Размещено на http://www.allbest.ru/

Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова

05.12.02 - телекомунікаційні системи та мережі

УДК 656.848

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Автореферат

Оптимізація розподілу операцій технології оброблення пошти між вузлами мережі поштового зв'язку

Ларін Дмитро Георгійович

Одеса - 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Одеській національній академії зв'язку ім. О.С. Попова Міністерства транспорту та зв'язку України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Ящук Л. О., деська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова Міністерства транспорту та зв'язку України, професор кафедри

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Cеменко А. І.,

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій Міністерства транспорту та зв'язку України, м. Київ, професор кафедри кандидат технічних наук Ненько Л. Ф., Дирекція з оброблення та перевезення пошти УДППЗ “Укрпошта” , м. Київ, директор

Провідна установа: Одеський науково-дослідний інститут звязку Міністерства транспорту та зв'язку України.

Захист відбудеться 20.01.2006 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д41.816.02 в Одеській національній академії зв'язку ім О.С. Попова за адресою: ОНАЗ ім. О.С. Попова, вул. Кузнечна, 1, м. Одеса,65029

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеської національної академії зв'язку ім. О.С. Попова.

Автореферат розісланий 16.12.2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради к.т.н., доц. Ложковський А.Г.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми

Поштовий зв'язок є невід'ємною складовою частиною національної та глобальної інформаційно-логістичної інфраструктури. Він відіграє виключно важливу роль в ефективному управлінні державою, забезпеченні безперебійного функціонування економіки країни, прискоренні інтеграційних процесів у світі, задоволенні потреб населення в інформаційному та товарному обмінах.

Проте, існуючі у світі тенденції падіння обсягів поштових потоків; лібералізація ринку послуг поштового зв'язку; розвиток електронних засобів телекомунікацій; конкуренція з боку альтернативних операторів логістичних послуг; зростання витрат на перевезення і оброблення пошти; необхідність утримання громіздкої інфраструктури, насамперед, понад 11 000 збиткових сільських відділень звязку; зобов'язання надавати універсальні послуги поштового зв'язку на всій території країни за встановленими державою граничними тарифами; низький життєвий рівень населення; випереджуючі темпи зростання рівня мінімальної заробітної плати у порівнянні з темпами зростання тарифів на послуги поштового звязку; відсутність державної підтримки галузі та ряд інших факторів ставлять національного оператора поштового зв'язку - Українське державне підприємство поштового зв'язку „Укрпошта” в надто скрутне становище.

Комплексною програмою створення Єдиної національної системи зв'язку України (Постанова Кабінету Міністрів України від 23 вересня 1993 р. № 790), Програмою реструктуризації Українського об'єднання поштового зв'язку “Укрпошта” (Постанова Кабінету Міністрів України від 4 січня 1998 р. № 1), Концепцією розвитку зв'язку України до 2010 року (Постанова Кабінету Міністрів України від 9 грудня 1999 р. № 2238) передбачено суттєве підвищення ефективності поштового зв'язку України.

За таких умов метою усіх проектів розвитку поштового зв'язку виступає суттєве скорочення витрат на функціонування мережі поштового зв'язку, піднесення якості надання послуг поштового зв'язку, підвищення конкурентоспроможності національного оператора поштового зв'язку України.

Однак, існуюча технологія, велика кількість рівнів ієрархії мережі поштового звязку потребує значної кількості етапів оброблення поштових відправлень, значної вартості оброблення одного поштового відправлення, значних термінів пересилання поштових відправлень між вузлами поштового зв'язку внаслідок дублювання операцій у вузлах різного рівня ієрархії, через які прямує пошта.

За таких умов оптимізація технологічних процесів оброблення поштових відправлень серед вузлів різних рівнів ієрархії за рахунок визначення оптимальної послідовності та місць проведення операцій технології оброблення пошти є актуальною задачею поштового зв'язку.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами

Робота виконана за насущними потребами галузі зв'язку України. Основні результати дисертаційної роботи спрямовані на виконання завдань державних програм створення Єдиної національної системи зв'язку України, розвитку галузі зв'язку України та використанні в науково-дослідних темах, які провадились в Одеській національній академії зв'язку ім. О.С. Попова на замовлення і за планами Державного комітету зв'язку та інформатизації України (НДР № 0100U002786, НДР № 0101U001525, НДР № 0104U005481, НДР № 0104U005482).

Мета і задачі дослідження

Метою роботи є вирішення проблем суттєвого підвищення ефективності поштового зв'язку України за рахунок оптимальної організації виробничих процесів на обєктах поштового звязку.

Для досягнення мети необхідно розв'язати наступні ключові задачі:

- оптимізувати структуру магістральної мережі поштового звязку України;

- мінімізувати контрольні строки пересилання поштових відправлень між центрами адміністративних утворень України;

- розробити алгоритм визначення оптимальної пропускної спроможності обєкта поштового звязку з урахуванням контрольних строків оброблення поштових відправлень;

- розробити алгоритм визначення оптимального часу виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок;

- визначити вплив кількості вузлів поштового звязку на оптимальну кількість напрямків сортувань поштового відправлення;

- оптимізувати розподіл окремих операцій загального технологічного процесу між вузлами різного рівня ієрархії.

впровадити результати робіт в УДППЗ “Укрпошта”.

Об'єктом дослідження є технологічні процеси оброблення поштових відправлень.

Предметом дослідження є методи оптимізації технологічних процесів оброблення поштових відправлень.

Методи дослідження базуються на методах дослідження операцій, методах теорії графів та методах математичного аналізу, адаптованих до задач поштового зв'язку.

Наукова новизна одержаних результатів

1. Вперше розроблено методику оптимізації магістральної мережі поштового звязку за критерієм мінімуму потоковідстаней.

2. Вперше розроблено алгоритм визначення оптимального часу виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок в обласних центрах.

3. Вперше встановлено вплив структури мережі на оптимізацію розподілу операцій з оброблення та перевезення пошти між вузлами мережі поштового звязку.

4. Вперше визначено вплив властивостей вихідного потоку на місце проведення вихідного оброблення письмової кореспонденції.

5. Вперше визначено математичну залежність оптимальної кількості сортувань одного поштового відправлення від загальної кількості напрямків сортування в мережі.

6. Удосконалено алгоритм визначення оптимальної пропускної спроможності обєкту поштового звязку з урахуванням контрольних строків оброблення поштових відправлень.

7. Удосконалено алгоритм визначення оптимальної кількості обладнання і робочих місць на окреми х операціях технологічного процесу оброблення поштових відправлень.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

Практичне значення одержаних результатів

1. Запропоновано технологію оброблення письмової кореспонденції, що дозволяє скоротити максимальну кількість сортувань одного поштового відправлення з 5 до 2.

2. Розроблено схему перевезення письмової кореспонденції з застосуванням авіаційного та автомобільного транспорту, що забезпечує контрольний строк її пересилання між обласними центрами України D+1.

3. Результати досліджень впроваджено у виробничі процеси УДППЗ “Укрпошта” та в навчальний процес підготовки, перепідготовки та підвищення кваліфікації спеціалістів поштового звязку в Одеській національній академії звязку ім.. О.С. Попова.

Публікації

За матеріалами дисертації опубліковано 6 наукових праць (2 одноосібно), з них 5 в фахових науково-технічних журналах і збірниках наукових праць, рекомендованих ВАК України для опублікування наукових праць здобувачів.

Особистий внесок здобувача

Основні результати роботи отримано самостійно. Роботи [3,6] виконано одноосібно. Особистий внесок автора в [1] - введення критерію потоковідстаней як критерію оптимізації мережі з зональною структурою, визначення впливу обсягів потоків на витрати на перевезення пошти; в [2] - розрахунок схем перевезення пошти в мережі з головним центром оброблення і обміну пошти та зональними центрами обміну; в [4] - визначення варіантів технології оброблення поштових відправлень в мережі поштового звязку України; в [5] - визначення впливу властивостей поштового потоку на оптимальний час проведення виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок.

Апробація результатів дисертації

Основні результати дисертації доповідались і обговорювались на міжнародній науково-технічній конференції „Світ інформації і телекомунікацій” (Київ, 4-6 грудня 2002 р.), на науково-практичній конференції „Розробка та впровадження новітніх технологій в поштовому зв'язку” професорсько-викладацького складу та наукових працівників Одеської національної академії зв'язку ім. О.С. Попова (Одеса, 26 - 29 квітня 2004 р.), на наукових семінарах кафедри мереж і систем поштового зв'язку Одеської національної академії зв'язку ім. О.С. Попова (Одеса, 1997 - 2005 рр.).

Структура дисертації

Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів та висновків. Загальний обсяг роботи 103 сторінок друкарського тексту, в тому числі 17 рисунків, 35 таблиць, список використаних джерел (72 найменування).

Зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, наукову новизну і практичну цінність, подано загальну характеристику роботи.

У першому розділі проведено аналіз існуючої структури мережі поштового зв'язку, обґрунтовано критерії оптимальності та визначено обмеження для задачі побудови оптимальної структури мережі поштового звязку, проаналізовано існуючу технологію оброблення поштових відправлень у вузлах, встановлено характер впливу структури мережі поштового звязку і технології оброблення та перевезення пошти на контрольні строки пересилання поштових відправлень.

Оптимізація структури мережі поштового зв'язку може провадитися виходячи з різноманітних критеріїв: мінімізації витрат на побудову й експлуатацію мережі, максимізації потоків поштових відправлень в зональних вузлах і т.п.

У дисертаційній роботі структура мережі поштового зв'язку вважається оптимальною, якщо в ній матриця вимог на передачу потоків реалізується з мінімальними витратами на оброблення і перевезення пошти. Тобто

Zзаг = min {Zперi + Zобрi}, (1)

де Zперi - витрати на перевезення пошти за і-м варіантом організації мережі поштового звязку; Zобрi - витрати на оброблення пошти за і-м варіантом організації мережі поштового звязку.

Визначити оптимальність підключення підпорядкованого вузла до зонального можна за критерієм мінімуму потоковідстаней, що витрачаються на перевезення поштових відправлень:

min , (2)

де Р0 - частка потоку з підпорядкованого обласного вузла О, Р0j - частка потоку із вузла О у j-й зональний вузол, Рij - потік між зональними вузлами, V - сумарний обсяг потоку відправлень у мережі, М - середня маса одного відправлення, G - вантажопідйомність одиниці транспортного засобу, ]x[ - значення х, округлене до найближчого більшого цілого числа.

Існують такі потоки, при яких на будь-якій дільниці поштової мережі (на будь-якому маршруті) достатньо застосувати один транспортний засіб. Такі потоки будемо називати малими. Проведений аналіз показав, що у мережі спостерігається нестійкість становища підпорядкованого вузла щодо зонального. При малих потоках підпорядкований вузол закріплюється за найближчим зональним вузлом, а при великих потоках - за зональним вузлом за критерієм мінімуму потоковідстаней у мережі.

При визначенні впливу обсягів поштових потоків на оптимальність структури мережі поштового звязку введено поняття стійкості мережі. Оптимальна структура мережі поштового зв'язку називається стійкою, якщо вона не змінюється при зміні матриці вимог на передачу потоків. Отже, стійкою можна назвати ту мережу, у якій збігаються ці два чинники, тобто мінімум відстаней і максимум тяжіння.

Стійкою мережею є оптимальна мережа будь-якої конфігурації за наявністтю в ній малих потоків.

Абсолютно стійкою мережею є мережа з одним зональним вузлом. В такій мережі існує тільки один варіант підпорядкування обласного вузла до зонального, тому при будь- яких коливаннях поштових потоків мережа залишається оптимальною.

Аналіз технології оброблення поштових відправлень визначає її рознесення в мережі між окремими вузлами, кожне поштове відправлення проходить оброблення у декількох вузлах, що впливає на строки його пересилання і вартість оброблення.

Строки пересилання поштових відправлень залежать від часу виконання кожного етапу загального технологічного процесу та їхнього узгодження.

Контрольний строк розраховується, виходячи з нормативів часу на оброблення поштових відправлень у вузлах та графіків перевезення пошти



, (3)

де toi - час оброблення поштових відправлень у і-м вузлі, tпj - час перевезення поштових відправлень між вузлами j та j+1, tзk - час зайвих витрат, що виникають із-за неузгодженості часу оброблення пошти у вузлі, з розкладом транспортних засобів, що перевозять пошту, n - кількість вузлів, де обробляється поштове відправлення. Зрозуміло, що величина

, (4)

щоб забезпечити мінімізацію строків пересилання поштових відправлень.

Оскільки контрольний строк - це максимально припустима величина, то виконання контрольних строків можна визначити шляхом обстеження потоків поштових відправлень

, (5)

де ti - час пересилання і- го поштового відправлення.

Прийняти рішення про виконання контрольних строків пересилання пошти можливо, якщо виконується умова

, (6)

Середній строк пересилання поштових відправлень визначається як середньоарифметичне значення строків пересилання усіх поштових відправлень

(7)

де m - кількість поштових відправлень.

Мінімальний строк проходження поштових відправлень визначається

. (8)

Строки пересилання поштових відправлень (в першу чергу контрольний строк) виступають як основні показники якості надання послуг поштового зв'язку.

Для досягнення контрольних строкв проходження письмової кореспонденцї мж обласними центрами України D+1 (як мінімум) необхідно:

- скоротити до 3 годин строки оброблення письмової кореспонденції в обласних і зональних вузлах;

- поєднати в часі проходження міських маршрутів виїмки і обміну з відділеннями звязку із обробленням письмової кореспонденції в обласному вузлі відправлення;

- скоротити до 3 годин строки доставки письмової кореспонденцї (проходження міських маршрутів обміну з доставними відділеннями звязку і маршрутів листонош) в обласному центрі призначення.

При виконанні цих умов час готовності письмової кореспонденції до відправлення в обласному вузлі відправлення становитиме 21.00, а час надходження письмової кореспонденції в обласний вузол призначення, при якому забезпечується її доставка в день надходження, становитиме 12.00. Отже, на проходження письмової кореспонденції на внутрішньозональному автомаршруті зони відправлення, міжзональному авіамаршруті та внутрішньозональному автомаршруті зони призначення, може бути виділено лише по 3 години.

Це відповідає проходженню внутрішньозональних автомаршрутів протяжністю до 150 км з маршрутною швидкістю 50 км/год та проходженню міжзональних авіамаршрутів протяжністю до 1000 км з маршрутною швидкістю 500 км/год (з урахуванням часу, потрібного для перевезень і обміну у межах аеропортів).

Розроблено схему організації магістральних перевезень авіаційним та автомобільним транспортом, що забезпечує контрольні строки пересилання письмової кореспонденції між усіма обласними центрами України D+1. Схема оптимізована за критерієм мінімуму сумарних відстаней.

У другому розділі розроблені алгоритми оптимізації окремих технологічних процесів в обєктах поштового звязку.

Алгоритм визначення оптимальної пропускної спроможності об'єкта поштового зв'язку з урахуванням контрольних строків оброблення поштових відправлень.

Виробничий процес в об'єкті поштового зв'язку необхідно організувати таким чином, щоб при мінімальних витратах обробляти одержане навантаження у припустимі інтервали часу.

Для поштового зв'язку, як і для інших систем масового обслуговування, характерна нерівномірність надходження навантаження, що істотно впливає на організацію виробничих процесів в об'єктах. Необхідно враховувати час надходження партій поштових відправлень і кількість поштових відправлень у кожнії партії. Нерівномірність надходження навантаження в об'єкт поштового зв'язку обумовлює необхідність використання різного числа робочих місць та різної кількості обладнання у різні інтервали часу.

Припустимі інтервали часу оброблення визначаються графіками надходження поштових відправлень на обєкти поштового звязку та відправлення з об'єктів поштового зв'язку. При цьому необхідно додержуватися встановлених нормативів оброблення. Наприклад, забезпечити відправлення кореспонденції, зібраної з поштових скриньок в обласному центрі, з найближчим магістральним маршрутом. Крім того необхідно враховувати час проходження поштового відправлення в об'єкті поштового зв'язку, тобто час переміщення поштового відправлення між окремими робочими місцями.

Необхідна кількість обладнання та кількість робочих місць з оброблення поштових відправлень в обєктах поштового зв'язку визначається виходячи з необхідної (мінімально припустимої) пропускної спроможності вузла.

Пропускна спроможність вузла визначається як

(9)

де Qi - кількість поштових відправлень в і-й партії, ti - припустимий інтервал часу, за який повинна бути оброблена і-а партія поштових відправлень.

Алгоритм визначення оптимальної кількості обладнання і робочих місць на операції сортування письмової кореспонденції.

Найбільш складною операцією технологічного процесу оброблення письмової кореспонденції в обєктах поштового звязку є сортування.

Існує два головних способи організації сортування:

ручне сортування за допомогою сортувальних шаф;

сортування за допомогою технічних пристроїв - автоматизованих (автоматичних) листосортувальних машин.

Існуючі методики розрахунку враховують тільки обсяги поштових відправлень та продуктивність праці сортувальників або продуктивність листосортувальних пристроїв.

На вибір способу сортування впливають, насамперед, економічні умови (вартість ручного та автоматичного оброблення одного поштового відправлення), технічні умови (рівень стандартизації письмової кореспонденції), технологічні умови (припустимий час оброблення поштових відправлень).

При розрахунку початковими даними виступають - необхідна пропускна спроможність обєкта; кількість напрямків сортування; продуктивність праці сортувальника; кількість накопичувачів сортувальної шафи; місткість накопичувача сортувальної шафи; кількість сортувальних шаф, що можна встановити на одному робочому місці; вартість сортувальної шафи; вартість обладнання робочого місця ручного сортування за винятком сортувальних шаф; вартість експлуатації одного робочого місця (освітлення, опалення, амортизація та ін.); заробітна плата сортувальника; частка поштових відправлень, що за масогабаритними параметрами можуть бути оброблені на листосортувальних машинах; частка поштових відправлень, які мають адресні ознаки, призначені для зчитування автоматичними листосортувальними машинами; продуктивність роботи листосортувальної машини; кількість накопичувачів листосортувальної машини; місткість накопичувачів листосортувальної машини; середня частка нерозпізнаної кореспонденції в автоматичних листосортувальних машинах; вартість листосортувальної машини (з урахуванням монтажу, налагодження); вартість експлуатації листосортувальної машини, що залежить від обсягів письмової кореспонденції (витрати на електроенергію, запасні частини, матеріали, заробітну плату операторів та ін.); вартість експлуатації листосортувальної машини, що не залежить від обсягів письмової кореспонденції (освітлення, опалення, амортизація, заробітна плата технічного персоналу та ін).

Головним чинником при виборі варіанту організації сортування є економічна доцільність, тобто забезпечення оброблення визначеної партії поштових відправлень за визначений час при мінімальних витратах. Витрати на організацію операції сортування U становлять

, (10)

де Uр - витрати на організацію ручного сортування, Uмі - витрати на організацію машинного сортування за і - ою моделлю листосортувальної машини. поштовий письмовий кореспонденція транспорт

Алгоритм визначення оптимального часу виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок.

Час виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок чинить суттєвий вплив на значення часу затримки її відправлення з вузла і, разом з цим, на строки її пересилання.

Можливість оптимізації часу виймання випливає з того, що раннє виймання підвищує ймовірність відправлення письмової кореспонденції в день виймання, але містить малу частину кореспонденції поточного дня, а пізнє - зменшує значення зазначеної ймовірності, але містить велику частину такої кореспонденції.

Вихідними даними виступають: кількість виймань письмової кореспонденції m, які містять частини q1, q2, …, qm добового обміну (q1+q2+ …+qm = 1); кількість поштових маршрутів відправлення письмової кореспонденції n які забирають частини Q1, Q2, …, Qn добового обміну (Q1+ Q2+ …+Qn = 1); моменти часу відправлення поштових маршрутів T1, T2, …, Tn; інтервали часу, які витрачається на проведення виймань Дtв і на оброблення кореспонденції в обласному центрі Дtо; статистика заповнення поштових скриньок по годинах доби.

Необхідно знайти значення моментів виймань письмової кореспонденції з поштових скриньок t1, t2, …, tm, при яких середня затримка відправки письмової кореспонденції з обласного центра набуває мінімального значення.

Оскільки, у складі кореспонденції, що вийнята з поштових скриньок, в загальному випадку присутня кореспонденція поточного і попереднього днів, а, з урахуванням інтервалів часу, що витрачається на проведення вимання й оброблення кореспонденції в обласному центрі, її відправлення може здійснюватися поштовими маршрутами поточного або наступного днів, то можливі 4 варіанти відправлення кореспонденції:

1. Кореспонденція поточного дня відправляється в день виймання (сьогоднішня кореспонденція - сьогоднішня відправка). Затримка відправлення відсутня.

2. Кореспонденція поточного дня відправляється наступного після виймання дня (сьогоднішня кореспонденція - завтрашня відправка). Затримка відправлення дорівнює одній добі.

3. Кореспонденція попереднього дня відправляється в день виймання (вчорашня кореспонденція - сьогоднішня відправка). Затримка відправлення дорівнює одній добі.

4. Кореспонденція попереднього дня відправляється наступного після виймання дня (вчорашня кореспонденція - завтрашня відправка). Затримка відправлення дорівнює двом добам.

Час готовності письмової кореспонденції до відправлення tгi визначається значеннями моменту виїмки ti та інтервалами часу проведення виїмки Дtв і оброблення кореспонденції Дtо як tгi = (ti + Дtв + Дtо) mod 24, тобто

(11)

Затримка фij відправлення письмової кореспонденції виїмки Вi поштовим маршрутом Мj визначається співвідношенням часу готовності tгi , зазначеної кореспонденції, до відправлення і часу відправлення Тj зазначеного маршруту

ф (12)



Отже, при фij = 0 кореспонденція виїмки Вi відправляється маршрутом Мj в день виїмки, а при фij = 1 - наступного дня після виїмки.

Виходячи з цього, значення середньої затримки письмової кореспонденції в обласному центрі складає

. (13)

При наявності однієї виїмки

. (14)

У третьому розділі розглядається вплив структури мережі поштового звязку та обсягу поштових відправлень на організацію оброблення поштових відправлень у вузлах різного рівня ієрархії.

Структура мережі визначає кількість етапів оброблення та послідовність оброблення поштових відправлень. Функціонування мережі з зонально-вузловою структурою дозволяє в широких межах перерозподіляти операції технології оброблення пошти між вузлами мережі.

Можливі варіанти розподілу операцій технології обробки пошти між вузлами мережі з зонально-вузловою структурою подані в табл. 1. Як свідчить аналіз, існує кілька тисяч варіантів розподілу зазначених операцій, які не суперечать одне одному.

Місце проведення окремих технологічних операцій визначається схемою пересилання та економічною доцільністю. Враховуючи зміни поштових потоків встановлено, що при збільшенні потоків доцільно виконання сортування поштових відправлень у вузлах більш низкого рівня ієрархії, при зменшенні - у вузлах більш високого рівня.

1 - Україна; 11 - районні та міські вузли поштового звязку областей власної зони;

2 - власна область; 12 - доставні відділення звязку обласних центрів власної зони;

3 - центр власної області; 13 - зони України;

4 - власна область за винятком обласного центру; 14 - області України;

5 - районні та міські вузли поштового звязку власної області; 15 - обласні центри України;

6 - доставні відділення звязку обласного центру власної області; 16 - області України за винятком обласних центрів;

7 - власна зона; 17 - районні вузли поштового звязку областей України;

8 - області власної зони; 18 - доставні відділення звязку обласних центрів України;

9 - обласні центри власної зони; 19 - обмін транзитної пошти.

10 - області власної зони за винятком обласних центрів;

У четвертому розділі проведено оптимізацію технології оброблення поштових відправлень в мережі за рахунок перерозподілу операцій між вузлами різних рівнів ієрархії.

Мінімізація середньої кількості оброблень одного поштового відправлення провадиться за рахунок мінімізації кількості сортувань.

При проведенні сортування в об'єкті поштового зв'язку головною ознакою, за якою організується робоче місце сортувальника або розробляється програма функціонування листосортувального пристрою, є кількість напрямків сортування. Вона визначається в залежності від кількості об'єктів, на яких буде проведено наступне оброблення (транзитне, вхідне).

Оптимальну кількість напрямків сортування в об'єктах поштового зв'язку можна визначити за формулою

, (15)

де N - кількість напрямків сортування; M - кількість об'єктів поштового зв'язку до яких сортуються поштові відправлення; k - кількість етапів сортування.

Загальні витрати часу на сортування одного поштового відправлення визначаються за формулою

, (16)

де F(N) - функція залежності витрат часу від кількості напрямків сортування.

У випадку ручного сортування F(N) визначається, як

, (17)

де А - коефіцієнт продуктивності праці (для простої письмової кореспонденції - 2400), В - коефіцієнт зниження продуктивності праці в залежності від збільшення кількості напрямків сортування (для простої письмової кореспонденції - 0,00213).

Тобто загальні витрати часу на сортування одного простого листа становлять

. (18)

Таким чином мінімізація загальних витрат на сортування полягає у мінімізації Z

. (19)

Оптимальна кількість етапів сортування залежить від кількості обєктів поштового звязку, до яких необхідно провадити сортування.

Встановлено, якщо загальна кількість напрямків сортування не перевищує 350 - необхідно робити сортування за один етап, при кількості від 350 до 50000 - за два етапи, більш ніж 50000 - три етапи (до таких країн належать Китай - близько 60000 напрямків, та Індія - близько 110000 напрямків)

В Україні нараховується близько 14000 відділень і пунктів поштового звязку. Найбільш близьким до оптимального значення є випадок з двома сортуваннями. Сортування при цьому організується в середньому на =118 напрямків.

Якщо розглядати вхідне оброблення, тобто сортування поштових відправлень до підпорядкованих об'єктів поштового зв'язку, то можна виділити два варіанти:

сортування в обласному вузлі до районних вузлів з подальшим сортуванням в районних вузлах до доставних відділень звязку;

сортування в обласному вузлі безпосередньо до усіх доставних відділень зв'язку, що розташовані на території області.

Також існує компромісний варіант, коли при сортуванні пошти в обласному центрі до районних вузлів, відокремлюється пошта для визначених доставних відділень зв'язку (наприклад, до тих, що знаходяться на внутрішньообласному маршруті). Однак, це не виключає організацію вхідного оброблення в районному вузлі, тобто цей варіант можна віднести до першого способу виконання вхідного оброблення.

Організація в обласному вузлі сортування до доставних відділень зв'язку може бути недоцільною, тому що при великій кількості напрямків сортування (до тисячі) значно зменшується продуктивність праці сортувальників, збільшуються розміри робочих місць (у зв'язку з необхідністю утримання значної кількості накопичувачів для поштових відправлень), або виникає необхідність в багатоетапному сортуванні.

Робити висновки про доцільність використання першого або другого способів оброблення вхідної кореспонденції можливо лише за умов порівняння вартості оброблення за цими способами.

Вартість оброблення за першим способом

, (20)

де j - вид поштового відправлення; n - кількість видів поштових відправлень; i - номер району; m - кількість районів; Qоцj - кількість вхідних поштових відправлень j-го виду що прямують до обласного центру; Qріj - кількість вхідних поштових відправлень j-го виду, що прямують до і-го району; tобр.ооj - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду, що прямують в обласний центр в обласному вузлі; tобр.ор1j - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду для районів в обласному вузлі; tобр.р1j - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду в районному вузлі.

Вартість оброблення за другом способом

, (21)

де, tобр.ор2j - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду в обласному вузлі ; tобр.р2j - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду в районному вузлі.

Найбільш доцільним буде варіант, при якому витрати на оброблення поштових відправлень будуть мінімальні, тобто

Т = min {T1, T2}. (22)



За діючою технологією вхідні поштові відправлення надходять в обласний вузол в так званих “двох мішках”, тобто поштові відправлення обласного центру відокремлені від поштових відправлень решти населених пунктів області. Тому, при порівнянні варіантів оброблення, не слід враховувати оброблення поштових відправлень, що прямують до обласного вузла, так як витрати на оброблення цих відправлень будуть однакові за першим та за другим способами . Вартість оброблення в цьому випадку складає:

, (23)

. (24)

Для вихідного оброблення поштових відправлень існує також два основних способи організації:

з сортуванням в районному вузлі;

без сортування в районному вузлі.

Кожен спосіб має багато варіантів свого виконання. За першим способом вони розрізняються планом сортування: з відокремленням місцевої кореспонденції району; з відокремленням пошти власної області (з сортуванням до районів або без нього); з сортуванням до зони; з сортуванням до областей і т.і. За другим способом: з формуванням постпакетів із листів та карток (щоб не пошкоджувалися при транспортуванні) або без нього.

Згідно з діючою технологією оброблення пошти в районних вузлах оброблення вихідних відправлень провадиться за першим способом. Однак, доцільно було б порівняти ефективність оброблення за цими способами.

Загальні витрати на оброблення та перевезення пошти за першим способом вихідного оброблення поштових відправлень Т1 складають:



, (25)

де j - вид поштового відправлення; n - кількість видів поштових відправлень; Qзj - кількість поштових відправлень j-го виду що прямують за межі району (території); Qмj - кількість місцевих поштових відправлень j-го виду; tобр1.рj - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду при організації оброблення в районі; tперj - витрати на перевезення поштового відправлення j-го виду; tобр.о1j - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду в обласному вузлі; tобр.вх1.рj - витрати на вхідне оброблення поштового відправлення j-го виду місцевої кореспонденції в районному вузлі.

Загальні витрати на оброблення та перевезення пошти за другим способом вихідного оброблення поштових відправлень Т2 складають:

, (26)

де tобр2.рj - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду при організації оброблення в районі; tобр.о2j - витрати на оброблення поштового відправлення j-го виду в обласному вузлі; tобр.вх2.рj - витрати на вхідне оброблення поштового відправлення j-го виду місцевої кореспонденції в районному вузлі.

Головними чинниками, що впливають на вибір способу оброблення, є частка місцевої пошти в загальному обсязі та витрати на оброблення одиниці поштових відправлень в районному вузлі за першим та другим способами оброблення, крім того істотно впливає на вибір вартість перевезення пошти та її оброблення в обласному центрі.

На вибір способу оброблення пошти в вузлі впливають також строки пересилання поштових відправлень. Строк пересилання визначається часом оброблення пошти у вузлах, часом перевезення пошти між вузлами та узгодженістю розкладів оброблення і перевезення пошти. При перенесенні оброблення вихідної пошти районного вузла в обласний вузол скорочується загальний час оброблення пошти, тому що замість подвійного оброблення пошти, яка відправляється за межі території, обслуговуємої районним вузлом, в районному та обласному вузлах вона обробляється тільки в обласному вузлі.

Враховуючи усі ці фактори можна організувати оптимальний, з точки зору витрат, виробничий процес оброблення поштових відправлень на рівні обласний - районний вузол.



ВИСНОВКИ

формульовано основні теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи:

1. Розроблено методику оптимізації магістральної мережі поштового звязку України за критерієм мінімуму потоковідстаней.

2. Уведено поняття стійкості мережі поштового звязку, як здатності мережі залишатися оптимальною при коливаннях поштових потоків.

3. Розроблено алгоритми оптимальної організації окремих виробничих процесів, а саме:

- алгоритм визначення оптимальної кількості обладнання і робочих місць на операції сортування письмової кореспонденції;

- алгоритм визначення оптимальної пропускної спроможності об'єкта поштового зв'язку з урахуванням контрольних строків оброблення поштових відправлень.;

- алгоритм визначення оптимального часу виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок.

4. Встановлено вплив структури мережі на оптимізацію розподілу операцій з оброблення та перевезення пошти між вузлами мережі поштового звязку.

5. Визначено математичну залежність оптимальної кількості сортувань одного поштового відправлення від загальної кількості напрямків сортування в країні.

6. Визначено вплив властивостей вихідного потоку на місце проведення вихідного оброблення письмової кореспонденції.

7. Розроблено схему перевезення письмової кореспонденції із застосуванням авіаційного та автомобільного транспорту, що забезпечує контрольний строк пересилання письмової кореспонденції між обласними центрами України D+1 .

8. Запропоновано технологію оброблення письмової кореспонденції, що дозволяє скоротити максимальну кількість сортувань одного поштового відправлення з 5 до 2.

9. Результати досліджень впроваджено у виробничі процеси УДППЗ “Укрпошта” та в навчальний процес підготовки, перепідготовки та підвищення кваліфікації спеціалістів поштового звязку в Одеській національній академії звязку ім.. О.С. Попова.

ОСНОВНІ МАТЕРІАЛИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСТУПНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЯХ

1. Ларин Д.Г. Ящук Л.Е. Оптимизация зональной структуры сети почтовой связи// Научные труды УГАС им. А.С. Попова, 1997, К. Техніка с. 19-24.

2. Ларін Д.Г., Ящук Л.О Мінімізація контрольних строків проходження письмової кореспонденції між адміністративними центрами України// Звязок, 1998, №3, с. 73-76.

3. Ларин Д.Г. Вопросы устойчивости структуры сети почтовой связи// Звязок, 1999, №1, с. 40-41.

4. Ларін Д.Г., Ящук Л.О. Оптимізація розподілу операцій з обробки письмової кореспонденції між вузлами мережі поштового зв'язку// Зв'язок, 2000, №2, с. 42-44.

5. Ларін Д.Г., Ящук Л.О. Оптимізація часу виймання письмової кореспонденції з поштових скриньок в обласних центрах// Зв'язок, 2001, №3, с. 43-45.

6. Ларін Д.Г. Питання перерозподілу операцій оброблення поштових відправлень в обласній мережі поштового звязку// Международная научно-техническая конференция студенчества и молодежи. - Киев: ГУИКТ, 2002, с. 246-247.

АНОТАЦІЯ

Ларін Д.Г. Оптимізація розподілу операцій технології оброблення пошти між вузлами мережі поштового зв'язку. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.12.02 - телекомунікаційні системи та мережі. Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова, Одеса, 2005.

Дисертація присвячена розробці методів та алгоритмів оптимізації розподілу операцій технології оброблення пошти між вузлами мережі поштового зв'язку, які забезпечують суттєве підвищення ефективності поштового зв'язку за рахунок скорочення витрат на оброблення і перевезення пошти при дотриманні існуючих нормативів якості.

Розроблено методику оптимізації магістральної мережі поштового звязку України за критерієм мінімуму потоковідстаней. Розроблено схему перевезення письмової кореспонденції з застосуванням авіаційного та автомобільного транспорту, що забезпечує контрольний строк пересилання письмової кореспонденції між обласними центрами України D+1. Уведено поняття стійкості мережі поштового звязку як здатності мережі залишатися оптимальною при коливаннях поштових потоків. Розроблено алгоритми оптимальної організації окремих виробничих процесів. Встановлено вплив структури мережі на оптимізацію розподілу операцій з оброблення та перевезення пошти між вузлами мережі поштового звязку. Визначено математичну залежність оптимальної кількості сортувань одного поштового відправлення від загальної кількості напрямків сортування в країні. Визначено вплив властивостей вихідного потоку на місце проведення вихідного оброблення письмової кореспонденції. Запропоновано технологію оброблення письмової кореспонденції, що дозволяє скоротити максимальну кількість сортувань одного поштового відправлення з 5 до 2.

Ключові слова: мережа поштового зв'язку, технологія, операція, вузол оброблення пошти, сортування поштових відправлень, контрольні строки пересилання пошти.

Ларин Д.Г. Оптимизация распределения операций технологии обработки почты между узлами сети почтовой связи. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.02 - телекоммуникационные системы и сети. Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, Одесса, 2005.

Диссертационная работа посвящена разработке методов и алгоритмов оптимизации распределения операций технологии обработки почты между узлами сети почтовой связи для обеспечения повышения эффективности работы почтовой связи за счет сокращения затрат на обработку и перевозку почты.

Исследовано состояние структуры сети почтовой связи Украины, технологии обработки почты в узлах, существующих нормативов качества пересылки почтовых отправлений, влияния колебаний почтовых потоков на оптимальность структуры сети почтовой связи. Разработана методика оптимизации магистральной сети почтовой связи по критерию минимума потокорасстояний. Разработана схема перевозки письменной корреспонденции авиационным и автомобильным транспортом, обеспечивающая выполнение контрольного срока пересылки письменной корреспонденции между областными центрами Украины D+1. Введено понятие устойчивости сети почтовой связи как свойства сети оставаться оптимальной при колебаниях почтовых потоков. Для оптимизации технологических процессов в объектах почтовой связи разработаны алгоритмы: алгоритм определения оптимального количества рабочих мест на операции сортировки письменной корреспонденции, алгоритм определения оптимальной пропускной способности объекта почтовой связи с учетом контрольных сроков обработки почтовых отправлений; алгоритм определения оптимального времени выемки письменной корреспонденции из почтовых ящиков. Исследовано влияние структуры сети на распределение отдельных операций обработки почтовых отправлений между узлами разного уровня иерархии. Исследовано влияние изменения почтовых потоков на целесообразность выполнения отдельных операций в узлах. Определена математическая зависимость оптимального количества сортировок одного почтового отправления в сети почтовой связи в зависимости от общего количества направлений сортировки. Разработаны методики выбора места проведения исходящей и входящей обработки почтовых отправлений в областной сети почтовой связи. Определено влияние свойств исходящего потока на место проведения исходящей обработки почты. Предложенная технология обработки позволяет сократить максимальное количество сортировок одного почтового отправления в сети почтовой связи Украины с 5 до 2.

Результаты выполненных исследований внедрены в производственные процессы Украинского государственного предприятия почтовой связи “Укрпошта” и в учебный процесс подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов почтовой связи в Одесской национальной академии связи им. А.С. Попова.

Ключевые слова: сеть почтовой связи, технология, операция, узел обработки почты, сортировка почтовых отправлений, контрольные сроки пересылки почты.

Larin D.G. Optimization of distribution of technology processing of mail a network of post communication. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of the engineering science candidate on the speciality 05.12.02 - telecommunication systems and networks. The Odessa National Academy of Telecommunications named after A.S. Popov, Odessa, 2005.

Dissertational work is devoted to development of methods and algorithms of optimization of distribution of operations of technology of processing of mail between units of a network of post communication for maintenance of increase of an overall performance of system of post communication due to reduction of expenses for processing and transportation of mail.

The technique of optimization the main network of post communication of Ukraine by criterion of a minimum volume-distance is developed. The circuit of transportation of the written correspondence aviation and by the automobil, providing performance of control term of transfer of the written correspondence between the regional centers of Ukraine is developed D+1 . The concept of stability of a network of post communication, as properties of a network to remain optimum is entered at fluctuations of post streams. For optimization of technological processes on objects of post communication algorithms are developed. Influence of structure of a network on distribution of separate operations of processing of items of mail between units of a different level of hierarchy is investigated. Influence of change of post streams on expediency of performance of separate operations in units is investigated. Mathematical dependence of optimum quantity of sortings of one item of mail in a network of post communication is determined depending on total of directions of sorting in the country. The offered technology of processing allows to reduce quantity of sortings of one item of mail in a network of post communication of Ukraine with 5 up to 2.

Key words: a network of post communication, technology, operation, centre of processing of mail, sorting of items of mail, control terms of passage of mail.

Размещено на Allbest.ru