Оперативное планирование перевозок грузов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный университет

путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ))»

Кафедра «Экономика транспорта, логистика и управление качеством»

К защите допущен.

Руководитель курсовой работы

Заруднев Д.И.

Оперативное планирование перевозок грузов

Курсовая работа по дисциплине

«Управление перевозками»

Студент гр. 52Г

Рябова А.В.

Руководитель - к.т.н.,

доцент каф. ЭТЛиУК:

Оценка Заруднев Д.И.

Омск 2016

УДК 621.86/.87(075.8)

Реферат

Курсовая работа содержит 38 страниц, 10 таблиц, 6 источников, 4 рисунка.

Маршрут, автомобильный транспорт, маятниковый маршрут, кольцевой маршрут, радиальный маршрут, потребитель, поставщик, груз, транспортная задача.

Объект исследования: транспортные системы перевозки грузов.

Цель работы: планирование перевозок грузов.

Методы: при выполнении курсового проекта использовались математические, экономические и аналитические методы.

Результаты: построен опорный план методом минимума по строке и двойного предпочтения, построен оптимальный план закрепления потребителей за поставщиками, решена задача маршрутизации, рассчитаны потребности в транспортных средствах и показателей их работы, построены графики работы автомобилей на линии.



Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Порядок выполнения задачи

3. Модель транспортной задачи

4. Решение транспортной задачи методом МОДИ

5. Маршрутизация перевозок массовых грузов

6. Формирование радиальных маршрутов перевозки грузов

7. Расчета потребности в транспортных средствах и показателей их работы

8. Построение графиков работы автомобилей на линии

Заключение

Библиографический список

Приложение



Введение

Основными задачами автомобильного транспорта являются полное и своевременное удовлетворение потребностей всех отраслей экономики и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы. Для этого необходимо совершенствовать процессы организации и управления перевозками, обеспечить дальнейшее совершенствование планирования работы транспорта, устранить нерациональные перевозки грузов, снизить транспортные издержки, расходы ресурсов на перевозку грузов.

В совершенствовании планирования на автомобильном транспорте значительное внимание должно быть уделено применению экономико-математических методов и ЭВМ.

Применение экономико-математических методов дает значительный экономический эффект, повышает использование подвижного состава и производительность труда на автомобильном транспорте, снижает транспортные издержки по всем отраслям производства.

Применение экономико-математических методов для решения практических задач связано с использованием для расчетов современных ЭВМ, однако при этом необходимо знать принципы соответствующих экономико-математических расчетов. Изучить их можно на примерах рассмотрения небольших по размерам задач, решение которых вполне возможно вручную.

В курсовой работе, выполняемой в течение всего семестра, студенты решают вопросы маршрутизации перевозок массовых грузов, рассчитывают показатели работы автомобилей на маршрутах, составляют график работы автомобилей на линии. В заключении работы необходимо проанализировать полученные показатели и дать конкретные рекомендации по устранению выявленных недостатков работы автомобилей.



1. Исходные данные

Исходные данные:

- схема транспортной сети (рис. 1);

- марка автомобиля (табл. 1.1);

- вид груза (м. табл. 1.1);

- объем перевозок (см. табл. 1.1);

- время работы системы (см. табл. 1.1);

- расстояние перевозок (табл. 1.2).

Режим работы пунктов погрузки-разгрузки - односменный, начало работы - 8.00 ч.

Б₃ 10 Б₁

Б₂ АТП А₃

А₁ Б₅

А₄ А₂

Б₄

Рис. 1. Схема транспортной сети



Таблица 1.1- Варианты заданий

Номер варианта	Марка автомобиля	Вид груза	Грузо-отправитель	Наличие груза, т	Грузо-получатель	Потреб-ность в грузе, т	Время работы системы Тс , ч
1	2	3	4	5	6	7	8
23	КамАЗ-5410- + мод. 9674	Бензин	А1 А2	385 315	Б1 Б2	385 315	8,0
	КамАЗ-5410- + мод. 9674		А3 А4	520 890	Б3 Б4 Б5	520 440 450

Таблица 1.2 - Расстояние перевозок, км

Номер варианта	Расстояние перевозок, км
	А1Б2	А1Б4	А1АТП	А2Б1	А2Б4	А2Б5	А3Б5	А3АТП	Б4Б2	А4Б4	Б1АТП	Б3АТП	Б2Б3	Б3Б1	Б5Б1
23	19.0	23.0	5.0	15.5	18.0	2.0	6.0	3.0	10.0	16.0	20.0	12.5	9.5	10.0	12.0

2. Порядок выполнения работы

Порядок исполнения работы представлен на рис. 2.1.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.1. Порядок выполнения курсовой работы

3. Модель транспортной задачи

При решении планово-экономических задач наибольшее распространение получили методы линейного программирования.

Для любых задач линейного программирования характерны три следующих условия:

- наличие системы взаимосвязанных факторов ;

- строгое определение критерия оценки оптимальности ;

- точная формулировка условий, ограничивающих использование наличных ресурсов.

Классическая модель транспортной задачи формулируется так: имеется m пунктов производства с фиксированными ресурсами груза a_i (i = 1,... , m) ; n пунктов назначения с заданными объемами потребления данного груза b_j ( j = 1, ... , n ); при этом предполагается, что суммарный спрос равен суммарному предложению (закрытая модель транспортной задачи) :

. (3.1)

Все пункты связаны транспортной сетью, и для каждой транспортной коммуникации известны удельные показатели эффективности ее использования C_ij. Требуется организовать систему перевозок, обеспечивающую полное удовлетворение потребностей с наибольшим эффектом .

Показатели эффективности в транспортной задаче могут быть различными: например, расстояние от поставщиков до потребителей в том случае, если необходимо обеспечить минимум транспортной работы (ткм); стоимостные показатели (тарифы, себестоимость перевозок и т.д.), если задачи решаются с целью обеспечения минимизации транспортных затрат; временные показатели (доставка грузов в кратчайшие сроки) при перевозке скоропортящихся грузов и др .

Экономико-математическая модель транспортной задачи в общем виде выглядит следующим образом .

Найти величины х_ij , минимизирующие функционал:

; (3.2)

n

х_ij = a_i , i = 1, ... , m ; (3.3)

j=1



n

х_ij = b_j , j = 1, ... , n . (3.4)

i=1

Объемы перевозок должны быть неотрицательны: х_ij ?0.

где i - количество поставщиков;

j - количество потребителей;

a_i - ограничения по предложению;

b_j - ограничения по спросу;

С_ij - элементы целевой функции, км ;

х_ij - объем корреспонденции между i-й и j-й точками.

Для решения транспортной задачи линейного программирования разработаны специальные методы, позволяющие из множества возможных решений найти оптимальное. Одним из таких методов является модифицированный распределительный метод (метод МОДИ), который достаточно прост и не требует большой специальной подготовки исполнителей.

4. Решение транспортной задачи методом МОДИ

Последовательность решения транспортной задачи линейного программирования методом МОДИ можно представить схематически (рис. 3).

Процедуру решения транспортной задачи методом МОДИ рассмотрим на примере решения задачи закрепления потребителей за поставщиками груза.

Задача закрепления потребителей за поставщиками груза формулируется следующим образом: имеется несколько поставщиков и получателей транспортно-однородного груза. Известны объемы наличия груза у каждого поставщика и потребности в нем у каждого получателя, а также расстояния между грузоотправителями и грузополучателями. Необходимо закрепить потребителей за поставщиками так, чтобы объем транспортной работы (в тонно-километрах) был минимальным.

Решим задачу закрепления потребителей за поставщиками для трех грузоотправителей и четырех грузополучателей. Пусть имеется четыре грузообразующих точки А1, А2, А3, А4 из которых следует вывезти однородный груз пятерым потребителям (Б1, Б2, Б3, Б4, Б5) в объеме соответственно 385, 315, 520 890 т. При этом потребителю Б1 необходимо доставить 385 т груза, Б2 - 315, Б3 - 520, Б4 - 440 и Б5 - 450.

Расстояние между грузоотправителями и потребителями указаны в табл. 2 (матрица кратчайших расстояний).

Таблица 2 - Расстояние между грузоотправителями и потребителями

Грузополу-	Грузоотправитель
чатель	А1	А2	А3	А4
Б1	25	14	18	16
Б2	19	28	25	26
Б3	17,5	23,5	15,5	27,5
Б4	23	18	26	16
Б5	14	2	6	4



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3 Схема выполнения расчета

Необходимо так закрепить потребителей за грузоотправителями, чтобы общая транспортная работа была минимальной.

В представленном примере наличие груза равно потребности в грузе (2110 т), т.е. имеем закрытый тип транспортной задачи.

Итерационный процесс по отысканию оптимального плана транспортной задачи начинают с нахождения опорного плана перевозок. От качества построения допустимого плана, т.е. насколько он будет близок к оптимальному, во многом зависит трудоемкость последующих вычислений. Существует несколько методов построения опорного плана. Рассмотрим построение опорного плана методами минимума по строке и двойного предпочтения .

При построении допустимого плана методом минимума по строке порядок распределения груза по клеткам матрицы следующий:

- отыскивают клетку с минимальным расстоянием C_ij в первой строке и в ней записывают возможную загрузку;

- если наличие груза по первой строке не исчерпано ( b_j a_i ) , то в этой же строке отыскивают следующую клетку с минимальным расстоянием и заносят в нее возможную загрузку;

- после распределения всего груза по первой строке переходят к распределению груза по следующей строке, причем только в клетках тех строк, которые еще полностью не загружены, и такие действия производят до полного распределения всего груза по клеткам матрицы;

- в последней строке записывают загрузку в клетки тех потребителей, которые остались еще неудовлетворенными, независимо от величины C_ij .

Рассмотрим построение опорного плана методом минимума по строке на примере вышеприведенных данных.

Таблица 3 - Построение опорного плана методом минимума по строке

Грузопо-	Грузоотправитель	Потребность
лучатель	А1	А2	А3	А4	в грузе, т
Б1	25	14 315	18	16 70	385
Б2	19 315	28	25	26	315
Б3	17,5	23,5	15,5 520	27,5	520
Б4	23	18	26	16 440	440
Б5	14 70	2	6	4 380	450
Наличие груза, т	385	315	520	890	2110

В строке Б1 минимальное расстояние имеет клетка А2Б1. Потребность в грузе у Б1 (385 т), но наличие у А2 только 315 т, поэтому удовлетворить полностью потребность мы не можем, в клетке А2Б1 записываем 315 т, далее выбираем вновь клетку с минимальным расстоянием на строке Б1. В данном случае это клетка А4Б1, наличие груза А4 (890 т) нам позволяет закрыть потребность Б1( 70 т), в клетке А4Б1 пишем 70 т, у грузоотправителя А4 остается 820 т.

В строке Б2 минимальное расстояние имеет клетка А1Б2. Потребность в грузе у Б2 (315 т), полностью удовлетворяется наличием в А1 (385 т), после этого у грузоотправителя А1 осталось 70 т.

В строке Б3 минимальное расстояние имеет клетка А3Б3. Потребность в грузе у Б3 (520 т) полностью удовлетворяется наличием в А3 (520 т), пишем 520 т в клетке А3Б3.

В строке Б4 минимальное расстояние имеет клетка А4Б4. Потребность в грузе у Б4 (440 т), что полностью удовлетворяется наличием в А4 (820 т), остаток в А4 - 380 т.

В строке Б5 потребность в грузе удовлетворяется частично наличием груза в пунктах А4 (380 т), в клетке А4Б4 записываем 380 т, оставшуюся потребность в размере 70 т может удовлетворить грузоотправитель А1, в наличие у которого 70 т.

Далее находим грузооборот путем суммы произведений в загруженных клетках расстояния и массы перевозимого груза.

P = 315*14+70*16+315*19+520*15,5+440*16+70*14+380*4 = 29115 ткм

Построение опорного плана методом двойного предпочтения заключается в следующем:

- вначале выбирают и отмечают знаком (х) наименьшее расстояние в каждой строке;

- затем это же делают по столбцам;

- клетки, имеющие две отметки, загружают в первую очередь, помещая в них максимально возможные объемы перевозок;

- затем загружают клетки, отмеченные один раз;

- нераспределенный груз направляют в неотмеченные клетки, расположенные на пересечении неудовлетворенных строки и столбца.

Количество груза, помещаемое в каждую клетку, определяется наименьшей величиной груза у соответствующего поставщика или потребностью в грузе у соответствующего потребителя. Так, в табл. 4 в клетку А2Б5, отмеченную дважды, следует поместить 315 т груза, наличие груза у грузоотправителя А2 как раз составляет 315 т, потребность Б5 теперь составляет 135т. Все дважды отмеченные клетки загружены.

Следующей загружается клетка с наименьшим расстоянием с одним значком А4Б5 - вписываем 135т груза, наличие груза у грузоотправителя А4 (890 т.) позволяет закрыть потребность грузополучателя Б5, наличие груза у А4 теперь составляет 755т.

Далее из оставшихся клеток загружается клетка с наименьшим расстоянием с одним значком А3Б3. Потребность в грузе у Б3 (520 т.) полностью удовлетворяется наличием в А3 (520 т.).

Затем из оставшихся клеток загружается клетка с наименьшим расстоянием с одним значком А4Б4. Потребность в грузе у Б4 (440 т), что полностью удовлетворяется наличием в А4 (755 т), остаток в А4 - 315 т.

Из оставшихся клеток загружается клетка с наименьшим расстоянием с одним значком А1Б2. Потребность в грузе у Б2 (315 т.), полностью удовлетворяется наличием в А1 (385 т.), после этого у грузоотправителя А1 осталось 70 т.

Теперь из оставшихся клеток загружается клетка с наименьшим расстоянием А4Б1. Потребность в грузе удовлетворяется частично наличием груза в пунктах А4 (315 т), в клетке А4Б1 записываем 315 т., оставшуюся потребность в размере 70 т может удовлетворить грузоотправитель А1, в наличие у которого 70 т.

После того, как указанными способами груз будет распределен по клеткам матрицы, можно рассчитать объем транспортной работы в тонно-километрах для каждого из полученных опорных планов. Для дальнейших операций выбирается опорный план, которому соответствует минимальная транспортная работа.

После получения допустимого плана перевозок производится промежуточная проверка: необходимо, чтобы количество груза, записанное по клеткам каждого столбца матрицы, равнялось объему производства в данном столбце, а количество груза, записанное по клеткам каждой строки матрицы, равнялось объему потребления в этой строке.

Пока остается неясным, является ли полученное в табл. 4 распределение перевозок оптимальным. Для проверки оптимальности полученного распределения находят цифровые индексы, проставляемые в клетках вспомогательных строки и столбца (табл. 4).

Таблица 4 - Построение опорного плана методом двойного предпочтения

Грузопо-	Грузоотправитель	Потребность
лучатель	А1	А2	А3	А4	в грузе, т
Б1	25 70	14	18	16 315	385
Б2	19 315	28	25	26	315
Б3	17,5	23,5	15,5 520	27,5	520
Б4	23	18	26	16 440	440
Б5	14	2 315	6	4 135	450
Наличие груза, т	385	315	520	890	2110

P = 70*25+315*16+315*19+520*15,5+440*16+315*2+135*4 = 29045 ткм

Для дальнейшего рассмотрения выбираем опорный план методом минимума по строке, так как его грузооборот меньше (29045 т < 29115 т).

В клетке вспомогательного столбца, соответствующей первой строке, записывают ноль. Остальные индексы рассчитывают исходя из того, что величина расстояния, записанная в загруженной клетке (загруженными называются те клетки матрицы, в которых проставлены цифры загрузки), должна быть равна сумме индексов в соответствующих клетках вспомогательных строки и столбца, т.е.

_i + _j = C_ij , (4.1)

где _i - индекс в клетке вспомогательной строки ;

_j - индекс в клетке вспомогательного столбца ;

C_ij - расстояние в загруженной клетке .

Для нахождения всех числовых значений индексов необходимо, чтобы число загруженных клеток в матрице равнялось числу

m + n - 1 , (4.2)

где m- число столбцов в матрице ;

n - число строк в матрице .

Если количество загруженных клеток в матрице будет меньше числа ( m + n - 1), то необходимо искусственно догрузить недостающее количество клеток, для этого в них записывают ноль. Ноль следует ставить в такую незагруженную клетку матрицы, в которой имеется минимальное расстояние (из числа незагруженных клеток) и один индекс для нее известен. (А3Б5)

В соответствии с правилом в клетке вспомогательного столбца ₁ записываем ноль, затем находим индекс ₂ для столбца А2:

₁ + ₁ = С _ij ; ₁ = 0 ; ₁ + 0 = 25 , следовательно, ₁ = 25.

В столбце А4 имеем загруженную клетку А4Б2, по ней можем определить индекс столбца А4 : ₄ + ₁ = 16, 16 + 0 = 16, следовательно ₄=16. Далее по аналогии проставляем дальнейшие индексы, результаты которых записаны в табл. 5.

автомобильный транспорт перевозка маршрутизация



Таблица 5 - Построение оптимального плана

Грузопо-лучатель	Вспомога-тельные	Грузоотправитель		Потреб-ность в грузе, т
	строка	А1	А2	А3	А4
	столбец	25	14	12	16
Б1	0	25 70	14	18	16 315	385
Б2	-6	19 315	28	25	26	315
Б3	3,5	17,5	23,5	15,5 520	27,5	520
Б4	0	23	18	26	16 440	440
Б5	-12	14	2 315	6 0	4 135	450
Наличие груза, т	385	315	520	890	2110

После определения вспомогательных индексов находим в матрице потенциальные клетки.

Потенциальной называется незагруженная клетка, у которой сумма цифровых индексов вспомогательных строки и столбца больше проставленного в ней расстояния, т.е.

_i + _j C_ij . (4.3)

Рассматриваем последовательно незагруженные клетки матрицы (см. табл. 5). Находим одну потенциальную клетку: А1Б3. Для клетки А1Б3 сумма индексов ₁ + ₃ = 25+3,5=28,5, а расстояние - 17,5, величина потенциала равна 11 (28,5-17,5=11). Величины потенциала записывают в левых верхних углах потенциальных клеток в кружочке или со знаком «+». Величина потенциала показывает, что если перераспределить загрузку в потенциальные клетки, то на каждую тонну перемещенного груза может быть получена экономия в расстоянии перевозок по 11 км для клетки А1Б3.Так же и для клетки А1Б4. Для клетки А1Б4 сумма индексов ₁ + ₄ = 25+0=25, а расстояние - 23, величина потенциала равна 2 (25-23=2)

Наличие потенциальных клеток в матрице говорит о том, что составленный вариант закрепления получателей за поставщиками не является оптимальным и может быть улучшен. Улучшение плана перевозок достигается перемещением загрузки в потенциальные клетки.

В связи с тем, что непосредственное перемещение загрузок из занятых клеток в потенциальные нарушило бы итоги по строкам и столбцам, применяется специальный способ перемещения загрузок. Он заключается в составлении контура возможных перемещений и определении величин загрузок, подлежащих перемещению.

Контур строится следующим образом. От клетки с наибольшим по величине потенциалом ведется прямая линия по строке или столбцу до загруженной клетки, которой, в свою очередь, должна соответствовать еще одна загруженная клетка под прямым углом, и так до тех пор, пока линия не замкнется в исходной клетке. Движение при построении контура совершается строго под прямым углом. В табл. 4 получили шестиугольный контур с вершинами в клетках А1Б1, А4Б1,А4Б5,А3Б5,А3Б3,А1Б3.

Вершины контура обозначаются попеременно знаками «+» и «-», начиная с потенциальной (А1Б3), которой присваивается знак «-» . Потом из всех клеток, обозначенных знаком «+», выбирается наименьшая цифра загрузки (в А1Б1). Это количество груза (70 т) вычитается из загрузки, указанной в клетках со знаком «+», и прибавляется к загрузке в клетках со знаком «-». Полученные цифры записывают в новую матрицу (табл. 6), куда без изменений переносят загрузки тех клеток, которые не являются вершинами контура.

Улучшенный план вновь проверяют на оптимальность. Для этого находят индексы вспомогательных строки и столбца и ищут в данном плане потенциальные клетки. В матрице (см. табл. 6) потенциальных клеток нет, следовательно, получен оптимальный вариант закрепления потребителей за поставщиками.

Таблица 6 - Оптимальный план закрепления потребителей за поставщиками

Грузопо-лучатель	Вспомога-тельные	Грузоотправитель	Потреб-ность в грузе, т
	строка	А1	А2	А3	А4
	столбец	20	14	18	16
Б1	0	25	14	18	16 385	385
Б2	-1	19 315	28	25	26	315
Б3	-2,5	17,5 70	23,5	15,5 450	27,5	520
Б4	0	23	18	26	16 440	440
Б5	-12	14	2 315	6 70	4 65	450
Наличие груза, т	385	315	520	890	2110

5. Маршрутизация перевозок массовых грузов

В практике оперативного планирования перевозок необходимо решать задачу маршрутизации - построения рациональных маршрутов по выбранному критерию. Критериями формирования маршрутов могут быть минимизация транспортной работы, пробега, времени, себестоимости и др. В любом случае критерии и результаты решения задачи маршрутизации должны быть согласованы с заказчиками транспортных услуг.

В рассматриваемой задаче составляются такие маршруты движения, при которых суммарный порожний пробег автомобилей является минимальным.

За смену каждый автомобиль совершает несколько ездок с грузом и после каждой ездки (кроме последней) возвращается в пункт отправления, выполняя холостой пробег. Сокращение холостого пробега автомобилей возможно, если автомобили после доставки груза по назначению следуют в ближайший грузообразующий пункт, а не возвращаются обратно к первоначальному пункту погрузки. Таким образом, холостой (порожний) пробег автомобилей сокращается до минимума.

Рассмотрим решение задачи маршрутизации на примере оптимального плана закрепления потребителей за поставщиками, полученного выше методом совмещенных планов.

Для разработки рациональных маршрутов в матрицу оптимального закрепления (см. табл. 6) вписываем лучший опорный план (см. табл. 3 или табл. 4). Эти цифры пишем в скобках. Таким образом, получаем матрицу совмещённых планов (табл. 7).

По плану необходимо завести из А1 в Б2 - 315т, из А2 в Б5 - 315т, из А3 в Б3 - 450т, из А4 в Б1 - 385т, из А4 в Б4 - 440т, из А4 в Б5 - 65т.

В первую очередь выявляются маятниковые маршруты с обратным порожним пробегом. Если в клетке матрицы записано два числа, то это указывает на наличие маятникового маршрута. Объем перевозок на таком маршруте определяется меньшим числом, записанным в данной клетке. Так, в клетке А1Б2 получен маятниковый маршрут А1Б2-Б2А1. Так как величина чисел вне скобки и в скобках одинакова, то на данном маршруте должно быть перевезено 315 т груза. При дальнейшем рассмотрении использованные цифры из матрицы исключаются и в последующих распределениях не участвуют.



Таблица 7 - Матрица совмещенных планов

Грузопо-лучатель	Вспомога-тельные	Грузоотправитель	Потреб-ность в грузе, т
	строка	А1	А2	А3	А4
	столбец	20	14	18	16
Б1	0	25 (70)	14	18	16 385 (315)	385
Б2	-1	19 315 (315)	28	25	26	315
Б3	-2,5	17,5 70	23,5	15,5 450 (520)	27,5	520
Б4	0	23	18	26	16 440 (440)	440
Б5	-12	14	2 315 (315)	6 70	4 65 (135)	450
Наличие груза, т	385	315	520	890	2110

Согласно таблице 7 сформированы маятниковые маршруты:

1) А1Б2-Б2А1, объем перевозок 315 т;

2) А2Б5-Б5А2, объем перевозок 315 т;

3) А3Б3-Б3А3, объем перевозок 450 т;

4) А4Б1-Б1А4, объем перевозок 315 т;

5) А4Б4-Б4А4, объем перевозок 440 т;

6) А4Б5-Б5А4, объем перевозок 65 т;

После выявления всех маятниковых маршрутов составляют кольцевые маршруты. Для этого из загруженной клетки матрицы совмещенных планов, означающей наличие груза, строят замкнутые контуры. Контур строят таким образом, чтобы все его вершины лежали в клетках матрицы, в которых имеется число (либо в скобках, либо без скобок), причем вершины с наличием груза должны чередоваться с клетками, в которых цифра находится в скобках. Замкнутый маршрут, построенный таким образом, будет обозначать кольцевой маршрут с определенным числом пунктов погрузки и разгрузки.

Количество перевезенного груза на маршруте определяется:

Q_m = Q_e (n/2), (5.1)

где Q_e - количество груза, перевезенного за одну ездку (наименьшая цифровая загрузка в одной из вершин контура);

n - число сторон контура.

Таблица 8 - Порядок построения кольцевого маршрута

Грузополучатель	Грузоотправитель
	А1	А2	А3	А4
Б1	(70)			70
Б2
Б3	70		(70)
Б4
Б5			70	(70)

Из табл. 8 видно, что можно построить один кольцевой маршрут: А1Б1-Б1А4-А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1 с объемом перевозок 70+70+70=210 т.

При составлении кольцевых маршрутов следует проверять длину оборота, чтобы пробег за оборот не превышал среднесуточный. Если длина маршрута превышает среднесуточный пробег, то его следует разбить на два маршрута или более, приводя пробег за оборот к величине, не превышающей среднесуточный.

Для кольцевых маршрутов критерием их целесообразности является коэффициент использования пробега . Если коэффициент использования пробега на маршруте _м превышает значение 0,5, то маршрут имеет право на существование, в противном случае организуется перевозка по маршрутам маятниковой конфигурации, т.е. кольцевой маршрут расформировывается на два или более маятниковых маршрута с обратным негруженым пробегом. Коэффициент использования пробега на маршруте определяется по формуле:

= l_ге / ( l_ге + l_х ). (5.2)

l_ге = 25+4+15,5=44,5 (км);

l_х = 16+6+17,5=39,5 (км)

Коэффициент использования пробега на маршруте:

в = l_ге / ( l_ге + l_х )= 44,5/(44,5+39,5) = 0,53>0,5, следовательно маршрут имеет право на существование.

6. Формирование радиальных маршрутов перевозки грузов

Ранее ученые полагали, что по итогам решения задачи маршрутизации получаются изолированные маятниковые маршруты с обратным негруженым пробегом и кольцевые маршруты. В действительности [1] результаты более сложные. Поскольку некоторые маршруты начинаются в одном пункте, то это говорит об образовании радиальной схемы, отдельные ветви которой подобны маятниковым и кольцевым схемам.

Некоторые спроектированные схемы (маршруты) начинаются или заканчиваются в одном грузовом пункте. Данный факт указывает на наличие радиальной конфигурации технологической схемы доставки груза, а не просто изолированных друг от друга маятниковых или кольцевых схем.

Характеристика полученных технологических схем перевозки груза представляется в таблице (см. таблицу 9).



Таблица 9 - Характеристика технологических схем перевозки груза

№ п/п	Схема исполнения доставки груза	Объем перевозок, т	Пробег с грузом, км	Общий пробег, км	n
Маятниковые маршруты
1	А1Б2-Б2А1	315	19	38	1
2	А2Б5-Б5А2	315	2	4	1
3	А3Б3-Б3А3	450	15 ,5	31	1
Радиальные маршруты
1	А4Б4-Б4А4	440	16	32	1
	А4Б5-Б5А4	65	4	8	1
	А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4	210	44,5	89	3
	А4Б1-Б1А4	315	16	32	1

Таким образом, получены одна маятниковая и одна радиальная схемы перевозки груза. Конфигурацию полученной радиальной схемы необходимо представить для наглядности в виде рисунка.

Рисунок 4 - Радиальная схема перевозок груза

7. Расчет потребности в транспортных средствах и показателей их работы

Разработанные модели описания функционирования автомобилей указывают, что для расчета потребности в транспортных средствах в рассмотренных ситуациях в общем случае необходимо воспользоваться определенной системой зависимостей.

1. Расчет показателей работы автомобилей на изолированных маршрутах.

Если перевозки выполняются на изолированных маршрутах, то для определения показателей работы автомобилей используется модель работы автомобилей на маятниковых и кольцевых маршрутах.

Описательное содержание алгоритма представляет собой следующее:

1. Ввод исходной информации. Для выполнения расчетов необходима следующая информация:

- информация о маршруте перевозки:

l_гj ; l_хj - величины пробега автомобиля соответственно с грузом и без груза на j - м звене маршрута, км;

V_т - средняя техническая скорость автомобилей, км/ч;

t_п ; t_в - время выполнения соответственно погрузочных и разгрузочных работ, ч;

Т_с - плановое время работы системы в течение суток, ч;

Qпред_j - суточный объем предъявленного к перевозке груза на j - м маршруте на планируемый период;

- коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава;

q - грузоподъемность подвижного состава, т.

2. Определение времени оборота автомобиля на маршруте.

Определяется как суммарное время выполнения операций транспортного процесса без учета возможных простоев транспортных средств в ожидании погрузки

_m

t_о = l_м/V_т + t_пвj (7.1)

¹



где l_м - длина маршрута, км.

3. Определение возможного времени работы i-го автомобиля на маршруте. Рассчитывается с учетом очередности выхода из автопредприятия

Т_мi = Т_с - t_п (i - 1) (7.2)

где i - порядковый номер выхода автомобиля на линию.

4. Определение числа оборотов и объема перевозимого груза на маршруте i-м автомобилем. Исходя из целочисленности количества оборотов и условия выполнения последнего оборота на маршруте

Z_еi = n (7.3)

где n - количество ездок за оборот на маршруте.

5. Определение объема груза, перевозимого i-м автомобилем

Q_i = Z_еi q (7.4)

Расчет потребности в транспортных средствах выполняется по определенной процедуре, которая заключается в том, что рассчитывается возможный объем работы первого запускаемого в систему автомобиля, сравнивается с плановым заданием для системы и, если плановый объем оказывается больше, то рассчитывается объем работы второго автомобиля, и затем суммарный объем работы обоих автомобилей сравнивается с плановым и так далее. Эти операции выполняются до тех пор, пока не окажется ситуация, что

_Аэ

Q_пл Q_i (7.5)

ⁱ⁼¹

где Q_i - суммарный объем, который может выполнить Аэ автомобилей,

ⁱ⁼¹ выпущенных на маршрут, т.

Любая автотранспортная система обладает определенной пропускной способностью. Пропускная способность определяется максимальным количеством автомобилей, которое может быть обслужено в данной системе по возможностям погрузочно-разгрузочных пунктов. Один пост пункта погрузки (разгрузки) может обслужить количество автомобилей

, (7.6)

Расчет количества автомобилей по формуле (7.5) продолжается до тех пор, пока не будет выполнено условие (7.6). После достижения данного результата начинает работу вторая группа автомобилей, которая работает на втором посту. Это выражается в том, что расчет показателей работы второй группы начинается сначала, т.е. в формуле (7.2) показатель i снова становится равным единице.

Таким образом, в итоге получаем, что для выполнения планового задания необходимо определенное количество автомобилей и постов, за которыми закреплены группы автомобилей.

Результаты расчетов по каждому маршруту, автомобилю и посту сводятся в таблицу 10.

Норма средне технической скорости для автомобиля с грузоподъемностью до 7 т примем равной 25 км/ч, а если грузоподъемность свыше 7 т, то равной 24 км/ч.

(7.7)

Мы перевозим бензин, поэтому подставляем значения в выражение (7.8), получаем:



(7.8)

Рассмотрим маятниковый маршрут А1Б2-Б2А1, где Q_пл = 315 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

Пост 1:

;

= 3*12,2*1=36,6 т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 2*12,2*1=24,4 т

;

= 2*12,2*1=24,4 т

т; (остаток)

Необходимо открыть второй пост.

Пост 2:

;

= 3*12,2*1=36,6 т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

(остаток)

Последнему автомобилю необходимо перевести оставшийся бензин (10 т) и он совершит 1 ездку, т.к. его грузоподъёмность 12,2 т

= 10 т

Для перевозки 315 т груза по маятниковому маршруту А1Б2-Б2А1 требуется 10 автомобилей.

Рассмотрим маятниковый маршрут А2Б5-Б5А2, где Q_пл = 315 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

Пост 1:

;

= 8*12,2*1=97,6 т;

;

= 7*12,2*1=85,4 т

т; (остаток)

Необходимо открыть второй пост.

Пост 2:

;

= 8*12,2*1=97,6 т;

т; (остаток)

Z₂ = (Q_пл -?Q)/q = 34,4/12,2 = 2,8

Последнему автомобилю необходимо перевести оставшийся бензин (34.4 т) и он совершит 3 ездки, где 2 ездки он сделает полностью загруженный (по 12,2 т), а 3 ездкой он перевезет оставшейся груз (10 т).

= 34,4 т;

Для перевозки 315 т груза по маятниковому маршруту А2Б5-Б5А2 требуется 4 автомобиля.

Рассмотрим маятниковый маршрут А3Б3-Б3А3, где Q_пл = 450 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

Пост 1:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

т; (остаток)

Необходимо открыть второй пост.

Пост 2:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

(остаток)

Необходимо открыть 3 пост.

Пост 3:

Z₁ =(Q_пл -?Q)/q = 59,6/12,2 = 4,8

Последнему автомобилю необходимо перевести оставшийся бензин (59,6 т) и он совершит 5 ездок, т.к. его грузоподъёмность 12,2 т

= 59,6 т

Для перевозки 315 т груза по маятниковому маршруту А3Б3-Б3А3 требуется 11 автомобилей.

2. Расчет показателей работы автомобилей на радиальных маршрутах

Если перевозки выполняются на радиальных маршрутах, то для определения показателей работы автомобилей используется модель, отличающаяся от представленной выше.

Основные отличия заключаются в следующем:

1) необходимость учета пропускной способности центрального пункта радиального маршрута;

2) необходимость учета приоритета обслуживания клиентов на ветвях радиального маршрута.

Режим (продолжительность) работы центрального пункта является фактором, определяющим пропускную способность системы. В соответствии с этим продолжительность работы центрального пункта Т_ц.п определяет плановую продолжительность функционирования всей системы Т_с, следовательно

Т_c = Т_ц.п,. (7.11)

В первую очередь необходимо определить условие не превышения объема груза, предъявляемого к перевозке по всем ветвям ССДГ максимально возможному количеству груза, которое может пропустить центральный пункт Q_ц.п,.

(7.12)

где Q_ц.п. - максимально возможное количество груза, которое может пропустить центральный пункт системы, т (технологическая характеристика центрального пункта); Q_h- объем груза, предъявленный к перевозке по h-ой ветви системы, т.

Q_ц.п. = Z_ц.п. q (7.13)

Максимально возможное количество машинозаездов, которое может обслужить центральный пункт системы (Z_ц.п) за время работы, определяется по формуле:

, (7.14)

где [x] - целая часть числа X; t_ц.п. - продолжительность погрузки (разгрузки) на посту в центральном пункте, ч; T_ц.п. - продолжительность функционирования центрального грузового пункта, ч; X_цп. - количество грузовых постов в центральном пункте системы (изначально принимается равным единице).

Если после выполненных расчетов условие (7.9) не выполняется, то для обслуживания автомобилей одного поста в центральном пункте системы недостаточно. Количество постов в таком случае будет определяться по формуле

, (7.15)

Полученное значение округляется в большую сторону.

При определении приоритета обслуживания клиентов в первую очередь планируется отправка и соответственно производится расчет по той ветви (клиенту), который заявил наибольшее количество груза, т.е. с наибольшим значением Q_h.

В остальном порядок расчета потребности в автомобилях аналогичен рассмотренному выше, т.е. на изолированных маршрутах.

Расчеты последовательно производятся для всех ветвей радиального маршрута, после чего определяют потребность в подвижном составе в целом для маршрута путем суммирования потребности в автомобилях, рассчитанной для всех ветвей системы отдельно.

Радиальный маршрут №1:

- А4Б4-Б4А4 (440т);

- А4Б5-Б5А4 (65т);

- А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4 (210т);

- А4Б1-Б1А4 (315т).

По формулам 7.11-7.15 определим количество постов на данном радиальном маршруте:

Рассмотрим маршрут А4Б4-Б4А4, где Q_пл = 440 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

Пост 1:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

Необходимо открыть второй пост.

Пост 2:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

(остаток)

Необходимо открыть 3 пост.

Пост 3:

;

= 4*12,2*1=48,8 т

Остаток:49,6 - 48,8 = 0,8т

= 0,8 т

Для перевозки 440 т груза по маршруту А4Б4-Б4А4 требуется 12 автомобилей.

Рассмотрим маршрут А4Б5-Б5А4, где Q_пл = 65 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

;

Z₁ =(Q_пл -?Q)/q = 65/12,2 = 5,3

Автомобилю необходимо перевести бензин (65 т) и он совершит 6 ездок, т.к. его грузоподъёмность 12,2 т

= 65 т;

Рассмотрим маршрут А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4, где Q_пл = 210 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 4*12,2*1=48,8 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

(остаток)

Остаток: 39,2 - 36,6 = 2,6т

= 39,2 т

На маршруте А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4 понадобится 5 автомобилей, они смогут перевести груз (210 т).

Рассмотрим маршрут А4Б1-Б1А4, где Q_пл = 315 т. Рассчитаем для заданного по условию автомобиля КамАЗ-5410 + мод. 9674. Соответствующие значения в выражения (7.1 - 7.8), получим следующие данные:

Пост 1:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

= 3*12,2*1=36,6 т

(остаток)

Необходимо открыть второй пост.

Пост 2:

;

= 4*12,2*1=48,8т;

;

= 3*12,2*1=36,6 т

;

(остаток)

Последнему автомобилю необходимо перевести оставшийся бензин (34.4 т) и он совершит 3 ездки, где 2 ездки он сделает полностью загруженный (по 12,2 т), а 3 ездкой он перевезет оставшейся груз (10 т).

= 3*12,2*1=34,4 т

Для перевозки 315 т груза по маршруту А4Б1-Б1А4 требуется 8 автомобилей.

Таблица 10 - Сводная таблица показателей работы автомобилей на маршрутах

№ маршрута	Шифр маршрута	№ поста	п/п а/м	tо, ч	Тм, ч	Zе	Qi, т
Маятниковый маршрут
1	А1Б2-Б2А1	1	1 2 3 4 5 6	2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4	8 7,6 7,2 6,8 6,4 6	3 3 3 3 2 2	36,6 36,6 36,6 36,6 24,4 24,4
		2	1 2 3 4	2,4 2,4 2,4 2,4	8 7,6 7,2 6,8	3 3 3 1	36,6 36,6 36,6 10
2	А2Б5-Б5А2	1	1 2	1 1	8 7,6	8 7	97,6 85,4
		2	1 2	1 1	8 7,6	8 3	97,6 34,4
3	А3Б3-Б3А3	1	1 2 3 4 5	2,1 2,1 2,1 2,1 2,1	8 7,6 7,2 6,8 6,4	4 3 3 3 3	48,8 36,6 36,6 36,6 36,6
		2	1 2 3 4 5	2,1 2,1 2,1 2,1 2,1	8 7,6 7,2 6,8 6,4	4 3 3 3 3	48,8 36,6 36,6 36,6 36,6
		3	1 2	2,1 2,1	8 7,6	4 1	48,8 0,8
4	А4Б4-Б4А4	1	1 2 3 4 5	2,1 2,1 2,1 2,1 2,1	8 7,6 7,2 6,8 6,4	4 3 3 3 3	48,8 36,6 36,6 36,6 36,6
		2	1 2 3 4 5	2,1 2,1 2,1 2,1 2,1	8 7,6 7,2 6,8 6,4	4 3 3 3 3	48,8 36,6 36,6 36,6 36,6
		3	1	2,1	8	5	49,6
5	А4Б1-Б1А4	1	1 2 3 4 5	2,13 2,13 2,13 2,13 2,13	8 7,6 7,2 6,8 6,4	4 3 3 3 3	48,8 36,6 36,6 36,6 36,6
		2	1 2 3	2,13 2,13 2,13	8 7,6 7,2	4 3 3	48,8 36,6 34,4
6	А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4	1	1 2 3 4 5	5,9 5,9 5,9 5,9 5,9	8 7,6 7,2 6,8 6,4	4 4 3 3 4	48,8 48,8 36,6 36,6 39,2
7	А4Б5-Б5А4	1	1	1,13	8	6	65
Сумма	14	51			176	2110

Как видно из таблицы 10, общая потребность в автомобилях составит 50 единиц. Плановый объем перевозок по всем ветвям и радиальным маршрутам выполнен.

8. Построение графиков работы автомобилей на линии

Соблюдение графиков работы автомобилей позволяет свести к минимуму простои подвижного состава и погрузочно-разгрузочных средств вследствие несогласованной их работы.

На маршруте А2Б1-Б1А2 со второго поста был убран один автомобиль и добавлен на первый пост того же маршрута.

На третий пост маршрута А3Б3-Б3А3 были перенесены последние ездки автомобилей со второго поста (автомобили под №: 33 и 35), а также последняя ездка автомобиля № 28, находящегося до оптимизации на первом посту этого же маршрута.

На маршрут А4Б5-Б5А4 перенесены последние ездки автомобилей № 24 и №21, находящихся на кольцевом маршруте А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4. Также на маршрут А4Б5-Б5А4 была перенесена последняя ездка автомобиля № 11, находящегося до оптимизации на маршруте А4Б4-Б4А4.

На второй пост маршрута А2Б5-Б5А2 была перенесена ездка автомобиля № 24, которая находилась на кольцевом маршруте А4Б5-Б5А3-А3Б3-Б3А1-А1Б1-Б1А4.

На маршруте А4Б4-Б4А4 был добавлен пост для пятого автомобиля этого маршрута. Затем на этот пост была перемещена последняя ездка автомобиля № 16 с маршрута А4Б1-Б1А4. Также на маршруте А4Б4-Б4А4 был добавлен еще один дополнительный пост, на котором будет обслуживаться автомобиль № 10.

Таким образом, график работы автомобилей на маршрутах, благодаря своей наглядности, позволяет наиболее рационально распределить работу между всеми автомобилями, что приведет к снижению простоев автотранспортных средств, отсутствии несогласованных ездок, оптимальному использованию автомобилей и, как следствие, к снижению затрат на перевозку грузов. Число используемых автомобилей удалось сократить с 51 до 50. Также необходимо было открыть новые посты, поэтому количество постов увеличилось с 14 до 16.



Заключение

В заключение необходимо отметить, что в ходе курсовой работы были выполнены все рекомендации для расчета работы автотранспортных средств. В итоге, был составлен график работы автомобилей на всех маршрутах, которые были выявлены по данному варианту. Проанализировав график, составленный на основе расчетных данных, был внесен ряд изменений, которые способствуют наиболее оптимальному расписанию работы автомобилей. (Все внесенные изменения перечислены ранее в главе 8).

Библиографический список

1. Д.И. Заруднев: Оперативное планирование перевозок грузов / Д.И. Заруднев: Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Управление перевозками» для студентов направления 380302 «Менеджмент» профиль «Логистика» - Омск: 2015. - 33 с.

2. Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей. Постановление ГОСКОМТРУДА СССР от 13.03. 1987 г. №153/6

3. Кисуленко Б.В., Венгеров И.А., Дементьев Ю.В. Краткий автомобильный справочник НИИАТ / Б.В. Кисуленко, И.А. Венгеров, Ю.В. Дементьев. - Изд-во «Финпол», 1994. - 335 с.

4. Кожин А.П., Мезенцев В.Н. Математические методы в планировании и управлении грузовыми автомобильными перевозками. М.: Транспорт, 1994. - 304 с.

5. Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин С.М. Грузовые автомобильные перевозки: Монография / В.И. Николин, Е.Е. Витвицкий, С.М. Мочалин. - Изд-во «Вариант-Сибирь», 2004. - 480 с.

6. Вельможин А.В., Гудков В.А., Миротин Л.Б., Куликов А.В. Грузовые автомобильные перевозки. Учеб. для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 560 с.

Размещено на Allbest.ru