Федеральноеагентство по образованию
Сибирскаяавтомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
Кафедра«Организация перевозок и управления на транспорте»
Доклад
Тема: «Оптимизацияв планировании на автомобильном транспорте»
Выполнил: Колосова Е.А.
21 ОПУТ
Научный руководитель Витвицкий Е.Е.
Омск-2006
Оптимизация расстояния перевозок грузов
Одним из важнейших факторов, оказывающих влияние наэффективность использования транспортных средств, является расстояниеперевозки, от величины которого зависит количество транспортной работы.
Многочисленными исследовании доказано, что чем меньшебудет выполняться транспортной продукции, измеряемой в тонно-километрах, темлучше для народного хозяйства нашей страны. Это связано с тем, что сокращениетранспортной работы сопровождается снижением транспортных затрат и уменьшениепотребности в транспортных средствах. Поэтому перевозки грузов должныосуществляться по возможности на короткие (оптимальные) расстояния для всехотраслей народного хозяйства.
Большая часть перевозок грузов осуществляется посложившейся сети дорог и улиц с конкретными условиями эксплуатации подвижногосостава и организацией движения. Практически между двумя пунктами,расположенными на транспортной сети города, может быть «n» вариантов проезда,которым соответствуют определенные расстояния li; скорости Vi и время ti(i=1,2,3...n).
Из теории известно, что максимальную производительностьоднотипного подвижного состава можно получить на том маршруте, где будутминимальные затраты времени. Однако критерий, по которому находят оптимальноерешение, определяется не только затратами времени, а той целью, которуюнеобходимо достигнуть при решении задачи оптимального варианта проезда.Наиболее часто в качестве критерия принимается минимум суммарного пробега, таккак при одинаковых условиях движения на всех участках маршрута план,оптимальный по пробегу, будет оптимальным по затратам времени и стоимости.
Не применяя никаких вычислений, кратчайший путь междудвумя пунктами можно выбрать в том случае, если они находятся в пределахвидимости. Если же они достаточно удалены друг от друга, то возникают различныеварианты передвижения, которые необходимо сравнить, чтобы выбрать наилучший.
Если перевозки выполняются на территории города, то, какправило, там насчитывается очень большое количество пунктов отправки и приемагрузов. С целью уменьшения трудоемкости определения кротчайших расстояний,грузопотоков и построения транспортной сети используют способ, заключающийся втом, что вместо большого разнообразия конкретных пунктов устанавливаютусловные. Для этого разделяют весь город на определенное количествомикрорайонов и все грузообразующие и грузопоглощающие пункты, расположенные впределах данного микрорайона, условно считают расположенными в центремикрорайона. Этим приемом большое число пунктов заменяется небольшимколичеством центров, и вместо огромного числа транспортных связей междупунктами рассматриваются связи между микрорайонами.
Границу микрорайона не должны пересекать естественныерубежи – реки, железные дороги и т.п. Дорожная сеть внутри микрорайона должнадопускать подъезд к любому объекту без необходимости выезда за пределымикрорайона и иметь выход на основные магистрали.
Количество микрорайонов определяют исходя из того, чтобольшое их число усложняет решение задачи, малое может привести к большомуколичеству объектов, транспортные связи которых не будут учтены. Ориентировочноколичество микрорайонов можно устанавливать по численности населения – одинмикрорайон на 15 – 20 тысяч человек.
Но фактические расстояния в качестве показателя критерияоптимальности можно принимать в том случае, если дороги, связывающие пунктымежду собой, одной категории. Если дороги разные, то и затраты на дорогах такжебудут разными. Поэтому фактические расстояния необходимо скорректировать. Длякаждой категории дороги в зависимости от величины затрат на километр пробегаустанавливается коэффициент приведения. Для дороги первой категории коэффициентприведения К1=1, а для дороги второй категории
К11=З11/З1,
Где З11, З1 – затраты на километр пробега соответственнона дорогах второй и первой категории в рублях.
Величина общего пробега с грузом зависит от того, какойгрузоподъемности транспортные средства будут применяться для выполненияперевозок, причем с уменьшением ее общий пробег будет возрастать. Это одна изпричин, вызывающая несоответствие между величинами расчетной и фактическойэкономической эффективности от применения ЭММ в планировании перевозок грузов.Вполне понятно, что использование транспортных средств возможно большей грузоподъемностибудет способствовать сокращению затрат на перевозки.
Определение рациональной грузоподъемности транспортныхсредств
Для обеспечения максимальной производительноститранспортных средств необходимо, чтобы автомобили прибывали впогрузочно-разгрузочные пункты по расписанию согласно оптимальной интенсивностивходящего потока. Каждый пункт погрузки или разгрузки, как известно,представляет собой систему массового обслуживания, для которых оптимальнаяинтенсивность входящего потока автомобилей может быть найдена с помощьюаналитических моделей или путем моделирования процесса обслуживания автомобилейв системе грузового пункта на основе метода статистических испытаний.
Имея достаточное количество подвижного состава, можнообеспечить прибытие автомобилей в соответствии с оптимальной интенсивностью,тем самым загрузить оборудование пункта, обслуживающее транспортные средства(весы, подъемники и т.п.), но это еще не означает, что будет обеспеченмаксимальный суточный завоз (вывоз) груза. Например, при доставке зерна назаготовительный пункт (элеватор) безразлично, какой грузоподъемности взвешиватьавтомобили, лишь бы они вмещались на площадку весов и не превышали ихвозможностей. Но чем меньшей грузоподъемности автомобиль будет занимать весы,тем меньше будет доставлено груза, хотя по времени оборудование можетиспользоваться на 100%. Следовательно, для каждого грузового пункта необходимоприменять транспортные средства, минимальная грузоподъемность которых
qgmin=Qmax/M3
где Qmax – максимальная суточная возможность переработкигруза по возможностям погрузочного или разгрузочного пунктов, т;
M3 – количество автомобилезаездов, которое можетобслужить пункт в течение суток:
M3=Тр*lопт,
где Тр – режим работы грузового пункта, ч;
lопт– оптимальная интенсивность входящего потока автомобилей, авт/ч.
qgmin=Qmax/ Тр*lопт
Таким образом, для вывоза (завоза) грузов на грузовыепункты необходимо выбирать подвижной состав грузоподъемностью qgi ≥ qgmin. Однако следуетпомнить, что транспортные средства движутся по разным дорогам, в том числе и погрунтовым, на которых могут использоваться автомобили, входящие в группу «Б».Следовательно, данное положение ограничивает максимальную грузоподъемность qgmах подвижного состава.Кроме того, максимальная грузоподъемность ограничивается возможностямиразгрузочных и весовых устройств как по весу, так и по габаритам. А тогдагрузоподъемность автомобиля выбирается в пределах
qgmin
Применение транспортных средств грузоподъемностью,меньшей, чем qgmin,вызывает снижение количества доставляемого груза за плановое время. Обратныйрезультат будет при использовании подвижного состава с грузоподъемностью,большей qgmin.
Применение подвижного состава грузоподъемностью qgi> qgmin способствует сокращениюпотребности в транспортных средствах и операций по их обслуживанию:взвешиванию, разгрузке, оформлению документов и др. Следовательно, возможносокращение затрат на выполнение транспортного процесса. При практическом выбореавтомобиля или автопоезда из имеющегося ряда (если грузоподъемность отличаетсяот рациональной определенной по изложенному расчету) рекомендуется приниматьавтомобиль ближайшей большей грузоподъемности.
Оптимизация распределения подвижного состава по маршрутамперевозок грузов
В АТП далеко не всегда имеются в наличии транспортныесредства, которые согласно изложенной методике выбора подвижного составаследует применять для перевозок грузов. Поэтому приходится решать задачуоптимального распределения по маршрутам имеющегося подвижного состава.Необходимость в решении задачи может возникать ежесуточно в связи с изменениемусловий эксплуатации или в зависимости от той цели, которую необходимо достичь.
Задача формулируется следующим образом. Имеется m типовподвижного состава в количествах a1, a2,...,am и n объектов, на которыетребуется перевести Q1, Q2,..., Qn тонн грузов, причем любой тип имеющегосяподвижного состава можно использовать для перевозки указанных грузов. Обозначимвыработку i-го типа подвижного состава на j-м объекте через Wij, числоподвижного состава этого типа, работающего на данном объекте (маршруте), черезxij, стоимость перевозок 1 т груза через Сij и получаемую прибыль через Пij. Требуетсясоставить план перевозок грузов xij при условии, что общая потребность втранспортных средствах для всех объектов равна их наличию или меньше его:
n
åxij ≤ ai, i=1...m
j=1
и на каждый объект должно быть заведено потребноеколичество груза
m
åxij Wij=Qij, j=1...n.
i=1
Переменные xij должны удовлетворять одному из критериевоптимизации:
суммарным затратам на перевозки
m n
З=å å Wij xij Сij ® min
i=1j=1
суммарной прибыли