Разработка технологии перевозок грузов автомобильным транспортом

Транспортная сеть учитывает только ту часть дорожной сети, по которой возможно организовать соответствующие перевозки, то есть учитываются ограничения по состоянию улиц (дорог), одностороннее движение, ограничения на движение грузового транспорта, на полную массу транспортного средства, нагрузка на ось и другие. Модель транспортной сети представляют в виде графа (рис. 2.1.1. и рис. 2.1.2.) Схема состоит из вершин, условно обозначающих пункты отправления, назначения, пересечения дорог, размещения АТП и другие пункты, и отрезков дорог (рёбра), соединяющих вершины.

Всякое неориентированное  ребро представлено как две равноценные, но противоположно направленные дуги.

Транспортная сеть  представлена только связным графом, таким, в котором  каждая вершина соединена с любой другой его вершиной. Для выполнения этого условия каждая вершина графа имеет как минимум одну входящую и одну выходящую дугу.

Моделирование транспортной сети начинаем с размещения вершин. Вершины присваиваем грузообразующим и грузопоглощающим пунктам. Вершины, имеющие между собой транспортное сообщение, связываем ребрами или, в случае односторонней связи ориентированными дугами.

 

Рис.2.1.1. Схема размещения грузоотправителей, грузополучателей и АТП при перевозке щебня.

 

 

 

 

Рис.2.1.2. Схема размещения грузоотправителей, грузополучателей и АТП при перевозке контейнеров

 

 

 

 

 

 

3. Оптимизация  грузопотоков, схема перевозок грузов

 

Задача состоит в закреплении потребителей за поставщиками так, чтобы среднее расстояние перевозок было минимальным.

3.1. Первоначальное закрепление   потребителей за поставщиками  при перевозке щебня.

 

Для разработки первоначального плана  применяем способ двоичного предпочтения,  заключающийся в том, что первоначально выбираем и отмечаем наименьшее расстояние в каждой строке. Затем то же самое делаем по столбцам. Клетку, имеющую две отметки загружаем. Затем загружаем клетки, отмеченные  один раз. Нераспределенный груз  записываем в неотмеченные клетки.

Таблица 3.1

 

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А2	А5
В1	19	18	1150
В6	34	12	1240
В8	16	13	1160
В10	13	31	1230
Наличие груза	2560	2300	4860/4780

 

В данном случае спрос потребителей, равный 4780 т меньше наличия груза -4860 т, т.е. задача является несбалансированной. Для балансировки задачи в начальный план вводим столбец фиктивного получателя В_Ф (табл.3.2).

 

Таблица 3.2

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А2	А5
В1	19	18	1150
В6	34	12	1240
В8	16	13	1160
В10	13	31	1230
ВФ	0	0	80
Наличие груза	2560	2300	4860/4860

 

.

 

 

Таблица 3.3

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А2	А5
В1	19	18	1150
В6	34	12	1240
В8	16	13	1160
В10	13	31	1230
ВФ	0	0	80
Наличие груза	2560	2300	4860/4860

 

                                           Таблица 3.4

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А2	А5
В1	1150          19	18	1150
В6	34	1240             12	1240
В8	100             16	1060             13	1160
В10	1230             13	31	1230
ВФ	80              0	0	80
Наличие груза	2560	2300	4860/4860

После завершения закрепления  определяется объём транспортной работы при полученном распределении:

Р=1150*19+100*16+1230*13+0+1240*12+1060*13=21850+1600+15990+14880+13780=68100 т/км.

 

3.2. Проверка оптимальности  полученного распределения методом  потенциалов

Таблица 3.5

 

Грузополучатели	Потенциалы	Грузоотправители		Потребность в грузе
		А2	А5
		0	3
В1	19	1150        19	18	1150
В6	15	34	1240         12	1240
В8	16	100          16	1060        13	1160
В10	13	1230         13	31	1230
ВФ	0	80            0	0	80
Наличие груза		2560	2300	4860/4860

 

Для одного из столбцов (табл.3.5) принимаем потенциал u=0.При этом нулю приравниваем  потенциал того столбца, в котором загружена клетка с наибольшим расстоянием. Остальные потенциалы определяем по загруженным клеткам исходя из следующих условий: для столбцов u=v-c; для строк v=u+c.

Наиболее загруженная клетка В₁ А₂. Потенциал для этого столбца равен 0. Потенциал строки В₁: v=0+19=19,  потенциал строки В₈: v=0+16=16., и т.д.

Однако потенциалы строк В₆, столбца А₂ и строк в_1, в_10, в_ф, столбца А₅ остались ненайденными. В результате дальнейшего улучшения распределения, потенциалы строк и столбцов определяются неоднозначно. Следовательно, необходимо сбалансировать задачу за счет уменьшения потребности одного из грузополучателей._.

Производим  анализ незагруженных клеток, для  чего сравнивают разность потенциалов  строки и столбца (u-v)и расстояние указанное в клетке(с)

Для В1А5: (19-3)=16<18; 

        B6A₂: (15-0)=15<34

        B₁A₅: (13-3)=21<31

        В результате анализа плана распределения табл.3.5 имеем: потенциалы загруженных клеток равны нулю, а потенциалы  незагруженных клеток являются положительными величинами, следовательно, допустимый план перевозки щебня является оптимальным.

3.2.1 Закрепление грузополучателей за грузоотправителями:

Таблица 3.10

грузоотправитель	Условное обозначение	грузополучатель	Условное обозначение	Вид груза	Количество груза
Тайцы	А2	Зайцево	В1	щебень	1150
		Клопицы	В8	щебень	100
		Гомонтово	В10	щебень	1230
Губаницы	А5	Сяськилево	В6	щебень	1240
		Клопицы	В8	щебень	1060

 

 

3.3. Первоначальное закрепление   потребителей за поставщиками  при перевозке контейнеров

Для разработки первоначального  плана применяем метод Фогеля.

Метод Фогеля даёт возможность  получить решение близкое к оптимальному, иногда сразу оптимальное. Закрепление методом Фогеля производят в таком порядке:

-находят разность минимальных  расстояний по строкам и столбцам;

-в строке или столбце  с максимальной разностью находят клетку  с минимальным расстоянием, куда и заносят максимально возможную загрузку; в случае нескольких одинаковых разностей находят клетку с минимальным расстоянием, в которую и заносят загрузку;

-после удовлетворения  спроса или исчерпания ресурса строка или столбец из рассмотрения исключаются, пересчитываются разности по строкам и столбцам и процесс повторяется.

Таблица 3.6

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А6	А7
В5	13	28	1350
В9	29	23	1320
В10	27	35	1250
В11	21	16	1140
Наличие груза	2700	2400	5100/5060

        В данном случае спрос потребителей, равный 5060 т меньше наличия груза -5100 т, т.е. задача является несбалансированной. Для балансировки задачи в начальный план вводим строку фиктивного грузополучателя В_ф (табл.3.7).

Таблица 3.7

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А6	А7
В5	13	28	1350
В9	29	23	1320
В10	27	35	1250
В11	21	16	1140
ВФ	0	0	40
Наличие груза	2700	2400	5100/5100

Таблица 3.8

Грузополучатели	Грузоотправители		Потребность в грузе
	А6	А7
В5	1350             13	28	1350
В9	60             29	1260             23	1320
В10	1250           27	35	1250
В11	21	1140             16	1140
ВФ	40               0	0	40
Наличие груза	2700	2400	5100/5100