Грузчики и грузоперевозки в Краснодаре
Грузооборот и грузопоток
Грузооборот – объём транспортной работы по перемещению грузов, которая уже выполнена или должна быть выполнена в течение определённого периода (т·км).
Грузопоток определяется как объем перевозок, проходящий в единицу времени через определенное сечение транспортного пути в определенном направлении. Грузопоток является четко выраженным векторным понятием, так как имеет и величину и направление.
Определение реального грузопотока транспортных комплексов связано с целым рядом объективных и субъективных трудностей. В первую очередь – это отсутствие учета перевозимых грузов по номенклатуре в организациях, производящих и потребляющих продукцию, и в автотранспортных предприятиях. Во-вторых, необъективные заявки отправителей грузов, отсутствие учета повторности перевозок и массы тары. Неточность учета в выполненных объемах перевозок в АТП тоже создают дополнительные трудности в определении реальных грузопотоков.
В зависимости от территории освоения грузопотоки могут относиться к пункту производства, к транспортному пункту, участку дороги, экономическому или административному району и всей стране.
Грузопоток транспортного пункта (склад, грузовая станция, пристань, порт и т. д.) измеряется количеством прибиваемых, отправляемых и транзитных грузов.
Грузопоток участка дороги характеризуется количеством грузов, проходящих по нему в обоих направлениях.
Грузопоток экономического района или страны, определяется суммарным количеством отправляемых и прибываемых грузов, включая и транзитные грузы.
По величине грузопотоки разделяются на массовые и мелкопартионные. Под мелкой отправкой грузов понимается такое их количество, которое не может загрузить целое транспортное средство. На автомобильном транспорте мелкопартионными грузами считаются партии весом от 10 до 2000 кг.
Грузопотоки бывают постоянные, временные и сезонные. Структура грузопотока определяется наименованием и классом перевозимых грузов.
Грузопоток пункта производства связан с его производственной мощностью (объем продукции, выпускаемой в единицу времени), с провозной возможностью подвижного состава и потребностью пункта потребления в данном грузе. Грузопоток может быть равен, а может и отличаться от производственной возможности (мощности) пункта производства.
Все пункты производства по характеру работы можно разделить на две группы. К первой группе относятся пункты производства, продукция которых сразу же поступает на транспорт.
На рис. 9 изображена картограмма грузопотоков. Ордината прямоугольника соответствует масштабу грузопотока различных видов грузов. Идеальная величина грузопотока будет в том случае, когда он будет соответствовать потребности предприятия, получающего данный продукт.
Например, карьеры леска, угля, бетонорастворные заводы на строительных площадках и т.д. Для этих пунктов грузопоток равен фактической производственной мощности. Ко второй группе относятся пункты производства, продукция которых вначале поступает на склад готовой продукции. В этом случае, как правило, грузопоток не равен мощности пунктов производства.
Картограмма грузопотоков
Для изучения грузопотоков составляют шахматные (косые) таблицы, в которых дают сведения о грузообмене между грузообразующими пунктами (ГОП) и грузопоглащающими пунктами (ГПП).
Графически грузопотоки могут быть представлены в виде схем или эпюр грузопотоков. При этом фактическое криволинейное движение груза, перевозимого подвижным составом по существующим путям сообщения, заменяется криволинейным.
Эпюру грузопотоков составляют следующим образом. Сначала откладывают в определённом масштабе длину одного или нескольких участков, на которых осуществляются перевозки. Затем перпендикулярно к этой линии откладывают в определённом масштабе количество груза с учётом расстояния перевозок: в первую очередь, груз следующий в пункты получения, наиболее удалённые от пункта отправления. Исходными данными для составления эпюры являются сведения таблицы грузообмена и схема расположения ГОП и
ГПП. Эпюра имеет прямое (по которому следует наибольшее количество груза) и обратное направление движения груза. Отношение величин грузопотоков в прямом и обратном направлениях называется коэффициентом неравномерности грузопотоков по направлениям.
При составлении эпюры грузопотоков возможны два случая:
1. Все ГОП и ГПП расположены на одной линии (рис. 10).
2. Все ГОП и ГПП не расположены на одной линии (рис. 11).
Площадь каждого прямоугольника на эпюре грузопотоков представляет собой грузооборот в тонна-километрах на данном участке. Площадь всей эпюры представляет собой грузооборот всей линии, на которой совершаются перевозки
(6)
Общий объём перевозок (в тоннах) определяется, как сумма всего отправленного или полученного груза:
(7)
Среднее расстояние перевозки (одной тонны груза) в километрах
(8)
Таким образом, из эпюр грузопотоков можно определить:
1. Количество груза, отправляемого из каждого пункта.
2. Количество груза, пребывающего в каждый пункт.
3. Количество груза, проходящего транзитом через каждый пункт. 4. Объём перевозок на каждом участке и на всей линии.
5. Грузооборот на каждом участке и на всей линии.
6. Среднее расстояние перевозки груза
Оптимизация грузопотоков. Нахождение оптимальных грузопотоков может быть выполнено с помощью транспортной задачи. Решить транспортную задачи – значит построить план перевозок таким образом, чтобы потребность в грузе всех пунктов потребления была удовлетворена, весь груз из пунктов производства был вывезен и при этом был обеспечен минимум транспортной работы в тонно-километрах [6].
Решение транспортной задачи начинается с прикрепления потребителей груза к поставщикам. Задача прикрепления потребителей груза к поставщикам состоит из двух частей: сначала определяются оптимальные размеры и направления грузопотоков по каждому виду груза, затем составляется сводный план грузопотока. При этом задачу решают любым из известных разновидностей распределительного метода: методом Хичкока, методом Креко или методом МОДИ, который иначе называется метод потенциалов. Рассмотрим задачу оптимизации грузопотоков в примере 3.
Пример 3
Задание. В автомобильное предприятие поступила заявка на перевозку грузов на завтрашний день. Требуется составить оптимальный сменно суточный план перевозки грузов (маршруты движения автомобилей и сменные задания водителей), обеспечивающий вывозку заданных объемов грузов при минимальном суммарном порожнем пробеге. Исходные данные для расчета приведены в табл. П3.1, П3.2, П3.3.
Объем перевозки грузов
Уравнение (П3.7) является не только необходимым, но и достаточным условием для совместимости уравнений (П3.4) и (П3.5). Поскольку уравнения (П3.4), (П3.5) и (П3.6) содержат неизвестные первой степени, а показатель lij в уравнении (3) не зависит от переменной Xij то сформулированная задача (П3.3), (П3.4), (П3.5), (П3.6) является задачей линейного программирования. Уравнения и неравенства (П3.4), (П3.5), (П3.6) с помощью которых записаны условия задачи, называются ограничениями задачи, а уравнение (П3.3) , выражающее цель решения, называется целевой функцией.
План перевозок, удовлетворяющий условиям (П3.4) ... (П3.6) называется допустимым. Допустимый план, обеспечивающий минимум транспортной работы, называется оптимальным. Формулировка задачи, в которой спрос и предложение равны, получила название закрытой модели.
В настоящее время разработано несколько способов решения транспортной задачи. Рассмотрим один из наиболее распространенных способов метод потенциалов. Сущность метода потенциалов содержит 3 важных момента:
1.Указывается способ составления допустимого исходного плана. Наиболее распространен способ минимального элемента по строке. Его описание приведено в курсовой работе при решении задачи.
2.Устанавливается признак, позволяющий отличить оптимальный план от неоптимального плана. Для данного случая признак оптимальности формулируется в виде следующей теоремы: допустимый план, удовлетворяющий условиям (4)...(6) является оптимальным, если специальные индексы U1,U2...Um и V1,V2...Vn
рассчитанные для всех значений Xij ≥ 0 по формулам: Ui Vj lij , Ui Vj lij не нарушает системы неравенства для всех Xij = 0.
3. В противном случае, то есть если имеет место неравенство U i V j lij хотя бы для
одного значения Xij = 0, то план считается не оптимальным. Таким образом, для проверки плана на оптимальность необходимо рассчитать индексы U1 ,U2 ...Um .и V1 ,V2 ...Vn для всех значений Xij ≥ 0. Проверить, не нарушаются ли индексы системы уравнений Ui Vj lij .
Разработаем оптимальный план возврат порожняка методом постепенного улучшения плана. В матрицу условий записываем расстояние между пунктами отправления и назначения (в правом верхнем углу) потребность в порожняке (ездке) и наличие порожняка ездки. В ходе решения в каждую клетку записываются значения Xij>0 (количество ездок из пункта Аi в пункт Бj).
Значения Xij делятся на основные и не основные. Неосновные Xij в матрице не пишем и считаем их равными нулю. Основные Xij – это все Xij>0, а так же Xij=0, которые используем для получения дополнительных загрузок. Основные Xij , записанные в матрице условий называются загрузками, а клетки в которых они находятся называются занятыми клетками. Клетки матрицы без загрузок называются незанятыми клетками.
Рассчитаем количество ездок по формуле:
Z=Q/q (П3.8)
где Q - количество перевозимого груза в, т; q- грузоподъемность автомобиля, т. Для пункта А1 требуется: Z 189 135 54 74( тр. ед)
Для пункта В1 требуется: Z 189 135 64( тр. ед) 55
Аналогично рассчитываем количество ездок для всех пунктов отправления для всех пунктов отправления и назначения, полученные результаты записываем в матрицу условий (табл. П3.4).
Допустимый исходный план
Таблица П3.5
Вспомо- гатель- ные
Пункт назначения
Потребность в порожняке (ездке)
Решение задачи начинается с разработки допустимого исходного плана. Производится это способом min (минимального) элемента по строке следующим образом: планируем перевозки из пункта А1, записывая их в соответствующей клетке 1 строки. Сначала полностью удовлетворяем потребности ближайшего к пункту отправления потребителя Б2
Б2l 1кмmin (П3.9) 12
Для этого пункта требуется 10 транспортных единиц (табл. П3.4) , поэтому запишем в соответствующую клетку А1 Б2 число 10. оставшиеся у А1 - 64 транспортные единицы распределим между пунктами Б1 и Б3. Аналогично распределим транспортные единицы (ездки) из всех пунктов отправления в пункты назначения и полученные результаты заносим в табл. П3.5.
Проверим число занятых клеток:
m n 1 6 8 1 13 (П.3.10)
где m – число пунктов отправления ; n – число пунктов назначения.
Должно быть 13 занятых клеток. В табл. П3.5 мы получили тоже 13 занятых клеток,
потому разработка плана заканчивается. Осталось рассчитать транспортную работу:
P Xij lij , (П3.11)
Р 1247(езд.км)
где X ij - число ездок из пункта Аi в пункт Бj, lij - расстояние между пунктом отправления Аi
и пунктом назначения Бj , км
Проверка плана на оптимальность стоит из двух этапов:
1. Расчет вспомогательных индексов Ui и Vj для занятых клеток Xij>0 2. Проверка незанятых клеток на потенциальность.
Индексы Ui и Vj рассчитываются непосредственно в табл. П3.6. Индексы Vj записываются во вспомогательную строку таблицы, а индексы Ui во вспомогательный столбец.
Пункт отправления
Для определения индексов используются следующие правила:
- индекс 1 первой вспомогательного столбца всегда равен нулю, т.е. U1=0
- для каждой занятой клетки сумма соответствующих ей индексов Ui и Vj равна
расстоянию, указанному в данной клетке, то есть: Ui+Vj=lij. Следовательно, если один из индексов известен, то другой можно определить: Ui=lij - Vj или Vj =lij - Ui
Запишем в первую клетку вспомогательного столбца табл. П3.6 индекс U1=0, тогда для занятых клеток имеется возможность рассчитать :
А1Б1:
А1Б2:
А1Б3:
Зная вспомогательный индекс V1 , определим: А6Б1: U6 = l61 – U1 =3 – 5 = -2
V1 = l11 – U1 =5 – 0 = 5 V2 = l12 – U1 =1 – 0 = 1 V1 = l13 – U1 =7 – 0 = 7
Зная вспомогательный индекс V3 , рассчитаем: А2Б3: U2 = l23 – U3 =8 – 7 = 1
А5Б3: U5 = l53 – U3 =13 – 7 = 6
Зная вспомогательный индекс U5, определим: А5Б4: V4 = l54 – U5 =6 – 6 = 0
А5Б5: V5 = l55 – U3 = 1 – 6 = -5
Теперь зная индекс V5, определим :
А3Б5: U3=l35 –V5 =11–(-5)=16
Таким образом, пока все вспомогательные индексы определены (табл. П3.6).
Проверка сводится к сравнению расстояний каждой незанятой клетки матрицы с
суммой соответствующих ей индексов с целью выявления клеток, в которых расстояние меньше указанной суммы индексов, если для всех незанятых клеток выполняется
требование:
Ui Vj lij
А1Б4 →
А1Б6 →
А1Б8 →
и так далее пока не проверены все незанятые клетки.
U1 +V4 = 0 + 0 = 0 < l14 = 8; А1Б5 → U1 +V5 = 0 - 5 = -5 < l15 = 4
U1 +V6 = 0 - 12 = -12 < l16 = 2; А1Б7 → U1 +V7 = 0 - 4 = - 4 < l17 = 14;
U1 +V8 = 0 - 7 = -7 < l18 = 15; А2Б1 → 46
U2 +V1 = 1 + 5 = 6 > l21 = 5 =1
При наличии незанятых клеток, имеющих сумму индексов больше расстояния, указанного в соответствующей клетке матрицы, план не является оптимальным. Мы получили 13 незанятых клеток, имеющих сумму индексов больше расстояния, поэтому наш допустимый исходный план не является оптимальным.
Улучшение неоптимального допустимого плана. Выявленные клетки, имеющие сумму индексов больше расстояния, являются резервом улучшения плана. Превышение суммы индексов над расстоянием называется потенциалом.
Поэтому эти клетки называются потенциальными клетками и обозначаются в матрице, как цифра, заключённая в квадрат (табл. П3.7).Процедура улучшения неоптимального плана сводится к перемещению загрузки в потенциальную клетку матрицы. Поскольку нельзя просто переставить в потенциальную клетку одну из загрузок, не нарушив при этом итогов по строками и столбцам, разработан специальный метод перемещения загрузок.
Он заключается в составлении цепочки возможных перемещений загрузок в матрице, определения величины загрузки, подлежащей перемещению. Цепочку возможных перемещений определяют следующим образом.
Для потенциальной клетки с большим потенциалом строят замкнутую цепочку из горизонтальных и вертикальных отрезков, так чтобы одна ее вершина лежала в данной потенциальной клетке, а все остальные в занятых клетках. Вершина цепочки точкой отличает клетки матрицы, которые должны участвовать в перемещении загрузок с целью улучшения плана. Затем вершины цепочки отмечаем знаком «+» и «-». Нечетные загрузки отмечаем знаком «+» , начиная с потенциальной клетки, четные знаком «-».
Наименьшая из четных загрузок определяет величину перемещений загрузки. Уменьшив на эту величину загрузки в клетках со знаком «-» , и увеличив на эту же величину в клетках со знаком «+», получим новый вариант плана с меньшей транспортной работой (табл. П3.8).
Улучшение неоптимального допустимого исходного плана
Оптимальный план перевозок найден, осталось определить транспортную работу для нового оптимального плана.
Грузчики и грузоперевозки в Краснодаре