Составление графиков работы подвижного состава

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТОМ

Методические указания к контрольной работе № 2

по курсу «Грузовые перевозки» для студентов специальности

240100.01 «Организация перевозок и управление на транспорте

(автомобильный транспорт)» заочной формы обучения

(в том числе сокращенные сроки обучения)

Составители А. Ю. Тюрин

Ю. Н. Тимощенко

Н. А. Стенина

Рассмотрены и утверждены

на заседании кафедры

Протокол № 54 от 30.08.2004

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией

специальности 240100.01

Протокол № 42 от 30.08.2004

Электронная копия

хранится в библиотеке

главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2005

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

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

На изолированных маятниковых и кольцевых маршрутах регулярность прибытия автомобилей на пункты погрузки и разгрузки обеспечивается в первую очередь ритмичностью работы погрузочно-разгрузочных пунктов. График должен обеспечить ритмичную подачу автомобилей под первую погрузку, согласовывать переры­вы в работе и подачу автомобилей после перерывов.

Важной задачей организации перевозок является выбор эффективных транспортных средств, наиболее полно отвечающих конкретным условиям перевозок.

Технико-экономические показатели работы автомобиля опреде­ляются организацией перевозки и комплексом его эксплуатацион­ных свойств: грузовместимостью, использованием массы, скорост­ными характеристиками, безопасностью движения, топливной эко­номичностью, долговечностью и надежностью, проходимостью, удобством использования, приспособленностью к обслуживанию и ремонту.

При выборе подвижного состава решают две взаимосвязанные задачи: определяют его специализацию и подбирают грузоподъемность.

Специализированным называют подвижной состав, приспособленный для перевозки определенных видов грузов или оборудованный дополнительными механизмами. Его эффективность определяется не только себестоимостью перевозок и производительностью автомобиля. В некоторых случаях применение специализированного подвижного состава связано даже с дополнительными расходами в автотранспортных предприятиях.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Составление графиков работы подвижного состава

Цель: провести согласование работы подвижного состава и погрузочно-разгрузочных машин, определить непроизводительные простои как транспортных, так и погрузочно-разгрузочных средств, выдать рекомендации по улучшению процесса взаимодействия.

При вывозе груза из одного пункта в несколько (или, напротив, за­возе его из нескольких пунктов в один) значительные простои автомо­билей и погрузочно-разгрузочных средств могут возникнуть вследствие несогласованного прибытия автомобилей. Рассмотрим принципиальное решение такой за­дачи, предусматривающей согласование работы подвижного состава и погрузочно-разгрузочных машин при вывозе груза из одного пункта в не­сколько.

Пусть на пункте погрузки имеется один погрузочный механизм и для перевозки используют автомобили одинаковой грузоподъемности q. Автомобили доставляют грузы непосредственно потребителям В₁, В₂,…В_j,…В_n (или группе потребителей на развозочных маршрутах) в количествах Р₁, Р₂,…, Р_n. Следовательно, выполняется

(2.1)

ездок для доставки грузов каждому потребителю В_j или по одной ездке для каждой j-й группы потребителей, включаемых в развозочный маршрут. Выполнив перевозку, автомобиль возвращается в исходный пункт.

Возможны следующие постановки задачи:

1. Для выполнения плана перевозок погрузочный механизм дол­жен работать непрерывно в течение смены, т.е.:

, ч. (2.2)

2. Допускаются простои погрузочного механизма в ожидании прибытия автомобилей, т.е.:

, ч. (2.3)

В обоих случаях требуется определить минимальное количество автомобилей, обеспечивающих соблюдение соответственно усло­вий (2.2) и (2.3).

Задача решается во второй постановке. Допустим, что перевозка грузов осуществляется на пяти маршрутах (j = 1, 2,…, 5) при следующих условиях:

Таблица 2.1

Исходные данные

№ маршрута
, км
, ч	0,8	1,2	1,6		2,4

Время погрузки и разгрузки: = = 0,2 ч (12 мин).

Техническая скорость: = 20 км/ч.

Расчетная продолжительность рабочей смены водителя: = 8 ч.

Требуемое количество автомобилей находят из выражения

. (2.4)

Для нашего примера .

Одним из условий непрерывности работы погрузочного средства выступает условие > ,

где – наименьшая продолжительность работы автомобиля.

Время оборота каждого автомобиля кратно времени погрузки . Чтобы указанное условие соблюдалось, необходимо округлить в до­пустимых пределах величины и . Тогда можно будет построить простую матрицу прибытия автомобилей.

В матрице прибытия автомобилей вначале указывают моменты погрузки автомобиля, начиная с нулевого. Количество их равно количе­ству автомобилей. Каждая строка матрицы заполняется путем прибав­ления к времени оборота величины момента погрузки.

Чтобы определить последовательность работы автомобилей на маршруте, в первой строке исходной матрицы 1 (табл. 2.2) находят число, сле­дующее за последним моментом погрузки. В нашем примере последний (шестой) момент погрузки равен 1,0; следовательно, искомое число – это 1,2. Далее отмечают числа, следующие за 1,2 с интервалом (0,2 – время погрузки), но с таким расчетом, чтобы в каждом столбце было отмечено только одно число.

Делать это можно по-разному, например, выбрать в первой строке все цифры, начиная с 1,2, т. е. 1,4; 1,6 и т. д. Затем в оставшихся двух столбцах, переходя последовательно от второй строки к пятой, нужно отыскать следующие два числа, т. е. 2,0 и 2,2. Они находятся в четвер­той строке. Это означает, что два автомобиля, загруженные в первую очередь, будут направлены на четвертый маршрут, а четыре последующих – на первый.

Таблица 2.2

Матрицы прибытия автомобилей на погрузку (матрица 1)

Номер маршрута	Время оборота автомобиля , ч	Момент погрузки автомобилей	Коли-чество ездок
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	0,8	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
	1,2	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
	1,6	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6
	2,0	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
	2,4	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4

Если нежелательно, чтобы автомобили прибывали к получателю с интервалом, равным продолжительности погрузки, цифры матрицы можно выбирать по диагонали. Это увеличивает интервалы времени между моментами прибытия автомобилей к получателям.

Далее на матрице 2 (табл. 2.3) вновь находят число 1,2 и решают задачу в той же последовательности. Может оказаться, что необходимы перерывы в работе. В нашем примере такие перерывы продолжительностью 0,2 ч делают после загрузки всех шести автомобилей. Поэтому на втором этапе находят в первой строке матрицы 2 (табл. 2.3) число 1,4, а не 1,2; на третьем – 1,6 и т.д.

Последовательность отправления автомобилей на соответствую­щие маршруты определяется номером столбца матрицы. Первым отправляется автомобиль, загруженный в нулевой момент, и по тому маршруту, в строке которого он находится. В соответствии с матрицей 1 первый автомобиль будет отправлен по третьему маршруту, второй – по второму, третий – по первому, четвертый – по третьему, пятый – по вто­рому и шестой – по первому.

Выбор цифр на матрице осуществляется от меньшего числа к большему, что определяет последовательность поступления автомобилей для очередной загрузки. Первым через 1,2 ч возвратится автомобиль, отправленный в первую ездку по первому маршруту третьим, че­рез 1,4 ч возвратится следующий автомобиль и т.д.

Количество цифр, отмеченных в одной строке матрицы, показы­вает, сколько автомобилей отправляется по этому маршруту. Так, пер­вой ездкой (см. табл. 2.2) по первому, второму и третьему маршрутам направлено по два автомобиля.

По матрице 2 (табл. 2.3) определяют, по какому маршруту направлен автомобиль, ушедший во вторую ездку третьим. Им оказывается второй маршрут. Рассматриваемый автомобиль возвратится в исходный пункт вторым (поскольку его момент прибытия 1,6 ч), а перед ним – авто­мобиль с моментом прибытия 1,4 ч. Согласно матрице 3 (см. табл. 2.4), далее этот автомобиль отправляется по четвертому маршруту и возвращается в ис­ходный пункт четвертым (раньше прибывают автомобили с моментами прибытия 1,6; 1,8; 2,0 ч). Затем по матрице 4 (табл. 2.5) устанавливают, что авто­мобиль отправляется по четвертому маршруту и возвращается в исход­ный пункт пятым, а по матрице 5 (табл. 2.6) находят, что пятый по очереди авто­мобиль направляется по четвертому маршруту.

При составлении индивидуального графика вначале определяют из матрицы, по каким маршрутам направляется автомобиль, отправлен­ный первым (первая ездка). В момент 0 он прибудет на погрузку и после загрузки будет направлен по третьему маршруту, из которого возвратится третьим. Момент его прибытия 1,6 ч, а до него прибудут автомобили в моменты 1,2 и 1,4 ч. Очередность прибытия автомобиля на погрузку определяет соответственно и очередность его отправления. Маршрут автомобиля, отправляемого во вторую ездку третьим, находим в матрице 2.

Таблица 2.3

Матрицы прибытия автомобилей на погрузку (матрица 2)

Номер маршрута	Время обо­рота автомобиля , ч	Момент погрузки автомобилей	Коли-чество ездок
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	0,8	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
	1,2	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
	1,6	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6
	2,0	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
	2,4	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4

Таким образом, составляют протокол распределения всех автомобилей по маршрутам, в котором указывают последовательность отправления автомобилей на соответствую­щие маршруты и выбранный маршрут движения (табл. 2.7). В верхней строке соответствующего автомобиля указывают очередность отправления автомобиля после погрузки, а в нижней – последовательность прохождения маршрутов. Например, для первого автомобиля очередность отправления после погрузки в каждую ездку будет составлять 1-3-2-4-5, а последовательность прохождения маршрутов – 3-2-4-4-2.

Таблица 2.4

Матрицы прибытия автомобилей на погрузку (матрица 3)

Номер маршрута	Время обо­рота автомобиля , ч	Момент погрузки автомобилей	Коли-чество ездок
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	0,8	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
	1,2	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
	1,6	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6
	2,0	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
	2,4	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4

Зная очередность выполнения ездок каждым автомобилем и моменты погрузки, составляют график их работы (рис. 2.1). Для удобства при построении графика целесообразно на оси времени отметить интервалы, кратные времени погрузки автомобилей. После построения графика оценивают простой. В нашем примере простои погрузчика наблюдаются с 9,6 до 9,8 ч, с 11 до 11,4 ч и с 12,6 до 13,2 ч. Поэтому необходимо использовать эти простои для выполнения других операций или для организации отдыха и обеда.

Таблица 2.5

Матрицы прибытия автомобилей на погрузку (матрица 4)

Номер маршрута	Время обо­рота автомобиля , ч	Момент погрузки автомобилей	Коли-чество ездок
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	0,8	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
	1,2	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
	2,0	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
	2,4	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4

Таблица 2.6

Матрицы прибытия автомобилей на погрузку (матрица 5)

Номер маршрута	Время обо­рота автомобиля , ч	Момент погрузки автомобилей	Коли-чество ездок
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
	1,2	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
	2,0	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
	2,4	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2	3,4

Таблица 2.7

Протокол распределения автомобилей по маршрутам

Номер	Очередность отправления автомобиля после погрузки
автомобиля	Последовательность прохождения маршрутов
	1-3-2-4-5
	3-2-4-4-2
	2-2-3-3-6
	2-3-3-5-4
	3-1-4-2-3
	1-4-2-4-5
	4-6-5-1-4
	3-2-1-5-4
	5-5-6-6-1
	2-3-3-1-5
	6-4-1-5-2
	1-1-5-2-4

Рис. 2.1. График согласованной работы автомобилей и погрузочных средств

2.2. Выбор специализированного подвижного состава

Цель: найти область целесообразного применения специализированного подвижного состава по различным критериям.

Принципы определения области эффективного использования специализированного подвижного состава рассмотрим на примере выбора автомобилей-самопогрузчиков (самосвалов). Применение их позволяет снизить трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ, однако вследствие наличия дополнительных устройств грузоподъемность таких автомобилей меньше, а стоимость и затраты на эксплуатацию − больше.

Область целесообразного применения автомобилей-самопогрузчиков определяется равноценным расстоянием перевозки грузов, т.е. расстоянием, при котором эффективность универсального и специализированного автомобиля по сравниваемому критерию одинакова.

Определим равноценное расстояние, используя в качестве кри­терия производительность подвижного состава.

Часовая выработка универсального автомобиля в тоннах:

а специализированного автомобиля, оборудованного устройствами, ускоряющими погрузку и разгрузку:

,

где - разница грузоподъёмностей автомобилей соответственно базового и специализированного, т; - время, на которое сокращается простой специализированного автомобиля при погрузке и разгрузке, ч; - коэффициенты использования грузоподъёмности соответственно базового автомобиля и специализированного.

При работе в одинаковых условиях и V_тдля автомобиля-самопогрузчика будут такими же, как и для бортового.

Приравняв выражения, определяющие и , и решив полученное уравнение относительно , найдём равноценное расстояние перевозки грузов по производительности - выработке в тоннах и тонно-километрах . Для

.

Таким образом равноценное расстояние перевозок тем больше, чем больше , , и и меньше и .

Рис. 2.2. Часовая выработка автомобиля в тоннах

Равноценное расстояние можно найти графически, построив графики изменения выработки автомобилей в тоннах (см. рис. 2.2) или в тонно-километрах в зависимости от расстояния перевозки грузов. Точка пересечения кривой выработки универсального автомобиля с аналогичной кривой для автомобиля-самосвала определит равноценное расстояние.

Важным показателем при определении области эффективного применения автомобилей-самопогрузчиков является себестоимость перевозок с учетом затрат на погрузочно-разгрузочные работы. Затраты на перевозку и погрузочно-разгрузочные работы при использовании универсальных автомобилей:

,

где - затраты на 1 час работы погрузочно-разгрузочных устройств или грузчиков, р.; - продолжительность работы погрузочно-разгрузочных устройств или грузчиков в течение суток, ч; - суточный грузооборот обслуживаемого пункта, т.

Для автомобилей-самопогрузчиков:

,

где - доплата водителю за время выполнения погрузочно-разгрузочных работ, р./ч; - дополнительные накладные расходы и амортизационные отчисления из расчета на 1 ч работы автомобиля-самопогрузчика, р.

Область эффективного применения автомобилей-самопогрузчиков зависит от расстояния перевозок и грузооборота обслуживаемых пунктов в тоннах. По данным НИИАТ при грузообороте пункта разгрузки за смену автомобили-самопогрузчики с краном модели 4903 эффективнее бортовых автомобилей ЗИЛ-130, разгружаемых с помощью автокрана, на расстояниях до 22,5 км. С уменьшением грузооборота расстояние эффективного использования автомобилей-самопогрузчиков увеличивается: при 20 т за смену оно составляет 55,6 км, а при 10 т – 111 км (рис. 3). При небольших значениях грузооборота применение стационарных механизмов малоэффективно, так как повышается себестоимость погрузочно-разгрузочных работ из-за неполного использования рабочей силы.

Из равенства можно найти равноценное по себестоимости перевозок расстояние .

Рис. 2.3. Зависимость себестоимости перевозки 1 т груза от расстояния при использовании:

· автомобиля ЗИЛ-130 с разгрузкой автокраном (-◊-, -○-, -х-)

· автомобиля-самопогрузчика с краном модели 4903 ().