2017-11-01
6039
Правильное и оперативное решение вопросов, связанных с ходом транспортировки, являющейся неотъемлемым звеном всего производственно-сбытового процесса, должно базироваться на следующих факторах:
– повышение технического уровня транспортировки, связанного с широкомасштабной информатизацией на основе применения компьютерной техники;
– организационно-методические мероприятия, базирующиеся на концепции логистики, рассматривающей движение материального потока как единого целого.
Надо иметь в виду, что на самом деле оба этих фактора взаимосвязаны. Повышение уровня информатизации дает техническую возможность рассматривать весь материальный поток от производителя к потребителю как единое целое. С другой стороны, интегрированный подход к материальному потоку требует сбора и обработки информации о всех деталях его фактического движения, в том числе о ходе выполнения во всех аспектах различных договоров о перевозке.
В настоящее время в связи с развитием логистических функций, базирующихся на высокой информатизации транспортного процесса, возникла возможность осуществления смешанных контейнерных железнодорожно-автомобильно-водных перевозок.
|
|
|
Автотранспортные компании, специализирующиеся на выполнении межрегиональных перевозок крупных партий грузов, используют свои собственные высокоскоростные автомобили большой грузоподъемности с прицепами, а также мощные тягачи с полуприцепами большой грузоподъемности. Для полного использования грузоподъемности такой высокопроизводительной техники компании-перевозчики производят в начальных пунктах транспортировки консолидацию перевозимых грузов, а в конечном пункте разукрупняют их и мелкими партиями доставляют до получателей.
В связи с развитием международных и межконтинентальных рынков все большее значение приобретает транспортировка морским путем. Для сопряжения различных видов транспорта создается развитая сеть портовых сооружений, погрузочно-разгрузочных терминалов, складских сооружений, подъездных путей, сортировочных сооружений, маневровых средств и погрузочно-разгрузочных механизмов и устройств.
Поэтому наряду с управлением коммерческими операциями транспортировки (подготовкой и приемом грузов, оформлением документов, взиманием оплаты и различных сборов, пломбированием, оформлением переадресовки, выдачей получателям) осуществляется управление технологическим процессом транспортировки.
Этот технологический процесс выполняется персоналом и оборудованием соответствующих звеньев транспортной цепи, и не может ни при каких обстоятельствах быть нарушен.
|
|
|
1.5 Методы оптимизации кольцевых маршрутов
Существует несколько методов решения задач по оптимизации кольцевых маршрутов:
– математического моделирования;
– графический;
– комбинированный.
1.5.1 Метод математического моделирования
Алгоритм реализации метода математического моделирования.
1. Строится кратчайшая сеть, связующая товарную базу и все пункты назначения без замкнутых контуров, начиная с пункта, который отстоит на минимальном расстоянии от товарной базы. Далее сеть строится таким образом, чтобы совокупный путь, соединяющий все пункты назначения и товарную базу, был минимальный.
2. Затем по каждой ветви сети, начиная с пункта, наиболее удаленного от товарной базы К, группируются пункты на маршруты с учетом количества ввозимого груза и грузоподъемности (вместимости) развозочного автотранспорта. При этом сумма грузов по группируемым пунктам маршрута должна быть равной или немного меньше грузоподъемности автомобиля, а общее число автомобилей – минимально необходимым.
3. Определяется рациональный порядок объезда пунктов каждого маршрута. Для этого строится таблица-матрица, в которой по диагонали размещаются пункты, включаемые в маршрут, и начальный пункт, а в соответствующих клетках – кратчайшее расстояние между ними
Начальный маршрут строим для трех пунктов матрицы, имеющих наибольшие размеры сумм. Для включения последующих пунктов выбираем из оставшихся пункт, имеющий наибольшую сумму, и определяем, между какими парами пунктов его следует включить. Чтобы это решить, для каждой пары пунктов необходимо найти размер приращения маршрута по следующей формуле:
(1)
где С– расстояние, км;
i – индекс включаемого пункта;
k – индекс первого пункта из пары;
p – индекс второго пункта из пары.
Используя этот метод, определяем, между какими пунктами должны располагаться начальный пункт М9. После проведенных расчетов получаем порядок объезда пунктов-потребителей.
Важно подчеркнуть, что движение по полученному кольцевому маршруту можно осуществлять в двух направлениях. Пути движения в обоих направлениях будут равны между собой, однако различными будут транспортные работы.
Более рациональным будет направление движения по маршруту с наименьшей транспортной работай.
Аналогичные расчеты проводятся для оставшихся предварительных маршрутов.
4. Составляется сводная маршрутная ведомость (таблица 2).
Таблица 2 – Сводная маршрутная ведомость
| № маршрута | Последовательность выполнения маршрута | Расшифровка | Протяженность пути движения на маршруте, км |
Анализ таблицы показывает, сколько составляет совокупный пробег на маршрутах в соответствии с проведенными оптимизационными расчетами согласно методу математического моделирования.
Алгоритм применения метода математического моделирования с использованием GPS-навигатора.
1. С помощью GPS-навигатора строится кратчайшая сеть, связующая товарную базу и все пункты назначения без замкнутых контуров. Для этого на электронную карту местности навигатора наносятся путевые точки (пункты назначения, начиная с товарной базы). С помощью функциональных возможностей GPS-навигатора определяется кратчайший путь, связывающий все точки, начиная с товарной базы.
2. Формируются предварительные маршруты. При этом во внимание принимается кратчайшая сеть, полученная с помощью GPS- навигатора. Для этого по каждой ветви сети, начиная с пункта, наиболее удаленного от товарной базы группируются пункты на маршруты с учетом количества ввозимого груза и грузоподъемности (вместимости) развозочного автотранспорта. При этом сумма грузов по группируемым пунктам маршрута должна быть равной или немного меньше грузоподъемности автомобиля, а общее число автомобилей – минимально необходимым.
|
|
|
3. Определяются оптимальные кольцевые маршруты по обслуживанию точек потребления каждого предварительного маршрута. Для этого на электронную карту местности навигатора наносятся путевые точки предварительного маршрута (пункты назначения предварительного маршрута, начиная с товарной базы). С помощью функциональных возможностей GPS-навигатора определяется кратчайший путь, связывающий все точки соответствующего предварительного маршрута, начиная с товарной базы.
4. По критерию минимума транспортной работы определяются рациональные направления движения по полученным кольцевым маршрутам согласно п. 3 алгоритма.
1.5.2 Графический метод
Сущность графического метода оптимизации кольцевых маршрутов состоит в следующем.
1. На тетрадном листе «в клетку», на котором отмечены координатные оси, строится карта-схема реальной зоны обслуживания с нанесением в масштабе точек-потребителей и товарной базы (масштаб карты: 1клетка = 1км2). Вертикальные и горизонтальные линии сетки представляют собой дороги, которые могут быть использованы для поездок из одного пункта в любой другой пункт на карте. При этом движение транспорта осуществляется только по горизонтальным или вертикальным линиям сетки (исключается движение по диагоналям клеточек).
2. Осуществляется группировка пунктов-потребителей на маршруты с учетом их потребностей и грузоподъемности автомобильного транспорта, участвующего в грузоперевозке. При этом используется алгоритм Свира или другими словами эффект дворника – стеклоочистителя. Воображаемым лучом, исходящим из товарной базы (в нашем примере, точка К) и постепенно вращающимся по или (и) против часовой стрелке, начинаем «стирать» с координатного поля изображенных на нем потребителей. Как только сумма потребностей «стертых» потребителей достигает грузоподъемности (вместимости) автомобиля, фиксируется сектор, обслуживаемый одним кольцевым маршрутом, и намечается путь объезда потребителей. Аналогичным образом формируются маршруты для оставшихся потребителей.
|
|
|
Следует отметить, что данный метод дает точные результаты лишь в том случае, когда зона обслуживания имеет разветвленную сеть дорог, а также когда расстояния между узлами транспортной сети по существующим дорогам прямо пропорционально расстоянию по прямой.
1.5.3 Комбинированный метод
Применение комбинированного метода, также как и графического, предполагает наличие карты-схемы реальной зоны обслуживания с соблюдением масштаба.
1. Используя эффект дворника-стеклоочистителя (графический метод), осуществляется группировка пунктов-потребителей на маршруты с учетом их потребностей и грузоподъемности (вместимости) автомобильного транспорта, участвующего в грузоперевозке. При этом воображаемый луч вращается как по часовой, так и против часовой стрелки. В результате составляется таблица предварительных маршрутов объезда пунктов назначения.
2. Определяется рациональный порядок объезда пунктов каждого маршрута в соответствии с третьим и четвертым пунктами алгоритма метода математического моделирования.
3. Составляется сводная маршрутная ведомость.
Анализ таблицы показывает, сколько составляет совокупный пробег на маршрутах в соответствии с проведенными оптимизационными расчетами согласно комбинированному методу моделирования.
Алгоритм применения комбинированного метода с использованием GPS-навигатора.
1. Формируются предварительные маршруты. При этом придерживаются первого пункта алгоритма комбинированного метода.
2. Определяются оптимальные кольцевые маршруты по обслуживанию точек потребления каждого предварительного маршрута. Для этого на электронную карту местности навигатора наносятся путевые точки предварительного маршрута (пункты назначения предварительного маршрута, начиная с товарной базы). С помощью функциональных возможностей GPS-навигатора определяется кратчайший путь, связывающий все точки соответствующего предварительного маршрута, начиная с товарной базы.
3. По критерию минимума транспортной работы определяются рациональные направления движения по полученным кольцевым маршрутам согласно п. 3 алгоритма.
2 ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ
2.1 Алгоритм реализации метода математического моделирования кольцевых маршрутов
Выполнить оптимизацию кольцевого маршрута (в соответствии с вариантом задания).
В соответствии с заказами потребителей городская овощная база обязуется обеспечить доставку овощей и фруктов согласно схеме представленной на рисунке 2. При этом известно, что удовлетворение потребностей соответствующих потребителей, которые отражены в таблице 3, будут осуществляться посредством автотранспорта грузоподъемностью 2 тонны. Требуется найти m замкнутых путей l1, l2, …, lk, …, lm из единственной общей точки К, чтобы выполнялось следующее условие:
Рисунок 2 – Схема взаимного размещения овощной базы и потребителей
Таблица 3 – Потребности заказчиков в овощах и фруктах
| Пункты | Потребность в |
| назначения | продукции, кг |
| О | |
| В | |
| Е | |
| С | |
| Т | |
| П | |
| Р | |
| И | |
| К |
1. Строится кратчайшая сеть, связующая товарную базу и все пункты назначения без замкнутых контуров, начиная с пункта, который отстоит на минимальном расстоянии от товарной базы (в нашем случае это пункт О) (рисунок 3). Далее сеть строится таким образом, чтобы совокупный путь, соединяющий все пункты назначения и товарную базу (овощную базу К), был минимальный.
Рисунок 3 – Кратчайшая сеть, связующая овощную базу и пункты назначения
2. Затем по каждой ветви сети, начиная с пункта, наиболее удаленного от товарной базы А (считая по кратчайшей связующей сети – это пункт Р), группируются пункты на маршруты с учетом количества ввозимого груза и грузоподъемности (вместимости) развозочного автотранспорта. При этом сумма грузов по группируемым пунктам маршрута должна быть равной или немного меньше грузоподъемности автомобиля, а общее число автомобилей – минимально необходимым (таблица 43).
Таблица 4 – Предварительные маршруты объезда пунктов назначения
| № предварительного маршрута | Пункты назначения | Потребность в продукции, кг | |
| П | |||
| С | |||
| И | |||
| Р | |||
| О | |||
| Е | |||
| С | |||
| П | |||
| О | |||
| В | |||
| Е | |||
| С | |||
| П | |||
| Прямой маршрут | |||
| О | |||
| В | |||
| Т | |||
3. Расчет тонна часов по маршрутам (рисунок 1)
Маршрут № 1
С начальным пунктом П будет равна:
7,187 т-км = (4,3км·415кг + 3км·235кг + 3,2км·660кг +4,7км·550кг)
С начальным пунктом будет равна Р:
9,059 т-км = (7,2·550кг + 4,7·660кг + 3,2·235+3·415)
Следовательно, более рациональным будет направление движения по маршруту с начальным пунктом П, так как при этом будет проделана меньшая транспортная работа.
Аналогичные расчеты проводятся для оставшихся предварительных маршрутов № 2, № 3.
Маршрут № 2
С начальным пунктом П будет равна:
4,896 т-км = (4,3км·415кг + 3км·235кг + 3,8км·450кг +2,4км·290кг)
С начальным пунктом О будет равна:
5,538 т-км = (8·290кг +2,4·450кг+3,8·235+3·415)
Следовательно, более рациональным будет направление движения по маршруту с начальным пунктом П, так как при этом будет проделана меньшая транспортная работа.
Маршрут № 3
С начальным пунктом О будет равна:
7,875 т-км = (8км·290кг +3,1км·420кг + 4,7км·450кг +3,8км·235кг+3,0км·415кг)
С начальным пунктом П будет равна:
7,073 т-км = (4,3·415кг +3·235кг+3,8·450+4,7·420+3,1км·290кг)
Следовательно, более рациональным будет направление движения по маршруту с начальным пунктом П, так как при этом будет проделана меньшая транспортная работа.
Маршрут № 4 Прямой маршрут.
6,142 т-км = (8·290кг +3,1·420кг+5,6·450кг)
Порожний рейс на базу.
13,7км = (2,6+3,8+3+4,3)
4. Составляется сводная маршрутная ведомость (таблица 5).
Таблица 5 – Сводная маршрутная ведомость
| № п/п | Последовательность выполнения маршрута | Расшифровка | Протяженность пути движения на маршруте, км | |
| А – овощная база | ||||
| А→ П→С→И→Р→А | П – магазин | 22,3 | ||
| С – магазин И – магазин Р – магазин | ||||
| А– овощная база | ||||
| П – магазин | ||||
| А→ П→С→Е→О→А | С – магазин | 20,5 | ||
| Е – магазин | ||||
| О – магазин | ||||
| А – овощная база | ||||
| А→ О→В→Е→С→П→А | О –магазин В –магазин | 26,8 | ||
| Е– магазин С– магазин П– магазин | ||||
| Прямой маршрут А→О→В→Т→Е→С→П→А | А – овощная база О – магазин В – магазин Т – магазин | 30,4 |
Анализ таблицы 5 показывает, что совокупный пробег на четырех маршрутах в соответствии с проведенными оптимизационными расчетами согласно методу математического моделирования составляет 100,0 км.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовой работе нами рассмотрены широко известные методы оптимизации кольцевых маршрутов.
Анализ представленных выше методов оптимизации кольцевых маршрутов позволяет сделать следующие выводы и предложения:
Анализ представленных выше методов оптимизации кольцевых маршрутов позволяет сделать следующие выводы и предложения:
1. Ни один из методов не дает гарантированно правильного (оптимального) решения производственных задач характеризующихся одновременно большим числом (более 10…15) пунктов назначения, хорошо развитой дорожной инфраструктурой и когда потребности отдельных пунктов назначения таковы, что для полного их обслуживания необходимо, чтобы через них проходило несколько транспортных средств.
2. Метод математического моделирования в большинстве случаев позволяет получить оптимальный результат, если число пунктов назначения не превышает 10. При этом его необходимо применять, если грузоподъемность (вместимость) автомобиля позволяет удовлетворить потребности всех пунктов назначения (независимо от их числа) за один оборот.
3. При решении задач оптимизации кольцевых маршрутов с большим числом пунктов назначения (более 15) и хорошо развитой дорожной инфраструктурой предпочтение следует отдавать комбинированному методу, так как он лишен недостатков графического метода.
4. С целью снижения трудоемкости проведения оптимизации кольцевых маршрутов необходимо активно внедрять в практику хозяйственной деятельности GPS-навигаторы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев В.Н. Анализ временных рядов и прогнозирование: учебник для студ. вузов / В. Н. Афанасьев, М. М. Юзбашев. - М.: Финансы и статистика, 2012. - 318 с.
2. Воркут А.И. Грузовые автомобильные перевозки (Основы теории транспортного процесса): Учеб. пособие для вузов / А.И. Воркут – К.: Вища школа, 2010. – 447 с.
3. Гаджинский, А. М. Практикум по логистике / А. М. Гаджинский. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2013. – 260 с.
4. Горев А.Э. Грузовые автомобильные перевозки: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.Э. Горев – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 288 с.
5. Геронимус Б.Л. Экономико-математические методы в планировании на автомобильном транспорте: учебник для техникумов / Б.Л. Геронимус – Изд. 2-е – М.: Транспорт, 1982 – 192 с.
6. Дроздов, П.А. Основы логистики: учеб. пособие / П.А. Дроздов. – Минск: Изд-во Гревцова, 2013. – 208 с.
7. Емельянов А.А. Имитационное моделирование экономических процессов: учеб. пособие / А. А. Емельянов, Е. А. Власова, Р. В. Дума; ред. А. А. Емельянов. - М.: Финансы и статистика; М.: ИНФРА-М, 2010. - 416 с.
8. Емельянов, А. А. Имитационное моделирование экономических процессов [Электронный ресурс] / А. А. Емельянов, Р. В. Дума, Е. А. Власова. - М.: Финансы и статистика, 2010. - 417 с. - 978-5-279-02947-1. Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id=59697.
9. Королев А.Л. Моделирование объектов, процессов и систем в среде MVS: учеб. пособие / А. Л. Королев; Южно-Уральский институт управления и экономики. – Челябинск.: Полиграф-Мастер, 2012. - 153 с.
10. Майборода М.Е. Грузовые автомобильные перевозки: уч. пособие / М.Е. Майборода, В.В. Беднарский – Изд. 2-е – Ростов н/д: Феникс, 201. – 442 с.
11. Павловский Ю.Н. Имитационное моделирование: учеб. пособие для студ. вузов / Ю. Н. Павловский, Н. В. Белотелов, Ю. И. Бродский. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2010. - 235 с. - (Университетский учебник. Прикладная математика и информатика)
12. Салмина, Н. Ю. Имитационное моделирование [Электронный ресурс]: учебное пособие / Н. Ю. Салмина. - Томск: Эль Контент, 2012. - 90 с. - 9785433200678.Режимдоступа:http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id=208690.
13. Снетков, Н. Н. Имитационное моделирование экономических процессов: Учебн [Электронный ресурс]: практическое пособие / Н. Н. Снетков. - М.: Евразийский открытый институт, 2014. - 227 с. - 978-5-374-00079-5.Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id=90359
14. Шапкин А.С. Теория риска и моделирование рисковых ситуаций: учебник для студ. вузов / А. С. Шапкин, В. А. Шапкин. - 5-е изд. - М.: Дашков и К°, 2012. - 879 с.
15. http://www.neman-agro.ru/content/view/39/198/.
16. http://www.ngpedia.ru/id133956p4.html.
