Сборно-развозочным маршрутам

8.1. Классификация задач

Оптимизация мелкопартионных перевозок грузов, когда размер отправляемой или получаемой партии груза существенно меньше грузовместимости используемых автотранспортных средств, является очень важной среди задач планирования грузовых автомобильных перевозок.

При этих перевозках автомобили функционируют на развозочных, сборных, развозочно-сборных (далее развозочных) маршрутах в составе комплекса различных автотранспортных систем (РСТС). Используется классификация систем по комплексу признаков (выполняемая функция, конфигурация системы, мощность грузопотоков, количество пунктов погрузки-выгрузки и подвижного состава и другие). Все РСТС делятся на 9 видов.

1. Развозочная S_p – система, состоящая из пункта погрузки, множества пунктов разгрузки, транспортных связей между ними и одного автомобиля, осуществляющего доставку груза. Технологическая схема доставки груза представляет собой развозочный маршрут.

2. Сборная S_с – система, состоящая из множества пунктов погрузки, пункта разгрузки, транспортных связей между ними и одного автомобиля, осуществляющего доставку груза. Технологическая схема доставки груза представляет собой сборный маршрут.

3. Развозочно-сборная S_pc – система, представляющая собой совокупность предыдущих транспортных систем, включающая в себя множество пунктов погрузки и разгрузки, транспортных связей между ними и один автомобиль, осуществляющий доставку груза. Технологическая схема доставки груза представляет собой развозочно-сборный маршрут.

4. Простая S_п – система, состоящая из множества S_p (S_с или S_pc), в которой осваиваются, по сравнению с предыдущими системами, большие грузопотоки.

Примером S_п служит сбор и вывоз бытовых отходов на ассполя, сбор писем из абонентских ящиков автомобилями в отделения связи, сбор и вывоз пищеотходов, доставка по магазинам продукции бытовой химии, доставка мебели из магазинов населению и другие.

5. Развозочная с центром погрузки S_рц – система, состоящая из совокупности S_p, в которой осваиваются, по сравнению с S_p, большие грузопотоки.

Пример функционирования S_рц - развоз газа в цистернах; развоз стеновых панелей с домостроительного комбината потребителям, раствора и другие.

6. Сборная с центром разгрузки S_сц – система, состоящая из совокупности S_с, в которой осваиваются, по сравнению со сборной системой, большие грузопотоки.

Пример функционирования S_сц – сбор и вывоз бытовых отходов на мусороперерабатывающий (сжигающий) завод, сбор и вывоз строительного мусора по системе «несменяемых» контейнеров.

7. Комбинированная первого вида S_к1 – система, состоящая из центрального пункта с несколькими фронтами погрузки (разгрузки и погрузо-разгрузки) и множества предыдущих транспортных систем (кроме простой системы S_п), в которой по условиям перевозок работают несколько единиц или даже десятков автомобилей.

8. Комбинированная второго вида S_к2 – система, состоящая из центрального и множества периферийных пунктов погрузки и разгрузки, транспортных связей между ними и автомобилей, осуществляющих доставку груза.

Примером системы являются развоз и сбор почтовых отправлений, посылок, журналов и других почтовых грузов в отделения связи; развоз продукции в таре из хлебо- и молокозаводов и сбор возвратной тары в них; развоз мелкоштучных и контейнеропригодных грузов в контейнерах и на поддонах на строительные объекты и сбор возвратной тары.

9. Город-регион S_{r- p} – это система, состоящая из множества РСТС, приведенных выше, в которой по условиям перевозок работают несколько десятков и даже сотен автомобилей автотранспортного предприятия.

Для грузовых перевозок можно отметить следующие: метод перебора вариантов маршрута; метод сумм; метод «ветвей и границ»; Кларка-Райта и другие. Для пассажирских перевозок - метод Б.Л. Геронимуса и другие.

Необходимость учета при проектировании РСТС многочисленных требований и ограничений, часто противоречащих друг другу, особенностей функционирования реальных РСТС; выполнение значительного количества вычислительных процедур приводят к необходимости использования ЭВМ. Это обусловливает необходимость разработки обобщенного алгоритма проектирования РСТС, учитывающего особенности решения задачи проектирования для различных РСТС. Блок-схема алгоритма проектирования РСТС представлена на рис. 8.1.

Приведем краткое описание блоков алгоритма (рис. 8.1).

1. Получение исходной информации

Может быть осуществлено известным множеством способов - от клиента при заключении договоров; из средств массовой информации; из нормативно-технической документации; путем проведения натурных наблюдений, хронометражей и т. д.

2. Закрепление потребителей за поставщиками

Решение задачи производится по транспортно-однородным грузам с равными потребительскими свойствами, когда количество поставщиков (потребителей) более одного.

3. Определение кратчайших расстояний

Обслуживание потребителей должно осуществляться по заранее спланированным маршрутам, спроектированным на основе оперативной

Рис. 8.1. Блок-схема алгоритма проектирования развозочных автотранспортных систем: М – количество маршрктов; ─− - направление вычислений

информации по кратчайшим расстояниям, обеспечивая тем самым минимальные затраты потребителей услуг автомобильного транспорта.

4. Маршрутизация

Задача нахождения рационального маршрута основана на классической математической задаче определения кольцевого маршрута, проходящего через несколько пунктов при условии, что каждый пункт посещается один раз и конечный пункт совпадает с начальным.

5. Блок сравнения количества маршрутов

Если условие выполняется, то далее работает блок 6. Если не выполняется, то далее работает блок 7.

6. Блок установления функции, реализуемой в транспортной системе, и выбор математической модели транспортной системы для решения задачи блока 11.

7. Блок сравнения условий работы автомобилей

Если условие не выполняется, то далее работает блок 8. Если условие выполняется, то далее работает блок 9.

8. Набор плановых заданий

В плановое задание первого автомобиля подбираются такие маршруты из всей совокупности маршрутов, сумма времен оборотов которых позволяет наиболее полно использовать для работы плановое время наряда автомобиля. Плановое задание последующего автомобиля формируется аналогично предыдущему, но из оставшегося набора маршрутов и с учетом величины планового времени наряда данного автомобиля.

9. Блок установления функции, реализуемой в транспортной системе, и выбор математической модели транспортной системы для решения задачи блока 11.

10. Составление графика (расписания) работы автомобилей

Производится упорядочение выполнения работы на ветвях транспортно-технологических схем с целью снижения простоев автомобилей в ожидании погрузки-разгрузки в центральном пункте транспортных систем.

11. Расчет результатов функционирования автомобилей в РСТС Произво- дится с применением модели функционирования конкретной РСТС.

8.2. Проектирование развозочных маршрутов методом перебора вариантов

Решение задачи рассматривается на конкретном примере.

Пример 8.1. Имеется заявка на перевозку груза с условиями.

Необходимо доставить груз нескольким потребителям; в рассматриваемом примере равные эксплуатационные условия в районе перевозки груза, тогда в качестве критерия решения задачи допустимо принять расстояние перевозки груза, что будет соответствовать минимальной стоимости для потребителя.

Потребность в грузе первого пункта q ₁=2 т; второго пункта – q ₂=1 т; третьего пункта – q ₃=1 т.

Известны адреса клиентов, поставщика и их взаимное расположение; грузы транспортно однородны; затраты времени на погрузку–выгрузку 1 т груза τпв=0,1 т/ч; среднее время на нахождение в пункте маршрута t ₃=0,1 ч; условия эксплуатации – город, V _т=25 км/ч. Взаимное расположение поставщика и потребителей и расстояние между пунктами представлены на рис. 8.2.