2. Эксплуатационная часть

2.1. Организация работы транспортных средств по расписанию при доставке товара заказчикам

Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли: это один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а очень часто и средство производства.

Процесс доставки воды заказчикам нужно рассматривать в динамике как конвейер, обладающий определенной ритмичностью, в котором участвуют три основных звена: грузополучатель, подвижной состав, склад.

Конвейер на сутки планируется в виде расписания с таким расчетом, что­бы вода со склада была доставлена на каждый пункт получения груза обязательно в интервале указанного времени.

Отправка автомобилей со склада на пункты должна планиро­ваться в последовательности обеспечивающей их возвращение обратно через интервал времени разгрузки одного автомобиля.

Для осуществления на практике такого порядка работы каждому звену задается норма времени на выполнение своей операции:

- водителям - определяется норма времени на выполнение каждой ездки;

- грузополучателю - задается норма времени разгрузки одного автомобиля;

- складу - норма времени на обслуживание одного транспортного средства.

Задачу по составлению расписания можно описать следующим образом: в пункте хранения К сосредоточено некоторое количество однородного груза. Этот груз следует доставить в различные пункты В₁,В_2....В_n. Затраты времени на выполнение каждой ездки из пункта К в пункт В за­даны.

Общая заявка на перевозку груза из пунктов К должна быть равна или меньше суммарной суточной потребности пункта В. Следовательно

(2.1)

где j = Т_р = 1,2,3,..., m - режим работы терминала, в часах.

Требуется составить такой план доставки груза, который обеспечивает бесперебойную работу склада и в каждый часовой интервал времени работы склада доставлялось бы одинаковое количество груза, а суммарные затраты времени подвижным составом для выполнения работы в каждом часовом интервале также должны быть одинаковыми. Значит, в каждый часовой интервал должны включаться такие ездки, которые соответствуют высказанному условию.

При наборе числа ездок в часовой интервал необходимо учитывать, что в течение часа грузополучателю может быть отправлено количество автомобилей опреде­ляемых из условия:

(2.2)

где I_пi - интервал прибытия на i -ый пункт для разгрузки;

R_ni - ритм погрузки на i-ом пункте.

(2.3)

где t_ni - время погрузки на i-ом току;

t_Мi - суммарное время затрачиваемое на выполнение взвешивания, маневрирования и другие операции на i-ом току;

k_i -число постов погрузки на i-ом току.

Количество автомобилей прибывающих в i-ый пункт или количество ез­док, которое можно выполнить в течение часа при перевозке зерна с i-го тока определяется

(2.4)

Рассматриваемый подход позволяет избежать образования очереди авто­мобилей в пунктах приема груза.

Набирая число ездок в часовой интервал необходимо учитывать следую­щее правило, что в первую очередь планируется завоз товара на тот пункт, ко­торый предъявил заявку на заказ наибольшего количество товара и имеющий наи­большую удаленность. Для более равномерной загрузки оборудования предприятия и транспортных средств следует, как можно равномернее, распределять ездки в каждый пункт по часовым интервалам.

На основании поданной заявки о количестве товара рассчитывается сред­нее число ездок для каждого пункта:

(2.5)

Количество ездок в каждый пункт, которое следует в среднем спланиро­вать в часовой интервал можно найти по формуле

(2.6)

При сравнении между собой Z'_еi и А_i может оказаться, что Z'_еi > А_i, это значит, что часть заявленного к покупке товара для данного пункта в текущие сутки не будет вывезено. Остаток товара:

(2.7)

Таким образом, для дальнейших расчетов количество ездок находится

(2.8)

Ввиду того, что количество ездок может быть только целым числом, то неизбежно будет некоторое отклонение в величине транспортной работы вы­полняемой в течение каждого часа, а тем самым и в затратах времени на вы­полнение транспортной работы. Следовательно, необходимо стремиться полу­чить в каждый часовой интервал минимальное отклонение от среднего значе­ния транспортой работы при примерном равенстве числа ездок.

За складом закреплено 11 заказчиков имеющих по одному посту разгрузки. В течение суток со склада может быть отправлено Q=41140 л воды или обслужено 46 машинозаездов. Остальная информация представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Исходная информация

№	Наименование тока	l ге, км	Qi, л/сутки	qγ, кг		Аi
1	В1	2	6420	1000	7	3	0,875	0,875
2	В2	4	2320		3		0,375	0,375
3	В3	7	2540		3		0,375	0,375
4	В4	17	4820		5		0,625	0,625
5	В5	8	2230		3		0,375	0,375
6	В6	11	1540		2		0,25	0,25
7	В7	40	3000		3		0,375	0,375
8	В8	16	4710		5		0,625	0,625
9	В9	17	3800		4		0,5	0,5
10	В10	43	1420		2		0,25	0,25
11	В11	42	2910		3		0,375	0,375
12	В12	4	5230		6		0,75	0,75
Итого			41140	Итого	46	Итого	5,750	5,750

Таблица 2.2.

Грузополучатели

№	Наименование грузополучателя, Адрес	Обозначение Тока
1	ЗАО «Корпорация «ГРИНН» филиал «Гипермаркет «ЛИНИЯ», Липецкая обл., г. Елец, Московское шоссе, д. 3а	В1
2	Елецкий дом интернат для престарелых и инвалидов, Липецкая обл., г. Елец, ул. Пригородная, д. 55а	В2
3	МУП «Комбинат питания», Липецкая область, г. Елец, ул. Радиотехническая 1б	В3
4	ЗАО «Тандер» филиал «Гипермаркет «МАГНИТ», Липецкая область, г. Елец, ул. Черокманова д. 5а	В4
5	ООО «ТД Пролетарский», Липецкая обл., г. Елец, ул. Мира, д. 3	В5
6	Универсам «ПОКУПАЙКА», Липецкая обл., г. Елец, ул. Пушкина, д. 22	В6
7	ООО «Васильевское», Липецкая обл., Измалковский район, с. Измалково, ул. Октябрьская, д. 64	В7
8	ООО «Воронец КООП», Липецкая обл., г. Елец, ул. Федеративная, д. 9	В8
9	ООО «Гастроном», Липецкая обл. г. Елец, ул. Радиотехническая, д. 1а	В9
10	ООО «Молодежный», Липецкая обл., Краснинский район, с. Красное, ул. Газовиков, д.11	В10
11	Чернавское ПО, Липецкая обл., Измалковский район, с. Измалково, ул. Октябрьская, д. 21	В11
12	ЕГУ им. И. А. Бунина, Липецкая обл., г. Елец, ул. Коммунаров, д. 28	В12

В соответствии с правилом, в первую очередь, планируем ездки к тем заказчикам, которые заявили к перевозке большее количество товара.

Согласно данных таблицы 2, видно, что наибольшее количество ездок нужно выполнить на пункт В₁ - 6420, а в среднем в час 0,875 ездок.

На пункт В₈ 5 ездок в смену и 0,625 ездки в час и т.д. Необходимо стремиться распределять ездки возможно равномернее. Ездки к пунктам, указанные в небольших количествах добавляются в соответствующие часовые интервалы, для получения примерно равного числа ездок. Отклонение не должно превышать одну ездку.В результате выполненного распределения получаем таблицу предварительного набора числа ездок в часовые интервалы (табл. 2.3), на основании которой строятся таблица транспортной работы (табл.2.4)

Таблица 2.3.

Таблица набора ездок в часовой интервал

№			Р, т∙км, За ездку	Часовые интервалы за сутки
				1	2	3	4	5	6	7	8
В1	7	0,875	2	1	1	1	1		1	1	1
В2	3	0,375	4	1	1	1
В3	3	0,375	7				1	1	1
В4	5	0,625	17	1	1	1	1	1
В5	3	0,375	8	1	1	1
В6	2	0,25	11							1	1
В7	3	0,5	40						1	1	1
В8	5	0,625	16	1	1				1	1	1
В9	4	0,5	17					1	1	1	1
В10	2	0,25	43	1	1
В11	3	0,375	42			1	1	1
В12	6	0,75	4			1	1	1	1	1	1
Итого	46	5,875	Итого	6	6	6	5	5	6	6	6

Таблица 2.4.

Таблица транспортной работы

№	Часовые интервалы за сутки								Чтение, Р, т*км
	1	2	3	4	5	6	7	8
В1	2	2	2	2		2	2	2	86
В2	4	4	4
В3				7	7	7
В4	17	17	17	17	17
В5	8	8	8
В6							11	11
В7						40	40	40
В8	16	16				16	16	16
В9					17	17	17	17
В10	43	43
В11			42	42	42
В12			4	4	4	4	4	4
Итого	90	90	77	72	87	86	90	90	682

Сравнивая транспортную работу, полученную в результате распределения ездок, в часовых интервалах со средне­часовой транспортной работой видим, что в транспортная работа во всех интервалах незначительно отличается от средней. Это и будет окончательная таблица транспортной работы (табл. 4).

Максимальное отклонение в сторону увеличения от средней величины часовой транспортной работы составляет 2,64%, что вполне допустимо. Следо­вательно, полученное распределение пригодно для составления расписания. Окончательное число ездок на каждый ток в соответствующий часовой интер­вал получаем путем деления транспортной работы на величину работы за одну ездку. Например, в таблице транспортной работы (табл. 2.4) для первого часо­вого интервала записано:

Пункт	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Часовой интервал №1	2	4		5	8			6		43

В таблице набора числа ездок (табл. 2.3) указана величина транспортной работы за одну ездку для каждого пункта. Используя эти данные, рассчитываем число ездок для пунктов первого часового интервала:

для

.

Всего Z_общ = 6 ездок.

Проводя расчеты по всем часовым интервалам, получаем рабочую табли­цу набора числа ездок в каждый часовой интервал (табл. 2.5).

Таблица 2.5.

Рабочая таблица набора числа ездок

Грузополучатель	Часовые интервалы за сутки								Итого,
	1	2	3	4	5	6	7	8
В1	1	1	1	1		1	1	1	7
В2	1	1	1						3
В3				1	1	1			3
В4	1	1	1	1	1				5
В5	1	1	1						3
В6							1	1	2
В7						1	1	1	3
В8	1	1				1	1	1	5
В9					1	1	1	1	4
В10	1	1							2
В11			1	1	1				3
В12			1	1	1	1	1	1	6
Итого	6	6	6	5	5	6	6	6	46

Порядок составления расписания. Составление расписания начинается с определения относительной продолжительности ездок. Известно, что через время t_еi автомобиль (автопоезд) может приступить к выполнению очередной ездки, но прибытие автомобилей для обслуживания на склад, в целях обеспече­ния бесперебойной работы, должно выполняться через время равное интервалу обслуживания транспортных средств на предприятии.

Интервал обслуживания (/_о) определяется по результатам моделирования работы ГЗП или расчетом по аналитической формуле

(2.9)

Тогда относительная продолжительность i-ой ездки определяется

(2.10)

Полученные расчетные величины относительных продолжительностейездок округляются до целого числа (см. табл. 2.6)

Таблица 2.6.

Относительная продолжительность

Ток	tД, мин	tПi, мин	tРi, мин	(/о), мин		Принятая Ri
В1	6	9	4	10,48	1,82	2
В2	12				2,4	3
В3	21				3,26	4
В4	51				6,12	7
В5	24				3,55	4
В6	44				5,43	6
В7	120				12,69	13
В8	64				7,34	8
В9	51				6,12	7
В10	103				10,08	11
В11	100				10,85	11
В12	12				2,4	3

Используя полученные величины R_i, рассчитываем потребное количество автомобилей на сутки

(2.11)

где Z_еi - количество ездок в сутки на соответствующий ток (табл.5);

А_И- количество автомобилей, требуемое для осуществления предельного конвейера.

Для работы на данные сутки принимаем 8 автомобилей. Плановое коли­чество автомобилей в сутки необходимо знать как ориентировочное, т.к. для каждого часового интервала потребность в автомобилях несколько отличается от расчетной. Конкретно для каждого часового интервала расчет транспортныхсредств производится по формуле (2.11). Например, в первый часовой интер­вал включены следующие ездки с соответствующими относительными продолжительностями (табл. 2.7).

Таблица 2.7.

Данные для построения расписания в первый часовой интервал

Ток	В1	В2	В4	В5	В8	В10	Zе=6
Ri	2	3	7	4	8	11	∑ Ri =36

А_И = 36/6 =6 автомобилей.

Общее количество вариантов отправки автомобилей пункты получения груза настолько велико, что найти наугад оптимальный вариант практиче­ски невозможно. Поэтому необходимо применять специальные методы, позво­ляющие найти порядок отправки автомобилей, при котором возникновение очереди сводится к минимуму, а автомобили не будет простаивать.

Для этого используем игровую матрицу следующего вида (табл.2.8)

Таблица2. 8.

Матрица планирования расписания в первый часовой интервал Порядок отправки автомобилей

7 автомобилей	1	2	3	4	5	6	7
8	7	6	5	4	3	2	1
9	8	7	6	5	4	3	2
10	9	8	7	6	5	4	3
11	10	9	8	7	6	5	4
12	11	10	9	8	7	6	5
13	12	11	10	9	8	7	6
14	13	12	11	10	9	8	7

Представленная матрица предназначена для оптимального планирования работы 7 автомобилей. В первой строке записаны порядковый номер отправки автомобилей. Все цифры, записанные в клетки матрицы с 1 по 7-й столбец яв­ляются относительными нормативными продолжительностями ездок (R_i).

Выбирая на рабочей части матрицы любую комбинацию чисел таким об­разом, чтобы в каждом столбце и каждой строке было не более одного числа, получим оптимальную последовательность прибытия автомобилей склад.

Ввиду того, что в первом часовом интервале необходимо спланировать отправку шести автомобилей выделяем на рабочей части матрицы (табл. 2.7) квадрат 6x6. Т.к. при расчете величины R_i и А_и проводилось округление, то возможны потери времени автомобилей в очереди после возвращения с токов. Максимальная величина потери определяется

(2.12)

Для первого часового интервала получим

П_мах = (7 • 6 - 36) • 10,48 = 63 автомобиле-минут или в среднем 6 минут простоя на автомобиль.

Просматривая относительные нормативные продолжительности рейсов для всех пунктов часового интервала (табл. 2.6) видим, что для пункта №10 R_i = 11, а так как это наибольшая величина R_i, то на рабочей части матрицы в первом столбце выделяем цифру 22 и таким образом получаем отправку №1. Следующая наибольшая величина R_i = 8 для пункта №8. . В связи с тем, что R_i=8, а в матрице нет возможности округлить 8, то автомобиль, вы­полняющий третью ездку после возвращения, будет простаивать в ожидании обслуживания (9-8)10,48 = 10,48 мин. Таким образом, получаем отправку №2 и т.д. Отправку №3 планируем на пункт №4. Планиро­вать отправку автомобилей подряд на один и тот же ток нежелательно. В шестом столбце округляем 4 и получаем ездку №4 на пункт 5, и т. д. Простой составил 10,48 автомобиле-минут, что соответствует (2). На схеме расписания отмечаем полученный порядок отправки и возврата автомобилей (рис. 1).