2. Выбор возможных средств механизации.

Для определения минимальной стоимости распределения грунта от поставщика к потребителю необходимо найти соответствующую дальность возки грунта (продольного или поперечного) и выяснить, какие из средств механизации могут быть, в принципе, пригодны для этой связи, а затем, используя графики единичной стоимости из приложения 2 методических указаний часть 1 [1], определим то средство механизации, которое даёт минимальную стоимость работ для этой связи. График единичной стоимости представляет собой зависимость единичной себестоимости и перевозки грунта (руб./м3) от дальности перевозки грунта (м). На графиках сплошной линией показана зависимость при продольной возке грунта, а пунктирной – при поперечной возке.

3. Распределение земляных масс на заданном участке на основе линейного программирования.

Задача оптимального варианта производства работ определяется в результате решения транспортной задачи, которая формулируется следующим образом:

,

где С_ij – себестоимость разработки и перевозки одного метра грунта от i –ого поставщика к _j–ому потребителю; Vij – объём перевозимого грунта от i –ого поставщика к j –ому потребителю.

Решаем задачу методом наименьших стоимостей на ЭВМ. Для решения составляем таблицу в программе «Транспортная задача». В левой стороне таблицы приводятся номера и объёмы поставщиков, в верхней части номера и объёмы потребителей. В правом верхнем углу каждой выделенной клетки при возможности реальной поставки указывается дальность транспортировки. В левом верхнем углу – минимальная себестоимость разработки и транспортировки грунта и указывается конкретные средства механизации, для которых и получены эти себестоимости. Далее нажимаем «Расчет данных» и программа определяет оптимальный план распределения земляных масс.

Предельная дальность возки из выемки (основной поставщик) в насыпь (основной потребитель) можно определить по расстоянию между центрами тяжести соответствующих массивов.

Центр тяжести массива находят как центр тяжести площади графика попикетных объёмов рассматриваемого массива.

Вычисление центра тяжести массива определяется по формуле:

Расчет определения центров тяжестей поставщиков и потребителей:

Также необходимо заложить карьер и отвал, при условии, что они не будут заложены на участке леса, не будут перекрывать ручьи и выгоны скота, а так же расстояние между карьером и отвалом должно превышать 1500м в продольном профиле.

Исходя из вышеперечисленного, заложим карьер 7 на пикете 4, X₇=350 м, отвал 7’ – на пикете 22, X_7’=2150 м.

Определим дальность возки для всех возможных связей:

Продольная возка:

(на разворот землеройно-транспортной машины добавляем 50-70 м)

Поперечная возка:

При определении дальности поперечной возки пользуемся данными таблицы 2.3 из первой части методических указаний [1]. Искомое расстояние зависит от средней рабочей отметки массива, вычисляемой по формуле:

, где:

a - ширина основной площадки земляного полотна (7,3 м),

l – длина элемента,

V – объём элемента.

Пример расчёта для насыпи 1:

м.

Аналогично h_ср(2) = 4,7 м.

h_ср(3’) = 3,6 м.

h_ср(4) = 5 м.

По таблице 2.3 из первой части методических указаний [1], определяем дальность возки:

Все расчёты сводим в Таблице 1.

Принятые сокращения: Э – экскаватор, СС – скрепер самоходный, СП – скрепер прицепной, Б – бульдозер.

Таблица 1

Связь	Рабочая кубатура, м3	Тип возки	Дальность возки lij, м	Средство механизации	Себестоимость возки, у.е.
1-1’	805	Продольная	520	Э	10
1-2’	128		100	СП	6
1-3’	805		1210	Э	12
1-4’	567		1500	Э	13
2-1’	8830		930	Э	11
2-2’	128		510	Э	10
2-3’	27292		810	Э	11
2-4’	567		1100	Э	11
3-1’	859		2020	Э	14
3-2’	128		1600	Э	13
3-3’	859		400	СС	9
3-4’	567		100	СП	6
4-1’	8830		2360	Э	16
4-2’	128		1940	Э	14
4-3’	27292		730	Э	10
4-4’	567		440	Э	9
5-1’	8830	Поперечная	60	Б	9
2-5’	42000		125	СП	14
6-3’	27292		100	СП	13
4-6’	42000		130	СП	15
7-1’	8830		90	СП	13
7-2’	128		430	СП	15
7-3’	27292		1640	Э	27
7-4’	58070		1930	Э	28
7-5’	42000		850	Э	20
7-6’	42000		1550	Э	26
7-7’	8		1850	Э	28
1-7’	805		1430	Э	25
2-7’	46517		1020	Э	23
3-7’	859		180	Э	16
4-7’	58070		520	Э	16
5-7’	42000		1850	Э	28
6-7’	42000		350	Э	16

Далее определяем запрещенные и фиктивные поставки. Запрещенная поставка – там, где перемещение груза невозможно по технологическим или другим причинам, обозначается «ЗП». Следует предусмотреть формальную возможность вывоза излишнего грунта из резервов и карьеров и заполнения кавальеров и отвалов. Такие поставки называются фиктивными и в соответствующей клетке таблицы записывается – «Ф».

Соответственно для запрещенной поставки проставляем заведомо большую цену перевозки (=1000), а для фиктивной при любом объёме фиктивно перевозимого грунта цена равна нулю.

Решаем задачу распределения земляных масс вручную, результат решения представлен в таблице 2.

Таблица 2

Поставщики		1			2			3			4			5			6			7
Потребители		805			46517			859			58070			42000			42000			130566
1`	8830		10			11			14			16	8830		9						13
		520			930			2020			2360			60						90
2`	128	128	6			10			13			14									15
		100			510			1600			1940									100
3`	27292		12			11	859		9	26433		10						13			27
		1210			810			400			730						100			1640
4`	567		13			12			6	567		9									28
		1500			1100			100			440									1930
5`	42000			42000		14
					125
6`	42000									31070		15
											130
7`	200000	677	25	4517		23			16			16
		1430			1020			180			520

Стоимость земляных работ по расчету вручную:

Решим задачу распределения земляных масс с помощью ЭВМ. В ячейках таблицы в числителе слева указаны расстояния, в знаменателе слева - сокращенные обозначения машин, справа - стоимости.

Поставщики		Потребители
		1			2			3			4			5			6			7
№ п/п	Объемы	8830			128			27292			567			42000			42000			200000
1	805	677	520	128		100	-		1210	1500			-			-			-		1430
		Э	10	СП		6	э		12	э		13	зп		1000	зп		1000	э		25
2	46517	8153	930	-		510	-		810	-		1100	38364		125	-			-		1020
		Э	11	э		10	э		11	э		12	СП		14	зп		1000	э		23
3	859	-	2020	-		1600	292		400	567		100	-			-			-		180
		э	14	э		13	СС		9	СП		6	зп		1000	зп		1000	э		16
4	58070	-	2360	-		1940	27000		730	-		440	-			31070		130	-		520
		э	16	э		14	Э		10	э		9	зп		1000	СП		15	э		16
5	42000	-	60	-			-			-			-			-			42000		1850
		б	9	зп		1000	зп		1000	зп		1000	зп		1000	зп		1000	ФП		0
6	42000	-		-			-		100	-			-			-			42000
		зп	1000	зп		1000	сп		13	зп		1000	зп		1000	зп		1000	ФП		0
7	130566	-	90	-		100	-		1640	-		1930	3636			10930			116000
		сп	13	сп		15	э		27	э		28	ФП		0	ФП		0	ФП		0

Таблица 3

Стоимость земляных работ по машинному расчету:

Принимаем вариант машинного расчета для дальнейшей детальной разработки.