- •Моделирование транспортных процессов и систем
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Раздел 1. Роль математических методов в решении производственных задач автомобильного транспорта (14 ч)
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа
- •Введение (2 ч)
- •Раздел 7. Методы динамического программирования (13 ч)
- •Раздел 8. Планирование перевозок по сборным, развозочным и сборно-развозочным маршрутам (22 ч)
- •Раздел 9. Теория массового обслуживания в задачах оптимизации транспортных процессов (13 ч)
- •Заключение (1 ч)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Моделирование транспортных процессов и систем»
- •Роль математических методов в решении производственных задач автомобильного транспорта
- •2. Корреляционно-регрессионный
- •3. Модели линейного программирования
- •4. Формирование
- •5. Маршрутизация перевозок
- •6. Модели транспортных сетей
- •7. Методы динамического программирования
- •8. Планирование перевозок по сборным,
- •9. Теория массового обслуживания в задачах оптимизации транспортных процессов. Заключение
- •Использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Лабораторные работы
- •2.5.1.1. Лабораторные работы (очная и очно-заочная формы обучения)
- •2.5.1.2. Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.5.2. Практические занятия (очная форма обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Роль математических методов в решении производственных задач автомобильного транспорта
- •1.1. Представление процессов в автомобильно-дорожном комплексе как процессов в сложной системе
- •1.2. Понятие модели. Классификация моделирования систем. Эвристические методы решений задач
- •Условия задач по количеству грузов и расстояний
- •Формирование объекта имитационного моделирования
- •Массив вершин графа автомобильно-дорожной сети территории
- •2. Корреляционно-регрессионный анализ математических моделей
- •2.2. Вычисления парной корреляции и линейной регрессии
- •Заключение по решению
- •Заключение по решению
- •3. Модели линейного программирования в решениях задач управления транспортными процессами
- •3.1. Общая задача линейного программирования
- •3.2. Графоаналитический метод
- •3.3. Симплексный метод
- •Симплексная таблица с первоначальным допустимым базисным решением задачи
- •Вторая симплексная таблица для решения задачи по перевозке грузов
- •4. Формирование системы оптимальных грузопотоков
- •4.1. Общая постановка задачи. Метод потенциалов
- •4.2. Задача закрытого типа по сокращению дальности перевозок
- •4.3. Задача открытого типа с нарушенным балансом производство-потребление для однородных грузов
- •Матрица условий задачи на перевозку груза при наличии дисбаланса производство-потребление
- •Матрица условий задачи с введенным фиктивным потребителем, уравнивающим дисбаланс производство-потребление
- •4.5. Задача с минимизацией времени перевозки скоропортящихся грузов
- •Матрица условий
- •Матрица расчета
- •5. Маршрутизация перевозок грузов помашинными отправками
- •5.1. Общая постановка задачи
- •5.2. Аналитическая модель задачи маршрутизации перевозок
- •5.3. Решение задачи маршрутизации. Составление маятниковых и
- •6. Модели транспортных сетей экономического региона и расчеты кратчайших расстояний перевозок
- •6.1. Принципы формирования моделей транспортных сетей
- •Минимальная величина Это и будет строки к9, и опять .
- •Затем исправляется величина в соответствующем столбце матрицы.
- •Исходный базовый вариант для определения кратчайших расстояний между пунктами модели (рис. 6.2)
- •Оптимальное решение для определения кратчайших расстояний между пунктом а1 и всеми остальными для модели (рис. 6.2)
- •Решение для определения кратчайших расстояний по маршрутной сети (рис. 6.2) от пункта а2 до всех остальных
- •Решение для определения кратчайших расстояний по маршрутной сети (рис. 6.2) от пункта а3 до всех остальных
- •Методы динамического программирования
- •Основные понятия и общая постановка задачи
- •7.2. Методика оптимального решения задачи
- •Выбор кратчайшего пути на этапе V
- •Выбор кратчайшего пути на этапе IV
- •Выбор кратчайшего пути на этапе III
- •Выбор кратчайшего пути на этапе II
- •Выбор кратчайшего пути на этапе I
- •8. Планирование перевозок по сборным, развозочным и сборно-развозочным маршрутам
- •8.2. Проектирование развозочных маршрутов методом перебора вариантов
- •Результаты расчета пробега и грузооборота в развозочной системе
- •Результаты функционирования автомобиля в системе
- •8.3. Проектирование маршрутов методом сумм
- •Результаты расчета
- •Результаты функционирования автомобиля в системе
- •9. Теория массового обслуживания в задачах оптимизации транспортных процессов
- •Общая характеристика автотранспортных задач массового обслуживания
- •9.2. Аналитические модели оптимальных решений задач
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Объемы перевозок груза, т
- •3.5. Методические указания к проведению практических занятий
- •Номер начального пункта пути следования по сети дорог (рис. 6.2) для выполнения лабораторной работы №3
- •Номер начальной точки (пункт погрузки), пункты разгрузки и потребность их в грузе
- •3.5.1. Практическое занятие №1. Оптимизация грузопотоков с помощью модели транспортной задачи линейного программирования с использованием метода аппроксимации Фогеля
- •1. Описание метода расчета
- •Исходная матрица с данными и начальный этап решения задачи по методу аппроксимации Фогеля
- •Этапы расчетов по составлению первого допустимого плана перевозок груза при решении задачи по методу аппроксимации Фогеля
- •3.5.2. Практическое занятие №2. Сменно–суточное планирование перевозок помашинных отправок грузов. Составление маятниковых и кольцевых маршрутов
- •Сводный план грузопотоков (т) и расстояния между пунктами (км),
- •План подачи порожнего подвижного состава (пс) под погрузку,
- •Сводный план грузопотоков (т) и расстояния между пунктами (км) варианты 2,4,6,8,0 (последняя цифра шифра студента)
- •План подачи порожнего подвижного состава (пс) под погрузку, варианты 2,4,6,8,0 (последняя цифра шифра студента)
- •3.5.3. Практическое занятие №3. Прикрепление кольцевых маршрутов к автотранспортному предприятию и технологический расчет маршрута
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на курсовой проект и методические указания к его выполнению общие указания
- •Задание на курсовой проект
- •Вопросы по курсовому проекту
- •Задача №1
- •Расстояния между пунктами, км
- •Объемы перевозок груза, т
- •Задача №2
- •Развозочного маршрута
- •Методические указания к выполнению курсового проекта
- •4.2. Текущий контроль
- •Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •Итоговый контроль
- •Перечень вопросов к экзамену
- •Содержание
- •3. Информационные ресурсы дисциплины……………………………………27
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
В процессе изучения настоящей дисциплины студенты очной и очно-заочной форм обучения выполняют 4 лабораторные работы, студенты заочной формы обучения выполняют 2 лабораторные работы (см. пункт 2.5). Требования по оформлению работ аналогичны требованиям по оформлению курсового проекта (см. пункт 4.1).
Лабораторная работа №1. Оптимизация грузопотоков с помощью модели транспортной задачи линейного программирования
В лабораторной работе №1, выполняемой студентами всех форм обучения, требуется построить исходный план перевозок грузов, используя способ наименьшего элемента в матрице. Лабораторная работа может выполняться на ЭВМ или вручную.
Для выполнения работы студент строит таблицу-матрицу типа показанных в табл. 4.1-4.3 и затем, используя метод наименьшего элемента в матрице, составляет исходный план перевозок.
Расстояния между всеми 4 пунктами отправления и 6 пунктами назначения, км, представлены в табл. 10.1.
Объемы перевозок грузов, т, показаны в табл. 10.2. Вариант объема грузов студент выбирает по табл. 10.2 по последней цифре шифра студента.
Методические указания к выполнению лабораторной работы №1
Способ наименьшего элемента в матрице является простым и эффективным методом построения исходного плана перевозок. Готовясь к выполнению лабораторной работы, следует изучить следующие материалы: [4], с. 93…96; [3], с. 34…38; главу 4 настоящего учебно-методического комплекса; [1], с. 192…193.
Построение исходного плана перевозок способом наименьшего элемента в матрице осуществляется следующим образом.
Максимально возможная поставка груза заносится в клетку с самым минимальным расстоянием (минимальным элементом) во всей матрице. Затем выбирается следующая по величине клетка с минимальным расстоянием и в эту клетку заносится величина поставки груза, т, с учетом соотношения спроса и ресурсов и так далее до полного исчерпания ресурса.
В конце рассчитывается величина полученной транспортной работы по исходному плану перевозок.
Таблица 10.1
Расстояния между пунктами, км
-
Пункт отправления
Пункты назначения
В1
В2
В3
В4
В5
В6
А1
А2
А3
А4
5
12
9
8
8
7
10
12
13
11
7
4
6
10
6
13
9
6
10
5
4
8
7
9
Таблица 10.2
Объемы перевозок груза, т
-
Объемы отправления и потребления груза, т
Варианты (последняя цифра шифра студента)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
а1
а2
а3
а4
5
10
15
20
10
15
20
25
15
20
25
30
20
25
30
35
25
30
35
40
30
35
40
45
35
40
45
50
40
45
50
55
45
50
55
60
50
55
60
65
b1
b2
b3
b4
b5
b6
6
5
9
6
14
10
15
10
5
20
7
13
5
25
38
12
2
8
20
30
10
15
15
20
22
18
34
6
30
20
30
10
25
35
5
45
10
35
25
54
26
20
37
18
26
24
42
43
50
40
30
20
15
55
16
64
27
43
70
10
Лабораторная работа №2. Расчеты маршрутов движения подвижного состава при помашинных отправках грузов
В лабораторной работе №2, выполняемой студентами всех форм обучения, требуется осуществить прикрепление показанного на рис. 10.1 кольцевого маршрута А1-В4-А4-В3-А3-В2-А2-В1-А1 к одному из 4 автотранспортных предприятий Г1, Г2, Г3 или Г4. Все расстояния в км показаны на рис. 10.1.
При этом нужно решить два вопроса: определить пункт погрузки, с которого следует начать работу по кольцевому маршруту; выбрать АТП, автомобили которого будут выполнять данный маршрут.
Методические указания к выполнению лабораторной работы №2
Готовясь к выполнению лабораторной работы, следует изучить: разд. 5.3 настоящего учебно-методического комплекса; работы [1], с. 198…199; [3], с. 59…64; [7], с. 63…72. Работа выполняется в соответствии с указанными первоисточниками.
Лабораторная работа №3. Моделирование транспортных сетей. Расчеты кратчайших расстояний и кратчайших путей проезда
Лабораторная работа №3 выполняется студентами очной и очно-заочной форм обучения. Лабораторная работа может выполняться на ЭВМ или вручную.
В лабораторной работе выполняется определение кратчайших расстояний по сети дорог, показанной на рис. 6.2, от вершин сети (пунктов А4….А8) до всех остальных точек А1….А8. Работа выполняется с использованием метода потенциалов. Исходный базовый вариант для определения кратчайших расстояний между пунктами по транспортной сети представлен в табл. 6.4.
Номер начальной точки пути следования выбирается студентом по табл. 10.3 по последней цифре шифра зачетной книжки студента.
Методические указания к выполнению лабораторной работы №3
Лабораторная работа выполняется по методике, изложенной в разделе 6.3 настоящего учебно-методического комплекса. Готовясь к работе, следует изучить: [3], с. 49…52; [7], с. 41…49.
Таблица 10.3
