- •Моделирование транспортных процессов и систем
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •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 1. Роль математических методов в решении производственных задач автомобильного транспорта (14 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
- •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. Методические указания к проведению практических занятий
- •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
Этапы расчетов по составлению первого допустимого плана перевозок груза при решении задачи по методу аппроксимации Фогеля
Поставщики груза |
Потребители груза |
Наличие груза, т |
Столбец разностей |
||||
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
В5 |
|||
А1 |
15 Х |
12 50 |
16 50 |
21 Х |
18 Х |
100 |
3, 4, 4 |
А2 |
15 Х |
22 Х |
22 50 |
14 100 |
12 150 |
300 |
2,2,10,К |
А3 |
10 Х |
5 Х |
17 Х |
6 75 |
10 Х |
75 |
1,К |
А4 |
6 25 |
13 100 |
18 Х |
22 Х |
18 Х |
125 |
7,6,6, К |
Потребность в грузе, т |
25 |
150 |
100 |
175 |
150 |
600 |
|
Строка разностей |
4,9,К |
7,1,1,К |
1,2,2,К |
8,7,К |
2,6,К |
|
|
полностью удовлетворен или ресурс поставщика полностью исчерпан, в соответствующей строке или столбце разностей проставляется буква «К»
(конец) и данная строка или столбец матрицы из дальнейшего рассмотрения исключается. После заполнения клетки матрицы разности пересчитывают, и операции повторяются вновь до тех пор, пока не будет составлена допустимая программа распределения. При наличии двух одинаковых наибольших разностей загрузку записывают в клетку, которая имеет меньший элемент по строке и столбцу. Такая клетка называется седловой. Последние распределения можно сделать без вычисления разностей, поскольку остаются несколько незагруженных клеток, поставки в которые очевидны.
Наименьшие элементы первой строки (см. табл. 10.5) – это 12 в клетке А1В2 и 15 в клетке А1В1. Разность между ними, равная 3, записывается в первую клетку столбца разностей. Аналогично находят разности для остальных строк и столбцов. Наибольшая разность, равная 8, находится в строке разностей по столбцу В4. Следовательно, первой должна заполняться клетка в этом столбце с минимальным элементом. Это клетка А3В4 с элементом, равным 6. В нее можно поместить максимальную загрузку, равную 75 т, что соответствует объему наличия груза А3. Поэтому в столбце разностей по строке А3 записывается буква К, что означает конец вычислений по данной строке, т. е. элементы данной строки в дальнейших расчетах не учитывают. Клетки строки А3 можно отметить каким-либо значком, например Х.
После разности пересчитывают вновь, и процесс заполнения (табл. 10.6) клеток матрицы повторяется. Для упрощения расчетов следует руководствоваться следующим положением: если на предыдущем этапе знак «К» проставлен в строке разностей, то следует пересчитывать только показатели столбца разностей, показатели строки разностей остаются без изменения. Если «К» стоит в столбце разностей, как в нашем примере, то пересчитывают только показатели строки разностей, а показатели столбца разностей остаются без изменения, т. е. в строке или столбце разностей, где появляется знак «К», показатели не пересчитывают. При появлении «К» одновременно в строке и столбце разностей пересчитывают показатели как строки, так и столбца.
В данном случае «К» стоит в столбце разностей, поэтому на втором этапе пересчитаны только показатели строки разностей, а в столбце они оставлены прежними, процесс заполнения клеток матрицы повторяется. Этапы расчетов по составлению первого допустимого плана перевозок груза представлены в табл. 10.6.
Общая транспортная работа согласно полученному допустимому решению составит
Р = 6·25 +12·50 + 13·100 + 6·50 + 22·50 + 14·100 + 6·75 + 12·150 = 7600 т·км.
Полученное решение является близким к оптимальному и практически не требует дальнейшего улучшения.
Методические указания к проведению практического занятия №1
Готовясь к занятию, следует изучить изложенное выше содержание метода, разделы 3.1 и 4.1 опорного конспекта, а также источники [4], с. 96...99; [1], с. 190...191.
На занятиях составляется оптимальный план перевозок грузов из четырех пунктов отправления А1…А4 в шесть пунктов назначения В1…В4 с использованием метода аппроксимации Фогеля. Расстояния между пунктами погрузки и разгрузки показаны в табл. 10.1.
Объемы перевозок груза в т выбираются студентом по последней цифре шифра зачетной книжки студента из табл. 10.2.
В конце выполняется расчет составленного плана перевозок в т·км.
