6 Расчет потребной площади склада для хранения грузов

В случае несогласованного прибытия порожнего и груженого транспорта в порту необходимо предусмотреть наличие буферного слада для временного хранения всей партии или части груза и рассчитать его площадь.

Для дальнейших расчетов из контактного графика понадобятся значения времени хранения груза на складе и доля груза, перегружаемого по прямому варианту, которые можно определить из контактного графика графическим и аналитическим способом.

Время хранения груза на складе t_ХР определяется с момента загрузки первого и выгрузки последнего килограмма груза на склад (основание трапеции эпюры буферного склада, в масштабе контактного графика в часах).

Доля груза перегружаемого по прямому варианту i определяется как отношение количества груза, перегружаемого по прямому варианту к общему количеству груза.

Так как поток прибывших за сутки в порт судов описывается законом Пуассона, тогда среднесуточная интенсивность прибытия в порт судов определяется по формуле:

(15)

Для дальнейших расчетов необходимо определить произведение среднесуточной интенсивности прибытия в порт судов и времени хранения груза на складе.

Если , тогда количество груза, которое следует хранить на складе, определяется:

(16)

Тогда площадь склада равна:

(17)

Значение расчетного количества судов Кр определяется в зависимости от уровня доверительной вероятности Р(К_Р) (который принимается 0,9 для всех вариантов) по таблице 5.

Если , то, воспользовавшись аппроксимацией закона Пуассона нормальным распределением со среднеквадратичным отклонением, мы определим среднеквадратичное отклонение суточного грузопотока:

(18)

где: β - отношение среднесуточного количества прибывших составов к их максимальному значению, β = 0,3-0,7 .

Тогда с учетом среднеквадратичного отклонения площадь склада будет определяться:

(19)

где: t_β – коэффициент, зависящий от уровня доверительной вероятности (при Р(К_Р) = 0,9, t_β = 1,64);

Р_м – удельная нагрузка на 1 м² площади склада, определяется по виду груза, т/м² из таблицы 6;

t_ХР – продолжительность хранения груза на складе, определяется по контактному графику, ч;

К_ПР – коэффициент, учитывающий размеры проходов и проездов, К_ПР =1;

К_Р – выбирается из таблицы в зависимости от значений и уровня доверительной вероятности Р(К_Р);

i – доля груза, перегружаемого по прямому варианту, определяется по контактному графику.

Таблица 5 - Значение функции

Таблица 6 – Срок хранения грузов, нагрузка на 1м² площади складов и доля груза, перегружаемая по прямому варианту в портах

Внимание! В курсовой работе данные – срок хранения груза и доля груза, перегружаемая по прямому варианту - выбираются из контактного графика, из таблицы используется только значение нагрузки!

7 Определение вместимости буферного склада в порту

Вместимость буферного склада в порту необходимо рассчитать учитывая, что поток транспортных средств железнодорожного транспорта описывается нормальным законом распределения.

Количество груза, поступившего в порт за период времени Т, с наперед заданной вероятностью Р, железнодорожным транспортом определяется:

Qв = [λв*T+β(p)*λв(T)]*qв (20)

где: λв -среднечасовая интенсивность поступления вагонов в порт;

β(p) -число среднеквадратичных отклонений (Т), устанавливаемое в зависимости от уровня доверительной вероятности.

Среднеквадратичное отклонение потока вагонов определяется по формуле:

λв(T) = (21)

где: -эмпирические коэффициенты зависящие от рода груза, которые выбираются по таблице 7;

λв -среднечасовая интенсивность поступления вагонов в порт.

Таблица 7 – Значения эмпирических коэффициентов

Среднечасовая интенсивность поступления вагонов в порт:

(22)

Количество груза вывозимое из порта за время Т определяется по формуле:

Qс = П*Т (23)

где: П -производительность причального устройства;

Т -период времени;

Очевидно, что дополнительная вместимость склада из-за неравномерности поступления и отправления грузов с вероятностью Р превзойдет величины Q:

Q = Qв-Qс (24)

В формулу подставим значения Qв и Qс:

Q = qв*[λв*T+β(p)* ]- П*Т (25)

Учитывая, что вся функция зависит от значения Т и имеет какой-либо максимум, продифференцируем эту функцию:

qв*[λв+0,5*β(p)* ]- П (26)

Дифференцируя второй, ряд получим:

-0,25 * qв*β(p)* (27)

Так как вторая производная отрицательна, то в точке Т = Тн находится максимум функции. Другими словами, в буферном складе максимальное количество груза будет находиться в течение периода времени Тн:

(28)

(29)

Подставив значение Тн в формулу *******, определяем значение ΔQ (студентам предлагается выполнить все математические преобразования самостоятельно):

(30)

В буферном складе к началу периода Тн будет иметься переходящий остаток груза:

(31)

где: tгр -продолжительность грузовой операции;

β(р) – число среднеквадратичных отклонений, устанавливаемое в зависимости от уровня доверительной вероятности.

β(р) = 1,28

.

Поток прибывших в порт судов описывается законом Пуассона:

Р(к)= (32)

где: с - среднечасовая интенсивность поступления судов в порт:

(33)

Используя свойство экспоненциального распределения интервалов в пуассоновском транспортном потоке, находим, что средний интервал прибытия судов в порт равен среднеквадратичному отклонению интервала прибытия судов:

(34)

Тогда остаточное количество груза определяется:

(35)

Вместимость буферного склада определяется по следующей формуле:

Qбс = ΔQ+Q_{О (36)}