2.3 Визначення оптимального рівня завантаження каналу взаємодії

Мета роботи – оволодіти методикою визначення раціональних параметрів взаємодії залізничного та автомобільного транспорту .

Для досягнення поставленої мети необхідно визначити оптимальний рівень завантаження каналу взаємодії та кількість вантажно –розвантажувальних машин.

На одноканальний пункт взаємодії надходить змішаний потік вагонів та автомобілів. Частка вагонів в потоці становить α_в , автомобілів - α_а. Вартість 1 год простою автомобіля - С_а , ., вагона - С_в, вантажно -розвантажувальної машини -С_м, грн . Кількість транспортних одиниць , які поступають на пункт взаємодії за добу п, одиниць, середній час обслуговування t_об, год та - коефіцієнт використання машин за часом , що враховує технологічні перерви k_вр . Визначити оптимальний рівень завантаження каналу взаємодії і кількість ВРМ за таких умов : 1 . Інтервали в потоці і тривалість виконання вантажних операцій описуються нормальним законом розподілу; 2 . Потік транспортних одиниць описується розподілом Пуассона, а тривалість вантажних операції розподілена за показовим законом ; 3 . Ступінь стохастичності транспортних потоків, що надходять на обслуговування невідома.  Якщо інтервали в потоці і тривалість вантажних операцій розподілені по нормальному закону, а пункт взаємодії проводить обробку вагонів і автомобілів за принципом «першим прийшов , першим обслуговується » , то оптимальний рівень завантаження одноканальної системи становитиме

 , (1)

де β₀ - коефіцієнт , що враховує вплив добових коливань і помилку прогнозу роботи пункту взаємодії . Для орієнтовних розрахунків βс = 1,12 ÷ 1,18 ; С₀ - середньозважена вартість простою однієї транспортної одиниці.

Середньозважена вартість 1 год. простою транспортної одиниці

  , (2 )

де Ci - вартість 1 год простою транспортної одиниці i -й категорії;  _i - частка транспортних одиниць i –й категорії в потоці. Оптимальна кількість ВРМ на одноканальному пункті взаємодії (машини взаємозамінні ) для середньої тривалості обслуговування транспортної одиниці t_o6 складає

одиниць, (3 )

У разі надходження на обслуговування пуассонівського потоку транспорту і показового розподілу тривалості вантажних операції оптимальний рівень завантаження пункту взаємодії визначається за формулою

  (4 )

В окремих випадках ступінь стохастичності транспортних потоків, що надходять на обслуговування , невідома. Для такої ситуації

, (5 )

де  - коефіцієнт, що відображає вплив стохастичності потоку на рівень завантаження пункту взаємодії ,  = 0,35  0,45.

Приклад. Визначити оптимальний рівень завантаження каналу взаємодії і кількість ВРМ при таких даних. Частка вагонів в потоці становить α_в = 0,1, автомобілів - α_а = 0,9. Вартість 1 год простою автомобіля С_а = 2 грн, вагона С_в = 0,3 грн, вантажно-розвантажувального каналу См = 7,29 грн. Кількість транспортних одиниць, що поступають на пункт взаємодії за добу n = 98 одиниць, середній час обслуговування t_об = 0,3 год і k_вр = 0,90 . Коефіцієнт, що відображає вплив стохастичності потоку на рівень завантаження пункту взаємодії,  = 0,35  0,45.

Для умов прикладу за формулою (2) С₀ = 2  0,9 +0,3  0,1 = 1,83грн.

Оптимальний рівень завантаження одноканальної системи для нормального закону розподілу за (1) становитиме

,  Потрібна кількість ВРМ з (3) знаходиться як

Z = (980,3): (240,820,90) = 2 машины.

Після підстановки вихідних даних у (4 ) знаходимо оптимальний рівень завантаження для пуассоновського потоку

 Відповідна потрібна кількість ВРМ з (3) знаходиться як Z = ( 98  0,3 ) : ( 24  0,53  0,90 ) = 3 машини. У випадку, коли ступінь стохастичності транспортних потоків, що надходять на обслуговування невідома, з ( 5) оптимальний рівень завантаження знаходимо як

 _опт = 0,4  0,82 +0,6  0,53 = 0,65. Необхідна кількість ВРМ для таких умов Z = ( 98  0,3 ) : ( 24  0,65  0,90 ) = 3 машини.  

Таким чином, підвищення невизначеності транспортних потоків і тривалості вантажних операції призводить до зниження оптимального рівня завантаження пункту взаємодії і вимагає додаткових резервів пропускної здатності.

Зміст і послідовність виконання роботи

Данні індивідуального завдання у таблиці 1. На підставі викладеного матеріалу необхідно визначити оптимальний рівень завантаження каналу взаємодії і кількість ВРМ при таких даних.

За результатами розрахунків зробити висновок.

Таблиця 1. - Данні індивідуального завдання для виконання роботи за підрозділом 2.3

Кількість транспортних одиниць, які поступають в пункт взаємодії за добу n, од.	Частка транспорту в потоці		Собівартість 1 год простою, грн			Середня тривалість обслуговув 1 трансп одиниці tоб, год
	вагонів	автомобілів	вагона Св	автомобіля Са	ВРМ СМ
90+№	0,15 -0,01№	0,85 + 0,01№	4+0,1№	0,8+0,1№	7+ 0,1№	0,3+0,01№

Примітка:

№ - індивідуальний номер завдання студента відповідно журнального списку

2.4 Розрахунок обсягу перевалки за прямим варіантом з залізничного транспорту на автомобільний

Мета роботи – оволодіти методикою визначення раціональних параметрів взаємодії залізничного та автомобільного транспорту .

Розглядається пункт взаємодії автомобільного та залізничного транспорту як одноканальний пункт взаємодії. Залізничний транспорт доставляє вантаж на пункт взаємодії, автомобільний вивозить. Добовий вантажопотік становить Q, т. тарно-штучних вантажів. В одній разової подачі вантажу залізничним транспортом Q_B = 250 т (4 вагони по 62,5 т. вантажів), з боку автотранспорту застосовані автомобілі з вантажопідйомністю q = 5 тонн. Вхідний потік подач вагонів і автомобілів описується законом Пуассона. Тривалість роботи залізничного транспорту та пункту взаємодії Т = 24 год. на добу, автомобільного Т_А = 14 год. Імовірність безвідмовної роботи вантажно-розвантажувальних механізмів (ВРМ) Р_М = 0,9, а імовірність того, що немає потреби у розвантаженні вантажу на склад для виконання технологічних операцій Р_С = 0,9. Обсяг сортування вантажу на складі _С = 3 % вантажопотоку, що проходить через склад.

Завдання. Визначити обсяг перевалки тарно-штучних вантажів за прямим варіантом з залізничного транспорту на автомобільний, а також розрахунковий обсяг переробки в пункті, якщо відомо, що добовий вантажопотік Q = 1100 +10 №, т. Переробна здатність ВРМ перевантаження: за прямим варіантом складає П_1-3 = 65 +0,5 №, т / рік, при розвантаженні вантажу з вагона на склад - П_1-2 = 70 +0,5 №, т / рік і при завантаженні вантажу зі складу на автомобіль - П_2-3 = 55 + 0,5 №, т / рік, де № визначає індивідуальний номер варіанта роботи студента.

За результатами розрахунків зробити висновок.

Приклад. Методика виконання роботи подана для умов: Q =1000 т. = 1 тис.т; П_1-3 = 60 т/год, П_1-2 = 65 т/год, П_2-3 =50 т/год.

У зв'язку з тим, що автотранспорт працює тільки протягом двох змін, необхідно спочатку встановити обсяг перевалки з залізничного транспорту на автомобільний за цей період.

Переробна спроможність вантажного фронту (ділянки вантажного двору, де безпосередньо завантажують і розвантажують вагони і автомобілі) - це найбільша кількість тонн вантажу або вагонів, яке може бути вивантажено (завантажено). Переробна спроможність вантажного фронту по зв'язках 1-3, 1-2, 2-3 відповідно до потокового графу (рис. 2.1) також розраховується з урахуванням тривалості періоду роботи автомобільного транспорту:

П'_1-3 = П_1-3 Т_А =60 14 = 840 т = 0,84 тис.т; (6)

П'_1-2= П_1-2 Т_А =65 14= 910 т = 0,91 тис.т;

П₂'_-3 = П_2-3 Т_А=50 14= 700 т. = 0,7 тис.т.

Рис. 2.1 Потоковий граф перевантаження із залізничного транспорту на автомобільний: 1 – залізничний транспорт, 2 – склад, 3 – автомобільний транспорт

Маса вантажу, яка надійде на вантажний фронт за час Т_А

Q'=Q T_A /T = 1 14:24 = 0,583 тис. т. (7)

Кількість вантажу, що перевантажується за схемою вагон - автомобіль, може бути визначено за формулою

Q_1-3 = η′ Q′, (8)

де η′ – частка вантажу, що переробляеться за схемою вагон - автомобіль за

час T_А.

Частка вантажу, що перевантажується по прямому варіанту за час роботи

автотранспорту, може бути визначена за формулою:

η′ = ( - В – )/ 2А = (0,485 - )/( - 2 0,006) = 0,83, (9)

де А, В и С – коефіцієнти, значення яких визначаються наступним чином:

А = Р Q (П′_1-2 П′_2-3 – П′_1-3 П′_2-3 – П′_1-3 П′_1-2 + (П′_1-3)²) = 0,614 1 (0,91 0,7 - 0,84 0,7 - 0,84 0,91 + 0,84²) = - 0,006; (10)

В = Р Q (П′_1-3 П′_2-3 + П′_1-3 П′_1-2 – 2(П′_1-3)²) – (П′_1-3)² П′_1-2 П′_2-3 = 0,614 1 (0,84 0,7 +0,84 0,91 - 2 0,84²) - 0,84² 0,91 0,7 = - 0,485; (11)

С = РQ (П′_1-3)² = 0,614 1 0,84² = 0,433 (12)

В окремому випадку, коли А = 0, частка вантажу, що перевантажується за

прямим варіантом з вагонів в автомобілі за час роботи автотранспорту, буде визначатися таким чином:

η′ = (Р Q) / (П′_1-2 П′_1-3) . (13)

Значення коефіцієнта Р, що входить до формул (10) - (13), визначається таким чином:

P = (1 – P⁰_В )(1 – P⁰_А ) P_С Pм П′_1-3 =(1 - 0,097) (1 - 0) 0,9 0,9 0,84=0,614, (14)

де P⁰_В , P⁰_А – ймовірність того, що за час T_А на вантажний фронт не

прибуде відповідно, жодного вагона або автомобіля . Для пуассонівського вхідного потоку, який характеризується середньою інтенсивністю потоку подачі вагонів і автомобілів, ймовірність того, що за час T_А на вантажний фронт не прибуде жодного вагона або автомобіля, відповідно будуть визначатися за формулами:

P_В⁰ = e^−λ_В ^T_А =e^{−0,167 14} = 0,097 (15)

P⁰_А = e^−λ_А ^T_А =e^{−14,3 14} 0. (16)

Середня інтенсивність потоку подач вагонів

подач/год. (17)

Середня інтенсивність потоку автомобилів

авт./год. (18)

Таким чином відповідно рівнянню (13), за прямим варіантом буде перевантажено

т. (19)

Частка вантажу, перевантажена з вагонів у автомобілі за прямим варіантом:

= 484 : 1000 = 0,484. (20)

Розрахунковий обсяг вантажопереробки вантажного фронту в пункті взаємодії залізничного та автомобільного транспорту

Qп = Q (η + (1 – η) Kп + (1 – η) _С) = 1000( 0,484 + (1 - 0,484)2 + (1 - 0,484)0,03) = 1531 т., (21)

де Qп – розрахунковий обсяг вантажопереробки, т;

K_П - кількість повторних переробок вантажу при перевантаженні його

через склад (у даному прикладі Кп = 2);

_С – коефіцієнт, що враховує додатковий обсяг переробки вантажів, викликаний сортуванням, зважуванням та іншими операціями з вантажем на складі (за умовою завдання _С= 3 %) .

ОФОРМЛЕННЯ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

Розрахунково-пояснювальна записка (РПЗ) виконується на аркушах формату А4.

Першим аркушем розрахунково-пояснювальної записки є титульний аркуш (додаток А), другим — завдання на виконання курсового проекту.

Записка повинна бути чітко написана чорнилами чорного кольору або надрукована. В разі комп'ютерного набору використовують шрифти текстового редактора Word (розмір 14 пунктів, міжрядковий інтервал - 1,5).

Текст РПЗ необхідно друкувати, залишаючи поля таких розмірів: лівий — не менше З0 мм, правий — не менше 10 мм, верхній — не менше 20 мм, нижній —• не менше 20 мм.

Вписувати в текст РПЗ окремі іншомовні слова, формули, умовні знаки можна чорнилом або пастою тільки чорного кольору, при цьому щільність вписаного тексту повинна бути наближеною до щільності основного тексту.

Друкарські помилки, описки і графічні неточності, які виявилися в процесі написання проекту можна виправляти підчищенням або зафарбовуванням білою фарбою(коректором) і нанесенням на тому ж місці або між рядками виправленого тексту (фрагменту рисунка). Допускається наявність не більше двох виправлень на одній сторінці.

Роздруковані на ЕОМ програмні документи повинні відповідати формату А4 (мають бути розрізаними), їх включають до загальної нумерації сторінок проекту і розміщують, як правило, в додатках.

Текст основної частини поділяють на розділи, підрозділи, пункти та підпункти. Заголовки структурних частин розрахунково-пояснювальної записки «ЗМІСТ». «ВСТУП», «РОЗДІЛ», «ВИСНОВКИ», «СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ», «ДОДАТКИ» друкують великими літерами симетрично до тексту. Заголовки підрозділів друкують маленькими літерами (крім першої великої) з абзацу. Крапку в кінці заголовка не ставлять. Якщо заголовок складається з двох або більше речень, їх розділяють крапкою. Заголовки пунктів друкують маленькими літерами (крім першої великої) з абзацу. У кінці заголовка пункту ставиться крапка. Підкреслення заголовка і перенесення частини слова в заголовках не допускаються.

Відстань між заголовками (за винятком заголовка пункту) та текстом повинна дорівнювати 1 інтервалу. Кожну структурну частину пояснювальної записки треба починати з нової сторінки.