Задача 3. Оптимизация развозочного маршрута
Используя метод приращения расстояний, рассчитать оптимальный кольцевой развозочный маршрут по следующим данным: грузоподъёмность автомобиля – 10 т., статистический коэффициент использования грузоподъёмности – 0,8. Остальные данные представлены в табл. 1,2.
Таблица 1
Объёмы поставок, т.
Пункты |
Значение |
Б1 |
0,1 |
Б2 |
2,5 |
Б3 |
3,0 |
Б4 |
2,0 |
Б5 |
0,1 |
Б6 |
0,1 |
Б7 |
0,2 |
Таблица 2
Таблица расстояний, км.
Пункт |
Значение |
А-Б1 |
6 |
А-Б5 |
3 |
А-Б4 |
7 |
А-Б7 |
5 |
Б1-Б2 |
5 |
Б1-Б5 |
4 |
Б1-Б7 |
10 |
Б2-Б3 |
4 |
Б2-Б4 |
4 |
Б2-Б5 |
7 |
Б3-Б5 |
8 |
Б3-Б4 |
3 |
Б4-Б5 |
12 |
Б4-Б6 |
10 |
Б4-Б7 |
1 |
Б5-Б6 |
8 |
Решение:
I этап. Строим кратчайшую сеть, связывающую все пункты без замкнутых контуров по принципу минимизации расстояний между двумя пунктами (рис. 5).
Расстояние L/=3+8+10+3+4+5+10+5=48 км.
Если есть равные кратчайшие расстояния (например от пункта А до пункта Г – 3 км. и от пункта А до пункта Б – 3 км.), то таких сетей может быть несколько, в этом случае каждая должна быть построена и для каждой рассчитывается расстояние, затем
выбирается наименьшее расстояние и соответствующая цепь считается базовой.
II этап.По каждой ветви сети, начиная с пункта, наиболее удалённого от начального пункта А, группируем пункты на маршрут (табл. 3) с учётом количества ввозимого груза и грузоподъёмности единицы подвижного состава.
Масса перевозимого груза за один раз рассчитывается: q*КСИГ=10*0,8= 8 т.=8000 кг.
Таблица 3
Группировка маршрутов
исходя из грузоподъёмности автомобиля
Маршрут I | |
Пункт |
Объём, кг |
Б5 |
100 |
Б6 |
100 |
Б4 |
2000 |
Б3 |
3000 |
Б2 |
2500 |
Б1 |
100 |
Б7 |
200 |
Итого |
8000 |
IIIэтап. Определение рационального порядка объезда пунктов. Для этого строится таблица-матрица (табл. 4), в которой по диагонали размещены пункты, включаемые в маршрут, и начальный пункт А, а в соответствующих клетках – кратчайшее расстояние между ними.
Таблица 4
Матрица для определения рационального
порядка объезда пунктов первого маршрута
А |
3 |
11 |
6 |
9 |
11 |
6 |
5 |
3 |
Б5 |
8 |
9 |
8 |
7 |
4 |
8 |
11 |
8 |
Б6 |
10 |
13 |
14 |
12 |
11 |
6 |
9 |
10 |
Б4 |
3 |
4 |
9 |
1 |
9 |
8 |
13 |
3 |
Б3 |
4 |
9 |
4 |
11 |
7 |
14 |
4 |
4 |
Б2 |
5 |
5 |
6 |
4 |
12 |
9 |
9 |
5 |
Б1 |
10 |
5 |
8 |
11 |
1 |
4 |
5 |
10 |
Б7 |
|
47 |
79 |
42 |
50 |
50 |
55 |
44 |
IV этап. Начальный маршрут строим для шести пунктов матрицы: первый и последний – пункт А, остальные выбираются из матрицы по максимальной сумме: «79»; «55» соответственно начальный маршрут имеет вид: А – Б6 – Б1 – А.
Для включения оставшихся пунктов в маршрут выбираем из них тот, которому соответствует следующая наибольшая сумма – «50». таких цифр две и выбираем любой пункт соответствующий этой сумме, т. е. Б3 или Б2.
Выбираем пункт Б3. Необходимо решить между какими пунктами должен быть расположен пункт Б3, т. е. между пунктами А и Б6, между пунктами Б6 и Б1 или между пунктами Б1 и А.
Для этого рассчитывается приращение:
А-Б3-Б6=LАБ3+LБ3Б6-LАБ6=9+13-11=11 км.
Б6-Б3-Б1=LБ6Б3+LБ3Б1-LБ6Б1=13+9-12=10 км.
Б1-Б3-А=LБ1Б3+LБ3А-LБ1А=9+9-6=12 км.
Минимальное значение соответствует Б6-Б3-Б1, следовательно пункт Б3 должен быть расположен между пунктами Б6 и Б1.
Получаем маршрут вида: А – Б6 – Б3 – Б1 – А.
Б2?
А-Б2-Б6=LАБ2+LБ2Б6-LАБ6=11+14-11=14 км.
Б6-Б2-Б3=LБ6Б2+LБ2Б3-LБ6Б3=14+4-13=5 км.
Б3-Б2-Б1=LБ3Б2+LБ2Б1-LБ3Б1=4+5-9=0 км.
Б1-Б2-А=LБ1Б2+LБ2А-LБ1А=5+11-6=10 км.
Пункт Б2 должен находится между пунктами Б3 и Б1.
А – Б6 – Б3 – Б2 – Б1 – А.
Б5 - ?
А-Б5-Б6=LАБ5+LБ5Б6-LАБ6= 3+8-11=0 км.
Б6-Б5-Б3=LБ6Б5+LБ5Б3-LБ6Б3=8+8-13=3 км.
Б3-Б5-Б2=LБ3Б5+LБ5Б2-LБ3Б2=8+7-4= 11 км.
Б2-Б5-Б1=LБ2Б5+LБ5Б1-LБ2Б1=7+4-5=6 км.
Б1-Б5-А=LБ1Б5+LБ5А-LБ1А=4+3-6=1 км.
Пункт Б5 должен находится между пунктами А и Б6.
А – Б5 – Б6 – Б3 – Б2 – Б1 – А
Б7 - ?
А-Б7-Б5=LАБ7+LБ7Б5-LАБ5=5+8-3 = 10 км.
Б5-Б7-Б6=LБ5Б7+LБ7Б6-LБ5Б6=8+11-8=11 км.
Б6-Б7-Б3=LБ6Б7+LБ7Б3-LБ6Б3=11+4-13=2 км.
Б3-Б7-Б2=LБ3Б7+LБ7Б2-LБ3Б2=4+5-4=5 км.
Б2-Б7-Б1=LБ2Б7+LБ7Б1-LБ2Б1=5+10-5=10 км.
Б1-Б7-А=LБ1Б7+LБ7А-LБ1А=10+5-6=9 км.
Пункт Б7 должен находится между пунктами Б6 и Б3.
А – Б5 – Б6 –Б7 – Б3 – Б2 – Б1 – А.
Б4 - ?
А-Б4-Б5=LАБ4+LБ4Б5-LАБ5= 6+9-3= 12 км.
Б5-Б4-Б6=LБ5Б4+LБ4Б6-LБ5Б6=9+10-8=11 км.
Б6-Б4-Б7=LБ6Б4+LБ4Б7-LБ6Б7=10+1-11=0 км.
Б7-Б4-Б3=LБ7Б4+LБ4Б3-LБ7Б3=1+3-4=0 км.
Б3-Б4-Б2=LБ3Б4+LБ4Б2-LБ3Б2=3+4-4=3 км.
Б2-Б4-Б1=LБ2Б4+LБ4Б1-LБ2Б1=4+9-5=8 км.
Б1-Б4-А=LБ1Б4+LБ4А-LБ1А=9+6-6= 9 км.
Пункт Б4 должен находится между пунктами Б6 и Б7.
Окончательный вид маршрута имеет вид:
А – Б5 – Б6 –Б4 – Б7 – Б3 – Б2 – Б1 – А.