-
Выбор возможных средств механизации
Для определения минимальной стоимости распределения грунта от поставщика к потребителю необходимо найти соответствующую дальность возки грунта (продольного или поперечного) и выяснить, какие из средств механизации могут быть, в принципе, пригодны для этой связи, а затем, используя графики единичной стоимости из приложения 2 методических указаний часть 1 [1], определим то средство механизации, которое даёт минимальную стоимость работ для этой связи. График единичной стоимости представляет собой зависимость единичной себестоимости и перевозки грунта (руб./м3) от дальности перевозки грунта (м). На графиках сплошной линией показана зависимость при продольной возке грунта, а пунктирной – при поперечной возке.
-
Распределение земляных масс на заданном участке на основе линейного программирования
Задача оптимального варианта производства работ определяется в результате решения транспортной задачи, которая формулируется следующим образом:
,
где Сij – себестоимость разработки и перевозки одного метра грунта от i –ого поставщика к j–ому потребителю; Vij – объём перевозимого грунта от i –ого поставщика к j –ому потребителю.
Решаем задачу методом наименьших стоимостей на ЭВМ. Для решения составляем таблицу в программе «Транспортная задача». В левой стороне таблицы приводятся номера и объёмы поставщиков, в верхней части номера и объёмы потребителей. В правом верхнем углу каждой выделенной клетки при возможности реальной поставки указывается дальность транспортировки. В левом верхнем углу – минимальная себестоимость разработки и транспортировки грунта и указывается конкретные средства механизации, для которых и получены эти себестоимости. Далее нажимаем «Расчет данных» и программа определяет оптимальный план распределения земляных масс.
Предельная дальность возки из выемки (основной поставщик) в насыпь (основной потребитель) можно определить по расстоянию между центрами тяжести соответствующих массивов.
Центр тяжести массива находят как центр тяжести площади графика попикетных объёмов рассматриваемого массива.
Вычисление центра тяжести массива определяется по формуле:
Расчет определения центров тяжестей поставщиков и потребителей:
Насыпи (1ʹ):
м.
Выемки (1):
м.
Насыпи (2ʹ):
м.
Выемки (2):
м.
Насыпи (3ʹ):
Выемки (3):
м.
Насыпи (4ʹ):
м.
Выемки (4):
м.
Насыпи (5ʹ):
м.
Выемки (5):
м.
Резерва (6):
м.
Кавальера (6ʹ):
м.
Резерва (7):
м.
Кавальера (7ʹ):
м.
Резерва (8):
м.
Кавальера (8ʹ):
м.
Карьера (9):
м.
Отвала (9ʹ):
м.
Дальность возки связи 1-1ʹ:
550 – 269 + 69 = 350 м. (на разворот землеройно-транспортной машины добавляем по 50-70 м.)
Связь 1-2ʹ: 550–550+70=70 м,
Связь 1-3ʹ: 1448-550+67=965 м,
Связь 1-4ʹ: 2216-550+69=1735 м,
Связь 1-5ʹ: 2550-550+70=2070 м,
Связь 2-1ʹ: 836-269+68=635 м,
Связь 2-2ʹ: 836-550+69=355 м,
Связь 2-3ʹ: 1448-836+68=680 м,
Связь 2-4ʹ: 2216-836+70=1450 м,
Связь 2-5ʹ: 2550-836+66=1780 м,
Связь 3-1ʹ: 1859-269+70=1660 м,
Связь 3-2ʹ: 1859-550+66=1375 м,
Связь 3-3ʹ: 1859-1448+69=480 м,
Связь 3-4ʹ: 2216-1859+68=425 м,
Связь 3-5ʹ: 2550-1859+69=760 м,
Связь 4-1ʹ: 2550-269+69=2350 м,
Связь 4-2ʹ: 2550-550+70=2070 м,
Связь 4-3ʹ: 2550-1448+68=1170 м,
Связь 4-4ʹ: 2550-2216+66=400 м,
Связь 4-5ʹ: 2550-2550+70=70 м,
Связь 5-1ʹ: 2803-269+66=2600 м,
Связь 5-2ʹ: 2803-550+67=2320 м,
Связь 5-3ʹ: 2803-1448+70=1425 м,
Связь 5-4ʹ: 2803-2216+68=655 м,
Связь 5-5ʹ: 2803-2550+67=320 м.
При определении дальности поперечной возки пользуемся данными таблицы 2.3 из первой части методических указаний [1]. Искомое расстояние зависит от средней рабочей отметки массива, вычисляемой по формуле:
,
где:
a - ширина основной площадки земляного полотна (7,1 м),
l – длина элемента,
V – объём элемента.
м.
м.
м.
м.
м.
м.
По таблице 2.3 из первой части методических указаний [1], определяем дальность возки:
Связь 6-1ʹ: 70 м,
Связь 2-6ʹ: 110 м,
Связь 7-3ʹ: 90 м,
Связь 3-7ʹ: 110 м,
Связь 8-4ʹ: 130 м,
Связь 5-8ʹ: 130 м.
Связь 9-1ʹ: 650-269+69=450 м,
Связь 9-2ʹ: 650-550+70=170 м,
Связь 9-3ʹ: 1448-650+67=865 м,
Связь 9-4ʹ: 2216-650+69=1635 м,
Связь 9-5ʹ: 2550-650+70=1970 м,
Связь 9-6ʹ: 800-650+70=220 м,
Связь 9-7ʹ: 1850-650+70=1270 м,
Связь 9-8ʹ: 2800-650+70=2220 м,
Связь 9-9ʹ: 2450-650+70=1870 м,
Связь 1-9ʹ: 2450-550+70=1970 м,
Связь 2-9ʹ: 2450-836+66=1680 м,
Связь 3-9ʹ: 2450-859+69=1660 м,
Связь 4-9ʹ: 2550-2450+70=170 м,
Связь 5-9ʹ: 2803-2450+67=420 м,
Связь 6-9ʹ: 2450-250+70=2270 м,
Связь 7-9ʹ: 2450-1350+70=1170 м,
Связь 8-9ʹ: 2450-2250+70=270 м.
Все расчёты сводим в Таблице 1.
Принятые сокращения: Э – экскаватор, СС – скрепер самоходный, СП – скрепер прицепной, Б – бульдозер.
Таблица 1
|
Поставщик i |
Потребитель j |
Рабочая Uij кубатура м3 |
Тип возки |
Дальность возки ij |
Средства механизации |
Стоимость сij |
|
1 |
1ʹ |
385 |
Продол. |
350 |
сс |
9 |
|
1 |
2ʹ |
385 |
Продол. |
70 |
б |
5 |
|
1 |
3ʹ |
385 |
Продол. |
965 |
э |
11 |
|
1 |
4ʹ |
385 |
Продол. |
1735 |
э |
13 |
|
1 |
5ʹ |
128 |
Продол. |
2070 |
э |
14 |
|
2 |
1ʹ |
9072 |
Продол. |
635 |
э |
10 |
|
2 |
2ʹ |
595 |
Продол. |
355 |
сс |
9 |
|
2 |
3ʹ |
20396 |
Продол. |
680 |
э |
10 |
|
2 |
4ʹ |
20396 |
Продол. |
1450 |
э |
12,5 |
|
2 |
5ʹ |
128 |
Продол. |
1780 |
э |
13 |
|
3 |
1ʹ |
9075 |
Продол. |
1660 |
э |
13 |
|
3 |
2ʹ |
595 |
Продол. |
1375 |
э |
12 |
|
3 |
3ʹ |
14290 |
Продол. |
480 |
сс |
10 |
|
3 |
4ʹ |
14290 |
Продол. |
425 |
сс |
9 |
|
3 |
5ʹ |
128 |
Продол. |
460 |
э |
10 |
|
4 |
1ʹ |
1480 |
Продол. |
2350 |
э |
16 |
|
4 |
2ʹ |
595 |
Продол. |
2070 |
э |
14 |
|
4 |
3ʹ |
1480 |
Продол. |
1170 |
э |
12 |
|
4 |
4ʹ |
1480 |
Продол. |
400 |
сс |
9 |
|
4 |
5ʹ |
128 |
Продол. |
70 |
б |
5 |
|
5 |
1ʹ |
9072 |
Продол. |
2600 |
э |
18 |
|
5 |
2ʹ |
595 |
Продол. |
2320 |
э |
16 |
|
5 |
3ʹ |
22821 |
Продол. |
1425 |
э |
12 |
|
5 |
4ʹ |
42838 |
Продол. |
655 |
э |
10 |
|
5 |
5ʹ |
128 |
Продол. |
320 |
сс |
9 |
|
6 |
1ʹ |
9072 |
Попереч. |
70 |
б |
11 |
|
2 |
6ʹ |
20396 |
Попереч. |
110 |
сп |
14 |
|
7 |
3ʹ |
22821 |
Попереч. |
90 |
сп |
13 |
|
3 |
7ʹ |
14290 |
Попереч. |
110 |
сп |
14 |
|
8 |
4ʹ |
30000 |
Попереч. |
130 |
сп |
15 |
|
5 |
8ʹ |
24000 |
Попереч. |
130 |
сп |
15 |
|
9 |
1ʹ |
9072 |
Попереч. |
450 |
э |
16 |
|
9 |
2ʹ |
595 |
Попереч. |
170 |
э |
16 |
|
9 |
3ʹ |
22821 |
Попереч. |
865 |
э |
20 |
|
9 |
4ʹ |
42838 |
Попереч. |
1635 |
э |
27 |
|
9 |
5ʹ |
128 |
Попереч. |
1970 |
э |
28 |
|
9 |
6ʹ |
20396 |
Попереч. |
220 |
э |
16 |
|
9 |
7ʹ |
14290 |
Попереч. |
1270 |
э |
19 |
|
9 |
8ʹ |
24000 |
Попереч. |
2220 |
э |
31 |
|
9 |
9ʹ |
∞ |
Попереч. |
1870 |
э |
28 |
|
1 |
9ʹ |
385 |
Попереч. |
1970 |
э |
29 |
|
2 |
9ʹ |
20396 |
Попереч. |
1680 |
э |
27 |
|
3 |
9ʹ |
14290 |
Попереч. |
1660 |
э |
27 |
|
4 |
9ʹ |
1480 |
Попереч. |
170 |
э |
16 |
|
5 |
9ʹ |
52447 |
Попереч. |
420 |
э |
16 |
|
6 |
9ʹ |
9072 |
Попереч. |
2270 |
э |
31 |
|
7 |
9ʹ |
22821 |
Попереч. |
1170 |
э |
23 |
|
8 |
9ʹ |
30000 |
Попереч. |
270 |
э |
16 |
б.Решение задачи о распределении земляных масс
Далее определяем запрещенные и фиктивные поставки. Запрещенная поставка – там, где перемещение груза невозможно по технологическим или другим причинам, обозначается «ЗП». Следует предусмотреть формальную возможность вывоза излишнего грунта из резервов и карьеров и заполнения кавальеров и отвалов. Такие поставки называются фиктивными и в соответствующей клетке таблицы записывается – «Ф».
Соответственно для запрещенной поставки проставляем заведомо большую цену перевозки (=1000), а для фиктивной при любом объёме фиктивно перевозимого грунта цена равна нулю. Далее программа решает транспортную задачу.
Решаем задачу 2 способами: с помощью специальной компьютерной программы и вручную. Решение представлено в табличном виде (Таблица 2).
В ячейках таблицы в числителе слева указаны расстояния, в знаменателе слева - сокращенные обозначения машин, справа - стоимости. Для упрощения восприятия для фиктивных и запрещённых поставок не приведены данные. Решение проведено по методу минимальных стоимостей.
Итоговая стоимость земляных работ по принятому варианту:
