Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

Кафедра «Организация перевозок и управление на транспорте»

Н.В. Ловыгина, Е.С. Хорошилова,

Д.В. Шаповал

ОПТИМИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ

СРЕДСТВАМИ VISUAL BASIC

2-е издание, стереотипное

Учебно-методическое пособие

Омск ♦ 2017

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильный транспорт принадлежит, несомненно, к одной из самых больших и сложных систем, с которыми приходится иметь дело при организации жизни общества. Многочисленные связи ограничивают свободу его оперативной деятельности и требуют учета при планировании. Поиски оптимальных решений, позволяющих экономике страны справиться с необходимыми перевозками при обоснованно минимальных затратах средств или же при достижении экстремума другими важными для хозяйства параметрами, в настоящее время являются одной из центральных задач. Разумеется, что без точных количественных методов невозможно не только найти оптимальные решения, но даже разумно поставить задачу.

Повсеместно наблюдаются отклонения в ежедневной работе автомобилей (преждевременное прибытие либо опоздания по графику). Причинами отклонений является влияние вероятностных факторов, полный перечень которых установить не представляется возможным.

Практика выполнения перевозок грузов автотранспортными средствами показала, что реально существует множество автотранспортных систем перевозок грузов (АТСПГ), отличающихся друг от друга многими особенностями, которые обусловили подход к выработке языка описания и математической формулировке функционирования конкретной АТСПГ, что отражено в классификации и моделях АТСПГ, разработанных в СибАДИ [1].

Среди них выделяются микро (Sмикро) и особо малые (Sом) АТСПГ, получившие в настоящее время широкое распространение в экономике государства. В Sмикро и Sом АТСПГ работает один автомобиль в силу ограниченности заявки обслуживаемой клиентуры. Несмотря на то, что объем перевозок в указанных АТСПГ невелик, таких АТСПГ на практике наблюдается ежедневно значительное количество, и от того насколько качественно спланированы перевозки зависят себестоимость готовой продукции (услуг) и конечные результаты деятельности грузоотправителей и грузополучателей.

3

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК

На современном этапе развития мировой экономики автомобильный транспорт является основным видом внутреннего транспорта и ключевым элементом транспортной системы, он играет главную роль в обеспечении экономического роста и социального развития любого государства. В большинстве развитых стран автомобильный транспорт развивался опережающими темпами по отношению к другим видам транспорта и отраслям экономики, чему способствовали его объективные преимущества, дополненные значительным прогрессом в области дорожного строительства и конструкций автотранспортных средств, а также широкое распространение систем промышленной и транспортной логистики. Массовое применение автотранспортных средств повлекло за собой изменения во всех секторах экономики и в социальной сфере, в ситуации на рынке труда, градостроительной политике, организации розничной торговли, отдыха и в других аспектах жизни общества. При этом процесс автомобилизации принял, по существу, глобальный

характер. В настоящее время в наиболее развитых странах 75−80 % всего объема пассажирских и грузовых перевозок выполняется автомобильным транспортом. Последние годы в Российской Федерации сохраняется тенденция устойчивого экономического роста. Согласно имеющимся прогнозам, тенденция экономического роста сохранится и в среднесрочной перспективе. Социально-экономическое развитие страны сопровождается увеличением спроса на транспортные услуги со стороны населения и экономики. В удовлетворении этого спроса автомобильному транспорту принадлежит особая роль. Развитие рынков товаров и услуг, мелкого и среднего бизнеса, расширение сферы розничной торговли, рост фермерства в агрокомплексе, наличие значительного количества промышленных предприятий, не имеющих других подъездных путей, кроме автомобильных, объективно увеличивают «нишу» безальтернативного применения грузового автомобильного транспорта. Мировой опыт свидетельствует о том, что автомобильный транспорт способен не только значительно повысить уровень мобильности населения, но и обеспечить высокие темпы экономического роста. Полная реализация потенциала провозных возможностей автомобильного транспорта способна качественно изменить характер размещения и взаимодействия производительных сил, расширить рынки сбыта продукции, способствовать сбалансированному развитию регионов страны.

4

В зависимости от таких признаков, как мощность осваиваемых грузовых потоков, конфигурация маршрутов, количество грузовых пунктов на маршруте, закономерности влияния техникоэксплуатационных показателей на эффективность системы и работы транспортных средств, необходимость расчёта порядка вхождения автомобилей в систему, возможность применения различного математического аппарата для описания систем и решения задач управления процессами и в соответствии с иерархическим расположением все транспортные системы можно подразделить на микросистемы, особо малые системы, малые системы, средние системы, большие системы, особо большие системы и суперсистемы [1].

Микросистемы – маятниковые маршруты с обратным не груженым пробегом, на которых согласно потребности в перевозках необходимо иметь не более одного автомобиля. Особенность таких систем является то, что понятия «ездка» и «оборот» на них совпадают, так как за каждый оборот выполняется одна груженая ездка и только половину пробега за оборот транспортное средство проходит с грузом.

Особо малые системы – кольцевые и маятниковые маршруты, на которых в обратном направлении перевозится груз, с частичной или полной загрузкой автомобиля. Общим для особо малых и микросистем является то, что здесь также, согласно объёму перевозок, должно работать не более одного транспортного средства. В отличие от микросистемы в особо малых системах, за каждый оборот выполняется несколько ездок, что никаким образом не учитывается в широко распространённых в литературе моделях производительности и выработки. Поэтому такие модели тем более не соответствуют особо малым системам. Далее, на транспортных схемах (маршрутах) особо малых систем может находиться несколько грузовых пунктов (n>2), но это не вызывает необходимости построения графика совместной работы автомобиля и погрузочно-разгрузочных механизмов (грузового поста).

Малые системы – согласно схеме выполнения перевозок такие схемы представляют собой маятниковые всех типов и кольцевые маршруты. В отличие от особо малых систем, здесь осваиваются более мощные грузовые потоки, а поэтому используются несколько единиц и даже десятков транспортных средств. Но на каждом маршруте транспортные средства выполняют работу независимо от работы на других маршрутах, т. е. можно сказать, что системы изолированы друг от друга, и характер протекания процесса в одной из них не оказывает влияния на остальные и наоборот.

Для таких систем необходимо учитывать последовательность выхода транспортных средств на линию. Требуется составление графиков выпуска и прибытия под первую погрузку с целью

5

исключения первоначального образования очереди в местах погрузки. Расчёт работы каждой транспортной единицы должен производиться с учётом пропускной способности пунктов погрузки-выгрузки и согласованного времени движения подвижного состава.

Если для микро и особо малой систем понятие производительности подвижного состава в течение смены или суток совпадают с производительностью системы, то в малых системах они имеют различия. Причём производительность автомобиля может возрастать, а производительность в целом системы – нет, а отсюда закономерности, свойственные транспортным средствам, подчас не вызывают эквивалентной реакции системы. Поэтому при описании функционирования малой системы невозможно использовать модели, созданные для более простых систем.

Различают следующие малые системы: ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные. Для ненасыщенных систем интервал прибытия транспортных средств в грузовые пункты больше ритма исполнения погрузочных или разгрузочных работ, что вызывает простой постов погрузки (разгрузки). В насыщенной системе интервал равен ритму, а в перенасыщенной интервал меньше ритма, поэтому обязательно образуется очередь автомобилей в грузовом пункте, там, где наибольшая величина ритма, даже если автомобили будут прибывать строго регулярно.

Средние системы представляют собой по конфигурации радиальные маршруты. Здесь осваиваются мощные грузовые потоки, а потом используются десятки транспортных средств, деятельность которых подчинена общей цели, и технологический процесс доставки грузов подчиняет единому ритму все элементы системы.

Таким образом, под средней системой доставки грузов следует понимать совокупность одного центрального и множество периферийных пунктов, соединённых между собой транспортной сетью, на которой функционируют десятки автомобилей, а перевозка грузов осуществляется по радиальному маршруту, ветви которого по конфигурации соответствуют маятниковым и кольцевым маршрутам.

Взависимости от мощности осваиваемых грузопотоков и вида ветвей средние системы разделяются на простые, сложные и комбинированные средние системы доставки грузов (ССДГ).

Простые ССДГ представляют собой радиальные маршруты, где перевозки осуществляются помашинными отправками, ветви которого соответствуют по конфигурации маятниковым маршрутам различного вида.

Всвою очередь простые средние системы доставки грузов по функциональному назначению подразделяют на три типа:

6

1-й тип – средние системы, в которых осуществляется вывоз груза из центрального пункта на периферию;

2-й тип – средние системы, в которых осуществляется завоз груза из периферии в центральный пункт;

3-й тип – средние системы, в которых осуществляется завоз и вывоз груза.

Простую ССДГ 1-го типа можно охарактеризовать как систему, каждая ветвь которой по конфигурации соответствует маятниковому маршруту с обратным не груженым пробегом, работу в ней выполняют несколько (даже десятки) автомобилей.

Простую ССДГ, в которой осуществляется как завоз, так и вывоз грузов из центра, можно охарактеризовать как систему, каждая ветвь которой по конфигурации соответствует маятниковому маршруту различного вида:

а) в обратном направлении груз перевозится не по всей длине ветви;

б) в обратном направлении груз перевозится по всей длине ветви; в) ветви типа "а" и "б", но груз перевозится в обратном

направлении меньшего объема; г) с обратным не груженым пробегом.

Если в этих системах технологически разделены грузопотоки ввоза и вывоза, то данную систему можно рассмотреть как две простые системы, осуществляющие отдельно завоз и вывоз.

Комбинированными ССДГ по конфигурации представляют собой радиальные маршруты, где перевозки осуществляются помашинными отправками, ветви которого соответствуют по конфигурации маятниковому и кольцевому маршрутам.

Комбинированные ССДГ, как простые системы, следует подразделять по аналогичным классификационным признакам.

Сложные ССДГ представляют собой радиальный маршрут, где наряду с помашинными отправками присутствуют мелкопартионные перевозки, и ветви которого по конфигурации соответствуют маятниковому маршруту или кольцевому маршруту, а также развозочному, сборному, развозочно-сборному маршрутам. Сложные ССДГ следует подразделять аналогичным образом как простые и комбинированные ССДГ по вышеперечисленным классификационным признакам.

7