2. УЧЕТ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ В ПРАКТИКЕ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

В настоящее время работа автотранспортных предприятий (АТП) может быть описана несколькими вариантами. Наиболее распространенным является предоставление автомобиля в пользование на условиях почасовых тарифов. В этом случае автотранспортное предприятие не интересуют какие-либо расчеты, так как доходы получают за общее время сдачи автомобиля в аренду, а не за результаты его работы. Однако арендаторов автомобилей результаты их использования весьма интересуют, поскольку за смену может быть выполнено разное количество работы (одно и то же количество работы, но за разное время).

Другим вариантом является оказание услуг по перевозке грузов, когда АТП разрабатывает план перевозки грузов для каждого клиента. При этом каждое АТП стремится застраховать себя от ответственности за срыв в перевозке грузов, прописывая в договоре различные условия, в том числе и форс-мажор. Наиболее полное детальное описание вариантов взаимной ответственности участников транспортного процесса представлено в Правилах перевозок грузов.

Третьим вариантом является перевозка грузов для собственных нужд (грузоотправителем). В этом случае менеджер по транспорту, устанавливая задание каждому водителю, предусматривает возможность отклонения времени исполнения работы в «разумных», с его точки зрения, пределах. В случае выполнения перевозок водителем

– собственником автомобиля, последний также «резервирует» какую-то часть времени выполнения операций транспортного процесса по собственному опыту.

Во всех вышеперечисленных случаях установлено отсутствие какого-либо научно обоснованного инструмента (методики), который бы позволял счетным путем определить влияние вероятностных факторов на возможные результаты деятельности АТП. Разработка такой методики, с учетом сложившихся условий перевозок и предлагается для разработки в данном учебно-методическом пособии.

8

3.ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

ВТЕОРИИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

Планирование перевозок грузов в автотранспортных предприятиях и организациях осуществляется на основе заключенных договоров или на основе заявок грузоотправителей и грузополучателей с учетом имеющихся провозных возможностей по осуществлению транспортных услуг. Пользуясь ранее созданным нормативным методом и опытом работы большинство владельцев автотранспортных средств, в практике планирования применяют приближенные методы, что не позволяет научно обосновать объемы перевозок и эффективное использование подвижного состава автотранспорта.

Современные задачи планирования, управления, прогнозирования невозможно решать, не располагая достоверными статистическими данными и не используя статистические методы обработки этих данных. Стремление объяснить настоящее и заглянуть в будущее всегда было свойственно человечеству, а для решения этих задач применялись различные методы. Статистика при описании случайных явлений использует язык науки – математику. Это значит, что реальные ситуации заменяются вероятностными схемами и анализируются методами теории вероятностей [1].

Наукой, которая занимается изучением закономерностей в случайных событиях, является теория вероятностей [1, 2].

Для того, чтобы учесть вероятностное влияние каких-либо факторов в каком-либо процессе, используют статистику. Наблюдатель регистрирует длительность события (например, время погрузки– разгрузки) в течение обоснованного периода наблюдений (выборочной или генеральной совокупности), т.е. факт, который может произойти или не произойти при определенном комплексе условий. Этот факт обладает определенной мерой вероятности.

Вероятность события – это мера объективной возможности события, измеренная числом. Событию, которое обладает большей возможностью осуществления, соответствует и большее число. Вероятность события измеряется безразмерной величиной и изменяется от 0 до 1 [2].

Основным элементом теории вероятности является статистика. Статистика изучает случайные явления, которые, по своей сути, не поддаются однозначному описанию и прогнозированию. Основная ее задача – получить обоснованные выводы о свойствах генеральной совокупности, анализируя извлеченную из нее выборку, а именно:

•описать закон распределения генеральной совокупности;

•подобрать значения параметров этого закона;

9

•оценить числовые характеристики генеральной совокупности;

•если генеральная совокупность – многомерная случайная величина, оценить всевозможные коэффициенты корреляции между ее составляющими;

•если имеется несколько выборок, извлеченных из разных генеральных совокупностей, определить, одинаково распределены эти генеральные совокупности или нет; одинаковы ли определенные числовые характеристики этих генеральных совокупностей или нет и т.д., и т.п.

Втеории вероятностей рассматривается ряд законов распределения. Одним из наиболее часто встречающихся, при анализе статистического материала, является закон нормального распределения (Гаусса). Он наблюдается в тех случаях, когда на величину признака изучаемого явления действует множество случайных, независимых факторов, каждый из которых в общем итоге играет незначительную роль, т.е. ни один из них не оказывает преобладающего влияния [1, 2].

Формула нормальной кривой имеет следующий вид:

где x – случайна величина; x1 – средняя арифметическая случайной величины; σ – среднеквадратичное отклонение случайной величины; е = 2,718; π = 3,1446.

где n – количество случайных величин (объем статистической совокупности).

Доктором технических наук, профессором В.И. Николиным была выдвинута гипотеза о том что «……в случае изменения времени в

наряде (Тн), времени работы системы (Тс), длинны маршрута ( lМ ), пробега с грузом (lг) и длины холостого пробега ( lХ ) микро и особо

малая система прекращают свое существование, т.к. изменение указанных показателей требует пересмотра решения транспортной задачи, поскольку в этом случае появляются другие АТСПГ. Они могут быть также микро и особо малой системой, но уже с другими параметрами. Поэтому за Тс случайным или целенаправленным воздействиям могут подвергаться только среднетехническая скорость

(VТ ), фактическая загрузка транспортного средства ( qγ ) и время

10

простоя под погрузкой-выгрузкой ( tПВ )…..». В работе [2] выполнено

доказательство данной гипотезы и выявлено, что за Тс случайным или целенаправленным воздействиям могут подвергаться только

среднетехническая скорость (VТ ) и время простоя под погрузкой-

выгрузкой ( tПВ ).

Среднетехническая скорость (VT ) – это средняя скорость

движения транспортных средств на данном расстоянии с учетом кратковременных простоев и задержек в зависимости от условий движения.

VT является важным фактором, который в значительной мере

определяет выработку подвижного состава, безопасность движения, сроки перевозке грузов и затраты на выполнение перевозок. Скорость, с которой подвижной состав движется на отдельных участках пути, определяется дорожными и климатическими условиями, организацией и регулированием движения, квалификацией водителя, интенсивностью транспортного потока.

Выявить количественное влияние всех вышеперечисленных факторов на уровень VT довольно затруднительно. Маршрутные

среднетехнические скорости для решения задач оперативного планирования должны устанавливаться на основе натурных или статистических исследований, которые позволяют учесть совокупное влияние всех факторов одновременно.

Время простоя под погрузкой состоит из следующих элементов:

•время ожидания погрузки;

•время маневрирования подвижного состава в пункте погрузки;

•время выполнения погрузочных работ;

•время оформления документов.

Время ожидания хотя и не является обязательным элементом, но часто составляет значительную часть общего времени простоя под погрузкой.

Время маневрирования зависит от типа подвижного состава, принятой схемы расстановки подвижного состава, размеров площадки для маневрирования и составляет 1 – 2 минуты.

Время выполнения погрузочных работ является основным элементом общего времени простоя под погрузкой. Продолжительность его зависит от способа выполнения погрузочных работ, грузоподъемности и типа подвижного состава, рода груза, количества и квалификации грузчиков.

Случайная величина (например, значение средней технической скорости, времени погрузки–разгрузки) – это величина, которая в

11

результате опыта может принять то или иное значение, причем заранее неизвестно, какое именно. При этом заранее нельзя утверждать, какое именно значение примет эта величина, так как она зависит от других факторов. Иногда на основании опыта можно заранее предсказать возможность появления события. К таким событиям можно отнести практически невозможные, т.е. события, вероятность которых равна нулю, и практически достоверные, т.е. события, вероятность которых близка к единице. Например, практически достоверным событием является событие, состоящее в том, что время погрузки автомобиля экскаватором будет не меньше предельного времени, ограниченного возможностями технических характеристик работы самого экскаватора

[2].

В СибАДИ были разработаны вероятностные модели описания функционирования автотранспортных микросистем (Sмикро) и особо малых систем (Sом) (далее соответственно Sσмикро и Sσом) [2].

Модель Sσмикро:

Схема маршрута показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема маятникового маршрута, с обратным не груженым пробегом и нулевыми пробегами:

lг – пробег с грузом, км; lх – пробег без груза, км; lн1 – нулевой пробег до места погрузки (П), км; lн2 – нулевой пробег от места разгрузки (Р), км

12

Модель Sσом:

а) маятниковый маршрут, с обратным груженым пробегом

где П1 – пункт первой погрузки; П2 – пункт второй погрузки ; Р1 – пункт первой разгрузки; Р2 – пункт второй разгрузки.

2. Количество маршрутов определяется по формуле (1.4), схема маршрута показана на рис. 2.

АТП

Рис. 2. Схема маятникового маршрута, с обратным груженым пробегом и нулевыми пробегами:

lг1 (lг2) – соответственно пробег с грузом на первом (втором) звене маршрута, км; γ1= γ2, т.е. в обоих направлениях загрузка автомобиля одинакова, тогда tпв1 = tпв2 = =tпв; lн1 – нулевой пробег к месту погрузки (П1) и от места разгрузки (Р2) , км; lн2 – нулевой пробег к месту погрузки (П2) и от места последней разгрузки (Р1), км

3.Время работы Sσом определяется по формуле (1.5).

4.Количество автомобилей вычисляется по формуле (1.6).

5.Длина маршрута

7. Время ездки на втором звене (ч)

15

13.Выработка автомобиля в тоннах за смену (день) определяется по формуле (1.13).

14.Выработка автомобиля в тонно-километрах за смену (день)

15. Общий пробег автомобиля за смену (день)

16

б) маятниковый маршрут, с обратным груженым пробегом не на всем расстоянии перевозок груза

1.Состав Sσом показан формулой (1.17).

2.Количество применяемых маршрутов определяется формулой (1.4), схема маршрута показана на рис. 3.

lг1

Рис. 3. Схема маятникового маршрута, с обратным груженым пробегом не на всем расстоянии перевозок груза и нулевыми пробегами:

lн3 – возможный пробег от места последней разгрузки (Р2), км; γ1= γ2

3.Время работы Sσом определяется по формуле (1.5).

4.Количество автомобилей вычисляется по формуле (1.6).

5.Длина маршрута

6.Время ездки на первом звене рассчитывается по формуле (1.19).

7.Время ездки на втором звене

8.Время оборота автомобиля на маршруте определяется по формуле (1.21).

9.Общее количество ездок вычисляется по формуле (1.22).

10.Остаток времени на маршруте – по формуле (1.23).

11.Количество оборотов – по формуле (1.24).

17

12. Количество дополнительных ездок автомобиля

13.Выработка автомобиля в тоннах за смену (день) определяется по формуле (1.13).

14.Выработка автомобиля в тонно-километрах за смену (день)

16. Фактическое время нахождения автомобиля в наряде определится по формуле (1.16).

в) маятниковый маршрут, с обратным груженым пробегом, но разной загрузкой

1.Состав Sσом показан формулой (1.17).

2.Количество применяемых маршрутов определяется формулой (1.4), схема маршрута показана на рис. 4.

3.Время работы Sσом определяется по формуле (1.5).

4.Количество автомобилей вычисляется по формуле (1.6).

5.Длина маршрута определяется по формуле (1.18).

18

АТП

Рис. 4. Схема маятникового маршрута, с обратным груженым пробегом, но разной загрузкой и нулевыми пробегами:

γ1≠ γ2, т.е. в обоих направлениях загрузка автомобиля не одинакова, тогда tпв1≠tпв2

6. Время ездки на первом звене (ч)

7. Время ездки на втором звене (ч)

8.Время оборота автомобиля на маршруте определяется по формуле (1.21).

9.Общее количество ездок вычисляется по формуле (1.22).

10.Остаток времени на маршруте – по формуле (1.23).

11.Количество оборотов – по формуле (1.24).

12.Количество дополнительных ездок автомобиля

19

14. Выработка автомобиля в тонно-километрах за смену (день)

15.Общий пробег автомобиля за смену (день) определяется по формуле (1.27).

16.Фактическое время нахождения автомобиля в наряде

г) кольцевой маршрут

1.Состав Sσом показан формулой (1.17).

2.Количество применяемых маршрутов определяется по формуле (1.4), схема маршрута показана на рис. 5.

3.Время Sσом определяется по формуле (1.5).

4.Количество автомобилей − по формуле (1.6).

5.Длина маршрута

6. Время ездки на первом звене (ч)

7. Время ездки на втором звене (ч)

8.Время оборота автомобиля на маршруте определяется по формуле (1.21).

9.Общее количество ездок вычисляется по формуле (1.22).

10.Остаток времени на маршруте – по формуле (1.23).

11.Количество оборотов – по формуле (1.24).

20

∆АТП

Рис. 5. Кольцевой маршрут и нулевые пробеги: γ1≠ γ2, т.е. на каждом звене загрузка автомобиля не одинакова, поэтому tпв1≠tпв2

12. Количество дополнительных ездок автомобиля

13.Выработка автомобиля в тоннах за смену (день) определяется по формуле (1.36).

14.Выработка автомобиля в тонно-километрах за смену (день) вычисляется по формуле (1.37).

15.Общий пробег автомобиля за смену (день)

16. Фактическое время нахождения автомобиля в наряде рассчитывается по формуле (1.38).

21