Контрольные вопросы и задания

порта общего пользования. Если они работают в недостаточно освоенных районах, где нет таких транспортных организаций, то они создают свое внутреннее автотранспортное хозяйство.

Крупные строительно-монтажные организации и промышленные предприятия строительной индустрии, производящие крупногабаритные строительные конструкции, детали, монтажные узлы, предпочитают иметь свои автотранспортные хозяйства с соответствующим набором специализированных транспортных средств и транспортных средств общего пользования. Особенно это касается в настоящее время предприятий и организаций, производящих строительные конструкции и детали, большая часть которых требует специальных средств их поставки клиентам-заказчикам на строительные объекты.

Организация эксплуатации автотранспортных средств и автоперевозок в строительстве заключается в организацииИдоставки различ-

ных строительных грузов в соответствии с планами и графиками ма-

также конкретных строительных объектов и участков производства.

териально-технического обеспеченияДстроительных организаций, а

Основными принципами и задачами организации эксплуатации

автотранспортных средств и автомобильных перевозок являются:

- обеспечение бесперебойной работы подразделений и участков

строительных организаций и предприятий строительной индустрии,

-обеспечение м н мальных транспортных издержек на получение конечной продукции строительства в виде законченных зданий, сооружений.

Эти задачи и принципы реализуются посредством:

-календарного планирования перевозок грузов;

-выборавидатранспортногосредствапотипуигрузоподъемности;

-применения соответствующих транспортных схем доставки грузов на объекты;

-оптимизации прикрепления мест доставки грузов к местам их получения.

Основой календарного планирования автомобильных перевозок строительных грузов являются:С

53

-планы-графики производства строительно-монтажных работ на объектах, планы-графики потребности и поступления строительных конструкций, материалов, изделий и полуфабрикатов на них;

-планы-графики производства и выпуска строительных конструкций, изделий и полуфабрикатов на промышленных предприятиях строительной индустрии, в подразделениях и цехах строительных организаций;

-планы-графики работы подразделений производственного строительного обслуживания.

На основании указанных планов-графиков строительные, монтажные организации и их подразделения составляют годовые, квартальные, месячные планы-заявки на перевозку грузов, а автотранс-

портные подразделения или организации на их основе − графики загрузки транспортных средств и планы грузоперевозокИ, также рассчитывают количество транспортных средств для перевозки грузов по соответствующим маршрутам. При этомДсо стороны автотранспортных организаций и подразделений предусматривается наиболее ра-

циональное использование имеющихся у них транспортных средств за счет их выбора по типу и грузоподъемностиА , а также применения рациональных транспортных схем доставки.

Понятие транспортнойбсхемы доставки строительных грузов на объекты может трактоваться широко и узко [5]. В узком плане при доставке грузов с позиц олее полного использования автотягачей применяют следующ е схемы доставки строительных грузов (большей частью спецСал з рованных вагонов-платформ для перевозки железобетонных и друг х конструкций):

-маятниковая;

-челночно-маятниковая;

-челночная.

Маятниковой называют обычную схему доставки груза автомобилями с неотцепляемым кузовом или с другим устройством для размещения груза. По этой схеме время полного оборота автомобильного транспортного средства состоит из времени подачи автомобиля под погрузку, времени нахождения его под погрузкой, времени пробега с грузом, времени нахождения под выгрузкой и времени пробега порожняком до места погрузки или до места стоянки в конце рабочей смены или дня.

54

Именно для уменьшения простоя автотягачей под погрузкой и разгрузкой применяют челночно-маятниковую и челночную схемы доставки грузов.

При челночно-маятниковой схеме автотягачу придаются два отцепляемых транспортных устройства, например, два панелевоза. Когда автотягач находится под погрузкой с одним прицепным устройством и в пути следования, другое прицепное устройство на месте доставки разгружается. В результате исключается простой автотягача под разгрузкой.

При челночной схеме тягач обслуживает три и более прицепных транспортных устройства. Он не простаивает ни под разгрузкой, ни под погрузкой, немедленно отцепляет пустое прицепное устройство и прицепляет груженое на месте погрузки, затем отцепляет груженое прицепное устройство и прицепляет пустоеИна месте разгрузки.

перевозки строительных грузов от мест получения до мест доставки.

В широком плане под транспортной схемой доставки грузов понимают прикрепление автомобилей Дк соответствующим маршрутам

Эта задача имеет множество вариантов решения, и каждому варианту

грузов, а потому необходимо найтиАи принять такой вариант, когда общие затраты на транспортбгрузов удут минимальными.

соответствуют неодинаковые затраты на осуществление перевозок

Качество принимаемых решений по прикреплению автомобилей к соответствующ мимаршрутам транспортных перевозок зависит от

опыта составителей схем транспортного обслуживания. В крупных строительных Сорган зац ях при осуществлении крупных строек оп-

тимальные планы транспорт ровки строительных материалов, конструкций и других грузов рассчитываются на компьютерах с использованием экономико-математических методов, специальных алгоритмов и программ.

В числе наиболее употребляемых при решении задач оптимизации схем транспортирования грузов в строительстве является метод линейного программирования. С его помощью может быть найдено оптимальное прикрепление мест получения и мест доставки грузов. В организационной и экономической постановке данная задача в общем виде формулируется следующим образом.

Имеется т заводов по поставке строительных материалов (конструкций) на п строящихся объектов. Заданы объемы производства материалов (конструкций) на заводах аi (i = 1, 2, 3, ..., т) и объемы их потребления на объектах bj (j = 1, 2, 3, ..., n), а также стоимость пере-

55

возки единицы измерения строительных материалов (конструкций) cij от i-го завода до j-го строящегося объекта. Требуется найти, при каких объемах перевозок от каждого завода до каждого строительного объекта xij суммарные затраты на перевозку строительных материалов (конструкций) будут минимальными.

В математической постановке эта задача записывается так:

xij 0;i =1, 2, 3, ..., m; j= 1, 2, 3, ..., п.

m n

cij xij min;

Суммарные объемы производства строительных материалов (конструкций) и их потребления на строящихся объектах могут совпадать,

Если объемы производства и потребления строительных материалов (конструкц й) не совпадают, то вводится соответствующее

При наличии равенства (1) имеет место закрытая транспортная задача линейного программирования, а при неравенствах (2) − открытая транспортная задача.

Математиками и практиками предложен ряд методов решения транспортных задач линейного программирования. Одним из наиболее простых является метод МОДИ, который состоит в разделении единичной стоимости транспортирования грузов сij на две компоненты иi, и vj и последовательном улучшении первоначального принятого плана привязки поставщиков к потребителям, исходя из требования

Рассмотрим решение закрытой транспортной задачи линейного программирования.

Пусть объемы производства материалов на заводах составляют следующее числоединиц:а1 = 100;а2 = 150;а3 = 200; а4 = 100; объемы их потребления на объектах равны: b1 = 120; b2 = 200; b3 = 100; b4 = 30; b5 = 100 единиц. Стоимость перевозки единицы продукции от заводов-поставщиков к объектам-потребителям задана матрицей

(рис. 1).

Перед построением исходного (опорного) плана прикрепления заводов-поставщиков к объектам-потребителям исходные данные представим в матричном виде (рис. 2).

Рис.1.Матрицастоимостиперевозкиединицыгрузов отзаводов-поставщиков на объекты-потребители

Строим исходный (опорный) план прикрепления объектовпотребителей к заводам-поставщикам (рис. 3), при этом в целях ускорения приближения к оптимальному варианту в первую очередь прикрепляются объемы поставок с наименьшими значениями затрат на доставку.

57

Рис. 2.Матрицаобъемов истоимостиДперевозокИединицыгрузов от заводов-поставщиковна объекты-потребители

вого завода-поставщика, равныйА100 единицам. Но потребность 2-го объекта-потребителя равна 200 единицам. Недостающие 100 единиц

Такое значение в рассматриваемом случае c12 равно 1. Поэтому в клетку с c12, равным 1, заносим о ъем поставок на 2-й объекте c пер-

определяем со следующегобна олее «дешевого» завода-поставщика. Им в данном случае является 2-й завод-поставщик. Однако у этого за-

вода-поставщикаСостаютсяидля прикрепления еще 50 единиц (150 − 100). Они опять же по правилу меньшей величины cij прикрепляются к 5-му объекту-потребителю. Всего же 5-му объекту-потребителю надо поставить 100 единиц, т.е. ему недостает 100 − 50 = 50 единиц. Эти недостающие 50 единиц необходимо прикрепить к 4-му заводупоставщику как оставшемуся ближайшему «дешевому». Оставшиеся у 4-го завода-поставщика 50 единиц по тому же правилу прикрепляются к 1-му объекту-потребителю. Но на 1-й объект-потребитель требуется 120 единиц. Недостающие 120 − 50 = 70 единиц прикрепляются к оставшемуся 3-му заводу-поставщику, у которого теперь остаются неприкрепленными 200 - 70 = 130 единиц. Они передают 3-му и 4-му объектам-потребителям соответственно 100 и 30 единиц.

58

потребителей к заводам-поставщикамбА, который не всегда сразу может оказаться оптимальными, несмотря на то, что прикрепление производилось по частным показателям минимума транспортных затрат. Поэтому план подлежСт проверке на оптимальность.

До проведен я проверки полученного исходного (опорного) плана на оптимальность уточняют сбалансированность его по строкам (заводам-поставщикам) и столбцам (объектам-потребителям), а также рассчитывают суммарную стоимость перевозок. Для полученного исходного (опорного) плана она равна:

m n

cij xij = 1 100 + 3 100 + 3 50 + 5 70 + 2 100 + 3 30 + 2 50 +

i 1 j 1

+ 5 50 = 1540 ден. ед.

Проверка исходного (опорного) плана на оптимальность осуществляется согласно уравнениям (3) и (4). Величины иi и vj определяются из системы уравнений:

u1 + v2 = 1; u4 + v1 = 2; u2 + v2 = 3; u3 + v1 = 5; u2 + v5 = 3; u3 + v3 = 2;

59

u4 + v5 = 5; u3 + v4 = 3.

Указанные уравнения представляют собой уравнения для каждого прикрепления завода-поставщика к объекту-потребителю в исходном (опорном) плане. Поскольку число уравнений в системе 8, а число определяемых неизвестных 9, то одно из них можно принять равным 0. Принимая u1 = 0, путем последовательной подстановки в уравнения находим значения величин и и v для клеток прикрепления заводов-поставщиков к объектам-потребителям. Они будут равны:

v2 = 1; и2 = 2; v5 = 1; u4 = 4; v1 = 2; u3 = 7; v3 = 5; v4 = 4.

Полученные значения величин u и v переносятся в матрицу на рис. 4, а в матрице по уравнению (4) проверяются на потенциальность свободные клетки, т.е. неиспользованные варианты прикрепления за-

Рис.4.Улучшениепланаприкрепленияобъектов-потребителей

кзаводам-поставщикам

Врассматриваемом примере в двух случаях неприкрепления за- водов-поставщиков к потребителям (3-го завода-поставщика ко 2-му объекту-потребителю и 3-го завода-поставщика к 5-му объектупотребителю) потенциалы будут равны следующим величинам:

u3 + v2 > c32 7 + 1 > 4; u3 + v5 > c35 7 + 1 > 6.

60

Поэтому исходный (опорный) план не является оптимальным. Причем наибольшее отклонение от условия потенциальности имеет прикрепление 3-го завода-поставщика ко 2-му объекту-потребителю.

Для оптимизации плана перевозок строится внутри него замкнутый контур, вершинами которого являются занятые клетки вокруг незанятого прикрепления 3-го завода-поставщика ко 2-му объектупотребителю. Он показан на плане пунктирной линией.

В полученном контуре определяется клетка (прикрепление заво- да-поставщика к объекту-потребителю), в которой имеет место наибольшее отклонение величины ui + vj. В данном случае это прикрепление 3-го завода-поставщика ко 2-му объекту-потребителю. Этому прикреплению присваивается знак «+», а другим, двигаясь по контуру против часовой стрелки, − поочередно « » − «+».

Рис.5.Оптимальныйпланприкрепленияобъектов-потребителей кзаводам-поставщикам

Далее в прикреплении 3-го завода-поставщика к 1-му объектупотребителю, у которого знак « », объем прикрепления уменьшается на минимальное значение из трех соседних прикреплений в контуре. В рассматриваемом случае это минимум из 70, 50 и 100, т.е. 50. Со знаком « » оно вносится в прикрепление 3-го завода-поставщика к

61