Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный

университет (СибАДИ)»

Омск • 2017

ПРЕДИСЛОВИЕ

За основу настоящей работы взята монография [1], написанная под научным руководством д-ра техн. наук, проф., академика РАЕН, членакорреспондента РАЕН Николина Владимира Ильича.

Современная работа отвечает потребностям образовательного процесса и предназначена для применения при подготовке бакалавров направления «Технология транспортных процессов».

Моделирование – построение, использование и совершенствование моделей [2]. Первоначально моделью называли некое вспомогательное средство, объект, который в определенной ситуации заменял другой объект. Модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называют адекватной этой цели. Подчеркнем, что введенное таким обра-

зом понимание адекватности не полностью совпадает с требованиями полноты, точности и правильности (истинностиИ): адекватность означает,

что эти требования выполнены не вообще (так сказать, безмерно), а лишь в той мере, которая достаточна для достиженияДцели.

Модель понимается широко: модели бывают не только материаль-

ные, но и идеальные. Например, все наши знания представлены моделями. Модели – это специальные системы. Мир моделей системен.

Целесообразная деятельностьАневозможна без моделирования. Сама цель уже есть модель желаемогобсостояния.

Современная коммерческая деятельность, на автомобильном транспорте в том числе, требуетиточных ответов на точно поставленные вопросы. Организатор перевозок должен научиться и ставить вопросы, и на них отвечать. ОсновойСэтому является в том числе знание теории грузовых автомобильных перевозок. Целью грузовых автомобильных перевозок является своевременное и качественное удовлетворение потребностей предприятий, организаций и населения в перевозках грузов с минимальными транспортными издержками и транспортным ущербом для окружающей среды. Перевозка грузов представляет собой сложный процесс последовательных, взаимосвязанных и взаимовытекающих операций, регламентирующих все действия по перемещению материалов от места их производства до места потребления.

3

ВВЕДЕНИЕ

В грузовых автомобильных перевозках имеется несколько неверных представлений, первое из которых о том, что грузы в городах перевозят автотранспортные предприятия, автомобили на маршрутах. В чем оши б- ка?

Не указывается и не берется во внимание, что во все пункты погрузки и разгрузки следуют все автомобили, какой грузоподъемности и чьими по собственности они бы не были. Тогда на практике объективно, т.е. независимо от желания и знания организатора перевозок, в городских условиях эксплуатации самоорганизуются автотранспортные системы перевозок грузов (АТСПГ), представляющие собой в общем случае совокупность грузовых пунктов, транспортных связей между ними, автомобилей,

грузов, системы управления. Самоорганизация АТСПГ происходит на практике и при использовании результатов решенияИтранспортной задачи

линейного программирования, при использовании в планировании перевозок грузов экономико-математическихДметодов. Цель АТСПГ – пере-

возка груза согласно условиям заключенных договоров. АТСПГ и ее эле-

менты взаимодействуют между собой и с окружающей средой бесчислен-

ным множеством связей, АТСПГ прекращают свое существование, как только перевозка завершена.

ными перевозками были полученыАпри использовании часовой производительности как единицы ра оты автомобиля. Опыт практиков и научной школы СибАДИ позволяет утверждать, что для оперативного планирования единицей работыСавтомоб ля является сменная выработка и все решения должны измеряться менно с ее использованием.

Многие известные решениябдля управления грузовыми автомобиль-

«Классические» формулы расчета проф. С.Р. Лейдермана, изначально позволявшие рассчитать часовую производительность одного автомобиля на единственном маятниковом маршруте с обратным негруженым пробегом, были впоследствии перенесены на другие маршруты и количества транспортных средств, а затем и на автотранспортное предприятие. Результатом стало неиспользование в практике оперативного планирования указанных зависимостей в силу существенных расхождений расчетных и фактических результатов работы.

Вышеизложенное позволяет отнести грузовые автомобильные перевозки в городах к сложным системам.

Одним из основных методов исследования сложных систем является моделирование. Согласно работе [2], «…моделирование – построение,

использование и совершенствование моделей… . Моделирование – неотъ-

емлемый этап всякой целенаправленной деятельности… . Всякий процесс

4

труда есть деятельность, направленная на достижение определенной цели... . В конце процесса труда получается результат, который уже в начале этого процесса имелся в представлении человека, т.е. идеально… . Важнейшим организующим элементом такой деятельности является цель – об-

раз желаемого будущего, т.е. модель состояния, на реализацию которого и направлена деятельность. Однако роль моделирования этим не ограничивается. Системность деятельности проявляется в том, что она осуществляется по определенному плану, или, как мы уже отмечали, по определенному алгоритму. Следовательно, алгоритм – образ будущей деятель-

ности, ее модель.

Как правило, деятельность редко осуществляется по жесткой программе, без учета (точнее, только с априорным учетом) того, что происходит на промежуточных этапах. Чаще приходится оценивать текущий ре-

можных шагов, не выполняя их реально, т.е. "проиграть" их на модели.

зультат предыдущих действий и выбирать следующий шаг из числа возможных. Это означает, что необходимо сравниватьИпоследствия всех воз-

действием во всякой целесообразной деятельности, пронизывает и организует ее, представляет собой не часть, а аспект этой деятельности».

Таким образом, моделирование являетсяДобязательным, неизбежным

груза, состава, структуры, прямыхАи о ратных связей (условий эксплуатации и внешней среды),используемых автотранспортных средств.

Настоящее учебное пособие предоставляет преподавателю и студенту

образец правильных действий постановки и решения задач моделирования АТСПГ в городах с учетомбосо енностей ТСПГ, объема перевозимого

С

5

1. АВТОТРАНСПОРТНЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ

1.1. Общие понятия

Как и всякая другая отрасль материального производства, транспорт имеет свой производственный процесс.

На транспорте производственный процесс и продукция этого процесса совпадают во времени и в пространстве. Перемещение грузов является одновременно производственным (автотранспортным) процессом и продукцией транспорта.

Продукция транспорта имеет следующие особенности:

-материальный характер транспортной продукции заключается в изменении пространственного положения перевозимых товаров;

-на транспорте процессы производства и потребления продукции не разделены во времени, продукция транспортаИпотребляется как полезный эффект, а не вещь;

-транспортную продукцию нельзяДнакопить впрок, повышение спроса на перевозки потребует использования дополнительных провозных возможностей; в процессе работыАтранспорта не создается новой продукции, этот процесс сопровождается потерей физических объемов грузов;

-транспортная продукциябвызывает дополнительные затраты в производящих отраслях, что вызывает несовпадение интересов экономики в целом и транспортнойиотрасли.

Автотранспортный процесс также включает в себя подготовитель-

ные и заключительные операц : подготовку грузов, их погрузку и выгрузку, приемкуСгрузов, подачу транспортных средств и др.

Циклом транспортного процесса называется законченный комплекс операций, необходимых для перевозки грузов.

На автомобильном транспорте под циклом транспортного процесса понимается ездка, которая состоит из обязательных и необязательного элементов и всегда начинающаяся с погрузки, затем следует перевозка груза, разгрузка и при необходимости – холостой пробег. Время ездки в общем случае состоит из: времени погрузки груза tп; времени перевозки (движения с грузом) tдг; времени выгрузки tв и времени подачи транспортных средств для следующей погрузки (движение без груза) tдх.

Время ездки равно

Если же в представленную формулу ввести среднюю скорость за ездку Vе и общий пробег за ездку lе, равный сумме пробегов с грузом lг и без груза lх за ездку, а также время погрузки и разгрузки tпв, равное сумме (tп + tв), то формула времени ездки примет вид

6

Ездка не обязательно состоит из всех вышеперечисленных элементов. Например, может отсутствовать lх и соответственно tдх, все зависит от того, на каком маршруте выполняются перевозки.

Оборот – законченный цикл движения и выполнения операций процесса перевозки грузов, с возвращением автомобиля в начальный пункт маршрута. Пробег автомобиля за оборот lм – длина маршрута, путь (от начала до начала маршрута). Время оборота tо – время прохождения этого пути и выполнения всех операций. За один оборот на маршруте может выполняться несколько ездок Zе.

Объектом труда на грузовом автомобильном транспорте являются грузы. Грузами называются все предметы (товары) с момента их приема к

перевозке грузов. Поэтому длина маршрута lмИскладывается из расстояния, проходимого автомобилем от первогоАпункта погрузки до последнего

перевозке до момента сдачи потребителю (грузополучателю).

Объем перевозок Q – это общее количество тонн груза, которое под-

лежит перевозке или уже перевезено.

пункта разгрузки, расположенных на даннойДтранспортной схеме, и расстояния, проходимого при возвращенииб в первоначальный пункт погрузки.

Маршруты – это транспортные схемы движения автомобилей при

личают маятниковые, кольцевые и радиальные схемы, а при перевозке

При выполнении перевозок грузов помашинными отправками (когда автомобиль с грузом следуетив адрес только одного грузополучателя) раз-

грузов мелкими Сотправками – развозочные, сборные, развозочно-сборные и радиальные транспортные схемы.

1.1.1. Маршруты перевозок груза помашинными отправками в городах

Маятниковые маршруты

Маятниковым маршрутом называется такая схема следования автомобилей, когда движение между конечными пунктами в прямом и обратном направлениях, как правило, происходит по одной и той же трассе «из конца в конец – подобно движению маятника часов» и может многократно повторяться.

Маятниковые маршруты бывают четырех видов:

-с обратным негруженым пробегом;

-с обратным груженым пробегом не на всем расстоянии перевозок;

7

-с груженым пробегом в обоих направлениях;

-с обратным груженым пробегом, но разной загрузкой (в обратном направлении перевозится меньше груза, чем в прямом).

На маятниковом маршруте с обратным негруженым пробегом (рис. 1.1) за каждый оборот выполняется одна ездка. Тогда

lг

А В

lх

Рис. 1.1. Схема маятникового маршрута с обратным негруженым пробегом: А – пункт погрузки; В – пункт разгрузки; lг – расстояние

-самый простой в организации маршрутДИ;

-маршрут работы автомобилей при односторонних грузопотоках;

-маршрут работы специализированныхА автотранспортных средств (самосвалы, битумовозы, бензовозы, муковозы, молоковозы, панелевозы ит.п.);

-половина пробега автомобилябза оборот происходит без груза;

-самая невыгодная схема ра оты для перевозчика, потому что клиенты обязаны оплачиватьитолько про ег с грузом.С

груза за каждую ездку ( 1 = 2).

lг1 1

Рис. 1.2. Схема маятникового маршрута с обратным груженым пробегом не на всем расстоянии перевозок:

1, 2 – статические коэффициенты использования грузоподъемности соответственно на первом и втором звеньях маршрута

8

Пробег без груза на маршруте (см. рис. 1.2) обозначен индексом 2, т.е. lх2, потому что этот пробег относится к выполненной перед ним ездке с грузом. Автомобили за оборот дважды попадают в погрузочные и разгрузочные пункты, но здесь имеется один пункт, только погрузочный, – А, один пункт, только разгрузочный, – С и один погрузочно-разгрузочный – В. Количество транспортной работы, которое выполняется при перевозке груза в обратном направлении, меньше, чем в прямом. Эта особенность должна учитываться в дальнейшем при расчете потребности в транспортных средствах и ресурсах.

Особенности маршрута:

- транспортно-однородный груз, т.е. для перевозки грузов в обоих направлениях возможно использование одних и тех же транспортных средств;

оборота автомобиль дважды попадает в пункты погрузки и разгрузки. Организация перевозокСгрузов по маятниковым схемам с обратным полностью груженым пробегом наиболее рациональна, т.к. большинство времени и весь пробег на маршруте используется для производительной работы.

Рис. 1.3. Схема маятникового маршрута с обратным груженым пробегом

Особенности маршрута:

-наиболее выгодный маршрут и для водителя, и для АТП;

-транспортно-однородный груз, т.е. для перевозки грузов в обоих направлениях возможно использование одних и тех же транспортных средств;

9