книги из ГПНТБ / Дегтяренко, В. Н. Транспортные узлы промышленных районов учебник

Потребность в ремонтах для вагонов и кранов определяется в за­ висимости от их работы по нормам, приведенным в табл. 26.

Т А Б Л И Ц А 26. ПЕРИОДИЧНОСТЬ РЕМОНТОВ ВАГОНОВ И КРАНОВ

Списочный состав, .при котором можно говорить о создании самосто­ ятельного ремонтного хозяйства, составляет ориентировочно 50 локомо­ тивов.

Для упрощения задачи размещения ремонтной базы необходимо оп­ ределить количество различных ремонтов для всех видов ремонтируемой техники и привести их к единому показателю, за который может быть принят «условный ремонт», требующий затраты 2000 чел.-ч. Все осталь­ ные виды ремонтов должны быть приведены к условному при помощи коэффициентов, представляющих собой отношение фактической затраты человеко-часов к условной (2000).

Если обозначить число заводских ремонтов N3aB, больших периоди­ ческих Nб.д, подъемочных Nпод, условных iVy, а через т с соответствующи­ ми индексами трудовые затраты на эти ремонты, то

уТУ

Заводские ремонты производятся на заводах и в нашем расчете не учитываются.

Йх число

где Гпод и Гб.п — время соответственно между подъемочными и больши­ ми периодическими ремонтами.

200

Результаты (расчета числа ремонтов, приходящихся на единицу ре­ монтируемой техники, приведенные к «условному», даны в табл. 27, 28 (по данным научно-исследовательской лаборатории промышленного транспорта Ростовского инженерно-строительного института).

V

Т А Б Л И Ц А 28. ЧИСЛО УСЛОВНЫХ РЕМОНТОВ N .ПРИХОДЯЩЕЕСЯ НА ЕДИНИЦУ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА В ГОД

На один кран на железнодорожном ходу приходится в год 0,39 ус­ ловных ремонтов. Годовая .программа ремонтов определяется как сум­ ма ремонтов, приходящихся на различные виды ремонтируемой техники.

Для вновь строящихся по типовым проектам хозяйств удельные при­ веденные затраты Пу при коэффициенте эффективности капиталовло­ жений, равном 0,15,

Графически зависимость n y= f ( N y) представлена на рис, 102.

Для реконструируемых депо значение удельных приведенных расхо­ дов различно и может быть определено по формуле

где Пу — удельные приведенные затраты, приходящиеся на один услов­ ный ремонт;

Nyj — число условных ремонтов в год по /-му депо;

А — удельные приведенные затраты, условно не зависящие от го­ дового объема условных ремонтов;1

В

-------- то же, зависящие от числа условных ремонтов.

Nyj

201

Кроме расходов, указанных выше, необходимо дополнительно опре­ делить капитальные затраты на приобретение техники, заменяющей нанаходящуюся в ремонте (сд):

Стоимость транспортирования техники в ремонт ст определяется по тарифам, а стоимость сопровождения сп — в зависимости от времени на­ хождения в пути с прибавлением суток на прием и сдачу техники в ре­ монт. Обе величины находятся в функциональной зависимости от рассто­ яния перевозки техники в ремонт. При доставке по промышленным путям стоимость определяется калькуляцией.

202

Cij — транспортные расходы по доставке техники в ремонт.

Целевая функция, позволяющая определить наиболее целесообраз­ ное расположение ремонтной базы по сумме транспортных и производст­ венных расходов, имеет вид

ограничения

П

^ Xij = Xj — количество условных ремонтов с п предприятий рав- <=1

но программе /-го ремонтного хозяйства;

т

2 Xa=Nyi — число условных ремонтов t-ro предприятия равно сум-

/=1

ме условных ремонтов, переданных т ремонтным хо­ зяйствам;

х ц ^ О — число ремонтов не может быть отрицательным. Здесь

сц — с"ц+ сп + °цТ + аи

— суммарные удельные транспортно-производственные расходы по /-му ремонтному хозяйству при ремонте техники t-ro предприятия.

Как и в приведенных выше примерах, целевую функцию (103) мож­ но решить одним из вариантноетных методов, применяемых для произ­ водственно-транспортных задач. Однако можно пойти другим путем, путем упрощения ее и приведения к обычной транспортной задаче.

Нелинейной целевую функцию (103) делает второе слагаемое правой части. Экономический смысл этого слагаемого заключается в том, что за-

203

второго слагаемого функ­ ционала лучевой функ­ цией

Рис. 104. Блок-схема ре­ шения транспортной за­ дачи

траты, не зависящие от объема ремонтов, суммируются только для мест,

204

Если .рассматривать пространство функцией L2 (О, С) с метрикой

падает с номером деления сегмента, куда попадает отличное от нуля зна­ чение Xj. Нулевым координатам вектора-строки сопоставляется нулевая колонка .матрицы ||Я,й3-||.

Теперь можно записать

где

Xj = 2 Xij.

Теперь целевую функцию (103) с учетом (106) можно записать в виде

пт

при тех же ограничениях.

Для решения функции (107) строится этеративный процесс, сочета­ ющий на каждом шаге нахождение локального оптимума. Сначала зада­ емся произвольным вектором

[Xl ( 1), х 2 (1), . . .х т (1)]

тп

205

Затем находим локально-оптимальный план транспортной задачи

п т

'Приведенный метод приведения производственно-транспортной за­ дачи к транспортной требует соблюдения определенных условий при раз­ биении сегмента на участки. Необходимо, чтобы значения лучевой функ­ ции не слишком отличались от bSignX на концах участков, т. е.

2 Ъ

xk—\ + xk

-------Ъ----- = р <

где р — величина, определяющая точность расчетов.

После некоторых преобразований получим рекуррентную формулу

1 + р

(108)

1 — р

Используя (108), получим последовательность:

х г = ф дц;

Х3 = ф х г = ф 2 Х й

X n = V 1 X! = С.

Из последнего равенства находим требуемое число делений сегмента

Дальнейшее решение транспортной задачи не представляет слож­ ности.

206

5. ПОСТРОЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ СЕТИ

■Проектирование транспортной сети новых промышленных узлов, ре­ конструкция в целях увеличения пропускной способности действующих, освоение перевозок к новым предприятиям требуют решения вопросов оптимизации транспортной сети. При большом числе грузообразующих точек и различных средствах освоения грузопотоков возникает множест­ во вариантов, сравнение которых чрезвычайно затруднено объемом вычи­ слительной работы. Сложность взаимодействия различных факторов, влияющих на формирование сети, исключает применение линейного про­ граммирования. Многие зависимости вообще трудно оценить количест­ венно. При таких обстоятельствах рассмотрение всех возможных вариан­ тов, включающих различные сочетания элементов проектирования или реконструкции узла, затруднено даже при применении ЭВМ.

Решение задачи значительно упрощается, если поиск оптимального решения проводить не пересмотром всех возможных вариантов, а на­ правленным отбором наиболее экономичных. Один из таких методов, так называемый комбинированный метод направленного отбора вари­ антов, предложен В. А. Паршковым и И. В. Чуйкиной1.

Существующая транспортная сеть представляется в виде ряда узлов (■в общем случае число их равно п) и участков дорог, соединяющих эти узлы (число их от).

На основании отчетных данных для существующих элементов узла н расчетных данных для проектируемых элементов устанавливается сто­ имость перевозки единицы груза сц, зависящая от объема перевозок между любыми пунктами i и j, ограничивающими данный участок. Пред­ варительно технико-экономическими исследованиями устанавливается перечень простейших мероприятий развития транспортной сети, которы­ ми могут быть постройка новых участков и реконструкция старых, вклю­ чая замену одних видов транспорта другими.

Задача отыскания комбинации мероприятий, требующих наимень­ ших затрат на их осуществление и минимальных расходов на перевозку грузов по реконструированной сети, сводится к минимизации функцио­ нала

где Ah — приведенные затраты, потребные для осуществления k-то мероприятия;

z — количестве намечаемых мероприятий; qц — объем перевозки от пункта i к пункту /;

Хь — коэффициент, указывающий, осуществляется данное мероприя­ тие (Xk— l ) или нет (х и = 0).

207

При определении стоимости перевозки сц необходимо учитывать не только эксплуатационные затраты, .но и капиталовложения, приведенные ■к одному году эксплуатации по установленному коэффициенту эффектив­ ности капиталовложений.

В объемах перевозок qa должны быть учтены все виды, включая пассажирские и пробег порожних вагонов, приведенные к общей едини­ це, которой может быть приведенная тонна.

Особое внимание следует уделять выбору .возможных мероприятий по совершенствованию сети. Большое их число усложняет расчеты. Но стремление уменьшить число вариантов может привести к тому, что не­ которые простейшие мероприятия, которые могли бы попасть в опти­ мальное решение в сочетании с другими, могут быть упущены.

Задача оптимизации дорожной сети комбинаторная, так как функци­ онал (ПО) является дискретной комбинацией конечного числа неизвест­ ных. Описанный метод направленного отбора вариантов, разработанный в Институте комплексных транспортных проблем, дает достаточно точ­ ное решение при сравнительно .небольшом числе рассматриваемых ком­ бинаций. Он заключается в том, что вначале рассматриваются простей­ шие мероприятия по одному в сравнении с существующим положением и отбрасываются те, которые приводят к удорожанию общих расходов. Та­ ким образом определяются лучшие .мероприятия. В нашем примере (табл. 29) лучшим оказался вариант 9, худшими, т. е. дающими удоро­ жание по сравнению с существующим положением, варианты 2, 6, 7.

На втором этапе рассматриваются комбинации по два мероприятия, включающие лучшее и исключающие худшие. В .нашем примере такими сочетаниями являются 9X1, 9X3,9X4, 9X5, 9X8, 9ХЮ. Варианты, да­ ющие удорожание по сравнению с лучшим мероприятием предыдущего этажа расчета, т. е. 9-м, также отбрасываются. В нашем примере их нет.

Лучшее сочетание, т. е. 9X4, принимается за основу третьего этапа рас­ чета. являясь основой вариантов из трех элементов: 9X 4X 1,9X4X3,9Х Х4Х5, 9X4X8, 9Х4ХЮ. Здесь также нет сочетания, увеличивающего затраты по сравнению с лучшим сочетанием предыдущего этапа (9X4).

Лучшим сочетанием из трех элементов оказалось 9X4X5. Оно в свою очередь является основой следующего этапа, на котором рассматривают­

ся варианты по четыре элемента. Эти сочетания 9Х 4Х5Х1, 9Х 4Х5ХЗ,

9Х 4Х5Х8, 9X4X5X10. Таким образом, расчет проводится до тех пор, пока не прекратится последовательное сокращение расходов. В нашем примере наилучшим вариантом является сочетание 9Х4Х5ХЮ ХЗ.

Расчет с увеличением числа элементов в каждой последующей ком­ бинации не дает окончательного решения. Возможно, что одно из меро­ приятий, отброшенное при рассмотрении их по одному при сравнении с существующим положением, в сочетании с другими даст оптимальное решение. Поэтому расчет необходимо повторить в обратном порядке с уменьшением числа элементов в каждой последующей группе комбина­ ций, начиная с комбинации из всех простейших мероприятий (в нашем примере их десять).

208

’