Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Оптимизация процессов грузовой работы

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.10.2023

Размер:

26.66 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 5311 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Т а б л и ц а	26
Средний ин	Частость	Накопленная	Средний ин	Частость	Накопленная
тервал, ч	Частость	частость	тервал, ч	Частость	частость
1	0,06	0,06	9	0,07	0,59
2	0,06	0 , 1 2	1 0	0,07	0 , 6 6
3	0,07	0,19	1 1	0,06	0,72
4	0,07	0,26	1 2	0,06	0,78
5	0,06	0,32	13	0,07	0,85
6	0,06	0,38	14	0,06	0,91
7	0,07	0,45	15	0,05	0,96
8	0,07	0,52	16	0,04	1 , 0 0

^750-1,3 „ „

работе ут in = g 4 .] ] Q =	Стоимость одного автопогрузчика с учетом сооружения
подзарядной станции 4500	руб. Годовые отчисления на амортизацию и ремонте учетом

нормативного коэффициента эффективности 33,4% . Стоимость 1 ч работы автопогрузчика 2 , 2 руб., 1 ч внутрисменного простоя (при повременной оплате труда механизаторов)

2 руб. Фронт работ у склада не ограничивает размера подачи. Время выполнения ма невровых операций тм = 0,8 ч. Стоимость 1 локомотиво-ч маневровой работы 5 руб., приведенная стоимость 1 вагоно-ч простоя 0,05 руб. Распределение величины подач и времени разгрузки вагонов приведено в табл. 27. Распределение времени разгрузки

произвольное.
Пусть	количество испытаний случайной величины Na = 32. Сформируем последо
вательность случайных чисел			ej и рассчитаем	по формуле (III. 106) время поступле
ния всех трех подач вагонов.
Т а б л и ц а 27
Время разгрузки вагонов, ч,			Распределение времени		Общее время занятия		фронта
	при у		разгрузки			Т+Тм при у
3	4	5	Накопленная		3	4	5
3	4	5	Частость	частость	3	4	5
0 , 8	0,60	0,45	0,04	0,04	1 , 6	1,40	1,25
1 , 1	0,85	0,70	0,13	0,17	1,9	1,65	1,50
2 , 0	1,40	1 , 2 0	0,17	0,34	2 , 8	2 , 2 0	2 , 0 0
3,1	2,30	1,70	0,35	0,69	3,9	3,10	2,50
4,0	2,90	2,30	0,13	0,82	4,8	3,70	3,10
4,6	3,40	2,80	0 , 1 1	0,93	5,4	4,20	3,50
5,8	4,20	3,50	0,07	1 , 0 0	6 , 6	5,00	4,30

100

Например, случайному числу 0,38 в столбце накопленных частостей табл. 26 соответствует интервал е3 = 6 ч, случайному числу 0,89 — интервал ed = 13,7 ч,

найденный интерполированием.

Для определения продолжительности грузовых операций также следует восполь зоваться таблицей равномерно распределенных случайных чисел и частостями, харак

теризующими закон распределения времени		разгрузки	(табл. 27). Случайные числа
еі	и Т( поместим в табл. 28.
	Реализуем математическую модель работы перегрузочного фронта склада тарно
штучных грузов за период, соответствующий		количеству	испытаний Л/и = 32, когда
У =	3, у = 4 и (/ = 5. Для этого на графике (рис. 17) последовательно изобразим момен

ты поступления вагонов на склад и время занятия фронта разгрузки и подсчитаем время ожидания вагонами освобождения фронта и величину внутрисменных простоев.

			О		12			24	36		48		60	166		168	180			192		204		216 228			240,г
Ч и сл о			-			і	^	A-		^			CM <S5				^	ІОЭC'J				СмІ Ю<q-			CSJ		I	to
			-			і	^					rrf to					to	Ifo“ r-r				-П			esj			Ю
м еханиз	О пер ац ии		to			I		R		І5		ІГЭCO to					Г-	loo cn				СЭІ О 1—			CM			. ro
м еханиз	О пер ац ии		to			I		R		І5		ІГЭCO to					Г-	loo cn				OJ! CMC\J			CM			. ro
м о в, у			ч			1	s	4		14		ч	4	4	1		4	>4 4			, \	КЧ4			4	1	' V		1
				I		1		i	i	1 1		1			1		!		j	1 1		1	Ml			1	I		1
	П р о с то й	вагонов										—1—			i		!		j	1 1		1	Ml
	П р о с то й	вагонов										—1—			i		Г-M rr2,8					Ml 1,4
3	в ож ид ании	вы грузим		1		1		1 T T		i	>	1			1		n	i	l	Щ		US'S				!			I
3				1		!		1	1		>						I	i	1	Щ		US'S				!			I
				1		1		1	1		1						I	i	1	ii	;		I'fc}			i ! _ i
	Р а б о т а механизм ов			4,8}				[3,S\|W 1 LLS				[3.5			[2.8		A8 Д9м				1	I		I			i__ 5,4
				1		1		"П		і	П		1		1		П ГІ				Sn	І9ІІЫІЯ55ІП					i__ 5,4
						1				1								1			3,3	;	11			1,9	I		i_
	П р о с то й	вагонов				i				1																	1		1
4	в ож ид ании вы гр узки		------							1								!		ü«:■’		i l l .					1		1
	в ож ид ании вы гр узки									1								I		!	il	ІІІ			W__ I				l_
			—			1-------				1								I		!	il	ІІІ			W__ I				l_
	Р а б о т а м еханизмов		—			1-------												! 3,1 ft
	Р а б о т а м еханизмов					1				1												1гЫ					1		Ff
						1				1												1гЫ			3.1		1		Ff
						1				1							.. L			ii	1	J I		!	3.1		I
						1				1							.. L			ii	1	I ' I		!
	П р о с то й вагонов					1				1								1		Ю '		1		i			I T
5	в ож ид ании	вы гр узки				1				1								1		Ю '		1		i			I T
5						1				1			\			____ !___Ü____ 1							LL				1
						1				1			\			____ !___Ü____ 1							LL				1
	Р а б о т а м еханизм ов					1				1								1 .						1			I	f f
			240	252		1		____1												2,5 2,5				1			I	f f
			240	252		255		264 276												2,5 2,5			2,52,5
____________________________ \					Н \___ У _____
	П р о с то й	вагонов	1		и		1		I	1
	П р о с то й	вагонов						AJB1		1
	в ожид ании вы гр узки							AJB1		1				1
3			i f			!		J4 i !						1
	Р а б о т а м еханизмов		A3		кэЬ,я				!,	1
			Ti		h		h		H i!
	П р о с то й	вагонов				i			1	1
	в ож ид ании вы гр узки					1			1	1
.4						1			1	1
	Р а б о т а механизм ов					1			1,	1
	Р а б о т а механизм ов					1			ij	1
						1			P i
						1		П	P i	i
	П р о с то й	вагонов				1
	П р о с то й	вагонов				1
	в ож ид ании вы гр узк и					1
5	в ож ид ании вы гр узк и					1		!♦		J
5						1		!♦		J
						1		tfo;
	Р а б о т а механизм ов					1		tfo;
			____ 1						1
Рис.	17. График работы		грузового					фронта

' 101

Т а б л и ц а	28
Случайное	Продолжи		Случайное	Полное время занятия фронта ч, при у
	тельность	* ~ ^і-і"1"Бі ч‘
число	интервала		число	3			4		5
	Бі- 4
0,39	6 , 1	6 , 1	0,77	4,8		3,7		3,1
0,98	15,1	21,5	0,50	3,9		3,1		2,5
0,38	6 , 0	27,7	0,84	5,4		4,2		3,5
0,89	13,7	41,4	0,36	3,9		3,1		2,5
0,78	1 2 , 0	53,4	0,36	3,9		3,1		2,5
0,83	1 2 , 8	6 6 , 2	0,59	3,9		3,1		2,5
0 , 6 6	1 0 , 0	76,2	0,44	3,9		3,1		2,5
0,75	11,5	87,7	0,17	2	, 8	2	, 2	2
0,24	3,7	91,4	0,69	4,8		3,7		3,1
0,64	9,8	1 0 1 , 2	0,18	2	, 8	2	, 2	2	, 0
0,64	9,8	1 1 1 , 0	0,23	2	, 8	2	, 2	2	, 0
0,38	5,8	116,8	0 , 0 1	1,9		1,4		1,25
0 , 6 6	1 0 , 0	126,8	0,33	2	, 8	2	, 2	2	, 0
0 , 2 2	3,4	130,2	0,83	5,4		4,2		3,5
0,43	6 , 6	136,8	0,26	2	, 8	2	, 2	2	, 0
0,65	1 0 , 0	146,8	0,54	3,9		3,1		2,5
0,97	15,0	161,8	0,18	2	, 8	2	, 2	2	, 0
0,95	14,6	176,4	0,71	4,8		3,7		3,1
0,49	7,5	183,9	0,40	3,9		3,1		3,5
0,40	6 , 2	190,1	0,53	3,9		3,1		2,5
0,07	1 , 1	191,2	0,53	3,9		3,1		2,5
0 , 6 6	1 0 , 0	2 0 1 , 2	0,51	3,9		3,1		2,5
0,41	6,3	207,5	0,55	3,9		3,1		2,5
0 , 2 2	3,4	210,9	0,56	3,9		3,1		2,5
0,16	2,5	213,4	0,49	3,9		3,1		2,5
0,56	8 , 6	2 2 2 , 0	0,15	1,9		1,65		1,5
0 , 8 8	13,6	235,6	0 , 8 6	5,4		4,2		3,5
0,33	5,1	240,7	0,07	1,9		1,65		1,5
0,67	1 0 , 2	250,9	- 0 , - 1 2	1,9		1,65		1,5
0,27	4,1	255,0	0,59	3,9		3,1		2,5
0,79	1 2 , 2	267,2	0,81	4,8		3,7		3,1
0,25	3,8	271,0	0,37	3,9		3,1		2,5

102

Технико-экономическим анализом модели (рис. 17) определим общее время работы и суммарный внутрисменный простой механизмов, среднее и суммарное время ожида ния вагонами выполнения грузовых операций, среднее время простоя механизмов в те чение суток (табл. 28), а затем для принятых вариантов технического оснащения грузо

вого фронта у = 3, у <= 4, у =			5		рассчитаем суммарные				приведенные расходы.
Количество вагонов, разгружаемых у склада за моделируемый период, 572. Время
		15-572				536 ч. Суммарный			внутрисменный простой ме
работы механизмов Е7’м = 26 О 6					~	536 ч. Суммарный			внутрисменный простой ме
ханизмов:
		3,		2 7’Пр =			271 -3 — 536 =		277 ч;
		4,		2 Г пр=			2 7 1 -4 - 536 = 548 ч;
		5,		2 Г пр=			2 7 1 -5 - 536 =		819 ч.
Суммарный простой вагонов в процессе разгрузки:
		у =			3,	2т =		1750 вагоно-ч;
		у	=		4,	2т =		1312 вагоно-ч,
		у =			5,	2т =		1050 вагоно-ч.
Среднесуточный простой			автопогрузчиков:
		У= 3,				277		8,5 ч;
		У= 3,				3-11		8,5 ч;
		У =			4,	548		12,5 ч;
		У =			4,	4-11		12,5 ч;
						819
					5,	5-11 =		15 ч.
Приведенные расходы:
у =								0.01-4500-3-33,4
у =	3, £ = 0,05(94 4-1750)4-2,2-536-^2-277 4-								= 1960 руб.;
									365
// = 4,	£ =							0.01-4500-4-33,4-11
// = 4,	£ =	0,05 (38,4-41312)42,2-536+ 2 -5484 -							4-2612 руб.;
									365
У— 5,	£ =							0,01-4500-5-33,4-11
У— 5,	£ =	0,05 (22,4-ф-1050)4-2,2-5364-2-8-19 - f — 1--------- — ----- 1--------= 3815 руб.
									365

Таким образом, оптимальное количество вилочных автопогрузчиков, соответ ствующее минимуму приведенных затрат, у = 3.

Если требуется обеспечить высокую точность расчетов, то моделирование

иоптимизация технического оснащения грузового фронта на подъездном

пути методом статистических испытаний осущ ествляю тся при помощи ЭВМ . В памяти машины записываю тся таблицы статистических распределений из менения величины интервалов между поступлениями вагонов и других транс портных средств и времени выполнения грузовы х операций. М ожет быть введена и таблица равномерно распределенных случайных чисел R t. Однако

103

Э ВМ и сама вырабатывает так назы

ваемые псевдослучайные числа, ко

торыми

можно

воспользоваться

для

моделирования работы грузо

вого фронта. Если

подачи

вагонов

поступают на

грузовой

фронт

по

расписанию,

в память машины вво

дится это расписание и другая

необходимая

информация:

объем

работы,

производительность

ма

шин, время работы грузового фрон

Рис. 18. Блок-схема расчета

оптимального

та и др .

Рассмотрим схему построения

технического

оснащения

грузового

фронта

и анализа

математической

модели

грузового

фронта

методом Монте-

Карло на

ЭВМ

[3].

Машинный алгоритм [19) в виде операторной блок-

схемы1, в которой каждый

оператор

представляет одно действие или груп

пу действий

(арифметических,

логических

и др .),

показан

на рис.

18.

Определяется

минимальное

количество

погрузочно-разгрузочных

машин по формуле

Утіп :

ТЯп

где Qn — объем переработки грузов в течение суток, т;

Т — время работы грузового фронта в течение суток, ч\

qn —

производительность механизмов, т/ч.

Формируются

последовательные

моменты

времени

поступления ва-

нов ti по формуле ( I I I . 106). Оператор Ф 4

при помощи стандартной подпро

граммы получает

равномерно распределенные случайные числа и преобра

зует их в числа, подчиняющиеся закону статистического распределения слу чайных величин Sj и Т;, по таблицам статистического распределения. К аж дый сформированный момент tt показывает время поступления очередной подачи вагонов или каких-либо других транспортных единиц. Арифмети ческий оператор А 3 увеличивает очередь транспортных средств на единицу. Если в момент их поступления очереди не было, то другой арифметический оператор А 7 убирает единицу.

3\ Уменьшение очереди на единицу означает постановку подачи вагонов или.другого транспортного средства под перегрузку. В этом случае оператор Ф8 определяет продолжительность грузовой операции.

1 Операторная блок-схема построена для однолинейной системы обслуживания

грузового фронта.

104

4. Арифметический оператор А д определяет время окончания грузовой операции с транспортными средствами или подачей вагонов. Д л я фиксиро

вания момента освобождения		механизма рекомендуется использовать				так
называемый поверочный	такт:	через	время Ѳ	проверяется,	поступило	ли
в систему обслуживания	в интервале		Ѳ г —	транспортное	средство или

подача вагонов или нет; освободились ли от грузовой операции с подачей


вагонов механизмы				или нет; есть очередь у грузового фронта и т. д. Если
U <	Ѳ г (оператор		Р2), подача поступила, и оператор				Ф 4 определяет новый
момент		ti+1 = ti +	ег+1,		а оператор А 3 увеличивает		очередь	на единицу;
^осв і		означает,		что механизмы освободились и при наличии очереди
к ним		следует подать			очередную транспортную	единицу (оператор Р 5).
Наличие очереди			определяется логическим оператором Р в.
5. Величина			Ѳ г	формируется оператором Flt		причем Ѳ г =		0, где вели
чина	Ѳ	задается так, что чем меньше относительная величина Ѳ ,-, тем больше

результаты моделирования соответствую т действительному режиму работы грузового фронта.

J3. Простой вагонов за один такт проверки Ѳ определяет арифметиче ский оператор А 10, а суммарный простой — К,и . Среднесуточный простой ва гонов подсчитывает оператор А 12. Оператор ß 13 — остановка машины.

На ЭВМ можно рассчитать несколько вариантов технического оснаще ния грузового фронта (реализовать несколько проигрышей модели), затем рассчитать для них приведенные затраты и выбрать оптимальное число по грузочно-разгрузочных механизмов.

IV. УПРАВЛЕНИЕ РАБОТОЙ ГРУЗОВЫХ ФРОНТОВ

1. ПРИОРИТЕТЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА СКЛАДАХ

Д ля простейшего входящ его потока при произвольном законе распре деления времени выполнения грузовы х операций и однолинейной системе обслуживания среднее время ожидания t0 требованиями, имеющими относи тельный приоритет любого класса, и в целом всеми входящими потоками можно определить из следующих соотношений [16]:

требование с приоритетом у класса

2 « jT jO ^ v / )

			(IV .l)
произвольное требование
		х) 2	аі хі О-‘И /)
*.-2	4- 2		(ІѴ .2)
*.-2	4- 2	- І	Ж ' - і “-)
/ = 1	/ = 1	- І	Ж ' - і “-)

где Xj — средняя продолжительность обслуживания (выполнения погрузоч но-разгрузочных операций) требований, которые имеют приоритет класса у;

о.] — относительная загрузка системы, занятой обслуживанием требо

ваний	(вагонов, автомобилей,		судов),	имеющих		приоритет
класса у;
V) — коэффициент вариации случайной величины т^;
Ау— интенсивность входящ его потока			транспортных		средств, посту
пающих	на грузовой	фронт приоритета		класса	у,	выраженная
	k
в долях. Причем 2		= 1-
	І=і

106

При абсолютном приоритете и показательном законе распределения времени обслуживания для требования класса / среднее время ожидания определяется формулой

2	“ i t i + fz — 2 2 «г — а Л т ;
г = і	\	/ = і	(ІѴ .З)
toi =		-2 т ,	(ІѴ .З)

1— 2 а і ) (1— 2 “г

г=і / V £=і

При отсутствии приоритета выражения (ІѴ .2) и (ІѴ .З) принимают вид

2 аі хі С1 VJ ) 3

(IV .4)

2Kl,*')

В практике работы складов промышленных предприятий и перевалоч ных складов погрузочно-разгрузочные механизмы обычно обслуживаю т дватри транспортных потока. Если интенсивность входящ их потоков приорите

тов 1 , 2	и 3 классов характеризуется величинами соответственно	і 2>
(причем	+ Х2 + Я, 3 = 1 ), то, например, для показательного закона рас

пределения времени обслуживания и относительного приоритета среднее вре мя ожидания транспортным средством (подачей вагонов) можно выразить так

	f	_ « 1 Tt + g g T a + a s T a ^			. а г т , т 2 4 - к 3 т 3
	0	1 —ctj		1		(1 — ссх)( 1 — ах—а2)
		X Ä,2	_____ ctx т, -j1-ct2 т2 аз Тз_____ Л,3.						(IV .5)
			(1— а х— а 2) (1—Их—a 2— а 3)
Если обслуживание требований в системе характеризуется абсолютным
приоритетом,	то для / =		2 , А,! +	= 1		и показательного закона распреде
ления времени		обслуживания
			г,		- Г » CCj -f-		+	a xTx	(IV .6 )
		1 —С£і	1 — Их •					т 2 (1— a j ) _
					" a 2	L
Аналогично, пользуясь формулами (IV . 1) и (ІѴ .З ), можно выразить
среднее время ожидания грузовы х				операций произвольным требованием и
для других моделей обслуживания				транспортных				потоков с приоритетами.
Пример	1.	На прирельсовый склад				металла	на машиностроительном заводе

поступают два простейших транспортных потока: поток вагонов МПС с черными метал-

107

Лами и поток порожних вагонов промышленного предприятия, доставляющих металлы

со склада в цехи. Интенсивность входящего потока вагонов МПС х2 = 4 подачи в	сут
ки; интенсивность входящего потока вагонов промышленного предприятия х2	— 7

подач в сутки. Закон распределения числа вагонов в подаче для суммарного входящего потока показательный. Поэтому принимаем показательным и распределение продолжи


тельности времени выполнения грузовых операций. Среднее количество вагонов в										по
даче вагонов МПС т1 =			18, промышленного предприятия т2 =				12 вагонов в двухосном
исчислении. Средняя			нагрузка	условного	вагона МПС	qai =		25 т,	промышленного
предприятия ?в2 =		21,5 т. Прирельсовый			склад работает круглосуточно, обслуживают
его пять мостовых кранов с магнитным захватом, производительность каждого										из
которых (?п =	300 тісмену, или qn = 43 тіч. Требуется					определить			среднее время
ожидания начала обслуживания, если транспортному потоку							вагонов МПС отдается:
а) относительный; б) абсолютный приоритет обслуживания или в)								оба входящих потока
обслуживаются без приоритета.				Таким образом, в первых двух				случаях требования
транспортного потока вагонов МПС имеют первый класс приоритета, транспортный										по
ток вагонов	завода — второй			класс. Определим относительную загрузку системы
и среднее время		обслуживания заявки (подачи вагонов) для каждого потока:

18-4-25

а1= а2= 24-5-43 = 0,31;

18-25	14-21-5
Ті = ———- = 2 , 1 ч; т2 =	~ ~ — = 1,5ч.
5-43	5-43

Рассчитаем среднее время ожидания требованиями каждого транспортного потока в отдельности при относительном приоритете по формулам (IV. 1) и (ІѴ.З):

0,31 (2,14-1.5)
1 - 0 ,3 1	= І -6 ,І

0,31 (2,1 4*1,5)

to2— (1 — 0,31) (1—0,31— 0,31) = 4,2 ч.

Среднее время ожидания произвольным требованием суммарного входящего по тока составит

	tpi *I + ( Q2 Xr,		1,6-4 + 7-4,2
	to--	--	,	. „	-- dfZb 4m
	i + 2		4 + 7
Аналогично	рассчитаем эти же	величины,		когда вагоны МПС				обслуживаются
с абсолютным приоритетом:
	toi —	0,31-2,1			ч;
	toi —		= 0,95		ч;
		1—0,31
	1,5	0,31+ 0,31			0,31-2,1	\	„	ч
^02 =	(1—0,31—0,31)	0,31+ 0,31		--------------------			= 5	ч
^02 =	(1—0,31—0,31)			1 ,5 ( 1 - о ,з 1 ) ;
	0,95-4 +		7,5	3,55	ч.
	to—		=	3,55	ч.
		4 + 7

108

При отсутствии приоритета
	м _&і TgҢ-о^з Tg______ 0,31(2,1 -ф- 1,5)
	0 =	1— а , — а 2 ~	1—0,31 — 0,31
Таким образом, игнорирование			относительного приоритета обслуживания при
			3,25— 2,9	s 10,5%,
определении среднего времени ожидания дает ошибку в размере — g-rjg----
	3,55—2,9		3,25
а абсолютного				позволяет
	3,25	: 18%. Кроме того, анализ результатов расчета

сделать вывод, что вагоны МПС нецелесообразно (уменьшения среднего простоя транс портных средств нет) обслуживать с относительным и абсолютным приоритетом, так как при этом увеличивается среднее время ожидания транспортными средствами начала обслуживания.

Практический интерес представляет выбор оптимального приоритета

обслуж ивания. П оскольку стоимость				простоя транспортных средств у от
дельных		составляю щ их	суммарного	входящ его потока различна,	выбор
этот	целесообразно осущ ествлять по критерию эксплуатационных				затрат.
Если	стоимость 1 ч простоя требования (подачи, судна, автомобиля) с прио
ритетом		класса / — cj, то при относительном приоритете расходы,			связан
ные с ожиданием начала			обслуживания, можно записать так:
		С О Т			(IV .7)

При абсолютном приоритете и показательном распределении времени обслуживания, учитывая формулу (ІѴ .З ), можно записать

		2	aJxi~г" f 2	- 2 2	“ г— “ г ) xi
Саб		/= 1	\	; = 1		/	(IV .8 )
Саб	CJ					-2Xi	(IV .8 )
	/ = 1		1 — 2	f 1 “ 2		“ г
Соотношения (IV .7 )		и (IV .8 ) можно		записать в более удобном для рас
четов виде, если cj = Njc'j. Тогда:
для относительного		приоритета
			N j C j	2
	Сот		_______ Л=1______________				(ІѴ .9)
	Сот		1— 2			2а ;	(ІѴ .9)
			1— 2		—	2а ;

109

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 5311 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ