книги из ГПНТБ / Оптимизация процессов грузовой работы

зитными контейнерами определенного назначения устанавливались на­ против секций площадки, закрепленных за этим назначением. Однако, как показал опрос пунктов сортировки, такой подборки вагонов перед подачей на подавляющем большинстве станций не делают.

Поэтому вероятность совпадения назначения ядра контейнеров и находящейся напротив вагона специализированной секции незначительна. Если в этих условиях специализировать секции площадки, то пробеги кра­ нов будут больше, чем при отсутствии специализации. При погрузке те контейнеры, назначения которых не совпадают с ядром контейнеров, пе­ ремещаются на большие расстояния. Поэтому специализация контейнеромест на этих пунктах невыгодна.

Ввиду того что на грузосортировочных пунктах местные и транзит­ ные контейнеры перерабатываются совместно, необходимо определить, при каком соотношении объемов погрузки этих групп контейнеров выгод­ но применять специализацию по назначениям плана формирования. Сде­ лаем это, сравнив пробеги кранов. Когда секции по станциям назначения не специализированы, пробег кранов при погрузке местных контейнеров составит

тив загруж аемы х вагонов, а число последних примерно равно числу спе­ циализированных секций. Тогда увеличение пробегов кранов при отсутст­

192

пунктов: РеК0МеНДУеМЫе СХ6МЫ специализации контейнеро-мест для контейнерных

•грузовых; б - • грузосортировочных (погрузка местных контейнепов больше ядра транзитных); сортировочных и грузосортировочных (погрузка местных контейнеров меньше ядра транзитных)

ак как величина Іг по сравнению с /3 незначительна (как показало моделирование работы крана Іг < 1 м, а /2 < 20 м), членами формулы (V I. 11) содержащими llt можно пренебречь. Погрешность в результате такого

Фтр N Тр /2-\-zNjp L-j-zN^p Іг\

7 З а к . 1121

193

определить число сформированных комплектов; сравнить число комплектов с числом вагонов по типам; выдать план комплектообразования на печать.

Род вагона необходимо знать потому, что на платформах и в полува­ гонах устанавливается разное количество условных контейнеров (за ус­ ловный контейнер примем 3-тонный, имея в виду занимаемую им площадь. Один 5-тонный принимается за 2 условных контейнера). Т ак, на четырех­ осной платформе без тормозной площадки размещ ается 12 условных кон­ тейнеров, на такой ж е платформе, но с тормозной площадкой — 11; на д вух­ осной платформе — соответственно восемь и семь. В четырехосный полува­ гон независимо от того, есть у него или нет тормозная площадка, поме­ щ ается десять контейнеров. Чтобы определить род вагона, можно восполь­ зоваться системой нумерации вагонов грузового парка железных дорог. Первый знак инвентарного номера платформы — 4, а полувагона — 6.

Определив количество вагонов по родам, необходимо подсчитать, мож ­ но ли сформировать из имеющихся на площадке и в вагонах контейнеров до­ статочное для погрузки количество комплектов, не нарушая плана форми­ рования. Д л я этого подсчитывается количество контейнеров на каждое наз­ начение плана. Назначение контейнера определяется по шифру, а коли­ чество условных контейнеров на каждое назначение плана формирования подсчитывается по инвентарным номерам контейнеров. Практически для этого можно пользоваться следующей укрупненной нумерацией контейне­ ров, увязанной с их грузоподъемностью и внешними размерами. Укрупнен­

Таким образом, инвентарный номер контейнера может иметь семь знаков; и менее. Чтобы по инвентарному номеру контейнера определить на ЭВМ . его грузоподъемность, необходимо впереди значащих цифр тех контейне­ ров, которые имеют менее семи знаков, проставить при кодировании инфор­ мации нули. Т ак как один 5-тонный контейнер по занимаемой площади равен двум 3-тонным (условным), а один 20-тонны й — шести, чтобы подсчитать число условных контейнеров в одном физическом, достаточно проделать в Э ВМ следующую процедуру. Первый знак инвентарного номера контей­ нера сравнивают с 0. Когда первый знак равен 0, второй знак инвентар­ ного номера сравнивают с 9. Если второй знак не равен 9 (контейнер 3-тон ­ ный), к числу условных контейнеров на соответствующее назначение д об ав-

196

ляется 1. Если второй знак равен 9, то третий знак инвентарного номера кон­ тейнера сравнивают поочередно с 7, 8 и 9. Если третий знак равен 7, 8 или 9, контейнер 3-тонный, если нет — 5-тонный. В первом случае в счетчик ус­ ловных контейнеров соответствующего назначения добавляется 1, во вто­ ром — 2. Когда первый знак инвентарного номера не равен нулю (равен 1), второй знак сравнивают с 0, 1 и 5. Если второй знак равен 0, физический кон­

Чтобы определить число готовых комплектов, состоящих из 10 и 11 кон­ тейнеров, счетчики количества контейнеров на назначения сравниваются с числами Юн 11. Числа сформированных комплектов на полувагоны, плат­ формы без ручного тормоза и платформы с ручным тормозом сравниваются с количеством физических полувагонов и платформ. Если комплектов по 10, 11 и 12 контейнеров больше, чем физических вагонов, то для погрузки отбирают комплекты, сформированные раньше других так, чтобы выпол­ нить срок доставки грузов. Если комплектов для загрузки какого-либо рода вагонов не хватает, то их пополняют порожними контейнерами. Информация о наличии порожних контейнеров хранится в памяти ЭВМ . В плане комплектообразования, выдаваемом на печать, указы вается количество вагонов

можно рассчитать расстояние от начала площадки до места установки каж ­ дого вагона последовательным прибавлением к половине длины первого вагона полных длин 1 (по осям автосцепок) следующих вагонов, вклю чая и тот, для которого оно вычисляется. Это расстояние присоединяется к со­ ответствующему порядковому и инвентарному номерам вагона и записы ­ вается в таблицу расстояний нахождения вагонов от начала площадки.

Определив длину вагона, рассчитав расстояние середины его от начала площадки и присвоив это расстояние каждому находящ емуся в вагоне контейнеру, можно рассчитать расстояние от каждого комплекта контей­ неров до вагона. Укрупненный алгоритм составления плана комплектооб­ разования с подготовкой данных о расположении на площадке вагонов приведен на рис. 60.

1 Можно предложить следующий алгоритм определения длины вагона с учетом автосцепок. При вводе информации, установив что данный вагон — четырехосная платформа, второй знак инвентарного номера ее сравнивают с цифрой 5. Если он равен 5, длину платформы по осям сцепления автосцепок принимают равной 14,2 м, если нет — то 14,62 м (длины вагонов, как константы, заносятся в память ЭВМ). Когда первый знак инвентарного номера вагона 6 (полувагон), седьмой знак сравнивают с 0, 1, 2 и 3. В зависимости от результата длина полувагона по осям сцепления авто­ сцепок принимается равной 14,41 м или 13,92 м.

специализировать контейнероместа на секции по назначениям плана форми­ рования и где такая форма специализации соблюдается на практике. Здесь каждый комплект контейнеров находится в пределах одной секции. Опти­ мальный вариант плана погрузки комплектов в вагоны в этом случае оче­ виден. Минимальными пробеги кранов будут в том случае, когда каждый комплект контейнеров грузится в стоящий напротив него вагон.

Однако, как показала практика, есть пункты, где специализировать, контейнероместа на секции по назначениям плана формирования вагонов, нецелесообразно. К ним относятся все сортировочные и те грузосортиро­ вочные контейнерные пункты, где ядро транзитных превышает объем по­ грузки местных контейнеров. На сети дорог насчитывается 32 таких пунк­ та, в том числе такие крупнейшие сортировочные и грузосортировочные

3 % , в общем объеме сортировки контейнеров — 37, а в общем объеме по­ грузки и сортировки — 2 2 % . Н а этих пунктах эксплуатируется свыш е 50 кранов. Кроме того, на сети есть контейнерные пункты с преобладаю­ щим объемом погрузки местных контейнеров, где специализация секций площадок по назначениям плана формирования хотя и выгодна, но не при­ меняется из-за недостатка емкости.

Н а сортировочных и грузосортировочных пунктах с большим удель­ ным весом сортировочной работы контейнеры в секциях, соответствующих каждому назначению плана формирования, расположены по всей длине погрузочно-разгрузочного фронта и в вагонах. В этих условиях выбор оп -

198

тимального варианта погрузки в соответствии с планом формирования — очень слож ная задача. Достаточно сказать, что число вариантов плана рав­ но числу возможных перестановок назначений вагонов п\, где п — число физических вагонов в подаче. Т ак, только при п = 10 число возможных комбинаций назначений составит 3 628 800. Н а крупных ж е сортировочных контейнерных пунктах количество вагонов в подаче достигает 50 физиче­ ских вагонов и более.

Назначение вагонов с комплектами контейнеров выбирает приемосдат­ чик груза, составляющий план погрузки, используя опыт и интуицию. Обычно при этом наибольшая группа контейнеров одного назначения, на­ ходящ аяся в вагоне, определяет и станцию назначения последнего, т. е. приемосдатчик пользуется принципом максимизации ядра контейнеров. Такой принцип упрощает планирование, но не гарантирует оптимального плана работы кранов при погрузке. В результате увеличивается пробег кранов, а такж е простой вагонов и контейнеров под грузовыми операциями. В связи с этим для составления плана погрузки контейнеров в вагоны вы ­ годно использовать современные математические методы. В качестве кри­ терия оптимальности можно принять пробег кранов вдоль площадки. Это объясняется следующим. Количество операций на перемещение контейне­ ров поперек площадки и подъем не зави сят от назначений вагонов, так как согласно существующим правилам каждый контейнер должен быть поднят для осмотра пломбы. В этих условиях простой вагонов и расходы на электроэнергию прямо пропорциональны пробегу кранов вдоль площадки. Пробег кранов как критерий оптимальности удобен потому, что его просто подсчитывать.

На контейнерном пункте (рис. 61) установлены десять четырехосных платформ с транзитными контейнерами (12 на каждой), подлежащими сор­ тировке. И з имеющихся на площадке и в вагонах контейнеров можно в со­ ответствии с планом формирования загрузить все десять платформ назначе-

Рис. 61. Схема размещения контейнеров на площадке и в вагонах к началу составле­ ния плана:

дом комплекте

нием на станции А, Б, В, Г , Д ,Е , Ж , 3 , И , К . Необходимо решить, в какой вагон надо грузить каждый комплект контейнеров, чтобы пробег кранов при погрузке был минимальным.

Задачу можно представить как известную в линейном программиро­ вании задачу о назначениях, которую в данном случае можно сформули­ ровать следующим образом. Имеются п вагонов и т комплектов контей­ неров, известны расстояния между каждым вагоном и каждым комплектом контейнеров. Требуется так распределить комплекты контейнеров по ва ­ гонам, чтобы общий пробег кранов при погрузке был минимальным. Так как число назначений может быть равно числу вагонов, решать задачу це­ лесообразно методами, в которых не встречается случаев вырождения, на­ пример методом разрешающих слагаемых. Однако при значительных разме­ рах матрицы корреспонденций вручную решить ее практически невоз­ можно.

Сформулируем задачу математически. Обозначим искомое назначение вагонов через хц [ і — индекс станции назначения (строки матрицы); / — индекс вагона (столбца матрицы)]. Тогда любое расстояние между комп­

Т ак как в один вагон могут быть загруж ены только контейнеры одного назначения, что исключает погрузку в него других назначений, хц могут быть равны 0 или 1. Решим числовой пример.

На схему (рис. 61) наложим масштабную линейку, приняв за начало отсчета на­ чало контейнерной площадки. Зная расположение каждого контейнера и каждого ваго­ на по отношению к началу координат, рассчитаем расстояния от каждого комплекта контейнеров до каждого вагона, т. е. L;7-, и запишем их в верхние строки клеток табл. 31. Для упрощения вычислительного процесса в данном примере все Lij по­ казаны уменьшенными в 10 раз (это не влияет на результаты расчетов). Пользуясь алгоритмом метода разрешающих слагаемых, составим оптимальный план погрузки кон­ тейнеров в вагоны. Этапы построения оптимального плана приведены в табл. 31—33.

200

Ш а г 1. В каждом столбце (табл. 31) находим клетки с минимальными пробегами и б каждую из них третьей строкой записываем 1, т. е. все количество вагонов, которое требуется для погрузки контейнеров одного назначения. В нашем примере такими клет­ ками будут K l, К2, КЗ, К4, Д5, Д6, Б7, Е8, Ж9 и 310. Это значит, что контейнеры

(в каждой строке по одному). В строках Б, Е, Ж и 3 для каждого назначения имеется один вагон. Разность в строках (положительная при избытке, отрицательная при недо­ статке и нуль при балансе) показана справа. Алгебраические суммы избытков и недо­ статков равны между собой.

Разобьем все строки на две группы: недостаточные — абсолютно и относительно и избыточные — абсолютно и относительно. К абсолютно недостаточным относятся строки с отрицательной разницей между наличием и потребностью комплектов, а к абсо­ лютно избыточным — с положительной разницей. К относительно недостаточным или

201