Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Оптимизация процессов грузовой работы

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
26.66 Mб
Скачать

Рис. 14. Классификация грузовых фронтов

если транспортные связи между прирельсовым складом подъездного пути и цеховыми складами предполагается осущ ествлять средствами не­ прерывного транспорта, то входящий поток заявок со стороны промышлен­ ного предприятия можно принять детерминированным;

если на предприятии не проектируются цеховые склады или емкость их предусматривается незначительной, то работа промышленного транспор­ та, осуществляющего транспортные связи между цехами и прирельсовым складом, ^строго определяется технологическим процессом цехов и поэтому

входящий поток транспортных средств (вагонов, автомобилей) можно при­ нять регулярным; у

в остальных случаях входящий поток транспортных средств со стороны магистрального и промышленного транспорта можно принять простейшим а закон распределения времени выполнения грузовых операций — пока­ зательным. Основной аргумент в пользу такого допущения тот, что при пуассоновском распределении частоты поступления требований в систему обслуживания (грузовой фронт) и показательном распределении времени обслуживания время ожидания транспортными средствами выполнения грузовы х операций будет наибольшим по сравнению со всеми другими видами распределений. Следовательно, перерабатывающая способ­ ность будет рассчитана для наиболее трудных условий функционирова­ ния грузового фронта, что практически позволит исключить задержки

транспортных средств в ожидании грузовых операций и повысить надеж ­ ность работы.

60

3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ПРИ ДЕТЕРМИНИРОВАННОМ ХАРАКТЕРЕ РАБОТЫ

Детерминированный режим работы грузового фронта характеризует­ ся поступлением транспортных средств по расписанию или через опреде­ ленные интервалы (регулярный входящий поток) и постоянным (или близ­ ким к нему) временем выполнения грузовых операций. Д л я наиболее обще­ го случая оптимизации работы грузового фронта, когда определяют наи­ выгоднейшие значения числа погрузочно-разгрузочных машин у и подач х, времени работы склада в течение суток Т, составим выражение приведен­ ных затрат

R — —|-Са+ С3 —1- С4 —|—С5 —|-Св -f-С7 —J- Са -J-С9,

(II 1.5)

где Сх — расходы, связанные с амортизацией и ремонтом погрузочно-раз­ грузочных машин, с учетом коэффициента эффективности капи­ тальных вложений, руб.:

Сх = 0,01Дг/(Л + Д);

( I I I .6 )

К — стоимость погрузочно-разгрузочных машин с учетом их монта­

ж а и транспортировки, руб.;

у— число погрузочно-разгрузочных машин;

А— процент годовых отчислений на амортизацию погрузочно-разгру­ зочных машин;

Д— отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений;

С2 — расходы, связанные с вагоно-часами простоя при загрузке и раз­

грузке вагонов, руб. При поступлении вагонов в адрес грузово­ го фронта:

маршрутами

 

С2 = 3 6 5 ^ ^ - в ,

( I I I . 7)

 

УЯп

 

отдельными группами

 

 

С2 = 365 Д/2?в Св ;

(II 1.8)

 

УхЯа

 

QM

средний вес маршрута нетто, т ;

 

N — среднее количество вагонов, поступающих на грузовой фронт в те­

 

чение суток, в условных единицах;

 

св —

стоимость 1 вагоно-ч простоя, руб.;

 

qn — эксплуатационная производительность машины, пг/ч\

 

qB— средняя статическая нагрузка условного вагона, т ;

 

X

число подач на грузовой фронт в сутки;

 

61

C3 — затраты, связанные с простоем вагонов промышленного предприя­ тия при погрузке и разгрузке. При постоянном числе подач их опре­ деляют по формуле ( I I I . 7), если число подач не фиксируется, — по формуле (II 1 .8 );

С4 — расходы, связанные с подачей и уборкой вагонов у грузового фрон­ та. При поступлении вагонов маршрутами и применении стацио­ нарных погрузочно-разгрузочных машин и установок:

С4 = 365п (том у 4 - т п) сл,

( I I I .9)

если маршрут перед подачей делится на хм частей,

С4 = 365пм х к (t0M у + т п) сл,

(Ш Л О )

если вагоны поступают к грузовому фронту

отдельными груп­

пами при применении стационарных погрузочно-разгрузочных ма­ шин и установок

С4 = 3 6 5 х (т 0мг/-Ьтп) с л, (III. И )

при поступлении вагонов маршрутами и применении передвижных погрузочно-разгрузочных машин

С4 = 365/zMх м тм ел,

(III .12)

при поступлении вагонов отдельными группами

 

С4 = 3 6 5 rrMсл;

(III . 13)

тои — время следования маневрового локомотива с составом до стрелок,

 

ведущих на погрузочно-разгрузочные пути и обратно, ч\

 

тп — время

расстановки вагонов на погрузочно-разгрузочном пути,

ч;

/гм — число маршрутов, поступающих на склад в течение суток;

 

£j

— стоимость

1 локомотиво-ч маневровой

работы;

м а­

 

— количество

комплектов

однотипных

погрузочно-разгрузочных

 

шин,

установленных на

каждом погрузочно-разгрузочном пути;

тм — суммарная средняя продолжительность подачи и уборки вагонов, ч;

С5 — расходы, связанные

с вагоно-часами ожидания хм —

1 групп в а го ­

нов подачи на склад

и накопления на станционных путях при по­

грузке и выгрузке маршрута частями:

 

 

с

З б аѵ

О и Л ------- ! \

с ;

( I I I . 14)

 

УЧп

\

х м

)

 

62

С 0 — затраты, обусловленные вагоно-часами накопления при поступле­ нии вагонов в адрес грузового фронта отдельными группами в раз­ ных поездах в интервалах между двумя последовательными пода­ чами:

Са= 3 6 5

;

( I I I . 15)

С7 — затраты, связанные с ожиданием

вагонами выполнения

грузовых

операций, обусловленные некруглосуточной работой грузового

фронта:

 

 

С7 = 365Л/т 0 св,

(III . 16)

т0— время ожидания подачи вагонами, поступающими на станцию в пе­ риоды, когда грузовой фронт не работает, ч. Если длина фронта ра­ бот не ограничена и все вагоны, прибывшие во время перерыва в работе склада, могут быть сразу поданы к грузовому фронту, ва ­ гоно-часы простоя определяются зависимостью

Nxо

T*N

N (24—-71)3

( I I I . 17)

24-2х

2-24

 

 

если длина фронта ограничена и вагоны не могут быть поданы сразу,

N X0 = ^ +

(24- T)*N .

( I I I . 18)

0

2-24

4

'

Соотношения ( I I I . 17) и

(III . 18) получены исходя

из соображения,

что за период работы грузового фронта Т поступаетN Т , а за вре-

мя перерывов 24_т N вагонов.

Заметим, если в общих затратах учитывается составляющ ая С7, то из рассмотрения исключается С6.

С8— расходы на содержание склада и погрузочно-разгрузочных механиз­

мов:

 

Са= 3 6 5 Г (t/a+ flc);

(III . 19)

Они состоят из двух статей: затрат на обслуживание погрузочноразгрузочных механизмов (учитываются при повременной оплате труда механизаторов) в размере 365 уТа, где а — заработная плата работников, обслуживающ их погрузочно-разгрузочную машину, отнесенная к 1 ч ее работы; расходов на содержание приемосдатчи­ ков груза, кладовщ иков и других категорий работников склада, равных 365 Тас, где ас— стоимость содержания склада, отнесен­ ная к 1 ч его работы;

63

С9— расходы на амортизацию и ремонт погрузочно-разгрузочных путей:

 

с 9 =

0,01 (Аа + А ) 2 - ^ к а;

(II 1.20)

 

 

-'-’м

 

Ап — годовые отчисления

на амортизацию и ремонт погрузочно-разгру­

зочных путей,

% ;

 

 

L M— длина состава

маршрута, м ;

 

KJJ — стоимость сооружения 1 пог. м погрузочно-разгрузочного пути. Заметим, что при оснащении грузового фронта передвижными машина­

ми, Сд следует учитывать лишь в том случае, если длина склада, определяе­

мая его площадью и емкостью, меньше

длины состава маршрута. При по­

ступлении на склад, оснащенный стационарными

погрузочно-разгрузоч­

ными установками, вагонов отдельными группами выражение ( I I I . 20) при­

нимает вид

 

 

Сд = 0,01 (Лп +

А) — •2кп,

(ІИ -21)

 

X

 

где Ів— длина условного вагона, м. При оснащении грузового фронта пере­ движными погрузочно-разгрузочными машинами из соотношений ( I I I . 20) и ( I I I . 21) необходимо исключить коэффициент 2.

Выведем развернутые выражения приведенных затрат для нескольких типов грузовых фронтов. Функционал для грузового фронта, оснащенного передвижными погрузочно-разгрузочными машинами и установками, ког­

да вагоны поступают отдельными

группами,

 

 

R = С і +

С2 +

С4 +

С7 -(- С8,

( I I I .22)

Учитывая формулы

( I I I . 6), ( I I I . 7),

( I I I . 12), (III . 16)— ( I I I . 19),

развер­

нем его

 

 

 

 

 

 

 

R{x,

у,

Т ) = а 1у + —

+ а 3х + а і уТ +

 

+

а 5 Т

Г

.

(24— Г)2

(II 1.23)

X

+

 

24

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

а1 =

0,01/С(Л +

А);

_

365№дв св .

 

6*2--------------------

 

а3=

 

 

 

 

 

Я

 

365тм сл;

 

а4 =

365а;

( I I I . 2 4 )

аъ=

365ас;

 

ß« =

365УѴсв

 

 

 

 

2

64

Ограничения

Утіп^У ^ Уmax>

■^min ^ x ^ ^max'

Tmln^ T < 24;

z/min — минимальное число погрузочно-разгрузочных машин, определяемое объемом работы;

Утіа

Qn .

( I I I . 25)

QnT ’

 

 

Qa — объем грузопереработки, тонно-операций в сутки;

 

qa — производственная норма выработки машины, отнесенная к

И ее

работы;

 

 

л'тіП— минимальное число подач, определяемое длиной грузового фронта или требуемой регулярностью его обслуж ивания, когда при всех

условиях х ш1п ^ с

 

xmla = T~ I

(II 1.26)

Ьф— длина фронта работ, м ;

 

Tmin — минимальное время работы склада в пути, ч:

 

Ттш = — -

( I I I . 27)

Яп У

 

Учитывая соотношения ( I I I . 25)— ( I I I . 27), систему ( I I I . 24) сведем к двум условиям:

Яп Т

(111.28)

N1 ^

sC

'max’

Ъф

 

 

 

Ушах и Xmax определяются величиной ресурсов, выделенных на механиза­ цию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ и маневровую работу. Таким образом, задача заклю чается в том, чтобы найти такие х, у и Т, ко­ торые бы минимизировали функционал ( I I I . 23) при соблюдении ограниче­ ний ( I I I . 28). Если оптимизация технического оснащения и режима работы грузового фронта осущ ествляется только по параметрам х и у (число подач

3 Зак. 1 1 2 1

65

и количество погрузочно-разгрузочных машин), то выражение ( I I I . 23) при­ нимает вид

R (х, У ) —й1у~1—

,

( I I I .29)

ху

X

 

где а і = 0 ,0 ІК (А + Л) + 36 5 а Т ;

 

 

365JVcB Т

а* ~

2

Постоянные аг и а 3 имеют прежнее значение; система ограничений не изменяется. И наконец, если определяется только оптимальное количество погрузочно-разгрузочных машин и установок, тогда

tfQ/) = ßi*/ + y

,

(Ш.ЗО)

где а1==0,01/<(Л + Д )-{-3 6 5 а Г ;

 

 

 

365JV2CBqB

 

СІ2

----------------

 

Построим экономико-математическую модель для повышенного пути, который обслуживаю т устройства очистки и рыхления смерзш ихся грузов. Приведенные затраты в общем виде выразим следующим образом:

 

 

R = с1-|-с2-}-с4-)-с7-{-с8-|-св.

(іи.зі)

 

Учитывая формулы

( I I I . 6), ( I I I . 7),

( I I I . 12), ( I I I . 16)— ( I I I . 20),

развер

нем это выражение

 

 

 

 

 

 

R(x,

у, Т) = а 1у-{- —

-\г а3х + аі уТ +

 

 

 

 

ху

 

 

 

 

+a5T + as ^ + < 2 £ = p L j + 2L .

( I I I .32)

 

Постоянные

% —

ае определяются

соотношениями ( I I I . 24),

а а7 =

=

0,01(Л П -J- А)

іѴ /Кд. И з выражения

( I I I . 32) относительно просто можно

получить зависимости

приведенных

расходов от отдельных параметров.

В

выражении ( I I I . 32), кроме затрат, учтенных в формулах ( I I I .23)— ( I I I . 28),

включены расходы на

амортизацию и ремонт повышенного пути,

зави ся ­

щие от его длины. Оптимальная ж е длина повышенного пути при известном числе подач х* определяется зависимостью

L* = — ■ . ( I I I . 3 3 )

66

А. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ГРУЗОВЫХ ФРОНТОВ ПРИ НЕДЕТЕРМИНИРОВАННОМ ХАРАКТЕРЕ РАБОТЫ

При случайном режиме работы грузового фронта появляю тся время ожидания транспортными средствами выполнения грузовых операций и рас­ ходы, связанны е с этим ожиданием. Обозначим их величиной С10. В общем виде они определяются следующими выражениями:

если погрузочно-разгрузочные машины обслуж иваю т один входящий поток,

 

Сю — 365/0 N ст;

( I I I . 34)

если одни и те

ж е погрузочно-разгрузочные машины

обслуживают

несколько входящ их

потоков /(/— 1, 2,

..., /),

 

 

>

Ni ст},

 

 

С10 = 365/0 Д

(111.34а)

где Nj — число поступающих на грузовой фронт транспортных средств за сутки;

cTj — стоимость 1 ч простоя транспортного средства.

Таким образом,

задача

заклю чается в том, чтобы выразить

величину

t0 через параметры у,

х и Т.

Д л я простейшего входящ его потока

и одноли­

нейной системы обслуживания в табл. 14 приведены соотношения для опре­ деления среднего времени ожидания вагонами, автомобилями и судами на­ чала выполнения грузовы х операций.

 

Если

на грузовой фронт поступает / ( / = 1 , 2 , . . . , / )

входящ их

пото­

ков,

то

в этом случае

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

*0=— , г—

г

(Ш ,3 5 )

где

a.j — относительная загр у зка системы

обслуживания

грузового фрон­

 

 

та входящим потоком /. Физический смысл

а,- — вероятность

 

 

того, что она (все погрузочно-разгрузочные механизмы) занята;

 

Vj — коэффициент вариации случайной

величины ху,

 

 

 

xj — продолжительность выполнения

грузовых операций для

входя­

 

 

щего потока /.

 

 

 

 

3*

67

Т а б л и ц а 14

Входящий поток

 

постоянное

Регулярный

/ о—0

Пуассоновский

 

(простейший)

2 ( 1 - а )

°

Два простейших

<*іТі -|- а2т2

2(1 — а і — а2)

° ~

Время обслуживания

распределяемое

по показательному за­

произвольно

кону

tат

°2 ( 1 - а )

 

ат

 

а т (1 + Ѵ 2)

Г° ““

1

° ~

2(1

а)

j

1 а

+ а2Т2

 

а2Тх (1+Ѵ^) +

*о — 1, аг а2

 

2 ( 1 - а 1_

 

 

+ а 2Т2 (1 +

ѵ|)

 

 

— “a)

 

 

Величину

ѵ3 определяют на основе обработки статистических

наблю ­

дений. При постоянном времени выполнения грузовы х операций

Vj =

О,

при показательном его распределении

=

1.

 

 

 

Естественно, что

вероятность застать

грузовой

фронт занятым

тем

меньше, чем

меньше

продолжительность

грузовых

операций и

больше

количество погрузочно-разгрузочных машин и перерабатывающая способ­

ность грузового фронта.

 

 

 

Выразим относительную загрузку

погрузочно-разгрузочных м еха­

низмов а (индекс / опускаем). В общем

виде

зависимость

для ее опреде­

ления следующая:

 

 

 

 

 

 

( I I I . 36)

где Т — продолжительность работы грузового

фронта в течение суток, ч;

Тг — суммарная продолжительность

выполнения погрузочно-разгру­

зочных и складских операций на прирельсовом складе, мйшино-ч.

Так как при определении производственной нормы выработки учиты­

ваю т различные потери времени погрузочно-разгрузочных

машин, в том

числе связанные с их ремонтом и выполнением маневровых операций у гру­ зового фронта, для определения Тт целесообразно воспользоваться таким соотношением:

ТЛ г Qn

Яп

68

Тогда формулу для определения относительной загрузки системы об­ служ ивания грузового фронта можно записать так:

а

Qn

(II 1.37)

 

y T q a

 

Среднее время выполнения грузовых операций при поступлении ваго­

нов на грузовой фронт отдельными группами определяется

зависимостью

Т =

А ^ f

( I I I .38)

 

УХЯп ’

 

при поступлении вагонов маршрутами

 

т

QM

(111.39)

yxqа '

 

 

Учитывая формулы, приведенные в табл. 14, и соотношения ( I I I . 37)— ( I I I .39), можно для различных случаев работы грузового фронта опреде­ лить среднее время ожидания транспортными средствами грузовых опера­ ций. Например, если на склад грузового двора поступают два простейших входящ их потока вагонов и автомобилей (или других транспортных средств), обслуживаемых одними и теми ж е передвижными погрузочно-разгрузочны­ ми машинами и установками, то при произвольном законе распределения времени выполнения грузовых операций в однолинейной системе и отсутст­

вии

приоритета обслуживания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4yxqn ( T q n y — Q n)

(II 1.40)

 

 

 

 

 

 

 

где

t — среднее время загрузки или разгрузки автомобиля, ч;

 

 

ѵ х —

коэффициент вариации случайной величины т;

 

 

 

ѵ 2 — коэффициент вариации случайной величины t.

 

 

 

Формула ( I I I . 40) получена с

учетом

того, что загрузка

системы

при

обслуживании

входящ их потоков

вагонов

и автомобилей одинакова,

т. е.

° і =

« 2

=

а/2. Это отвечает существующей системе организации грузовой

работы

на

складах.

 

 

 

 

 

 

При показательном законе распределения времени обслуживания,

когда

 

=

1, формула

( I I I . 40) принимает вид

 

 

 

 

 

 

^

__ Qn (tqu УХ-^Nq-ß)

( I I I . 4 1 )

°2yxqn (Яп Ту—Qn)

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ