- •Теория транспортных процессов и систем
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины виды учебной работы
- •1.2.1. Объём дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа Введение
- •Раздел 1. Общие вопросы теории организации автотранспортных систем
- •Раздел 2. Формирование спроса и организация производства
- •Раздел 3. Функционирование транспортных систем
- •Тема 3.1. Системное описание транспортных систем и процессов
- •Тема 3.2. Описание функционирования автотранспортных систем доставки грузов
- •Раздел 4. Моделирование транспортных систем
- •Тема 4.1. Основные понятия моделирования транспортных систем
- •Тема 4.2. Моделирование транспортной сети
- •Тема 4.3. Транспортная задача линейного программирования и ее применение при решении автотранспортных задач
- •Тема 4.4. Планирование перевозок мелкопартионных грузов
- •Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения специальности 190701.65
- •Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения специальности 080502.65
- •Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения специальности 080502.65
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •Практические занятия (заочная форма обучения специальности 080502.65)
- •2.5.2. Лабораторные работы Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения специальности 190701.65)
- •Лабораторные работы (заочная форма обучения, специальность 190701.65)
- •2.6. Рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел1. Общие вопросы теории организации транспортных систем
- •1.1. Особенности автомобильного транспорта как системы
- •1.2. Маршруты движения подвижного состава
- •1.3. Классификация транспортных средств
- •1.4. Транспортный процесс как система с дискретным состоянием
- •Вопросы для самопроверки по разделу 1
- •Раздел 2. Формирование спроса и организация производства. Основные технико-эксплуатационные показатели транспортного процесса
- •2.1. Показатели парка подвижного состава
- •2.2. Показатели пробега подвижного состава
- •2.3. Показатели использования подвижного состава
- •2.4. Средние длины гружёной ездки и скорости движения
- •2.5. Грузоподъёмность подвижного состава
- •2.6. Производительность подвижного состава
- •2.7. Себестоимость перевозок
- •Вопросы для самопроверки по разделу 2
- •Раздел 3. Функционирование транспортных систем
- •3.1. Системное описание транспортных систем и процессов
- •3.2 Описание функционирования автотранспортных систем доставки грузов
- •Вопросы для самопроверки по разделу 3
- •Раздел 4. Моделирование транспортных систем. Математические методы решения автотранспортных задач
- •4.1. Основные понятия моделирования транспортных систем
- •4.2. Моделирование транспортной сети
- •Матрица условий
- •4.3. Транспортная задача линейного программирования и её применение при решении автотранспортных задач
- •Матрица условий
- •Исходный допустимый план перевозок
- •Построение цепочки перемещений
- •Матрица вычислений
- •Матрица вычислений
- •Матрица вычислений
- •4.4. Планирование перевозок мелкопартионных грузов
- •Расстояния между пунктами
- •Матрица условий
- •Матрица условий
- •Матрица расчёта
- •План перевозок
- •Окончательный план перевозок
- •4.5. Прогнозирование перевозок грузов
- •Матрица условий
- •Исходные данные
- •Матрица расстояний
- •Матрица условий
- •Оптимальный план возврата порожняка под погрузку
- •Матрица совмещённых планов
- •Выбор четырёхзвенных кольцевых маршрутов
- •Вопросы для самопроверки по разделу 4
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Задание на лабораторную работу
- •3.5. Методические указания к проведению практических занятий
- •Задание на практическую работу по функционированию транспортных систем
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задание на контрольную работу и методические указания к её выполнению
- •Задание
- •4.2. Задание на курсовую работу и методические указания к её выполнению
- •4.3. Тесты текущего контроля
- •4.4. Итоговый контроль
- •Перечень вопросов для подготовки к экзамену и зачёту
- •Пример оформления задания квалификационной работы
- •5 Мм (рамка) Граница листа
- •5 Мм (рамка)
- •20 Мм (рамка)
- •5 Мм (рамка) 10 мм (рамка)
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
4.2. Моделирование транспортной сети
Эта задача встречается на практике наиболее часто и является одной из наиболее важных.
Задача формулируется так
Имеются отправители грузов А1 , А2 …Аi…Аm с имеющимся у каждого отправителя количеством груза а1, a2…ai…am тонн.
Имеются получатели груза В1, В2…Вj…Вn с требуемым каждому количеством груза в1, в2…вj…вn тонн.
Каждый отправитель может удовлетворить запросы любого получателя.
Расстояния между отправителями и получателями известны и составляют lij км. Общее количество грузов, имеющееся у отправителей и требуемое получателю, равно.
Условие задачи записывается в виде табл. 1.
Таблица 1
Матрица условий
Пункт отправления |
Пункт назначения |
Наличие груза, т | |||||
B1 |
B2 |
…… |
Bj |
…….. |
Bn | ||
A1 |
l11 |
l12 |
…… |
l1j |
…….. |
l1n |
a1 |
A2 |
l21 |
l22 |
…… |
l2j |
…….. |
l2n |
a2 |
Ai |
li1 |
li2 |
…… |
lij |
…….. |
lin |
ai |
Am |
lm1 |
lm2 |
……. |
lmj |
…….. |
lmn |
am |
Потребность в грузе, т |
в1 |
в2 |
……. |
вj |
…….. |
вn |
Σвj=Σai |
Количество тонн груза для доставки в пункт Вjиз всех пунктов отправления равно
Х1j+Х2j+…+Хmj=,
где Хij - количество тонн груза предназначенного к отправке из Аi в Вj, а так как потребность пункта Вj составляет вj тонн, то
.
Сказанное справедливо для любого пункта Вj, поэтому получаем систему n- уравнений:
Х11 + Х21 + …+Хm1= в1,
Х12 + Х22 + …+Хm2 = в2, (1)
…………………………
Х1n + Х2n+ …+Хmn= вn.
С другой стороны общее количество груза, отправляемого из пункта Аi во все пункты назначения Вj составит
Хi1 + Хi2 + … +Хin = .
По условиям задачи эта сумма равна наличию груза в пункте Аi.
.
Сказанное справедливо к любому пункту отправления, имеем m аналогичных (1) уравнений:
Х11 + Х12 + … +Х1n= а1,
Х21 + Х22 + …+Х2n= а2, (2)
………………………..
Хm1 + Хm2+ … +Хmn= аm.
Более компактно уравнения (1) и (2) записываются в форме
,
.
Суммарная транспортная работа P из условий, таким образом, равна
P = .
Таким образом, в математической форме транспортная задача требует определения значений переменных Хij, минимизирующих линейную формулу
. (3)
При этом суммарное количество груза у отправителей должно быть равно количеству, требуемому получателю
. (4)
4.3. Транспортная задача линейного программирования и её применение при решении автотранспортных задач
Рассмотрим метод потенциалов. Этот метод рекомендуется использовать в курсовом проектировании.
Метод потенциалов реализуется с помощью строго регламентированной процедуры вычислений – алгоритма метода. При этом все вычисления производят в таблице-матрице, составленной по условиям задачи, представленной на рис.4.
Потенциальных
клеток нет
Рис. 4. Блок-схема алгоритма метода потенциал
Рис. 5. Алгоритм метода
Задача формулируется так: имеется ряд поставщиков транспортно-однородного груза и ряд потребителей этого груза. Требуется получить такой план закрепления, чтобы при перевозке грузов транспортная работа (т·км) была минимальной. Так как оптимизации подлежит транспортная работа, поэтому в качестве затрат в матрицу вводится расстояние между всеми пунктами.
Для решения задач по составлению оптимальных планов закрепления необходимо провести подготовительную работу, заключающуюся в определении следующих исходных данных:
1. Наименование грузоотправителей и объём поставок грузов.
2. Наименование грузополучателей и объёмы потребления.
3. Расстояние перевозки от каждого грузоотправителя до каждого получателя.
На основании исходных данных формируется матрица (табл.2).
Таблица 2