Полная версия

Главная arrow Логистика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ПЛАНИРОВАНИЕ И МАРШРУТИЗАЦИЯ ГРУЗОПОТОКОВ В ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ

Планирование грузопотоков в транспортных системах основывается на определении рационального объема и направлений перевозок.

Как уже отмечалось, грузопоток представляет собой некоторое количество грузов (в натуральных ед. измерения), которые транспортируются в определенном направлении за установленный период времени.

Управление транспортировкой в логистике во многом зависит от применения различных форм организации и распределения грузопотоков, которые обычно характеризуются многоступенчатостью. Принципиально возможные схемы организации грузопотоков показаны на рис. 12.1.

Схема организации грузопотоков

Рис. 12.1. Схема организации грузопотоков

Для изучения грузопотоков составляют так называемую корреспонденцию грузовых перевозок. Она представляет собой транспортную связь по перевозке грузов между пунктами или территориальными подразделениями транспортной логистики. Обычно корреспонденцию грузовых перевозок используют для характеристики грузовых потоков в макроло- гистических системах между отдельными районами страны и подразделениями транспорта.

Корреспонденция грузовых перевозок между районами называется межрайонной, между станциями — постанци- онной, между портами — межпортовой, между дорогами — междудорожной и т. д

На основании данных таблиц определяют соотношение между генерацией и прибытием грузов, а также вьюозом и ввозом как по отдельным корреспондирующим единицам, так и по совокупности их в целом (в тоннах, тонно-километрах).

В графическом изображении грузопотоки выражаются различными вариантами в виде: эпюр, графиков, картограмм.

Эпюру строят в координатах “Объем перевозок” (Q т) и “Расстояние” (L км). Значение Q откладывают по оси ординат, a L по оси абсцисс в соответствии с выбранным масштабом.

Эпюра имеет прямое и обратное направление движения грузопотоков.

Прямым считается такое направление, по которому перемещается наибольшее количество грузопотоков.

Отношение величины прямого грузопотока к величине грузопотока обратного направления называется коэффициентом неравномерности грузопотоков по направлениям.

Эпюры грузопотоков позволяют определить:

  • 1. Количество груза, отправляемого из каждого пункта, прибывающего в него и проходящего через него.
  • 2. Объем перевозок и грузооборот на каждом конкретном участке маршрута и на всей линии в целом.
  • 3. Среднее расстояние перевозки грузов.
  • 4. Нерациональные встречные перевозки (перевозки одинакового груза во встречных направлениях).

Грузопотоки могут быть изображены также в виде соответствующих графиков. В этом случае необходимо на карту района перевозок нанести пункты или микрорайоны генерации и назначения грузопотоков, т. е. генерирующие и грузопоглощающие пункты.

Затем карту перевозок делят на квадраты путем последовательного нанесения на равном расстоянии взаимно перпендикулярных линий. Далее полученные таким образом квадраты шифруют по буквенно-цифровой системе: по горизонтали буквы, по вертикали — цифры. Располагая информацией о количественных параметрах грузопотоков из генерирующих пунктов в пункты назначения, выбирают масштаб, в соответствии с которым наносят на карту линии различной ширины. Ширина линии должна быть пропорциональна количеству перевозимых грузов.

Еще один способ графического изображения грузопотоков — картограмма. Картограммы составляются на карте по действительным путям перемещения грузопотоков.

С помощью графических методов:

  • 1. Создается наглядная иллюстрация продвижения материальных потоков на макрологистическом уровне между пунктами генерации и назначения грузопотоков.
  • 2. Планируется и оценивается работа по транспортировке грузов.
  • 3. Определяется наиболее рациональное расположение трансформационных пунктов и терминалов.
  • 4. Минимизируются непроизводительные перемещения транспортных средств.

Для повышения эффективности планирования грузопотоков на макроуровне в логистике используется ряд показателей. Основными из них являются: густота движения, густота перевозок, средняя дальность перевозок.

Густота движения — это показатель, который характеризует использование пропускной способности транспортных сетей. Он рассчитывается путем деления количества транспортных средств, проследовавших по конкретному участку за определенный период времени, на длину участка.

Густота перевозок выражается через количество грузов, проходящих по участку трассы (железной, автомобильной дороги, внутреннего водного пути и т. д.) за определенный интервал времени.

На железнодорожном транспорте различают:

1. Тарифную густоту перевозок.

Она определяется путем деления тарифного грузооборота на эксплутационную длину линии.

2. Эксплутационную густоту перевозок.

Определяется путем деления эксплутационного грузооборота нетто на эксплутационную длину линии.

3. Густоту перевозок брутто.

Этот показатель рассчитывается как отношение грузооборота брутто к эксплутационной длине линии.

Густота перевозок может быть определена графически, аналитически и с помощью таблиц. Данные о густоте перевозок в транспортной логистике используются для: анализа пропускной способности транспортной сети; выявления нерациональных перевозок грузов; планирования размещения инвестиций в транспортную инфраструктуру и других целей.

Средняя дальность перевозок. Данный показатель является одним из важнейших при анализе работы транспорта. Он определяется делением грузооборота в тарифных тонно- километрах на количество перевезенных тонн. Расчеты, как правило, осуществляются по каждому виду транспорта как по всем грузам, так и по отдельным наименованиям.

Наибольшая средняя дальность перевозок грузов наблюдается на морском транспорте, наименьшая — на автомобильном. (Пассажирская — соответственно на воздушном и автомобильном транспорте.

Одним из направлений планирования является составление схем нормальных направлений грузопотоков. Это

специфический документ, определяющий, с каких дорог или участков на какие дороги или участки разрешено перевозить тот или иной груз.

Схемы нормальных направлений грузопотоков могут быть разработаны на основе транспортной задачи. При составлении искомых схем необходимо учитывать пропускную способность путей сообщения и ориентироваться на минимизацию транспортных издержек.

Основной математической моделью, используемой для решения задач составления оптимальных планов грузопотоков (иначе говоря, прикрепления потребителей к поставщикам), является так называемая транспортная задача линейного программирования (Т-задача).

В общем виде данная задача имеет следующую формулировку:

В т пунктах Аг, А2, ..., Ат производится некоторый однородный продукт, причем объем производства в пункте А. составляет d. единиц (г = 1, 2, ..., т).

Указанный продукт потребляется в п пунктах В{, В2, Вп, а объем потребления в пункте В. составляет Ъ. единиц (j = 1, 2, ..., п).

Известны транспортные расходы по перевозке единицы продукции из пункта А. в пункт В., которые равны С.. и приведены в матрице транспортных расходов С.

Требуется составить такой план грузопотоков, при котором весь продукт вывозится из пунктов производства и удовлетворяются запросы всех потребителей, а общая величина транспортных издержек является минимальной.

Для составления математической модели данной задачи, грузопоток, перемещаемый из пункта А. в пункт В., принимается равным х.. Требуется определить величину грузопотока

х > О, перемещаемого от г-го пункта генерации до j-го пункта назначения так, чтобы:

1) вывезти грузы всех поставщиков:

2) удовлетворить всех потребителей:

3) достичь минимальных суммарных издержек

где с.. — стоимость перевозки единицы груза из пункта г в пункт j.

Условие, необходимое и достаточное для разрешимости данной задачи, сводится к балансу:

Транспортные задачи решаются специальными методами линейного программирования, так как их решение сводится к нахождению минимума линейной функции от неотрицательных переменных, удовлетворяющих систему линейных уравнений.

Однако транспортная задача, как и любая задача линейного программирования, может быть решена также с помощью симплекс-метода. При этом в связи с особым строением системы ограничений, которое заключается в том, что все ограничения заданы в виде уравнений, каждая неизвестная входит только в два уравнения, а коэффициенты при неизвестных — единицы.

В то же время существуют методы решения Т-задачи значительно менее громоздкие, чем симплекс-метод. Одним из наиболее распространенных является метод потенциалов.

Потенциалами называется система чисел, приписанных соответственно каждой строке i и каждому столбцу j.

Экономическая интерпретация потенциалов следующая:

  • 1. Потенциал V., который устанавливается для каждой строки, можно принять условно за цену продукта в пункте его производства.
  • 2. Потенциал V., который устанавливается для каждого столбца, можно принять за цену продукта в пункте потребления.

В простейшем случае цена продукта в пункте потребления равна цене в пункте производства плюс транспортные расходы на его перевозку из пункта производства до пункта потребления. Это записывается следующим образом:

Приступая к решению Т-задачи, необходимо учитывать одну из теорем теории линейного программирования, суть которой заключается в следующем: всегда можно найти оптимальное базисное решение транспортной задачи, в котором число перевозок не будет превышать (т + п - 1).

Расчеты оптимального плана грузопотоков выполняются в специальной таблице, в которой кроме ресурсов поставщиков, потребности потребителей и транспортных расходов содержатся один столбец и одна строка для записи потенциалов (табл. 12.3).

Таблица 12.3

Расчеты оптимального плана грузопотоков

Поставщики

V)

Vi

Потребители

Всего

ресурсов

1

2

3

4

1

С

С12

*ЗС13

Х6С14

2

С21

Х2 С22

Х4С23

С24

3

Х С31

С32

Х5 СЗЗ

С34

Всего потребность

Здесь х — количество единиц продукции;

dm — потребность в ресурсах;

Ъп — наличие ресурсов.

Заметим, что в задачах данного типа, если сумма потребностей всех потребителей равна сумме ресурсов всех поставщиков, т. е. выполняется условие:

то такие Т-задачи называются закрытыми. Если же нет равенства ресурсов и потребности, модель называется открытой. В такой модели ограничения выражаются неравенствами. При этом возможны два случая:

  • 1. Ресурсы превышают потребность, и задача состоит в том, чтобы определить, у кого из поставщиков и какое количество продукции следует оставить с точки зрения минимизации транспортных расходов.
  • 2. Ресурсы меньше потребности. Тогда задача состоит в том, чтобы определить, кто из потребителей и какое количество продукции должен недополучить при минимизации транспортных расходов.

Для решения открытой транспортной задачи в таблицу вводят “фиктивного” потребителя, если ресурсы превышают потребность, или “фиктивного” поставщика, если потребность превышает ресурсы. Транспортные расходы по перевозке единицы продукции от “фиктивного” поставщика или к “фиктивному” потребителю принимаются заведомо большими, чтобы не затруднять поиски оптимального плана грузопотоков.

Представленная выше модель транспортной задачи применяется для планирования и управления в транспортной логистике прямыми грузопотоками. Однако на практике очень часто грузопотоки продвигаются по определенным маршрутам от источника генерации к конечному пункту через промежуточные субъекты. В этом случае в логистике используется транспортная задача в сетевой постановке.

Для решения этого типа задач все пункты, между которыми осуществляются перевозки, нумеруют в определенном порядке и соединяют дугами или стрелками, указывающими направления перевозок. В результате получается сеть с множеством вершин (точек).

Затем устанавливают следующие количественные характеристики логистической сети: d. — интенсивность грузопотоков в г-м пункте (количество отгруженного и отправленного груза из г-го пункта).

Если d. О, то груз из г-го пункта должен быть отправлен в количестве d.;

если d. = 0, то количество груза, прибывающего в г-й пункт, равно количеству убывающего груза, т. е. в этом случае г-й пункт является транзитным;

если d. < 0, то г-й пункт получает груз для потребления в количестве (d.).

При этом:

d.. — пропускная способность отрезка пути (г, j);

с.. — стоимость перевозки единицы груза по отрезку пути

(г, j);

х.. — количество груза, перевозимого от пункта г к пункту J-

Тогда транспортная задача в сетевой постановке будет иметь следующий вид: найти такие потоки х.. 0; (i, j = 1, 2, ..., п),

при которых достигается минимум затрат на перевозки.

Должны выполняться условия:

? По перевозкам

? По пропускным способностям

Критерием оптимальности плана х.. транспортной задачи в сетевой постановке является существование чисел (потенциалов) их, и2, ип таких, что:

Таким образом, решение транспортной задачи в сетевой постановке производится с помощью методов потенциалов по аналогии с решением транспортной задачи в матричной форме.

Сетевая постановка транспортной задачи оказьюается удобней в тех случаях, когда стоимость перевозок является аддитивной, т. е. она равна сумме поучастковых стоимостей (с.. = с.к cfc )- Тогда формирование общей стоимости перевозок между пунктами можно алгоритмизировать и производить с помощью ЭВМ. Например, при решении задачи на минимум общей себестоимости перевозок, можно считать, что она (общая себестоимость) складывается из суммы поучастковых.

При условии использования критерия тарифной платы это уже не так в связи с тем, что тарифная плата не аддитивна (тарифная плата с.. ^ с.к + ckj).

В крупных макрологистических системах при планировании грузопотоков приходится решать транспортные задачи большого размера (из-за значительного количества участников логистических каналов). При этом возникают трудности в информационном обеспечении и непосредственно в проведении необходимых расчетов. Поэтому, чтобы уменьшить размерность задачи, осуществляют операцию агрегирования.

Агрегирование заключается в том, что все источники генерации материальных потоков и всех потребителей делят на группы. При этом каждая группа принимается за один источник генерации или за одного потребителя. В качестве агрегированного (“сводного”) пункта можно брать районный, областной центры или условный, на основе какого-либо критерия, пункт.

Введем обозначения:

г — номер источника генерации (или потребителя) грузопотоков;

х., у. — коэффициент г-го источника генерации (или потребителя) грузопотоков;

Ь. — количество груза, отправляемого г-м источником генерации (количество груза, полученного г-м потребителем);

п — число источников генерации (потребителей), входящих в агрегированный пункт;

х, у — координаты условного агрегированного пункта;

I.. — расстояние между г-м источником генерации (или потребителями) грузопотоков, входящих в агрегированный пункт.

Тогда коэффициент условного агрегированного пункта вычисляют по формулам центра тяжести:

Если условный пункт агрегации находится далеко от любого из реальных источников генерации (потребителей) грузопотоков, то среди них (агрегированных) можно выбрать такой г , для которого взвешенная сумма расстояний будет наименьшей, т. е.:

Реальный агрегированный пункт i обладает тем свойством, что суммарная мощность грузопотоков в тонно-километрах от него ко всем остальным агрегированным пунктам будет наименьшей.

В транспортной логистике очень часто возникает потребность в смешанных перевозках, что означает организацию продвижения материальных потоков до конечного потребителя несколькими видами транспорта. Это предполагает осуществление перевалок грузов в определенных пунктах и в определенной последовательности. Такой, нередко многоэтапный, логистический процесс обусловлен тем, что многие грузы невозможно доставить определенному потребителю лишь одним видом транспорта.

Решая задачи о наилучших способах распределения грузов, необходимо учитывать однонаправленные грузопотоки,

т. е. те, которые исключают встречные перевозки одинаковых грузов. Для их выявления логистические цепи разбиваются на определенные участки со звеньями в соответствии с используемым видом транспорта. Эти звенья или, иначе говоря, промежуточные пункты, как правило, представляют собой различного рода терминалы, а точнее трансформационные центры, которые имеют комплекс демпфирующих устройств, обеспечивающих хранение и сохранность грузов во время перевалок.

В транспортной логистике для управления материальными потоками в рамках смешанных перевозок используют несколько моделей задач. Ниже представлены две наиболее распространенные.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>