Полная версия

Главная arrow Прочие

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Выбор оптимальных вариантов грузопотоков лесоматериалов

1 2

С.И. Сушков , О.Н. Бурмистрова

!ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет

имени Г.Ф. Морозова»

2Ухтинский государственный технический университет

Аннотация — В статье рассмотрены математические модели оптимального распределении объема перевозок между различными видами транспорта. Представлена модель распределения потребностей в перевозках но видам транспорта, функция оптимальных затрат при железнодорожном варианте перевозки лесных грузов и функция оптимальной схемы грузопотоков с учетом взаимозаменяемости лесных грузов. Решение этих задач позволяет определить рациональные сферы применении автомобильного и железнодорожного транспорта при различных условиях транспортировки.

Ключевые слова — Транспортные потоки, оптимизация распределения, математическая модель, грузопоток.

При известных объемах отправления и потребления лесоматериалов, важное значение имеет распределение перевозок между железнодорожным и автомобильным транспортом. Экономически целесообразным признается тот способ доставки груза, при котором достигается меньшая сумма приведенных затрат.

Рассмотрим экономико-математическую модель:

при Ху >0, i = l,2,...,m, j -1,2,...,и где: m - количество станций погрузки; n - количество станций выгрузки; [dj} - объемы погрузки; -

объемы выгрузки; ltj } - кратчайшие (тарифные) расстояния между станциями погрузки и выгрузки; {хЛ

- искомые объемы перевозок.

Для определения рациональных зон снабжения и заполнения «свободных участков» рассчитываются потенциалы транзитных станций по формуле:

где: I - множество станций погрузки;

V) - потенциал г'-й станции погрузки; lik - кратчайшее (тарифное) расстояние между * -й станцией погрузки и к -й транзитной станции;

Vk - искомый потенциал к -й транзитной станции.

Для каждой i -й станции погрузки оптимальная схема грузопотоков разрешает перевозку в адрес только таких станций j, для которых выполняется условие:

Задачи (1) - (3) могут иметь множество оптимальных планов с одинаковым значением функционала (в тонно-километрах). В этом случае такому плану соответствуют определенные расходы железнодорожного транспорта на перевозки. Для выбора плана с наименьшими расходами решается задача:

где: с if- зависящие от размеров движения эксплуатационные расходы железнодорожного транспорта на перевозку единицы продукции от * -й станции погрузки до у -й станции выгрузки.

Использование результатов решения задачи (6) - (9) позволяет уменьшить эксплуатационные расходы железнодорожного транспорта. При этих условиях сохраняются устойчивые транспортные связи. Задача решается путем максимизации коэффициента устойчивости связей (Кс):

где: у у - потребный объем перевозки от i -й станции погрузки до j -й станции выгрузки;

/ - минимальный тарифный грузооборот, то есть оптимальный функционал задачи (6) - (9).

При совершенствовании схемы грузопотоков с учетом частичной взаимозаменяемости продукции оптимальное прикрепление и потенциалы станций погрузки и выгрузки определяются следующим выражением:

где: т - число станций погрузки; п - число станций выгрузки; сг- количество видов частично взаимозаменяемой продукции;

ly- кратчайшее (тарифное) расстояние перевозки от i -й станции погрузки до j -й станции выгрузки;

I д - коэффициент взаимозаменяемости q -го вида продукции; d? - объем погрузки продукции q - го вида на i -й станции погрузки;

by - объем выгрузки на j -й станции выгрузки; HfBj - ограничения на размер потребления (выгрузки) лесоматериалов q -го вида по j -й станции выгрузки (не меньше, не больше);

Ху - искомые объемы перевозок продукции q -го вида от i -й станции погрузки до j -й станции выгрузки.

Рациональные зоны снабжения при разработке оптимальных схем грузопотоков с учетом взаимозаменяемости различных видов продукции устанавливается следующим образом:

Для каждой /-й станции погрузки в оптимальной схеме грузопотоков разрешается перевозка продукции j -го вида в адрес таких станций, для которых выполняется условие:

где: V,- - потенциал г-й станции погрузки;

v? - потенциал станции j на первом «слое» сети для q-ro вида продукции (при отсутствии активных ограничений вида (17) потенциалы станций для всех видов продукции совпадают).

Формирование альтернативного оптимального плана грузопотоков с наименьшими затратами железнодорожного транспорта на перевозки, в разработанном плане по минимум Т км производится путем решения задачи:

где: Су - зависящие от размеров движения эксплуатационные расходы железнодорожного транспорта на перевозку единицы продукции q -го вида от i -й станции погрузки до j -й стации выгрузки;

/**- минимальный тарифный грузооборот, то есть оптимальный функционал задачи (14)-(24).

Оптимальный план грузопотоков, в наибольшей степени сохраняющего эффективные устойчивые связи осуществляется путем решения следующей задачи:

где у у - потребный объем перевозки продукции q- го вида от i -й станции погрузки до j -й станции выгрузки.

Информационная модель железнодорожной сети можно представить следующими массивами информации [2]:

  • 1. Массив описания вершин опорной сети;
  • 2. Массив описания участков опорной сети;
  • 3. Массив описания промежуточных станций;
  • 4. Массив полных названий станций;
  • 5. Словарь железнодорожных дорог;
  • 6. Словарь административных районов в регионе.

В массиве промежуточных вершин содержатся следующие сведения: принадлежность к дороге, код станции начала и конца участка опорной сети, на котором расположена промежуточная вершина, расстояние от начала участка до промежуточной станции и от неё до конца участка, сокращенное название станции, кода административного района [3].

Для того чтобы при принятии решения о формировании транспортных связей между предприятиями, необходимо выявить, прежде всего, излишне дальние перевозки. Это даст больше возможностей для повышения транспортабельности отдельных видов лесоматериалов, ликвидации встречных перевозок сырья и готовой продукции, обеспечить правильное распределение перевозок между видами транспорта [1].

Разработка такой схемы грузопотоков осуществляется путем решения открытых транспортных задач (при несбалансированности ресурсов и потребностей в них) в два этапа. На первом этапе решается задача оптимального прикрепления потребителей к поставщикам при выбранном варианте развития (сокращения) производства, а на втором - выбор местоположения пунктов производства (потребления) и разработка перспективных схем грузопотоков.

При этом случае необходимости, на первой стадии используются также решения, так называемых, двухэтапных транспортных задач, когда осуществляется комплексная оптимизация двух стадий перевозочного процесса-сырья и готовой продукции или перевозка груза на центральный склад, а затем распределение потребителям.

Выбор оптимального варианта направления перспективных грузопотоков лесоматериалов осуществляется решением открытой транспортной задачи:

где т - количество грузоотправителей;

п - количество грузополучателей;

Si - затраты на перевозку единицы продукции от i -го грузоотправителя j -му грузополучателю;

Sj - затраты j -го грузополучателя, связанные с потреблением единицы продукции;

Bj - перспективная потребность j -го получателя;

Aj - перспективный объем отправления / -м грузоотправителем;

АА { - нижняя (верхняя) граница планируемого объема отправления / -м грузоотправителем;

Ху - оптимальный перспективный объем перевозки от грузоотправителя к j -му грузополучателю.

По результатам решения разрабатываются предложения по улучшению размещения производства и потребления лесных материалов.

В пункты перегрузки леса с автомобильного транспорта на железнодорожный, лесоматериалы с автопоездов в стационарные периоды суток Atcm поступают через интервалы времени ^, имеющим плотность распределения:

где значения параметров ц и 77 определяются коэффициентом вариации ц, зависящим от схемы лесовозных дорог в лесосырьевой базе.

Продолжительность стационарного периода Atcm и интенсивности поступления леса Яст для погрузки в железнодорожные вагоны зависит от режима работы, расстояния вывозки аср и грузооборота Яср лесовозной дороги:

Характер изменения интенсивности потока лесовозных автопоездов в пункты перегрузки на железнодорожный транспорт в нестационарные периоды суток:

Железнодорожные вагоны (спецплатформы) на фронт погрузки леса (где подача производится не более одного раза в сутки), поступают в моменты времени tn, имеющие распределение вероятностей

где параметры у и г/ определяются и вычисляются, исходя из нормативного времени подачи вагонов, определяемого договором между железнодорожной станцией и лесопромышленным предприятием.

Исследованиями установлено, что время подачи платформ под погрузку леса с вероятностью не более 0,75 отличается от времени, обусловленного в договоре в 1,3-2 раза, а соответствующее значение для времени подачи под выгрузку на складах сырья в 1,3 - 1,5 раза. При вероятности 0,9 гарантированные сроки ранних и поздних подач отличаются от договорных в 1,7 раза (нижние склады) и 1,4-1,5 раза (склады сырья ДОКов).

Вывод

Совершенствование структурных схем технологических потоков в зависимости от распределения объемов транспорта леса между предприятиями региона заключается в разграничении области применения однопоточных и многопоточных линий и в объединении или разделении участков создания и выработки запасов леса и лесоматериалов с лесоперерабатывающими линиями.

Литература

[1] Сушков, А. С. Оптимизация территориального распределения транспортных потоков в лесном комплексе [Текст] / А. С. Сушков, О. Н. Бурмистрова // Лесотехнический журнал. - 2013. - № 2(10) . - С. 117-122.

[2] Макеев, В. Н. Общие теоретические положения формирования грузопотоков и размещение пунктов переработки древесины в лесных предприятиях ЦЧР [Текст] / В. Н. Макеев, С. И. Сушков. - Воронеж : ВЛТИ, 1992,- 19 с.

[3] Афоничев, Д. Н. Совершенствование транспортного освоения лесосырьевых баз [Текст] / Д. Н. Афоничев, П. С. Рыбников, В. А. Морковин // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 4. - С. 79-88.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>