Диссертация (1173083), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Этифакторы необходимы для формирования системы ограничений и целевойфункции модели [136].В состав этих факторов входят в первую очередь:• интенсивность поступления грузов в порт по месяцам;• интенсивность отправления грузов из порта в течение навигации;• технологические возможности перевалочных процессов, в том числе сжелезной дороги на склад, из склада на речной транспорт, с речноготранспорта на склад.На втором этапе вводятся ограничения, необходимые для формализациимодели. Сначала вводятся индексы, затем имена переменных модели, т.е.имена искомых характеристик.
Далее формируются имена ограничений иимена коэффициентов при переменных. Такое подробное описание всеххарактеристик модели необходимо для полной автоматизации построениямодели, проведения оптимизационных расчетов и выдачи результатоврасчётов.В базовой модели в качестве основных искомых переменных приняты:• объемы поступления грузов по видам в каждый период с обозначениемсрока отправки;• объемы отправки грузов по видам в каждый период с обозначениемсрока прибытия в конечный пункт;• необходимое количество складских емкостей в каждый период.229Такой подход позволяет по результатам оптимизации определитьнеобходимые дополнительные складские емкости и построить планированиедеятельности порта (склада) с учетом имеющихся ресурсов.На третьем этапе приводится математическое описание модели.
Вкачествематематическойосновыбылипринятыметодылинейногопрограммирования. Модель описывается таким образом, чтобы можно былопри оптимизации легко использовать возможности стандартных пакетовприкладных программ.На четвёртом этапе связываем воедино исходные данные, формальноеописание модели и возможности ПК.Конечное назначение программ – полностью автоматизировать весьпроцесс решения задачи.На последнем этапе анализируются полученные результаты, в которых,помимо значений искомых переменных, определены интервалы значенийпеременных, позволяющие судить об устойчивости решения.В модели оптимизации складских емкостей перевалочных речныхпортов (стационарных складов) приняты следующие обозначения:rmin – календарный срок открытия навигации;rmax – календарный срок окончания навигации с учетом возможностидоставки груза в порт назначения;N – общее количество видов грузов, принятых к анализу;К – общее количество видов складских площадей;p – период прибытия груза в перевалочный порт: p = 1, r max ;r – период отправления груза из перевалочного порта: r = r min , r max ;S – самый поздний допустимый период получения груза конечнымпотребителем: S = r min , r max ;t – произвольный период: t = 1, r max не позже окончания навигации;i – вид груза: i = 1, N ;k – вид складских помещений: k = 1, K ;230Х ipr – объём i – го груза, поступающего в перевалочный порт в период ри отправляемого из порта в период r;Yrsi – объем i-го груза, отправляемого из перевалочного порта в период rдля удовлетворения потребности, запланированной к покрытию запросовраспределительной системы в период S;Uk– минимальное необходимое дополнительное увеличение площадейскладов k -ого вида;Z – cреднепериодное поступление общего объёма груза в перевалочныйпорт в навигационный период;W–среднепериодноеотправлениеобщегообъёмагрузаизперевалочного порта в навигацию;С(Uk) – функции затрат от величины введения дополнительныхскладских площадей k-го вида;bi – затраты на хранение i-го груза в течение одного периода;M ri – ограничение по объёмам отправления i-го вида грузов изперевалочного порта в r-ом периоде;Psi – потребность получателей в i-ом грузе в период S;Qi – остатки i-го груза, неотправленные в прошедшую навигацию ипредназначенные для отгрузки в текущую навигацию;Vi k – существующие объёмы складов k-го типа для итого груза;qi – удельная потребность в складских помещениях для i-го вида груза;1− если i − ый груз подлежит хранению в складах k − го типа,aki 0 − в обратном случае,dp – максимально допустимая интенсивность поступления грузов вперевалочный порт в р-ом периоде;l ip – максимально возможная интенсивность поступления грузов i-готипа в перевалочный порт в р-ом периоде;231ƒ kp – минимально возможная интенсивность поступления грузов дляразмещения в k-ом виде складов в р-ом периоде;qr – максимально возможная интенсивность отправки общего объёмагрузов из перевалочного порта в r-ом периоде.В модели используем следующие ограничения:Интенсивность поступления общего объёма грузов в перевалочный портв р-ом периоде:N r max∑ ∑ X ipr ≤ d p ,1, r maxp=(6.3)=i 1 =r pИнтенсивность поступления грузов i-го типа в перевалочный порт в ром периоде:r max∑ X ipr ≤ I ip ,p 1, r max , =i 1, N=(6.4)r= pОграничение представляет собой выполнение предыдущего ограничениякак более общего и поэтому включается в модель в случае некорректнойструктуры завоза грузов в перевалочный порт и только для значений индексаi, принадлежащих наперёд заданному множеству.Заполнение складов k-го вида по периодам:N r maxp∑ ∑ qi aki X ipr ≥ f pk , =1, r max , =k 1, K .(6.5)=i 1 =r pОбеспечение равномерности поступления общего объёма грузов вmax, r min ) :перевалочный порт в межнавигационный период (r1Nr min∑ ∑i =1 r = rX ipr − Z= 0; p= 1, r min .(6.6)max1Интенсивность отправки общего объёма грузов в r-й периодNr max∑∑=i 1 =S rYrsi ≤ qr ; r =r min , r max .minИнтенсивность отправки i-го вида грузов в r-ый период(6.7)232r maxYrsi {≤, =, ≥} M ri ; r min , r max ; i = 1, N .∑S =r(6.8)minТип этого ограничения может меняться в зависимости от груза, а общееколичество ограничений этого типа определяется вначале заданныммножеством.Равномерность потока отправления общего объёма грузов:r maxN∑∑=i 1 =S r minYrsi − W =0; r min , r max .(6.9)Потребность в i-ом грузе в s-ый периодs, ≥} Ps ; s =rmin , rmax , i =1, N .∑ Yrsi {=(6.10)r = r minОбъём отправления груза каждого вида в момент r должен быть небольше поступившего в порт перевалки до момента r груза того же вида:t∑=p sЁмкостьХ ipr+Q −ir maxrrmin , rmax .∑ ∑ Yrsi ≥ 0; t ==r r =s rminскладовсучётом(6.11)minнеобходимогоприращениядолжнаaki q 'Yrsi ≤ V k + U k ; k= 1, K :=t 1, r max .(6.12)обеспечивать хранение груза в каждом периоде.Ntr max∑∑ ∑=i 1 p= 1 r= rminak q'Х iprN−∑r maxt∑ ∑=i 1 r= rminS= rminПричём сумма:Nr maxt∑∑ ∑=i 1 =r rminS= raki q 'Yrsi ,(6.13)minдля значений t < rmin не имеет физического смысла, и в этом случаесоответствующие переменные типа Yrsi в ограничение не вводятся.В качестве целевых функций можно в зависимости от задачисследования применять несколько видов математических зависимостей:Принимаем: максимум пропускной способности порта.
В этом случае изограничений по складским площадям исключается переменная Uk:233r maxNr max∑∑ ∑=i 1 r= rminS= rminN r max r maxYrsi − ∑∑ ∑ ∆Х iрr → max .=i 1 p= 1 r= r(6.14)'Здесь Δ – векторная величина, регулирующая конкретное получение врешении значения переменной Х ipr . Для этого коэффициенту при Х iprдостаточно быть малой положительной величиной. Для того чтобы сумма,стоящая в правой части выражения, не повлияла на общее значение целевойфункции, координаты вектора должны определяться из выражения:Δ = (σ/2)/Побщ,(6.15)где σ – заданная точность определения целевой функции; Побщ – пропускнаяспособность порта;к∑ С (Uк= 1kN r max r max)U + ∑∑ ∑ X ipr → mink(6.16)i p= 1 r= pили, если учитывать затраты на хранение груза, в простейшем случаеN r max r maxC (U )U + ∑∑ ∑ [l i (r − p ) + Х pr ] → minkk(6.17)=i 1 p= 1 r= pВ связи с тем, что конкретные значения затрат на хранение грузовподчиняются сложной закономерности, трудно поддающейся формализации,точное их значение можно подсчитать по результатам оптимизации наоснове конкретных значений Хрr.
В модели же для отражения затратногофакторадостаточноввестивеличину,изменяющуюсявпрямопропорциональной зависимости от истинных затрат. Такой величиной можетбыть срок хранения грузов на складе.РасчётыпомоделипроводятсяРассчитывались планы прохождениядляречногоразличныхпортаОсетрово.видов грузов черезимеющиеся склады. На основе статистической обработки полученных плановвыявлена зависимость, определяющая минимально необходимый объёмскладов от структуры завозов грузов по мощностям.Vmin = –852 + 3,76Хср + 1,58Yср – 0,003Y2ср,(6.18)234гдеХср–среднемесячныйобъёмпоступлениягрузоввпортвмежнавигационный период; Yср – среднемесячный объём отправления грузовиз порта в навигацию.Расчёты показали, что в среднем одна сверхнормативная тоннамежнавигационного оборота требует введения 0,75 м2 складских площадей.На предприятии грузового автомобильного транспорта современныетехнологии спутниковой связи и навигации должны внедряться в рамкахавтоматизированной навигационной системы диспетчерского управления иконтроля движения транспортных средств.
Каждое транспортное средствопредприятия должно быть оборудовано набором телематических устройств.В качестве примера можно привести предприятие ООО «УсинскоеАТП» (г. Усть-Кут), которое использует программное обеспечение компанииOmnicomm, которое представляет собой комплексное продукт для работы врайонах севера России [296]. Датчики данной компании обладаютповышенными прочностными, износостойкими и температуростойкимихарактеристиками, что обеспечивает повышенную надежность даннойсистемы.В нашем случае при перевозках на автозимниках и по ледовымпереправам существуют следующие проблемы, которые решаются путемкомплексныхрешенийнапримереиспользованиятелематическогооборудования и программного обеспечения компании Omnicom (таблица6.1).В конечном итоге, применяя данную информационно-техническуюсистему, можно значительно повысить качество перевозки, скоростьдоставки, а также снизить вероятность несчастного случая при перевозках поавтозимникам и ледовым переправам.
Также это позволит вести оперативныйи управленческий учет получаемых данных [34, 35, 36, 296].235Таблица 6.1 – Проблемы, возникающие на перевозках грузов северногозавоза и их решение на основе применения комплексных решений компанииOmnicomm№п/п12345Проблемы при перевозкахРешение, используемоесистемой OmnicommВозможные последствияОпрокидываниетранспортного средства,Стихийный съезд сскладывание ТС, застреваниеавтозимникаподвижного состава, задержкаперевозки, повреждение грузаЗатопление транспортногоСтихийный съезд с ледовой средства, гибель водителя,застревание подвижногопереправысостава, утрата грузаУвеличение вероятности ДТПв связи с увеличениемПревышение скорости наостановочного пути,автозимникеуменьшение ресурсаподвижного составаЗастревание в снегу в связисо съездом с асфальтовойЗадержка перевозки грузадороги на автозимник иостановкой на обочинеНесоблюдение дистанциимежду автопоездами придвижении колоннойВероятность ДТППри покидании геозонымаршрута уведомлениеоператора, звуковой голосовойсигнал водителю в кабине ТСПри покидании геозонымаршрута уведомлениеоператора, звуковой голосовойсигнал водителю в кабине ТСБортовое устройствопосредством CAN шиныограничивает максимальнуюскорость ТСГолосовое напоминание озапрете резкой остановкипосле съезда с асфальтовойдороги на автозимникГолосовое предупреждениеводителям транспортныхсредств, движущихся вколонне6.5 Разработка методики оперативного и стратегического управлениясеверным завозом при возникновении нештатных ситуаций6.5.1 Использование принципа определения цены управленческого решенияНаосновеанализаработыПравительстваИркутскойобласти,муниципальных предприятий и предприятий, выигрывавших тендеры, былопределен ряд недостатков, которые говорят о необходимости вмешательствавтранспортныйпроцесссцельюповышенияэффективностиегофункционирования.