20. Виды маршрутов (маятниковые и кольцевые)

Ключевой функцией транспортной логистики является транспортировка (перемещение) продукции транспортным средством. Движение материального потока обеспечивается с помощью транспорта. Транспорт представляет собой отрасль материального производства, осуществляющую перевозки людей и грузов. Затраты на транспортировку грузов составляют до 50 % общих затрат на логистику, соответственно, оптимизация транспортировки может дать существенный экономический эффект. Рационализацией процесса перемещения грузов занимается транспортная логистика.

К основным задачам транспортной логистики относят:

— создание транспортных коридоров и транспортных цепей;

— совместное планирование работы различных видов транспорта (в случае смешанных перевозок);

— совместное планирование работы транспорта и смежных производственных и складских звеньев;

— задачи разработки оптимальных маршрутов и графиков движения транспорта;

— рациональное планирование перевозок.

Важной составляющей логистической системы функцио­нирования транспорта является маршрут движения, так как от правильного выбора маршрута движения зависит эффек­тивность работы транспортного средства. называется путь следования транспортного средства при выполнении перевозок. При выполнении грузовых автомобильных перевозок можно выделить несколько типичных вариантов организации транспорт­ного процесса, имеющих различные маршруты движения.

– это маршруты, при которых путь перемещения транспортных средств между двумя логистическими пунктами повторяется неоднократно. Данный тип маршрутов под­разделяется на три вида:

— маятниковые маршруты с обратным холостым пробегом (β = 0,5);

— маятниковые маршруты с обратным не полностью гружен­ным пробегом (в этом случае 0,5 < β < 1,0);

— маятниковые маршруты с обратным полностью груженым пробегом (β = 1,0), (рис. 1), где β – коэффициент использования транспортного средства на маршруте.

называется путь следования автомобиля по замкнутому контуру, соединяющему несколько пунктов погрузки и разгрузки (рис. 2).

Разновидностью кольцевых маршрутов являются:

— развозочный, на котором загруженный автомобиль развозит груз по нескольким пунктам наз­начения и постепенно разгружается;

— сборочный, где автомобиль последовательно проходит несколько погрузочных пун­ктов, загружается и завозит груз в один пункт выгрузки;

— сборочно-развозочный, где одновременно один груз собирает­ся, а другой развозится.

Выбор маршрута – процесс оптимизации времени доставки грузов и эффективности использования транспорта.

Все маршруты автомобильных перевозок делятся на маятниковые и кольцевые.

Маятниковый маршрут – это такой маршрут, при котором пробег автомобиля между двумя конечными пунктами многократно повторяется. Различают следующие виды маятниковых маршрутов:

– с обратным холостым пробегом;

– с обратным частично груженным пробегом;

– с обратным полностью груженным пробегом.

Кольцевой маршрут – это пробег автомобиля по замкнутому контуру, на котором располагаются несколько последовательно объезжаемых пунктов. После совершения кольцевого маршрута автомобиль возвращается в исходный пункт. Различают следующие разновидности кольцевых маршрутов:

– развозочный, когда продукция от одного поставщика доставляется нескольким потребителям;

– сборный, когда продукция от нескольких поставщиков доставляется одному потребителю;

– сборно-развозочный, когда продукция получается у нескольких поставщиков и доставляется нескольким потребителям.

Для решения этой задачи применяются методы построения экономико-математических моделей, среди которых наиболее разработаны методы линейного программирования.

1.3 Кольцевые маршруты

Кольцевой маршрут – маршрут движения автомобиля по замкнутому контуру, соединяющему несколько потребителей (поставщиков). Разновидностями кольцевых маршрутов являются развозочные, сборные и сборно-развозочные маршруты. Развозочным называется такой маршрут, при котором продукция загружается у одного поставщика и развозится нескольким потребителям. Сборочный маршрут – это маршрут движения, когда продукция получается у нескольких поставщиков и доставляется одному потребителю. Сборно-развозочный маршрут – это сочетание развозочного и сборочного маршрутов.

Кольцевой маршрут – движение транспорта в одном направлении по замкнутой линии, на которой расположены точки погрузки и разгрузки.

Рисунок 1 – Схемы кольцевых маршрутов

Кольцевой маршрут характеризуется тем, что движение происходит в одном направлении по замкнутой линии, на которой расположены обслуживаемые пункты погрузки и разгрузки. Кольцевые маршруты выгодны при мелочных и сборных перевозках и при последовательном расположении погрузочно-разгрузочных пунктов по замкнутой линии.

Кольцевые маршруты имеют ряд преимуществ перед другими видами автомобильных перевозок. Они сокращают порожние пробеги, повышают разновидностями кольцевых маршрутов являются: развозочные, сборные и сборно-развозочные маршруты

Графикикольцевых маршрутов составляются на одну смену, а затем повторяются изо дня в день, из месяца в месяц. График лучевого (веерного) маршрута, например, по перевозкам из материального склада в производственные цехи составляется на среднегодовой месяц, причем к графику прилагается картотека номенклатуры и веса материалов, подлежащих доставке в цехи за рейс, разработанная также в расчете на среднегодовой месяц на основании графиков ПДО по запуску изделий в обработку.

Прикольцевом маршруте путь следования автомобилей составляют так, что получается замкнутый контур, соединяющий несколько транспортных пунктов доставки или получения груза. Накольцевых маршрутах рекомендуется применение только машин ЗИЛ-164 с неотцепляемыми полуприцепами.

Нормы времени на транспортные работы в условиях производства устанавливают в соответствии со схемой межцеховых и внутрицеховых транспортных потоков. Время на транспортировку определяют в зависимости от расстояния и скорости перемещения транспортного средства.

При составлении кольцевых маршрутов необходимо тщательно проанализировать все возможные варианты этих маршрутов, чтобы выбрать такие, которые обеспечивают наивысший коэффициент использования пробега. На составление маршрутов оказывает влияние род перевозимых грузов. В ряде случаев даже при наличии встречных грузопотоков порожний пробег подвижного состава неизбежен. При расчете кольцевых маршрутов определяем число оборотов автомобиля на маршруте, а затем производительность и другие технико-эксплуатационные показатели. Для сокращения холостых пробегов применяются кольцевые маршруты или автомобили загружаются на обратных рейсах.

Основным преимуществом кольцевых маршрутов является отсутствие всякой маневровой работы на станциях налива и слива по переформированию составов. Прикрепление постоянных составов дает возможность сформировать их полностью из однородных большегрузных цистерн с автосцепкой и автотормозами, что позволяет увеличить вес этих поездов, применить большую скорость перевозки и обеспечить лучшие условия для безопасности движения.

• оборот автомобиля — законченный цикл движения, т.е. движение от начального до конечного пункта и обратно;
• ездка — цикл транспортного процесса, т.е. движение от начального до конечного пункта.

Маятниковый маршрут с обратным холостым пробегом

Первым делом необходимо взглянуть на схематическое изображение подобного маршрута, чтобы иметь представление о том, с чем имеем дело. Для этого построим граф. Граф, он же Graph в Mathematica, идеально подходит для такого рода задачи, когда нужно отобразить несколько грузопунктов и соединить их линиями, длина которых нам сейчас не важна.

Хорошо, но совершенно не ясно где какой грузопункт и не ясно что значат эти стрелки. При помощи EdgeLabels и VertexLabels, названия которых говорят сами за себя, добавим текст в наш граф.

Уже лучше, но внешне выглядит не похоже на маятниковый маршрут, пора изменить это. Параметр GraphLayout с значением CircularEmbedding позволяет нам «закрутить» граф.

ImagePadding необходим для того, что бы весь текст помещался в рамки отображения графа. Отлично, остаётся только добавить красок и навести марафет.

Теперь, когда у нас перед глазами образец, рассчитаем показатели данного вида маршрута.

Дано

Решение

1. Определяем время оборота автомобиля на маршруте, ч:

2. Определяем количество оборотов за время работы автомобиля на маршруте:

3. Определяем возможную массу груза, перевозимую автомобилем за день, т:

4. Определяем необходимое количество автомобилей для перевозки 320т. груза:

5. Определяем коэффициент использования пробега:

Маятниковый маршрут с не полностью груженым обратным пробегом

Попробуем нарисовать граф. Почему попробуем? Потому что мне так и не удалось довести его до такого состояния, когда автоматически выводится граф в готовом виде. И только при помощи рук возможно отобразить его в необходимом виде. Что имеем:

Надеюсь что более продвинутые в Wolfram Mathematica пользователи помогут мне получить необходимый результат.

1. Определяем время оборота автомобиля, ч:

2. Определяем количество оборотов:

3. Определяем количество ездок:

4. Определяем производительность автомобиля, т:

5. Определяем необходимое количество автомобилей:

6. Определяем коэффициент использования пробега за 1 оборот:

Маятниковый маршрут с полностью груженым обратным пробегом

С построением этого графа проблем не возникло:

2. Определяем количество оборотов и ездок:

3. Объём перевозки груза, т:

4. Необходимое количество автомобилей для перевозки грузов:

5. Определяем коэффициент использования пробега за один день:

Автоматизация расчёта показателей маятниковых маршрутов

Проделано не мало работы, но какой в ней смысл, если большая часть формул считается на калькуляторе за полминуты? Поэтому мы не остановимся на достигнутом и пойдём дальше. Мы создадим интерфейс, который будет за нас считать все показатели, наше дело только «скормить» ему исходные данные. Начнём с простого, а именно с поля ввода (оно же и поле вывода результата):

Отлично, но непонятно что следует вводить или что выводится в этом поле. При помощи Row создаём строку, состоящую уже из нескольких элементов:

Поле вывода будет соответственно содержать в себе некую расчётную формулу, например:

Скомпонуем несколько таких полей для ввода и вывода:

Я думаю в структуре компоновки легко разобраться. Множество Row выстраиваются в колонки Column. Сами строки чередуются с описанием для них, простые строки. Style позволяет присвоить тексту какой-нибудь цвет, вроде Brown, Gray и тп. Результат выглядит так:

Упакуем всю структуру сначала в Panel, чтобы получить рамку, а затем ещё и в Style, чтобы получить возможность изменять оформление полей, а точнее их размер:

Окончательный внешний вид

Автопоказатели для маятникового маршрута с обратным холостым пробегом

Автопоказатели для маятникового маршрута с не полностью груженым обратным пробегом

Автопоказатели для маятникового маршрута с полностью груженым обратным пробегом

Используемая литература

Неруш Ю. М. Логистика: учеб. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ТК Велби, H54 Изд-во Проспект, 2008 — 520 с. ISBN 978-5-482-01995-5 Рекомендую купить, например, здесь: OZON.ru

Исходники

Проект в виде репы на GitHub — Wolfram-Math-in-Logistics Буду очень рад видеть ваши вопросы, рекомендации и возможно форки.

Подборка ссылок

• Wolfram-Math-in-Logistics: Прогнозирование материалопотока и товарооборота;
• Wolfram-Math-in-Logistics: Маятниковые маршруты;
• Ждите ещё.

Значительный объем грузов (до 85%) в народном хозяйстве перевозится
автомобильным транспортом, который является неотъемлемой составной частью
транспортной системы национальной экономики, ее наиболее гибким и мобильным
компонентом

В этой связи весьма актуальным является рациональное управление
автотранспортом, которое включает оптимизацию маятниковых и кольцевых маршрутов
и позволяет при одних и тех же объемах грузоперевозок снизить транспортную
работу, а также потребление горюче-смазочных материалов до 15–20 %.

Маятниковый маршрут – такой маршрут, при котором путь следования
транспортного средства (автомобиля, тракторно-транспортного агрегата) между
двумя (и более) грузопунктами неоднократно повторяется.

Маятниковые маршруты бывают:

– с обратным неполностью груженым пробегом;

– с обратным груженым пробегом.

Как показывает практика, самым распространенным и при этом самым неэффективным
видом маятниковых маршрутов в практике хозяйственной деятельности является
маршрут с обратным холостым пробегом (рисунок 1).

Б – товарная база (место загрузки транспорта); П – потребитель товара;

lег – груженая ездка; lх – холостой (порожний) пробег.

Рисунок 1. – Графическое представление маятникового маршрута с обратным
холостым пробегом

Примером маятникового маршрута с обратным холостым пробегом является следующая
производственная ситуация: на конкретную дату потребителю необходимо доставить
100 тонн груза с помощью одного самосвала грузоподъемностью 10 тонн, то есть
самосвал сделает 10 груженых ездок потребителю.

Повышение эффективности использования автотранспорта на маятниковых маршрутах
с обратным холостым пробегом возможно (при прочих равных условиях) путем
увеличения технической скорости транспорта, применения прицепов, максимального
использования грузоподъемности транспорта, сокращения времени на
погрузочно-разгрузочные работы, а также в результате оптимальной маршрутизации.

Прежде чем рассмотреть оптимизацию маятниковых маршрутов с обратным холостым
пробегом, представим определения необходимых базовых понятий:

1. Груз – это товар или материальный ресурс принятый к перевозке. При этом,
если груз упакован в определенную тару и защищен от внешних механических и
атмосферных воздействий, то такой груз называется транспортабельным.

2. Ездка – законченная транспортная работа, включающая погрузку товара,
движение автомобиля с грузом, выгрузку товара и подачу транспортного средства
под следующую погрузку.

3. Груженая ездка – это путь движения автомобиля с грузом.

4. Порожний (холостой) пробег – это путь движение автомобиля без груза.

5. Оборот – выполнение автомобилем одной или нескольких транспортных работ
(ездок) с обязательным возвращением его в исходную точку.

6. Время на маршруте – это период времени с момента подачи автомобиля под
первую погрузку до момента окончания последней выгрузки.

7. Время в наряде – это период времени с момента выезда автомобиля из
автопарка до момента его возвращения в автопарк.

8. Первый нулевой пробег – путь движения автомобиля из автопарка к месту
первой погрузки.

9. Второй нулевой пробег – путь движения автомобиля из места последней
разгрузки в автопарк.

10. Техническая скорость, которая представляет собой отношение общего пробега (
lобщ) автомобиля за рабочий день к времени движения (tдв), которое включает
кратковременные остановки, регламентированные правилами дорожного движения.

Следует подчеркнуть, что в случае если оптовая база имеет собственный
подвижной состав автомобильного транспорта, то в данной ситуации время в наряде
равно времени на маршруте.

Реализацию задачи оптимизации маятниковых маршрутов с обратным холостым
пробегом рассмотрим на примере следующей производственной ситуации. В
соответствии с заключенными договорами на оказание транспортных услуг
автотранспортное предприятие (АТП) 24 июня 2009 г. должно обеспечить доставку
гравия трем потребителям П1, П2 и П3, потребности которых составляют
соответственно 30, 40 и 50 м3. При этом оговорено, что доставка должна быть
обеспечена независимо от времени рабочего дня. Расстояния в километрах пути
между АТП и потребителями, а также между потребителями и карьером (К) откуда
будет осуществляться доставка гравия, представлены на схеме (рисунке 2).

Рисунок 2. – Схема размещения автотранспортного предприятия (АТП), карьера (К)
и потребителей (П)

Следует отметить, что при составлении данной схемы наряду с обеспечением
минимального расстояния между соответствующими пунктами, необходимо учитывать
следующие факторы: фактическое состояние дорожного покрытия, количество
возможных кратковременных остановок регламентированных правилами дорожного
движения и т. п. Это позволит с одной стороны сократить физический износ техники
в результате ее производственной эксплуатации, а с другой – увеличить
производительность автотранспорта. Так, в нашем примере (см. рисунок 2) длина
груженой ездки от точки К до П1 составляет 18 км, что больше суммы первого и
второго нулевого пробегов (6 + 10 = 16 км) и обусловлено учетом вышеуказанных
факторов.

Транспортировка груза в соответствии с договорами будет осуществляться
автомобилями МАЗ с емкостью грузовой платформы 5 м3. В этой связи в пункт П1
потребуется сделать 6 ездок (30 м3 : 5 м3), в пункты П2 и П3 – 8 и 10 ездок
соответственно. Наряду с этим принималось, что время работы автомобилей в
наряде – 8 часов, техническая скорость – 40 км/час, а суммарное время под
погрузкой-разгрузкой – 20 минут.

Так как договора заключаются с каждым потребителем отдельно, в этой связи для
каждого потребителя требуется определить необходимое количество автомобилей для
его обслуживания, а также путь, который проходит это количество автомобилей.

Для обслуживания потребителя, например, за 8-ми часовой рабочий день может
потребоваться один и более автомобилей. Поэтому, во-первых, необходимо
определить то количество автомобилей, которое нужно для обслуживания
потребителя за время работы в наряде (8 часов) по формуле:

Полученное количество автомобилей округляется в большую сторону до целого
числа.

Так, необходимое количество автомобилей для первого потребителя (П1) составит:

Рассчитанное дробное число (0,92) округляется в большую сторону до целого
числа – 1 автомобиль.

Необходимое количество автомобилей для второго потребителя (П2):

Рассчитанное дробное число (0,94) округляется в большую сторону до целого
числа – 1 автомобиль.

Необходимое количество автомобилей для третьего потребителя (П3):

Рассчитанное дробное число (0,89) округляется в большую сторону до целого
числа – 1 автомобиль. Путь, который проходят автомобили (полученное количество
автомобилей) при обслуживании соответствующего потребителя определяется по
следующей формуле:

Так, путь, который проходит полученное количество автомобилей (1 автомобиль)
для обслуживания первого потребителя составит:

Путь, который проходит полученное количество автомобилей (1 автомобиль) для
обслуживания второго потребителя составит:

Путь, который проходит необходимое количество автомобилей (1 автомобиль) для
обслуживания третьего потребителя составит:

Результаты представленных выше расчетов отмечаются в соответствующих договорах
на обслуживание потребителей и являются исходной базой для расчета стоимости
транспортных услуг для каждого из потребителей. Таким образом, совокупный
дневной пробег автомобилей по обслуживанию трех потребителей согласно договорам
составит 560 км (214+194+152км).

Задача оптимизации транспортных маршрутов состоит в том, чтобы обеспечить
минимально необходимый пробег автомобилей при обслуживании потребителей. Анализ
исходной информации и рисунка 2 показывает, что совокупный груженый пробег
автомобилей оптимизировать невозможно, так как количество ездок, которое
необходимо сделать потребителям, а также расстояния от карьера до пунктов
назначения строго зафиксированы договорными обязательствами. Следовательно,
оптимизация маятниковых маршрутов возможна только за счет минимизации
совокупного порожнего пробега. Это достигается, одновременно учитывая второй
нулевой и холостой пробеги автотранспорта для соответствующих потребителей.
Так, например, в нашем примере потребитель П2 отличается минимальным вторым
нулевым пробегом (8 км). Однако, максимальный холостой пробег имеет место при
обслуживании потребителя П3 (холостой пробег = груженой ездке = 18 км). В этой
связи, чтобы учесть влияния этих двух показателей необходимо определить их
разность для всех потребителей.

Таким образом, минимизация совокупного порожнего пробега возможна в случае
выполнения следующих двух условий:

1. Построение маршрутов по обслуживанию потребителей (пунктов назначения)
необходимо осуществлять таким образом, чтобы на пункте назначения, который
имеет минимальную разность расстояния от него до автотранспортного предприятия
и расстояния от товарной базы (в нашем случае, карьера) до этого пункта
назначения (разность второго нулевого пробега и груженой ездки), заканчивало
свою дневную работу, возвращаясь на автотранспортное предприятие, максимально
возможное число автомобилей. При этом данное максимальное число определяется
количеством ездок, которое необходимо сделать в этот пункт назначения. Так,
если общее число автомобилей по обслуживанию всех потребителей равно или меньше
количества ездок, которое необходимо сделать в указанный пункт назначения, то
все эти автомобили проедут через данный пункт назначения, сделав последнюю
груженую ездку в конце рабочего дня при возвращении на АТП. В противном случае,
если общее число автомобилей по обслуживанию всех потребителей больше
количества ездок, которое необходимо сделать в указанный пункт назначения, то
автомобили, которые входят в превышающее число, должны оканчивать свою дневную
работу на пункте назначения, имеющем следующее по величине минимальное значение
разности второго нулевого пробега и груженой ездки и т. д.

2. Общее число автомобилей, работающих на всех маршрутах при обслуживании
потребителей, должно быть минимально необходимым. Это достигается обеспечением
максимально полной загрузки автомобилей по времени в течение рабочего дня
(например, восьмичасовой рабочей смены).

С учетом вышепредставленных условий запишем структурную математическую модель
оптимизации маятниковых маршрутов:

где L – совокупный порожний пробег, км;

j – номер потребителя;

n – количество потребителей;

l0Пj – расстояние от пункта назначения (Пj) до автотранспортного предприятия
(второй нулевой пробег), км;

lКПj – расстояние от товарной базы (в нашем случае, карьера К) до пункта
назначения (Пj) (груженая ездка), км;

Xj – количество автомобилей, работающих на маршрутах с последним пунктом
разгрузки (Пj);

Qj – необходимое количество ездок в пункт назначения (Пj);

N – общее число автомобилей, работающих на всех маршрутах.

Применяется следующий алгоритм решения подобных задач.

Таблица 1 – Исходная рабочая матрица № 1

Выбирают пункт, имеющий минимальную оценку (разность расстояний). В нашем
примере – это пункт назначения П1.

2. Учитывая исходную информацию (двухсторонние договора), предварительно
принимается общее число автомобилей (N), работающих на всех маршрутах по
обслуживанию потребителей П1, П2 и П3 (в нашем примере равно трем). Следует
подчеркнуть, что в результате оптимизационных расчетов число (N) может остаться
на прежнем уровне или сократиться.

3. В соответствии с первым условием обеспечения минимизации совокупного
порожнего пробега устанавливается количество автомобилей, которое проедет через
выбранный пункт назначения (см. п. 1 алгоритма), осуществляя последнюю груженую
ездку в конце рабочего дня при возвращении на АТП. В нашем примере этот пункт
назначения П1. При этом, так как общее число автомобилей по обслуживанию
потребителей П1, П2 и П3 равно трем (меньше необходимого количества ездок,
которое необходимо сделать в пункт назначения П1, в два раза) следовательно, на
данном пункте будут оканчивать свою дневную работу все три автомобиля,
осуществляя в пункт П1 по две груженые ездки.

Так как в пункты назначения П2 и П3 необходимо сделать четное число ездок 8 и
10 соответственно (не делится поровну на каждый из трех автомобилей), очевидно,
что каждый из автомобилей будет двигаться по собственному маршруту или один из
них – по одному маршруту, а два других – по другому.

4. Определяется маршрут движения для первого автомобиля. Для этого выбирают
два пункта, имеющих минимальную и наибольшую оценку (разность расстояний). В
нашем случае это соответственно –8 (П1) и 6 (П3). Исходя из первого условия,
автомобиль, обслуживающий эти пункты назначения начинает рабочую смену с пункта
П3 и заканчивает пунктом П1.

5. Определяется, какое количество груженых ездок сможет сделать автомобиль в
пункты назначения первого маршрута за восьмичасовой рабочий день.

Из вышепредставленных рассуждений (см. п. 3 алгоритма) в пункт назначения П1
будет сделано две груженые ездки. В этой связи остается определить, сколько
ездок осуществит автомобиль в пункт П3.

Для этого рассчитывают поминутное время работы первого автомобиля на маршруте.

Время в пути от Г до К = (lГК/υт) · 60 мин. = (6/40) · 60 = 9 мин.

Время в пути от П1 до Г = (10/40) · 60 = 15 мин.

Время оборота КП3К = ((7 + 7)/40) · 60 + 20 = 41 мин.

Время в пути КП1КП1 = (18·3/40) · 60 + 20·2 = 121 мин.

Где 20 минут – это суммарное время под погрузкой-разгрузкой.

Определяем, сколько ездок сделает автомобиль в пункт П3, учитывая, что время
его работы в наряде составляет 480 мин.

(480 – 9 – 121 – 15)/41 = 8 ездок.

6. Цикл повторяется. Составляется вторая рабочая матрица с учетом выполненной
работы на первом маршруте. В нашем примере в пункт назначения П1 сделано 2
ездки, а в пункт П3 – 8 ездок (таблица 2).

Таблица 2 – Рабочая матрица № 2

7. Определяется маршрут движения для второго автомобиля. В нашем примере
(принимая во внимание пункты 3 и 4 алгоритма), очевидно, что маршрут движения
второго автомобиля будет проходить через все три пункта назначения: в начале
рабочего дня второй автомобиль сделает две ездки в пункт П3 (таким образом,
дообслужив его), начнет обслуживание пункта П2 и также как первый автомобиль
сделает в конце рабочего дня две груженые ездки в пункт П1 и возвратиться на
АТП. Из этого следует, что необходимо определить, сколько ездок осуществит
(успеет осуществить) второй автомобиль в пункт П2.

Рассчитаем поминутное время работы на маршруте движения второго автомобиля.

Время в пути от Г до К = (6/40) · 60 = 9 мин.

Время оборота КП2К = ((12 + 12)/40) · 60 + 20 = 56 мин.

Определяем, сколько ездок сделает второй автомобиль в пункт П2, учитывая, что
время его работы в наряде составляет 480 мин.

(480 – 9 – 82 – 121 – 15)/56 = 4 ездки.

8. Цикл повторяется. Составляется третья рабочая матрица с учетом выполненной
работы на первом и втором маршрутах. В нашем примере в пункт назначения П1
сделано 4 ездки, в пункт П3 – 10 ездок (дневные потребности удовлетворены), а в
пункт П2 – 4 ездки (таблица 3).

Таблица 3 – Рабочая матрица № 3

9. Определяется маршрут движения для третьего автомобиля. Анализ таблицы 7. 3
показывает, что его маршрут движения будет проходить через пункты назначения П2
и П1: в начале рабочего дня третий автомобиль сделает 4 ездки в пункт П2, и
также как первый и второй автомобили сделает в конце рабочего дня две груженые
ездки в пункт П1 и возвратиться на АТП.

Сравнивая маршрут движения третьего автомобиля с маршрутом движения второго,
можно с уверенностью сказать, что третий автомобиль будет иметь определенную
недогрузку по времени рабочей смены. Определим ее величину, для чего рассчитаем
поминутное время работы на маршруте движения третьего автомобиля.

Величина недогрузку по времени рабочей смены третьего автомобиля составит:

480 – 9 – 224 – 121 – 15 = 111 мин. ≈ 2 часа.

Величина недогрузку по времени рабочей смены третьего автомобиля позволяет при
необходимости направить последнего на выполнение другой транспортной работы.

10. Составляется сводная маршрутная ведомость (таблица 4).

Таблица 4 – Сводная маршрутная ведомость

Анализ таблицы 4 показывает, что совокупный дневной пробег трех автомобилей в
соответствии с проведенными оптимизационными расчетами составляет 542 км, что
на 18 км (560 – 542 км) меньше по сравнению с традиционным порядком
обслуживания (до оптимизации).

Анализ алгоритма и порядок оптимизация маятниковых маршрутов с обратным
холостым пробегом указывает на высокую трудоемкость расчетных работ, что не
позволяет в должной мере использовать подобный подход для определения
оптимальной маршрутизации на практике.

В связи с этим был разработан программный продукт, который позволяет
осуществлять оптимизацию маятниковых маршрутов с обратных холостым пробегом с
помощью компьютерной техники, что дает возможность снизить трудоемкость
расчетных работ в десятки раз, обеспечивая тем самым его привлекательность для
повсеместного внедрения в практику хозяйственной деятельности не только
автотранспортных предприятий, но и других организаций, осуществляющих
грузоперевозки.

Программа дает возможность оптимизировать маршруты по обслуживанию до восьми
потребителей посредством автотранспорта или тракторно-транспортных агрегатов в
количестве не более восьми единиц, имеющих одинаковые технико-эксплуатационные
показатели: грузоподъемность (объем грузовой платформы) и скорость движения.

Выходной продукцией программы является маршрутная ведомость, устанавливающая
не только последовательность движения автомобилей на маршрутах, но и
протяженность, и продолжительность каждого из маршрутов. Наряду с этим
программа показывает необходимое количество единиц транспортных средств, а
также их совокупный пробег до и после оптимизации, что позволяет определять
размер экономического эффекта от использования оптимальной маршрутизации.

Рассмотрим реализацию предлагаемого программного продукта на представленном
выше примере, используя следующий алгоритм.

1. С учетом исходной информации заполняются зеленые области таблицы листа
«план» – это ячейки C3–C10, D3–D10, E3–E10, C13, D13, E13, G13, H13 (таблица 5).

«Жирные» области таблицы не заполняются. Они рассчитываются программой
согласно формулам (1) и (2).

2. После заполнения таблицы на листе план необходимо «щелкнуть» кнопку
«Оптимизация». Программа, выполнив оптимизационный расчет, в результате
представляет на листе «Маршрут» маршрутную ведомость движения автомобилей
(М1–М8).

В нашем примере в результате оптимизации получено, что для обслуживания трех
потребителей необходимо три автомобиля, маршруты движения которых представлены
в таблице 6. Следует отметить, что буквой А обозначается автотранспортное
предприятие (место ночной стоянки), буквой Б – товарная база, буквой П (П1, П2,
П3) – потребители.

Таблица 6 – Маршрутная ведомость

Анализ маршрутной ведомости показывает, что соответствующий маршрут
представляет собой последовательное выполнение отдельным автомобилем отрезков
пути (А-Б, Б-П2 и т. д. ). При этом для каждого отрезка указываются:

— продолжительность времени для его прохождения,

— время окончания его прохождения с начала смены.

Важно подчеркнуть, что продолжительность времени для прохождения груженой
ездки (например, Б-П2) включает не только время на преодоления пути (12 км), но
и суммарный простой автомобиля под погрузкой-разгрузкой.

Наряду с эти для каждого маршрута указывается его протяженность и
продолжительность выполнения. Так, для маршрута М1 протяженность составляет 202
км, а продолжительность выполнения – 7 часов 41 минута.

Сравнение маршрутной ведомости (таблица 4) и маршрутной ведомости (таблица 6)
показывает, что они отличаются. При этом не отличается лишь та область
маршрутов, которая несет в себе суть оптимизации маятниковых маршрутов с
обратным холостым пробегом. Она заключается в том, что на потребителе (П1),
который имеет минимальную разность второго нулевого пробега и груженой ездки,
заканчивают свою дневную работу все три автомобиля. Неизменный также совокупный
путь автомобилей на трех маршрутах после оптимизации – 542 км (ячейка L14 листа
«План»).

Таким образом, внедрение предлагаемой компьютерной программы непосредственно в
практику хозяйственной деятельности позволит при одних и тех же объемах
грузоперевозок с одной стороны повысить доходность обслуживающих
автотранспортных предприятий или сократить издержки, связанные с
внутрипроизводственными транспортными расходами, в других организациях, а с
другой – снизить потребление энергоресурсов, что весьма актуально в настоящее
время, когда имеет место процесс постоянного роста цен на энергоносители.

Расчет показателей работы автомобиля на развозочном маршруте

Расчет технико-экономических показателей работы автомобиля на маршрутах

Маятниковый маршрут с обратным холостым пробегом

Схема маршрута представлена на рис.3.3. Исходный данные для расчета: расстояние груженной ездки

=15 км, первый нулевой пробег

=5 км, а второй

=10 км. На маршруте перевозится груз второго класса

=0,8 в количестве

Груз вывозится автомобилями грузоподъемностью q=4 т, эксплуатационная скорость перевозки-25 км/ч, время простая погрузкой и разгрузкой

=0,7 ч, время в наряде

Рисунок 3.3 Схема маятникового маршрута с оборотным холостым пробегом

Порядок работы следующий:

1.Определяем коэффициент использования пробега автомобиля за одну ездку:

2.Определяем время работы автомобиля на маршруте:

3.Устанавливаем число ездок за день:

Поскольку число ездок может быть выражено только целыми числами, округляем его до

4.В связи с округлением числа ездок пересчитываем время работы автомобиля на маршруте и в наряде.

Время работы автомобиля на маршруте (см.пункт 2):

Время в наряде:

5. Определяем дневную выработку в тоннах и тонно-километрах:

6. Устанавливаем суточный пробег.

7. Определяем коэффициент использования пробега за день работы:

8. Находим количество автомобилей для обслуживания маршрута:

Маятниковый маршрут с обратным груженым пробегом

схема маршрута представлена на рис. 3.5. Исходные данные к расчету:

длина груженой ездки

= 5 км, время в наряде

— 14ч, число тонн груза, следующего из пункта А в Б,

— 15000 т, из Б в А

Срок вывоза – 25 дней. Перевозка осуществляется автомобилями грузоподъемностью q – 2,5 т, работающими с технической скоростью

Время простоя под погрузкой и разгрузкой

Коэффициент использования грузоподъемности

Рисунок 6Схема маятникового маршрута с обратным груженым пробегом

Порядок расчета следующий:

1. Коэффициент использования пробега:

Округляем число ездок до 16.

5. Определяем дневную выработку автомобиля в тоннах:

6. Находим необходимое число автомобилей Ах для выполнения объема перевозок:

7. Суточный пробег автомобиля:

8. Определяем коэффициент использования пробега за день работы:

При работе на маятниковом маршруте с обратным сгруженным пробегом бывают случаи, когда в обоих направлениях перевозятся грузы разных классов, тюею коэффициенты использования грузоподъемности в прямом и обратном направлениях не равны.

Для этих условий производительность подвижного состава подсчитывается по следующей формуле:

В тоннах –

Схема маршрута представлена на рис 3.6.Исходные данные к расчету:расстояния между грузовыми пунктами:

— 15 км,

Нулевые пробеги равны,т.е.

=5 км. Объем перевозок на участках маршрута следующий:

).Срок вывоза груза

-360 дней. Время в наряде

-14 ч.Вывозка осуществляется автомобилями грузоподъемностью q-5т. Дорожные условия на отдельных участках маршрута различные,поэтому скорости движения установлены на участке АБ и ГД

= 25 км/ч,на участках ДА и при выполнении нулевого пробега

=18 км/ч.Время на погрузку

= 0,5 ч, на разгрузку

= 0,6 ч.

С(Гараж) Д Г

Рис 3.6. Схема кольцевого маршрута

1.Определяем время работы автомобиля на маршруте:

2.Устанавливаем время одного оборота автомобиля:

-суммарное время простоя под погрузку и выгрузку за один оборот.

8.Коэффициент использования пробега за день работы:

Расчет показателей работы автомобиля на развозочном маршруте

Развозочный маршрут является разновидностью кольцевого.На этом маршруте автомобиль загружается в одном пункте и развозит продукцию нескольким потребителям; обслужив потребителей, порожним возвращается в первоначальный пункт маршрута.

Рис. 3.7. Схема развозочного маршрута

Приведем исходные данные к расчету: время в наряде

— 4 км,

— 5 км. Техническая скорость

— 25 км/ч. Расстояние между грузовыми пунктами:

Грузоподъемность автомобиля q- 4 т. Перевозится груз 1-го класса, коэффициент использования грузоподъемности

=1,0. Технология работы следующая: в пункте Б разгружается 1т, в В -0,5 т, в Г -1,5 т и в Д-1т.Время на погрузку

время на один заезд

=0,2 ч. Определить технико-эксплуатационные показатели и число требуемых автомобилей для перевозки 112,0 т груза в сутки.

Последовательность расчетов следующая:

1.Время работы автомобиля на маршруте:

2.Время одного оборота автомобиля:

время на один заезд.

Определяем суммарное движение автомобилей за оборот:

Определяем суммарное время, затраченное на заезды к потребителям:

Общее время оборота:

3. Определяем число оборотов за день:

4. Пересчитываем время работы автомобиля на маршруте

5. Определяем дневную выработку автомобиля:

в тонно-километрах –

Определяем необходимое число автомобилей для выполнения суточного объема перевозок:

6. Устанавливаем суточный пробег автомобиля:

= 4 · (10 + 8 + 6 + 8 + 6) + (4 + 5) – 6 = 155 км.

7. Определяем коэффициент исполнения пробега за день работы:

= (10 + 8 + 6 + 8) · 4/155 = 0,82.

Студент УБ 09-04 _____________ О.С. Войда

Преподаватель ______________ А.В, Смирнова

Логистика — часть экономической науки, предмет которой заключается в организации рационального процесса продвижения товаров и услуг от поставщиков сырья к потребителям, функционирования сферы обращения продукции, товаров, услуг, управления товарными запасами, создания инфраструктуры товародвижения.

Более широкое определение логистики трактует ее как науку о планировании, управлении и контроле движения материальных, информационных и финансовых ресурсов в различных системах.

Изучение методов для решения проблем, возникающих при анализе и синтезе логистических систем, является целью данного расчетно-графического задания. При этом необходимо решить следующие задачи:

1. Расчет технико-эксплуатационных показателей работы автотранспорта на маршрутах;

2. Изучение систем управления запасами;

3. Решение транспортной задачи.

Движение автотранспорта происходит по маршрутам. Мар­шрут движения – путь следования автомобиля при выполнении перевозок.

Основные элементы маршрута: длина маршрута – путь, проходимый автомобилем от начального до конечного пункта маршрута; оборот автомобиля – законченный цикл движения, т.е. движение от начального до конечного пункта и об­ратно; ездка – цикл транспортного процесса, т.е. движение от начального до конечного пункта.

Маршруты движения могут быть маятниковые и кольцевые. Маятниковый маршрут – такой маршрут, при кото­ром путь следования автомобиля между двумя грузопунктами неоднократно повторяется. Кольцевой маршрут — маршрут движения автомобиля по замкну­тому контуру, соединяющему несколько потребителей (поставщиков).

С позиции менеджмента организации логистику можно рассматривать как стратегическое управление материальными потоками в процессе закупки, снабжения, перевозки, продажи, и хранения материалов, деталей и готового инвентаря (техники и проч.). Понятие включает в себя также управление соответствующими потоками информации, а также финансовыми потоками. Логистика направлена на оптимизацию издержек и рационализацию процесса производства, сбыта и сопутствующего сервиса как в рамках одного предприятия, так и для группы предприятий.

2. Расчетная часть.

Маршруты движения автотранспорта. Расчет технико-эксплуатационных показателей его работы на маршрутах.

Определите среднее расстояние перевозки l ср на основании следующих данных:

Q1= 20 тыс. т; Q2 = 40 тыс. т; Q3 = 30 тыс. т; Q4 = 10тыс. т; l1 = 10 км; l2 = 20 км; l3 = 30км; l4 = 40км.

Q– суточный объем перевозки по массе, т.;

l– расстояние ездки автомобиля, км.

Автомобиль грузоподъемностью 5 т совершил три ездки: за первую ездку он перевез 5 т на 20км, за вторую – 4 т на расстояние 25 км и за третью ездку – 2,5 т – на расстояние 10 км.

Определить статический коэффициент использования грузоподъемности по каждой ездке и статический и динамический коэффициент использования грузоподъемности за смену.

Статические коэффициенты по каждой ездке равны:

уст1 = m/q = 5/5=1

уст2 = m/q = 4/5=0,8

уст3 = m/q = 2,5/5=0,5, где

у — статистический коэффициент по каждой ездке;

m – масса груза, т;

q – грузоподъемность автомобиля, т.

Динамический коэффициент фактической грузоподъемности равен:

Уд1= (m1 + m2 + m3) / (l1 +l2 + l3) = (5+4+2,5) / (20+25+10) = 0,21, где

Уд1 – динамический коэффициент фактической грузоподъемности;

l – расстояние ездки автомобиля, км.

Динамический коэффициент полной загруженности равен:

Уд2= (q1 + q2 + q3) / (l1 + l2 + l3) = (5+5+5) / (20+25+10) = 0,27, где

Уд2 – динамический коэффициент полной загруженности;

Таким образом, статический коэффициент использования грузоподъемности за смену равен:

Уст.см = (y1*l1 + y2*l2 + y3*l3) / (l1 + l2 + l3) = (1*20 + 0,8*25 + 0,5*10) / (20+25+10) = 45/55 = 0,8, где

Уст.см. — статический коэффициент использования грузоподъемности за смену;

Динамический коэффициент использования грузоподъемности за смену равен:

Уд = Уд1 / Уд2 = 0,21/0,27 = 0,77

Определить количество автомобилей для перевозки 500 т груза первого класса, если известно, что для перевозки используется автомобиль грузоподъемностью 5т., время в наряде ТН = 8 ч; а время, затраченное на одну ездку, равно 2 ч.

Количество оборотов за смену равно:

N = Tн / t = 8 / 2 = 4, где

N – количество оборотов за смену;

Tн – время в наряде, ч;

t – время, затраченное на одну ездку, ч;

Суточный объем перевозки по массе равен:

Qсут = 5т * 4 = 20т, где

Qсут – суточный объем перевозки по массе, т;

Таким образом, необходимое количество автомобилей на маршруте равно:

Ах = Qзад / Qсут = 500т / 20т = 25, где

Ax – необходимое количество автомобилей на маршруте.

Рассчитать технико-эксплуатационные показатели работы автомобиля на маршрутах:

Рисунок 1 — Схема маятникового маршрута с обратным пробегом

Исходные данные к расчету: lХ = l гр = 12 км (расстояние груженой ездки); нулевые пробеги: l’0 = 5 км; l»0 = 7,5 км.

3. Определяем возможную массу груза, перевезенную автомобилем за день, т:

20 000 т груза:

4.2 Маятниковый маршрут с обратным неполностью груженым пробегом

Рисунок 2 — Схема маятникового маршрута с обратным неполностью загруженным пробегом

Исходные данные для расчета: нулевые пробеги l’0 = l»0 = 4 км; время в наряде 8 час; груженый пробег

= б км; холостой пробег – 4км.

На маршруте АВ перевозится 160 000т груза с коэффициентом использования грузоподъемности уст = 1, а на участке ВС – 120 000 т груза с коэффициентом использования грузоподъемности уст = 0,8. Для перевозки груза используется автомобиль грузоподъемностью q = 5 т. Время на погрузку tn = 0,5 ч, на разгрузку tр = 0,4 ч. Средняя техническая скорость υt = 25 км/ч/

4. Определяем производительность автомобиля, т.:

Маятниковый маршрут с обратным груженым пробегом

Схема маршрута с обратным груженым пробегом представлена на

Рисунок 3 — Схема маятникового маршрута с обратным груженым пробегом

Исходные данные для расчета: длина груженой ездки lГР = 15 км; нулевые пробеги l’0 = l»0 = 5 км; время в наряде 8 ч.

Число тонн груза, следующего из пункта А в В QAB = 24 000 т, а из пункта В в A QBA = 24 000 т. Перевозка осуществляется автомобилями грузоподъемностью q = 2,5 т, техническая скорость υt = 25 км/ч. Время простоя tnp = 0,6 ч, коэффициент использования грузоподъемности уст = 0,8;

1.Определяем время оборота автомобиля, ч:

3. Объем перевозки груза, т:

Коэффициент использования пробега за 1 оборот = 1.

Объем перевозок и коэффициент использования грузоподъемности на участках маршрута следующий: на участке АБ – QAБ = 180 000 т; γАБ = 1; на участке ВГ – QВГ = 150 000 т, γВГ = 0,8; на участке ГД — QГД = 100 000 т, γГД = 0,6. Срок вывоза груза 360 дн. Время в наряде Тн = 12 ч. Вывозка осуществляется 5-тонными автомобилями. Дорожные условия на отдельных участках маршрута различные, поэтому скорости движения установлены: на участках АБ и ГД – υt = 25 км/ч, на участках БВ и ВГ – υt = 20 км/ч, на участке ДА и при выполнении нулевого пробега – υt = 15 км/ч. Время на погрузку равно tn = 0,6 ч, а на разгрузку tp = 0,4 ч.

1. Определяем время работы автомобиля на маршруте, ч:

Таблица1 — Данные для расчета

2. Устанавливаем время оборота автомобиля, ч:

Время, которое затрачивает автомобиль за оборот, равно 6,4 ч.

3. Определяем число оборотов автомобиля на маршруте за время работы:

принимаем число оборотов п0 = 1.

4. Пересчитываем время работы автомобиля на маршруте и в наряде всвязи с округлением числа оборотов, ч:

5. Определяем дневную выработку автомобиля в тоннах и тонно-километрах:

а) масса привезенных грузов, т:

б) транспортная работа, т·км

6. Определяем необходимое количество автомобилей для работы на маршруте

7. Определяем суточный пробег автомобиля, км

8. Коэффициент использования пробега на маршруте

2.2. Системы управления запасами и их регулирующие параметры

Известно, что затраты на выполнение заказа С0 =15 ден.ед/ед, годовое потребление S=1200 ед., годовые затраты на хранение продукции CиI= 0,1 ден. ед.; размер партии поставки: 100, 200, 400, 500, 600, 800, 1000 ед.; годовое производство p = 15 000 ед.; издержки, обусловленные дефицитом, h= 0,4 ден. ед.

1. Вычислим оптимальный размер заказываемой партии при пополне­нии заказа на конечный интервал.

где g0 – оптимальный размер партии поставки, ед.;

— некоторая постоянная величина;

S– количество товара, реализованного за год, ед/год;

Си – закупочная цена единицы товара, ден.ед;

С0 – издержки выполнения заказа, ден.ед;

i– издержки хранения, выраженные как доля от цены.

2. Определим оптимальный размер заказываемой партии при пополнении заказа на конечный интервал.

Известно что годовой спрос S составляет 10 000 ед.; затраты на выполнение заказа С0 = 20 долл./ед.; цена единицы продукции Си = 1,4 долл./ед.; затраты на содержание запасов I=40% от цены единицы продукции.

1. Определим размер партии поставки.

2. Определим цену, которую должен установить поставщик при поставке продукции партиями J0 = 450 ед.

3. Определим оптимальный размер производимой партии на предприятии при годовом производстве 150 тыс. ед.

Определить размер страхового запаса, если известно: продолжительность функционального цикла L = 15 дней. За день продается от 0 до 20 ед. продукции. Средний объем продаж Д = 10 ед. Желательный уровень обслуживания SL (принимаем) = 99%. Размер заказа Q = 400ед.

400 – (10*15*0,99) = 252 ед.

Известно: длительность интервала между проверками R = 10 сут, время доставки заказа L = 3 сут., резервный запас S =16 ед., среднесуточный сбыт Sd = 2 ед./сут.

Размер запаса в момент проверки в расчетах принимается равным среднему уровню запаса.

1. Определим максимальный уровень запаса

16 + (10*2) + (3*2) = 42 ед.

2. Размер заказа, ед.

42 – 16 = 26 ед.

2.3. Решение транспортной задачи

Минимизировать стоимость перевозки при распределении товара внутри города. Данные о наличии товара на складах, спрос потребителей и затратах на перевозку единицы груза от отдельного склада к отдельному потребителю приведены ниже в таблицах.

Таблица 2 – Исходные данные

Таблица 3 — Матрица тарифов

Проверим необходимое и достаточное условие разрешимости задачи.

∑a = 60 + 40 + 20 = 120

∑b = 17 + 42 + 21 + 40 = 120

Используя метод наименьшей стоимости, построим опорный план транспортной задачи.

Таким образом, минимальные затраты составят:

1руб*42шт + 2руб*17шт + 2руб*18шт + 3руб*21шт + 4руб*2шт + 6руб*20шт = 303руб

По результатам проведенной работы можно сформулировать несколько выводов:

1. Объектом изучения логистики являются материальные и соответствующие им финансовые и информационные пото­ки. Эти потоки на своем пути от первичного источника сы­рья до конечного потребителя проходят различные производственные, транспортные, складские звенья. При традицион­ном подходе задачи по управлению материальными потока­ми в каждом звене решаются, в значительной степени, обо­соблено.

2. Управление хозяйственными процессами в преде­лах закрытых систем осуществляется с помощью общеизвест­ных методов планирования и управления производственными и экономическими системами.Применение этих методов позволя­ет прогнозировать материальные потоки, создавать интегриро­ванные системы управления и контроля за их движением, раз­рабатывать системы логистического обслуживания, оптимизи­ровать запасы и решать ряд других задач.

3. Основная цель моделирования — прогноз поведения систе­мы.

Список использованных источников

1. А.В. Смирнова, Ю.А. Хегай / Логистика. Методические указания к выполнению расчетно-графического задания. К.: СФУ, 2011.