Организация движения при магистральных перевозках.

Магистральными перевозками называют автомобильные сообщения большой протяженности (междугородные, международные).

Эксплуатация подвижного состава на таких линиях связана с более сложной, чем при обычных перевозках, организацией работы водителей, координацией движения автомобилей.

Существуют две схемы работы автомобилей на больших расстояниях: сквозная и участковая.

При сквозной схеме автомобили движутся с грузом от начального до конечного пункта и обратно без перегруза. При участковой движение каждого автомобиля происходит лишь на одном из участков, на которые разбит весь маршрут. На границах участков производится перегрузка груза различными способами: из автомобиля на склад и затем в другой автомобиль или непосредственно из автомобиля в автомобиль.

 

Схема движения автомобиля при работе на больших расстояниях:

 

 

 

 

Сквозное движение автомобиля осуществляется путем одиночной, турной или сменной работы водителей. При одиночной работе водитель ведет автомобиль на протяжении всего маршрута до возвращения в начальный пункт, останавливаясь только для приема пищи, кратковременного или продолжительного отдыха. Одиночная езда связана с понижением скорости доставки груза, производительности автомобиля водителя, неудобствами долговременного отрыва водителя от места жительства. Турная работа осуществляется двумя водителями, один из которых ведет автомобиль, а другой отдыхает, для чего в автомобиле должно быть спальное место. При этой системе простои автомобиля, характерные для одиночной езды, отпадают, и скорость доставки груза возрастает. При сменной езде необходимость продолжительного отдыха водителя в пути вообще отпадает. Недостатками же является необходимость строгого согласования сквозного движения автомобиля и участковой смене водителей и прикрепления к одному автомобилю разных водителей, живущих на разных участках.

При выборе схемы магистральных перевозок учитываются величина и характер грузооборота.

 

Управление перевозками.

Управление автомобильными перевозками является комплексом действий, полностью организующих и направляющих работу автомобилей на линии. В него входят функции оперативного планирования и диспетчерского руководства перевозками.

Организацией перевозок грузов и пассажиров на автотранспортных предприятиях занимается служба эксплуатации. Если на территории одного города (района) находятся несколько АТП, управление перевозками может быть централизованным.

При централизованной системе управления функции отдельных АТП

сводятся к содержанию подвижного состава в технически исправном состоянии, подготовке его к работе на линии и выпуску на линию по разнарядке центральной эксплуатационной службы. Все остальное руководство перевозками осуществляет центральная эксплуатационная служба (ЦЭС) или центральная диспетчерская служба (ЦДС).

Центральное управление дает возможность повысить производительность, снизить себестоимость путем повышения использования грузоподъемности и пробега автомобилей. При централизованной системе управления разрабатываются и применяются рациональные маршруты, оптимизируется план перевозок.

Эксплуатационная служба подготавливает и осуществляет оперативное планирование перевозок, руководит их выполнением и ведет учет. Для этих целей эксплуатационная служба грузовых АТП обычно имеет три группы: грузовую,диспетчерскую и учетно-расчетную.

Грузовая группа заключает договоры с грузоотправителями и принимает заказы на перевозки. При этом должны быть выяснены все условия перевозок и обследованы объекты (характер и кол-во груза, подготовка, время перевозок и т.д.).

В результате обработки договоров и полученных заявок грузовая группа ежедневно составляет сводный план перевозок на сутки с учетом очередности их осуществления.

Диспетчерская группа оперативно руководит перевозками. В процессе выполнения перевозок диспетчерская группа может перераспределять автомобили по маршрутам в зависимости от сложившейся обстановки.

Учетно-расчетная группа ведет учет выполненных перевозок по первичным документам (путевым листам).

На автобусных предприятиях служба эксплуатации включает группы организации движения, диспетчерскую и контрольно-учетную.

Задачи: составление расписания движения автобусов, контроль выполнения расписаний, разбор жалоб и предложений пассажиров по вопросам автобусного движения. Кроме того, служба эксплуатации комплектует бригады кондукторов, водителей.

Диспетчерское управление движением автобусов должно обеспечивать точное выполнение установленного расписания, быстрое восстановление нормального движения в случае его нарушения, а также оперативное удовлетворение возникшего спроса населения на автобусные перевозки, если они не были предусмотрены планом.

Заказы на перевозки принимают в письменном виде или по телефону. Заказы на перевозку содержат следующие данные: наименование и адрес отправителя, его реквизиты; пункт отправления (точный адрес); наименование и адрес получателя; наименование груза, род упаковки, число мест и масса груза, пункт назначения (точный адрес); кто и какими средствами производит погрузку и выгрузку.

Все заказы на перевозки регистрируют в особом журнале (в компьютере) в порядке их поступления.

Расстояние перевозки определяют по карте, по справочным таблицам.

Для определения количества грузов, которое можно перевезти за одну поездку, а также для выбора типа автомобиля, наиболее полно отвечающего перевозке данного груза, у диспетчера должны быть данные о грузоподъемности и размерах кузовов автомобилей.

План перевозок может быть выполнен при условии постоянного наблюдения диспетчером за работой автомобилей и своевременного устранения перебоев в их работе. Работой автомобилей диспетчер управляет с помощью непосредственной связи с водителем.

Если возникла неисправность и водитель не может устранить ее, диспетчер высылает а/м техпомощи для срочного ремонта на месте или буксировки в гараж. Если автомобиль был с грузом и устранить причину неисправности на месте не удается, то для перегрузки диспетчер может направить резервный автомобиль.

При получении сведений об авариях или ДТП диспетчер немедленно ставит об этом в известность руководителей АТП и по их указанию отдает распоряжения.

Примеры решения задач.

Спрос на транспортные услуги имеет случайный характер. Однако существующие в автомобильных перевозках задачи могут быть упорядочены и решены оптимальным образом с использованием аппарата линейного или динамического программирования.

В методическом указании рассматриваются:

1). Задачи оптимизации грузовых перевозок;

2). Задачи оптимизации использования технологического транспорта;

3). Задачи оптимизации пассажирского транспорта.

Хотя эти задачи не закрывают весь круг проблем, связанных с оптимизацией транспортных услуг, они позволяют выработать достаточные навыки и подходы для решения широкого круга вопросов организации автомобильных перевозок.

3.10.1.  Оперативное планирование перевозок с использованием математических методов.

           Основой метода является линейное программирование: это составление программы действия на основе системы линейных условий.

    Простейшие задачи линейного программирования могут решаться графическим методом.

Например:

Деталь может быть отремонтирована по двум технологиям, используя три вида материала. Запасы материалов составляют: М₁=1000кг, М₂=200 кг, М₃=600 кг.

		I технология	II технология
1 материал	М1	м1=1 кг	м1=0,7 кг
2 материал	М2	м2=0,5 кг	м2=0 кг
3 материал	М3	м3=0	м3=0,4

        

  При использовании детали, восстанавливаемой по первой технологии, получаемая прибыль П=7000 руб., по второй – 4000 руб. Какое количество деталей следует восстанавливать по I-ой, II-ой технологиям, чтобы иметь наивысшую прибыль.

    Условия, описывающие задачу:

1) х₁ – изделия по I-ой технологии; х₂ – изделия по II-ой технологии

2) Расходуемое количество материалов:

1∙х₁+0,7∙х₂≤1000

0,5∙х₁≤200 (х₁≤400)

0,4∙х₂≤ (х₂≤1500)

3) Прибыль

П=7∙х₁+4∙х₂   мах

х₁+0,7х₂ ≤ 1000

П=7х₁+4х₂

    Из графика:   общая точка х₁=400, х₂=850

                       Общая прибыль П=7000∙400+40000∙850=6200000 руб.

Транспортные задачи имеют гораздо больше факторов, но тем не менее являются линейными.

Пример: от трех поставщиков грузов А₁,А₂,А₃ нужно перевезти груз четырем получателям В₁,В₂,В₃,В₄. Известны объемы поставок аi и объемы bj, и расстояния между поставщиками и потребителями. Требуется так организовать перевозки, чтобы суммарная транспортная работа была min.

Задача может быть решена табличным методом (по методу Хичкока):

Получатели	16 В1	В2	В3	В4	Объем поставок
Поставщики
А1	х11	6 х12	10 х13	4 …	400
А2	8 …	2 х22	12 …	14 …	600
А3	2 …	18 …	8 х33	6 …	1000
Объем потребления bj	200	400	800	600

Условия, описывающие задачу:

1)         4)

2)         5)

3)        6)

7)

 

    8) Целевая функция: (транспортная работы)

Записанная система уравнений может решаться аналитическо-симплексным методом.

 

    Метод Хичкока – это решение систем линейных уравнений табличным методом.

Получатели	16 В1	В2	В3	В4	aj	потенциалы
Поставщики
А1	10→ 0↓ 200	0→   6 200	4→ –6↓ 10	-2→ 10↓ 4 200	400	-6()
А2	6→ –4↓ 8	0→   2 200 400	12 400 10→ 0↓ 200	12→ 4↓ 14	600	-2(2)
А3	4→ –6↓ 2	20→   18	8 400 –2→ 0↓ 600	6 600 8→ 0↓ 400	1000	+2(4)
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-10(6)		-10(3)	-8(5)

 

    Методика решения:

1) Произвести раскрепление поставщиков и потребителей с учетом объема поставок и потребления таким образом, чтобы число «загруженных» клеток было равно (n+m-1), где n – число поставщиков, m – число потребителей. Загруженные клетки не должны образовывать прямоугольники.

2) Проверяем оптимальность раскрепления по строкам и столбцам. К расстояниям прибавляем такие числа (потенциалы), которые расстояния в загруженных клетках сводят в ноль. Признаком оптимальности раскрепления является отсутствие клеток с отрицательными потенциалами. Если имеются отрицательные потенциалы производятся перераспределение загрузки.

3) Выбираем самую отрицательную клетку и через нее по загруженным клеткам проводим контур, то есть замкнутую линию (она может быть любой формы, в том числе «    » - образной).

 

Присваиваем углу контура в отрицательной клетке знак «+», затем по очереди «–», «+» и т.д. Просматриваем отрицательные углы контура, выбираем величину наименьшей загрузки, вычитаем из всех отрицательных углов и прибавляем ко всем положительным.

 

Получатели	16 В1	В2	В3	В4	aj	потенциалы
Поставщики
А1	10→ 0↓ 200	0→ 10↓ 6	4→   10	6↓ 0→ 4 200 400	400	-6(4)
А2	–4→ –14↓ 8	–10→ 0↓   2 400	200 12 0→	2→ 4↓ 14	600	-12(1)
А3	–6→ –16↓ 2	10→ 20↓   18	600 8 0→	6 400 –2→ 0↓ 200	1000	-8(2)
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-10(5)	+10(6)		+2(3)

 

Если при перестроении исчезает загруженная клетка, то можно в любой клетке поставить загрузку равную «0» и далее оперировать с ней как с загруженной клеткой. Далее решение идет с пункта 2.

Транспортная работа по первому варианту раскрепления:

Транспортная работа по второму варианту раскрепления:

 

 

Получатели	В1	В2	В3	В4	aj	потенциалы
Поставщики
А1	16 18→ 16↓	8→ 10↓ 6	12→ 4↓ 10	–2↓ 0→ 4 400	400	+2()
А2	4→ 2↓ 8	–2→ 0↓   2 400	200 12 4↓ 0→	8↓ 4→ 14	600	-4(1)
А3	0↓ 2	20↓   18	600 8 0↓	200 6 0↓	1000
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-2(5)	+2(6)	-8(3)	-6(1)

 

    Транспортная работа по третьему варианту раскрепления:

   

«–» нет, поэтому раскрепление оптимальное, значит W=11200 т∙км – оптимальная транспортная (min) работа.

 

ТРАНСПОРТНЫЕ ЗАДАЧИ С НЕКОТОРЫМИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ УСЛОВИЯМИ.

1. Задача с резервом

На практике могут быть случаи, когда объем поставок и объем потреблений не совпадает. Если объем поставок превышает объем потребления, то вводится резервный потребитель, а если наоборот – резервный поставщик.

    Объем резерва обеспечивает баланс. Расстояния в резервных клетках принимаются равными 0. далее задача решается обычным методом

Пример: имеется три поставщика и три потребителя. Данные приведены в таблице.

 

Получатели	В1	В2	В3	R	aj	потенциалы
Поставщики
А1	14↓    16	8↓ 6	2↓ 10	0 400	400
А2	4→ 2↓ 8	–2→ 0↓   2 400	200 12 4↓ 0→	–4→ 0 200	600	-4(2)
А3	0↓ 2	20↓   18	600 8 0↓   800	200 0 «0»	1000
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-2(4)	+2(3)	-8(1)

раскрепление оптимальное

Получатели	В1	В2	В3	R	aj	потенциалы
Поставщики
А1	16 14↓	4↓ 6	2↓ 10	0 400	400	+2()
А2	6↓ 8	0↓   2 400	12 4↓	0 200	600	-4(1)
А3	0↓ 2	16↓   18	800 8 0↓	0 0	1000
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	–2(1)	–2(2)	–8(3)

 

 

2. Задача с запрещенной корреспонденцией

В практике организации перевозок возможны случая, когда перевозки от каких-то поставщиков каким-то потребителям невозможны (разная подчиненность, отсутствие договоров и т.д.).

Для решения таких задач по методу Хичкока в клетках с невозможной корреспонденцией условно проставляют расстояние, равное ∞. Далле задача решается обычным методом.

Пример: рассмотрим тот же пример, когда перевозки А₂-В₂, А₁-В₃ запрещены.

Получатели	16 В1	В2	В3	R	aj	потенциалы
Поставщики
А1	12→ 0↓ 200	2→ –16↓ 6 200	∞	4↓ 0→ 0 200 «0»	400
А2	4→ –8↓ 8	∞	12 200 4↓ 0→	–4→ 0↓ 0 400 600	600	-2(2)
А3	10↓ 2	0↓   18 400 200	8 600 0↓ 800	0 4↓	1000	+2(4)
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-12(5)	-18(6)	-8(1)	+4(3)

 

Получатели	В1	В2	В3	R	aj	потенциалы
Поставщики
А1	16 0↓ 200 «0»	6 200 0↓ 0↓ 400	∞	0 «0»	400
А2	-4↓ 8	∞	12 16↓	0 600	600
А3	–10→ –26↓ 2 200	12↓ 0→ 18 200	800 8 –4↓ 0→	0 –12→	1000	-12
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-16(4)	-6(1)	+4(3)

/

Получатели	В1	В2	В3	R	aj	потенциалы
Поставщики
А1	16 0↓ «0»	0↓ 6 400	∞	0 «0»	400
А2	–8↓ 8	∞	12 –10↓	0 600	600
А3	–14↓ 0→ 2 200	12↓ 26→ 18	800 8 0↓ 22→	0 14→	1000	+14(3)
Объем потребления bj	200	400	800	600	2000
Потенциалы	-16(1)	-6(2)	-22(4)

 

Необходимо в таблице 1 ставить «0» в другом месте и решать снова, так как в данном варианте задача не решается.

3. Задача с многовариантным решением