Решения трёхуровневой задачи оптимизации технико-технологических параметров современных терминально–складских комплексов

 

             ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

                                               ТРАНСПОРТА

             ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ    

                ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО  

                      ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

             МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

                                  ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

          Институт управления и информационных  технологий

Кафедра «Логистика и управление транспортными системами»

 

 

 

                              Курсовая работа

                               По дисциплине

«Логистические технологии доставки груза»

 

 

 

 

                                                                                               Выполнил студент

                                                                                     Шелест М.А. УЛП – 311                                                                                                      

                                                                  Проверил  Кузьмин Д.В.

 

 

Оглавление

 

Введение 3

Решения трёхуровневой  задачи оптимизации технико-технологических  параметров современных терминально–складских  комплексов (ТСК)  4

Расчёт параметров логистических систем. Оптимизация  взаимосвязанных звеньев логистической  транспортной сети 11

Ранжирование  критерия при выборе логистического посредника потребительских транспортных услуг 17

Определение условной рыночной границы логистической  системы 23

Определение оптимального местоположения склада на заданном полигоне 27

Решение трёхуровневой  задачи оптимизации технико-технологических  параметров современных ТСК 2 уровень 31

Решение трёхуровневой  задачи оптимизации технико-технологических  параметров современных ТСК 3 уровень 34

Заключение 47

Список литературы 48

 

 

 

Введение

 

Вопросы снабжения предприятий-производителей сырьем и комплектующими материалами, а также сбыт готовой продукции  всегда актуальны, так как транспортно-складские  расходы оказывают существенное влияние на себестоимость продукции, представляя собой прямые накладные  расходы на эту продукцию.

В условиях государственного планирования производства, снабжения  и сбыта вопросы оптимальных  расходов решались с учетом интересов  различных субъектов, участвующих  в этом процессе, т.е. интересов поставщиков, транспорта, субъектов материально-технического снабжения (баз) и потребителей. Следует  отметить, что интересы этих субъектов  чаще всего не совпадают, так поставщик  с целью уменьшения складских  площадей заинтересован отправлять материалы малыми партиями и чаще. Железной дороге же выгодней забирать и вывозить большими партиями и реже, это уменьшает её затраты на единицу  перевозимой продукции. Потребитель  с целью эффективного, а (следовательно) с минимальными расходами использования  имеющегося транспортно-складского оборудования для выгрузки материалов на складе заинтересован в выполнении этих работ в срок, не превышающий нормативный, в то время, как железной дороге гораздо  выгодней ускоренная выгрузка, это  позволяет ей сократить сроки  оборота вагонов на сети железной дороги и соответственно увеличить  свою прибыль.

 

Цель курсового проекта  изучить теоретическую базу, систематизировать, закрепить и расширить знания, ознакомиться с аналитическими методами применяемых при решении конкретных практических задач,  в соответствии с целью.

 

 

Решения трёхуровневой задачи оптимизации технико-технологических  параметров современных терминально–складских  комплексов (ТСК)

 

Задача первого уровня.

Постановка задачи:

Контейнерный терминал характеризуется  большим количеством технико–технологических  параметров. В то же время он является составной частью системы более  высокого уровня – логистической  транспортной цепи в рамках ТСК, построение и функционирование которой предполагает прежде всего реализацию основных принципов  системного подхода, что выражается в интеграции и четком взаимодействии всех звеньев.

Рассматривая контейнерный терминал как исполнительный элемент  третьего уровня системы, особое внимание необходимо уделить его месту  в логистической цепи доставки грузов.

Ограниченные ресурсы  необходимо распределить между контейнерными  терминалами таким образом, чтобы  обеспечить минимальное время доставки грузов в контейнерах с наименьшими  издержками.

Решение данной проблемы имеет  многовариантный характер, зависящий  от многих условий и ограничений. В связи с этим рассматривается  многоуровневый комплекс взаимоувязанных  оптимизационных задач, решение  которых осуществляется в ходе многоэтапного, итерационного процесса, включающего  в себя два обязательных взаимодействующих  этапа: стратегическое и тактическое  управление (регулирование). Необходимым  условием решения задачи является обеспечения  единства и взаимодействия стадий стратегического  и тактического управления (как и  задачи оптимизации взаимодействия звеньев ЛТЦ) является создание аккумулирующих устройств (накопителей), наличие которых  уменьшает влияние случайной  составляющей управляющего воздействия.

Учитывая сложность и  важность данной многоуровневой задачи, для её решения разработана принципиальная схема декомпозиции и согласования, основанная на концепции структуризации моделируемой проблемой ситуации и  поддерживаемая формальными средствами теории сетей Петри и итеративного агрегирования. Концепция структуризации базируется на представлении моделируемых систем в виде совокупности параллельных процессов, взаимодействующих на основе распределения общих ресурсов.

В нашем случае состояние  системы описывают множеством управляемых  и неуправляемых параметров, характеризующих  техническое оснащение и технологию работы ТСК и его подсистем (КТ), а также множеством критериев  оптимальности, определяющих качество функционирования данного транспортного  объекта. Таким образом, выявление  оптимальных значений, например таких  параметров, как вместимость зоны хранения, число погрузочно-разгрузочных машин (ПРМ) и подач, время работы грузового фронта и зоны хранения в течении суток, обеспечивающих наилучшее сочетание перерабатывающей способности грузового фронта, числа  работников, затрат топлива или электроэнергии и др., создаст условия перехода процесса моделирования на стадию стратегического  моделирования.

При заданном уровне прибыли  или себестоимости (транспортного  тарифа) подсистемы должны определить минимально необходимое техническое  оснащение, обеспечивающее выполнение заданного показателя. Следует отметить, что значение таких оптимизируемых параметров, как число ПРМ и  время их работы в течение суток, должны обеспечивать снижение эксплуатационных расходов в период спада перевозок (режим консервации техники) и  повышения надёжности в период увеличения объёма грузовой работы (режим резерва). Выполнение данных условий является примером наличия у ТСК и его  подсистем важнейших свойств: гибкости и возможности его быстрой адаптации к изменению параметров внешней среды, т.е. устойчивости функционирования.

Исходные данные для расчёта  приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Исходные данные

q	ncv	kn	tip	kb	kgr	a
250	3 на 6	1,35	20	0,9	0,7	0,3

 

txp	b	tp	kpr	lpz	bskl	tl	tn-y
2	0,03	1	1,6	15	50	1,5	1

 

Для решения задачи первого  уровня определяем:

1. Техническую производительность  погрузо-разгрузочных машин по  формуле   1.1.:                                                                                                                             

                            Qтех = 3600/Т_ц * qц;                                               (1.1)

где: qц = 1;

Тц = 189сек(для крана) и 56сек(для  погрузчика);

Qтех = 3600/189*1=19 (конт/ч)

Qтех = 3600/56*1=64 (конт/ч)

 

2. Определяем сменную  производительность ПРМ по формуле  1.2.:                     

                         Qсм = Qтех * (Тсм - ∑tпер) *kВ*kгр                          (1.2)

где: ∑tпер = 1ч;

Тсм – продолжительность  рабочей смены,ч;

kв – коэффициент внутрисменного  использования ПРМ во времени;

kгр – коэффициент использования  ПРМ по грузоподъёмности;

Qсм = 19 (6-1)*0,9*0,7 = 60 (конт/смену)

Qсм = 64 (6-1)*0,9*0,7 = 202 (конт/смену)

 

3. Минимально необходимое  количество кранов и других  машин, необходимых для

    переработки заданного  объёма контейнеров из формулы  1.3.                         

Zmin = (Q_сут*k_н)/(n_cм*Q_см )                                                  (1.3)

где: nсм – число смен работы ПРМ за сутки;

Qсут – суточный контейнеропоток,  конт/сут;

Zmin = (250*1,35)/(3*60)= 2 (ПРМ)

Zmin = (250*1,35)/(3*202)= 1 (ПРМ)

 

4. Потребная ёмкость контейнерной  площадки рассчитывается в зависимости  от    суточных контейнеропотоков  и нормированных сроков хранения  контейнеров на площадке из  следующих соотношений:

Ёмкость секций для хранения контейнеров:                                               

                            Егр = Qсут * (1-αн) * tхр                                  (1.4)

 

где: Qсут – суточный контейнеропоток, конт/сут;

tхр – продолжительность  хранения контейнеров на складе, сут.;

Егр = 250 * (1-0,3)*2 = 350 (конт)

 

5. Ёмкость секции для ремонта неисправных контейнеров:                          

                              Ер = β * Qсут * tр                                          (1.5)

 

где: β – доля контейнеров, требующих ремонта;

tр – средняя продолжительность  ремонта;

Ер = 0,03 * 250 * 1 = 8 (конт)

 

6. Общая ёмкость контейнерной площадки:                                               

                                 Е = Егр + Ер                                               (1.6)

 

Е = 358 (конт).

 

7. Потребная площадь склада для хранения рассчитанной ёмкости контейнерной площадки:  

                      Fскл = Кпр * Е * fк                                                 (1.7)

 

где: Кпр – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь  для проходов работников и проезда  транспорта, а также зазоры между  контейнерами;

Fскл = 1,6 * 358 * 17,77 = 10164 (м2)

 

8. Полезная ширина склада (при использовании козлового крана) равна:

Впол= LПР – 2*bТ                               (1.8)

где: LПР – пролет крана, при  использовании КК-20 LПР=32м;

bТ – габарит безопасности, bТ=1,0 м.

Bпол Коз = 18

Bпол Кальмар = 30

 

9. Длина склада для хранения контейнеров:

 

Lскл = Fскл / Впол + Lрз                                                  (1.9)

где:  Впол – полезная ширина склада;

Lрз – длина ремонтной  зоны и зона хранения сменного  оборудования и запасных частей, Lрз =15 м.

Lскл = 10164/30 + 15 = 354 (м)

 

По формуле 1.10. определим  минимальное число ПРМ:                               

 

Zmax = L_фр / lmin                                                       (1.10)

где: Lфр=Lскл – длина  грузового фронта, м;

l min – минимально необходимая длина грузового фронта, обслуживаемого каждой машиной при беспрепятственной и безопасной работе соседних; для козлового крана – 64 м, для погрузчика «Кальмар» - 80 м.

Zmax = 354/64 = 6(ПРМ)

Zmax = 354/80 = 5(ПРМ)

 

Расчёт количества подач вагонов на грузовой фронт Х, при условии, что длина грузового фронта Lфр ограничивает длину подачи, то:                                                                                             

Xmax = (Nсут*lB)/Lфр                                              (1.11)

 

где lB = 14, 620;

получаем:

Xмах = (125*14,620)/354 = 6 (подач)

 

Суточные вагонопотоки с  контейнерами определяются по следующей  формуле: