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

 

Определение оптимального местоположения склада на заданном полигоне

 

Постановка  задачи. Требуется определить местоположение склада, который обслуживает четырех поставщиков и трех клиентов. Поставщики и клиенты представлены на рисунке 5.1.

Рис. 5.1 Места расположения поставщиков и клиентов

 

Методика  решения. Задача решается путем наложения условной сетки координат с местами расположения поставщиков и клиентов. Такой метод дает возможность оценить величину транспортных затрат на доставку груза от каждого поставщика на склад и от склада до клиента. Метод называется - поиск центра равновесных транспортных затрат.

Оптимальное местоположение склада рассчитывается  по формуле 5.1.

                                                                     (5.1)

где Стп - транспортные затраты  на доставку грузов от поставщика на склад.

                                                   (5.2)

где m - количество поставщиков,

а i - количество клиентов,

T_n - тариф на перевозку для поставщика,

R_n - расстояние от начала координат до точки обозначающей расположение поставщика или клиента на оси координат.

 

                                                    (5.3)

Q_k, Q_n – объем груза, закупаемого у поставщика и реализуемого клиенту.

                                                               (5.4)

                                                                (5.5)

 

С_n, C_k – удельные затраты (поставщика, клиента).

В табл. 5.2 и 5.3 представлены тарифы и объёмы продаж и закупок.

 

Таблица 5.2

                              Тарифы 

а) для поставщиков, у.е./ткм. Тп1	0,6
Тп2	0,9
Тп3	0,7
Тп4	0,8
б) для клиентов, у.е./ткм. Тк1	0,4
Тк2	0,7
Тк3	0,3

 

 

 

 

 

 

  Таблица 5.3

           Объемы продаж и закупок

а) продаж, т Qп1	300
Qп2	400
Qп3	500
Qп4	600
б) закупок, т Qк1	500
Qк2	400
Qк3	900

 

Алгоритм  решения:

1. Транспортные затраты на доставку груза от поставщика на склад:

По оси Х.

 

По оси У.

 

 

2. Транспортные затраты со склада клиенту:

По оси Х.

 

По оси У.

 

3. Удельные затраты поставщиков:

 

Удельные затраты клиентов:

 

 

4. Оптимальное расположение склада:

По оси Х.

 

По оси У.

 

 

 

На рисунке 5.2 представлено оптимальное расположение склада (синяя  точка).

                                Рис.5.2. Оптимальное расположение  склада

 

 

Вывод:

Из выше приведённых данных следует сделать вывод, что оптимальное  расположение склада имеет координаты (221; 259.67).

 

Решение трёхуровневой задачи оптимизации технико-технологических  параметров современных ТСК

 

Задача  второго уровня.

Постановка  задачи: определение максимальной перерабатывающей способности ЛТЦ с учётом выделенных ресурсов.

 

Перерабатывающая способность  определяется по формуле:

                                                                                                   6.1

где – техническая производительность ПРМ;

Т – время работы грузового  фронта и зоны хранения в течение  суток, ч;

Х – число подач;

 – среднее время  грузовых операций с вагонами;

- время на подачу-уборку  вагонов.

Имеющаяся перерабатывающая способность контейнерного терминала  рассчитывается для минимального количества ПРМ. Количество ПРМ зависит от среднего время грузовых операций с вагонами, которое определяется по формуле 6.2:

                                                                                            6.2

где – мощность суточного входящего потока грузов на грузовой фронт, конт/сут;

 – коэффициент,  учитывающий дополнительные операции, выполняемые ПРМ в зоне хранения;

Z – число ПРМ на грузовом фронте.

 

Решение.

Исходные данные для расчётов приведём в табл. 6.1

Таблица 6.1

Исходные данные

для КК	для погрузчика	Т						Z для КК	Z для погрузчика
19	64	6	2	6	1	250	1,1	6	5

 

 

Найдём среднее время  грузовых операций для минимального и максимального числа подач  на каждом терминале. Расчёты представим в табл. 6.2.

 

 

Таблица 6.2

Расчёт среднего времени  грузовых операций

 

	Для минимального числа подач	Для максимального  числа подач
Терминал 1 (КК)
Терминал 2 (КК и «Кальмар»)
Терминал 3 («Кальмар»)

 

Рассчитаем перерабатывающую способность для минимального и  максимального числа подач на каждом терминале. Данные представим в  табл. 6.3.

Таблица 6.3

Расчёт перерабатывающей способности

	Для минимального числа подач	Для максимального  числа подач
Терминал 1 (КК)
Терминал 2 (КК и «Кальмар»)
Терминал 3 («Кальмар»)

 

Повысим суточный контейнеропоток  на 50% и 100%. Это приведёт к увеличению числа ПРМ.

 

 

Данные для минимального числа подач представим в табл. 6.4.

 

 

 

Таблица 6.4

Определение размеров резервов для минимального числа подач

	При увеличении Qсут на 50%		При увеличении Qсут на 100%
	Перерабат. способность, конт.	Количество ПРМ, шт.	Перерабат. способность, конт.	Количество ПРМ, шт.
Терминал 1 (КК)	25	6	28	9
Терминал 2 (КК и «Кальмар»)	135	6 КК и 2 погрузчика	142	9 КК и 3 погрузчика
Терминал 3 («Кальмар»)	74	2	79	3

 

Данные для максимального  числа подач представим в табл. 6.5.

 

Таблица 6.5

Определение размеров резервов для максимального числа подач

	При увеличении Qсут на 50%		При увеличении Qсут на 100%
	Перерабат. способность, конт.	Количество ПРМ, шт.	Перерабат. способность, конт.	Количество ПРМ, шт.
Терминал 1 (КК)	12	6	13	9
Терминал 2 (КК и «Кальмар»)	65	6 КК и 2 погрузчика	67	9 КК и 3 погрузчика
Терминал 3 («Кальмар»)	42	2	44	3

 

По полученным данным можно  сделать вывод, что увеличение суточного  контейнеропотока на 50% и 100% практически  не отразится на перерабатывающей способности  контейнерного терминала как  для минимального, так и для  максимального числа подач.

 

Решение трёхуровневой задачи оптимизации технико-технологических  параметров современных ТСК

 

Задача  третьего уровня.

Постановка  задачи: Оптимизация параметров контейнерных терминалов.

При переходе на стадию тактического управления, а именно при рассмотрении каждого КТ, в экономико-математическую модель целесообразно включить несколько  критериев оптимальности  и оптимизируемых параметров.

В качестве оптимизируемых (варьируемых) параметров КТ принимаются:

• Число погрузо-разгрузочных машин, Z;
• Число ярусов складирования, Н = 3;
• Срок хранения контейнеров на площадке, t_хр=2;
• Время работы грузового фронта, t^фр_гр = 24;
• Число подач, Хmin = 2, Хmax = 3.

Исходные  данные.

Н	Bскл	tхр	Св-ч	Сл-ч	Са-ч	Ца	Цскл	Цп	Цк	Цпк	Аа	Аскл	Ап	Ак	Апк	Пгр
3	165	2	5000	21000	100	1050	1260	2520	1470	2310	3,2	3,2	1,5	6	4,2	3

 

Определение оптимальных  значений технико-экономических параметров КТ осуществляется с учетом нескольких критериев оптимальности. В данном случае приняты следующие критерии:

• Приведенные затраты;
• Перерабатывающая способность грузового фронта;
• Коэффициент использования ПРМ в течении суток.

Решение.

Рассчитаем все приведённые  затраты на создание и функционирование контейнерного терминала.

1. С₁(Tip,Z)- приведенные затраты на погрузочно-разгрузочные машины с учетом нормативного коэффициента капитальных вложений Е_Н=0,12 рассчитывается по формуле 7.1 :

                                                                   7.1

где Ц_ПРМ – стоимость ПРМ, руб.:

• для козлового крана Ц_ПРМ  = 3900000р.;
• для погрузчика «Кальмар» Ц_ПРМ = 2800000р.