Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Августа 2013 в 21:32, курсовая работа
Целью разработки курсового проекта является нахождение оптимального варианта организации транспортного процесса с помощью математического метода линейного программирования для получения максимальной производительности автомобиля и минимальной себестоимости перевозок.
Задачами курсового проекта являются:
• определение оптимального варианта грузопотоков грузов с помощью распределительного метода;
• маршрутизация перевозок с оптимизацией возврата порожних автомобилей и закрепление маршрутов за автотранспортными предприятиями (АТП) с учетом, что каждое АТП может полностью обеспечить потребности в перевозке заданных грузов;
ВВЕДЕНИЕ 4
1 РЕШЕНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ МЕТОДОМ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ 6
1.1 Определение кратчайших расстояний между пунктами транспортной сети 6
1.2. Решение транспортной задачи 11
2 РАЗРАБОТКА МАРШРУТОВ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ 16
2.1 Разработка рациональных маршрутов перевозок 16
2.2 Оптимальное закрепление маршрутов за АТП 19
3 РАСЧЕТ МАРШРУТОВ 22
3.1 Расчет количества подвижного состава и технико-эксплуатационных показателей его работы для разработанных маршрутов 22
4 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННГО ВАРИАНТА ПЕРЕВОЗОК 39
5 ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР И СХЕМ ГРУЗОПОТОКОВ 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 46
Таблица 1.6 – Расчёт кратчайших расстояний для пункта Б1
№ шага |
Пункты транспортной сети | |||||||||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 | |
1 |
(∞ ;Б1) |
(26;Б1) |
(∞ ;Б1) |
(16;Б1) |
(6;Б1) |
(0;Б1) * |
(∞ ;Б1) |
(∞ ;Б1) |
(∞ ;Б1) |
(∞ ;Б1) |
2 |
(∞ ;Б1) |
(26;Б1) |
(20;А5) |
(16;Б1) |
(6;Б1) * |
- |
(18;А5) |
(19;А5) |
(18;А5) |
(∞ ;Б1) |
3 |
(∞ ;Б1) |
(26;Б1) |
(20;А5) |
(16;Б1) * |
- |
- |
(18;А5) |
(19;А5) |
(18;А5) |
(34;А4) |
4 |
(36;Б2) |
(23;Б2) |
(20;А5) |
- |
- |
- |
(18;А5) * |
(19;А5) |
(18;А5) |
(34;А4) |
5 |
(34;Б4) |
(23;Б2) |
(20;А5) |
- |
- |
- |
- |
(19;А5) |
(18;А5) * |
(34;А4) |
6 |
(34;Б4) |
(23;Б2) |
(20;А5) |
- |
- |
- |
- |
(19;А5) * |
- |
(34;А4) |
7 |
(31;А3) |
(23;Б2) |
(20;А5) * |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А3) |
8 |
(31;А3) |
(23;Б2) * |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А3) | |
9 |
(31;А3) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А3) * |
10 |
(31;А3) * |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 1.7 – Расчёт кратчайших расстояний для пункта Б2
№ шага |
Пункты транспортной сети | |||||||||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 | |
1 |
(18;Б2) |
(5;Б2) |
(10;Б2) |
(14;Б2) |
(12;Б2) |
(∞ ;Б2) |
(0;Б2) * |
(∞ ;Б2) |
(∞ ;Б2) |
(∞ ;Б2) |
2 |
(18;Б2) |
(5;Б2) * |
(9;А2) |
(14;Б2) |
(12;Б2) |
(31;А2) |
- |
(∞ ;Б2) |
(21;А2) |
(12;А2) |
3 |
(18;Б2) |
- |
(9;А2) * |
(14;Б2) |
(12;Б2) |
(31;А2) |
- |
(29;А3) |
(19;А3) |
(12;А2) |
4 |
(18;Б2) |
- |
- |
(14;Б2) |
(12;Б2) * |
(18;А5) |
- |
(25;А5) |
(19;А3) |
(12;А2) |
5 |
(17;Б5) |
- |
- |
(14;Б2) |
- |
(18;А5) |
- |
(25;А5) |
(19;А3) |
(12;А2) * |
6 |
(17;Б5) |
- |
- |
(14;Б2) * |
- |
(18;А5) |
- |
(23;А4) |
(19;А3) |
- |
7 |
(17;Б5) * |
- |
- |
- |
- |
(18;А5) |
- |
(23;А4) |
(19;А3) |
- |
8 |
- |
- |
- |
- |
- |
(18;А5) * |
- |
(23;А4) |
(19;А3) |
- |
9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(23;А4) |
(19;А3) * |
- |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(23;А4) * |
- |
- |
Таблица 1.8– Расчёт кратчайших расстояний для пункта Б3
№ шага |
Пункты транспортной сети | |||||||||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 | |
1 |
(∞ ;Б3) |
(∞ ;Б3) |
(20;Б3) |
(9;Б3) |
(13;Б3) |
(∞ ;Б3) |
(∞ ;Б3) |
(0;Б3) * |
(∞ ;Б3) |
(∞ ;Б3) |
2 |
(∞ ;Б3) |
(∞ ;Б3) |
(20;Б3) |
(9;Б3) * |
(13;Б3) |
(25;А4) |
(23;А4) |
- |
(16;А4) |
(27;А4) |
3 |
(∞ ;Б3) |
(∞ ;Б3) |
(20;Б3) |
- |
(13;Б3) * |
(19;А5) |
(23;А4) |
- |
(15;А5) |
(27;А4) |
4 |
(31;Б4) |
(31;Б4) |
(20;Б3) |
- |
- |
(19;А5) |
(23;А4) |
- |
(15;А5) * |
(27;А4) |
5 |
(31;Б4) |
(31;Б4) |
(20;Б3) |
- |
- |
(19;А5) * |
(23;А4) |
- |
- |
(27;А4) |
6 |
(31;А3) |
(24;А3) |
(20;Б3) * |
- |
- |
- |
(23;А4) |
- |
- |
(26;А3) |
7 |
(31;А3) |
(24;А3) |
- |
- |
- |
- |
(23;А4) * |
- |
- |
(26;А3) |
8 |
(31;А3) |
(24;А3) * |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А3) |
9 |
(31;А3) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А3) * |
10 |
(31;А3) * |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 1.9 – Расчёт кратчайших расстояний для пункта Б4
№ шага |
Пункты транспортной сети | |||||||||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 | |
1 |
(16;Б4) |
(16;Б4) |
(10;Б4) |
(7;Б4) |
(12;Б4) |
(∞ ;Б4) |
(∞ ;Б4) |
(∞ ;Б4) |
(0;Б4) * |
(∞ ;Б4) |
2 |
(16;Б4) |
(16;Б4) |
(10;Б4) |
(7;Б4) * |
(12;Б4) |
(23;А4) |
(21;А4) |
(16;А4) |
- |
(25;А4) |
3 |
(16;Б4) |
(14;А3) |
(10;Б4) * |
- |
(12;Б4) |
(23;А4) |
(20;А3) |
(16;А4) |
- |
(16;А3) |
4 |
(16;Б4) |
(14;А3) |
- |
- |
(12;Б4) * |
(18;А5) |
(20;А3) |
(16;А4) |
- |
(16;А3) |
5 |
(16;Б4) |
(14;А3) * |
- |
- |
- |
(18;А5) |
(19;А5) |
(16;А4) |
- |
(16;А3) |
6 |
(16;Б4) * |
- |
- |
- |
- |
(18;А5) |
(19;А5) |
(16;А4) |
- |
(16;А3) |
7 |
- |
- |
- |
- |
- |
(18;А5) |
(19;А5) |
(16;А4) * |
- |
(16;А3) |
8 |
- |
- |
- |
- |
- |
(18;А5) |
(19;А5) |
- |
- |
(16;А3) * |
9 |
- |
- |
- |
- |
- |
(18;А5) * |
(19;А5) |
- |
- |
- |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(19;А5) * |
- |
- |
- |
Таблица 1.10– Расчёт кратчайших расстояний для пункта Б5
№ шага |
Пункты транспортной сети | |||||||||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 | |
1 |
(5;Б5) |
(7;Б5) |
(6;Б5) |
(18;Б4) |
(∞ ;Б5) |
(∞ ;Б5) |
(∞ ;Б5) |
(∞ ;Б5) |
(∞ ;Б5) |
(0;Б5) * |
2 |
(5;Б5) * |
(7;Б5) |
(6;Б5) |
(18;Б4) |
(∞ ;Б5) |
(∞ ;Б5) |
(23;А1) |
(∞ ;Б5) |
(21;А1) |
- |
3 |
- |
(7;Б5) |
(6;Б5) * |
(18;Б4) |
(20;А3) |
(∞ ;Б5) |
(16;А3) |
(26;А3) |
(16;А3) |
- |
4 |
- |
(7;Б5) * |
- |
(18;Б4) |
(20;А3) |
(33;А2) |
(12;А2) |
(26;А3) |
(16;А3) |
- |
5 |
- |
- |
- |
(18;Б4) |
(20;А3) |
(33;А2) |
(12;А2) * |
(26;А3) |
(16;А3) |
- |
6 |
- |
- |
- |
(18;Б4) |
(20;А3) |
(33;А2) |
- |
(26;А3) |
(16;А3) * |
- |
7 |
- |
- |
- |
(18;Б4) * |
(20;А3) |
(33;А2) |
- |
(26;А3) |
- |
- |
8 |
- |
- |
- |
- |
(20;А3) * |
(26;А5) |
- |
(26;А3) |
- |
- |
9 |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А5) * |
- |
(26;А3) |
- |
- |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
(26;А3) * |
- |
- |
Таблица 1.11– Кратчайшие расстояния между пунктами транспортной сети (км)
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 | |
А1 |
0 |
12 |
11 |
23 |
25 |
31 |
17 |
31 |
16 |
5 |
А2 |
12 |
0 |
4 |
19 |
17 |
23 |
5 |
24 |
14 |
7 |
А3 |
11 |
4 |
0 |
17 |
14 |
20 |
9 |
20 |
10 |
6 |
А4 |
23 |
19 |
17 |
0 |
19 |
16 |
14 |
9 |
7 |
18 |
А5 |
25 |
17 |
14 |
19 |
0 |
6 |
12 |
13 |
12 |
20 |
Б1 |
31 |
23 |
20 |
16 |
6 |
0 |
18 |
19 |
18 |
26 |
Б2 |
17 |
5 |
9 |
14 |
12 |
18 |
0 |
23 |
19 |
12 |
Б3 |
31 |
24 |
20 |
9 |
13 |
19 |
23 |
0 |
16 |
26 |
Б4 |
16 |
14 |
10 |
7 |
12 |
18 |
19 |
15 |
0 |
16 |
Б5 |
5 |
7 |
6 |
18 |
20 |
26 |
12 |
26 |
16 |
0 |
Задача
на минимизацию транспортной работы
состоит в определении
Если обозначить объем выхода груза от некоторого поставщика через Qi, требуемый объем завоза груза некоторому потребителю через Qj, объем груза, перевозимого от i-го поставщика к j-му потребителю, через Qij и кратчайшее расстояние перевозки от i-го поставщика до j-го потребителя через lij, то поставленная задача в математической форме имеет вид:
(1.3)
(1.4)
(1.5)
(1.6)
В случае, если количество груза у поставщиков равно общему объему завоза груза всем потребителям, то имеет место условие:
(1.7)
Поставленная таким образом задача (ограничения (1.3), (1.4), (1.6), (1.7) и целевая функция (1.5)) является закрытой моделью классической транспортной задачи линейного программирования, в результате решения которой по известным значениям находятся неизвестные значения корреспонденций .
Для составления транспортной задачи из исходных данных выбираются грузы, перевозимые одним типом подвижного состава. Таковыми являются щебень, грунт и песок (таблица 1.12).
Таблица 1.12 – Грузы, перевозимые одним типом подвижного состава
Грузопотоки |
Род груза |
Объем перевозок |
Класс груза | |
из пункта |
в пункт | |||
А3 |
Б2 |
песок |
1000 |
1 (навалом) |
А5 |
Б5 |
щебень |
1000 |
1 (навалом) |
А2 |
Б1 |
грунт |
500 |
1 (навалом) |
А4 |
Б3 |
щебень |
750 |
1 (навалом) |
А1 |
Б4 |
щебень |
1250 |
1 (навалом) |
Для решения транспортной задачи объемы перевозок переводятся в ездки с учетом класса груза по следующей формуле:
(1.8)
Где - объем перевозок, указанный в плане; - грузоподъемность автомобиля; - коэффициент использования грузоподъемности (для 1-го класса – 1).
Подготовка исходных данных для их занесения в матрицу транспортной задачи проводится в табличной форме:
Пункт отправления |
Пункт получения |
Перевозки по видам груза |
Коэфф. исполь-зования грузо- |
Число ездок, приведенных к 1-му классу груза | |
Вид груза |
Объем перевозок Qij,т | ||||
А5 |
Б5 |
щебень |
1000 |
1 |
100 |
А4 |
Б3 |
750 |
75 | ||
А1 |
Б4 |
1250 |
125 | ||
А2 |
Б1 |
грунт |
500 |
1 |
50 |
А3 |
Б2 |
песок |
1000 |
1 |
100 |
В клетках матрицы транспортной задачи указывается расстояние перевозки и приведенное к первому классу число ездок по отправителям и получателям; затем строится в виде матрицы возможный план перевозок (таблица 1.14).
Для отыскания оптимального закрепления потребителей за поставщиками необходимо сделать в полученной таблице первоначальное закрепление, т. е. получить произвольный план закрепления (опорный), удовлетворяющий ограничениям (1.3), (1.4), (1.6), (1.7) при количестве загруженных клеток m+n-1 и отсутствии циклов (контуров). Такой план, содержащий ровно m+n-1 заполненных клеток без циклов, называется базисным.
Существует несколько методов получения опорного плана - метод северо-западного угла (диагональный) и ряд более эффективных, ускоряющих отыскание оптимального решения, - метод абсолютного двойного предпочтения, метод минимального элемента, метод минимальных разностей, метод Коцига.
Распределение
груза рекомендуется
Таблица 1.14 – Начальный опорный план перевозок грузов
Грузополучатель |
Грузоотправитель |
Объем завоза bi | ||||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 | ||
Б1 |
31 |
23 |
20 |
16 |
500 6 |
500 |
Б2 |
17 |
500 5 |
500 9 |
14 |
12 |
1000 |
Б3 |
250 31 |
24 |
20 |
9 |
500 13 |
750 |
Б4 |
16 |
14 |
500 10 |
750 7 |
12 |
1250 |
Б5 |
1000 5 |
7 |
0 6 |
18 |
20 |
1000 |
Объем вывоза ai |
1250 |
500 |
1000 |
750 |
1000 |
4500 |