Разработка транспортного процесса на основе математических методов линейного программирования и построения эпюр грузопотоков

 

№ маршрута	Вид маршрута	Возможный шифр маршрута (последователь-ность  прохождения пунктов маршрута)	Мощность грузопотока на маршруте, условные тонны	Участок маршрута	Вид груза	Мощность грузопото-ка на участке  маршрута, в реальных тоннах
М1	Маятниковый	А4Б3–Б3А4	250	А4Б3	щебень	250
М2	Маятниковый	А1Б4–Б4А1	250	А1Б4	щебень	250
М3	Маятниковый	А3Б2–Б2А3	500	А3Б2	Песок	500
Р1	Рациональный	А2Б1–Б1А5–А5Б5–Б5А1–А1Б4–Б4А3- А3Б2-Б2А2	500			2000
				А2Б1	грунт	500
				А5Б5	щебень	500
				А1Б4	щебень	500
				А3Б2	щебень	500
Р2	Рациональный	А4Б3-Б3А5- А5Б5-Б5А1-   А1Б4-Б4А4	500			1500
				А4Б3	щебень	500
				А5Б5	щебень	500
				А1Б4	щебень	500

 

2.2 Оптимальное  закрепление маршрутов за АТП

 

 

Закрепление маршрутов за автотранспортными  предприятиями (АТП) требует решения двух взаимосвязанных вопросов: определения начального и соответствующего ему конечного пунктов маршрута и непосредственно закрепления маршрута за АТП.

Начальным пунктом маршрута может быть каждый грузоотправитель, связанный данным маршрутом. При этом выбранному начальному пункту соответствует определенный конечный пункт маршрута.

На маятниковых  маршрутах с обратным не груженым пробегом имеется только по одному отправителю и получателю груза и поэтому у такого маршрута может быть только один вариант начала и конца.

Этого нельзя сказать для других типов маршрутов, объединяющих по несколько грузоотправителей  и грузополучателей. Однако в любом  случае устанавливаются возможные  варианты начальных и конечных пунктов  маршрута и для каждого варианта определяются расстояния между начальным  и конечным пунктами, а также соответствующие ему нулевые пробеги от имеющихся АТП. Расстояние между начальным и конечным пунктами маршрута является участком, который исключается из пробега автомобиля при первом (последнем) обороте его на маршруте.

Поэтому критерием выбора начального пункта маршрута  и прикрепления его  к АТП является оценочный параметр (скорректированный нулевой пробег), рассчитываемый по формуле:

 

     (2.3)

 

где ∆l_kij – скорректированный нулевой пробег, км; l_ki – расстояние от k-го АТП до i-го первого пункта погрузки (первый нулевой пробег),км; l_kj – расстояние от j-го последнего пункта выгрузки до k-го АТП (второй нулевой пробег), км; l_ij – расстояние между j-м последним пунктом выгрузки и i-м первым пунктом погрузки, км.

При закреплении маршрутов  за АТП рассчитываются значения оценочного параметра для всех возможных  вариантов начала выполнения маршрута и по каждому АТП. Расчеты выполняются  в табличной форме.

 

Таблица 2.6. - Расчет скорректированных нулевых пробегов.

 

№ маршрута	Пункты маршрута		Автотранспортные предприятия
	начальный	конечный	АТП №1 (А1)				АТП №2 (Б4)				АТП №3 (Б3)
			l01	l02	lx’	l0ск	l01	l02	lx’	l0ск	l01	l02	lx’	l0ск
М1	А4	Б3	23	31	9	45	7	16	9	14	9	0	9	0
М2	А1	Б4	0	16	16	0	16	0	16	0	31	15	16	30
М3	А3	Б2	11	17	9	19	10	14	9	15	20	23	9	34
Р1	А2	Б1	12	31	23	20	14	18	23	9	24	19	23	20
	А5	Б5	25	5	20	10	12	16	20	8	13	26	20	19
	А1	Б4	0	16	16	0	16	0	16	0	31	15	16	30
	А3	Б2	11	17	9	19	10	19	9	20	20	23	9	34
Р3	А4	Б3	23	31	9	45	7	16	9	14	9	0	9	0
	А5	Б5	25	5	20	10	12	16	20	8	13	26	20	19
	А1	Б4	0	16	16	0	16	0	16	0	31	15	16	30

 

Из возможных  вариантов принимается тот, для  которого значение скорректированного нулевого пробега ∆l_kij является минимальным. Выбирается наилучший вариант начала и соответственно окончания выполнения маршрута относительно каждого АТП.

По результатам  оптимального закрепления маршрутов  за АТП записываются схемы маршрутов, в которых курсивом обозначаются пробеги без груза на маршруте:

М1: А4Б3−Б3А4   АТП №3

М2: А1Б4−Б4А1   АТП №1

М3: А3Б2-Б2А3    АТП №2

Р1: А2Б1-Б1А5-А5Б5-Б5А1-А1Б4-Б4А3-А3Б2-Б2А2   АТП №2

Р2: А4Б3-Б3А5-А5Б5-Б5А1-А1Б4-Б4А4   АТП №2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 РАСЧЕТ МАРШРУТОВ

3.1 Расчет количества  подвижного состава и технико-эксплуатационных  показателей его работы для  разработанных маршрутов

 

Прежде  чем приступить к расчету маршрутов, выбирается тип и марка автомобиля, соответствующего требованиям при  перевозке данного груза (песок, щебень, грунт): МАЗ-5336 грузоподъемностью 10 т (q_н) и экскаватор с ковшом ёмкостью от 1 до 3 м³.

Время простоя  под погрузкой-разгрузкой за ездку  определяется по формуле:

    (3.1)

В соответствии с «Едиными нормами времени на перевозку грузов автомобильным  транспортом» выбирается норма времени  простоя под погрузкой-разгрузкой 1 т груза 1-го класса бортового автомобиля грузоподъемностью 10 тонн. Она составляет 0,61 мин (0,01ч).

Тогда время  простоя под погрузкой-разгрузкой принимается:

t_{п-р е} = (0,01*10)/1 = 0,1 ч.

 

В соответствии с категорией дорог (40% - дороги с  твердым покрытием и грунтовые  улучшенные, 60% - дороги городские) определяется скорость движения автомобиля в данных эксплуатационных условиях по следующей  формуле:

      (3.2)

где δ_i – удельный вес пробега автомобиля по i-ой категории дорог; v_i – скорость движения автомобиля по i-ой категории дорог.

V_т = 1/ (0,4/37+0,6/24)=27,93 км/ч.

Время работы подвижного состава T_н для всех расчетов принимаем равным 9 ч.

На основании имеющихся  данных, приступаем к расчету маршрутов, который будет производиться  с помощью следующих формул.

Время работы на маршруте, ч:

    (3.3)

Время оборота, ч:

,    (3.4)

где m – число груженых ездок за оборот.

Время на последний холостой пробег, ч:

      (3.5)

Время на нулевые пробеги, ч:

     (3.6)

Количество  оборотов: 

 ≈,    (3.7)

Скорректированное время нахождения автомобиля на маршруте и в наряде:

(3.8)

     (3.9)

Среднесуточный  пробег одного автомобиля, км:

(3.10)

Эксплуатационная скорость, км/ч:

км/ч     (3.11)

Необходимое число автомобилей для перевозки  заданного объема грузов:

    (3.12)

Списочный парк подвижного состава, обеспечивающий работу на маршруте:

      (3.13)

где - коэффициент выпуска автомобиля на линию (примем его равным 0,6).

Расчет  показателей Т_м и Т_н производится отдельно для автомобилей, работающих полное время, и отдельно для последнего автомобиля, работающего частично из-за недостатка объемов перевозок для его полной загрузки на маршруте в течение планового времени работы в наряде. Другие показатели для единицы подвижного состава, работающей на маршруте частично, не определяются, так как за время в наряде предполагается ее работа и на других маршрутах.

Количество  оборотов для последнего автомобиля:

(3.14)

где - дробная часть от вычисления потребного количества автомобилей.

(3.15)

     (3.16)

Коэффициент использования пробега за оборот, на маршруте и за смену:

    (3.17)

     (3.18)

             

                         (3.19)

Коэффициенты  использования грузоподъемности, статический  и динамический:

      (3.20)

      (3.21)

Интервал  движения автомобилей на маршруте, ч:

(3.22)

Частота движения автомобилей на маршруте, ч^-1:

  ч^-1           (3.23)

Транспортная  работа, осваиваемая за смену на маршруте, ткм:

    (3.24)

Транспортная  работа, осваиваемая единицей подвижного состава за время в наряде, ткм:

    (3.25)

Часовая производительность в тоннах U_т (т/ч) и тонно-километрах W_ткм (ткм/ч) по результатам работы за время в наряде:

(3.26)

      (3.27)

Среднее расстояние перевозки 1 т груза, км:

      (3.28)

 

Все расчеты  показателей приводятся полностью, а их результаты сводятся в таблицу расчетных данных по маршрутам (таблица 3.1).

Ниже приведен пример расчета технико-эксплуатационных показателей для разработанных  маршрутов.

 

Маршрут №1

А4Б3−Б3А4

 

 

 

9 км

 

Исходные данные: T_н = 9 ч; V_Т = 27,93 км/ч; q_н = 10 т; Q_уч= 250 т; t_п-р= 0,1 ч; l_{01 +} l₀₂ = 9км; l_м = 18 км; l'_х = 9 км, m=1.

1) Т_м=9-9/27,93=8,7 ч;

2) t_oб=18/27,93+0,1∙1/1=0,75 ч;

3) t_l’x=9/27,93=0,32 ч;

4) t_нул=9/27,93=0,32 ч;

5) Z_o=(8,7+0,32)/0,75=12,03 Z'_о=12;

6) Т'_м=12∙0,75–0,32=8,68ч;

7) Т'_н=8,68+0,32=9 ч;

8) l_cс=18∙12+9–9=216 км;

9) V_э=216/9=24км/ч;

10) А_х=250/(12∙10∙1)=2,08 авт;

11) А_сс=2/0,6=3 авт;

12) Z''_о=11;

13) Т''_м=11∙0.75-0,32=7,93ч;

14) Т''_н=7,93+0,32 =8,25ч;

15) β_об=9/18=0,5; β_м=9∙12/(18∙12–9)=0,52; β_см=9∙12/216=0,5;

16) γ_с=1/1=1; γ_д=1∙9/9=1;

17) I=0,75/2=0,38ч;

18) А_ч =2/0,75=2,7ч^-1;

19) Р_см =250∙9=2250 ткм;

20) Р_нa=12∙10∙1∙9=1080 ткм;

21)U_т=12∙10∙1/8,7=13,8т; W_ткм=1080/8,7=124,1ткм;

22) l_гр=2250/250=9 км.

 

Маршрут №2

А1Б4−Б4А1

16 км

Исходные данные: T_н = 9 ч; V_Т = 27,93 км/ч; q_н = 10 т; Q_уч= 250 т; t_п-р= 0,1 ч; l_{01 +} l₀₂ = 16км; l_м = 32 км; l'_х = 16 км, m=1.

1) Т_м=9-16/27,93=8,43 ч;

2) t_oб=32/27,93+0,1∙1/1=1,25 ч;q 

3) t_l’x=16/27,93=0,57 ч;

4) t_нул=16/27,93=0,57 ч;

5) Z_o=(8,43+0,57)/1,25=7,23 Z'_о=7;

6) Т'_м=7∙1,25–0,57=8, 15 ч;

7) Т'_н=8,15+0,57=8,72 ч;

8) l_cс=32∙7+16–16=224 км;

9) V_э=224/8,72=25,69 км/ч;

10) А_х=250/(10∙7∙1)=3,571 авт;

11) А_сс=4/0,6=6,67≈7 авт;

12) Z''_о=6;

13) Т''_м=6∙1,25-0,57=6,93 ч;

14) Т''_н=6,93+0,57=7,5 ч;

15) β_об=16/32=0,5; β_м=16∙7/(7∙32–16)=0,54; β_см=16∙7/224=0,5;

16) γ_с=1/1=1; γ_д=1∙16/16=1;

17) I=1,25/4=0,31 ч;

18) А_ч =4/1,25=3,21 ч^-1;

19) Р_см =250∙16=4000 ткм;

20) Р_нa=7∙10∙1∙16=1120 ткм;

21)U_т=7∙10∙1/8,43=8,3 т; W_ткм=1120/8,43=132,9 ткм;

22) l_гр=4000/250=16 км.

 

 

Маршрут №3

А3Б2−Б2А3

 

 

 10 9 

 

 

 

 

 

Исходные данные: T_н = 9 ч; V_Т = 27,93 км/ч; q_н = 10 т; Q_уч= 500 т; t_п-р= 0,1 ч; l_{01 +} l₀₂ = 29 км; l_м = 18 км; l'_х = 9 км, m=1.

1) Т_м=9-29/27,93=7,96ч;

2) t_oб=18/27,93+0,1∙1/1=0,75 ч;

3) t_l’x=29/27,93=1,04ч;

4) t_нул=9/27,93=0,32 ч;

5) Z_o=(7,96+1,04)/0,75=12,1 Z'_о=12;

6) Т'_м=12∙0,75–1,04=7,68ч;

7) Т'_н=7,68+0,32=8 ч;

8) l_cс=18∙12+29–9=236 км;