Operational planning model of road-vehicle operation on carry routes at cargo transportation by fine parties Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 656.212.5

МОДЕЛЬ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНУВАННЯ РОБОТИ АВТОМОБІЛІВ НА РОЗВІЗНИХ МАРШРУТАХ ПРИ ПЕРЕВЕЗЕННЯХ ДРІБНОПАРТІОННИХ ВАНТАЖІВ

Н.Ю. Шраменко, к.т.н., доцент, ХНАДУ

Анотація. Розроблена математична модель оперативного планування роботи автомобілів на розвізних маршрутах при недостатності сумарної продуктивності автомобілів в порівнянні з обсягом перевезень, яка враховує пріоритетність вивозу вантажу.

Ключові слова: модель, оптимальне планування, розвізний маршрут, дрібнопартіон-ні вантажі, вантажний термінал.

Вступ

Ефективність перевезень значною мірою залежить від узгодження роботи пунктів відправлення вантажу, пунктів призначення вантажу та транспорту. Тобто ефективна організація перевезень відбувається на основі узгодження операцій з вантажем та транспортними засобами. Найбільше це стосується перевезень дрібнопартіонних вантажів.

Основою удосконалення організації перевезень дрібнопартіонних вантажів є формування єдиної системи транспортно-експедиційного обслуговування регіону, тобто термінальної системи, яка дозволяє підвищити продуктивність рухомого складу, скоротити паливно-енергетичні витрати, а також собівартість перевезень.

Термінали, сформовані у вузлах транспортної мережі, обслуговують вантажовласників в межах певного регіону. Оскільки на терміналах концентруються дрібнопартіонні вантажі, то їх подальше розпилення здійснюється розвізними маршрутами. В цих умовах вибір та ефективне планування роботи транспортних засобів відповідної спеціалізації та вантажності дозволить суттєво знизити транспортні витрати. Оскільки робота терміналів пов’язана зі збірно-розвізними маршрутами перевезення дрібнопартіонних вантажів, то саме цьому питанню приділено основну увагу.

Аналіз публікацій

При оперативному плануванні роботи транспортної системи доставки вантажів з терміналів окремим вантажоодержувачам необхідно враховувати такі особливості [1, 2]:

- розпиленість вантажоодержувачів в межах регіону;

- стохастичний характер виникнення потреб у перевезеннях ряду вантажів (тобто перевезення ряду вантажів не може плануватися заздалегідь на досить тривалий період);

- значна частка дрібнопартіонних вантажів в загальному обсязі вантажів, що перевозяться, зумовлює застосування розвізних маршрутів;

- розмір партії та їх кількість є випадкові величини.

Ефективність перевезень оцінюється системою показників, серед яких особливу увагу приділяють таким [3]: тривалість та своєчасність доставки вантажів; втрата вантажу в процесі транспортування; продуктивність транспортних засобів та навантажувально-розвантажувальних механізмів; енергоємність перевезень; собівартість доставки, прибуток АТП.

Мета і постановка задачі

Метою публікації є розробка моделі оперативного планування роботи автомобілів на розвізних маршрутах при доставці дрібнопартіонних вантажів з терміналу.

Розглянемо вантажний термінал з наявністю складів зберігання дрібнопартіонних вантажів. Вивезення цих вантажів здійснюється автомобілями різних марок. Автомобілі працюють на розвізних маршрутах по окремих секторах, на які розбита вулично-дорожня мережа регіону. При цьому в якості секторів виступають групи клієнтів, об’єднаних за певними ознаками: строку доставки, напрямок руху, сумісність перевезень, тип транспортних засобів і таке інше.

ВАНТАЖНИИ ТЕРМІНАЛ

Складський комплекс

Складування^^] Зберігання |Сектор Сортування ^ |комер-Формування* і ційних

Експедиція видачі

І Комерцій-! ний огляд 1 вантажу Оформлення j ментів І

Рис. 1. Технологічна схема функціонування терміналу: -

-----► - рух документів; ■=!> - вантажопотік

► - інформаційний потік;

Основною метою оперативного формування розвізних маршрутів є забезпечення повного та якісного вивозу вантажу при раціональному використанні автотранспортних засобів з урахуванням інтересів вантажоодержувачів. Для цього необхідно виконати такі вимоги:

- врахування пріоритетності вивозу вантажу, що визначається, як правило, особливими вимогами вантажовласників до умов перевезення;

- виконання вимоги доставки «точно в строк»;

- максимальне використання вантажності автомобіля на маршруті;

- раціональне використання парку рухомого складу;

- максимальне виконання обсягів перевезення вантажів у відповідності з наявним попитом на перевезення;

- узгодження графіків та режиму роботи терміналу та пунктів розвантаження з метою скорочення простоїв автомобілів в очікуванні навантаження-розвантаження

Модель оперативного планування роботи автомобілів на розвізних маршрутах

Аналіз технології функціонування вантажного терміналу (рис. 1) свідчить, що для раціонального використання транспортних засобів терміналу необхідно враховувати партіонність вантажопотоків, яка характеризується випадковими величи-

нами: розміром партій та загальною їх кількістю. Залежно від попиту на перевезення в певний період часу можливі дві ситуації:

1) недостатність сумарної продуктивності автомобілів в порівнянні з обсягом перевезень, який є випадковою величиною, тобто

m n d

Z W • Nk <ZZ Qj , (1)

k=1 j=1 i=1

де Wk - продуктивність k-го автомобіля; Nk -кількість автомобілів k-ої марки; QtJ - обсяг вантажу і-му вантажоодержувачу наj-му секторі, т;

2) наявність надлишкової кількості автомобілів в порівнянні з наявним обсягом перевезень, що виражається умовою

m n d

Z WK • NK >ZZ Qj . (2)

K=1 j=1 i=1

Таким чином, при плануванні роботи автомобілів виникає необхідність вирішення таких задач:

1) визначення продуктивності k-го автомобіля на j-му секторі та середньої продуктивності;

2) розподіл автомобілів для обслуговування окремих секторів регіону залежно від випадкового попиту на перевезення;

3) закріплення автомобілів за групою вантажоодержувачів /-го сектора, що обслуговуються;

4) формування оптимальних розвізних маршрутів.

При недостатній сумарній продуктивності автомобілів під час оперативного планування роботи терміналу, як правило, вирішується питання кому і в якій кількості здійснити недопостачання товару. В умовах термінальних перевезень недопоста-чання - це обслуговування клієнтів з затримкою.

Можливі такі варіанти постановки задачі для ситуацій, коли всі клієнти рівноцінні або клієнти нерівноцінні за збитками за несвоєчасне виконання перевезення (мають будь-які пріоритети):

цьому доставка вантажів на розвізних маршрутах має специфічні особливості, які потрібно приймати до уваги при визначенні факторів, що впливають на продуктивність автомобіля.

Оскільки мова йде про окремі сектори, в яких клієнти мають різні пріоритети, то виникає необхідність визначити коефіцієнт пріоритетності /-го

сектора |/ .

5.. • О

Е О

і = 1,2,...,п . (4)

- максимальна з величин планового недопоста-чання вантажу кожному клієнту повинна бути мінімальною, тобто недопостачання вантажу за абсолютною величиною однакова для всіх вантажоодержувачів;

- максимальна величина планового недопоста-чання вантажу кожному клієнту у відносних одиницях повинна бути мінімальною;

- досягнення мінімуму сумарного недопостачан-ня вантажу всім клієнтам, тобто сумарний обсяг перевезеного вантажу повинен бути максимальним;

- деяким клієнтам необхідно виконати заданий обсяг перевезень повністю, а іншим можливе не-допостачання повністю чи частково.

У ринкових умовах укладений договір на доставку вантажу включає узгоджений з клієнтом розмір штрафних санкцій за несвоєчасну доставку. Крім того, доставка з терміналу до клієнта здійснюється розвізним маршрутом. В зв’язку з цим для розподілу рухомого складу по маршрутах доцільно враховувати, що деяким клієнтам потрібно доставити вантаж повністю, а деяким можливе недопостачання, причому за збитками від невиконання перевезень клієнти нерівноцінні.

При цьому коефіцієнт пріоритетності і-го клі-

єнта на /-му сегменті - це відносна величина

Тоді математична модель для описаних умов матиме вигляд

п т

ЕЕ5і • ^іі • тах;

і=1 к=1

(5)

де N/ - кількість автомобілів к-ї марки на /-му секторі; п - кількість секторів; т - кількість марок автомобілів.

За умов

Е^- • N. < Е О. і=1 І=1

Е Nц < ак, і=і

і «,

І = 1,2,..., п

к = 1,2,..., т (6)

к = 1,2,..., т; Ц = 1,2,..., п,

де ак - загальна кількість автомобілів к-ї марки на терміналі.

Слід зауважити, що виникає необхідність проведення додаткових досліджень для визначення продуктивності автомобіля к-ї марки на/-му секторі.

5..

а

Е5,

і=1

(3)

На другому етапі розподіляємо автомобілі по клієнтах /-го сектора, яким потрібно доставити вантаж повністю, виходячи з умови максимального використання вантажності автомобіля.

де ^ - штраф за недопостачання і-му клієнту на /-му секторі 1 т вантажу, грн.

На першому етапі планування роботи транспортних засобів розподіляємо автомобілі по окремих секторах регіону, що обслуговується.

Показником, який найбільш повною мірою характеризує ефективність використання рухомого складу, виступає його продуктивність [3]. При

Модель має вигляд

п т а °кї

Е ЕЕ5і

і=1 к=1 і=1

(7)

де Яку - розмір партії вантажу і-го клієнта /-го

сектора в автомобілі к-ї марки, т; ук/ - коефіцієнт

використання вантажності автомобіля к-ї марки і-м вантажем з /-го сектора.

і=1

і=1

За таких умов

т 2 О) | • ^ т ^ 2 Чк • ¿в, в = 1,2,...,

к=1 '=1 Укв к=1

т 2 )к • ^ а ^ 2 в = 1,2,..., п

к=1 '=1 Укв 1=1

т 2 Хкв = 1, і = 1,2, £ ,2, = в чз

к=1

N * а к = 1,2,... К ,2, = в £

де Тк. - кількість розвізних маршрутів в /-му секторі, на яких працює автомобіль к-ї марки.

На наступному етапі необхідно сформувати розвізні маршрути, що включають відібраних клієнтів відповідно до їх пріоритету (задача «комівояжера» за критерієм мінімального часу на маршруті).

Слід зауважити, що вирішення задачі «комівояжера» для великої кількості пунктів обслуговування (декілька десятків) має суттєві особливості, на чому буде звернено увагу в подальших дослідженнях.

Висновки

Рекомендується для оптимального оперативного планування роботи автомобілів на розвізних маршрутах доставки дрібнопартіонних вантажів використовувати розроблену математичну мо-

дель, яка враховує умову доставки «точно в строк», пріоритетність окремих вантажоодержувачів та орієнтована, з одного боку, на максимальне використання вантажності автомобіля на маршруті та з іншого - на максимальне виконання обсягів перевезення вантажів, раціональне використання парку автотранспортних засобів з урахуванням інтересів вантажоодержувачів.

Визначено, що суттєве значення має розробка оптимальних розвізних маршрутів для великої кількості пунктів обслуговування, оскільки це має значний вплив як на продуктивність автотранспортних засобів, так і на сумарні експлуатаційні витрати на перевезення.

Література

1. Смехов А. А. Основы транспортной логистики.

- М.: Транспорт, 2000. - 200 с.

2. Кожин А. П. Математические методы в плани-

ровании и управлении грузовыми автомобильными перевозками: Учеб пособие для студентов экон. вузов - М.: Высш. школа, 1979. - 304 с.

3. Воркут А. И. и др. Транспортное обслуживание

торгово-оптовых баз. - К.: Техніка 1985. -112 с.

Рецензент: В.М. Варфоломєєв, професор, д.т.н., ХНАДУ.

Стаття надійшла до редакції 16 січня 2007 р.