CC BY
7
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭФФЕКТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ РАЗЛИЧНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ НА МАРШРУТАХ
Шермухамедов Абдулазиз Адилхакович
проф. кафедры «Автомобильная промышленность и машиностроение», Ташкентский государственный транспортный университет,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Жураев Мухцддин Нортожиевич
доц. кафедры «Транспортная логистика», Ташкентский государственный транспортный университет,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Юсуфхонов Зокирхон Юсуфхон угли
ассистент кафедры «Транспортная логистика», Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: zokirxon y@tstu.uz
DEVELOPMENT OF A METHOD FOR THE EFFECTIVE DISTRIBUTION OF VEHICLES OF DIFFERENT LOADING CAPACITIES ON ROUTES
Abdulaziz Shermukhamedov
Professor of the department "Automotive industry and mechanical engineering ", Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Muhiddin Zhuraev
Associate Professor of the Department "Transport Logistics ", Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Zokirkhon Yusufkhonov
Assistant of the department " Transport logistics ", Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены вопросы эффективного распределения автотранспортных средств различной грузоподъемности на маршруты с использованием теоретических свойств способа комбинаторики, позволящего определить дискретные решения данной задачи.
ABSTRACT
The article deals with the issues of efficient distribution of vehicles of various carrying capacities on routes using the theoretical properties of the combinatorics method, which allows determining discrete solutions to this problem.
Ключевые слова: маршрут, транспортное средство, распределение, комбинаторика, способ, программа, свойство.
Keywords: route, vehicle, distribution, combinatorics, method, program, property.
Введение
В процессе глобализации рынка услуг доминируют такие вопросы, как развитие информационных технологий, обеспечение бесперебойности пере-
возочных услуг в бизнесе и на производстве, применение новейших технологий, оптимизация управления экономикой и уменьшение материальных затрат. Одной из важных проблем автотранспорта
Библиографическое описание: Шермухамедов А.А., Жураев М.Н., Юсуфхонов З.Ю. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭФФЕКТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ РАЗЛИЧНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ НА МАРШРУТАХ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 7(100). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14058
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
является повышение эффективности перевозки грузов. Постоянное повышение спроса на доставку грузов требует коренного изменения деятельности автотранспортных предприятий. В этом плане имеет важное значение проведение научных исследований по вопросам технологического характера потребности на перевозки грузополучателя (грузоотправителя) или перевалочного пункта, удовлетворения данной потребности, управления грузопотоками на основе эффективного распределения автотранспортных средств на маршруты и т.д., так как только в этом случае обеспечивается технологический характер потребности на перевозки грузополучателя (грузоотправителя) или перевалочного пункта, удовлетворение данной потребности, полное использование возможностей пунктов отправки или приемки грузов, минимальные перевозочные затраты в соответствии с нормативами. Поэтому на сегодняшний день эффективное распределение автотранспортных средств различной грузоподъемности на маршруты, совершенствование моделей процессов оказания перевозочных услуг и управления ими являются актуальными задачами [1].
Методология исследования
Распределение на маршруты автопарка, состоящего из автотранспортных средств различной грузоподъемности, состоит из определения по видам количества подвижного состава, выделяемого для перевозки грузов на каждом маршруте, и определения количества поездок каждого автотранспортного средства в назначенном маршруте [4].
Количество автотранспортных средств, распределенных на каждый маршрут, должно обеспечить эффективную работу погрузочно-разгрузочных машин и механизмов определенного количества в пункте отправки (принятия) груза. Допустим, известен дискретный набор 1^={1,2,...,оЛ количества машин и механизмов, которые могут быть привлечены к по-грузочно-разгрузочным работам на каждом пункте отправки (принятия) груза в j-маршруте. Дискретная природа задачи распределения состоит в том, что исходя из полной загрузки погрузочно--разгрузочных машин и механизмов определенного количества в пункте отправки (принятия) груза в течение определенного времени количество выделяемых автомобилей на каждый j-маршрут должен быть равным количеству запланированных автомобилей у^ Так, например, в варианте, когда в пункте работает од = 1 механизм, количество выделяемых автомобилей должно составлять Хда=1) =у^ а в варианте сд = 2 должен составлять Х]^=2) =2-у1 и т.д. Где А1Э - количество автотранспортных средств ьвида; Qij - дневная производительность автотранспортного средства ь вида, выделенного на j-маршрут для перевозки грузов, тонн; Qmin , Qmax - минимальный и максимальный уровень потребности пункта отправки (принятия) груза на перевозки [5; 8].
Для полноценного использования эксплуатируемых автомобилей в течение дня автотранспортные средства в количестве АЭ должны полностью рас-
пределяться на маршруты, то есть должны распределяться в виде соответствующего набора автотранспортных средств. Поэтому вводим понятие набора автотранспортных средств в рамках спроса (mg), отвечающего требованию полного использования автомобильного парка [2]. Когда говорим о наборе автотранспортных средств ьвида в рамках спроса, понимается набор, удовлетворяющий следующему условию:
Е/е/^/о- = ■
Решение поставленной задачи состоит в определении такого объединения Х^ наборов автотранспортных средств в рамках спроса, для которого выполнялось следующее условие:
Qmin ^ЕЕ Х
ieI jeJ
img
Qii <Q
(i)
где Х™9 - элементы набора в рамках спроса. При формировании наборов автотранспортных средств в рамках спроса, разработке короткого способа определения наборов в рамках спроса, учитывая различные свойства поставленной задачи, используем свойства, касающиеся формирования решения задачи эффективного распределения автотранспортных средств на маршруты [7].
1-е свойство. Для наборов автотранспортных средств в рамках спроса по каждому ьвиду автотранспортных средств индексы о| или сумма индек-
сов
имеет одинаковое значение
A1 / у
э п . Действительно, если jeJ
то согласно матрице элементов Таким
Е = Аэ, Xi j -у,,
образом,
I 1 =£ ^ - Г, =У]I ^ = А',
¡^ !<и . Отсюда
I 1 А, / Г,
исходит, что ¡е3 . Свойство доказано.
2-е свойство. Для возможных объединений первых наборов в рамках спроса среди значений суммы
II К,в'У (II X а )Г
ieI jeJ
сумма
ieI jeJ
имеет наибольшее значение.
Из 2-го свойства истекает следующее результативное свойство.
1-е результативное свойство. Если испытывающее объединение удовлетворяет условию
(ЕЕ Qij )Г <
ieI jeJ
Q.
min, то задача не имеет решения в рамках значений первоначальных параметров.
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
Таким образом, для решения задачи в первую очередь формируются все первые наборы в рамках спроса в порядке «с начала» и определяется их зна-
(II К.Q )
бош
JG^IJ )CUH
чение или сумма
iel JeJ
для их соот-
ветствующего испытывающего объединения. Значение этой суммы сопоставляется с значениями
бть и бтах . Если в результате сопоставления происходят случаи, предусмотренные 1-м результативным свойством, то задача не имеет решения. Если такие случаи не происходят, то делается вывод о проведении перемещений в правом направлении в наборах первичного объединения. При этом направление перемещений выбирается с учетом 3-го свойства.
3-е свойство. При любом возможном перемещении «направо» в числах первоначального набора в рамках спроса формируются такие числа, для набора
которых значение суммы
II
iel JeJ
XjG,Qj
будет
меньше значения первоначального набора, и, наоборот, при перемещении «налево» будет больше значения первоначального набора [6].
Анализ результатов
Используя свойства и алгоритм формирования решения задачи распределения автотранспортных средств различной грузоподъемности на маршруты применяем эти свойства и алгоритм для решения следующей задачи. Допустим, потребность на пере. ч б™ =480 возки пункта отправки (принятия) груза ^тт
и бтах — 650 т. Набор перевозочных маршрутов в
пункт отправки (принятия) груза
J = {1,2,3,4}
При этом цифры 7(7 е 3) присвоены маршрутам в порядке увеличения расстояния перевозок. Для данных 7 —{1,2,3,4,} маршрутов время поездки
I. (] е 3): I, — {2,3,4,5}
7 7 час, перевозка произво-
I е {1,2}
дится автотранспортными средствами вида
в соответствии с их грузоподъемностью: грузоподъемность автотранспортных средств I = 1-го вида
qn=5,5 т и количество таких автомобилей составляет Л1 — 30
Э шт.; грузоподъемность автотранспортных
средств i = 2-го вида qn=11 т, парк автомобилей та-Л2 — 20
кого вида составляет Л — 20 .
В порядке «с начала» формируем наборы в рамках спроса.
Отмечаем значение индекса ^ который указывает вид автотранспортных средств - i = 1. В порядке «с начала» формируем номер испытывающего набора
(2-й оператор): 1-му индексу даем г 1 т е г с максимальные, а остальным минимальные значения, и для
)бош
набора ™н формируем номер
- 31010101
(4-й оператор).
31 010101
Для полученного номера расчиты-
c
I *
ваем значение
(6-й оператор):
суммы
I * = 31 + 01 + 01 + 01 = 3
e=1
c
I *
Значение суммы
e=1
(5 оператор) сопостав-
A = 30 = 3
ляем с значением дроби (6-й опера-
тор).
Определяем равность этих значений
с Л1
£ ^ — Л — 3
е—1 1 (7-й оператор). Значит, номер
"К1п1п1п1
3000 является номером первого набора в рамках спроса, сформированного в порядке «с начала». Этому
X1 X1 X1 X1 номеру соответствует набор 13 20 30 40 (9-й
оператор). Проверяем, что данный набор находится в
рамках спроса:
\х L = X3 + X10 + x 30 + X 4„ = 30 = Л = 30
e=1
Формируем набор в рамках спроса для автотранспортных средств i = 2-го вида. При этом номер набора, сформированного в порядке «с начала», бу-32020202
дет оператор):
(2-й оператор). Расчитываем (5-й
I*i =32 + 02 + 02 + = 3
р=1
Сопоставляем (6, 7-й оператор):
c A2
I *1 =3 < ^ = 4
р=1
Рассчитываем
значения
, *П+А,)
(8б оператор):
параметров
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
Номер первого набора в рамках спроса будет
А2, = (—э
) бут ) бут 1
c / бут \ г о' бут
Z2 5 • 3
¥2
e=1
A2 с
.2 ...2 Аэ а2 V...2
^2т>22^32т>42тт Проверяем:
(9-й оператор).
^(U) =^2 = А--А,-Е^2 =4 -1 •3=1
e=1
Е x2^ = x2 + X2 + X320 + X420 = 15 + 5 + 0 + 0 = 20 = А2 = 20.
jeJ
Итак, номер объединения наборов будет {37070707 и 32020202} ■
Рассчитываем значение суммы А™ для объединения (10в оператор):
2
2
Абош = (Е Еx'a] • Qjj)Г = XQ + x20Q12 + ХЗ0ö,3 + x40Q14 +
ieJ jeJ
+ X2 Q21 + X2 Q22 + X 22 Q23 + X20 Q24 = 30 • 33 + 0 • 22 + 0 • 11 + 0 • 55 + +15 • 33 + 5 • 33 + 0 • 22 + 0 • 11 = 990 + 660 = 1650т.
Стало известно, что
Абош = 1650 > дтах = ^ т (12а оператор).
В этом случае решение задачи можно определить путем перемещений «направо» в первом наборе в рамках спроса (13б оператор).
Определяем значение перемещения, который удовлетворяет потребность (14-й оператор):
Определяем варианты перемещений, которые обеспечивают значения перемешений, удовлетворяющие потребность (З^тт — ). Анализ вариантов начинаем с наибольшего /, то есть с / = 2.
Для набора Н(X) ^ рассчитываем значение 3 ^) (16-й оператор):
З
унг _ д бош
Q = 1650 - 650 = 1000т;
ЭК min A син .......
= A бош - Qmi„ = 1650- 480 = 1170т.
з2(1mg\ = (Е x2ст, • Q2 j )бтш - (Е x
max( унг )
2
JVj
ßx бош _
_ . _ _ „ j 2j ) 1mg
jeJ jeJ
= (15 • 33 + 5 • 33 + 0 • 22 + 0 • 11)- 0 • 33 + 0 • 33 + 5 • 22 + 15 • 11) = = 660- 275 = 385 т.
Сопоставляя
значение
и
ЭК min
суммы
Е зтл1г) = 385т с ЗЭКтт , определяем следую
i=2
щее положение (8-й оператор):
ЕЗтЖг) = 385т < ЗЭКтп 1000т.
i=2
Переходим к следующему /-виду автотранспортных средств: / = 2-1 = 1. Для набора
н(х^ у,™ расчитываем значение зтт1г) (16-й
оператор):
З1(т;)г) = (30 • 33 + 0 • 22 + 0 • 11 + 0 • 5.5) - (0 • 33 + 0 • 22 + 0 • 11 + 30 • 5.5) = = 990 -165 = 825т.
1
Рассчитываем значение суммы 13Ц^^г) (17-
й оператор):
1
Е З1(1т^\ = 385 + 825 = 1 21 0т.
max( Унг)
i=l
i=l
Сопоставляем (18, 19б оператор):
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
зтт&г) = 385 + 825 = 1210« > З^ = 1170.
i=2
В этом случае должно осуществляться перемещение «направо» в наборе Н(Xх а ) ^ в соответствии с блок-схемой обоснованного алгоритма (20б оператор). Рассчитываем остаточное значение перемещения Н(Xха )бош, удовлетворяющего потребность (21б оператор).
г-1
0^ — зтп-£ З^г) —1000 - 385 — 615 т;
г — I г-1
03тах — зтнп - £зттнг) — 1170- 385 — 785т;
i=I
Определяем номер 31010101
набора
Н(Xх-а ) (22-й оператор) и вариант перемещения т (т=1): ввиду того, что при этом т = 1, будет кт — 0 и dm — 1 (24-й оператор).
Определяем порядковый номер индекса, который может стать принимающим перемещение
(с - кт ) = (4-0) = 4. Значит, у — у4 принимающий индекс - dm — 1 а ут — у является отправочным индексом для варианта т = 1. Теперь определяем, что индекс у 4 является принимающим
индексом, то есть у4 — 0 сопоставляем с — 3
(25, 26-й операторы).
Определяем принимающую возможность индекса: уКИ — у4тах - у— 3 - 0 — 3. Теперь определяем отправочную возможность индекса у :
для этого у — 3 сопоставляем с ут1П — 0 (27, 28, 29, 30-й операторы).
у1 > у1т1п ; отправочная возможность индекса
у - у™ — у — 3.
Определяем возможное значение варианта т = 1, учитывая уЖ — 3уКИ — 3 и у™ — 3 (31-й оператор):
З* = (ßu - 0,4) • V *Ж = (33 - 5.5)-10-3 = 825 т
Ввиду того что имеется только вариант перемещения т = 1 (32-й оператор) £ З — 825 т.
т—1
Сопоставляем (35-й оператор):
IЗ* = 825т > ШЭЙах = 785 т ва ) = 3 > 1.
m=1
Рассчитываем значения параметров АЗ АЗ^аХ (38-й оператор):
унг ( m) ЭК min
АЗУнг(m) = пзУнг = 615T АЗунг(m) = ОЗунг = 785 т
АЗЭКmin = оЗЭКmin = 615T , АЗЭКmax = оЗЭКmax = 785 т
ЭК ттп
Определяем количество нужных полных перемещений (38-й оператор):
Д О унг (1) .унг (1) АЗЭК min
З
бут ¥у¥4
615
615
унг(1)
унг(1) АЗЭК max О бут
*1*4
(33 - 5.5) • 10 275 785 785
= 2.24:
(33 - 5.5) • 10 275
= 2.86
унг (1) - n Унг (1)
max
Стало известно, что в интервале пт[п
не существует целое число (39-й оператор).
Определяем наибольшее целое число, которое
меньше значения
пУннг(1) = 2.24 (41-й оператор):
Такое число — п
Унг (1) = min(6)
2.
Рассчитываем минимально нужное и максимально возможное значение перемещений с индекса dm -1 (42-й оператор):
и
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
Зунг = АЗунг (1)
Зтт1 АЗmin
Зунг = АЗунг (1) Зтах1 АЗ max
унг (1) о бир
) З¥ат¥{ с - к т )
унг (1) Збир
W ) З^( с - к т )
= 615 - 2 • 275 = 65 т; = 785- 2 • 275 = 235 т.
Рассчитываем значения параметров Q™^^ и Qm^Km) (44"й оператор):
Q
i (с-кm)
= Ö11 -
Qmin = Q -
Qi (с-к m) Q11
о унг г с
■Зmn133 - 65 = 26.5; v1 10
Зунг 235 Зmaxlзз - ff5 = 9.5.
v 10
Обозначаем значения д которые соответствуют каждому порядковому номеру «е» в номере
(Н(x' )
(45-й оператор):
набора в = {1 2 3 4}.
д = {33 22 11 5.5} то есть
д = 33 т, д12 = 22 т, дз = 11т, 014 = 5.5 т.
Определяем номер «е» анализируемого индекса (45-й оператор): в = (с — кт ) = 4 — 0 = 4. Значение,
который соответствует Q
сопоставляем с оператор):
д14 = 5.5 т. (46-й
Й4 = 5.5 < т) = 9,5т. Индекс кт
увеличиваем на 1 (47-й оператор) в = 4 — 1 = 3 . Значение д которое соответствует этому, -
213 = 11 т. В таком случае определяем, что существует соотношение:
е,т—к-) =9,5 < е.3 =11 > етаХкт, = 26.5 (4б
48-й операторы).
Таким образом, номер 01011121 сформировался на основе полных 2 перемещений с номера 31010101 . Перемещение выполнено в полном варианте с перемещением п = 2 с индекса
в индекс и в неполном варианте с 1-го индекса в 3-й индекс. Объединение полученного номера с номером 02021232 является решением задачи [3]. Проверяем это (10в оператор):
Е Е xjj • Qj = x3.Q13 + x42Q42 + x31Q23 + x4,024 =
ieJ jeJ
10 • 11 + 20 • 5,5 + 5 • 22 +15 • 11 = 110 +110 +110 +165 = 505m
Стало известно, что объединение наборов выполняет условие задачи (12в оператор)
Qmin = 480 < ЕЕ x'^Q] < Qmax = 650 .
ieJ jeJ
Видно, что данное объединение обеспечивает объем перевозок в интервале 480-650 т. Если такое
объединение решения {01112101 ва 02021232} удовлетворяет условию Е^: — , то это решение
ieI
можно принять в качестве решения задачи, в противном случае задача для данного первоначального положения не имеет решения.
Выводы и предложения Таким образом, обоснованы свойства комбинаторного способа, которые позволяют определить дискретные решения задачи эффективного распределения
автотранспортных средств различной грузоподъемности на маршруты. На основе приведенных свойств формируются механизм формирования общего решения задачи, алгоритмы поэтапных процедур. В работе рассмотрен вопрос применения свойств и сформированных алгоритмов для решения задачи перевозок.
Выражается комбинаторный способ распределения автотранспортных средств различной грузоподъемности на маршруты, повышается эффективность использования автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств в процессах перевозки, появляется возможность разработки планов дневной, месячной и сезонной доставки грузов в соответствии с потребностями потребителей, также появляется возможность эффективного управления услугами перевозки.
Список литературы:
1. Бауэрсокс Д.Дж., Клосс Д.Дж. Логистика: интегрированная цепь поставок. - М. : Олимп-Бизнес, 2001. - 640 с.
2. Бутаев Ш.А., Жураев М.Н. Автотранспорт воситалари ташиш имкониятларини радиал маршрутларга самарали та^симлаш моделлари ва усуллари. - Тошкент : А. Навоий номидаги Узбекистон Миллий кутубхонаси, 2012. - 186 б.
3. Васильев Ф.П. Методы оптимизации: в 2 кн. - М. : МЦИМО, 2011. - Кн. 2. - 433 с.
№ 7 (100)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июль, 2022 г.
4. Вельможин А.В., Гудков В.А., Миротин Л.Б. Теория организации и управление автомобильными перевозками: логистический аспект маршрутирования перевозочных процессов. - Волгоград : РПК «Политехник»,
5. Модели и методы теории логистики : учебн. пособие / под ред. В.С. Лукинского. 2-е изд. - СПб. : Питер, 2007. - 448 с.
6. Мочалин С.М. Развитие теории грузовых автомобильных перевозок по радиальным маршрутам : дис. ... д-ра техн. наук. - Омск, 2004. - 112 с.
7. Николин В.И. Грузовые автомобильные перевозки : монография. - Омск: Вариант - Сибирь, 2004. - 480 с.
8. Prospects for the development of transport corridors of Uzbekistan / Z. Yusufkhonov, M. Ravshanov, A. Kamolov, D. Ahmedov // AIP Conference Proceedings. - 2022. - Vol. 2432, № 1. - P. 030074.
2001. - 179 с.
