Единая транспортная система. 2

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  
УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

_____________________________________________________________________________________________

 

КАФЕДРА ЭКОНОМИКИ ГА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Единая транспортная система и география транспорта»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 3 курса  
группы   ЭК3-2  
Серкина Анастасия 
Зачетная книжка № ЭК-061023 
Вариант №5

Проверила: Большедворская Л.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва   2008г

 

Содержание:

 

Введение

Транспорт – важнейшая составная  часть производственной инфраструктуры России. Его устойчивое и эффективное функционирование является необходимым условием высоких темпов экономического роста, обеспечения целостности, национальной безопасности и обороноспособности страны, повышения  уровня жизни населения, рациональной интеграции России в мировую экономику.

В последние годы транспорт в целом удовлетворял растущий спрос на перевозки грузов и пассажиров. Начиная с 2000 года,  рост транспортных услуг  в среднем в год составлял для пассажирских перевозок 6,7 % , для грузовых - 3,8%, при ежегодном экономическом росте в среднем около 6,1%.  В 2010 году предполагается рост объемов коммерческих грузовых перевозок в 1,3 раза (2003г.-3125,3 млн. тонн), объемов пассажирских перевозок транспортом общего пользования в 1,2 раза по отношению к 2003 году (2003г.-491млрд.пасс-км).

Однако, несмотря на общую адаптацию транспорта к рыночным условиям, состояние транспортной отрасли в настоящее время  нельзя считать оптимальным, а уровень ее развития  достаточным.

Неоптимальное начертание и недостаточное развитие транспортной сети приводит к снижению связности территорий, гарантирующей социальную стабильность, развитие межрегиональных связей и национального рынка труда и увеличению транспортных затрат,  в частности: не завершено формирование опорной транспортной сети. В течение многих лет транспортная инфраструктура развивалась без должной координации между отдельными видами транспорта и развитием производительных сил, что вело к прямым потерям  при осуществлении несвоевременных или неэффективных проектов и не позволяло добиться  системного эффекта в работе транспорта.

В данной курсовой работе требуется  составить маршрут через шесть  населённых пунктов. Каждый пункт имеет  путь сообщения со всеми остальными. Коммивояжер, выезжая из одного пункта, должен побывать в других по одному разу и вернуться в исходный пункт. Для нашего заказчика-коммивояжера главное совершить поездку с наименьшими затратами времени на подходящих видах транспорта для имеющихся расстояний между пунктами.

В процессе выполнения курсовой работы мы рассчитаем оптимальный порядок  объезда городов, найдём минимальный путь всей поездки, сравним технико-экономические характеристики железнодорожного, воздушного и автомобильного транспорта, выберем из них наиболее подходящие для передвижения по рассчитанному маршруту.

 

Задание на курсовую работу.

 

Имеется шесть населенных пунктов, которые должен посетить коммивояжер. Выезжая из одного пункта, он должен побывать в других по одному разу и вернуться в исходный пункт.

 

	1	2	3	4	5	6
1	Х	734	343	1203	838	241
2	714	Х	652	591	779	778
3	361	661	Х	963	613	274
4	1216	606	999	Х	843	1240
5	836	836	551	843	Х	834
6	151	734	277	1203	868	Х

 

Используя метод ветвей и  границ, определить в каком порядке  следует объезжать пункты, чтобы  расстояние было минимальным.

 Выбрать экономически  целесообразный способ поездки  коммивояжера по рассчитанному маршруту, сравнив технико-экономические характеристики железнодорожного, воздушного и автомобильного транспорта.

Рассчитать и сравнить:

• Продолжительность следования коммивояжера по маршруту при использовании различных видов транспорта.
• Материальные затраты на поездку.
• Стоимость пассажиро-часов пребывания коммивояжера в пути.

Используя метод построения совмещенных графиков работы различных  видов транспорта, показать графически преимущество выбранного варианта.

Характеристики транспортных средств.

 

Используемый транспорт	Рейсовая скорость	Кол-во мест
Ж/д транспорт Ту – 134 ЛАЗ – 699 Р	90 810 79	62 76 33

 

                      Коэффициент используемой коммерческой  загрузки = 0,8

                      Количество вагонов железнодорожного транспорта  = 10

 

 

   Обслуживание  пассажиров производится:

        При посадке:

                                  Ж/д –  3000 пас/ч 

                                   ВС  – 200 пас/ч

                                  Авт. – 60 пас/ч

         При высадке:

                               Ж/д – 4500 пас/ч

                                ВС  – 400 пас/ч

                               Авт. – 100 пас/ч 

 

 

 

 

Описание  метода ветвей и границ для задачи коммивояжера.

 

Используя координаты населенных пунктов, найдем протяженность пути между ними и сведем полученные результаты в матрицу.

 

	1	2	3	4	5	6
1	Х	734	343	1203	838	241
2	714	Х	652	591	779	778
3	361	661	Х	963	613	274
4	1216	606	999	Х	843	1240
5	836	836	551	843	Х	834
6	151	734	277	1203	868	Х

 

Осуществим приведение матрицы по строкам и столбцам. Приведенную матрицу представим в виде таблицы, приводящие константы по строкам и столбцам запишем справа и снизу матрицы.

 

	1	2	3	4	5	6				1	2	3	4	5	6
1	Х	734	343	1203	838	241	241		1	Х	493	102	962	597	0
2	714	Х	652	591	779	778	591		2	123	Х	61	0	188	187
3	361	661	Х	963	613	274	274		3	87	387	Х	689	339	0
4	1216	606	999	Х	843	1240	606		4	610	0	393	Х	237	634
5	836	836	551	843	Х	834	551		5	285	285	0	292	Х	283
6	151	734	277	1203	868	Х	151		6	0	583	126	1052	717	Х
										0	0	0	0	188	0

 

	1	2	3	4	5	6	Hi
1	Х	493	102	962	409	0	241
2	123	Х	61	0	0	187	591
3	87	387	Х	698	151	0	274
4	610	0	393	Х	49	634	606
5	285	285	0	292	Х	283	551
6	0	583	126	1052	529	Х	151
Hj	0	0	0	0	188	0

 

Определим оценку G0, вычислив сумму приводящих констант:

 

G0 = åHi + åHj = 241+591+274+606+551+151+188 = 2602

 

Выберем пары городов  – претендентов на ветвление, т.е. ( i,j ), для которых Сij = 0:            С16, С24, С25, С36, С42, С53, С61.

Для выделенных претендентов подсчитаем оценки по формуле:

 

P( ij ) = minCij + minCji

 

Р16 = 102          Р36 = 87+187 = 274           Р42 = 49+285 = 334           Р24 = 292                                                       Р25 = 49            Р61 = 126+87 = 213           Р53 = 283+61 = 344  max

Для ветвления выберем пару претендентов с максимальной оценкой P( ij ), т.е. пару Р53.

Произведем ветвление  и вычислим оценку G2:

 

G21 = G0 + P53 = 2602 + 344 = 2946

 

Построим следующею матрицу, для этого вычеркнем в первой матрице пятую строчку и третий столбец и выполним процесс приведения. Чтобы избежать образования замкнутых подциклов, запретим проезд из города 3 в город 5.

 

	1	2	4	5	6	Hi
1	Х	493	962	409	0	0
2	123	Х	0	0	187	0
3	87	387	689	Х	0	0
4	610	0	Х	49	634	0
6	0	583	1052	529	Х	0
Hj	0	0	0	0	0

 

Определяем оценку для G1:

 

G11 = G0 + åHi + åHj = 2602

 

Так как G11 < G12, то на следующем шаге разбиваем G1.

Выбираем пары городов – претендентов на ветвление:

С16, С24, С25, С36, С42, С61.

 

Р42 = 49 + 387 = 436                Р16 = 409               Р36 = 87

Р61 = 529 + 87 = 616                Р25 = 49                 Р24 = 689   max

 

Максимальную оценку имеет пара Р24.

Произведем ветвление  и вычислим оценку G1.2:

 

G22 = G12 + P24 = 2602 + 689 = 3291

 

Построим следующею матрицу, для этого вычеркнем в предыдущей матрице вторую строчку и четвертый столбец и выполним процесс приведения. Чтобы избежать образования замкнутых подциклов, запретим проезд из города 4 в город 2.

 

	1	2	5	6	Hi			1	2	5	6
1	Х	493	409	0	0		1	Х	493	409	0
3	87	387	Х	0	0		3	87	387	Х	0
4	610	Х	49	634	49		4	561	Х	0	585
6	0	583	529	Х	0		6	0	583	529	Х
							Hj	0	387	0	0

 

	1	2	5	6	Hi
1	Х	106	409	0	0
3	87	0	Х	0	0
4	561	Х	0	585	49
6	0	196	529	Х	0
Hj	0	387	0	0

 

Определяем оценку для G1.1:

 

G2.1 = G1 + åHi + åHj = 2602 + 49 + 387 = 3038

 

Так как G2.1 < G2.2, то на следующем шаге разбиваем G1.1.

Выбираем пары городов  – претендентов на ветвление:

С16, С36, С32, С45, С61.

 

Р45 = 561 + 409 = 970  max                Р16 = 106

Р61 = 196 + 87 = 283                          Р36 = 0                        Р32 = 106

 

Максимальную оценку имеет пара Р45.

Произведем ветвление  и вычислим оценку G1.1.2:

 

G3.2 = G2.1 + P45 = 3038 + 970 = 4008

 

Построим следующую матрицу, для этого вычеркнем в предыдущей матрице четвертую строчку и пятый столбец и выполним процесс приведения. Чтобы избежать образования замкнутых подциклов, запретим проезд из города 3 в город 2.

 

	1	2	6	Hi			1	2	6
1	Х	106	0	0		1	Х	106	0
3	87	Х	0	0		3	87	Х	0
6	0	196	Х	0		6	0	196	Х
						Hj	0	106	0

 

	1	2	6	Hi
1	Х	0	0	0
3	87	Х	0	0
6	0	90	Х	0
Hj	0	106	0

 

Определяем оценку для G3.1:

 

G3.1 = G2.1 + åHi + åHj = 3038 + 106 = 3144

 

Так как G3.1 < G3.2, то на следующем шаге разбиваем G3.1.

Выбираем пары городов  – претендентов на ветвление:

С16, С36, С12, С61.

 

Р61 = 87 + 90 = 177      max                Р12 = 90

Р36 = 87                                               Р16 = 0  

 

Максимальную оценку имеет пара Р61.

Произведем ветвление  и вычислим оценку G4.2:

 

G4.2 = G3.1 + P61 = 3144 + 177 = 3321

 

Построим следующею матрицу, для этого вычеркнем в предыдущей матрице шестую строчку и первый столбец и выполним процесс приведения. Чтобы избежать образования замкнутых подциклов, запретим проезд из города 1 в город 6.

 

	2	6	Hi
1	0	Х	0
3	Х	0	0
Hj	0	0

 

Определяем оценку для G4.1:

 

G4.1 = G3.1 + åHi + åHj = 3144

 

Так как G4.1 < G4.2, то на следующем шаге разбиваем G4.1.

Выбираем пары городов – претендентов на ветвление:

С12, С36.

 

Р12 =0                Р36 = 0 

 

Произведем ветвление  и вычислим оценку G5.1 и G6.1.:

G51 = 3144             G6.1 = 3144

 

В результате получаем цикл t1 = { 53, 24, 45, 61, 12, 36 }длина которого равна 3144. Последовательность объезда городов можно представить следующим образом 5® 3 ® 6 ®1® 2 ® 4 ® 5.

Подмножество G12 = 2946 < G6.1 = 3144 может привести к образованию цикла с меньшей оценкой, поэтому оно должно быть подвергнуто анализу. Для анализа необходимо восстановить исходную матрицу, запретить переезд из города 5 в город 3 и произвести аналогичные шаги расчетов.

 

	1	2	3	4	5	6	Hi
1	Х	493	102	962	409	0	0
2	123	Х	61	0	0	187	0
3	87	387	Х	698	151	0	0
4	610	0	393	Х	49	634	0
5	285	285	Х	292	Х	283	283
6	0	583	126	1052	529	Х	0

 

	1	2	3	4	5	6
1	Х	493	102	962	409	0
2	123	Х	61	0	0	187
3	87	387	Х	698	151	0
4	610	0	393	Х	49	634
5	2	2	Х	9	Х	0
6	0	583	126	1052	529	Х
Hj	0	0	61	0	0	0

 

	1	2	3	4	5	6	Hi
1	Х	493	41	962	409	0	0
2	123	Х	0	0	0	187	0
3	87	387	Х	698	151	0	0
4	610	0	332	Х	49	634	0
5	2	2	Х	9	Х	0	283
6	0	583	65	1052	529	Х	0
Hj	0	0	61	0	0	0

 

Определяем оценку для G2:

 

G12 = G0 + åHi + åHj = 2946

 

На следующем шаге разбиваем G2.

Выбираем пары городов  – претендентов на ветвление:

С16, С24, С25, С36, С42, С61, С23, С56.

 

Р42 = 51                Р16 = 41               Р36 = 87   max       Р23 = 41

Р61 = 67                Р25 = 49               Р24 = 9                  Р56 = 2

 

Максимальную оценку имеет пара Р36.

Произведем ветвление  и вычислим оценку G2.2:

 

G7.2 = G12 + P36 = 2946 + 87 = 3033

 

Построим следующею матрицу, для этого вычеркнем в предыдущей матрице третью строчку и шестой столбец и выполним процесс приведения.

	1	2	3	4	5	Hi			1	2	3	4	5
1	Х	493	41	962	409	41		1	Х	452	0	921	368
2	123	Х	0	0	0	0		2	123	Х	0	0	0
4	610	0	332	Х	49	0		4	610	0	332	Х	49
5	2	2	Х	9	Х	2		5	0	0	Х	7	Х
6	0	583	65	1052	529	0		6	0	583	65	1052	529