Оптимизация плана перевозок однородных грузов

Министерство сельского хозяйства  Российской Федерации

Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт

Кафедра механизации сельскохозяйственного производства

 

 

 

 

РСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

ЗАПИСКА

к курсовой работе  по транспорту в  АПК

"Оптимизация плана перевозок однородных грузов"

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент гр. ИМ 07-3

Непочатой В.Н.

 

 

 

Проверил:

к.т.н., доцент

                                                                        Аверичев Л.В.

 

 

 

Кемерово  2011

 

Содержание

 

1. Исходные данные………………………...………………………………3
2. Расчет по методу совмещенных планов………………………...………3
3. Прикрепление образованных маршрутов к АТП…………………….7
4. Технологический расчет маршрутов…………………………………..11
5. Список используемой литературы……………………………………..44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  Исходные данные

 

Исходные данные для решения  транспортной задачи приведены в  таблицах 1, 2 и 3.

 

Таблица 1 – Заявка на перевозку  грузов и расчет количества ездок 

Пункт  отправления	А1	А1	А2	А3	А3	А4	А4	А5	А5	А5	А6	А4
Пункт назначения	Б2	Б7	Б6	Б1	Б4	Б5	Б8	Б2	Б4	Б6	Б1	Б3
Объем перевозок, т	320	168	64	32	54	208	360	96	54	24	160	176
Количество автомобилеездок	40	21	8	4	7	26	45	12	7	3	20	22

 

Таблица 2 – Расстояния между пунктами отправления и назначения, км

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8	АТП
А1	6	4	8	8	4	3	16	15	13
А2	5	13	8	6	3	2	7	13	13
А3	12	6	14	14	11	4	12	10	10
А4	16	7	15	15	3	5	15	4	15
А5	9	2	13	6	1	1	4	10	10
А6	8	1	4	3	8	10	3	12	16
АТП	6	14	12	10	2	8	4	8	-

 

Таблица 3 – Расчетные нормативы

Показатель	Обозначение	Значение
Грузоподъемность, т	q	10
Коэффициент использования грузоподъемности	γ	0,8
Время в наряде, ч	Тн	14,5
Среднетехническая скорость, км/ч	Vт	26
Простой под нагрузкой и выгрузкой  на одну ездку с грузом, мин	tпв	45

 

2. Расчет по методу совмещенных планов

 

Решение  транспортной задачи начинается с разработки допустимого исходного  плана, таблица 4.

 

 

Таблица 4 – Допустимый исходный план

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8	Потребность в перевозках
А1	6	4 40	8	8	4	3	16 21	15	61
А2	5	13	8	6	3	2 8	7	13	8
А3	12 4	6	14	14 7	11	4	12	10	11
А4	16	7	15	15	3 26	5 0	15	4 45	71
А5	9	2 12	13	6 7	1	1 3	4	10	22
А6	8 20	1	4 22	3	8	10	3	12	42
Наличие порожняка	24	52	22	14	26	11	21	45	215/215

 

В результате оптимизации допустимого исходного плана получаем конечный оптимальный план возврата порожняка (таблица 5).

 

Таблица 5 – Оптимальный план возврата порожняка

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8	Потребность в перевозках
А1	6 16	4 45	8	8	4	3	16	15	61
А2	5 8	13	8	6	3	2	7	13	8
А3	12	6 0	14	14	11	4 11	12	10	11
А4	16	7	15	15	3 26	5 0	15	4 45	71
А5	9	2 7	13	6	1	1	4 15	10	22
А6	8	1	4 22	3 14	8	10	3 6	12	42
Наличие порожняка	24	52	22	14	26	11	21	45	215/215

 

 

После окончания разработки оптимального плана возврата порожняка составляем матрицу совмещенных планов (таблица 6).

 

Таблица 6 – матрица совмещенных  планов.

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8
А1	6 16	4 45(40)	8	8	4	3	16 21	15
А2	5 8	13	8	6	3	2 8	7	13
А3	12 4	6 0	14	14 7	11	4 11	12	10
А4	16	7	15	15	3 26(26)	5 0	15	4 45(45)
А5	9	2 7(12)	13	6 7	1	1 3	4 15	10
А6	8 20	1	4 22(22)	3 14	8	10	3 6	12

 

Расчет маятниковых и кольцевых  маршрутов.

Маятниковые  маршруты  определяем  в  таблице 6: маршрут 1: А₁ – Б₂ – А₁ на 40 оборотов,  маршрут 2: А₄ – Б₅ – А₄ на 26 оборотов, маршрут 3: А₄ – Б₈ – А₄ на 45 оборотов, маршрут 4: А₅ – Б₂ – А₅ на 7 оборотов, маршрут 5: А₆ – Б₃ – А₆ на 22 оборота.

Кольцевой маршрут из двух звеньев составляем путем образования прямоугольника из горизонтальных и вертикальных отрезков в таблице 7:

маршрут 6: А₁ – Б₇ – А₆ – Б₁ – А₁ на 6 оборотов, маршрут 7: А₁ – Б₇ – А₅ – Б₂ – А₁ на 5 оборотов, маршрут 8: А₂ – Б₆ – А₃ – Б₁ – А₂ на 4 оборота.

Кольцевой трехзвенный маршрут  составляем в таблице 8: маршрут 9: А₁ – Б₇ – А₅ – Б₄ – А₆ – Б₁ – А₁ на 7 оборотов, маршрут 10: А₂ – Б₆ – А₃ – Б₄ – А₆ – Б₁ – А₂ на 4 оборота.

Кольцевой трехзвенный маршрут  составляем в таблице 9: маршрут 11: А₁ – Б₇ – А₅ – Б₆ – А₃ – Б₄ – А₆ – Б₁ – А₁ на 3 оборота.

 

 

 

Таблица 7 – Образование двухзвенных  кольцевых маршрутов

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8
А1	6 16	4 5	8	8	4	3	16 21	15
А2	5 8	13	8	6	3	2 8	7	13
А3	12 4	6	14	14 7	11	4 11	12	10
А4	16	7	15	15	3	5	15	4
А5	9	2 5	13	6 7	1	1 3	4 15	10
А6	8 20	1	4	3 14	8	10	3 6	12

 

Таблица 8 – Образование трехзвенных  маршрутов

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8
А1	6 10	4	8	8	4	3	16 10	15
А2	5 4	13	8	6	3	2 4	7	13
А3	12	6	14	14 7	11	4 7	12	10
А4	16	7	15	15	3	5	15	4
А5	9	2	13	6 7	1	1 3	4 10	10
А6	8 14	1	4	3 14	8	10	3	12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9 – Образование четырехзвенного маршрута

Пункт  отправления	Пункт назначения
	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8
А1	6 3	4	8	8	4	3	16 3	15
А2	5	13	8	6	3	2	7	13
А3	12	6	14	14 3	11	4 3	12	10
А4	16	7	15	15	3	5	15	4
А5	9	2	13	6	1	1 3	4 3	10
А6	8 3	1	4	3 3	8	10	3	12

 

3. Прикрепление образованных маршрутов к АТП

 

Маршрут 1. АТП – А₁ – Б₂ – А₁ – АТП на 40 оборотов (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема маятникового маршрута 1.

 

Маршрут 2.  АТП – А₄ – Б₅ – А₄ – АТП на 26 оборотов (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схема маятникового маршрута 2.

 

 

Маршрут 3. АТП – А₄ – Б₈ – А₄ – АТП на 45 оборотов (рисунок 3).

Рисунок 3 – Схема маятникового маршрута 3.

 

Маршрут 4. АТП – А₅ – Б₂ – А₅ – АТП на 7 оборотов (рисунок 4).

 

Рисунок 4 – Схема маятникового маршрута 4.

 

Маршрут 5. АТП – А₆ – Б₃ – А₆ – АТП на 22 оборота (рисунок 5).

 

Рисунок 5 – Схема маятникового маршрута 5.

 

Маршрут 6.

а)  АТПА₁ – А₁Б₇ – Б₇А₆ – А₆Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 13 км;

б)  АТПА₁ – А₁Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₇ – Б₇АТП,  ∆l = 1 км;

в)  АТПА₆ – А₆Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₇ – Б₇АТП,  ∆l = 10 км;

г)   АТПА₆ – А₆Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₁ – Б₁АТП,  ∆l  = 14 км.

Экономичным является вариант б, следовательно его и принимаем (рисунок 6а).

Маршрут 7.

а)  АТПА₁ – А₁Б₇ – Б₇А₅ – А₅Б₂ – Б₂АТП,  ∆l = 23 км;

б)  АТПА₁ – А₁Б₂ – Б₂А₅ – А₅Б₇ – Б₇АТП,  ∆l = 1 км;

в)  АТПА₅ – А₅Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₂ – Б₂АТП,  ∆l = 22 км;

г)  АТПА₅  – А₅Б₂  – Б₂А₁  – А₁Б₇ – Б₇АТП,   ∆l = 10 км.

Экономичным является вариант б, следовательно  его и принимаем (рисунок 6б).

Маршрут 8.

а)  АТПА₂ – А₂Б₆ – Б₆А₃ – А₃Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 14 км;

б)  АТПА₂ – А₂Б₁ – Б₁А₃ – А₃Б₆ – Б₆АТП,  ∆l = 19 км;

в)  АТПА₃ – А₃Б₆ – Б₆А₁ – А₁Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 4 км;

г)  АТПА₃ – А₃Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₆ – Б₆АТП,  ∆l = 14 км.

Экономичным является вариант  в, следовательно его и принимаем (рисунок 6в).

Рисунок 6 – Схемы двухзвенных  кольцевых маршрутов

Маршрут 9.

а)  АТПА₁ – А₁Б₇ – Б₇А₅ – А₅Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 13 км;

б)  АТПА₁ – А₁Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄А₅ – А₅Б₇ – Б₇АТП,  ∆l = 1 км;

в)  АТПА₅ – А₅Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄АТП,  ∆l = 14 км;

г)  АТПА₅ – А₅Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₇ – Б₇АТП,  ∆l = 10 км;

д)  АТПА₆ – А₆Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₇ – Б₇А₅ – А₅Б₄ – Б₄АТП,  ∆l = 23 км;

е)  АТПА₆ – А₆Б₄ – Б₄А₅ – А₅Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 14 км.

Экономичным является вариант  б, следовательно его и принимаем (рисунок 7а).

Маршрут 10.

а)  АТПА₂ – А₂Б₆ – Б₆А₃ – А₃Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 14 км;

б)  АТПА₂ – А₂Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄А₃ – А₃Б₆ – Б₆АТП,  ∆l = 19 км;

в)  АТПА₃ – А₃Б₆ – Б₆А₂ – А₂Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄АТП,  ∆l = = 6 км;

г)  АТПА₃ – А₃Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁А₂ – А₂Б₆ – Б₆АТП,  ∆l = 14 км;

д)  АТПА₆ – А₆Б₄ – Б₄А₃ – А₃Б₆ – Б₆А₂ – А₂Б₁ – Б₁АТП,  ∆l = 14 км;

е)  АТПА₆ – А₂Б₁ – Б₁А₂ – А₂Б₆ – Б₆А₃ – А₃Б₄ – Б₄АТП,  ∆l = 23 км.

Экономичным является вариант в, следовательно  его и принимаем (рисунок 7б).

 

Рисунок 7 – Схемы трехзвенных  кольцевых маршрутов.

Маршрут 11.

а)  АТПА₁ – А₁Б₇ – Б₇А₅ – А₅Б₆ – Б₆А₃ – А₃Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁АТП,      ∆l = 13 км;

б)  АТПА₁ – А₁Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄А₃ – А₃Б₆ – Б₆А₅ – А₅Б₇ – Б₇АТП,      ∆l = 1 км;

в)  АТПА₅ – А₅Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄А₃ – А₃Б₆ – Б₆АТП,      ∆l = 17 км;

г)  АТПА₅ – А₅Б₆ – Б₆А₃ – А₃Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₇ – Б₇АТП,      ∆l = 10 км;

д)  АТПА₃ – А₃Б₆ – Б₆А₅ – А₅Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₁ – Б₁А₆ – А₆Б₄ – Б₄АТП,      ∆l = 6 км;

е)  АТПА₃ – А₃Б₄ – Б₄А₆ – А₆Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₇ – Б₇А₅ – А₅Б₆ – Б₆АТП,      ∆l = 14 км;

ж) АТПА₆ – А₆Б₄ – Б₄А₃ – А₃Б₆ – Б₆А₅ – А₅Б₇ – Б₇А₁ – А₁Б₁ – Б₁АТП,      ∆l = 14 км;

з)  АТПА₆ – А₆Б₁ – Б₁А₁ – А₁Б₇ – Б₇А₅ – А₅Б₆ – Б₆А₃ – А₃Б₄ – Б₄АТП,      ∆l = 23 км.

Экономичным является вариант  б, следовательно его и принимаем (рисунок 8).

Рисунок 8 – Схема четырехзвенного  кольцевого маршрута.

4. Технологический расчет маршрутов

 

Маятниковый маршрут 1. АТПА₁ – А₁Б₂ – Б₂А₁ – А₁АТП на 40 оборотов.

Объем перевозок: Q_м = 320 т;

 

Время оборота на маршруте:

 

 t_о = (2l_ге  / V_т) + t_пв;                                                                         (1)

t_о = (2 ∙ 4 / 26) + 0,75 = 1,06 ч. 

 

Время на нулевые пробеги:

 

t_н = (l_н1 – l_н2 - l_х) / V_т;                                             (2)

t_н = (13 + 17 – 4) / 26 = 1 ч.

 

Время нахождения на маршруте:

 

Т_м = Т_н – t_н;                                                     (3)

Т_м = 14,5 – 1 = 13,5 ч.

 

Возможное число оборотов на маршруте:

 

Z_о = Т_м / t_о;                                                      (4)

Z_о = 13,5 / 1,06 = 12,74 ≈ 12 оборотов.

 

Фактическое время в наряде:

 

Т_н = Z_о ∙ t_о + t_н;                                                 (5)

Т_н = 12 ∙ 1,06 + 1 = 13,72 ч.

 

Пробег автомобиля с грузом:

 

L_гр = l_ге ∙ Z_о;                                                     (6)

L_гр = 4 ∙ 12 = 48 км.

 

Пробег порожнего автомобиля:

 

L_пор = l_ге ∙ (Z_о – 1) + l_н1 + l_н2;                                         (7)

L_пор = 4 ∙ (12 – 1) + 13 + 17 = 74 км.

Общий пробег автомобиля за смену:

 

L_о = L_гр + L_пор;                                                  (8)

L_о = 48 + 74 = 122 км.

 

Коэффициент использования пробега  за смену:

 

β = L_гр / L_о;                                                      (9)

β = 48 / 122 = 0,39.

 

Количество груза, перевозимого одним  автомобилем:

 

Q_а = q ∙ γ ∙ Z_о;                                                     (10)

Q_а = 10 ∙ 0,8 ∙ 12 = 96 т.

 

Транспортная работа: