Составление модели транспортной сети


СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание на курсовой проект ………………………………………….………3

Аннотация…………………………………………………………….………..5

Введение……………………………………………………………….……….6

1  Составление модели транспортной сети………………………………..….....7

2   Расчет кратчайших расстояний……………………………………………….9

3 Выбор подвижного состава………………………………………………...….12

    1. Транспортная характеристика грузов……………………………………12

3.2 Структура перевозки……………………………………………………...17

3.3  Выбор подвижного состава……………………………………………...18

4 Выбор типа погрузо-разгрузочного механизма ……………………………...25

4.1 Выбор  погрузо-разгрузочного механизма……………………………….25

4.2 Определение  потребного количества ПРМ с  применением теории 

     массового обслуживания………………………………………………….…..28

5 Составление  маршрутов перевозок……………………..…………….….…....30

5.1 Существующие  методы маршрутизации перевозок  грузов………….…30

5.2 Составление маршрутов перевозок………………………………………32

5.3 Определение оптимального варианта закрепления АТП за

маршрутом………………………………….....................................................33

6 Формирование задания водителям……………………………………….……34

6.1 Определение потребного количества подвижного состава………….…34

6.2 Составление сменного задания  водителя…………………………...…...35

6.3 Составление  графиков работы водителей……………………………….35

6.4 Выпуск  подвижного состава из АТП…………………………………….37

7 Расчет технико-эксплуатационных показателей…………………………..…38

Заключение………………………………………………………..…….………...40

Список использованных источников……………………………………………41

 

 

 

 


ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

  1. Тема проекта: Организация грузовых автомобильных перевозок.
  2. Дата выдачи исходных данных к проекту: март 2011 года.
  3. Срок сдачи студентом законченного проекта: май 2011 года.
  4. Исходные   данные    к    проекту:   
  5. Груз: Гравий – 10 т

  Гравий – 12 т

  Песок – 18 т

  Щебень – 18 т

  Щебень – 14 т

Грузополучатели: Г2, Г1, Г3, Г11, Г14.

Грузоотправитель: Г2, Г2, Г8, Г7, Г5.

Категория дороги: 2.

Характеристика ГО, ГП: переработка заранее заготовленного груза.

Режим работы ГО, ГП: 08.00 – 17.00.

АТП: Г1, Г17.

  1. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень  подлежащих разработке вопросов): введение; груз, его транспортная характеристика и влияние на тип подвижного состава автомобильного транспорта; транспортное состояние груза; понятие груза; классификации грузов автомобильного транспорта; задачи организации перевозок; расчет кратчайших расстояний; моделирование транспортной  сети; алгоритм расчета кратчайших расстояний; выбор подвижного состава; определение потребного   количества   и   выбор   погрузо-разгрузочных механизмов; составление рациональных маршрутов  перевозок  грузов; определение оптимального  плана возврата порожняка;  формирование маршрутных цепочек; определение оптимального варианта закрепления АТП за маршрутами  движения;  определение  потребного  количества подвижного состава, формирование задания водителя; применение теории массового обслуживания для расчета технического оснащения грузовых пунктов; заключение; список используемых источников.


  1. Перечень графического материала: полная характеристика груза в табличной форме, модель транспортной сети, таблица кратчайших расстояний, таблица заданного плана перевозок, эпюра грузопотоков; схемы и характеристики маршрутов движения, сменное  задание водителям, график работы водителей, графики выпуска подвижного состава; технико-эксплуатационные показатели работы подвижного состава на маршрутах, схема взаимного размещения ПС, ПРМ и груза, зависимость параметров работы 1 из наиболее нагруженного пункта погрузки, как СМО, от количества ПРМ.

 

АННОТАЦИЯ


 

Целью данной работы является закрепление  теоретических основ предмета, развитие практических навыков рационального выбора транспортного средства (с учетом особенностей перевозимого груза), погрузо-разгрузочных механизмов.

Особое внимание уделяется выбору оптимального маршрута перевозки и  составлению сменного задания водителям.

 

ВВЕДЕНИЕ


 

Повышение качества перевозок грузов является одной из важнейших проблем на автомобильном транспорте.

Наиболее  важными показателями качества перевозок  грузов является сохранность грузов и его потребительских свойств, экономичность системы доставки, а также своевременность выполнения перевозок. Сохранность грузов и экономичность доставки зависят от того, на каких тинах, подвижного состава осуществляются перевозки грузов. Следовательно, транспортные средства должны соответствовать видам грузов, обеспечивать наибольшую сохранность грузов и механизированное выполнение погрузочно-разгрузочных операций.

Своевременность выполнения перевозок зависит от своевременности вывоза грузов от грузоотправителя, срока и своевременности доставки грузов грузополучателю. Влияние этих показателей на размеры затрат клиентуры зависит не только от формы их материально-технического снабжения и подверженности грузов естественной убыли и порчи, но и от способов погрузки, разгрузки. При сравнительно удовлетворительных технико – эксплуатационных  и экономических показателях использования транспортных средств непосредственно в самом процессе движения подвижной состав весьма неэффективно используется при перегрузочных операциях, как правило, из-за сверхнормативных  простоев.

Для повышения  эффективности перевозок применяют  различные типы кузовов, оборудования, при использовании которых можно  сократить непроизводительные простои подвижного состава под погрузкой, разгрузкой. Условия погрузки, разгрузки и перевозки грузов отражают транспортно – технологические  схемы доставки, позволяющие выявить на любой стадии транспортного процесса недостатки, затраты материальных и трудовых ресурсов и дать рекомендации по повышению эффективности использовании транспортных средств и подъемно-транспортных машин.


1 Составление модели транспортной сети

 

Одной из важнейших на автомобильном транспорте является нахождение кратчайших расстояний между грузообразующими и грузопоглощающими  пунктами. Существует три метода определения  кратчайших расстояний между пунктами транспортной сети: замер местности по спидометру автомобиля, нахождение с помощью карты (схемы) города или района и расчет кратчайших  расстояний на ЭВМ. Первые два метода требуют значительных затрат времени, что затрудняет процесс диспетчерского управления перевозками.

При расчете  кратчайших расстояний на ЭВМ па первом этапе следует создать в памяти машины модель транспортной сети. Ее разработка – процесс  трудоемкий. Это является основным недостатком данного метода. Однако разработав модель один раз, можно по мере необходимости в любой очень быстро определить кратчайшие расстояния между интересующими пунктами транспортной сети.

Модель  транспортной сети представляет собой  геометрическую форму (граф), состоящую  из вершин (точек) и отрезков (ребер), соединяющих вершины (точки графа). Для ее построения берем схему дорожной ceти (рисунок 1.1). На первом этапе из дорожной сети исключаем улицы, переулки и т.п., не имеющие существенного значения для транзитного движения (служащие для подъезда к домам, заводам и т.д.), и получаем схему транспортной сети (рисунок 1.2). Далее, обозначив перекрестки вершинами и соединив их ребрами соответствующей длины, приходим к модели транспортной сети (рисунок 1.3).

Всю площадь  района можно разделить на зоны, тяготеющие к вершинам транспортной сети. Условно считаем, что все  грузовые пункты, лежащие в тяготении вершины, находятся в этой вершине. Так, например (смотри рисунок 1.3), считаем, что пункты А и Б находятся в 1-й вершине, а пункты В и Г в 2-й. Погрешностью такого допущения не превышает ±0,5 км, что для целей диспетчерского управления перевозками вполне приемлемо. Каждой вершине транспортной сети присваивают порядковый номер. Отрезки (ребра), соединяющие соседние вершины, называют звеньями транспортной сети.


Совокупность  всех вершин и звеньев модель (граф) транспортной сети. Проезды с односторонним движением отражают (моделируют) посредством ориентированного звена графа (ребро со стрелкой).

 

Рисунок 1.1 – Фрагмент дорожной сети


 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.2  – Фрагмент транспортной сети

 

 

Рисунок 1.3  – Фрагмент модели транспортной сети:

1,2, …  - номера вершин; 5.0,4.0,        … - длина звеньев; 


Проезды с односторонним движением

 

 

Принимаем масштаб  дорожной сети следующим образом:

М = 500 * (8 + 0)


Таким образом, получаем модель транспортной сети, при  масштабе 1:4000 (рисунок 2).

   Рисунок 2 – Модель транспортной сети:


- грузоотправитель; - грузополучатель   


 

2  Расчет кратчайших расстояний

 

Для определения  кратчайших расстояний в настоящее  время применяют  математические методы. В курсовом проекте использовался  один из самых распространенных методов – метод «метлы».

Для расчета  кратчайших расстояний необходимы исходные данные: модель транспортной сети, на которой указаны номера вершин и звеньев; номер вершины, от которой начинается движение, номер вершины, до которой нужно определить кратчайший путь. Рассчитывая последовательно каждый шаг, заполняем таблицу (таблица 1).


Таблица 1 – К алгоритму расчета кратчайших расстояний

Номер вершины

Расстояние, км

Условный знак проверки

Номер предыдущей вершины

       

Алгоритм  состоит из следующих шагов.

Шаг 1. Его можно назвать подготовительным. В первую колонку таблицы 3.1. заносим номер вершины, во вторую - в сторону вершины «от ставим «0» - ноль, во все другие строки запишем заведомо большое число М. В 3-ей колонке в строке вершины "от" ставим "I" - единицу, т.e. условный  знак проверки (таблица 2).

Таблица 2 – Результат первого  шага расчета кратчайших расстояний

 

Номер вершины

Расстояние, км

Условный знак проверки

Номер предыдущей вершины

1

М

    

2

0

1

  

3

М

    

4

М

    

5

М

    
 

М

    
 

М

   
 

М

    
 

М

   

41

М

   

42

М

    

43

М

    

Шаг 2. Выбираем любую строку, где имеется условный знак проверки. Если такой строки нет, переходим к шагу 3. В противном случае (строка с условным  знаком проверки есть) выполняем такие операции:

•    зачеркиваем условный знак проверки;

•    перебираем все связи вершины  с условным знаком проверки с другими  вершинами.

Для каждых из таких вершин рассчитываем вариант  расстоянии от вершины "от" по формуле: 


                                        

где Ik,j;Ik,I – расстояния от вершины «от» до j-й, i-й вершины соответственно; Ij,i -  расстояние от i-й до j-й вершины.

           После этого полученное расстояние Ik,j сравниваем c имеющимися в строке j – й вершины (обозначим его I*k,j).

В противном  случае зачеркиваем в строке с  вершиной j значение I*k,j ,  заносим в эту строку расстояние Ik,j, в третьею колонку записываем условный знак проверки, в четвертую колонку - номер предыдущей вершины.

            Если Ik,j I*k,j , то в таблицу 1 ничего не записываем.

Шаг 3. Расчет закончен. Во второй колонке таблицы 2 в каждой строке не зачеркнутая  цифра будет являться кратчайшим расстоянием от вершины «от» до вершины, записанной в первой колонке.

Определяем  конечный маршрут следования. Для  этого, начиная с вершины "до" перечисляем номера предыдущих вершин, т.e. получаем запись маршрута в обратном порядке. «Перевернув запись, мы придем к маршруту следования по кратчайшему пути.

          Используя вышеприведенный алгоритм  и фрагмент транспортной сети  рассчитаем кратчайшие расстояния  для вершины 1.

Затем полученные после вычислений данные, сводим в итоговую таблицу кратчайших расстояний между требуемыми грузопунктами (таблица 3).

Таблица 3 – Кратчайшие расстояния между грузопунктами

 

Грузополучатели

Грузоотправители

Г1

Г2

Г3

Г5

Г7

Г8

Г11

Г14

Г1

-

12

10

16

20

20

30

38

Г2

12

-

7

22

30

35

30

40

Г3

10

7

-

16

25

44

25

32

Г5

16

22

16

-

8

26

16

28

Г7

20

30

25

8

-

21

13

19

Г8

20

35

44

26

21

-

17

18

Г11

30

30

25

16

13

17

-

10

Г14

38

40

32

28

19

18

10

-


 


3 Выбор подвижного  состава

3.1 Транспортная характеристика  груза

Транспортной характеристикой  груза называется свойство товара, которое проявляется в процессе транспортировки и определяет этот процесс. В транспортную характеристику груза входят: физико-химические свойства, объемно-массовые показатели, тара, упаковка, режим хранения, перегрузки, перевозки. Совокупность конкретных качественных и количественных показателей транспортной характеристики груза называется транспортным состоянием груза.

Нам даны следующие  наименования грузов: гравий, песок, щебень. Приведем их транспортную характеристику в таблице (таблица 4).

Таблица 4 – Транспортная характеристика груза

Номер группы

Классификация груза

Тип  ТС и его параметры

1

По видам: гравий, песок, щебень

Самосвал

2

По типу тары и упаковки: бестарные

Кузов самосвала

3

По форме: насыпной

Нет никаких специальных  стоек и  т.п., груз принимает форму  кузова

4

По габаритным размерам:

габаритный

Компоновка, учитывающая  габаритные размеры груза

5

По массе: груз большой  массы

Ограничение грузоподъемности, компоновка, учитывающая распределение масс

6

По физическому состоянию: твердые, не сохраняют форму при транспортировке

Кузов открытый, его геометрическая форма, обеспечивающая технологический процесс

7

По приспособленности к выполнению погрузо-разгрузочных работ: навалочные (насыпные)

Приспособленность кузова к погрузке и разгрузке сверху, сбоку, сзади. Наличие грузоподъемных устройств

8

По физико-механическим свойствам: сыпучие

Кузов, обеспечивающий разгрузку  на любую из сторон

9

По физико-химическим свойствам:

безвредные

Нет специального покрытия кузова

10

По требуемой  степени сохранности: не требующие повышенной сохранности

Специального покрытия грузовой платформы кузова не требует

11

По расположению центра тяжести: центр  тяжести по всему объему ку

зова

Компоновка, учитывающая центр тяжести

12

По срочности доставки: несрочные

Механизированная погрузка, разгрузка

13

По стоимости: без объявленной  стоимости

Кузов открытого типа

14

По размерам твердых частиц:

крупные

Применение ручного труда и  однотипных ПРМ

15

По массе груза  в таре: масса нетто

Большой грузоподъёмности

16

По партионности перевозок: массовые

Большой грузоподъёмности


 

Основными факторами, влияющими на выбор типа подвижного состава и его параметры, является вид груза и его транспортная характеристика.

Гравий, песок и щебень относятся к навалочным грузам. Навалочными грузами называются сухие грузы, перевозимые без тары – навалом. По транспортной классификации они относятся к виду грузов, опасных возможностью смещения.

Навалочные грузы состоят из большого количества частиц различных  форм и размеров. Частицы обладают подвижностью, которая характеризуется  углом естественного откоса, сопротивлением сдвигу. Пространство между частицами заполнено воздухом (газом) или воздухом и водой.

Специфические свойства навалочных грузов можно разделить на физические, химические и биологические. К физическим свойствам относятся: сыпучесть, способность к усадки и самосортировке, плотность, скважистость, сорбционность, тепло и температуропроводность, абразивность, гранулометрический состав. К химическим свойствам относятся самонагревание, самовозгорание, взрывоопасность, коррозионность. Биологическими свойствами из навалочных грузов обладают только зерновые, которые продолжают свою жизнедеятельность в форме дыхания, дозревания, прорастания и т.д.  

Навалочные грузы могут быть в трех транспортных состояниях: относительно монолитном, сыпучем и разжижающемся. Первое состояние характерно для грузов с углом естественного откоса более 35˚ и рудных концентратов при малой влажности; второе – для зерновых и других грузов с углом естественного откоса не более 35˚; третье – для рудных концентратов и подобным им грузов при повышенной влажности. Под действием динамических нагрузок при погрузке и перевозке навалочный груз может перейти из монолитного состояния в сыпучее. Некоторые грузы при увлажнении и действие динамических нагрузок могут перейти из сыпучего состояния в разжиженное.


Под сыпучестью понимается способность  груза смещаться (пересыпаться) вследствие взаимного передвижения частиц груза. Степень подвижности частиц и всей массы навалочного груза характеризуется углом естественного откоса навалочного груза, под которым поднимается угол между горизонтальной плоскостью и образующей конуса, полученного в результате высыпания навалочного груза в состоянии покоя. При наличии динамических воздействий угол естественного откоса уменьшается и при определенной критической частоте вибрации становится равным нулю.

Транспортное состояние навалочных грузов характеризуется не только способностью пересыпаться, но и состоянием, при  котором сыпучий по своей природе  груз утрачивает это свойство.

Слеживаемостью называется способность  навалочного груза полностью  или частично утрачивать свойство сыпучести  в процессе транспортировки. Под  влиянием силы тяжести многие грузы (соли, минеральные удобрения, руды) превращаются в более или менее  монолитную массу. Помимо давления, на слеживаемость оказывают влияние  влажность груза, кристаллизация солей  из растворов, химические реакции в  грузе, размеры и форма частиц груза, наличие и свойства примесей, длительность хранения, высота штабелей и другие факторы. 

Смерзаемость – свойство навалочных грузов терять сыпучесть и превращаться в монолитную массу при отрицательных температурах. Это свойство по своим внешним проявлениям и последствиям для транспортировки аналогично слеживаемости.

Гранулометрический состав т.е. количественное распределение составляющих груза частиц по их размерам, определяется путем просеивания образца груза через набор решеток с отверстиями различного диаметра. По гранулометрическому составу груза делят на сортированные, у которых отношение размеров наибольшего и наименьшего кусков не превышает 2,5 и рядовые, которые характеризуются размером наибольшего типичного куска. По размерам частиц (мм) навалочные грузы делят на: крупнокусковые (более 160), среднекусковые (от 60 до 160), мелкокусковые (от 10 до 60), крупнозернистые (от 2 до 10), мелкозернистые (от 0,5 до 2), порошкообразные (от 0,05 до 0,5) и пылевидные (менее 0,05).


Гранулометрический состав груза  определяет выбор схемы механизации  перегрузочного процесса и влияет на потребительские качества груза.

Абразивность (истирающая способность) и острокромчатость (наличие острых режущих граней) грузов необходимо учитывать при выполнении погрузочно-разгрузочных работ и проектировании перегрузочных устройств.

Гравий — горная порода, рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твёрдых горных пород. Гравий состоит из зёрен округлой формы размером 5-70 мм в поперечнике. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским.

Песок — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния). Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства, в дорожном строительстве. 

Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства, в дорожном строительстве. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (Мк 2,2—2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Кроме того песок является основным компонентом при изготовлении стекла.

Строительный  речной песок довольно широко применим в различных декоративных и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог, а также в процессах фильтрования и очистки воды.

Кварцевый песок  используется для изготовления сварочных  материалов специального и общего назначения.

Щебень – камень, получают путем  дробления горных пород и искусственных камней. Его размеры сопоставимы с размерами гравия. Встречается и природный щебень, называемый дресвой. Лучшим считается щебень из твердых горных пород, например, гранита. Широко используется как наполнитель бетона в ответственных конструкциях,  в строительстве для устройства оснований для дорожек, дренажных сооружений, в декоративных целях.


При хранении гравия, песка и щебня не требуется укрытия, их достаточно разместить на очищенной площадке, защищенной от поверхностной влаги, мусора и других загрязнений. Хранятся в штабелях, кучах, отвалах и т.д.

Перевозка навалочных грузов производится без учета мест или штук, погрузка-разгрузка – навалом. Для перевозки насыпных грузов применяют автомобили-самосвалы (на малые расстояния) и бортовые автомобили (при большой длине ездки с грузом). Для перевозки навалочных грузов применяют самосвалы как тип подвижного состава.

Погрузку и разгрузку навалочных грузов выполняют механизированным способом. Для погрузки массовых навалочных грузов служат экскаваторы. Для погрузки навалочных грузов, заранее подготовленных, сосредоточенных в штабелях или отдельных кучах, успешно используют самоходные погрузчики на гусеничном или пневматическом ходу.


3.2 Структура перевозок

 

При решении  задачи выбора типа подвижного состава  исходят из величины и структуры грузопотоков (таблица 5), возможных способов выполнения перевозок.