Выбор подвижного состава для организации перевозки

 

Содержание

 

Введение 4

Часть 1. Оптимизация маршрутов 5

Улучшение опорного плана. 8

Часть 2. Выбор подвижного состава и погрузо-разгрузочных механизмов 23

2.1 Навалочные грузы 23

2.2 Штучные грузы 25

2.2.1 Стеновые плиты 25

2.2.2 Рубероид 27

2.2.3 Брус 30

Часть 3. Показатели работ автомобильного транспорта 32

1. Определение времени ездки с грузом  по каждому маршруту 32

2. Определение количества ездок 34

3. Определение суточного пробега 36

4. Определение фактического времени в наряде 37

5. Определение производительности автомобиля 39

6. Определение груженого пробега автомобиля за рабочий день 41

7. Определение порожнего пробега автомобиля за рабочий день 43

8. Определение общего пробега автомобиля за рабочий день 44

9. Расчет коэффициента использования пробега за рабочий день 46

10.Определение эксплуатационной скорости автомобиля 48

Часть 4. Определение показателей по всему парку 51

1. Расчет необходимого количества автомобилей в эксплуатации 51

2. Расчет интервала движения между автомобилями на маршруте 53

3.Определение времени на маршруте i-го автомобиля 55

4. Определение груженого пробега парка за год 56

5. Определение общего пробега парка за год 56

6. Определение авточасов за сутки 56

7. Определение автодней годовых 56

8. Определение авточасов годовых 56

9. Определение среднего фактического времени в наряде 57

10. Определение автодней инвентарных 57

11. Определение среднесуточного пробега по АТП 57

12. Определение списочного количества автотонн 57

Заключение 59

Список литературы 60

Приложение 61

 

 

Введение

Целью данной курсовой работы является определение оптимальных  показателей работы автомобильного транспорт по всему парку (при  эффективном выборе кратчайших расстояний от пунктов грузоотправителя до пунктов  грузополучателя ) и погрузо-разгрузочных механизмов.

Данная курсовая работа состоит  из четырёх частей: первая – «Оптимизация маршрутов», вторая – «Выбор типа подвижного состава и погрузо-разгрузочных механизмов», третья – «Показатели  работы автомобильного транспорта», четвертая  – «Определение показателей по всему  парку».

 

Часть 1. Оптимизация  маршрутов

Целью первой части является:

определение кратчайших расстояний от пунктов погрузки до пунктов разгрузки;

определение оптимального плана  перевозок, по которому грузооборот  (Р) является наименьшим.

Маршрутизацией перевозок  называется составление рациональных маршрутов, на которых обеспечивается наиболее высокая производительность подвижного состава и минимальная  себестоимость перевозок при  имеющемся парке подвижною состава, известном расположении грузоотправителей, грузополучателей и автотранспортного предприятия. Для планирования перевозок могут применяться различные упрощенные способы составления маршрутов. В данной курсовой работе планирование перевозок определяется топографическим способом, сущность которого заключается в том, что на постоянную схему территории, где выполняются перевозки, наносятся наиболее рациональные маршруты движения (принципом выбора маршрута является определение кратчайшего расстояния от грузоотправителя до грузополучателя).

Схема территории (рис. 1 в приложении 1) содержит расположение автомобильного автотранспортного предприятия, пунктов погрузки (Ai - для навалочного груза; Aij - для штучных грузов) и разгрузки (Bi - для навалочного груза; Bij - для штучных грузов) и пути, соединяющие их.

Исходные данные приведены в приложении в таблицах № 1 – 3 в приложении.

Для определения рациональных маршрутов движения необходимо определить кратчайшие расстояния от пункта погрузки до пункта разгрузки.

Предварительным этапом является составление матрицы исходных условий. В клетках матрицы указываются  кратчайшие расстояния перевозок и  объем грузов в тысячах тонн по отправителям и получателям (в данной матрице указаны кратчайшие расстояния в левых верхних углах клеток и необходимый объем грузов (Таблица 1)): 

 

Таблица 1 – Расстояния перевозок

Пункты отправления	Пункты назначения				Запасы Qa, тыс
	В1	В2	В3	В4
А1	10	24	23	29	322
А3	20	14	23	11	317
А8	12	15	25	19	398
А10	20	23	33	22	278
Потребности QB, тыс. т	270	520	230	295	1315

 

Если в условии варианта объем отправок не совпадает с  объемом потребления (суммы по грузоотправителям  и грузополучателям), то необходимо уровнять данные объемы. Затем следует первый этап решения - построение также в виде матрицы допустимого, то есть возможного, плана перевозок. Этот план можно строить различными методами, определяющими начало и последовательность его выполнения: от «северо-западного угла», или от «минимального элемента» матрицы. При нахождении допустимого плана перевозок транспортной задачи методом «северо-западного угла» весь груз, направляемый от отправителей к получателям, распределяется по клеткам с указанными расстояниями перевозок. На каждом шаге рассматривается первый из оставшихся пунктов отправления и первый из оставшихся пунктов назначения. При использовании этого метода на каждом шаге потребности первого из оставшихся пунктов назначения удовлетворялись за счет запасов первого из оставшихся пунктов отправления. Заполнения матрицы начинается с северо-западного угла (таблица 2):

 

Таблица 2 – Опорный план

Пункты отправления	Пункты назначения				Запасы Qa, тыс
	В1	В2	В3	В4
А1	10 270	24 52	23	29	322
А3	20	14 317	23	11	317
А8	12	15 151	25 230	19 17	398
А10	20	23	33	22 278	278
Потребности QB, тыс. т	270	520	230	295	1315

 

Составим опорный  план: 

 

В результате получен первый опорный план, который является допустимым, так как все грузы из баз  вывезены, потребность грузополучателей удовлетворена, а план соответствует  системе ограничений транспортной задачи.

Подсчитаем число занятых  клеток таблицы по формуле (1), их 7,  должно быть:

m + n - 1 = 7,       (1)

где      

m – число грузополучателей .

n – число грузополучателей.

 

Следовательно, опорный план является невырожденным.

Посчитаем полученный грузооборот:

Улучшение опорного плана.

Для улучшения опорного плана (таблица 3) воспользуемся методом  потенциалов.

 

Таблица 3 - Исходный опорный план

10 270	24 52	23	29
20	14 317	23	11
12	15 151	25 230	19 17
20	23	33	22 278

 

Проверим оптимальность  опорного плана. Найдем предварительные потенциалы u_i, v_i. по занятым клеткам таблицы, которые удовлетворяют условию (2), полагая, что u₁ = 0:

 

u_i + v_i = c_ij ,      (2)

где

u_i, v_i  – предварительные потенциалы.

c_ij  – расстояния между пунктами.

 

u₁ + v₁ = 10; 0 + v₁ = 10; v₁ = 10

u₁ + v₂ = 24; 0 + v₂ = 24; v₂ = 24

u₂ + v₂ = 14; 24 + u₂ = 14; u₂ = -10

u₃ + v₂ = 15; 24 + u₃ = 15; u₃ = -9

u₃ + v₃ = 25; -9 + v₃ = 25; v₃ = 34

u₃ + v₄ = 19; -9 + v₄ = 19; v₄ = 28

u₄ + v₄ = 22; 28 + u₄ = 22; u₄ = -6

 

 

 

Таблица 4 – Расчет потенциалов

	v1=10	v2=24	v3=34	v4=28
u1=0	10 270	24 52	23	29
u2= -10	20	14 317	23	11
u3= -9	12	15 151	25 230	19 17
u4= -6	20	23	33	22 278

 

Опорный план не является оптимальным, так как существуют оценки свободных  клеток, для которых u_i + v_i > c_ij

∆₁₃ = 34 + 0 – 23 = 11 

∆₁₄ = 28 + 0 – 29 = – 1

∆₂₁ = – 10 + 10 – 20 = – 20

∆₂₃ =  34 – 10 – 23 = 1 

∆₂₄ = 28 – 10 –11 = 7  

∆₃₁ = – 9 + 10 – 12 = – 11

∆₄₁ = 10 – 6 – 20 = – 16

∆₄₂ = 24 – 6 – 23 = – 5

∆₄₃ = 34 – 6 – 33 = – 5

max(11,1,7) = 11

 

Выбираем максимальную оценку свободной клетки (1;3): 23

Для этого в перспективную  клетку (1;3) поставим знак «+», а в  остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».

 

Таблица 5 – Определение контуров пересчета   

	1	2	3	4	Запасы
1	10 270	24 52 [-]	23   [+]	29	322
2	20	14 317	23	11	317

Продолжение таблицы 5

 

3	12	15 151 [+]	25 230 [-]	19 17	398
4	20	23	33	22 278	278
Потребности	270	520	230	295

 

230

-

+

151

+

52

-

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Контур перераспределения

 

 

Из грузов х_ij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е.

 

 

Прибавляем 52 к объемам  грузов, стоящих в плюсовых клетках  и вычитаем 52 из Х_ij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.

 

Таблица 6 – Опорный план    

	1	2	3	4	Запасы
1	10 270	24	23 52	29	322
2	20	14 317	23	11	317
3	12	15 203	25 178	19 17	398
4	20	23	33	22 278	278
Потребности	270	520	230	295

 

Проверим оптимальность  опорного плана. Найдем предварительные потенциалы u_i, v_i. по занятым клеткам таблицы, которые удовлетворяют условию (2).

 

u₁ + v₁ = 10; 0 + v₁ = 10; v₁ = 10

u₁ + v₃ = 23; 0 + v₃ = 23; v₃ = 23

u₃ + v₃ = 25; 23 + u₃ = 25; u₃ = 2

u₃ + v₂ = 15; 2 + v₂ = 15; v₂ = 13

u₂ + v₂ = 14; 13 + u₂ = 14; u₂ = 1

u₃ + v₄ = 19; 2 + v₄ = 19; v₄ = 17

u₄ + v₄ = 22; 17 + u₄ = 22; u₄ = 5

 

Таблица 7 – Расчет потенциалов

	v1=10	v2=13	v3=23	v4=17
u1=0	10 270	24	23 52	29
u2=1	20	14 317	23	11
u3=2	12	15 203	25 178	19 17
u4=5	20	23	33	22 278

 

Опорный план не является оптимальным, так как существуют оценки свободных  клеток, для которых u_i + v_i > c_ij

 

∆₁₂ = 13 + 0 – 24 = – 11

∆₁₄ = 17 + 0 – 29 = – 12

∆₂₁ = 10 + 1 – 20 = – 9

∆₂₃ = 23 + 1 – 23 = 1 

∆₂₄ =  17 + 1 – 11 = 7 

∆₃₁ = 10 + 2 –12 = 0

∆₄₁ = 10 + 5 – 20 = – 5

∆₄₂ =  13 + 5 – 23 = –5

∆₄₃ = 23 + 5 –33 = –5

max(1,7) = 7

 

Выбираем  максимальную оценку свободной клетки (2;4): 11

Для этого  в перспективную клетку (2;4) поставим знак «+», а в остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».

 

Таблица 8 – Определение контуров пересчета   

	1	2	3	4	Запасы
1	10 270	24	23 52	29	322
2	20	14 317 [-]	23	11 [+]	317
3	12	15 203 [+]	25 178	19 17 [-]	398
4	20	23	33	22 278	278
Потребности	270	520	230	295

 

11

+

317

-

17

-

203

+

 
 
 
 

 
 
Рисунок 3 – Контур перераспределения

 

 

Из грузов х_ij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е.

 

 

 Прибавляем 17 к объемам  грузов, стоящих в плюсовых клетках  и вычитаем 17 из Х_ij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.

 

Таблица 9 – Опорный план

	1	2	3	4	Запасы
1	10 270	24	23 52	29	322
2	20	14 300	23	11 17	317
3	12	15 220	25 178	19	398
4	20	23	33	22 278	278
Потребности	270	520	230	295

 

Проверим оптимальность  опорного плана. Найдем предварительные потенциалы u_i, v_i. по занятым клеткам таблицы, которые удовлетворяют условию (2).

u₁ + v₁ = 10; 0 + v₁ = 10; v₁ = 10

u₁ + v₃ = 23; 0 + v₃ = 23; v₃ = 23

u₃ + v₃ = 25; 23 + u₃ = 25; u₃ = 2

u₃ + v₂ = 15; 2 + v₂ = 15; v₂ = 13

u₂ + v₂ = 14; 13 + u₂ = 14; u₂ = 1

u₂ + v₄ = 11; 1 + v₄ = 11; v₄ = 10

u₄ + v₄ = 22; 10 + u₄ = 22; u₄ = 12

 

Таблица 10 – Расчет потенциалов    

	v1=10	v2=13	v3=23	v4=10
u1=0	10 270	24	23 52	29
u2=1	20	14 300	23	11 17
u3=2	12	15 220	25 178	19
u4=12	20	23	33	22 278

Опорный план не является оптимальным, так как  существуют оценки свободных клеток, для которых u_i + v_i > c_ij

 

∆₁₂ = 13 + 0 – 24 = – 11

∆₁₄ = 10 + 0 – 29 = – 19

∆₂₁ = 10 + 1 – 20 = – 9 

∆₂₃ = 23 + 1 – 23 = 1 

∆₃₁ = 10 + 2 –12 = 0

∆₃₄ = 10 + 2 –19 = – 7

∆₄₁ = 10 + 12 – 20 = 2 

∆₄₂ = 13 + 12 – 23 = 2 

∆₄₃ = 23 + 12 –33 = 2  

max(1,2,2,2) = 2

 

Выбираем максимальную оценку свободной клетки (4;1): 20

Для этого в перспективную  клетку (4;1) поставим знак «+», а в  остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».

 

Таблица 11 – Определение контуров пересчета   

	1	2	3	4	Запасы
1	10 270[-]	24	23 52 [+]	29	322
2	20	14 300[-]	23	11 17 [+]	317
3	12	15 220 [+]	25 178 [-]	19	398
4	20 [+]	23	33	22 278 [-]	278
Потребности	270	520	230	295

 

270

-

52

+

17

+

300

-

 
 
 

220

+

178

-

 

+

278

-

 

 

Рисунок 4 – Контур перераспределения

 

Из грузов х_ij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е.

 

 

 

 Прибавляем 178 к объемам  грузов, стоящих в плюсовых клетках  и вычитаем 178 из Х_ij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.

 

Таблица 12 – Опорный план    

	1	2	3	4	Запасы
1	10 92	24	23 230	29	322
2	20	14 122	23	11 195	317
3	12	15 398	25	19	398
4	20 178	23	33	22 100	278
Потребности	270	520	230	295

 

Проверим оптимальность  опорного плана. Найдем предварительные потенциалы u_i, v_i. по занятым клеткам таблицы, которые удовлетворяют условию (2).

 

u₁ + v₁ = 10; 0 + v₁ = 10; v₁ = 10

u₄ + v₁ = 20; 10 + u₄ = 20; u₄ = 10

u₄ + v₄ = 22; 10 + v₄ = 22; v₄ = 12

u₂ + v₄ = 11; 12 + u₂ = 11; u₂ = -1

u₂ + v₂ = 14; -1 + v₂ = 14; v₂ = 15

u₃ + v₂ = 15; 15 + u₃ = 15; u₃ = 0

u₁ + v₃ = 23; 0 + v₃ = 23; v₃ = 23

 

Таблица 13 – Расчет потенциалов    

	v1=10	v2=15	v3=23	v4=12
u1=0	10 92	24	23 230	29
u2=-1	20	14 122	23	11 195
u3=0	12	15 398	25	19
u4=10	20 178	23	33	22 100

 

Опорный план не является оптимальным, так как существуют оценки свободных  клеток, для которых u_i + v_i > c_ij

∆₁₂ = 15 + 0 – 24 = – 9

∆₁₄ = 12 + 0 – 29 = – 17

∆₂₁ = 10 – 1 – 20 = – 10 

∆₂₃ = 23 – 1 – 23 = – 1

∆₃₁ = 10 + 0 –12 = – 2

∆₃₃ = 12 + 0 – 25 = – 13 

∆₃₄ = 0 + 12 – 19 = – 7 

∆₄₂ = 15 + 10 –23 = 2 

∆₄₃ = 23 + 10 –33 = 0  

Выбираем максимальную оценку свободной клетки (4;2): 23

Для этого в перспективную  клетку (4;2) поставим знак «+», а в  остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».

 

Таблица 14 – Определение контуров пересчета    

	1	2	3	4	Запасы
1	10 92	24	23 230	29	322
2	20	14 122 [-]	23	11 195 [+]	317
3	12	15 398	25	19	398
4	20 178	23 [+]	33	22 100 [-]	278
Потребности	270	520	230	295

 

195

+

122

-

100

-

23

+

 
 
 
 

 

Рисунок 5 – Контур перераспределения

 

 

Из грузов х_ij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е.

 

 

 

Прибавляем 100 к объемам  грузов, стоящих в плюсовых клетках  и вычитаем 100 из Х_ij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.

 

 

Таблица 15 – Опорный план    

	1	2	3	4	Запасы
1	10 92	24	23 230	29	322
2	20	14 22	23	11 295	317
3	12	15 398	25	19	398
4	20 178	23 100	33	22	278
Потребности	270	520	230	295

 

Проверим  оптимальность опорного плана. Найдем предварительные потенциалы u_i, v_i. по занятым клеткам таблицы, которые удовлетворяют условию (2).

u₁ + v₁ = 10; 0 + v₁ = 10; v₁ = 10

u₄ + v₁ = 20; 10 + u₄ = 20; u₄ = 10

u₄ + v₂ = 23; 10 + v₂ = 23; v₂ = 13

u₂ + v₂ = 14; 13 + u₂ = 14; u₂ = 1

u₂ + v₄ = 11; 1 + v₄ = 11; v₄ = 10

u₃ + v₂ = 15; 13 + u₃ = 15; u₃ = 2

u₁ + v₃ = 23; 0 + v₃ = 23; v₃ = 23

 

Таблица 16 – Расчет потенциалов    

	v1=10	v2=13	v3=23	v4=10
u1=0	10 92	24	23 230	29
u2=1	20	14 22	23	11 295
u3=2	12	15 398	25	19
u4=10	20 178	23 100	33	22

 

Опорный план не является оптимальным, так как  существуют оценки свободных клеток, для которых  u_i + v_i > c_ij

 

∆₁₂ = 13 + 0 – 24 = – 11

∆₁₄ = 10 + 0 – 29 = – 19

∆₂₁ = 10 + 1 – 20 = – 9 

∆₂₃ = 23 + 1 – 23 = 1 

∆₃₁ = 10 + 2 –12 = 0

∆₃₃ = 13 + 2 – 25 = – 10 

∆₃₄ = 10 + 2 – 19 = – 7 

∆₄₃ = 23 + 10 – 33 = 0 

∆₄₃ = 10 + 10 – 22 = – 2  

 

Выбираем максимальную оценку свободной клетки (2;3): 23

Для этого в перспективную  клетку (2;3) поставим знак «+», а в  остальных вершинах многоугольника чередующиеся знаки «-», «+», «-».

 

Таблица 17 – Определение контуров пересчета    

	1	2	3	4	Запасы
1	10 92 [+]	24	23 230 [-]	29	322
2	20	14 22 [-]	23 [+]	11 295	317
3	12	15 398	25	19	398
4	20 178 [-]	23 100 [+]	33	22	278
Потребности	270	520	230	295

 

230

-

92

+

22

-

+

 
 
 
 

178

-

100

+

 

 

Рисунок 6 -  Контур перераспределения

 
Из грузов х_ij стоящих в минусовых клетках, выбираем наименьшее, т.е.

 

 

 

Прибавляем 22 к объемам  грузов, стоящих в плюсовых клетках  и вычитаем 22 из Х_ij, стоящих в минусовых клетках. В результате получим новый опорный план.

 

Таблица 18 – Опорный план    

	1	2	3	4	Запасы
1	10 114	24	23 208	29	322
2	20	14	23 22	11 295	317
3	12	15 398	25	19	398
4	20 156	23 122	33	22	278
Потребности	270	520	230	295

 

Проверим оптимальность  опорного плана. Найдем предварительные потенциалы u_i, v_i. по занятым клеткам таблицы, в которых u_i + v_i = c_ij, полагая, что u₁ = 0.

u₁ + v₁ = 10; 0 + v₁ = 10; v₁ = 10

u₄ + v₁ = 20; 10 + u₄ = 20; u₄ = 10

u₄ + v₂ = 23; 10 + v₂ = 23; v₂ = 13

u₃ + v₂ = 15; 13 + u₃ = 15; u₃ = 2

u₁ + v₃ = 23; 0 + v₃ = 23; v₃ = 23

u₂ + v₃ = 23; 23 + u₂ = 23; u₂ = 0

u₂ + v₄ = 11; 0 + v₄ = 11; v₄ = 11

 

Таблица 19 – Расчет потенциалов    

	v1=10	v2=13	v3=23	v4=11
u1=0	10 114	24	23 208	29
u2=0	20	14	23 22	11 295
u3=2	12	15 398	25	19
u4=10	20 156	23 122	33	22

 

Опорный план является оптимальным, так все оценки свободных клеток удовлетворяют условию (2).

Посчитаем грузооборот:

 

 

 

При нахождении опорного плана методом северо-западного  угла, полученный план не всегда является оптимальным, поэтому дальнейшим этапом решения является перемещение груза  по строкам из клеток с большим  расстоянием в клетки с меньшим  расстоянием. Для дальнейшей оптимизации  матрицы допустимого плана перевозок  используем метод аппроксимации  Фогеля. При определении опорного плана транспортной задачи методом аппроксимации Фогеля на каждой итерации по всем столбцам и по всем строкам находят разность между двумя записанными в них минимальными расстояниями. Как правило, применение данного метода позволяет получить оптимальный план (табл. 20).

Аппроксимация Фогеля    Таблица 20  

Пункты  отправления	Пункты  назначения				Запасы Qа , тыс.т	Разности  по строкам
	В1	В2	В3	В4
А1	10 270	24	23 52	29	322	13	1	1	1	0
А3	20	14	23 22	11 295	317	3	3	9	9	0
А8	12	15 242	25 156	19	398	3	4	10	10	0
А10	20	23 278	33	22	278	2	1	10	-	-
Потребности Qн , тыс. т	270	520	230	295
Разности  по столбцам	2	1	2	8
	-	1	2	8
	-	1	2	-
	-	1	2	-
	-	-	2	-