Эффективность организации и выполнения мультимодальных и интермодальных перевозок по транспортному коридору на принципе «от двери отправителя до двери получателя» и «точно в срок» зависит в основном от принимаемых управленческих решений по:
- выбору транспортной тары, подвижного состава для её перевозки, виду, количеству перегрузочных устройств и их расстановке при обслуживании подвижного состава;
- принципам организации отправления составов (равномерный или сгущённый);
- вариантам перегрузки грузов в пунктах стыкования видов транспорта;
- технологии взаимодействия участвующих в грузоперевозках видов транспорта.
Взаимодействующие виды транспорта имеют различные режимы работы в течение года, недели, суток, смены, что вызывает различные неравномерности в работе пунктов стыкования. Из-за многочисленности воздействующих на перевозочный процесс факторов полное согласование графиков подвода подвижного состава к пунктам перегрузки и полная перегрузка грузов по «прямому» варианту весьма затруднены. Следует учитывать объективную необходимость выполнения нормативных простоев подвижного состава, например, одной подачи вагонов на контейнерной площадке.
Из трех рассматриваемых видов транспорта, автомобильный отличается наибольшей неравномерностью перевозочного процесса, что значительно влияет на работу контейнерной площадки.
Учитывая вышеизложенное в данном задании необходимо найти оптимальную продолжительность совместной обработки вагонов и автомобилей на контейнерной площадке (КП) (перегрузка по «прямому» варианту вагон - автомобиль), позволяющую получить наименьшие суммарные затраты, связанные с перегрузкой контейнеров, простоем подвижного состава под грузовыми операциями и в ожидании их начала, а также выполнением нормативного времени простоя вагонов одной подачи на контейнерной площадке.
При этом приоритетным является обслуживание вагонов с целью выполнения их нормативного простоя ( 
) на КП.
Процесс обслуживания автомобилей и вагонов от одной подачи вагонов на КП до другой включает в себя три периода:
первый - совместное обслуживание вагонов и автомобилей (перегрузка по «прямому» варианту) в течение ( 
) часов;
второй - обслуживание только вагонов в течение (tв) часов с целью выполнения нормативного простоя ( 
) вагонов одной подачи (выгрузка из вагонов на площадку);
третий - обслуживание только автомобилей в течение (tа) часов до поступления второй подачи вагонов на КП.
Нормативными являются простой вагонов одной подачи ( 
) на КП и продолжительность работы автотранспорта за сутки ( 
), час. Для обслуживания каждого отдельного автомобиля (автопоезда) требуется определенное время на грузовые операции.
Однако в обслуживании автомобилей за нормативное время простоя вагонов одной подачи есть некоторая особенность (рисунок 16).
|
Рисунок 16 – Особенность совместного обслуживания вагонов и автомобилей на контейнерной площадке
К моменту окончания ( 
) на КП появляется z-ый автомобиль, который не может быть обслужен за время 
(от момента появления z-го автомобиля отложено на графике 
). Следовательно за время 
имеется максимальное время ( 
) приема автомобилей под обслуживание.
Оптимальным является условие 
т.е. полное совместное обслуживание вагонов и автомобилей на КП и перегрузка контейнеров по «прямому» варианту за время 
, однако из-за неравномерности поступления транспортных средств и других факторов условие 
не всегда выполнимо.
Время на обслуживание вагонов одной подачи может быть нормативным (фиксированным) ( 
) или, в зависимости от технического оснащения КП, объемов и условий работы – расчетным (tп), включающим в себя также время на грузовые операции ( 
) и время ожидания их начала ( 
).
Нормативное время ( 
) может быть определено по формуле:
, час. (9.1)
| где |  —
| количество подач вагонов на КП за сутки. |
Расчетное время (tп) устанавливается по формуле:
, час. (9.2)
Задание в общем виде сводится к решению двух задач по нахождению:
1. Оптимального значения коэффициента соотношения между временами 
:
, (9.3)
2. Допустимого по местным условиям работы расчетного простоя (tп) вагонов одной подачи.
Для решения этих задач минимизируются общие расходы КП (St) по простою вагонов и автомобилей на КП под грузовыми операциями и в ожидании их начала по формуле:
, (9.4)
| где | A — | суммарный простой автомобилей под грузовыми операциями и в ожидании их начала за время на грузовые операции с вагонами одного поезда (  ), авт.-час.;
|
| Тп — | расчетное время на грузовые операции с вагонами одного поезда, час. |
Суммарный простой А определяется по формуле:
A = A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6, (9.5)
| где | A1, A2 — | простой автомобилей в ожидании начала обслуживания в периоды соответственно:
- совместной обработки вагонов и автомобилей (  );
- обработки только вагонов (tв).
|
| A3, A4 — | простой в ожидании начала обслуживания из накопившихся соответственно очередей  и  автомобилей;
| |
| A5 — | простой автомобилей в ожидании начала обслуживания в период обычного (до момента следующей подачи вагонов) режима работы КП (tор); | |
| A6 — | простой автомобилей под грузовыми операциями за время обслуживания вагонов одной подачи (  или tп).
|
За время обслуживания только вагонов (tв) на КП накапливается очередь из 
задержанных автомобилей.
Приоритетность обслуживания автомобилей: первым встал в очередь, первым будешь обслужен. Пока обслуживаются 
автомобили, появляется дополнительная очередь из 
автомобилей.
После обслуживания очереди из 
автомобилей и до момента поступления на КП следующей подачи вагонов автомобили обслуживаются в обычном режиме (в порядке поступления) работы (top). Время на грузовые операции с автомобилем не зависит от периодов работы КП.
Среднее время на грузовые операции c одним автомобилем (автопоездом) ( 
) зависит от числа кранов и определяется по формуле:
(9.6)
| где |  —
| число контейнеров в автомобиле (автопоезде) (задание 1), конт.; |
 —
| продолжительность одного цикла работы крана (задание 2), час; | |
| Kкр — | количество кранов, работающих на КП (задание 2). |
Средняя интенсивность обслуживания автомобилей ( 
) на КП (т.е. число автомобилей обслуживаемых за единицу времени, например, час) зависит от среднего времени на грузовые операции с одним автомобилей ( 
), коэффициента использования крана ( 
) по времени (таблица 6 задания 9) и устанавливается из выражения:
, авт./час (9.7)
Средняя интенсивность поступления автомобилей ( 
) на КП (т.е. число автомобилей поступающих за единицу времени, например, час) зависит от этапов, условий работы автотранспорта (задание 6) и может быть определена по формуле:
(9.8)
| где |  ,  —
| доля поездок в начальный и последующий этапы работы автотранспорта. |
Средняя загрузка крана обработкой автомобилей ( 
) рассчитывается по формуле:
, (9.9)
Суммарное время на грузовые операции с вагонами одного поезда ( 
) зависит от числа перегрузочных путей, количества, марки кранов и устанавливается по формуле:
, час. (9.10)
| где |  —
| среднее время на грузовые операции с вагонами одного поезда (формулы 2.3 и 2.7 задания 2), час. |
Общее количество автомобилей, находящихся в очереди в ожидании начала обслуживания ( 
) определяется по формуле:
, авт. (9.11)
Простой автомобилей в ожидании начала грузовых операций (A1) за период совместной обработки вагонов и автомобилей ( 
) устанавливается из выражения:
, (9.12)
| где |  —
| средний простой одного автомобиля в ожидании начала грузовых операций в период совместной обработки вагонов и автомобилей на КП, рассчитанный по формуле 9.13, час/авт.: |
, час/авт. (9.13)
| где |  —
| коэффициент вариации времени обслуживания одного автомобиля краном (таблица 6 задания 9). |
Простой автомобилей в ожидании (А2) за период обработки только вагонов (tв) определяется по формуле:
, авт.-час (9.14)
Простой автомобилей в ожидании (А3) за период обработки накопившейся очереди 
рассчитывается по формуле:
, авт.-час (9.15)
| где |  —
| время на обслуживание общего количества  автомобилей в очереди (максимальная его величина  до момента следующей подачи вагонов)
|
, час (9.16)
| где |  —
| означает, что при  прибывающие автомобили становятся в очередь;
|
 —
| количество автомобилей, ожидающих начала обслуживания за время (  ) работы КП, которое устанавливается как:
|
, авт. (9.17)
Простой автомобилей, накопившихся в дополнительной очереди 
в ожидании начала обслуживания (А4) устанавливается из выражения:
, авт.-час (9.18)
Простой автомобилей в ожидании начала грузовых операций (А5) за период обычного режима работы КП (top) рассчитывается по формуле:
, авт.-час (9.19)
Простой автомобилей под грузовыми операциями за время обслуживания вагонов одной подачи (А6) на КП не зависит от периодов работы КП и определяется по формуле:
, авт.-час (9.20)
| где |  —
| интенсивность поступления подач вагонов на КП. |
, (9.21)
Работа выполняется в следующей последовательности:
1) находятся общие расходы КП (St) по простою вагонов и автомобилей под грузовыми операциями и в ожидании их начала по формуле (9.4);
2) производится минимизация общих расходов St;
3) рассчитывается оптимальное значение коэффициента 
и другие необходимые данные.
Расчетное время на грузовые операции с вагонами одного поезда (Тп) устанавливается по формуле (9.22) делится на количество подач для определения расчетного времени на грузовые операции с вагонами одной подачи и сравнивается с нормативным временем ( 
) определенным по выражению (9.1):
, час (9.22)
Общие расходы КП ( 
)состоят из расходов по простою подвижного состава (St) затрат на работу кранов ( 
) и расходов на перегрузку контейнеров ( 
) по вариантам работы (по «прямому» варианту и частично через склад).
, руб. (9.23)
Работа крановщиков на КП часто оплачивается исходя из повременной оплаты труда, поэтому загрузка крана в этой части не оказывает существенного влияния на расходы КП. Затраты на работу кранов можно установить по формуле:
, (9.24)
| где |  —
| средняя расходная ставка одного часа работы крана, руб./кран-час (таблица 6 задания 9); |
 —
| продолжительность работы крана за время обслуживания вагонов одной подачи (кр.-час). |
Расходы на перегрузку контейнеров по различным вариантам можно определить по формуле:
, руб. (9.25)
| где |  —
| стоимость перегрузки соответственно по вариантам вагон-автомобиль, вагон-склад и склад-автомобиль, руб./конт. (таблица 2 задания 4); |
 —
| количество контейнеров в одном вагоне, конт.-ваг. (задание 1); | |
 —
| доля контейнеров, перегруженных по «прямому» варианту (  ).
|
Для нормальной работы КП необходимо, чтобы количество контейнеров, выгруженных за время обслуживания только вагонов, было вывезено автотранспортом до момента постановки следующей подачи вагонов.
ПРИМЕЧАНИЕ:
1. Математический аппарат в данной транспортной задаче является лишь инструментом. То, что алогично для математики, для транспортников имеет определенный смысл. В приведенных формулах деление на ноль математически означает неопределенность, но с точки зрения транспортной задачи это указывает на отсутствие очереди; вероятность больше единицы математически немыслима, но в приведённых расчётах указывает на перезагрузку системы и длинную очередь заявок на обслуживание и т. д.
2. Уравнение общих расходов St содержит слагаемые с неизвестным 
. Для минимизации расходов берется первая производная 
и приравнивается к нулю. Находится 
и все остальные необходимые данные.
3. К моменту окончания работы автотранспорта за cутки ( 
) прибывает i-ый автомобиль (рисунок 9.1), который как и z-ый автомобиль за время 
нe может быть обслужен.
Пример. Контейнера вида IВВ (30 футов) перевозятся автопоездами в составе тягач и два прицепа и железнодорожными поездами. Ha прицепе и вагоне по одному контейнеру. Среднесуточные размеры движения 
= 4 состава/сутки по 58 вагонов (1 состав 57 вагонов), 
= 116 автопоездов/сутки (задание 1). Железнодорожный и автомобильный транспорт на КП обслуживается козловым краном КК-32. Два перегрузочных пути и два крана. Число вагонов в одной подаче 
= 8 вагонов/подача, а количество подач вагонов одного состава Kпод = 8 подач/состав. Время на грузовые операции с одним железнодорожным составом различными кранами составило 
= 4,57 часа/состав (козловой кран) и 
= 2,44 часа/состав (портальный кран) (задание 2). Стоимость одного часа простоя вагона и автомобиля 
= 43 руб./ваг.-час, 
= 25 руб./авт.-час. Стоимость перегрузки одного контейнера 
= 135 руб./конт., 
руб./конт., 
руб./конт. (задание 4).
Продолжительность работы автотранспорта за сутки 
(часов/сутки). Доля поездок автомашин по маркам VOLVO 
= 0,26; МАЗ 
= 0,74. Время на грузовые операции с автотранспортом портальным краном 
часа/автопоезд, козловым краном 
часа/автопоезд (задание 2).
Коэффициент использования крана по времени 
= 0,70, а коэффициент вариации времени обслуживания одного автомобиля краном 
= 0,10. Расходная ставка одного часа работы крана KK-32 
= 600 руб./час, «Кондор» 
= 700 руб./час (таблица 6 задания 9).
Порядок расчета.
1) Находим величины, имеющие все определенные значения слагаемых в соответствующих формулах. Нормативное время простоя вагонов в формуле (9.1) одной подачи составит:
ваг.-час.
Среднее время на грузовые операции с одним автопоездом в формуле (9.6) равно:
час/авт.
Средняя интенсивность обслуживания автомобилей на КП в формуле (9.7):
авт./час.
По формуле (6.1) задания 6 находим интенсивность ( 
) поступления автопоездов на КП по этапам работы:
авт./час
авт./час
затем по формуле (9.8) рассчитываем среднюю интенсивность ( 
) поступления автомобилей:
авт./час
Средняя загрузка крана ( 
) обработкой автопоезда в формуле (9.9) составит:
Среднее время на грузовые операции с вагонами одного поезда, формула (9.10) рассчитаем по формуле:
час.
Средний простой одного автопоезда в ожидании начала грузовых операций ( 
) за время 
, формула (9.13) составит:
авт.-час.
Количество автомобилей (nор), ожидающих начала обслуживания, формула (9.17) за время top равно:
авт.
Время простоя автомобилей в ожидании начала грузовых операций, формула (9.19) за время tор:
авт.-час.
Интенсивность подач вагонов ( 
) на КП, формула (9.21) равна:
подачи/час
Общее допустимое время простоя автомобилей под грузовыми операциями (А6) за время обслуживания вагонов одной подачи в формуле (9.26) составит:
авт.-час.
2) Находим величины, имеющие неопределенное значение 
в соответствующих формулах.
Общее количество автомобилей ( 
), находящихся в очереди, формула (9.11) определяется по формуле:
авт.
Простой автомобилей (А1) в ожидании начала грузовых операций (9.12) за период ( 
) равно:
авт.-час.
Время простоя автомобилей (А2) в ожидании, формула (9.14) за период (tв) составит:
авт.-час.
Продолжительность обслуживания ( 
) общего количества ( 
) задержанных автомобилей, формула (9.16):
авт.-час.
Время простоя автомобилей в ожидании (А3) за период обработки ( 
) задержанных автомобилей, формула (9.15) равно:
авт.-час.
Продолжительность простоя автомобилей в ожидании (А4) за время обслуживания ( 
) автомобилей, формула (9.18) составит:
Суммарное время простоя автомобилей (А) под грузовыми операциями и в ожидании их начала, формула (9.5) равно:
авт.-час.
Расчетное время простоя вагонов (Тп) одной подачи, формула (9.22) на КП:
час.
Общие расходы (St) КП по простою подвижного состава, формула (9.4) равны:
руб.
Находим первую производную 
и приравниваем ее к нулю:
; 
Расчетное время простоя вагонов одного поезда Тп = 2,64 час, на одну подачу tп = 0,33 часа, а нормативное ( 
) время, формула (9.1) составляет 
часа.
Расходы по простою подвижного состава за время обслуживания вагонов одной подачи St = 978,18 руб. Расходы на работу крана, формула (9.24) равны 
руб.
Расходы по перегрузке контейнеров, формула (9.25) за время обслуживания вагонов одной подачи составят:
руб.
Общие расходы КП равны:
руб.
Совместное время обслуживания вагонов и автомобилей:
час./под.
Дата: 2019-07-24, просмотров: 393.
