ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 214
Скачиваний: 0
боты вследствие случайного характера поступления транспортных средств или случайного изменения времени выполнения грузовых операций появля ются очередь и дополнительные простои вагонов и автомобилей или судов в ожидании грузовых операций, а следовательно, и затраты автомобиле-, вагоноили судо-часов простоя.
Благодаря развитию прикладных методов теории массового обслуж ива ния представляется возможным исследовать случайные процессы: опреде лить количественные характеристики систем обслуживания грузовых фрон тов, среднюю длину очереди и среднее время ожидания обслуживания. В некоторых, часто встречающихся случаях, когда система обслуживания грузового фронта однолинейна, поток вагонов или автомобилей простейший или регулярный, время обслуживания мало отклоняется от математическо го ожидания или изменяется по показательному закону или, наконец, имеет место произвольное распределение времени обслуживания, тогда, как из вестно, можно определить среднее время ожидания транспортными средст вами начала выполнения грузовых операций і0 и среднюю длину очереди
п аналитическими методами (по формулам Хинчина— П оллачека). Д л я мно голинейной системы обслуживания такж е существуют соотношения, при помощи которых среднее время ожидания легко рассчитать при показа тельном законе распределения времени выполнения грузовых операций.
Важ но подчеркнуть, что в том и другом случае среднее время ожидания |
||
имеет обратную зависимость от у. В общем виде t0 = |
f (у). Д л я более слож |
|
ных режимов работы грузовых фронтов необходимые |
результаты при опре |
|
делении среднего времени ожидания получают, пользуясь методами стати |
||
стических испытаний (метод М онте-Карло). По |
известному времени ожи |
|
дания несложно определить и дополнительные |
расходы, связанные с ож и |
|
данием транспортными средствами выполнения грузовых операций. Дальнейшим обобщением расчета технического оснащения грузового
фронта является определение оптимального числа погрузочно-разгрузоч ных механизмов у и подач х, так как между этими переменными сущ ествует функциональная зависимость. В этом случае для детерминированного ха рактера работы грузового фронта в суммарные приведенные расходы не обходимо дополнительно включить расходы на локомотиво-часы маневро вой работы при подаче и уборке вагонов, а для недетерминированного, поми мо этого, — затраты, связанные с ожиданием вагонами подачи на грузо вой фронт.
И наконец, в некоторых случаях практический интерес представляет определение наивыгоднейшего режима работы грузового фронта — коли чества часов его работы Т в течение суток. При изменении числа часов ра боты грузового фронта проявляю тся противоположные тенденции. В самом деле, с увеличением продолжительности функционирования складов воз растают расходы на содержание работников, занятых их обслуживанием (например, приемосдатчиков груза), а при повременной оплате труда —
8
механизаторов и рабочих-грузчиков. Эти расходы изменяются по линейно му закону в зависимости от Т. Следствие увеличения продолжительности работы складов — сокращение простоя вагонов в ожидании начала функ ционирования фронта работ и расходов, связанных с вагоно-часами про стоя. Кроме того, с увеличением времени работы склада уменьшается по требность в погрузочно-разгрузочных механизмах и в капитальных затра тах на их приобретение.
Естественно, что постановка задачи оптимизации времени работы гру зового фронта имеет смысл лишь в том случае, когда практически можно реализовать некруглосуточный режим работы. Следовательно, в наибо лее общем виде задача оптимизации технического оснащения и работы одно го грузового фронта может быть сформулирована следующим образом: тре буется найти такие значения у, х и Т, которые бы привели выражение при веденных расходов к минимуму
Я * = min R (х, |
у, Т), |
(1.5) |
х . у . Т |
|
|
если при этом на х, у и Т налагаются |
ограничения: |
|
|
|
( 1. 6) |
Устанавливая границы изменения х и у справа и слева, следует учиты вать эксплуатационно-экономические соображения. Что касается величи ны Т, то минимальное время работы грузового фронта T mln обычно не мень ше одной смены, например для складов мелких отправок оно иногда состав ляет 7— 8, а 7 гаах = 24 ч.
РІспользуя теорию массового обслуживания для математического опи сания работы грузовых фронтов, необходимо иметь в виду следующее. Надежность погрузочно-разгрузочных машин ограничена, вследствие чего возникает внезапный отказ или выход их из строя. Чтобы восстановить работоспособность машин, требуется определенное время. Изучив статисти ческие закономерности отказов, можно установить характер входящего их потока и закон распределения времени восстановления машин. Поток отка зов погрузочно-разгрузочных машин можно интерпретировать, как поток, которому предоставлен абсолютный приоритет, а остальные транспортные потоки обслуживаются с относительным приоритетом. Основанием для предоставления потоку отказов абсолютного приоритета является то, что машина выходит из строя сразу и обслуживание заявок прекращается до тех пор, пока она не будет восстановлена. Вместе с тем на практике можно встретиться и с другими случаями, когда отказ наступает только в момент окончания обслуживания заявки (разгрузки или загрузки вагона, автомо-
бил я и т. д .). Во втором случае, очевидно, потоку отказов следует предо ставить относительный приоритет наивысшего класса. При простейшем потоке отказов числовые характеристики системы обслуживания грузово го фронта можно определить аналитическими методами, а при сложной •структуре потоков отказов — статистическим моделированием.
Когда несколько грузовых фронтов обслуживает один маневровый локо мотив, оптимальное техническое оснащение, число подач вагонов и время ра боты при недетерминированном режиме следует рассчитывать комплексно для всех фронтов. Это объясняется тем, что в функционал входят расходы, связанные с ожиданием вагонами подачи на грузовые фронты. Эти расходы
зависят от занятости маневровых локомотивов и числа |
подач х на все / = |
||
= 1 ,2 ,..., |
т фронтов одного маневрового района. Данной задаче может |
||
быть дана следующая математическая формулировка |
|
||
|
т |
|
|
|
R*= m in 2 |
yj,Tj), |
(1.7) |
|
Xi ' Ui ' Tj I = 1 |
|
|
если на Xj, |
t/jt Tj наложены ограничения вида (1.6). |
|
|
Кроме |
решения перспективных задач, |
связанных |
с техническим осна |
щением грузовых фронтов, большой практический интерес представляет оптимальное управление их работой. К наиболее актуальным задачам этого типа относятся:
определение и |
реализация приоритетов |
обслуживания транспорт |
ных средств: вагонов, автомобилей, судов; |
|
|
распределение |
взаимозаменяемых погрузочно-разгрузочных машин |
|
между грузовыми пунктами; |
|
|
адресование грузов при перемещении их |
погрузочно-разгрузочными |
|
машинами; распределение порожних вагонов по грузовым пунктам в зависимости
от объемного веса грузов и построение схемы загрузки крытых вагонов тарно-штучными грузами.
Обслуживать требования можно без приоритета в порядке поступле ния транспортных средств на грузовой фронт (упорядоченные системы) и с приоритетом, когда некоторым транспортным средствам по тем или иным причинам отдается предпочтение в срочности выполнения грузовых опера ций. Приоритет этот может быть относительным и абсолютным. При отно сительном приоритете из находящ ихся в очереди транспортных средств или подач вагонов прежде всего обслуживают те требования, которым присвоен приоритет 1-го класса, затем приоритет 2-го класса и т. д. При абсолют ном приоритете в случае поступления на грузовой фронт, например, авто мобилей, которые имеют приоритет более высокого класса, чем вагоны, по следние даж е находившиеся в этот момент на обслуживании становятся в очередь, а с прибывшими транспортными средствами немедленно выпол
10
няются грузовые операции. После завершения обслуживания автомобилей возобновляется прерванное обслуживание вагонов (если к этому времени на грузовой фронт не поступили требования более высокого класса приори тета). В практике работы грузовых дворов и подъездных путей можно наблю дать сотни примеров обслуживания с относительным и абсолютным приори тетом.
Д л я некоторых частных случаев функционирования системы обслужи вания и простейшего входящ его потока имеются соотношения, при помощи которых легко рассчитать среднее время ожидания при относительном и абсолютном приоритете. Можно такж е в зависимости от продолжительно сти и стоимости выполнения грузовых операций выбрать оптимальную по следовательность обслуживания транспортных средств — оптимальный приоритет. Задача эта заклю чается в том, чтобы найти такую последователь ность обслуживания, при которой функционал, выражающий затраты вре мени или эксплуатационные расходы, связанные с пребыванием транспорт ных средств в системе обслуживания, приводится к минимуму.
В практике погрузочно-разгрузочных работ на грузовых станциях и на промышленном транспорте бывают случаи, когда требуется оптимально распределить имеющиеся в наличии погрузочно-разгрузочные машины по родам грузов. Постановка такой задачи имеет смысл, если на складе есть передвижные погрузочно-разгрузочные машины, способные перерабаты вать различные грузы. Например, тракторные погрузчики Т -157, ковшовые погрузчики Д -451 или Д -452 в одинаковой степени можно применять для переработки гравия, песка, щебня, каменного угля, торфа и других сыпу чих грузов. Мостовые или портальные краны разной грузоподъемности мож но эффективно использовать для погрузки и выгрузки черных металлов, лесоматериалов, тяжеловесных, сыпучих грузов и др.
Т ак как машины имеют различные технико-экономические характери стики, разную стоимость и производительность, неодинаково расходуют электроэнергию и топливо при выполнении погрузочно-разгрузочных ра бот, то небезразлично, сколько машин того или иного типа будет использо вано для переработки тех или иных грузов, отличающихся объемным ве сом и условиями погрузки и выгрузки. Если известны объем работы с каж дым родом груза, производительность и стоимость машин, а такж е затраты на обслуживание, то в принципе их можно так распределить по точкам по грузки и выгрузки, что эксплуатационные затраты, связанные с переработ кой грузов, будут минимальными.
При решении такой задачи рассматривают случаи детерминированно го и недетерминированного характера поступления транспортных средств к перегрузочному фронту для существующих условий работы (когда число погрузочно-разгрузочных машин и их типы известны) или условий проекти рования. В первом случае решение сводится к перераспределению имею щ ихся в наличии ПТМ между объектами работы, во втором, кроме того, тре
41.
