ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 275
Скачиваний: 0
Третий способ — оптимизация распределения погрузочно-разгрузоч ных машин между несколькими грузовыми фронтами по критерию эк с
плуатационных расходов. При этом необходимо рассмотреть |
два случая г |
||||||||||||||||
|
продолжительность критического пути допускается варьировать (в сто |
||||||||||||||||
рону |
уменьшения); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
продолжительность критического пути остается постоянной, например,, |
||||||||||||||||
при фиксированном времени отправления поезда. |
і |
|
|
(і = |
|||||||||||||
|
В |
первом |
случае, |
когда |
система |
располагает |
видами ресурсов |
||||||||||
= |
1 , |
2 , . . . , п ) , функционал |
представляет |
собой |
затраты, |
зависящ ие o r |
|||||||||||
продолжительности |
грузовой |
операции, |
и |
расходы |
на заработную плату |
||||||||||||
и электроэнергию: |
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
R = |
|
|
|
|
|
|
Qj 2 |
Уи cij |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1= 1______ |
(V .25> |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
чц уіі |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і= I |
|
|
|
|
|
где |
q„j — статическая |
нагрузка |
условного |
вагона на грузовом фронте /;: |
|||||||||||||
|
с ц — единичная |
ставка, |
включающая |
расходы |
на заработную плату |
||||||||||||
|
|
и электроэнергию, отнесенная к 1 ч работы машины. |
|
||||||||||||||
|
Учиты вая |
соотношение |
(V .20), выражение |
приведенных |
затрат |
при |
|||||||||||
ведем |
к виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = cT |
|
|
|
Ql |
|
|
V , |
Qj 2 |
уи скі |
(Ѵ |
.26> |
|||
|
|
|
2 |
- |
|
|
|
|
|
|
>= 1 |
||||||
|
|
|
|
|
1.1 Е |
|
|
|
_ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1-1 |
1:1 Н и |
|
/-1 |
|
2 |
m int |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
! |
1 |
|
|
|
.•_t |
|
|
|
|
Ограничения |
записываются |
так: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
У а |
> |
0 |
(/ = |
1, |
2, ..., п ; |
/ = 1,2, |
|
т ) \ |
(Ѵ |
.27> |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 У и |
< |
У и |
|
|
|
|
(Ѵ |
.28). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hі + |
hi + |
hi ^ |
^3i + |
hi. + |
hi |
|
(У-29} |
(полагаем, что критический путь в исходном варианте сетевого графика-
проходит |
через события 3— |
4Х— 5Х— 6). |
Т ак |
как функционал (Ѵ |
.26) нелинеен, поиск оптимальных значений, |
t/ij, минимизирующих приведенные расходы, может быть выполнен при помощи методов нелинейного программирования или приближенным спо-
156
собом — кусочно-линейной аппроксимацией функции цели. В предельном случае, когда продолжительность критического пути не может быть изме нена, оптимально увеличить до величины, при которой все пути стано вятся равнокритическими. Тогда і4і = toj = const, и функционал зависит лишь от объема переработанного груза:
п
Qj 2 1 уи Сіі
|
|
* -2 |
і= |
I_______ |
(Ѵ |
.ЗО) |
|
|
|
п |
|
||||
|
|
і= |
1 |
2 |
Уа Уи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
і = і |
|
|
|
ограничения |
имеют вид уи >• 0 (/ = |
|
1 , 2 , |
..., п, j = 1 , 2 , |
m); |
|
|
|
|
toi ^2^ Уй Яи ^ |
Qu |
(V .31) |
|||
|
|
т |
Уи<Уі- |
|
|
||
|
|
2 |
(Ѵ |
.32) |
|||
|
|
/ = 1 |
|
|
|
|
|
Ограничение (Ѵ |
.31) имеет тот смысл, что за время і0} на грузовом фрон |
||||||
те / должно |
быть |
переработано заданное количество груза |
Q}. Т ак |
как |
|||
функция цели и ограничения (Ѵ .ЗО)— (Ѵ .32) нелинейны относительно |
уц, |
задача оптимального распределения ресурсов решается методами нелиней
ного программирования. |
В |
частном |
случае, |
|
когда / = 1, задача (Ѵ .26)— |
||
(Ѵ .29) записывается следующим |
образом: |
|
|
|
|||
|
|
|
т |
Q2 |
|
|
|
|
|
|
f r 1 яje Я] yj |
(Ѵ |
.ЗЗ) |
||
|
|
|
|
|
|||
ограничения yj ^ 0 ( / = |
1 , |
2 , ..., т)\ |
|
|
|
||
|
|
Qj |
Яі |
Уі ^ i j ’, |
j |
|
|
|
|
|
m |
|
t |
(Ѵ |
.34) |
|
|
|
Уі ^ у- |
|
|||
|
|
2 |
1 |
|
|
||
|
|
/= 1 |
|
|
|
Поиск оптимальных значений у}, минимизирующих функционал (Ѵ .ЗЗ), можно выполнить методами нелинейного программирования. При заданной продолжительности критического пути поиск оптимальных значений yj, минимизирующих эксплуатационные расходы, осущ ествляется согласно рекомендациям на стр. 155.
|
Пример. П у ст ь /= 2 ; статические |
нагрузки |
вагонов: q1B= |
15 т, q2B = |
20 т; |
|||||||
часовая производительность машин qx = |
40 |
т/ч, q2 = |
50 m/ч; число механизмов у1В= |
2, |
||||||||
у го = |
3; |
продолжительность |
работ /31 = |
0,5 ч, |
і41 = 2,5 ч, tbl = |
0,6 |
ч, |
/32 = |
1 |
ч, |
||
і4 2 = |
3,5 |
ч, /В2 = 1,2 ч; объем |
работы |
0і = 300 |
т, |
Q2 — 350 т, Cj, = |
0,2 |
руб. |
|
|
157
|
|
|
|
|
|
|
|
Непосредственной проверкой мож |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
но показать, что критический путь про |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ходит |
через |
события |
3—42—5а—5 (см. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
рис. 37). Требуется найти такие уг и #2, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
при которых эксплуатационные затраты |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
достигнут минимума, если при этом |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
допускается варьировать значение кри |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
тического |
пути. |
Подставляя исходные |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
данные в выражения (Ѵ.ЗЗ) и (Ѵ.34), |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
получим |
|
|
30 |
, |
24,5 _ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Ѵ.35) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = — |
+ |
Уі |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уі |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ограничения |
yj > |
0 (/ = |
1, 2); |
|
||||
Рис. 40. |
Графическая |
модель нахождения |
|
|
|
#і-Т#а = 5; I |
(Ѵ.36) |
||||||||
оптимального варианта |
распределения |
по |
|
|
|
У і> 1,7; |
J |
||||||||
грузочно-разгрузочных машин между гру |
|
|
|
f/a>2 . |
|
|
|||||||||
зовыми пунктами |
|
|
|
|
Направление |
|
поиска |
оптимальных |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
значений |
#х |
и |
і/2 на рис. 40 показано |
|||||
стрелкой от начала координат, так как по условию |
функция |
цели |
с |
увеличением #х |
|||||||||||
и t/a должна |
уменьшаться. Решение необходимо |
искать |
в границах |
треугольника |
|||||||||||
АВС, а точнее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
24,5 |
|
|
в точке С1 касания прямой #1-|~#2 = 5 и кривой R — ——-f- —— . Коор- |
|||||||||||||||
динаты этой точки найдем из условия, что тангенс угла |
|
|
|
|
#1 |
У2 |
в ней |
||||||||
наклона касательной |
|||||||||||||||
равен— 1 |
(такой, как у |
прямой # і -г #2 = 5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Из |
dy2 |
— 1 |
и |
# і+ # 2 = 5 |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
dyi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_30 |
_ |
24,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УІ |
~ |
(5—Уi f ’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
откуда #1 = 2,6 |
и |
і/2 = |
2,4. |
|
|
|
|
В, С и Сх в |
|
|
|
||||
Непосредственной |
подстановкой |
координат точек |
формулу |
(Ѵ.35) |
|||||||||||
можно показать, что координаты точки Сх оптимальны. В самом деле, |
для точки: |
||||||||||||||
|
|
|
|
В Ух— 1,7; |
|
у2— 3,3; |
ß = 25,0; |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
С ух— 3,0; |
|
#2 = |
2,0; |
|
|
Я = 22,0; |
|
|
|
||
|
|
|
|
С хУх= 2,6; |
|
#2 = |
2,4; |
|
|
/? = 21,6. |
|
|
|
Заметим, что ух и #2 могут принимать нецелочисленные значения. В отличие от предыдущего примера оптимальное решение лежит на границе множества S, но не в вер шинах многоугольника, ограниченного прямыми ух + #2 = 5, #х = 1,7, #2 = 2.
Т ак как функция цели и ограничения представляют собой сепарабель ные функции, то в общем случае задача (Ѵ .ЗЗ)— (Ѵ .34) может быть такж е решена приближенным методом, основанным на кусочно-линейной аппрок симации выражения (Ѵ .ЗЗ).
158
4. ОПТИМАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ РАБОТЫ ГРУЗОВЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ПОМОЩИ СЕТЕВОГО ГРАФИКА
Сетевой график можно рассматривать как один из методов совершен ствования оперативного планирования работы и руководства ею на гру зовой станции. При значительном объеме работы строить сетевой график и анализировать оперативное планирование и руководство работой следует на ЭВМ ; при небольшом объеме, когда на станцию поступает 1— 4 передачи в сутки, обычными методами. Н а ряде грузовы х станций (Новый Порт Ок тябрьской, Придача Ю го-Восточной и Усатово Одесско-Кишиневской до рог) для оперативного планирования работы и управления ею при помощи сетевого графика созданы группы СПУ.
На |
станции Усатово на основании информации о подходе вагонов и |
грузов, |
полученной по телетайпу со станции О десса-Застава I, данных |
о наличии вагонов на путях и грузовых фронтах дежурный техник группы СП У составляет сетевой график на смену и уточняет его на период до от
правления передаточного поезда — примерно на 3 |
— 4 |
ч. |
В течение смены |
этот ж е работник собирает сведения, анализирует |
их |
и |
прокладывает се |
тевой график на следующий период. В случае необходимости сетевые мо дели корректируются в процессе выполнения. После окончания смены станционный диспетчер отчитывается перед начальником станции или его заместителем о выполнении сетевого графика, а именно: как выполнено задание на погрузку и вы грузку; как использовали погрузочно-разгрузоч ные механизмы и автомобили; причины простоя механизмов, автомобилей, рабочих; выполнение задания на перегрузку по прямому варианту вагон — автомобиль и др.
Исполненный сетевой график анализирует начальник станции сов местно с руководителями группы СП У, транспортно-экспедиционного агентства и дистанции контейнерных и пакетных перевозок и погрузочноразгрузочных работ, вы ясняя отклонения от плана и их причины, чта позволяет в дальнейшем улучшить качество составления сетевых графи ков для оперативного планирования работы станции. Внедрение методов
СПУ в |
оперативном руководстве |
позволило коллективу станции Усатово |
|||
улучшить |
технико-экономические |
показатели работы. Существенно |
улуч |
||
шились такж е показатели |
использования погрузочно-разгрузочных |
меха |
|||
низмов |
и |
автомобильного |
транспорта. Так, коэффициент использования |
электрокозловых кранов во времени за последние' четыре года увеличился более чем на 6%.
Опыт работы групп СП У вместе с тем показывает, что в каждый мо мент планирования может сущ ествовать несколько альтернативных в а риантов выполнения работ, и решение, выбираемое интуитивно, в общем виде не является наилучшим. Поэтому, прежде чем приступать к оператив -
159