Файл: Оптимизация процессов грузовой работы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 275

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

 

=

 

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

.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 ) \

.27>

 

 

 

 

 

 

 

 

2 У и

<

У и

 

 

 

 

.28).

 

 

 

 

 

 

 

 

/ = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

hi +

hi ^

^3i +

hi. +

hi

 

-29}

(полагаем, что критический путь в исходном варианте сетевого графика-

проходит

через события 3

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_______

.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

.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

.ЗЗ)

 

 

 

 

 

ограничения yj ^ 0 ( / =

1 ,

2 , ..., т)\

 

 

 

 

 

Qj

Яі

Уі ^ i j ’,

j

 

 

 

 

 

m

 

t

.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

= 300

т,

Q2 — 350 т, Cj, =

0,2

руб.

 

 

157


 

 

 

 

 

 

 

 

Непосредственной проверкой мож­

 

 

 

 

 

 

 

но показать, что критический путь про­

 

 

 

 

 

 

 

ходит

через

события

342—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

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

~

(5Уi 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