Файл: Дегтяренко, В. Н. Транспортные узлы промышленных районов учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
п тыс,руб |
Рис. 102. Зависимость удельных приве |
У yen ремонт |
|
|
денных расходов от числа условных ре |
|
монтов за год |
Кроме расходов, указанных выше, необходимо дополнительно опре делить капитальные затраты на приобретение техники, заменяющей нанаходящуюся в ремонте (сд):
|
<%, = ( s C/z |
Л/ф /г) |
1,15-0,15 тыс. |
р у б . |
(101) |
где |
Си — стоимость единицы 2-го вида ремонтируемой техники, отправ |
||||
|
ляемой в ремонте с i-ro предприятия |
в /-е депо, тыс. |
руб.\ |
||
|
z = 'l, 2, ..., k; |
|
|
|
|
|
Тjiizj — время пребывания в .ремонте в /-м депо и время транспорти |
||||
|
рования 2-го вида техники с t-ro предприятия в сутках; |
t-му |
|||
|
N$iz — число фактических |
ремонтов 2-го вида техники по |
|||
|
предприятию в год; |
|
|
|
|
|
1,15 — коэффициент, учитывающий внеплановые ремонты; |
|
|||
|
0,15 — коэффициент эффективности капиталовложений. |
|
|||
|
Значение Tmzj ориентировочно можно определить по формуле |
|
|||
|
Т л izj = |
gQQ^ |
z i СУт •’ |
|
(102) |
где |
Ьц — расстояние транспортирования, км\ |
техники в /-м депо, |
|||
Bpzj — время пребывания в ремонте |
2-го вида |
||||
|
сут. |
|
|
|
|
Стоимость транспортирования техники в ремонт ст определяется по тарифам, а стоимость сопровождения сп — в зависимости от времени на хождения в пути с прибавлением суток на прием и сдачу техники в ре монт. Обе величины находятся в функциональной зависимости от рассто яния перевозки техники в ремонт. При доставке по промышленным путям стоимость определяется калькуляцией.
Для нахождения оптимального размещения |
ремонтного хозяйства |
|
вводим обозначения: |
ремонтными базами |
|
п — число |
предприятий, обслуживаемых |
|
f i - i . f i , |
• • • > « ) ; |
|
202
|
т — число пунктов расположения |
действующих |
и |
возможного |
||
|
строительства новых ремонтных баз (/= 1 , |
2, . . |
т)\ |
|
||
|
X] — число условных ремонтов техники в /-м ремонтном хозяйстве |
|||||
Х уъ |
на расчетный год;' |
|
|
|
|
|
— число условных и фактических ремонтов техники i-ro пред |
||||||
|
приятия промышленного транспорта; |
|
|
|
|
|
|
ац — удельные приведенные расходы на выполнение условного ре |
|||||
|
монта единицы техники i-ro |
предприятия на /-й |
ремонтной |
|||
|
базе; |
|
|
предприятия, |
на |
|
|
Xij — количество условных ремонтов техники t-ro |
|||||
|
правляемых в /-е ремонтное хозяйство; |
|
|
|
|
|
|
bj — условно-постоянные затраты /-го ремонтного хозяйства, не за |
|||||
|
висящие от его мощности; |
|
|
|
|
|
|
clj— стоимость содержания проводников при доставке техники |
в |
||||
|
ремонт от t-ro предприятия в /-е ремонтное хозяйство; |
|
||||
|
cfj — капитальные затраты на приобретение t-м хозяйством допол |
|||||
|
нительной техники взамен отправленной |
в ремонт в /-е |
ре |
|||
|
монтное хозяйство; |
|
|
|
|
|
Cij — транспортные расходы по доставке техники в ремонт.
Целевая функция, позволяющая определить наиболее целесообраз ное расположение ремонтной базы по сумме транспортных и производст венных расходов, имеет вид
т |
п |
п |
|
F= 2 |
2 с'7 х‘>+ |
Si§n 2 Xi‘ min’ |
(юз> |
/=1 г'=1 |
t= 1 |
|
ограничения
П
^ Xij = Xj — количество условных ремонтов с п предприятий рав- <=1
но программе /-го ремонтного хозяйства;
т
2 Xa=Nyi — число условных ремонтов t-ro предприятия равно сум-
/=1
ме условных ремонтов, переданных т ремонтным хо зяйствам;
х ц ^ О — число ремонтов не может быть отрицательным. Здесь
сц — с"ц+ сп + °цТ + аи
— суммарные удельные транспортно-производственные расходы по /-му ремонтному хозяйству при ремонте техники t-ro предприятия.
Как и в приведенных выше примерах, целевую функцию (103) мож но решить одним из вариантноетных методов, применяемых для произ водственно-транспортных задач. Однако можно пойти другим путем, путем упрощения ее и приведения к обычной транспортной задаче.
Нелинейной целевую функцию (103) делает второе слагаемое правой части. Экономический смысл этого слагаемого заключается в том, что за-
203
второго слагаемого функ ционала лучевой функ цией
Рис. 104. Блок-схема ре шения транспортной за дачи
траты, не зависящие от объема ремонтов, суммируются только для мест,
куда прикрепляются заказы на ремонт. |
Описание этого слагаемого у = |
||
— bSignX лучевой функцией позволяет |
свести задачу к транспортной, |
||
Для |
этого на |
каждом участке '(рис. 103) разбиения сегмента (0, С) |
|
функция |
bSignX |
заменяется отрезком прямой, исходящей из начала ко |
|
ординат, |
а прямаяу — Ь, заданная на полуинтервале (0, С), аппроксими |
||
руется разрывной пилообразной функцией fit(x).- |
|||
Необходимо, чтобы при росте числа разбиений и стремлении вели |
|||
чин интервалов к |
нулю последовательность fn(x) сходилась к bSignX. |
204
Если .рассматривать пространство функцией L2 (О, С) с метрикой
Р [ / ( * ) . Ф (*)] = | | I/ (х) — У ( х ) ] г d х \ , |
(104) |
то сходимость обеспечивается выбором тангенса |
угла |
наклона |
отрезка |
|||||
луча: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Ь |
у |
, k — 2 , |
3, 4 , |
|
|
(105) |
|
<** = — ----- I |
, п; |
|
|||||
|
х к —\ + |
х к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ь |
, |
|
|
|
|
|
|
|
ai= --- |
|
|
|
|
|
|
|
|
*1 |
|
|
|
|
где |
k — номер деления |
(рис. 105); |
|
|
|
|
||
Xk-u |
Xk — границы делений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Заменяя выражения |
53SignX; лучевыми |
функциями |
для всех |
||||
;'е {1, 2, ..., т}, составим матрицу Hajfcll, |
|
|
|
|
||||
где |
|
|
|
2Ь] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
!к |
xk + xk+i |
|
|
|
||
..., |
Введем матрицу HtaJ, определенную вектором-строкой (Хх, .... Xj, |
|||||||
Хт): единица по каждой колонке стоит в строке, |
номер которой сов |
падает с номером деления сегмента, куда попадает отличное от нуля зна чение Xj. Нулевым координатам вектора-строки сопоставляется нулевая колонка .матрицы ||Я,й3-||.
Теперь можно записать
т |
|
|
|
2 |
ь, sign:x j = 2 |
2 aik Xk>Xj ’ |
(106) |
/ = i |
i |
k |
|
где
Xj = 2 Xij.
Теперь целевую функцию (103) с учетом (106) можно записать в виде
пт
^ = |
2 2 |
с"'+ 2 |
xt> |
(lo?) |
i |
= 1 /=1 |
k |
|
|
при тех же ограничениях.
Для решения функции (107) строится этеративный процесс, сочета ющий на каждом шаге нахождение локального оптимума. Сначала зада емся произвольным вектором
[Xl ( 1), х 2 (1), . . .х т (1)]
тп
при условии 2 |
Xj (1) = 2 Nxi и по нему строим матрицу |
/=1 |
*'=i |
|
II c*j (1)|| = ||с //+ 2 “/*Л*/ (1)||‘ |
|
к |
205
Затем находим локально-оптимальный план транспортной задачи
п т
F (1) = 2 2 С£> |
|
|
г'=1 /=1 |
|
|
при принятых выше (103) ограничениях. |
О |
|
Оптимальный план первого шага задает |
||
вектор [Хх (1), Х2 (1), |
||
О |
(2) || второго шага ит.т., по |
|
Хт (1)], по которому строится матрица ||гг-j |
||
ка не сойдется итерационный процесс. |
|
|
Блок-схема решения задачи дана «а рис. |
104. |
'Приведенный метод приведения производственно-транспортной за дачи к транспортной требует соблюдения определенных условий при раз биении сегмента на участки. Необходимо, чтобы значения лучевой функ ции не слишком отличались от bSignX на концах участков, т. е.
2 Ъ
xk—\ + xk
-------Ъ----- = р <
где р — величина, определяющая точность расчетов.
После некоторых преобразований получим рекуррентную формулу
1 + р
(108)
1 — р
Используя (108), получим последовательность:
х г = ф дц;
Х3 = ф х г = ф 2 Х й
X n = V 1 X! = С.
Из последнего равенства находим требуемое число делений сегмента
Пример. Рассматривается полигон с |
общим числом условных ремонтов |
|||
в год— 1000. На сколько участков |
нужно разбить сегмент (0,1000), чтобы |
|||
точность расчетов была не ниже 10% ? |
|
|||
Значение р = 0,1 (точность расчетов). |
|
|||
Задаваясь x t = 10, получим; |
|
|
|
|
|
ф = |
1 ,1 ; |
|
|
|
lgij) |
= 24,2; |
||
lg |
1000 |
= 2; |
||
10 |
||||
|
|
|
||
п = 1 + 2 4 ,2 -2 = |
48,4 |
Дальнейшее решение транспортной задачи не представляет слож ности.
206
5. ПОСТРОЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ СЕТИ
■Проектирование транспортной сети новых промышленных узлов, ре конструкция в целях увеличения пропускной способности действующих, освоение перевозок к новым предприятиям требуют решения вопросов оптимизации транспортной сети. При большом числе грузообразующих точек и различных средствах освоения грузопотоков возникает множест во вариантов, сравнение которых чрезвычайно затруднено объемом вычи слительной работы. Сложность взаимодействия различных факторов, влияющих на формирование сети, исключает применение линейного про граммирования. Многие зависимости вообще трудно оценить количест венно. При таких обстоятельствах рассмотрение всех возможных вариан тов, включающих различные сочетания элементов проектирования или реконструкции узла, затруднено даже при применении ЭВМ.
Решение задачи значительно упрощается, если поиск оптимального решения проводить не пересмотром всех возможных вариантов, а на правленным отбором наиболее экономичных. Один из таких методов, так называемый комбинированный метод направленного отбора вари антов, предложен В. А. Паршковым и И. В. Чуйкиной1.
Существующая транспортная сеть представляется в виде ряда узлов (■в общем случае число их равно п) и участков дорог, соединяющих эти узлы (число их от).
На основании отчетных данных для существующих элементов узла н расчетных данных для проектируемых элементов устанавливается сто имость перевозки единицы груза сц, зависящая от объема перевозок между любыми пунктами i и j, ограничивающими данный участок. Пред варительно технико-экономическими исследованиями устанавливается перечень простейших мероприятий развития транспортной сети, которы ми могут быть постройка новых участков и реконструкция старых, вклю чая замену одних видов транспорта другими.
Задача отыскания комбинации мероприятий, требующих наимень ших затрат на их осуществление и минимальных расходов на перевозку грузов по реконструированной сети, сводится к минимизации функцио нала
Z |
п п |
|
( П О ) |
где Ah — приведенные затраты, потребные для осуществления k-то мероприятия;
z — количестве намечаемых мероприятий; qц — объем перевозки от пункта i к пункту /;
Хь — коэффициент, указывающий, осуществляется данное мероприя тие (Xk— l ) или нет (х и = 0).
1 В. А. П а р |
ш к о в , И. В. Ч у й к и н а . Построение рациональной дорожной сети. |
М„ изд-во ИКТП, |
1967. |
207