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

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

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]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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; — 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