Файл: Ахметов, Л. А. Вопросы оптимизации автомобильных перевозок.pdf

Г Л А В А IV

ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРСПЕКТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЦЕПНОГО СОСТАВА АВТОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МЕЖДУГОРОДНЫХ ПЕРЕВОЗОК

§ 1. ОПИСАНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Широкое развитие междугородных перевозок грузов автомобильным транспортом в значительной степени сдерживается из-за того, что отечественная автомобиль­ ная промышленность пока еще не выпускает оптималь­ ных по весовым и скоростным параметрам автопоездов. Одной из причин такого положения можно считать в не­ которой степени отсутствие удовлетворительной сети сов­ ременных автомобильных дорог.

Несовершенная конструкция применяемого подвиж­ ного состава при выполнении междугородных перевозок не позволяет использовать полный, обусловленный до­ рожным законодательством вес. Подсчитано, что даже у автопоездов с наиболее высокими показателями на базе автомобилей КАЗ-608 и МАЗ-500 используется не более 66% от веса, допустимого сетью автомобильных дорог, у остальных же марок этот показатель еще ниже, что при­ водит к возрастанию себестоимости выполняемых пере­ возок грузов и сдерживает передачу короткопробежных железнодорожных перевозок на автомобильный транс­ порт.

Поэтому большое значение приобретает разработка и установление приемлемых и рациональных параметров к компоновочным схемам отечественных автопоездов для достижения наилучших технико-экономических показате­ лей при междугородных перевозках автомобильным транспортом и в первую очередь для снижения себестои­ мости перевозок.

В повседневной работе автотранспортных предприя­ тий часто возникает необходимость в правильном рас­ пределении прицепного состава между всеми автомоби­

103

лями и седельными тягачами, чтобы затраты на выполне­ ние запланированного объема перевозок были минималь­ ными.

При формировании автопоездов на основе имеющихся автомобилей, седельных тягачей, прицепов и полуприце­ пов прежде всего учитываются условия допустимости со­ членения отдельных звеньев (тип связи, полный и осевой вес, габариты). Возникает проблема установления рацио­ нальной структуры автопоезда, определенного полного веса, при которых достигается наибольший экономиче­ ский эффект и выполняются соответствующие плановые задания по объему перевозок с учетом дальности.

Вкачестве сложной экономической системы рассмат­ ривается автотранспортное предприятие, осуществляю­ щее дальние междугородные перевозки грузов. Состояние Sh системы определяется параметрами, которые одно­ значно в каждом исследуемом варианте характеризуют политику развития системы. К параметрам системы отно­ сится количество автопоездов данного типа с учетом полного веса. Тип автопоезда определяется эксплуатаци­ онными характеристиками его звеньев и их числом. В за­ висимости от дальности перевозки I система может нахо­ диться в состоянии S h, где h — шаг оптимизации, равный отношению расстояния перевозки I к его приращению А/.

Взадаче будем называть грузовые автомобили и се­ дельные тягачи ведущим звеном автопоезда, а прицепы и

полуприцепы — ведомым. Автопоезда являются двух­ звенными, если они состоят из ведущего звена и одного ведомого; трехзвенными — из ведущего и двух ведомых звеньев и т. д. По аналогии считаем одиночные автомоби­ ли однозвенными автопоездами.

Пусть X — множество всех ведущих звеньев, У — множество всех ведомых звеньев, М — множество авто­ поездов, составленных на основе элементов множеств

X, У.

В нашем случае рассматриваются автопоезда, исполь­ зование которых возможно при действующих требовани­ ях дорожного законодательства. Поэтому при составле­ нии автопоездов учитываются ограничения:

— по полному весу состава. Это ограничение позволя­ ет не принимать во внимание техническую скорость авто­ поезда, так как предполагает ее в допустимых грани­ цах;

HJ4

—по осевому весу. Это ограничение необходимо для учета дорожных особенностей при движении транспорт­ ного средства;

—по времени на погрузочно-разгрузочные работы, ко­ торое не должно превышать нормативное для данного типа автопоезда.

Кроме этих условий, при составлении автопоездов не­ обходимо принимать во внимание размер единовремен­ ной отправки груза. Грузоподъемность автопоезда долж­

на обеспечивать доставку крупнопартионных грузов без расчленения отдельных партий на более мелкие. Общее количество автопоездов не должно выходить за пределы множества наличных транспортных средств.

Математически сформулированные выше условия, задающие область допустимых автопоездов Sh-ro сос­ тояния системы, представляются в виде следующих не­ равенств:

Pi(Sh)<p\;

vt(Sb)>]A;

105

состояний, соответствующих h—1-му, h-му этапам опти­ мизации) осуществляется с помощью управления <г\ ко­ торое должно обеспечивать выполнение следующих усло­ вий:

ваемых транспортных средств приняты суммарные приве­ денные затраты на перевозки. Эти затраты в задаче уста­ навливаются для одинаковых условий транспортировки (по расстоянию перевозки) и характеризуются опреде­ ленными значениями эксплуатационных показателей. Наиболее эффективным автотранспортным средством для данных конкретных условий будет то, у которого ве­ личина приведенных затрат минимальная.

Приведенные затраты на выполнение перевозок гру­ зовым автомобильным транспортом слагаются из эксплу­

нормативный коэффициент эффективности). Эксплуата­ ционные расходы на перевозки Эр обычно подразделяют­

106

ся на переменные, зависящие от пробега автомобиля (затраты на топливо, шины, обслуживание и ремонт), постоянные, не зависящие от пробега (накладные расхо­ ды, амортизация подвижного состава, заработная плата водителя).

Накладные расходы уменьшаются на каждый тоннакилометр при увеличении годовой производительности транспортного средства.

В зависимости от эксплуатационных условий себестои­ мость перевозок, выполняемых автопоездами различного полного веса, изменяется в значительных пределах. Толь­ ко в определенном сочетании этих условий она достигает своего наименьшего значения. Поэтому каждому конкрет­ ному соотношению эксплуатационных факторов соответ­ ствует свой наиболее эффективный по себестоимости пе­ ревозок полный вес автопоезда. В подавляющем боль­ шинстве случаев таким является автопоезд наибольшего возможного по условиям движения полного веса.

Общая сумма эксплуатационных расходов на выпол­ нение транспортной работы вычисляется по формуле

3 h = C TpfC „_ p - |-C g ,

где Стр — затраты, связанные непосредственно с переме­

грузку и выгрузку груза, дорожной составляющей, капитальных вложений при h-ом шаге оптимиза­ ции развития системы.

В нашем случае предполагаем, что сначала все пере­

107

Решение поставленной проблемы позволяет судить о том, в каком направлении должно идти развитие струк­ туры грузовых автотранспортных средств при условии выполнения планового объема перевозок исследуемого года и минимизации приведенных годовых затрат.

Задача состоит в пошаговой оптимизации развития перевозок различной дальности, осуществляемых авто­ поездами определенной структуры, допустимой техничес­ кими и экономическими условиями эксплуатации, при минимизации суммарных приведенных затрат на выпол­ нение годового планового объема перевозок.

Процесс оптимизации заключается в последователь­ ном построении отрезков траекторий возрастающей дли­ ны, из которых исключаются неудовлетворяющие техни­ ческим требованиям. Среди допустимых выбираются группы сравнимых, затем в каждой такой группе опреде­ ляется наилучший по заданному критерию, его оставля­ ют для дальнейшего анализа. Полученные на каждом этапе оптимизации наилучшие с точки зрения выбранно­ го критерия отрезки являются частично оптимальными. Все сведения о них хранятся в памяти ЭВМ до конца сче­ та задачи. После окончания всех этапов развития систе­ мы по имеющимся массивам находится оптимальная траектория развития исследуемой системы.

В результате просчета задачи на печать выводится информация об оптимальной структуре автопоездов оп­

женного в Институте кибернетики АН УССР.

Метод последовательного анализа вариантов является конкретным развитием общего подхода к изучению функ­ ционирования многоэтапных процессов.

Рассмотрим более подробно метод последовательного анализа вариантов для принципа монотонной рекурсии

108