Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние и перспективы использования экономико-математических методов и эвм в цепях совершенствования работы автомошльного транспорта 13
1.1. Характеристика системы управления автотранспортом
1.2. Существующие методы организации, планирования и управления автомобильным транспортом
1.3. Анализ применения математических методов и вычислительной техники в задачах исследования и совершенствования работы автотранспорта 33
1.4. Обоснование и выбор критерия оптимальности функционирования автотранспорта при перевозке сельскохозяйственных грузов 45
2. Имитационное моделирование работы автотранспорта 58
2.1. Моделирование формирования объемов производства сельхозпродукции и грузов, предназначенных для перевозки, мощностей грузообразувдих и грузо-получащих пунктов и распределения автомобилей. 58
2.2. Моделирование функционирования системы автотранспортного обслуживания 76 v
2.3. Модели оптимизации характеристик работы автотранспорта 93
3. Использование математических моделей для совершенствования работы автотранспорта и анализ полученных результатов 110
3.1. Реализация программно-математического обеспечения задач совершенствования работы системы автотранспортного обслуживания в ГАСУ "Урожай" и АСУ автомобильным транспортом 110
3.2. Использование математических моделей для исследования и анализа работы автотранспорта 128
3.2.1. Исследование и анализ характеристик функционирования системы перевозок 128
3.2.2. Исследование и анализ показателей работы ремонтно-обслуживающего производства, водителей и закономерностей распределения случайных величин, характеризующих систему автотранспортного обслуживания 142 v
Заключение 156
Список использованной литературы
- Существующие методы организации, планирования и управления автомобильным транспортом
- Обоснование и выбор критерия оптимальности функционирования автотранспорта при перевозке сельскохозяйственных грузов
- Моделирование функционирования системы автотранспортного обслуживания
- Использование математических моделей для исследования и анализа работы автотранспорта
Введение к работе
Майский (1982 г.) Пленум Щ КПСС определил продовольственную проблему центральной проблемой на период до 1990 года.
С каждым годом растут объемы продукции сельскохозяйственного производства. В XI пятилетке по сравнению с X пятилеткой объем валовой продукции сельского хозяйства увеличится в среднем на 12-14$, среднегодовое производство зерна будет доведено до 238-243 млн.т, мяса - до 17-17,5 млн.т (в убойном весе), молока -до 97-99 млн.т, яиц - не менее 72 млрд.штук, шерсти - до 470 -480 тыс.т и др. [ 4,сЛб4,е.1бб] . Для достижения поставленных целей сельскому хозяйству за XI пятилетку предполагается поставить 1870 тыс.тракторов, 1450 тыс.грузовых автомобилей, 600 тыс. зерноуборочных комбайнов, обеспечить поставку 115 млн.т (в условных единицах) минеральных удобрений, повысить электровооруженность труда в 1,4-1,5 раза и т.д. [4, с. 167-168] .
Для реализации целей, намеченных Продовольственной программой, требуется увязать работу сельского хозяйства, промышленности, транспорта, торговли и др. В связи с этим в материалах майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС подчеркивалось: "... чтобы продвинуть вперед решение продовольственной проблемы, необходимо усилить внимание ко всем звеньям той цепочки, по которой продукция сельского хозяйства доходит до потребителя" 15, с.9 ] .
Вышесказанное в полной мере относится к транспорту вообще и в особенности к автомобильному, который перевозит более 90% всех сельскохозяйственных грузов [6, с.4] .
На полях нашей страны ежегодно десятки тысяч автомобилей обеспечивают работу более чем 600 тыс. зерновых и 57 тыс. свеклоуборочных комбайнов [б, с.4] . Круглогодично автомобильным транспортом перевозятся грузы для производства сельскохозяй - 5 ственной продукции (удобрения, комбикорма, сельхозмашины, оборудование и запасные части, ядохимикаты и др.), продукты сельского хозяйства (молоко, живность и др.) и грузы общего назначения (стройматериалы, топливо, металл, цемент, промышленные и продовольственные товары и др.).
Особое место в системе производства сельскохозяйственной продукции занимают перевозки урожая. Существует много причин, позволяющих выделить именно автоперевозки урожая. Вот некоторые из основных: неравномерность грузооборота, сжатые сроки уборки и перевозки, зависимость от климатических условий, повторность перевозок большинства сельскохозяйственных продуктов (вызываемая необходимостью их временного хранения в колхозах, сушкой, очисткой и т.д.), работа на грунтовых и полевых дорогах и др. И как следствие всего этого - концентрация большого количества транспортных средств, сложность планирования, организации уборочно-транспортно-заготовительного комплекса и управления им. В результате возрастают издержки производства продукции сельского хозяйства, причем удельный вес транспортных издержек составляет более ZOfo б, с.4] . Естественно, что уменьшение транспортных затрат ведет к снижению себестоимости сельхозпродукции. Таким образом, основное внимание должно быть уделено совершенствованию транспортного обслуживания в комплексе со всей уборочно-транспортно-заготовительной системой.
Опыт управления уборочно-транспортно-заготовительными работами показывает, что значительные резервы повышения производительности всех систем, участвующих в уборке, транспортировке и заготовке сельхозпродукции, кроются в совершенствовании оперативного управления перевозками сельскохозяйственных продуктов на базе привлечения экономико-математических методов (ЭММ) и вычислительной техники (ВТ). Этот факт подтверждался неоднократ - б но. Так, например, от внедрения системы оперативного планирования уборочно-транспортно-заготовительных работ с применением ЭММ и ВТ удалось только в Саратовской области за 1974-1977 гг. увеличить производительность работы автомобилей на 25-32$, пропускную способность хлебоприемных предприятий в 1,3 раза, а продолжительность периода заготовок зерна сократить на 8$ [7] , а за 1978-1980 гг. - увеличить производительность автомобилей в 1,5 раза, сократить количество привлекаемого транспорта, повысить пропускную способность технологических линий заготовительных предприятий в 1,5-2 раза, на 4-12 дней сократить сроки уборки урожая [В] ; по Киевской области на основе централизованного управления и диспетчерского руководства уборочно-транспортным процессом на уборке урожая сахарной свеклы в 1973-1976 гг. удалось сэкономить 922,4 тыс. руб. за сезон, в том числе 60$ за счет сокращения потерь и сохранения качества продуктов и 4($ за счет снижения транспортных издержек [9] .
Следствием обобщения коллективного опыта в области управления уборочно-транспортно-заготовительными работами с помощью экономико-математических методов и ЭВМ явилось издание в 1978г. приказа Государственного Комитета СССР по науке и технике, Министерства заготовок СССР, Министерства сельского хозяйства СССР, Всесоюзного объединения "Союзсельхозтехника" Совета Министров СССР и Министерства автомобильного транспорта Р0ІСР "0 внедрении передового опыта организации управления транспортно-заготовительными работами в период уборки урожая с помощью ЭВМ". Издание этого документа - еще одно свидетельство актуальности и важности совершенствования управления уборочно-транепортно-заго-товительными работами на базе экономико-математических методов и вычислительной техники.
На основании вышеизложенного была сформулирована цель диссертационной работы: повысить эффективность работы автомобиль - 7 ного транспорта путем совершенствования оперативного управления им, базирующегося на использовании ЭММ и ВТ.
Поставленная цель определила следующие основные задачи:
разработать новые и усовершенствовать функционирующие задачи управления автомобильным транспортом;
создать комплекс математических, логических и машинных моделей функционирования, оптимизации, анализа, прогноза и планирования работы автотранспорта;
создать программное обеспечение, используемое в качестве математического обеспечения имитационной системы моделирования работы автотранспорта, в качестве специального математического обеспечения управления, применяемого в реальных условиях работы автотранспортных систем и для исследования систем автотранспортного обслуживания;
разработать рекомендации по совершенствованию оперативного управления работой автотранспорта и методами распределения и упорядочения транспортного ресурса.
При проведении исследования использовались работы В.М.Глуш-кова, В.С.Михалевича, А.А.Бакаева, Д.П.Beликакова, Л.Л.Афанасьева, Н.В.Яровицкого, Н.З.Шора, С.А.Панова, С.Н.Кочуры, А.В. Склярова, ЯД.Попченко, Л.Г.Заенчика, В.А.Зязева, В.Д.Прудовско го, А.И.Воркута, а также других отечественных и зарубежных специалистов в области применения математических методов и вычислительной техники в управлении народным хозяйством и совершенствования работы автотранспорта.
Научная новизна работы состоит в разработке математических, логических и машинных моделей функционирования системы автотранспортного обслуживания, а также моделей прогноза, оптимизации, планирования и анализа характеристик работы автотранспорта, основанных на функционировании группы автомобилей. Разработанный комплекс экономико-математических моделей позволил усовершен - 8 ствовать методику распределения автомобилей и методику упорядочения во времени работы системы автотранспортного обслузшвания. Установлены закономерности изменения характеристик работы автотранспорта.
На защиту выносятся:
математические, логические и машинные модели функционирования, оптимизации, планирования, анализа и прогноза характеристик
работы автотранспорта (к которым относятся: модели функционирования системы автотранспортного обслузшвания, системы перевозок и ремонтно-обслузкивающего производства; модели оптимизации времени начала работы грузоотправителей, мощности ремонтно-обслузкивающего производства, распределения автомобилей, коэффициента целочисленности, выбора оперативной схемы управления перевозками и др.; модели многофакторной оптимизации характеристик системы автотранспортного обслуживания; модели анализа и прогноза технико-эксплуатационных и технико-экономических показателей работы автотранспорта и др.);
усовершенствованная методика распределения транспортного ресурса;
усовершенствованная методика упорядочения транспортного ресурса во времени;
закономерности изменения технико-эксплуатационных и технико-экономических показателей работы группы автомобилей с учетом пропускной способности грузоотправителей и грузополучателя, изменяющейся интенсивности прибытия автомобилей к грузополучателю и грузоотправителям и др.;
закономерности распределения вероятностей: продолжительности сверхнормативных простоев автотранспорта в озкидании погрузки-разгрузки; прибытия автотранспортных средств через заданные времени; продолжительности непроизводительных простоев постов погрузки-разгрузки в ожидании автомобилей и выпуска автомобилей в эксплуатацию, полученные на созданных экономико-математических моделях.
Практическое значение работы заключается в том, что разработанные модели доведены до уровня программных средств и могут быть использованы при исследовании работы автомобильного транспорта, оптимизации его характеристик и в автоматизированных системах управления (АСУ). На основании проведенного исследования разработаны рекомендации по совершенствованию оперативного управления работой автомобильного транспорта, которые способствуют повышению производительности работы систем транспортного обслуживания за счет сокращения непроизводительных простоев автотранспортных средств, грузоотправителей и грузополучателей.
В процессе проводимых исследований основные элементы работы внедрены и внедряются в автотранспортных предприятиях Минав-тотранса УССР. В настоящее время результаты исследований используются при создании Государственной автоматизированной системы управления уборочно-транспортно-заготовительными работами (ГАСУ "Урожай"), разработка которой проводится согласно основным заданиям научно-технической программы по решению научно-технической проблемы 0.80.02 (задание 01.04), утвержденной постановлением Госкомитета СССР по науке и технике и Госплана СССР № 491/244 от 8 декабря 1981 года (приложение I).
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы в количестве 181 наименования и пяти приложений. Основной текст изложен на 153 страницах. Количество рисунков - 87, таблиц - 3.
В первой главе "Современное состояние и перспективы использования экономико-математических методов и ЭВМ в целях совершенствования работы автомобильного транспорта" дана характеристика выбранного объекта исследования, показаны тенденции развития методов планирования, организации и управления перевозками сельскохозяйственных грузов. Отмечено, что совершенствование работы автотранспорта должно основываться на совместном совершенствовании коммерческой и технической эксплуатации автомобильных транспортных средств. Рассмотрены основные группы задач по управлению автоперевозками грузов, к которым относятся: маршрутизация перевозок, распределение транспортных средств по объектам перевозки; согласование во времени работы автотранспорта, грузополучателя, грузоотправителей и др. Цэоведен анализ экономико-математических моделей и математических методов, которые использованы и используются при решении задач управления работой автотранспорта. Проанализированы критерии оптимальности, применяемые в задачах совершенствования работы автомобильного транспорта; дано обоснование выбора критерия оптимальности.
Во второй главе "Имитационное моделирование работы автотранспорта предложены математические модели формирования объемов производства сельхозпродукции и грузов, предназначенных для перевозки, определения мощностей грузообразуицих и грузополучающих пунктов, распределения автомобилей, функционирования системы автотранспортного обслуживания, оптимизации характеристик работы автотранспорта. Предложена логическая модель многофакторной оптимизации, основанная на методах теории планирования эксперимента и распознавания образов. Модель функционирования автотранспортной системы рассматривается в виде совокупности сетей массового обслуживания. Она используется для моделирования процессов перевозок грузов, технического обслуживания и ремонта автомобилей.
В третьей главе "Использование математических моделей для совершенствования работы автотранспорта и анализ полученных результатов" рассматривается реализация программно-математического обеспечения задач совершенствования работы системы автотранспортного обслуживания в ГАСУ "Урожай", АСУ автотранспортом и имитационной системе моделирования работы автомобильного транспорта.
Показано использование математических моделей для исследования и анализа характеристик функционирования системы перевозок и ремонта о-обслуживащего производства. Проанализированы зависимости технико-эксплуатационных (коэффициент использования грузоподъемности, техническая скорость, грузоподъемность, продолжительность погрузки-разгрузки и др.) и технико-экономических (себестоимость, переменные и постоянные расходы, зарплата водителей, доходы, прибыль, рентабельность) показателей работы автотранспорта. Все зависимости рассмотрены для группы автомобилей с учетом пропускной способности грузоотправителей и грузополучателя, изменяющейся интенсивности прибытия автомобилей к грузополучателю и грузоотправителям и др.
В приложения включены материалы, характеризующие работу автотранспорта, основные логические модели работы автотранспорта, графические иллюстрации закономерностей изменения показателей и др.
Основные результаты работы доложены, обсуждены и получили одобрение на всесоюзных и республиканских конференциях и семинарах: "Моделирование предприятия как объекта управления" (Ленинград, 1978 г.), "Проблемы повышения эффективности эксплуатации машин" (Киев, 1978 г.), "Технический прогресс на автомобильном транспорте" (Киев, 1979 г.), "Молодые ученые в борьбе за повышение качества и эффективности работы автотранспорта" (Киев, 1979 г.), "Автоматизация диспетчерского управления на автомобильном транспорте" (Киев, 1981 г.), "Применение математических методов в экономических исследованиях и планировании" (Киев,июнь, ноябрь 1981 г.), "Проблемы создания АСУ на транспорте" (Киев, 1981 г.), ХХХУШ научной конференции профессорско-преподавательского состава Киевского автомобильно-дорожного института имени 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (Киев, 1982 г.), "Системы имитационного моделирования в АСУ" (Киев, 1982 г.), "Метода решения задач оперативного управления в АСУ отраслевого и межведомственного уровней" (Пушкино, 1982 г.), "Автоматизированные системы на транспорте" (Киев, 1983 г.), "Технические средства и программное обеспечение вычислительных центров сельскохозяйственных предприятий" (Киев, 1983 г.), Всесоюзной конференции по проблемам ОГАС, РАСУ и АСУ, посвященной 60-летию академика В.М.Глушкова (Канев, 1983 г.).
Результаты исследования отражены в трех брошюрах, шести статьях, четырех тезисах докладов на всесоюзных конференциях и семинарах, трех алгоритмах и программах, пакете прикладных программ, зарегистрированных в ГосФАП СССР и УкрФАП, двух депонированных научно-исследовательских отчетах и проспекте для ВДНХ СССР общим объемом более 16 печатных листов.
Существующие методы организации, планирования и управления автомобильным транспортом
Схема поступления сельскохозяйственной продукции к потребителю может быть представлена в следующем виде: сельхозпредприятия - заготовительные (или перерабатывающие) предприятия -потребитель.
В этой схеме наиболее важными и ответственными звеньями являются сельхозпредприятия и заготовительные предприятия. Особое значение они приобретают, когда речь идет о полевых культурах. Сжатые сроки уборки урожая полевых культур, невозможность их хранения на полях и продолжительного хранения в условиях сельхозпредприятий обусловливают использование централизованных заготовительных пунктов приема сельхозпродукции. Такие пункты оснащены специальным оборудованием, в них созданы специфические условия для хранения продукции, они укомплектованы квалифицированными специалистами.
Централизованные заготовительные пункты посредством автомобильного транспорта связаны с сельхозпредприятиями. Один заготовительный пункт в совокупности с закрепленными за ним сельхозпредприятиями и транспортом образует зону (или регион) перевозки груза. Грузополучатель (заготовительный пункт) и закрепленные за ним грузоотправители (сельхозпредприятия) могут специализироваться на заготовке и производстве одного или нескольких видов продукции, для которых могут совпадать период уборки и место приема. Таким образом, одни и те же грузоотправители могут входить в несколько зон перевозки грузов, а в зоне перевозки может транспортироваться несколько видов сельхозпродукции.
Зона перевозок не имеет прямого административного деления. В нее могут входить грузоотправители из различных административных единиц рассматриваемого региона. Например, в одной зоне могут находиться грузообразующие пункты из различных районов, а в некоторых случаях (на стыке областей) - из различных областей.
Рассмотрим функционирование автотранспортной системы, осуществляющей перевозку сельскохозяйственных продуктов.
Грузообразующие пункты формируют объемы грузов, предназначенных для транспортировки, и начиная с определенного времени осуществляют погрузку этих грузов на предоставляемый подвижной состав. Транспортные средства используются для перевозки груза от грузообразующих пунктов к грузополучателю. Грузополучатель проверяет качество груза и осуществляет разгрузку.
К особенностям функционирования рассматриваемой системы следует отнести то, что предлагаемые для перевозки объемы грузов могут не совпадать с провозными возможностями транспортных средств и приемными мощностями грузополучателя; величины производимых, предлагаемых для перевозки, перевозимых и принимаемых объемов сельхозпродукции - случайны. Время прибытия подвижного состава к грузополучателю может совпадать для различных единиц подвижного состава - это обусловливает простои подвижного состава в ожидании погрузки-разгрузки, причем в другой период времени посты разгрузки грузополучателя могут простаивать в ожидании груза (то же самое касается грузоотправителей); такие характеристики, как время погрузки, время прибытия подвижного состава на погрузку и разгрузку, время ожидания обслуживания, скорость движения и др., являются случайными величинами.
Для поддержания транспортных средств в технически исправном состоянии служит ремонтно-обслуживавдее производство. Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава определена планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонт агрегатным методом [іОІ .
Планово-предупредительная система базируется на проведении профилактических работ в плановом порядке, по установленному пробегу, а ремонтных работ, возникающих вследствие отказов подвижного состава, - по потребности. Для проведения ремонта транспортных средств служит зона текущего ремонта. Профилактические работы осуществляются в зонах технического обслуживания. На автомобильном транспорте принято проведение четырех видов технического обслуживания: ежедневного обслуживания (ЕО), технического обслуживания I (T0-I), технического обслуживания 2 (ТО-2) и сезонного обслуживания (GO). Положением допускается сокращение видов технического обслуживания в зависимости от условий эксплуатации подвижного состава, изменения конструкций отдельных моделей транспортных средств и др.
Технологическим элементом технического обслуживания является диагностирование транспортных средств. Цель диагностирования -контроль технического состояния подвижного состава. Диагностическое обслуживание делится на общее (Д-І), поэлементное (Д-2) и дополнительное (Д-3). В зависимости от мощности и организации ремонтно-обслуживающего производства диагностирование транспортных средств проводится либо на станциях диагностики, либо на отдельных постах (или диагностических комплексах), находящихся в зонах технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР).
Обоснование и выбор критерия оптимальности функционирования автотранспорта при перевозке сельскохозяйственных грузов
Совершенствование работы автотранспорта при перевозке сельскохозяйственных грузов обусловливает необходимость оценки функционирования системы транспортного обслуживания. Правильная оценка деятельности любой системы зависит от обоснованности используемого критерия эффективности функционирования исследуемого объекта. Наиболее полное отражение критерия эффективности функционирования социалистического общественного производства выражается в удовлетворении растущих материальных и духовных потребностей людей [3] . Однако использование такого глобального критерия, к сожалению, пока связано с рядом непреодолимых трудностей математического, технического и др. характера. Поэтому определение эффективности функционирования автотранспорта при перевозке сельскохозяйственных грузов и оптимизация его характеристик сводятся к формализации объекта исследования до уровня, адекватно отражающего работу системы транспортного обслуживания, и к расчленению глобального критерия на ряд локальных. Используемые локальные критерии должны отражать требования, предъявляемые к социалистическому предприятию 1.3] : рост производительности труда; повышение качества работ; выполнение плановых заданий по выпуску продукции в установленном объеме, номенклатуре и качестве; удовлетворенность и заинтересованность всего коллектива в результатах деятельности предприятия; постоянное использование в производстве новейших достижений техники, технологии и организации и др.
Кроме того, должна быть обеспечена непрерывность, ритмичность, равномерность, устойчивость, надежность функционирования рассматриваемой системы и ряд других показателей, каждый из которых может быть рассмотрен либо в виде критерия эффективности функционирования исследуемой системы, либо в виде ограничения.
Все вышесказанное обусловливает применение комплексного подхода для определения эффективности функционирования системы управления перевозками сельскохозяйственных грузов. К сожалению, в настоящее время не существует достаточно эффективного метода, позволяющего с должным успехом решать подобные многокритериальные задачи.
На основании проведенного анализа решение рассматриваемых многокритериальных задач целесообразно основывать на методе оптимизации, базирующемся на выделении главного показателя, по которому ведется оптимизация, а остальные показатели эффектив ности рассматриваются в виде ограничений.
Действительно, критерий должен быть один. В противном случае он не может быть признаком, на базе которого производится оценка решения ІІ60] .
Таким образом, задача сводится к отысканию основного критерия функционирования системы управления перевозками сельскохозяйственных грузов. Идентифицируя главный критерий, рассмотрим основные требования, которые он должен отражать.
Во-первых, выбранный критерий должен иметь количественную оценку. Поэтому критерий, отражающий удовлетворенность и заинтересованность коллектива в результатах деятельности предприятия (и другие подобные ему), необходимо рассматривать в количественной форме.
Во-вторых, критерий должен отражать изменение параметров, характеризующих функционирование системы.
В-третьих, критерий должен быть представительным, т.е.отражать основную цель функционирования объекта. Цэедставительность критерия в основном обусловливается его полезностью, реальным положением дел в исследуемом объекте и решаемой задачей. Поэтому в определенные моменты времени критерий может быть рассмотрен как ограничение и, наоборот, показатель, ранее бывший ограничением, может быть использован в виде критерия. Эта точка зрения еще раз подтверждает мысль К.Маркса о смене критериев и ограничений [i] . Следовательно, при совершенствовании задач оперативного управления принципиально возможно использование для различных моделей уборочно-транспортно-заготовительных ситуаций различных критериев оптимальности (например, рассмотренные в приложении 3).
Моделирование функционирования системы автотранспортного обслуживания
В качестве объекта исследования рассматривается система перевозок сельхозгрузов и зоны T0-I, ТО-2 и ТР, объединенные в ремонти о-обслуживащее производство. Рассматриваемые системы являются системами массового обслуживания (СМО), где обслуживаемые аппараты - автомобили, а обслуживающие аппараты - посты погрузки, разгрузки, технического обслуживания, текущего ремонта и др. В момент прибытия обслуживаемого аппарата в СМО он становится требованием на обслуживание.
Все СМО по своему назначению могут быть разделены на две группы. Первая - это СМО, участвующие в транспортном процессе, вторая - СМО, обеспечивающие заданное техническое состояние автотранспортных средств. Каждая из групп СМО обладает одновременно свойствами многоканальных и многофазных систем, а также характеризуется усложненными связями между СМО (например, возможностью обслуживаемых аппаратов в определенной последовательности проходить повторное обслуживание и др.). Поэтому эти группы взаимосвязанных СМО являются сетями массового обслуживания (СеМО).
Используя обозначения Кендалла, усовершенствованные рядом авторов [94] , [П4] , математическую модель функционирования исследуемой системы можно записать в следующем виде: GIM 1 eKu,s,r\ mu. l Ku.s I MulDulE, (2Л4) где uu,5 - произвольное распределение интервалов между моментами поступления требований в S -й СМО и-й СеМО, час; 6u,s,r - произвольное распределение длительности обслуживания требований в Г-й фазе S-й СМО и U-й СеМО, час; YYl u.s - количество обслуживающих аппаратов S -й СМО и-й СеМО, шт.; Kws- накопитель в S -й СМО lt-й СеМО, шт.; И - нагрузка на Ь\ -ю СеМО (количество обслуживаемых аппаратов в it-й СеМО), шт.; Рц - количество СМО в И -й СеМО, шт.; Е_ - количество СеМО, шт.; s - индекс смо, s=o,Du; It - индекс СеМО, it -\, Е у Г - индекс фазы обслуживания в It -й СеМО 5 -й СМО, w,s " количество фаз обслуживания в S -й СМО it -й СеМО, шт.
Величина G-для каждой из рассматриваемых СеМО неодинакова. Кроме того, существуют различия в получении значений величины & л,, которые по-разному формируются для СМО с номером нуль и остальных СМО сети. Поэтому входящий поток, характеризуемый величиной йц,ь, может быть расчленен на три группы входящих потоков, которые характеризуются величинами Ьч,$ ,0?. ,
Пусть СМО в рассматриваемых СеМО идентифицированы следующим образом: нулевая и остальные j СМО (J-1,1)0 первой СеМО -соответственно грузополучатель и її грузоотправителей; нулевая, первая и вторая СМО второй СеМО - соответственно зоны ТР, Т0-І и ТО-2. Тогда для получения входящих потоков в первой СеМО будет использоваться величина 6 v,s , во второй СеМО нулевой СМО -(Уй, 0 и остальных двух СМО - G?.,j\.
Основываясь на операторном подходе к описанию математических моделей, используемом ранее, искомые величины определим по следующим выражениям: G\,S= {T(XKt.,i+bt)J.:ri bU,Ko} , (2.15) G;,0-%k,,T4i,),M;,K\bGbRu,34t(),iHt),cri, (2.1« Г-иМ- и.К .иДи-.Ш.ЬЛ, (2.17) где 3)1 ,J\M, J\5 - соответственно операторы получения промежутков времени между моментами поступления требований на обслуживание во все (Dj-Ч) СМО первой СеМО, в нулевую СМО второй СеМО и в остальные (1) ,+1) СМО второй СеМО; M,S,1 Ст Д АД/) , \\,$,\, \\ф )- соответственно моменты прибытия I -го обслуживаемого аппарата (ІМ,К і) в S-ro СМО (S=Q,T 0 первой СеМО в t -е сутки (\/+ьі) ое и ъ -ое время моделирования, час; \ 0 - количество обслуживаемых аппаратов, функционирующих в системе перевозок, шт.; -иг - интервал поступления 1 -го обслуживаемого аппара-та (Ifc - \,1 5СЬА-\)) в нулевую СМО второй СеМО (зона ТР) для первой группы обслуживаемых аппаратов, час; - количество обслуживаемых аппаратов первой группы (автомобили, находящиеся в очереди на ремонт), нуждающихся в обслуживании в нулевой СМО второй СеМО в \ -е сутки моделирования, шт.; Мр ,Ьр - математическое ожидание и средаеквадратическое отклонение времени поступления обслуживаемых аппаратов второй группы (автомобили, прибывающие на ремонт в течение смены) в нулевую СМО второй СеМО, час; N/\p — математическое ожидание интервала поступления обслуживаемых аппаратов третьей группы (автомобили, прибывающие на ремонт к концу смены) в нулевую СМО второй СеМО, час; Rl5 І5-э псевдослучайное число Ct5=L,oO ), равномерно распределенное на интервале [0,l] ; количество обслуживаемых аппаратов второй группы (автомобили, получившие отказ в течение смены и недоработавшие до конца смены), нуждающихся в обслуживании в нулевой СМО второй СеМО вХм-е сутки моделирования, шт.; 141.) - количество обслуживаемых аппаратов третьей группы (автомобили, получившие отказ в течение смены и доработавшие до конца смены), нуждающихся в обслуживании в нулевой СМО второй СеМО в \i\-e сутки моделирования, шт.; - номер группы обслуживаемых аппаратов; М\\ - математическое ожидание интервала поступления обслуживаемых аппаратов в \кчо СМО С jl= \,Dj.-V) второй СеМО, час; \\ji - количество обслуживаемых аппаратов, поступающих в ]\-ю СМО второй СеМО со случайными интервалами, шт.: &\\t\& - интервал поступления ЬЬ -го обслуживаемого аппарата С ib= \ ДІЛИСЬ О ) в J\-ю СМО второй СеМО, час; - количество обслуживаемых аппаратов, поступающих в ц -ю СМО второй СеМО в t -е сутки моделирования, шт. Операторы имеют следующие описания:
Использование математических моделей для исследования и анализа работы автотранспорта
Для определения влияния технико-эксплуатационных показателей на исследуемые характеристики работы системы транспортного обслуживания используются характеристические графики (приложение 5, рис.П 5.2-П 5.8). В настоящее время применяются характеристические графики, описывающие изменения технико-эксплуатационных показателей одиночных автомобилей (приложение 5, рис.П 5.2). В системе транспортного обслуживания работает группа автомобилей, поэтому важно установить зависимость работы одного автомобиля от другого. Эта зависимость проявляется в местах их скопления, когда один автомобиль не может выполнить технологическую операцию из-за помех, которые связаны с присутствием другого автомобиля. В этом случае система транспортного обслуживания не прекращает функционирования, а приспосабливается к сложившимся условиям. В настоящей работе рассматриваются характеристические графики зависимости производительности работы, себестоимости перевозки, переменных и постоянных расходов, заработной платы водителей, дохода, прибыли и рентабельности перевозки груза группой автомобилей от основных технико-эксплуатационных показателей работы автотранспорта: коэффициента использования грузоподъемности, технической скорости движения, продолжительности погрузки и разгрузки, расстояния перевозки и грузоподъемности автомобилей (приложение 5, рис.П 5.3-П 5.8).
Перед анализом показателей необходимо сделать следующие замечания: в работе рассматривается себестоимость перевозки, учитываемая в автотранспортном предприятии; основываясь на производственном признаке классификации, себестоимость перевозки состоит из заработной платы водителей, переменных и постоянных расходов; к переменным относятся расходы, связанные с работой автомобиля; к постоянным - расходы, которые определяются за календарное время (независимо от того, где находятся автомобили: на линии, в простое, ремонте и т.д. 137]); время в наряде является суммой следующих показателей, рассчитываемых за один рабочий день: времени движения автомобиля, времени простоя автомобиля под погрузкой-разгрузкой и времени простоя автомобиля по техническим и организационным причинам Ї.37].
Паиболее интересным из рассматриваемых является характеристический график зависимости производительности группы автомобилей от различных факторов (приложение 5, рис.П 5.3).
Первый фактор - коэффициент использования грузоподъемности У. С увеличением этого коэффициента до значения равного I.I растет производительность работы группы автомобилей. Дальнейшее повышение производительности группы автомобилей сдерживается из-за существующей пропускной способности грузоотправителей и грузополучателя. Однако этот факт не сказывается на других удельных экономических показателях (приложение 5, рис.П 5.4-П 5.6).
С увеличением У понижается себестоимость перевозки I т груза. Такое снижение связано с сокращением удельных переменных и постоянных расходов, которые уменьшаются из-за использования меньшего количества автомобилей.
Удельные доходы и зарплата водителей при увеличении V остаются неизменными, так как они определяются на основании тарифа и сдельных расценок за перевозку одной тонны груза на заданное расстояние (приложение 5, рис.П 5.7). Неизменные значения дохода и понижение себестоимости при увеличении й приводят к росту прибыли (приложение 5, рис.П 5.8).
Второй анализируемый фактор - техническая скорость движения автомобилей VT. Увеличение VT ДО определенного предела ведет к росту производительности работы группы автомобилей. Но начиная с определенного критического значения производительность не увеличивается, а начинает колебаться около значения, зависящего в основном от пропускной способности грузополучателя и грузоотправителей (приложение 5, рис.П 5.3).
С увеличением VT уменьшается себестоимость перевозки, асимптотически приближаясь к своему пределу (приложение 5, рис.П 5.4). Переменные расходы с увеличением VT остаются неизменными, так как при рассматриваемых условиях VT не изменяет величину пробега. Постоянные затраты уменьшаются, поскольку увеличение скорости ведет к сокращению количества автомобилей, работающих в регионе перевозок, и к уменьшению непроизводительных простоев ав тотранспортных средств (приложение 5, рис.П 5.6). Зависимость заработной платы, дохода и прибыли от технической скорости аналогична зависимости этих параметров от V (приложение 5, рис.П 5.7, рис.П 5.8).
