LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Транспорт → Удосконалення системи контейнерних перевезень на залізницях України

перевірка упакування; передача вантажу заміняється передачею контейнера.

Одним з основних показників, що характеризують якість використання контейнерів у часі, є оборот контейнера.

В оперативному плануванні роботи з контейнерами на станції важливе значення має вивчення закономірностей коливання основних показників їхнього використання, таких як навантаження, вивантаження, робочий парк контейнерів. Для оптимального прогнозування можуть бути застосовані різні методи, а саме: кореляційного аналізу, побудови тимчасових рядів, експертних оцінок і інші. У дисертації застосований метод багатофакторного кореляційного аналізу, що дозволяє не тільки досліджувати розподіл випадкових величин, але і визначити ступінь і форму впливу однієї на іншу.

З метою визначення актуальності вирішення питань підвищення ефективності технологічних процесів при залізничних контейнерних перевезеннях був проведений статистичний аналіз і прогнозування транзитних контейнерних перевезень.

Розглянувши трендову модель функції (рис.2), можна зробити такі висновки: у наступному періоді часу варто очікувати зростання кількості перевезень та кількість перевезень у кінці кожного року має постійну тенденцію до зростання.

Відсутність застосування принципів логістики при перевезенні вантажів у контейнерах негативно впливає на поліпшення обслуговування власників вантажів, збільшують терміни їхньої доставки, знижує конкурентноздатність залізниць.

Рис.1. Класифікація та трансформація попиту на ринку перевезень вантажів

Прогнозування контейнерних перевезень дозволяє встановити (з вірогідністю 0,95-0,98) потребу в технічних засобах для контейнерних терміналів (контейнерів, вагонів, навантажувально-розвантажувальних машин, автомобілів, тягачів, півприцепів та ін.), а також дозволяє отримати більш достовірні результати оперативного планування.

Рис. 2. Трендова модель функції yt = a0 + a1 t в графічному вигляді

У третьому розділі розроблено комплекс математичних моделей функціонування контейнерних систем, сформульовано та вирішено оптимізаційні задачі контейнерних перевезень.

Обмеженнями при оптимізації контейнеропотоків є: переробна спроможність контейнерних пунктів, пропускна спроможність залізничних дільниць, перевалочних комплексів в морських портах та на прикордонних станціях.

Задача оптимизації по критерію вартості перевезень має вигляд

при обмеженнях

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Тут n - число відправників контейнерних вантажів; m- число отримувачів контейнерних вантажів; k- число станцій сортування контейнерів; R- кількість типів контейнерів, xrij - кількість r-них контейнерів, що доставляються з i-гo пункту в j-й; cij- витрати на перевезення одного контейнера з пункту i в пункт j.. Обмеження (1) та (2) показують наявність навантажених контейнерів у відправника і потребу контейнерних вантажів (в контейнерах) під вивантаження у отримувача відповідно. Обмеження (3) вимагає, щоб контейнери не скупчувались на вузлових станціях. Нерівності (4) та (5) описують пропускну спроможність вузлових станцій та дільниць відповідно.

Математичною моделлю мережі є граф, у якого перелік вершин V відповідає пунктам мережі, а перелік ребер E відображає наявність колій між пунктами.

Всі вершини V розбивались на дві підмножини V+ та V_. Вершини з множини V+ виступали в якості джерела вантажу, а вершини з V_ являлись споживачами вантажів. Цей розподіл є природним, коли мова йде про конкретний вид вантажів. Однак, коли вантажопотік виміряти в вагонах або контейнерах, то кожна з вершин може виступати як джерело, так і споживач.

Крім матриці Pij мережа характеризується довжиною ребер L(e), e є E, яка відповідає відстані між пунктами, що з'єднують ребро e.

Нехай Wij представляє собою набір простих шляхів з вершини i в вершину j, а через Xijw позначимо потік від i в j по шляху w є Wij , тоді повинно виконуватись обмеження

(6)

Якщо позначити через Iw(e) індикатор ребра e на шляху w, то повинно мати місце

(7)

де С(e) - пропускна здатність ребра e.

В якості показника раціональності розподілу потоку приймаємо

(8)

де L(w) довжина шляху w..

Якщо швидкості руху постійні, то показник Pr буде характеризувати час, який вантажі знаходяться в процесі доставки. Більш того, даний час може бути визначено, якщо ввести середню швидкість доставки х(w) по шляху w. Тоді показник Pr повинен вираховуватись за формулою

(9)

Сформульована задача при заданому графі G(V, E) представляє собою задачу лінійного програмування. В цій задачі важливим елементом є побудова простих шляхів Wij з вершини i в вершину j, а також визначення індикатору Iw(e). Введемо ще один показник мережі L(E) - сумарну довжину мережі.

Виникає задача знайти таку підмережу початкової мережі, щоб сумарна довжина була що найменша.

Відносно підмережі маємо на увазі, що перелік вершин такий же як і у початкової мережі, а множина ребер є підмножиною E.

Таким чином, приходимо до задачі векторної оптимізації

(10)

при умові що, Pr (Ẽ) є рішенням задачі типу (6)-(8) на графі G(V, Ẽ).

Відмітимо, що якщо є два графа G(V, E1) та G(V, E2), то будемо говорити, що граф G(V, E1) кращий графа G(V, E2), якщо виконуються нерівності

(11)

причому має місце хоча б одна строга нерівність.

Нерівності (11) визначають бінарне відношення Парето.

У випадку, коли має місце співвідношення

або

то говорять, що ці графи непорівнювальні за Парето.

Визначення. Під рішенням задачі векторної оптимізації (10) будемо розуміти набір графів, які між собою непорівнювальні за Парето.

Твердження 1. Якщо два графи G(V, E1) та G(V, E2) такі, що , то вони непорівнювальні за Парето.

Наслідок. Нехай тоді графи непорівнювальні за Парето.

Твердження 2. Якщо граф такий, що його сумарна довжина L(E*) мінімальна, і при ньому задача (6)-(8) має рішення, то множини E1=E*, E2=E1U{e1},...Ek=Ek-1U{ek-1},...En=En-1U{en-1}=E можуть служити оцінкою рішення задачі векторної оптимізації (10) при умові, що ребра e1,e2,...en-1 упорядковані за довжиною.

В силу даного твердження можна запропонувати алгоритм наближеного рішення задачі векторної оптимізації (10):

П1. упорядковуємо множину ребер E за їх довжиною.

П2. вирішуємо задачу (6)-(8) на графі G(V, E). Якщо рішення немає, то роботу алгоритму закінчуємо.

П3. Формуємо множину E1=E{e}, де e - ребро максимальної довжини з E та вирішуємо задачу (6)-(8) на графі G(V, E1), якщо ця задача має рішення, то будуємо E2=E{e}, де e - ребро максимальної довжини з множини E1 і так далі.

Множини E,E1,E2,En=E* і будуть тими, що вказані в твердженні 2.

Як слідує з рис. 3, значення Pr (Ẽ) буде знаходитись десь між точками A і B, так як

Pr (Ẽk+1) ≤Pr (Ẽ) ≤Pr (Ẽk)


Рис. 3. Геометрична