Составление модели расчета загрузки транспортных средств

Составление модели расчета загрузки транспортных средств

Введение

Спрос на услуги транспорта во многом зависят от развития в регионе видов транспорта, от степени интеграции в единую систему, от уровня тарифов по видам транспорта.

Организация грузопотоков, различно определяемая и исследуемая, имеет как свои задачи, так и цели применения научных принципов, средств, способов, данных для обеспечения безопасного, быстрого и экологического передвижения грузов. Однако в действительной жизни, только одна организация движения не может решить все вопросы, но она дает возможность определить недостатки в работе и направление исследования в нужную сторону.

Эти замечания нужно напомнить инженерам-проектировщикам и планировщикам, что большой объем перевозок не обязательно является лучшим, что система с более высокой степенью не пользования не обязательно лучше системы с более низкой степенью использования.

Кроме того они напоминают, что задача состоит не только в определении проблемы для решения, сколько в нахождении решения для проблемы. Задача состоит в определении лучшей системы для местных органов установления, ее цели, задачи и оценке выборов.

1.     
Исходные данные

1.1 Цель курсовой работы

Наряду с лекциями выполнение курсовой работы способствует углублению знаний студентов по изучаемой дисциплине и преследует цель привить студентам навыки анализа и управления логистическими системами, разбора конкретных ситуаций, разработки и принятия управленческих решений.

Самостоятельная работа над курсовой работой сочетается с изучением специальной литературы и индивидуальными консультациями с преподавателем.

Темой курсовой работы является составление модели расчета загрузки транспортных средств, распределения работ между группами для обеспечения максимальной производительности транспорта и выполнения заказа на перевозку грузов в полном объеме. Число транспортных единиц подвижного состава и объем грузов, планируемых к перевозке от поставщика к потребителю, практически не ограничены.

1.2 Экономическая постановка задачи

Цель решения задачи - расчет загрузки транспортных средств (в определенные промежутки времени). Программа доставки товаров формируется в процессе распределения грузов между транспортными средствами. Критерий оптимальности - максимизация производительности всех транспортных средств. Ограничительные условия - фонд времени работы (ФВР) каждой группы транспортных средств.

Условие задания. Построить модель рационального варианта загрузки транспортных средств. Программа доставки грузов формируется в процессе распределения грузов между транспортными средствами.

Таблица 1.1 - Перечень грузов для доставки потребителям

№ п/п	Наименование груза	Условная единица груза
A  B  C  D	Чай Компот из сухофруктов Компьютеры Краска масляная	Картонные короба Бумажные пакеты Шт. Картонные ящики

Таблица 1.2 - Данные для расчета загрузки транспортных средств

	Наименование товара	Объем доставки, у. е.	Трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ по группам транспортных средств на единицу груза, н/час
	I	NI	j1	j2	j3	j4
I1 I2 I3 I4	A B C D	180 коробов 150 пакетов 110 шт. 120 ящиков	5 4 - 2	1 2 - 3	2 - 2 -	3 5 4 -
ФВР транспорта ФI час			180	150	220	210

Таблица 1.3 - Данные для расчета подвижного состава

Транспортное средство	Грузоподъемность, т	Путь, км	Коэффициент использования грузоподъемности	Время погрузки-разгрузки, час	Скорость автомобиля, км/час
j	Гп	Sгр = Sбгр	γ	Тп-р	Vt
j1 j2 j3 j4	12 12 12 12	24 16 14 18	0,8 0,6 0,7 0,9	0,5 0,6 0,7 0,5	50 60 60 50

2. Определение свойств грузов

В таблице 1.1 приведен перечень грузов для выполнения заказов потребителей и доставки этих грузов. По видам грузов определите их свойства по следующей классификации (табл. 2.1).

Таблица 2.1 - Свойства грузов, намеченных к перевозке для выполнения заказа потребителей

№ п/п	Классификация грузов	Наименование грузов
		A	B	C	D
	А. По происхождению:
1	Продукция растениеводства	+	+
2	Продукция лесоводства
3	Продукция добывающей (горнорудной) и обрабатывающей промышленности
4	Продукция текстильной промышленности
5	Продукция швейной промышленности
6	Продукция металлообрабатывающей промышленности			+
7	Продукция химической промышленности				+
8	Продукция животноводства
9	Продукция птицеводства
10	Продукция рыболовства
	Б. По физико-химическим свойствам:
11	Скоропортящаяся продукция полеводства, садоводства, огородничества, животноводства и птицеводства	+	+
12	Гигроскопические грузы
13	Грузы, впитывающие посторонние запахи	+	+
14	Грузы обладающие специфическим запахом				+
15	Устойчиво сохраняющиеся грузы			+	+
16	Смерзающиеся (слеживающиеся) грузы	+
17	Опасные вещества
18	Грузы убывающие в весе
	В. По способу перевозки:
19	Бестарные сыпучие грузы (перевозка насыпью)
20	Бестарные сыпучие грузы (перевозка навалом)
21	Бестарные жидкие грузы (перевозка наливом)
22	Сухие грузы (насыпные, навалочные, товарно-шуточные)	+	+	+	+
23	Наливные грузы
	Г. По весовым характеристикам и габаритам:
24	Легковесные грузы	+	+	+	+
25	Тяжеловесные грузы
26	Негабаритные грузы
27	Длинномерные грузы
	Д. По технике хранения:
28	Ценные грузы и грузы, портящиеся от воздействия влаги и изменения температуры			+
29	Грузы, портящиеся от воздействия влаги	+	+
30	Грузы, не подвергающиеся воздействию внешней среды, хранящихся на открытых площадках				+

Вывод: Для перевозки грузов А, В и Д (Чай, компот из сухофруктов и краска масляная) необходим вид транспорта, способный укрыть груз от влаги. Для перевозки груза С необходим вид транспорта, который обеспечивал бы сохранность груза, так как груз С требует особых условий сохранности. Грузы А и В совместимы для перевозки одним видом транспорта. Данные грузы перевозим автомобильным видом транспорта.

Таблица 2.2 - Факторы, влияющие на выбор вида транспортного средства

Виды транспорта	Факторы
	Время доставки	Частота отправления грузов	Надежность соблюдения графика доставки	Способность перевозить разные грузы	Способность доставить товар в любую точку тер-рии	Стоимость перевозки
Ж/д	3	4	3	2	2	3
Водный	4	5	4	1	4	1
А/м	2	2	2	3	1	4
Трубопроводный	5	1	1	5	5	2
Воздушный	1	3	5	4	3	5

Вывод: На выбор транспортного средства влияют шесть основных факторов: время доставки, надежность соблюдения графика, способность перевозить разные грузы, способность доставлять грузы в любую точку территории, частота отправки и стоимость перевозки.

Анализируя данную таблицу, исходя из исходных данных и видов груза можно сказать, что железнодорожный и автомобильный виды транспорта, способные перевозить разные виды грузов с минимальными затратами, автомобильный транспорт имеет способность доставлять грузы «от двери до двери», т.е. непосредственно от места производства до потребителя. Воздушный транспорт - дорогой вид транспорта в обслуживании и в строительстве, но с минимальными затратами, для данных видов груза выбираем автомобильный вид транспорта.

Таблица 2.3 - Виды тарифов на перевозку грузов

№ п/п	Виды тарифов	Виды транспорта
		Ж/д	Водный	А/м	Воздушный
1	Договорные тарифы			+	+
2	Исключительные тарифы	+	+
3	Льготные тарифы	+			+
4	Местные тарифы	+	+		+
5	Общие тарифы	+	+
6	Сдельные тарифы			+
7	Тарифы на перевозку грузов на условиях платных тонно-часов			+
8	Тарифы на перегон ПС			+
9	Тарифы на повременное пользование грузовым транспортом			+
10	Тарифы на перевозку из покилометрового расчета			+
11	Фрахтовая ставка		+

Вывод: Тариф - система ставок, по которым взимается плата за перевозку грузов и сборы за дополнительные операции, связанные с перевозкой груза. Построение тарифа должно обеспечивать транспортному предприятию возмещение эксплуатационных расходов и возможность получения прибыли. Тарифы, наиболее часто используемые в различных видах транспорта, являются общие, исключительные, местные и договорные. Тарифы включают в себя: 1) Платы, взыскиваемые за перевозку грузов; 2) Сборы за дополнительные операции, связанные с перевозкой грузов; 3) Правила исчисления платы сборов.

3. Расчет загрузки всех групп транспортных средств и обеспечение доставки груза потребителю в заданном объеме

загрузка транспорт доставка модель

3.1 Определение наиболее производительного транспортного средства для перевозки грузов

Рассчитайте загрузку всех групп транспортных средств и обеспечьте доставку грузов потребителю в заданном объеме. Исходные данные приведены в таблице 1.2.

Как видно из таблицы 1.2 наиболее производительным транспортным средством для перевозки конкретного груза является транспортное средство с минимальным коэффициентом трудоемкости погрузочно-разгрузочных работ для любого вида товара.

Таблица 3.1 - Определение наиболее производительного транспортного средства для перевозки грузов (по каждой группе транспорта)

	Наименование товара	Объем доставки, у.е.	Трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ по группам транспортных средств на единицу груза, н/час				Минимальная трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ, н/час
	I	NI	j1	j2	j3	j4	min (ty)
I1 I2 I3 I4	A B C D	180 150 110 120	5 4 - 2	1 2 - 3	2 - 2 -	3 5 4 -	1 2 2 2
ФВР транспорта ФI час			180	150	220	210

3.2 Расчет индексов

Индекс характеризует соотношение производительности погрузочно-разгрузочных работ (ПРР) различных групп транспортных средств при организации доставки товаров потребителю. Он определяется как отношение разности между нормативной трудоемкостью ПРР для данного груза и минимальной трудоемкостью ПРР этой же позиции к минимальной трудоемкости ПРР рассматриваемой группы транспортных средств:

_ij = (t_ij - min{t_ij})/min{t_ij} (3.1)

где t_ij - нормативная трудоемкость ППР i - го груза (товара) на j - й группе транспортных средств (табл. 1.2)

_1j1 = (5-1)/1=4 K_3j3 = (2-2)/2=0_1j2 = (1-1)/1=0 K_3j4 = (4-2)/2=1_1j3 = (2-1)/1=1 K_4j1 = (2-2)/2=0_1j4 = (3-1)/1=2 K_4j2 = (3-2)/2=0,5

_2j1 = (4-2)/2=1_2j2 = (2-2)/2=0_2j4 = (5-2)/2=1,5

Таблица 3.2 - Расчет индексов К_i

J	J1	J2	J3	J4	min (Kij)
I
A	4	0	1	2	0
B	1	0	-	1,5	0
C	-	-	0	1	0
D	0	0,5	-	-	0
ФВР транспорта ФI час	180	150	220	210

3.3 Формирование первоначального варианта загрузки транспортных средств

Закрепление объема доставки грузов за наиболее производительным транспортным средством (табл. 3.3), у которого коэффициент трудоемкости равен нулю, K_ij = 0.

Производится расчет трудоемкости погрузочно-разгрузочных работ по группам транспортных средств

Расчет производится по формуле:

_ij = t_ij N_i, (3.2)

где N_i - объем доставки i-го груза;_ij - трудоемкость ПРР в группе j₄ транспортных средств при организации доставки груза i₁._i1j2 = 1 ∙ 180 = 180 T_i3j3 = 2 ∙ 110= 220_i2j2 = 2 ∙ 150= 300 T_i4j1 = 2 ∙ 120 = 240

Расчет необходимого фонда времени по каждой группе транспортных средств. Здесь используется формула:

Ф_j = N_i, (3.3)

Ф_j1 = 120 ∙ 2 = 240 Ф_j3 = 110 ∙ 2 = 220

Ф_j2 = 180 ∙ 1 + 150 ∙ 2 = 480 Ф_j4 = 0

Расчет отклонений (избытка или недостатка) фонда времени по всем группам транспортных средств. Расчет отклонений выполняется по формуле:

ΔF_j = F_j - Ф_j, (3.4)

ΔF_j1 = 180 - 240 = -60 ΔF_j3 = 220 - 220 = 0

ΔF_j2 = 150 - 480 = -330 ΔF_j4 = 210 - 0 = 210

Таблица 3.3 - Формирование первоначального варианта загрузки транспортных средств

	Наименование товара	Объем доставки, у. е.	Закрепление грузов за группой транспортных средств
	I	NI	j1	j2	j4
I1 I2 I3 I4	A B C D	180 коробов 150 пакетов 110 шт. 120 ящиков	0 0 - 240	180 300 - 0	0 - 220 -	0 0 0 -
Фj (расчет) Fj (исходный) Разность DFj			240 180 -60	480 150 -330	220 220 0	0 210 210

Проверка наличия избытка или дефицита фонда времени по всем группам транспортных средств. В случае избытка фонда времени ΔF_j > 0, в случае его недостатка ΔF_j <0. При отсутствии избытка или дефицита фонда времени ΔF_j=0.

Таблица 3.4 - Проверка варианта загрузки транспортных средств

	j1	j2	j3	j4
DF1 >0,<0,=0 проверка	-60 <0 дефицит	-330 >0 дефицит	0 >0 норма	210 >0 избыток

а) Если есть и избыток, и дефицит фонда времени по различным группам транспортных средств, то следует перейти к шагу 3.3.3.

б) В противном случае перейти к расчету коэффициента загрузки транспортных средств (шаг 3.5).

Таблица 3.5 - Сводная таблица расчета

j	j1		j2		j3		j4
I	tI1Nt	Kij	tI2Nt	Kij	tI3Nt	Kij	tI4Nt	Kij
A B C D	0 0 - 240	4 1 - 0	180 300 - 0	0 0 - 0,5	0 - 220 -	1 - 0 -	0 0 0 -	2 0,5 1 -
ФI=å(tijNI) F1 DFI=FI-ФI проверка	240 180 -60 дефицит		480 150 -330 дефицит		220 220 0 норма		0 210 210 избыток

3.4 Проверка возможности перераспределения грузов между группами транспортных средств

На этом шаге выполняются следующие операции.

Выбор группы транспортных средств (слева направо), по которой имеется недостаток расчетного фонда времени (ΔF_j <0). Выбрали группу j_1.

Расчет по каждому виду груза, закрепленного за выбранной группой транспортных средств, разности между индексами групп транспортных средств, по которым имеется избыток расчетного фонда времени(K_ij), и индексом рассматриваемой группы (K_is):

_i(j-1) = K_ij - K_is, (3.5)

_i4j2 = 0,5 - 0 =0,5 K_i1j4 = 2 - 0 =2 K_i2j4 = 0,5 - 0 =0,5

Выбор груза (товара), по которому имеется наименьшая разность индексов, и расчет по ней объема товара, доставка которого должна быть передана другой группе транспортных средств, чтобы ликвидировать недостаток фонда времени по рассматриваемой группе.

Расчет производится по формуле:

ΔN_is = ΔF_s /t_is, (3.6)

где ΔN_is - объем грузов (товара) i - го наименования, доставку которых необходимо осуществить на другой группе транспортных средств, чтобы ликвидировать перегрузку данной группы транспортных средств;

ΔF_s - дефицит существующего ФВР транспортных средств группы s;_is - нормативная трудоемкость ПРР i - го груза на s - й группе транспортных средств.

ΔN_i1 = ΔF₁ /t_{i4 j1} = 60/2 =30 ΔN_i2 = ΔF₂ /t_i1j2 = 180/1 =180

ΔN_i2.1 = ΔF_2.1 /t_{i2 j2} = 240/2 =120

Сравнение ΔN_is с N_i. Если ΔN_is < N_i, то перейти к пункту 5. В противном случае перейти к пункту 6.

ΔN_i1 < N₁, 30<240 ΔN_i2 < N₂, 180<480

ΔN_i2.1 > N_2.1, 120<480

Снятие с s- й группы транспортных средств груза (товара) в количестве ΔN_is и передача его той группе, по которой разность индексов ΔK_i(j-s) оказалась наименьшей:

`_ij = 0 +ΔN_is ∙ t_{i j}, (3.7)

N`_i4j2 = 0 +ΔN_i1 ∙ t_i4j2 =0+30 ∙ 3 = 90

N`_i1j4 = 0 +ΔN_i2 ∙ t_i1j4 =0+180 ∙ 3 = 540

N`_i2j4 = 0 +ΔN_i2.1 ∙ t_i2j4 =0+120 ∙ 5 = 600

Таблица 3.6 - Результат закрепление грузов за транспортными средствами

j	j1		j2		j3		j4
I	tI1Nt	Kij	tI2Nt	Kij	tI3Nt	Kij	tI4Nt	Kij
A B C D	0 0 - 180	4 1 - 0	0 60 - 90	0 0 - 0,5	0 - 220 -	1 - 0 -	540 600 0 -	2 0,5 1 -
Фj (расчет) Fj (исходный) Разность DFj	180 180 0		150 150 0		220 220 0		1140 210 -930
>0,<0,=0 проверка	DFI=0 решение найдено		DFI=0 решение найдено		DFI=0 решение найдено		DFI<0 дефицит

.5 Расчет коэффициентов загрузки по каждой группе транспортных средств

K_j = , (3.8)

где i = 1,2, …, n - номенклатура позиции грузов (товаров), доставка которых закреплена за j - й группой транспортных средств.

К_j1 = =180\180*100% = 100%

К_j2 = =90\150*100% = 40%

К_j2 = =60\150*100% = 60%

К_j3 = =220\220*100% = 100%

К_j4 = =540\210*100% = 257,1%

К_j4 = =600\210*100% = 285,7%

Таблица 3.5 - Коэффициент загрузки транспортных средств

Наименование груза	Загрузка транспортных средств
	j1	j2	j3	j4
A B C D	100%	40%  60%	100%	257,1% 285,7%
Фj (расчет) Fj (исходный) Разность DFj	180 180 0	150 150 0	220 220 0	1140 210 -930

Вывод: Транспортные средства группы J₄ перегружены на 442,8%.

Следовательно, доставка всех грузов в заданном объеме (при имеющемся количестве транспортных средств) невозможна и необходимо дополнительное привлечение транспортных единиц.

4. Расчет показателей работы подвижного состава и необходимого количества транспортных средств для организации и доставки заказа потребителю

Рассчитать основные показатели работы подвижного состава на маршруте доставки товаров потребителям. Определить необходимое число автомобилей А_х для перевозки груза, если известны следующие данные:

Таблица 1.3 - Данные для расчета подвижного состава

Транспортное средство	Грузоподъемность, т	Путь, км	Коэффициент использования грузоподъемности	Время погрузки-разгрузки, час	Скорость автомоби-ля, км/час
j	Гп	Sгр = Sбгр	γ	Тп-р	Vt
j1 j2 j3 j4	12 12 12 12	24 16 14 18	0,8 0,6 0,7 0,9	0,5 0,6 0,7 0,5	50 60 60 50

Определим расчетное количество груза для каждой группы транспортных средств по формуле:

_зад=å(Ф_ij/t_ij), (4.1)

_{зад j1} =180/2=90 у. е. Q_{зад j3} =220/2=110 у. е._{зад j2} =60/2+90/3=60 у. е. Q_{зад j4} =540/3+600/5=300 у. е.

Определим время на маршруте каждой группы транспортных средств по формуле:

Тм_j =ФРВ_j / Ч_j, (4.2)

Тм_j1 =180 / 24 = 7,5 Тм_j3 =220 / 24 = 9,17

Тм_j2 =150 / 24 = 6,25 Тм_j4 =1140/ 24 = 47,5.

Таблица 4.1 - Показатели работы подвижного состава на маршруте доставки грузов потребителям

Группа транспортных средств	Количество грузов у. е.	Грузоподъемность, т	Путь (с грузом или без груза) км	Коэффициент использования грузоподъемности	Время под ПРР, час	Скорость автомобиля, км/час	Время работы час/сутки	Число рабочих дней в месяце	ФВР транспорта
J	Qзад	Гп	Sгр= Sбгр	Kct	Tп-р	Vm	Tм	Чj	ФВР
j1 j2 j3 j4	90 60 110 300	12 12 12 12	24 16 14 18	0,8 0,6 0,7 0,9	0,5 0,6 0,7 0,5	50 60 60 50	7,5 6,25 9,17 47,5	24 24 24 24	180 150 220 1140

Рассчитаем следующие основные показатели работы подвижного состава.

4.1 Время оборота автомобиля

Время оборота автомобиля рассчитываем по формуле:

₀=(2S_гр/V_I)+T_п-р, (4.3)

_0j1=(2∙24/50)+0,5=1,46 T_0j3=(2∙14/60)+0,7=1,17._0j2=(2∙16/60)+0,6=1,13 T_0j4=(2∙18/50)+0,5=1,22.

4.2 Число оборотов за время работы автомобиля на маршруте

Рассчитываем число оборотов за время работы автомобиля на маршруте по формуле:

₀=T_m/t₀, (4.4)

_{0 j1}=7,5/1,46=5,14 N_{0 j3}=9,17/1,17=7,84

N_{0 j2}=6,25/1,13=5,53 N_{0 j4}=47,5/1,22=38,93

4.3 Количество груза, которое может перевезти автомобиль за сутки

Рассчитываем количество груза, которое может перевезти автомобиль за сутки по формуле:

_сут=Г_п´К_сt´N₀, (4.5)

_{сут j1}= 12´0,8´5,14=49,34 Q_{сут j3}=12´0,7´7,84=65,86_{сут j2}= 12´0,6´5,53=39,82 Q_{сут j4}=12´0,9´38,93=420,44

4.4 Число автомобилей, необходимое для перевозки грузов

Рассчитываем число автомобилей, необходимое для перевозки грузов по формуле:

_х=Q_зад/Q_сут, (4.6)

_{х j1}=90/49,34=1,82 A_{х j3}=110/65,86=1,67

A_{х j2}=60/39,82=1,51 A_{х j4}=300/420,44=0,71

Результаты расчетов сведем в таблицу 4.2

Таблица 4.2 - Расчет показателей работ транспортных средств

Группа транспортных средств	Время оборота автомобиля, час		Число оборотов автомобиля	Количество груза для перевозки, у. е.	Число автомобиля необходимое для перевозки грузов, ед.
j	T0	N0	N0(окр)	Qсут	Ax	Ax(окр)
j1 j2 j3 j4	1,46 1,13 1,17 1,22	5,14 5,53 7,84 38,93	5 6 8 39	49,34 39,82 65,86 420,44	1,82 1,51 1,67 0,71	2 2 2 1
итого			58	итого		7

Следовательно, для перевозки грузов в заданном объеме при определенных условиях необходимо наличие подвижного состава в количестве 7 единиц. Причем должны быть 2 единицы группы j₁, 2 единицы группы j₂, 2 единицы группы j₃, 1 единицу группы j_4.

Заключение

Задача, заключается в распределении работы между группами транспортных средств и выполнения заказов на перевозку грузов, выполнено в полном объеме.

Для перевозки было предложено четыре различных вида грузов, для которых были определены их свойства, важные для обеспечения безопасной, быстрой и качественной доставки от поставщика к потребителю.

Для выполнения поставленной задачи, в результате расчетов, подвижного состава требуется 7 транспортных единиц всех видов. В частности перевозку грузов А и В (чай, компот из сухофруктов) можно совместить, выделив для них 4 единицы автомобилей, способных перевозить сухие тарно-штучные грузы и укрывающий груз от влаги. Для перевозки груза С (компьютеры) необходимо выделить 2 единицы подвижного состава, который обеспечивал бы сохранность груза, так как груз С требует особых условий сохранности. Для перевозки груза Д (краска масляная) необходимо 1 автомобиль, укрывающий груз от влаги.

Программа доставки товаров формировалась в процессе распределения грузов между транспортными средствами. Максимизация производительности всех видов транспортных средств являлась основным критерием оптимальности. Ограничением является фонд времени работы (ФВР) каждой группы транспортных средств.

Список литературы

1.   Аникин Б. А, Родкина Т.А «Логистика», М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2005.

2.      Лукинский В.С, Бережной Л.И «Логистика автомобильного транспорта», М.: 2002.

.        Неруш Ю.М «Логистика», М.: 2001

.        Гаджинский А.О «Практикум по логистике», М.: 2001

.        Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Транспортная логистика».