Оптимизация графиков перевозок скоропортящейся продукции автомобильным транспортом

Проблематикой транспортировки скоропортящейся продукции занимались ряд учёных и исследователей, в частности были изучены особенности перевозок скоропортящихся грузов и рассчитаны оптимальные маршруты их перевозок с помощью методов моделирования [1,2,3]. Ряд авторов исследовали вопросы повышения качества транспортного обслуживания при перевозке скоропортящейся продукции. Другие авторы рассматривали вопросы планирования и организации технологического обеспечения перевозок сельскохозяйственной продукции в смешанных перевозках, а также использовали методы математического моделирования для определения оптимальных маршрутов движения транспортных потоков через логистические центры. Некоторые авторы рассматривали процесс организации перевозок пищевых продуктов с учётом их особенности, изучали вопросы организации и планирования перевозок скоропортящихся грузов. Ведущие учёные МАДИ исследовали новые подходы управления перевозками скоропортящихся грузов в смешанном и междугороднем сообщениях.

В данной статье проведён анализ проводимых учёными исследований по проблеме организации перевозок скоропортящейся продукции и на основе этого анализа авторы разработали оптимальные графики маршрутов доставки скоропортящейся продукции автомобильным транспортом.

В агропромышленного комплекса (АПК) республики ежегодно выращивается значительный объём плодоовощной продукции, поэтому своевременная доставка и без потерь этой продукции всем потребителям как внутри, так и за рубежом является актуальной задачей транспортной системы. В настоящее время в Сурхандарьинской области при перевозке скоропортящейся плодоовощной продукции по различным оценкам специалистов потери составляют 16 – 22 % от общего объёма перевозок скоропортящейся продукции.

Основными причинами этих потерь являются: – нехватка или несоотвоетствие тары виду перевозимых плодоовощей; – несвоевременное выполнение технологических операций по сбору, транспортировки,погрузки-разгрузки; – недостаточная координация логистических операций по доставке. Основной целью повышения эффективности и качества транспортного обслуживания АПК являются решения задач эффективной работы автомобильного транспорта участников межотраслевого комплекса с учетом, выявленных нами в предыдущей главе 6-ти основных факторов или параметров (продолжительность, своевременность и сохранность доставки как по количеству, так и по качеству, себестоимость и время погрузочноразгрузочных операций). Стержневым фактором здесь является время, поэтому мы можем сформулировать задачу следующим образом: определить согласованные графики работы автомобилей с учётом временных параметров. Обобщенная постановка задачи оптимизации графиков работы автомобилей при перевозке скоропортящейся продукции с учётом временных факторов (параметров) технологического процесса производства, заготовки, перевозки и сбыта. В зависимости от конкретных схем организации перевозок скоропортящейся продукции данная задача может быть сформулирована в различных постановках. Предлагается следующая обобщенная постановка задачи. Имеется множество заявок на перевозку скоропортящейся продукции. Каждая заявка характеризуется следующими данными:

П в , Р в – пункты погрузки и разгрузки груза по заявке;

qв – объём перевозок по заявке В;

tв – длительность доставки груза по заявке от пункта погрузки до пункта разгрузки, складывающаяся из времени погрузки, движения с грузом и разгрузки;

Т;: Т;’- интервал движения, в течении которого груз по заявке В должен быть доставлен в пункт разгрузки Пв, где Т2 -начало выполнения перевозок по заявке В;

Т; -завершение грузовых перевозок по заявке В.

Режим рабочего для пункта погрузки пв Е П задается следующими моментами времени:

• •    начало работы пункта погрузки Т ;

• •     начало обеденного перерыва пункта погрузки 1 _ _ ;

• •     окончание рабочего дня пункта погрузки .

Пунктами погрузки могут быть поле, приёмно-сортировочный пункт (ПСП).

Режим рабочего дня пункта разгрузки задается Ра Р следующими моментами времени:

–начало и конец рабочего дня и обеденного перерыва пункта разгрузки Р в .

Пунктами разгрузки могут быть грузополучатели (магазины, хранилища, перерабатывающие предприятия, ж/д станции, различные пункты общественного питания, рынки и т.д). Известна матрица кратчайших расстояний между пунктами погрузки и разгрузки - 1 пр и 1 рп .

Имеется множество автомобилей А для выполнения всех заявок. Каждый автомобиль аЕА характеризуются следующими данными:

• •     пункт дислокации автомобиля а-б_аЕД;

• •     грузоподъемность автомобиля а-д_а;

• •     подмножества заявок грузовых перевозок, по которым может

выполнить перевозки автомобиль а-ЬаЕВ;

• •     интервал времени, в течении которого автомобиль аEА может

участвовать в выполнении грузовых перевозок по заявке В-[^Л^] , где начало и конец работы автомобиля а.

Режим работы автомобиля задается следующими моментами времени:

• •     момент времени, раньше которого автомобили А не могут

выехать из гаража .

• •     момент времени, после истечения которого автомобили А не

могут заехать а гараж Tda .

Известна матрица кратчайших расстояний, соответственно первых и вторых нулевых пробегов – l _dn и l _pd.

Маршрут-задание с указанием для данного автомобиля момента выезда из гаража, начала и окончания погрузочно-разгрузочных работ в каждом пункте маршрута, сроки возвращения в гараж после окончания работы называется графиком движения автомобиля.

G a =fLiLbl' ^аЫ» Lb2< । Т_а}.где

• - Т_д -момент начала и окончания работы автомобиля aЕА по допустимому графику G a ;

• -    ^abp ^abj -момент начала и окончания обслуживания заявок В j автомобилем аЕА по допустимому графику G_a;

• j =1J - количество заявок на маршруте движения автомобиля аЕА по

допустимому графику G a ;

Маршрут-задание – это технологически допустимый маршрут с определенными способами загрузки. Маршрут задание считается допустимым, если по нему определяется график движения автомобиля, удовлетворяющий данным условиям:

• а)    моменты начала и окончания работы автомобиля a по допустимому графику G_а не должны выходить за пределы интервала , в течении которого автомобиль участвует в обслуживании заявок,Та — Т_а< Т_а Si T_a ;

• б)    момент начала и окончания работы автомобиля аЕА по допустимому графику G_а не должен выходит за пределы интервала [Т«ЛП

в течении которого соответствующие АТП отправляют или принимают автомобили, Т^а — Тд < Тд < Т^д ;

• в)    момент начала и окончания выполнения грузовых перевозок по заявке b автомобилем a согласно допустимому графику G а не должны выходить за пределы интервала Tbi Tg в течении которого выполняется перевозка по заявке В,

•TH TH            TK

• г)    момент начала грузовых перевозок по заявке В автомобилем а не должен выходить за пределы интервалов Kb¹ T^⁶] или [Т^- T^], в

течении которых в пунте погрузки осуществляется погрузка, THP TH тноб ТКОб <- TH Т*Ф .

nb ”        «s или                 ;

• д)    момент окончания выполнения грузовых перевозок по заявке В автомобилем a не должен выходить за пределы интервалов [т_рв'Трв°] или

  
  
  

, в течении которых осуществляется разгрузка

T^HP          T^H°6 Ткоб t^k <■ T^K^

pB < 1 aB — pB или

• е)    продолжительность времени между моментами начала работы автомобиля Ta и начала погрузки груза по первой заявке на маршруте Тды по допустимому графику G a не должна быть меньше времени движения на соответствующий нулевой пробег.

ТаЫ Т_а >  tdanB где ^danB IdanB /К ;

• ж)    продолжительность времени между моментами окончания разгрузки груза по последней заявке на маршруте ^abj и окончания работы

автомобиля по допустимому Gа не должна быть меньше, чем время движения на соответствующий нулевой пробег, r^a~r^aBj — ^ярВгде ^рВ = hapB^

• з)    продолжительность времени между моментами начала погрузки груза по заявке ^ ab j + 1 и окончания по предыдущей заявке ^abj не должна быть меньше, чем время на движение между пунктами nB j и P_b j ₊₁

TH _тк >> fnoP     гдеt™p . .   = Еи.-и..../Иср,т

^Labj + 1 ^L abj — ^Lpbjnbj +1 где

• и)    продолжительность доставки груза по заявки b автомобилем a по допустимому графику G_а не должна быть меньше, чем время движения

между пунктами n b и p b ,

^■abj ^-abj — ^nbpb где ^nbpb — lnbpb/V_a^P ;

На практике существует множество допустимых графиков для того, чтобы выбрать из них наилучшие, необходимо произвести оценку предпочтительности допустимых графиков. Если из двух графиков ^ai и

^aj с оценками предпочтительности ^ai и O_a) o_al>o_aj то более выгодным является работа автомобиля по допустимому графику G^^on .

Оценки предпочтительности служат критерием эффективности допустимых графиков работы автомобилей и определяются на основании следующих основных параметров перевозочного процесса:

• •     общее время выполнения всей системы заявок;

• •     время выполнения каждой отдельной заявки;

• •     время простоя каждой отдельной заявки;

• •     время простоя автомобилей в ожидании погрузки или

• разгрузки;

• •     коэффициент использования времени в наряде.

Планируем множество допустимых графиков с целью определения оптимальных графиков работы автомобилей при перевозке плодоовощной продукции.

/’Доп __ f/^доп /"•Доп

/"Доп ^иат

^а — ^я1 ’ ^02 ’ где m- общее количество допустимых графиков работы автомобилей. Для определения выбора данного допустимого графика из множества данных введем переменную: Xавт

• 1 , если автомобиль выполняет заявку по допустимому графику

  Х авт =

  
  

  ^Доп. ^авт ^;

  
  

0, в обратном случае

Следовательно, целевая функция решения оптимизации работы автомобилей при перевозке скоропортящейся продукции с учётом временных факторов перевозочного процесса примет следующий вид:

где О_авт - оценка предпочтительности выполнения грузовых перевозок по заявке b автомобилем a по допустимому    графику.

Необходимо при этом выполнение следующих условий:

авт = {0,1},а е А,Ь е В,т = 1,М

Где γа – нижняя граница коэффициента использования грузоподъемности автомобиля.

Таблица № 1

Оптимальные схемы доставки скоропортящейся продукции по Сурхандарьинской области

Показатели	Маршруты
	Поле-рынок		Поле– сортировочный пункт (СП)		СП - рынок		Поле–СП– рынок
	факт	оптим	факт	оптим	факт	опт	факт	опт
Своевременность доставки, %	23	32	97	100	96	98	94	97
Сохранность перевозимых плодоовощей, - по количеству - по качеству, %	95 60	97 90	98 99	100 100	97 99	100 100	99 96	100 98
Себестоимость перевозки 1 т, тыс.сум	103,1	100	87	63	69	60	112	105
Время погрузки – разгрузки, час	1,67	1	0,83	0,66	0,8	0,66	1,2	1

Экономическая эффективность перевозок скоропортящейся продукции автомобильным транспортом на основе оптимальных графиков доставки потребителям (таблица 1) достигается за счёт:

• •    повышения производительности автомобиля в 1,4 раза с 1855т до 2768т перевозок скоропортящейся продукции за год по Сурхандарьинской области Узбекистана и сокращение количества

используемых для этих целей автомобилей с 678 до 454 единиц в результате организации их работы по предлагаемым схемам перевозок скоропортящейся продукции;

• •     сокращения продолжительности простоев автомобилей с 0,76

до 0,56 часа (27%) в результате автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, применения тары и контейнеров, упрощения и своевременного оформления товарно-транспортных документов;

• •     сокращения времени перевозок, ускорения доставки,

повышение сохранности скоропортящейся продукции как по количеству, так и по качеству, повышение стандартности до 95-97% за счёт подсортировки и своевременной доставки.