Составление модели транспортной сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 – общий вид экскаватора Т – 157

Таблица 12 – Техническая характеристика экскаватора Т – 157

Наименование показателей	Значение
Объем ковша, м3	2,8
Грузоподъемность, т	4,0
Высота разгрузки ковша, м	3,0
Скорость передвижения, км/ч: вперед назад	9,6 8,7
Тип трактора	С – 100
Тип двигателя	КДМ – 100
Мощность двигателя, л.с.	100
Габаритные размеры, мм                длина с ковшом                ширина                высота (наименьшая)	6820 3250 2960
Масса погрузчика, кг	18100
Паспортная производительность, т/ч	100

 

 

При разработке грунтов любой плотности из забоя, расположенного выше уровня стоянки  экскаватора, применяют «прямую  лопату».

Тип ПРМ, размеры грузовой площадки обуславливают  способ постановки подвижного состава  под погрузку-разгрузку. При погрузке навалочных грузов экскаватором, оборудованным  «прямой лопатой», в условиях разработки карьера в тупиковом забое, целесообразна торцевая постановка подвижного состава. Тогда автомобили-самосвалы подают под погрузку задним ходом, т.е. по так называемой маятниковой системе, располагая их поочередно, то по одну, то по другую сторону от траншеи.

Для погрузки навалочных грузов, заранее  подготовленных, сосредоточенных в штабелях или отдельных кучах, успешно используют самоходные погрузчики на гусеничном или пневматическом ходу.

Типовые схемы погрузки грунта показаны на рисунке 7.

1 2 3   Рисунок 7 – Схемы погрузки автомобиля одноковшовым погрузчиком

Необходимое количество ПРМ в грузовом пункте можно определить по формуле:

Х_п(р) – количество постов погрузки (разгрузки) в пункте маршрута;

W – производительность ПРМ, W = 216 т/ч;

  – средний интервал времени  между автомобилями, прибывающими  в 

       грузопункт, 0,058ч.

Тогда:

Необходимым условием для любого грузопункта  является равенство ритма его  работы интервалу поступления автомобилей  на грузопункт:

R_п(р)=J, где

R_п(р) – ритм пункта погрузки (разгрузки), мин.;

  J – интервал движения подвижного состава, J=2,7мин.

R_п(р)=2,7 мин.

4.2 Определение потребного количества  ПРМ с применением теории массового обслуживания

 

Параметры транспортного процесса (например, время погрузки, разгрузки) имеют случайный характер. Такие процессы рассматриваются в теории массового обслуживания (ТМО). Термин «обслуживание» обозначает удовлетворение каких-либо потребностей (погрузка, разгрузка), а «массовое» показывает, что речь идет о совокупности объектов (автомобилей), имеющих одинаковые потребности.

Основным  понятием ТМО является система массового  обслуживания (СМО). Существует несколько  разновидностей СМО, однако для случая определения технического оснащения грузовых пунктов следует воспользоваться открытой многоканальной СМО с ожиданием.

Входящий  поток требований является одним  из наиболее важных понятий ТМО. С целью обеспечения простоты расчетов мы будем моделировать поступление автомобилей посредством, так называемого, простейшего потока. Входящий поток требований определяется по формуле:

, где

λ – входящий поток требований,

- средняя  величина интервала прибытия  требований.

Интенсивность обслуживания является вторым важным параметром СМО. Его можно приближенно  определить по формуле:

, где

µ - интенсивность обслуживания,

- среднее время обслуживания  одного автомобиля.

Вероятность того, что в грузовом пункте отсутствуют  автомобили, находится по формуле:

, где

х =

; ; х<1.

Определим оптимальное  количество средств погрузки-разгрузки  в грузовом пункте, если:

Z_a - потери от простоев одного автомобиля в очереди под погрузку-разгрузку, составляют 10 руб./ч;

Z_k – потери от простоев одного средства погрузки-разгрузки, составляют 30 руб./ч.

Исходя из условия х<1 находим, что минимально возможное количество средств погрузки-разгрузки  n=1, тогда:

p = 0,4/0,8 = 0,5;

х = 0,5/1 = 0,5.

, где

- среднее  количество автомобилей под погрузку-разгрузку.

, где

- среднее  количество простаивающих средств  погрузки-разгрузки.

K =

, где

K – показатель эффективности,

Увеличив  n на единицу, получим другой вариант СМО. Повторим расчеты и сравним показатели эффективности. Определим параметры грузового пункта для n = 2, n = 3. Результаты расчетов сведем в таблицу (таблица 13).

Таблица 13 – Результаты расчета параметров грузового пункта

n	P0			K
1	0,5	1	0,5	25
2	0,63	0,14	1,63	50,3
3	0,65	0,06	3,41	102,9

Оптимальное количество средств погрузки-разгрузки  определяется по минимальному значению показателя К. В нашем случае оптимально использовать одно средство погрузки-разгрузки.

 

5 Составление маршрутов перевозок

 

5.1 Существующие методы маршрутизации  перевозок грузов

В зависимости  от используемого математического  аппарата среди методов оперативного планирования выделяют два класса: первый основан на моделях математического программирования; второй – на алгоритмах задач теории расписаний. Методы первого класса, в свою очередь, подразделяются на две принципиально различные группы.

По методам  первой группы в результате решения  транспортной задачи линейного программирования при заданных ездках с грузом определяют потоки автомобилей без груза. Полученные таким образом потоки участвуют в конструируемых маршрутах в качестве порожних ездок.

Методы  второй группы основаны на анализе  оперативного планирования перевозок  грузов как общей задачи линейного  программирования. Маршруты рассматривают  в виде технологических способов использования ресурсов с определенными «ценами» и задают их столбцами матрицы условий. Переменными являются искомые интенсивности перевозок по маршрутам. Основная трудность, возникающая при решении задачи, - большая размерность. Методы данной группы отличаются друг от друга способами снижения размерности   и   алгоритмами   решения   общей   задачи  линейного программирования,

Рассмотрим  методы второго класса, в которых  для составления оперативного плана используют аппарат теории расписаний. В этом случае элементы  транспортного  процесса  (перевозка,   погрузка,  разгрузка) представляют в виде «работ». Транспортные и погрузочно-разгрузочные ресурсы выступают как «приборы», предназначенные для их выполнения. В результате решения задачи определяют расписание выполнения «работ» (распределение ресурсов между работами и очередность выполнен» последних).

Известны  следующие методы приближенного  решения задач теории расписаний:

• случайного поиска;
• теории ситуационного управления;
• основанные на эвристических процедурах сокращения размерности задачи.

В методах  случайного поиска с использованием процедуры Монте-Карло за определенный (наперед заданный) период времени  генерируется некоторое количество решений задачи (оперативных планов). Из полученного множеств решений  выбирают наилучшее в смысле заданного  критерия оптимальности.

В результате проведенных исследований установлено, что в среднем решение задачи, полученное с использованием методов данной группы, в лучше, чем ее решение человеком (опытным диспетчером). По этой причине указанные методы до настоящего времени не нашли достаточно широкого применения.

 

 

5.2 Составление маршрутов перевозок

 

Согласно заданию курсового  проекта были оставлены два вида маршрутов перевозок – маятниковый, включающий 1 грузоотправителя и 1 грузополучателя (рисунок 8), и кольцевой, соединяющий несколько грузоотправителей и грузополучателей при движении по замкнутому кругу (рисунок 9).

 

5.3 Определение оптимального варианта закрепления АТП за маршрутом

 

Задачу  по определению оптимального варианта закрепления АТП за маршрутом  движения можно решать на основе минимизации  непроизводительных  пробегов подвижного состава от АТП до первого пункта погрузки и от последнего пункта разгрузки до АТП. Критерием оптимальности варианта закрепления АТП за маршрутами движения при постановке такой задачи является минимум значений суммы:

П = (l_i+l_j-l_ij), где

П – оценочный показатель;

l_i – расстояние от АТП до первого пункта погрузки;

l_j – расстояние от последнего пункта разгрузки до АТП;

l_ij – расстояние между пунктами первой погрузки и последней разгрузки.

 

Маршрут №1: первый пункт погрузки Г8, последний пункт разгрузки Г11:

 П=[19+30-17]=32;  П=[22+15-17]=20.

Маршрут №2: первый пункт погрузки Г1, последний пункт разгрузки Г14:

П=[ 0+38-38]=0;  П=[42+4-18]=28.

  Для наглядности сведем полученные показатели в таблицу (таблица 14).

Таблица 14 – Оценочные показатели маршрутов

АТП в пункте	Номер маршрута	Нулевой пробег, км	Первый пункт погрузки	Последний пункт разгрузки
				Г11	Г14
Г1	1	19	Г8	32
	2	0	Г1		0
Г17	1	22	Г8	20
	2	42	Г1		28

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, первый маршрут целесообразно закрепить за АТП, находящимся в пункте Г17, поскольку при одних и тех же значениях потенциалов величина нулевого расстояния для этого АТП меньше, чем для расположенного в Г1. Второй маршрут закрепляем за АТП, находящемся в пункте Г1. 

6 Формирование задания водителям

 

6.1 Определение потребного количества подвижного состава

 

Необходимое количество подвижного состава вычисляем  отдельно для каждого из АТП. При этом можно воспользоваться алгоритмом.

Определяем  требуемое количество автомобиле-часов  работы на сформированных маршрутах (без учета нулевого пробега):

                                                                                        

Рассчитываем  средневзвешенные затраты времени  на нулевые пробеги:

                                                                                  

t_нi приближенно можно принять:

                                                                                   

где  l_mni - длина последнего звена i-го маршрута (звено, которое не выполняется на последнем обороте). Следует учесть, что на практике нулевые пробеги отчисляются от приведенных выше т.к. к ненулевым также относятся пробеги на АЗС, в АТП на ТО и т.д. 

t

       Вычисляем среднее время работы подвижного состава на маршруте:

                                                                                            

Определяем  необходимое количество автомобилей: