4. Спільне планування транспортних процесів

Методи вирішення завдань оптимізації взаємодії різних видів транспорту при короткостроковому або оперативному управлінні до цих пір не отримали належного розвитку і вживання. Це пов'язано з тим, що при вирішенні таких завдань необхідно враховувати велике число чинників, динамічність протікання процесу взаємодії і інші складнощі, пов'язані з математичними і обчислювальними обмеженнями, а також відсутність загальноприйнятої класифікації завдань подібного роду.

На рис.7.6: інформаційний потік, матеріальний потік,

Рис. 7.6. Логістичне забезпечення якості транспортних послуг в ІТК

Проте більшість завдань залежно від технологічних вимог формально можна розділити на три групи:

– задачі упорядкування обслуговування рухомого складу різних модифікацій і видів транспорту;

– завдання розподілу рухомого складу, навантажувально-розвантажувальних механізмів і інших ресурсів;

– завдання планування ввозу - вивозу вантажів та пасажирів з пунктів взаємодії і обслуговування клієнтури.

При простому вхідному транспортному потоці і показовому розподілі часу обслуговування на пункті взаємодії вибір оптимальної черговості обслуговування зводиться до побудови такої послідовності обробки транспортних одиниць, в якій дотримується умова:

(7.1)

де Сj - вартість обслуговування j-й транспортної одиниці;

tj - тривалість обслуговування j-й одиниці.

Якщо в пункті взаємодії одночасно знаходиться j одиниць, а час обслуговування постійний, то оптимальна черговість досягається, коли

(7.2)

де C1j+1 - вартість однієї години простою j-q транспортної одиниці.

Умова (7.2) справедлива для пуассонного вхідного потоку, довільного розподілу часу обслуговування, а також для абсолютних пріоритетів, якщо дотримується додаткова нерівність:

(7.3)

Велике число оптимізаційних завдань доводиться вирішувати при пошуку оптимальних стратегій розподілу рухливого складу, навантажувально-розвантажувальних механізмів і інших ресурсів при повній визначеності вихідної інформації. В такому разі критерій ефективності залежить лише від функціонування х-го органу управління. Як правило, оптимальним є функціонування, для якого приведені витрати або інший критерій прагнуть до мінімуму:

(7.4)

Екстремальні завдання такого типу мають часто нестандартний вигляд, у зв'язку з чим вони можуть потребувати при рішенні методів математичного і динамічного програмування, оптимального управління і т.д.

При взаємодії в загальнотранспортному вузлі двох видів транспорту, що найчастіше і буває, наприклад залізничного і автомобільного, завдання формується таким чином. У транспортному вузлі на залізничну станцію прибувають вагони типів m (m = 1,..., M) з вантажами різного роду n (n = 1,..., N). Вагони подаються для розвантаження на різні навантажувально-розвантажувальні фронти i (i = 1,..., 1), спеціалізовані по видах вантажів. Для розвантаження використовуються різні навантажувально-розвантажувальні механізми j (j = 1, ..., J). Вивантажені вантажі або залишаються на складі, або перевантажуються прямо з вагонів в автомобілі типів l (l = 1,..., L).

Потрібно погоджувати подачу вагонів на станції під завантаження, роботу навантажувально-розвантажувальних механізмів і автотранспорту, що вивозитиме вантажі, так, щоб забезпечувати вивантаження з вагонів і вивіз вантажів з мінімальними витратами.

Особливо важливу роль грає організація системи транспортно-експедиційного обслуговування в транспортних вузлах при взаємодії декількох видів транспорту.

Для забезпечення якісних транспортних послуг ми вважаємо за потрібне створення логістичних центрів і формування регіональних транспортно-логістичних систем, що вимагає поетапного вирішення ряду цільових завдань. До них відносяться:

– створення в транспортних вузлах термінальних комплексів багатоцільового призначення;

– створення посередницьких логістичних компаній як самостійних комерційних структур, що працюють по контрактах з промисловими, транспортними і торгівельними підприємствами;

– раціоналізація процесів постачання і збуту продукції регіональних виробників на основі здійснення маркетингових досліджень;

– реалізація логістичної концепції управління функціонуванням транспортних вузлів, пов'язаною з встановлення партнерських, взаємовигідних стосунків між різними видами транспорту і іншими учасниками перевізного процесу;

– впровадження прогресивних технологій транспортного процесу, включаючи термінальну технологію, інформатизацію системи вантажоруху, розвиток контейнерних і контрейлерних перевезень вантажів;

– реалізація інтермодальной концепції, заснованої на погодженні роботи магістральних видів транспорту при організації змішаних перевезень вантажів за участю оператора інтермодального сполучення;

– формування регіональної інтегрованої інформаційної системи, сумісної з АСУ усіх видів транспорту;

– створення міжрегіональних і міжнародних інтегрованих транспортно-логістичних систем для розвитку української частини міжнародних транспортних коридорів, збільшення об'ємів перевезень вантажів в інтермодальному сполученні.

Єдині технологічні процеси в кожному транспортному вузлі повинні враховувати місцеві особливості, рід і кількість вантажів, проте їх основні, принципові положення носять загальний характер, а саме: ритмічна злагоджена робота порту і станції на основі взаємної інформації, єдина система оперативного планування і аналізу роботи, єдині зміни, коопероване використання технічних засобів, чітка система загального диспетчерського керівництва і ін.

Створення логістичних центрів у транспортних вузлах з метою формування ІТК дозволить вирішити головну проблему забезпечення якості транспортних послуг при взаємодії різних видів транспорту – взаємоузгодженість та оптимізація процесів перевезення.

Логістичні центри в ІТК доцільно створювати на комерційній основі, коли учасниками є акціонери суміжних видів транспорту, причетні організації, а також приватні особи. При цьому логістичні центри повинні працювати на єдине технологічне завдання - залучення матеріальних потоків, оптимізацію перевізного процесу, збільшення об'ємів перевезень і переробки і здобуття на цій основі прибутку для акціонерів (рис. 7.7).

На рис.7.7:

інформаційний потік, матеріальний потік, фінансовий потік,

1. – замовлення ТП, 2. – узгодження умов перевезення, 3. – затвердження плану перевезення, 4. – розподіл перевезення між видами транспорту, 5. – Перевантаження/ пересадка, 6. – Інформація про замовлення, рух та місткість транспортних засобів, склади тощо, 7. – Складування та зберігання/ очікування транспортного засобу, 8. – інформація про потужність транспортного вузла.

Рис. 7.7. Схема надання транспортної послуги за участі ІТК

Етапи розробки єдиного технологічного процесу можна визначити у такій послідовності:

1. Детальне обстеження і поглиблене вивчення стану обробки вантажів у транспортному вузлі та виявлення елементів, що обмежують за технічним станом і недоліками технології роботи.

2. Оптимізація розподілу обсягів перевалювання вантажів у транспортному вузлі між окремими технологічними лініями. Визначення порядку здійснення операцій з транспортними засобами, кількість транспортних засобів та порядок обміну вантажами.

3. Визначення тривалості технічних, маневрових і технологічних операцій з судами, вагонами, автомобілями. За існуючими нормативами та розробка технологічних графіків для кожного елементу транспортного вузла, а також графіків обробки документів тощо.

4. Виявлення можливостей поєднання операцій з метою розробки добового плану графіка роботи транспортного вузла, при умові дотримання умов взаємодії:

   • Провізна спроможність видів транспорту та пропускна спроможність транспортного вузла повинні бути еквівалентні;

   • Розрахункові інтервали прибуття і відправлення транспортного засобу у пункті взаємодії повинні відповідати технологічному інтервалу їх обробки, тобто t_{пр і} ≤ t_{обр j};

   • Кількість транспортних одиниць або кількість вантажу, що прибуває за деякий період у k-тий пункт перевалки, не повинно перевищувати пропускної спроможності перевантажувальних фронтів;

   • Календарні терміни прибуття у k-тий пункт взаємодії навантажених і порожніх транспортних засобів різних видів транспорту повинні бути узгоджені за часом та синхронізовані за режимом випуску продукції;

   • Кількість порожнього рухомого складу за вантажомісткістю для даного виду транспорту повинна відповідати кількості вантажу, що прибуває іншим видом транспорту.

При перевезенні масових вантажів на стабільних вантажопотоках має бути створена єдина технологічна система. Система передбачає складання угод про взаємне зобов’язання між організаціями і транспортом, і дозволяє скоротити розміри запасів, знизити потребу у складських приміщеннях, трудових ресурсах та знизити кількість перевантажувальних робіт.

Основним критерієм для визначення оптимальності єдиного технологічного процесу може використовуватись критерій мінімуму транспортних витрат:

(7.6)

де р- вид транспорту; m – тип транспортного засобу; j – напрям перевезень;

В_рj^m – витрати на перевезення одиниці вантажу на одиницю відстані;

X_pi^m – необхідний обсяг вантажопотоку.

Створення єдиного технологічного процесу при розподілі товарів широкої номенклатури відбувається таким чином.

При вирішенні задачі доставки одночасно різних родів вантажів з’являються додаткові операції: контейнеризація (пакетування); комплектація (одночасне перевезення різних товарів) і сортування; вибір транспортування, виду транспортного засобу; створення розподільчих центрів та складських баз.

Для вирішення задачі зазвичай використовуються класичні методи математичного програмування і евристичні методи (із застосуванням теорії нечітких множин).

При перевезенні однотипного вантажу математичне формування виробничо-транспортної задачі прикріплення виробників продукції до споживачів за участю розподільчих складських центрів формулюється таким чином [178]:

Нехай i = 1, ..., n – пункти виробництва продукції;

j = 1,..., m – складські розподільчі центри (СРЦ) ;

X_ij – вантажопотік від i–го підприємства до j-го розподільчого центру;

X_jk – вантажопотік від j–го розподільчого центру до споживача;

X_j – кількість вантажу, що обробляється і зберігається у СРЦ;

В_j – вартість зберігання і переробки одиниці вантажу у СРЦ;

Q_i – кількість продукції, що поступає на транспорт від i–го виробника;

q_j – потреба одержувача продукції;

В_ij та В_jk – вартість переміщення одиниці продукції.

Тоді:

(6.7)

Обмеження: X_j, X_ij, X_jk > 0; Q_i = Σ X_ij; q_j = Σ X_jk

Задача полягає у тому, щоб знайти X_ij та X_jk, які мінімізують цільову функцію при дотриманні обмежень.

Евристичні методи застосовуються, як правило, в умовах яскраво вираженої невизначеності, якщо не представляється можливим використовувати класичні моделі, якщо невизначеність характеризується нечіткістю цілей і обмежень. Такі невизначеності називаються лінгвістичними. Вони характеризуються лінгвістичними змінними (високий, низький, не дуже, тощо) і залежать від суб’єктивних оцінок експертів.