2.2.7. Транспортный путь

 

Необходимой исходной базой для определения расстояния перевозки груза от места производства до места потребления являются оптимальные внутрирайонные связи и имеющаяся транспортная сеть. Для определения этого расстояния применяется несколько показате­лей: расстояние, расстояние как время, затраченное на движение между пунктами, и расстояние как число необходимых транспортных циклов. Учитывая, что в настоящее время расстояние принято опреде­лять в километрах, к этому показателю можно предъявить следующие требования:

между любыми объектами расстояние определено и обозначается (А,B);

(А, В) - действительное, неотрицательное число;

(А, В) - равно нулю только тогда, когда А и В совпадают либо когда случается возврат груза;

(А, В) (В, А);

(А, С) + (С, В) (А, В).

Маршруты движения подвижного состава автотранспорта состоят из пунктов производств, потребления груза и транзитных пунктов. В общем случае, от пункта А до пункта В может быть множество путей следования. Отыскание кратчайшего расстояния относится к классу экстремальных задач.

В терминах сетевой модели каждому маршруту (i, j)g сети соответствует несколько вариантов его выполнения. Математическая постановка задачи (минимизировать) имеет вид:

 

(2.22)

при ограничениях

(2.23)

 

 

2.2.8. Транспортное время

 

Суммарная продолжительность процесса перевозки груза, выпол­няемого за один транспортный цикл, определяется по формуле:

 

(2.24)

 

где Т₁, Т₂, Т₃, Т₄, Т₅- продолжительность этапа соответственно подготовки грузе к перевозке, погрузки, транспортирования разгрузки, складирования груза, ч.

 

Продолжительность этапа подготовки груза к перевозке склады­вается из продолжительности подготовки груза к отправке и времени ожидания начала погрузки груза в транспортное средство. Подготовка груза к отправке заключается в упаковке, сортировке по направле­нию, маркировке, взвешивании, пакетировании, загрузке контейне­ров и составлении перевозочных документов.

Груз приводится в транспортабельное состояние, обеспечивающее его сохранность и максимальное использование грузоподъемности подвижного состава (прессование сена, стружки и т.д.; дробление крупных частей металлолома; частичная разборка сельскохозяйст­венных машин и др.).

Время ожидания начала перемещения груза (начала погрузки в транспортное средство) зависит от степени синхронности момента, когда возникает потребность в транспорте, с моментом, когда эта потребность может быть реально удовлетворена. Началом возникнове­ния потребности в транспорте следует считать момент, когда груз готов к отправке и согласно намерению грузоотправителя должен начаться процесс перемещения груза. Промежуток времени между моментом возникновения потребности в транспорте и моментом ее удовлетворения вызывает необходимость ожидания. Время ожидания начала процесса перемещения груза является непроизводительной операцией. Таким образом, продолжительность этапа выполнения операций до начала погрузки будет определяться формулой:

 

(2.25)

 

где Т₁^П - продолжительность оперший по подготовке груза к отправке, ч; Т^О₁- продолжи­тельность ожидания начала перемещения груза, ч.

 

Минимальная продолжительность ожидания начала перемещения груза равна суммарной продолжительности этапа подачи подвижного состава под погрузку.

(2.26)

 

где t_ntt - продолжительность подачи подвижного состава под погрузку, ч.

 

Продолжительность этапа выполнения погрузочных работ

 

(2.27)

 

где - продолжительность соответственно ожидания погрузки, маневрирования подвижного состава, погрузки груза, оформления документов, ч.

Продолжительность этапа транспортирования зависит от расстоя­ния перевозки груза и скорости движения подвижного состава. Техническая скорость движения подвижного состава, в свою очередь, зависит от типа дорожного покрытия, состояния и ширины проезжей части, рельефа и плана дороги, интенсивности движения, динамичес­ких качеств подвижного состава и т.д.

 

(2.28)

 

где 1ег — длина ездки с грузом, км; Vт, - техническая скорость, км/ч.

 

Продолжительность этапа разгрузки зависит от способа выполне­ния разгрузочных работ, конструктивных особенностей автомобиля, организационных и других факторов:

 

(2.29)

 

где - соответственно продолжительность, операции ожидания разгрузки, маневрирования подвижного состава, разгрузки, оформления документов, ч.

 

Продолжительность выполнения этапа складирования, груза связана с сортировкой груза, размещением и укладкой груза на места хранения, учетом и регистрацией груза, принятого на склад и др.

Таким образом, продолжительность процесса перевозки груза, выполняемого за один транспортный цикл, будет определяться

 

(2.30)

Продолжительность цикла перевозки груза имеет важное народно­хозяйственное значение и нуждается в постоянном сокращении.

 

 

2.3. ЦИКЛ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА

2.3.1. Этап подачи подвижного состава под погрузку

 

Сложность процесса перевозки вызывает необходимость раздель­ного рассмотрения продолжительности цикла перевозки груза и цикла подвижного состава - цикла транспортного процесса. Продолжитель­ность цикла транспортного процесса складывается под воздействием факторов, которые можно объединить в следующие группы - этапы: подача подвижного состава под погрузку, погрузка, транспортирова­ние и разгрузка.

Структурообразующей частью любого этапа являются элементы - технологические операции. Добавление или исключение какого-либо элемента из этапа изменяет соотношение между всеми остальными элементами, оказывая влияние на параметры транспортного процесса в целом, уменьшая или увеличивая продолжительность цикла транс­портного процесса.

Для цикла транспортного процесса характерны следующие особен­ности:

1. моменты прибытия единиц подвижного состава в погрузочно-разгрузочные пункты, как правило, не могут быть абсолютно точно предсказаны;

2. длительность обслуживания в погрузочно-разгрузочных пунктах резко меняется как от вида перевозимого груза, так и выполнения перевозок во времени;

3. погрузочные устройства имеют не постоянную загрузку, в резуль­тате чего происходят чередования сильно загруженных промежутков времени с промежутками слабой загрузки.

Эти особенности позволяют рассматривать цикл транспортного процесса, как систему многофазового массового обслуживания дис­кретного типа с конечным множеством состояний, в которой пере­ход из одного состояния в другое происходит скачками в момент, когда осуществляется какое-то событие. В этой системе этапы по­грузки и разгрузки представляют собой более мелкие системы массового обслуживания с ожиданием, а этапы подачи подвижного состава под погрузку и транспортировании системы, в которых элемент ожидания обслуживания отсутствует.

Для того чтобы начать транспортный процесс, необходимо подать в пункт погрузки подвижной состав автомобильного транспорта. Подвижной состав должен находиться в технически исправном состоя­нии. Под исправным состоянием подвижного состава понимается такое, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической документации. Подача подвижного состава, непригод­ного для перевозки обусловленного договором или заказом груза, приравнивается к неподаче транспортных средств.

Для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава в автотранспортном предприятии организуется производственно-тех­ническая служба, которая несет ответственность за своевременное и качественное выполнение технического обслуживания и ремонта и поддержания подвижного состава в соответствующей технической го­товности.

В произвольный момент времени любой из автомобилей находится в одном из следующих состояний: исправен и находится в отстое; исправен и находится на линии; неисправен и находится в ожидании, ремонта на линии; неисправен и находится в процессе ремонта на линии; простаивает в ожидании ремонта в зоне текущего ремонта; ремонтируется в зоне ремонта; находится в автотранспортном пред­приятии в ТО-1 или ТО-2.

Учитывая случайный характер поступления заявок на текущий ремонт и случайную продолжительность их выполнения, можно сделать вывод, что техническая служба автотранспортного предприя­тия - сложная динамическая система.

Для технически исправных автомобилей этап подачи подвижного состава под погрузку связан не только с организацией работы произ­водственно-технической службы, но и с организацией перевозки конкретного груза, например, бетона (рис. 2.5, а) или глины (рис. 2.5.,б).

 

Рис. 2.5 Распределение входящего потока автомобилей в пункт погрузки (разгрузки):

_____ - экспериментальные данные; _{-----------------} - аналитические данные.

 

Все многообразие перевозки грузов, выполняемых автомобиль­ным транспортом, можно свести к трем схемам:

1. один пункт погрузки - несколько пунктов разгрузки;

2. на один пункт разгрузки доставляются грузы с многих пунктов погрузки;

3. из одного пункта погрузки весь груз доставляется в один пункт разгрузки.

Под входящим потоком понимается закономерность, которой подчиняется поступление единиц подвижного состава в пункт по­грузки или разгрузки во времени, В подавляющем большинстве работ по теории массового обслуживания рассматривается простейший случаи потоков, когда вероятность поступления в промежуток вре­мени задается формулой:

 

(2.31)

где п - среднее число требований, поступающих в единицу времени.

Для того чтобы адаптировать эту зависимость распределения входящего потока применительно к транспортному процессу, входя­щий поток автомобилей в пункт погрузки должен отвечать условиям t стационарности, отсутствия последствия и ординарности. Эти условия не всегда выполняются, в результате чего потоки входящих автомобилей в пункты погрузки и разгрузки грузов могут быть пуассоновскими, эрланговскими и регулярными.

Если прибытие автомобилей в пункт погрузки распределяется чисто случайным образом и при этом вероятность того, что в единицу времени прибудут п автомобилей, задается законом Пуассона, то распределение длительности интервала между соседними автомо­билями имеет плотность:

 

(2.32)

 

Оценку параметра получают на основе экспериментальных данных:

(2.33)

 

где n - число прибывших автомобилей в пункт погрузки; Т - интервал времени наблюдения.

Закону Пуассона подчиняется закономерность распределения выхода автомобилей на линию из АТП и прибытие их в ДТП после работы.

Если промежуток времени между поступлением двух последова­тельных автомобилей в пункт погрузки распределен пo показатель­ному закону с плотностью:

 

(2.34)

 

то распределение длительности промежутков не между соседними автомобилями, а через k автомобилей, будет иметь плотность распре­деления:

 

(2.35)

Это говорит о том, что прибытие автомобилей в пункт погрузки в начале рабочей смены будет пуассоновским в случае, когда k = 0, и отличаться от него во всех других случаях. Потоки Эрланга являются потоками с ограниченным последствием. При неограниченном увели­чении k нормированный поток Эрланга приближается к регулярному потоку с постоянными интервалами, равными 1/λ . Задаваясь различными k, можно получить любую степень последействия; от полного отсутствия при k = 0, до жесткой функциональной связи между момен­тами появления автомобилей k = ~.

Характер распределения входящих потоков зависит, главным образом, от организации работы подвижного состава. При организации работы автомобилей по схемам 1 и 2 (рис. 2.6) входящий поток получа­ется пуассоновским или близким к нему. При организации перевозок по схеме 3, входящий поток автомобилей в пункт погрузки распреде­ляется либо по закону Пуассона, либо по закону Эрланга. Характер распределения зависит от длины ездки с грузом и числа работающих автомобилей. Чем больше расстояние ездки с грузом и больше число работающих автомобилей, тем меньше последействие, и поток описы­вается распределением Пуассона. Уменьшение длины ездки с грузом приводит к саморегулированию движения автомобилей, и входящий поток распределяется по закону Эрланга.

 

Рис. 2.6 Схема организации цикла транспортного процесса автомобильных перевозок