МЕТОД ОБОСНОВАНИЯ УРОВНЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГРУЗОПОТОКОВ

Ниже представлена одна из моделей решения задачи оптимизации размещения грузопотоков в железнодорожно-водном сообщении. В качестве базового варианта принимается либо фактически сложившиеся направления грузопотоков, либо проектируемые на основе анализа результатов расчета и обоснования эффективности смешанных перевозок на каждом направлении грузопотоков. По мере повышения степени концентрации грузопотоков суммарные затраты по движенческим операциям будут зависеть от расстояний перевозки на объединяющихся направлениях в пределах региона транспортной сети. При этом суммарные расходы по пунктам перевалки станут сокращаться из-за их укрупнения. Общая схема решения задачи приведена на рис. 4.1. Цель расчетов — максимальная концентрация грузопотоков. В данном случае это означает, что все

Рис. 4.1. Общая схема расчетов

грузопотоки следуют через один перевалочный пункт и при этом соблюдаются условия совместимости грузов при производстве перевалочных операций на одной площадке. Оптимальный вариант концентрации грузопотоков определяется максимальной суммой экономии из всех полученных ее значений по всем ступеням концентрации грузопотоков в перевалочных пунктах.

Целевая функция для решения задачи приведена на листе 4.1.

Лист 4.1

Функция цели:

т п

⁵ = ? Ёц? + ^Зп^] -> ^т'^п.

/=1 /=1

где / - индекс грузопотока;

/-индекс пункта перевалки грузов;

З_д - приведенные затраты на движенческие операции грузопотока / через пункт перевалки /;

З_п - приведенные затраты на перевалочные операции в пункте перевалки / для грузопотока /.

Базовый вариант для расчётов:

ЪЗ - минимальное значение,

- максимальное значение.

Последовательность расчетов кратко можно описать следующим образом. Все возможные комбинации объединения грузопотоков можно свести в несколько групп, причем каждая характеризуется одинаковой степенью их концентрации. В первую группу входят все варианты с числом пунктов перевалки п, во вторую (п — 1), в третью (п — 2) и т.д. до последней, в последнюю входит один перевалочный пункт, через который проследуют все грузопотоки. Число возможных вариантов (комбинаций) в каждой группе неодинаковое, и по мере повышения степени концентрации грузопотоков их число сначала возрастает, а затем начинает быстро уменьшаться. В качестве показателя для оценки вариантов укрупнения грузопотоков применяется разность между базовой суммой затрат и суммой, полученной в результате комбинирования грузопотоков. В расчетах учитывается сумма экономии затрат от укрупнения перевалочных пунктов, которая определяется как уменьшение затрат по содержанию инфраструктуры при объединении перевалочных пунктов без изменения технологии перегрузочных работ.

Число ступеней концентрации и комбинаций грузопотоков зависит от числа перевалочных пунктов в базовой схеме. В расчетах в качестве исходных данных целесообразно принимать не более пяти грузопотоков, что примерно соответствует их реальному числу в условиях Волжского речного бассейна. Ступени расчета концентрации и числа комбинаций при пяти грузопотоках, которые следуют соответственно через пять и четыре перевалочных пункта, показаны в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Ступени расчета концентрации грузопотоков и число комбинаций

Далее покажем технологию установления оптимального уровня концентрации грузопотоков, исходя из того, что в базовой схеме имеется пять грузопотоков и четыре пункта перевалки. Для упрощения расчетов два грузопотока в этой схеме условно следуют через один пункт без их реального объединения в этом пункте.

Последовательность расчета

Примерный вариант базовой схемы:

I II, IV III V

т ? ТУ

2 4 15

Порядок расчета для первой ступени концентрации грузопотоков в символической записи приведен в табл. 4.2

Таблица 4.2

Порядок расчета на первой ступени концентрации грузопотоков

Получаемые суммы сопоставляются с соответствующими базовыми суммами затрат, рассчитанными по номинальным направлениям грузопотоков. Из полученных таким образом сумм экономии затрат выбирается максимальная.

Возможная схема расположения грузопотоков в предпочтительном варианте на первой ступени:

I ИДУ III V

Вторая ступень концентрации грузопотоков

Исходная схема для комбинаций:

I ИДУ III У

У у ? т

2 4 15

Первый вид комбинаций на второй ступени заключается в объединении грузопотоков «попарно порознь». Например:

3 +3 =3

/I + II, 1У/2 ' °/Ш + V/!

• 3 +3 =3
• 3 +3 =3

°/I + II, IV/2 ^J/III + V/5 ^J3’

3 +3 =3

Следующие пары для комбинаций «порознь попарно»: I + III и II,IV + V; затем I + Vc I,IV + III. Всего возможно 12 комбинаций.

Выбор наилучшего варианта происходит аналогично первой ступени.

Возможная схема расположения грузопотоков в предпочтительном варианте (первый вид второй ступени):

I ПДУ III V

Второй вид второй ступени:

Исходная схема для комбинаций:

I ИДУ III У

т т ? т

2 4 15

Объединяются каждые два грузопотока с третьим на его площадке. Например:

/1+НДУ+1П/1; /1+ПДУ+Ш/4; /1+11ДУ+Н1/2; /1+ПДУ+У/5; /1+ПДУ+У/4; /1+ПДУ+У/2 и т.д.

Критерий выбора предпочтительного варианта — максимальная суммы экономии затрат.

Возможная схема расположения грузопотоков в предпочтительном варианте (второй вид второй ступени):

I ПДУ III V

У

Третья ступень концентрации грузопотоков

Исходная схема для комбинаций:

I ПДУ III V

Т У ГУ

2 4 15

Расчеты концентрации грузопотоков на третьей ступени заключаются в том, чтобы установить суммы экономии затрат при комбинациях из трех грузопотоков с размещением их на площадке оставшегося четвертого. При этом всегда выбирается вариант с максимальной экономией затрат.

Возможная схема расположения грузопотоков в предпочтительном варианте на третьей ступени концентрации:

I ИДУ III У

4

Далее устанавливается оптимальный вариант расположения грузопотоков по перевалочным пунктам.

Возможная схема расположения грузопотоков по перевалочным пунктам — оптимальный вариант: