Файл: А.Ю. Тюрин Транспортно-производственные системы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.06.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автомобильных перевозок

ТРАНСПОРТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ

Методические указания и контрольные задания к практическим занятиям по курсу “Технологические процессы транспортного производства” для студентов специальности 240100.03 “Организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном)”

Составитель А.Ю. Тюрин

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 6 от 31.08.99

Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 240100.03 Протокол № 6 от 31.08.99

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2000

1

Практическое занятие №1 Функционирование автотранспорта в транспортно-складских

системах

Цель: определить оптимальную политику поведения автотранспортных средств при доставке товаров различного ассортимента со склада или базы.

При работе склада или базы возникает часто задача организации поставок товаров различной номенклатуры в торговые точки по договорам. Для перевозок используются автомобили различной грузоподъемности. Чтобы определить рациональную загрузку транспортных средств, строится математическая модель.

Исходные данные:

количество типов товаров N ;

ряд грузоподъемностей транспортных средств;

количество автомобилей каждой грузоподъемности, выделенных для перевозок товаров;

масса одного места i-го типа товара wi , кг;

стоимость одного места i-го типа товара vi , р.;

ограничение на количество мест i-го типа товара (заказ) ogri , шт.

Математическая постановка задачи (детерминированный вариант)

Допустим, что имеется автомобиль максимальной грузоподъемности Z , и необходимо доставить N различных типов товаров. Обозначим через xi количество мест i-го типа товара. Тогда максималь-

ный доход от перевозок находится из выражения

 

LN ( x ) = r N

xi vi

(1)

 

 

j=

1 i=

1

 

при ограничениях

N

 

 

 

 

 

 

xi wi

Z ;

(2)

r

i= 1

 

 

 

 

 

xi = ogri , i =

 

1, N ;

(3)

j=

1

 

 

 

 

 


2

 

xi 0 и xi целые ,

(4)

где r - общее количество автомобилей, необходимых для перевозки всех типов товаров;

Z = max Qs ,s = 1, p ,

(5)

где p - всего типов автомобилей различной грузоподъемности; Qs - грузоподъемность автомобиля s –го типа, кг.

Данная задача является задачей целочисленного линейного программирования, и один из методов ее решения может быть метод динамического программирования. Тогда оптимальное решение можно получить с помощью рекуррентных соотношений

fk ( Z ) = max{ xk vk + fk 1( Z xk wk }) , k =

1, N .

(6)

xk

 

 

 

 

В формуле (6) xk принимает значения от 0 до

Z

и выражение [u]

 

 

 

 

 

wk

 

обозначает целую часть числа u. Блок-схема решения задачи (1), состоящая из 3 модулей, представлена в приложении.

Рассмотрим контрольный пример. Необходимо перевести 8 типов товаров со склада в торговую точку. Для перевозок выделяются автомобили грузоподъемностью 800 кг в количестве 3 шт., грузоподъемностью 1500 кг в количестве 3 шт. и грузоподъемностью 1600 кг в количестве 3 шт. Исходные данные по массе одного места, стоимости и ограничению на вывоз представлены в табл. 1.

 

Исходные данные

Таблица 1

 

 

Номер ти-

Масса одного

Стоимость одного

Ограничение на

па товара

места, кг

места, р.

количество

 

 

 

мест

1

50

120

40

2

50

300

50

3

8

128

60

4

8

112

80

5

9

120

20


3

Продолжение табл. 1

Номер ти-

Масса одного

 

Стоимость одного

Ограничение на

па товара

 

места, кг

 

 

 

места, р.

 

 

 

количество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мест

 

6

 

 

5

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

50

 

7

 

 

4

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

20

 

8

 

 

2

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

40

 

Результаты расчетов сведены в табл. 2.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

Оптимальное решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номе

Грузоп

 

Загрузк

Доход

Количество погруженных мест i-

р ав-

одъемн

 

а авто-

 

, р.

 

 

го типа товара

 

 

 

томоб

ость, кг

мобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иля

 

 

 

, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1600

 

1593

43480

 

 

60

80

 

7

 

50

 

20

40

2

1600

 

1567

10260

 

29

 

 

 

13

 

 

 

 

 

3

1600

 

1550

 

7500

10

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1500

 

1500

 

3600

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общий доход - 64840 р.

Из табл. 2 следует, что для перевозок указанных типов товаров в требуемом количестве необходимы 3 автомобиля грузоподъемностью 1600 кг и 1 автомобиль грузоподъемностью 1500 кг.

В табл. 3 представлено оптимальное решение задачи при другом составе парка транспортных средств: грузоподъемностью 800 кг в количестве 5 шт., грузоподъемностью 1500 кг в количестве 1 шт. и грузоподъемностью 1600 кг в количестве 1 шт. В результате решения общий доход от перевозок остается таким же (64840 р.), но меняются количественный и качественный составы автомобилей, необходимые для доставки всего товара потребителю.


 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальное решение

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

 

 

 

 

Номе

Грузоп

Загрузк

Доход

Количество погруженных мест i-

р ав-

одъемн

а авто-

, р.

 

 

го типа товара

 

 

 

томоб

ость, кг

мобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иля

 

, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1600

1593

43480

 

 

60

80

7

50

 

20

40

2

1500

1467

9660

 

27

 

 

13

 

 

 

 

3

800

800

4800

 

16

 

 

 

 

 

 

 

4

800

750

3060

8

7

 

 

 

 

 

 

 

5

800

800

1920

16

 

 

 

 

 

 

 

 

6

800

800

1920

16

 

 

 

 

 

 

 

 

Общий доход - 64840 р.

Математическая постановка задачи (стохастический вариант)

В стохастической постановке вместо конкретных величин спроса на i-й тип товара задается распределение спроса в виде закона или таблицы вероятностей. Возьмем в качестве закона распределения спроса распределение Пуассона и обозначим через λ i среднее значе-

ние спроса, ci - убытки вследствие неудовлетворения спроса на одно

место i-го типа товара и P( y,λ i )

 

- распределение Пуассона для i-го

типа товара. Тогда целевая функция определится выражением

 

r

N

xi vi

ci

( y

 

 

LN ( x ) = ∑ ∑

 

i

xi )P( y,λ i ) .

(7)

j= 1 i=

 

 

 

+ 1

 

 

 

1

 

 

y= x

 

 

 

Математическая задача состоит в максимизации (7) при ограничениях (2) и (4). Тогда оптимальное решение можно получить с по-

мощью рекуррентных соотношений

 

fk ( Z ) =

 

xk vk

ck

 

max

( y xk )P( y,λ k ) +

 

 

xk

 

 

y= xk + 1

 

+

fk 1( Z

xk wk )}, k = 1, N .

(8)


5

В табл. 4 представлены исходные данные для решения задачи (1) по вариантам. После номера варианта данные идут в следующем порядке:

1 строка - ряд грузоподъемностей транспортных средств, кг;

2 строка - масса одного места i-го типа товара wi , кг;

3 строка - стоимость одного места i-го типа товара vi , р.;

4 строка - ограничение на количество мест i-го типа товара ogri , шт.

 

 

Контрольные задания

 

Таблица 4

 

 

 

 

Номер

 

 

Исходные данные

 

 

варианта

 

 

 

 

 

 

1

500

1600

3500

 

 

 

 

2

9

6

4

2

9

 

70,2

42,2

96,6

162

188,9

90,7

 

215

119

95

129

135

199

2

800

1500

3200

 

 

 

 

4

6

4

4

4

50

 

187,7

113,7

140,6

97,6

58,9

200,8

 

211

84

161

177

156

82

3

1000

2000

3000

 

 

 

 

2

9

9

5

2

8

 

103

56,5

36,3

106,2

161,8

124,2

 

149

170

182

204

100

223

4

500

1500

3200

 

 

 

 

5

6

8

9

4

2

 

189,7

34,8

203,7

74,1

112,6

170,2

 

101

146

121

85

255

240

5

800

1600

3000

 

 

 

 

4

8

4

9

2

5

 

98,6

84,8

22,7

8,1

60,1

144,2

 

121

222

221

215

156

232

6

1000

2500

3500

 

 

 

 

8

2

9

9

5

5

 

76,3

29,3

25,9

91,6

103,9

80,8

 

132

259

146

94

182

121