Файл: Методические рекомендации по выполнению курсовой работы 1 Постановка задачи и анализ исходных данных.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Методичка

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 72

Скачиваний: 3

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

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф. УШАКОВА»

Институт морского транспортного менеджмента, экономики и права

Кафедра Технология транспортных процессов и управление водным транспортом

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ»

на тему

«РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ ФЛОТА НА ГРУЗОВЫХ ЛИНИЯХ»
для направления подготовки 26.03.01 «Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства»

очной и заочной формы обучения


Выполнил: курсант группы 2031 Немыкин Кирилл Антонович

Проверил: Ксензова Наталья Николаевна
Новороссийск

2023

Содержание

1. Введение

2. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы

2.1 Постановка задачи и анализ исходных данных

2.2 Оптимизация схем движения судов на минимум балластных пробегов

2.3 Решение задачи оптимизации расстановки судов по схемам движения

2.4 Определение обобщающих производственно-экономических количественных и качественных показателей работы судов

3. Заключение

1. Введение.

Цель курсовой работы – закрепление теоретических знаний и развитие практических навыков самостоятельного моделирования и оптимизации транспортного процесса.

Задача, поставленная в курсовой работе, представляет собой конкретное математическое исследование по выбору оптимального варианта расстановки флота по грузовым линиям и оптимизацию схем движения судов.


2. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы.




варианта

Порты погрузки (ПП)

Порты выгрузки (ПВ)

Объем перевозок, тыс. тонн

13

Новороссийск

Фос

760

Фос

Новороссийск

530

Генуя

Тунис

960

Тунис

Неаполь

370

Неаполь

Триполи

400


2.1 Постановка задачи и анализ исходных данных

Курсовая работа включает три основных части:

В первой части производится построение схем движения судов на основе решения транспортной задачи распределения тоннажа на минимум балластные пробегов флота.

Во второй части разрабатывается система показателей, составляющих нормативную базу для решения расстановочной задачи.

В третьей части осуществляется расстановка судов по построенным в первой части схемам движения. Оптимизация расстановки судов производится по критерию минимума суммарных расходов от эксплуатации судов на перевозках грузов.

2.2 Оптимизация схем движения судов на минимум балластных пробегов.

Задача решается при условии, что все грузы являются транспортно-однородными, грузы поступают в порты равномерно на протяжении всего планируемого периода и все грузы "тяжелые", т.е. при перевозках полностью используется чистая грузоподъемность судов.

Решение задачи оптимизации схем движения судов состоит из трех шагов:

1. Построение таблицы корреспондирующих грузовых потоков («косых» таблиц) и определение наличия тоннажа и потребности в свободном тоннаже в портах.

2. Решение транспортной задачи.

3. Построение схем движения судов.
2.2.1. Построение таблицы корреспондирующих грузовых потоков.

«Косая» таблица включает данные о грузопотоках. Вносим исходные значения согласно варианту в таблицу.




Порты отправления

Порты назначения

Всего отправлено

Новороссийск

Фос

Генуя

Тунис

Неаполь

Триполи

Новороссийск

-230

760













760

Фос

530

+230













530

Генуя







-960

960







960

Тунис










+590

370




370

Неаполь













-30

400

400

Триполи
















+400

0




530

760

0

960

370

400




В диагональные клетки записываем разность между количеством прибывшего в порт груза и количеством груза, отправленного из него.
Диагональные клетки таблицы содержат данные о портах с избытком тоннажа (клетки с положительной разностью) и портах с недостатком в тоннаже (клетки с отрицательной разностью), то есть о портах, в которых и в каких размерах будет освобождаться флот и о портах и их потребности в тоннаже.

2.2.2 Оптимизация схем движения судов на минимум балластных пробегов.

Определение плана балластных переходов, то есть откуда и куда и в каком объеме будут совершаться балластные пробеги судов, производится путем решения закрытой модели транспортной задачи.
Общий вид математической модели транспортной задачи:

Z=





Xij≥0

Алгоритм решения транспортной задачи:

1. Построение исходного опорного плана осуществляется способом «северо-западного угла». Наполнение клеток осуществляется по принципу: Хij = min{аi, bj} или из остатков порожнего тоннажа и потребностей в тоннаже и выполняется до полного его распределения.

2. Для каждой свободной клетки строится цикл и определяется алгебраическая сумма коэффициентов целевой функции ∆ij, взятых со знаками цикла: ∆ij = ± ∑Lij.

3. Если для всех свободных клеток ∆ij ≥ 0, то оптимальный план достигнут, если обнаружена клетка, для которой это условие не выполняется, производят пересчет по циклу, вводя в план ту клетку (или одну из тех), для которой ∆ij ˂ 0.

4. Для улучшенного опорного плана повторяем п.п. 2-3 до тех пор, пока не получим оптимальный план.





Новороссийск

Генуя

Неаполь

Фос

2050

230

208

0

464


Тунис

1720


462

590

304


Триполи

1820


718

370

502

30


Полученный план необходимо проверить на оптимальность.

Z=230*2050+590*462+370*718+30*502= 1 024 800

Δ1,3=464-502+718-208= 472

Δ2,1=1720-2050+208-462= -584

Δ2,3=304-502+718-462= 58

Δ3,1=1820-1720+462-718= -156

План не оптимален.

Самая не потенциальная клетка – Δ (2;1). Для нее строим новый цикл.




Новороссийск

Генуя

Неаполь

Фос

2050

0

208

230

464


Тунис

1720

230

462

360

304


Триполи

1820


718

370

502

30


Z=230*208+230*1720+360*462+370*718+30*502= 890 480

Δ1,1=2050-464+304-1720= 584

Δ1,3=464-502+718-208= 472

Δ2,3=304-502+718-462= 58

Δ3,1=1820-1720+462-718= -156

План не оптимален.

Самая не потенциальная клетка – Δ (3;1). Для нее строим новый цикл.




Новороссийск

Генуя

Неаполь

Фос

2050


208

230

464


Тунис

1720

0

462

590

304


Триполи

1820

230

718

140

502

30

Z=230*208+590*462+230*1820+140*718+30*502= 854 600

Δ1,1=2050-464+304-1720= 584

Δ1,3=464-502+718-208= 472

Δ2,1=1720-462+718-1820=156

Δ2,3=304-502+718-462= 58

План оптимален.

2.3 Решение задачи оптимизации расстановки судов по схемам движения.

Чтобы построить схемы движения судов, необходимо полученный в результате решения транспортной задачи оптимальный план балластных переходов увязать с планом грузопотоков. Для этого план балластных переходов переносят в таблицу корреспондирующих грузовых потоков и для удобства их обводят рамкой.


Порты отправления

Порты назначения

Всего отправлено

Новороссийск

Фос

Генуя

Тунис

Неаполь

Триполи

Новороссийск

-230

760













760

Фос

530

+230

230










530

Генуя







-960

960







960

Тунис







590

+590

370




370

Неаполь













-30

400

400

Триполи

230




140




30

+400

0




530

760

0

960

370

400