Файл: Методические рекомендации по выполнению курсовой работы 1 Постановка задачи и анализ исходных данных.docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 61
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 | | |