Применение методики оперативного планирования работы автомобилей в совокупности средних автотранспортных систем при перевозках песка и щебня

УДК 656.1:658.5

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЕЙ В СОВОКУПНОСТИ СРЕДНИХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРИ ПЕРЕВОЗКАХ ПЕСКА И ЩЕБНЯ

С. С. Войтенков

Аннотация. Выполнен расчет плана перевозок песка и щебня, основанный на разработанной автором методике оперативного планирования работы автомобилей по территориальному методу централизованных перевозок.

Ключевые слова: транспортно-однородные грузы, заявка на перевозку, расписание работы автомобилей, плановое задание.

Введение

На практике, на территории крупных городов функционирует некоторое множество грузоотправителей (ГО) и ещё большее количество грузополучателей (ГП) транспортно-однородных грузов, обслуживаемых в течение смены множеством автотранспортных средств. Данная ситуация реально существует, и, по мнению д.т.н., проф. В.И. Нико-лина, представляет собой совокупность средних автотранспортных систем перевозок грузов (ССАСПГ).

Существующее положение в организации и оперативном планировании перевозок транспортно-однородных (строительных и других) грузов в городах осознается как проблема для конечных потребителей (населения): завышенная стоимость готовой продукции, заторы на дорогах вследствие превышения пропускной способности транспортной сети, загрязнение окружающей среды, всевозрастающее количество транспортных средств и многое другое.

В трудах ученых указаны различные способы организации перевозок транспортнооднородных грузов, в том числе перевозки от нескольких ГО множеству НП, при этом повсеместно признается лучшим централизованный способ перевозок грузов.

Поэтому формой организации работы автомобилей в ССАСПГ должны быть централизованные перевозки территориальным методом, позволяющие более рационально использовать автотранспортные ресурсы.

Совокупность средних автотранспортных систем перевозок грузов (ССАСПГ) - система, состоящая из множества единовременно работающих ГО и ГП, транспортных связей между ними и автомобилей, осуществляющих централизованную перевозку принятых к

исполнению заявок транспортно-однородных грузов территориальным методом, по единому расписанию [1].

Для доказательства применимости разработанной автором методики [2] ниже приведен один из многочисленных расчетов оперативного плана перевозок песка и щебня в г. Омске.

Основная часть

Для выполнения расчета использованы данные наблюдений работы автомобилей при перевозке песка и щебня от трёх ГО двенадцати ГП.

Этап 1. Получение исходной информации.

Исходная информация получена на основе наблюдений и представлена ниже.

Этап 1.1. Установление параметров грузовых пунктов и транспортной сети.

На рис. 1 представлено взаимное расположение ГО и ГП, а также направления грузопотоков. Наименование погрузочных механизмов и количество постов погрузки представлено в таблице 1.

Во всех грузовых пунктах имеется весовое хозяйство. Площадки разгрузочных пунктов ограничены и могут вмещать одновременно не более двух автомобилей. Транспортная сеть имеет усовершенствованное покрытие, включая проезды по территории грузовых пунктов А2, А3 и А4. Режим работы всех ГО - с 8:00 до 18:00. При этом грузовые посты работают без перерыва на обед.

Этап 1.2. Разделение заявок по транспортной однородности и совместимости грузов.

А1-А3 - поставщики (ГО) песка и щебня; Б1-Б12 - строительные объекты(ГП);

- направления грузопотоков песка;

- направления грузопотоков щебня

Рис.1. Схема существующих грузопотоков в ССАСПГ

Таблица 1 - Количество принимаемых к планированию постов погрузки у ГО на основе наблюдений

Условное обозначение ГО Наименование ПРМ (объем ковша, грейфера в м3) Количество постов погрузки, ед.

А1 Экскаватор (1,75) 3

А2 Портальный кран (3,1) 2

А3 Фронтальный погрузчик (3,3) 2

В рассматриваемом примере все заявки на перевозку грузов отнесены к одной группе по признаку транспортной однородности грузов. Согласно заявкам перевозимыми грузами являются песок и щебень. Эти грузы являются совместимыми при последовательной пере-

возке, так как не требуют специальной подготовки и обработки кузова ПС.

Этап 1.3. Установление ресурсов автотранспортных предприятий.

Перевозки осуществлялись подвижным составом разной грузоподъемности (таблица 2).

Таблица 2 - Количество автомобилей разных моделей, имеющихся на АТП

Модель автомобиля АТП

АТП 1 АТП 2 АТП 3

КАМАЗ-5510 + прицеп 4 4 4

КАМАЗ-65115 4 5 -

КАМАЗ-65111 - 1 3

УРАЛ-55571 5 5 5

ЗИЛ-45085 - 6 -

Указанные модели автотранспортных средств соответствуют допустимым габаритам эксплуатации, а также ограничениям по полной массе и допустимым нагрузкам на ось.

Этап 2. Формирование массива исходных данных и определение величин ТЭП для разработки плана перевозок (расписания).

Этап 2.1. Формирование данных на основе полученной исходной информации. Исходные данные представлены в таблице 3 и 4.

Этап 2.2. Определение кратчайших

расстояний между ГО, ГП и местами дислокации ПС.

Расстояния между пунктами определены с учетом улиц с односторонним движением и улиц с запрещенным движением для грузовых автомобилей (таблица 5).

Таблица 3 - Характеристика существующих грузопотоков песка и щебня (заявок) от трех грузоотправителей к двенадцати грузополучателям

Условное обозначение ГО Условное обозначение ГП Номер заявки Расстояние, км Объем перевозок, т Вид груза

А1 В1 1 22,5 150 песок

В2 2 3,6 100 песок

В3 3 25,0 - песок

В4 4 24,5 100 песок

В5 5 27,5 50 песок

В6 6 16,5 - песок

В7 7 17,9 - песок

В8 8 34,0 100 песок

А2 В9 9 18,6 100 песок

В10 10 27,0 - песок

В11 11 41,3 150 песок

В12 12 31,6 100 песок

А3 В1 16 13,9 100 щебень

В2 17 10,4 45 щебень

Таблица 4 - Количество автомобилей разных моделей, годных к эксплуатации и не занятых другой работой, ед.

Модель автомобиля АТП

АТП 1 АТП 2 АТП 3

КАМАЗ-5510 + прицеп - 2 3

КАМАЗ-65115 4 2 -

КАМАЗ-65111 - 1 2

УРАЛ-55571 - 5 5

ЗИЛ-45085 - 6 -

Таблица 5 - Матрица расстояний в километрах

о Н ГА ГП АТП 1 АТП 2 АТП 3

В1 В2 В3 В4 В5 В6 В7 В8 В9 В10 В11 В12

А1 22,41 3,58 25,00 24,45 27,21 16,51 17,89 34,00 35,40 22,74 10,92 36,00 10,98 33,19 13,88

А2 32,79 44,89 20,46 28,00 21,70 40,40 32,87 18,66 18,63 27,00 41,24 31,60 45,45 17,09 35,12

А3 13,87 10,31 16,07 16,25 20,54 6,11 9,34 19,60 26,69 13,81 3,06 22,56 6,22 26,40 0,00

АТП 1 18,91 6,42 22,49 20,33 23,06 8,60 12,56 25,39 30,20 19,63 1,98 27,67 - - -

АТП 2 14,01 25,79 3,50 37,55 25,56 20,46 36,01 2,58 22,85 7,56 23,25 12,59 - - -

АТП 3 13,87 10,31 16,07 16,25 20,54 6,11 9,34 19,60 26,69 13,81 3,06 22,56 - - -

Этап 2.3. Определение величин ТЭП.

Исходные значения ТЭП сведены в таблицу 6.

Таблица 6 - Значения технико-эксплуатационных показателей

Модель автомобиля Фактическая грузоподъемность автомобиля qY Среднетехническая скорость движения Vт, км/ч Время погрузки ^, ч Время разгрузки Ч, ч Время работы системы Тс, ч

Пункт погрузки

А1 А2 А3

КАМАЗ-5510 + прицеп 20 24 0,20 0,12 0,20 0,08 10

КАМАЗ-65115 15 0,17 0,10 0,17 0,07

КАМАЗ-65111 14 0,17 0,10 0,17 0,07

УРАЛ-55571 10 0,14 0,09 0,13 0,06

ЗИЛ-45085 6 25 0,12 0,08 0,12 0,05

Этап 3. Обработка исходных данных и проверка возможностей ГО и ГП.

Этап 3.1. Определение возможного объёма перевозок от ГО и к ГП.

Поскольку обеденный перерыв в работе грузовых пунктов отсутствует, то для расчета возможного объёма перевозок из /-го пункта погрузки воспользуемся упрощенной формулой:

Тс - t,

К

где Тс - время работы системы (пункта погрузки), 10 ч.;

^ (¡) - время ездки по 7-ой заявке, ч (номера заявок указаны в таблице 3.5), при этом j-ая заявка имеет минимальную продолжительность движения с грузом;

Ш - время погрузки автомобиля с наибольшей грузоподъемностью у /-го ГО, ч;

qY - фактическая грузоподъемность

автомобиля, 20т;

Хп - количество постов погрузки пункта

(данные из таблицы 3.4).

Приведем пример расчета возможного объёма перевозок первого дня из

погрузочного пункта А1. Для этого необходима информация о времени ездки от ГО до ГП. В первый день из пункта А1 груз перевозится пятерым ГП (данные таблицы 3). Для

расчетов используем минимальный побег (3,6 км) из пункта А1 в пункт В2. При этом время ездки составит 0,43 часа (время на погрузку -

0,20 ч, в пути - 0,15 ч, на разгрузку у ГП - 0,08 ч). Возможный объём перевозок составил:

Qп (0 =

10 - 0,43 + 0,20

0,20

203 = 2931т

Результаты расчетов возможного и планового объёма перевозок от ГО занесены в таблицу 7.

Таблица 7 - Возможный и плановый объемы перевозок от ГО песка и щебня, в тоннах

Погрузочный пункт (ГО) Возможный объем перевозок от ГО песка и щебня, т Плановый объём вывоза песка и щебня по заявкам,т

А1 2931 500

А2 1829 350

А3 1898 145

Согласно расчетам возможный объём перевозок значительно превышает значения планового объема вывоза груза по заявкам,

что свидетельствует о способности системы пропустить заявленный объём груза.

Этап 3.2. Время на пробеги автомобилей между ГО и ГП приведено в таблице 8.

Таблица 8 - Время на движение автомобилей между пунктами

ГО ГП АТП 1 АТП 2 АТП 3

В1 В2 В3 В4 В5 В6 В7 В8 В9 В10 В11 В12

А1 0,93 0,15 1,04 1,02 1,13 0,69 0,75 1,42 1,48 0,95 0,46 1,50 0,46 1,38 0,58

А2 1,37 1,87 0,85 1,17 0,90 1,68 1,37 0,78 0,78 1,13 1,72 1,32 1,89 0,71 1,46

A3 0,58 0,43 0,67 0,68 0,86 0,25 0,39 0,82 1,11 0,58 0,13 0,94 0,26 1,10 0,00

АТП 1 0,79 0,27 0,94 0,85 0,96 0,36 0,52 1,06 1,26 0,82 0,08 1,15 - - -

АТП 2 0,58 1,07 0,15 1,56 1,07 0,85 1,50 0,11 0,95 0,32 0,97 0,52 - - -

АТП 3 0,58 0,43 0,67 0,68 0,86 0,25 0,39 0,82 1,11 0,58 0,13 0,94 - - -

Этап 3.3. Определение нижней границы потребности в автомобилях (Amin).

В связи с тем, что подвижной состав, используемый в перевозках имеет разную грузоподъёмность, расчет нижней границы потребности в автомобилях не востребован.

Этап 3.4. Определение критериев для построения расписания работы автомобилей.

Примем следующие критерии и порядок построения расписания:

1. Первыми в систему выходят автомобили с наибольшей (соответствующей объёму перевозок) грузоподъемностью и так далее по убыванию;

2. Первый автомобиль следует в пункт погрузки с наибольшим объемом вывоза грузов (Qebmo3i=max), Qebieo3i - суммарный плановый объём вывоза груза от /-го ГО; при этом автомобиль направляется из ближайшего АТП к ГО (Н ^ min) ;

3. После погрузки автомобиль движется к ГП по заявке с максимальным объемом (QniiaHj=max), QnriaHj - плановый объём перевозок по j-ой заявке; в случае равенства объёмов по нескольким заявкам предпочтение отдаётся той заявке, в которой ГП наиболее удален от ГО (1г=тах);

В первую очередь используются автомобили большей грузоподъемности: это автопоезда модели КамАЗ-5510 с прицепом - грузоподъемностью 20 т, в количестве 5 единиц - 2

4. После разгрузки автомобиль движется к ближайшему ГО (lx^ min);

5. При выпуске в систему последующих автомобилей необходимо учитывать занятость постов погрузки;

6. Рабочее время водителей

автомобилей должно использоваться

максимально полно (Тф^Тм1).

По достижении времени, определенного режимами труда и отдыха водителей, назначаются обеденные перерывы водителям.

Этап 4. Построение расписания работы автомобилей в ССАСПГ.

Ниже рассмотрен пример построения расписания по первому дню работы

автомобилей.

Расписание представляет собой график, в котором по оси абсцисс откладывается время, а по оси ординат - порядковые номера автомобилей. Тогда, каждая строка расписания соответствует работе во времени определенного автомобиля.

Воспользуемся таблицей объемов перевозок по заявкам за первый день работы (таблица 9).

из АТП2 и 3 из АТП3 (таблица 4). После их использования, если останется не вывезенный объем груза, в систему включаются автомобили меньшей грузоподъемности и т.д.

Таблица 9 - Плановый объем перевозок за первый день, тонн

ГО ГП Объем вывоза,т

В1 В2 В3 В4 В5 В6 В7 В8 В9 В10 В11 В12

А1 150 100 - 100 50 - - 100 - - - - 500

А2 - - - - - - - - 100 - 150 100 350

А3 100 45 - - - - - - - - - - 145

Объем завоза,т 250 145 - 100 50 - - 100 100 - 150 100 995

Каждой модели автотранспортных средств соответствует свое значение времени погрузки и разгрузки (таблица 6).

После назначения каждой ездки делаем корректировку планового объема перевозок по заявке и общего планового объёма вывоза груза от ГО:

Оосту = 0плану - ЧУ,

где Оосту - остаточный объем перевозок, который ещё требуется освоить в текущую смену по у-ой заявке, т;

О плану - плановый объем перевозок по у-ой заявке, т.

ОНевЫв/ = ОвЫвОЗ/ - qY,

где ОневЫву - не вывезенный объем груза, который ещё требуется вывезти в текущую смену от /-го ГО, т;

О вЫвозу - плановый объем вывоза груза от /-го ГО, т.

После разгрузки автомобиль движется без груза в ближайший пункт погрузки.

Назначение ездок происходит до тех пор, пока не будет использовано время работы водителя в ССАСПГ. При этом необходимо учитывать, что в это время также входит время на прохождение нулевых пробегов. Продолжительность обеда водителя изначально принимаем и назначаем равным 1 часу после 4 часов работы водителя и, как правило, после разгрузки либо перед погрузкой.

При построении расписания автомобили должны заканчивать работу в системе до 18 ч. На графике обозначение предела во времени показано пунктирной линией.

В результате получено расписание работы автомобилей в ССАСПГ (рис. 2).

При построении расписания необходимо учитывать, чтобы число автомобилей, обслуживаемых одновременно в одном пункте погрузки, не превышало количества постов погрузки. Так, в работе 10-го автомобиля, грузоподъемностью 15 т, перед второй погрузкой (рис. 2) в расписании необходимо сделать раздвижку на величину простоя в ожидании освобождения одного из трёх экскаваторов.

В результате построения расписания определилось потребное количество автомобилей каждой модели, а также автотранспортные организации, которым они принадлежат. Общая потребность в ПС составила 15 ед. (рис. 2).

Этап 5. Согласование условий обслуживания с клиентурой.

Разработанное расписание содержит детальную информацию о партиях и сроках перевозки грузов в течение дня по каждой заявке. До начала выполнения перевозок эта информация направляется заказчикам (клиентам) для ознакомления, подготовки и организации работы в грузовых пунктах.

В рассматриваемом примере все перевозки спланированы в рамках режимов работы грузовых пунктов в полном объёме.

Этап 6. Расчет результатов работы автомобилей и ССАСПГ.

По расписанию (рис. 2) с помощью модели [3] определены результаты работы отдельных автомобилей в ССАСПГ, и занесены в таблицу 10.

Таблица 10 - Результаты работы автомобилей в ССАСПГ

№ авто- мобил я Время, ч. Пробег, км. Выработка автомобиля в ССАСПГ, тонн. Выработка автомобил я в ССАСПГ, ткм

работы в ССАСП Г в наряд е простоя в ожидании неиспользуемый остаток времени работы в ССАСПГ в ССАСП Г нулевой общий

1 8,39 9,55 - 0,61 161,11 27,75 188,86 120 1835,2

2 7,61 9,01 - 1,39 149,61 33,48 183,09 100 1988,8

3 6,71 8,11 - 2,29 134,88 33,48 168,36 60 1688,8

4 7,87 9,66 - 1,13 156,62 42,88 199,50 100 1905,2

5 7,71 9,5 - 1,29 160,56 42,88 203,44 80 2401,2

6 8,15 10,6 - 0,85 177,07 65,78 242,85 75 1738,8

7 8,14 9,44 - 0,86 215,73 31,10 246,83 75 1708,2

8 8,14 9,44 - 0,86 215,73 31,10 246,83 60 1708,2

9 7,83 9,55 - 1,17 168,10 41,24 209,24 60 1441,1

Продолжение таблицы 10 - Результаты работы автомобилей в ССАСПГ

10 8,41 9,83 0,08 0,59 180,93 34,04 214,97 60 1490,1

11 8,44 10,16 0,26 0,49 183,39 41,24 224,63 60 1947,8

12 7,12 8,13 - 1,88 149,47 24,19 173,66 56 1322,2

13 6,26 8,33 - 2,74 136,21 57,68 193,89 42 1362,1

14 8,09 9,33 - 0,91 145,90 29,68 175,58 40 1138,8

15 6,51 8,63 - 2,49 123,44 55,98 179,42 24 368,4

Итого 115,38 139,23 0,34 19,55 2458,65 592,50 3051,1 5 987 24044,7

Параметры работы ССАСПГ отражает строка «Итого», а также параметром ССАСПГ является количество используемых автомобилей (таблица 10).

Этап 7. Подготовка и выдача заданий водителям.

№

Каждая строка расписания (рис. 2) представляет собой отдельное плановое задание, а каждая строка таблицы 10 -плановые результаты работы автомобиля согласно плановому заданию.

10

11

12

14

1 5

16

17

погрузка песка в А1;

- погрузка песка в А2;

погрузка щебня в А3;

разгрузка в пунктах;

движение с грузом в пункт

холостой пробег;

- время простоя в ожидании погруз-

- п ерерыв водителя на обед;

- нулевые пробеги;

1-5 автомобиль - КамАЗ 5510 с прицепом (20 т);

6-11 автомобиль - КамАЗ 65115 (15 т); 12-13 автомобиль - КамАЗ 55111 (14 т); 14 автомобиль - УРАЛ 55571(10 т);

Рис. 2. График работы автомобилей в ССАСПГ

9

в

Заключение

Представленный расчет оперативного плана перевозок строительных навалочных грузов (песка и щебня) от трех ГО двенадцати ГП подтверждает работоспособность разработанной автором методики и возможность ее применения в практической работе при организации централизованных перевозок грузов помашинными отправками в городах по территориальному методу.

Библиографический список

1. Войтенков С.С. Совершенствование оперативного планирования перевозок грузов помашин-ными отправками в городах: Автореф. дис... канд. техн. наук: 05.22.10. - Иркутск, 2011. - 20 с.

2. Войтенков С.С. Методика оперативного планирования работы автомобилей при террит ориальном методе централизованных перевозок грузов помашинными отправками/ Электронный научный журнал "Молодежный вестник ИрГТУ", №1 (март) - 2011. - 9 с.

3. Войтенков С.С. Модель описания функционирования совокупности средних автотранспортных систем перевозок грузов (ССАСПГ) // Технология, организация и управление автомобильными

перевозками: Сборник научных трудов №3. - Омск: СибАДИ, 2010 - с. 261-264.

APPLICATION OF THE CARGO TRANSPORTATION OPERATIONAL PLANNING TECHNIQUE BY LORRY SENDING IN THE SET OF

AVERAGE CARGO TRANSPORTATION SYSTEMS IN SAND AND GRAVEL DELIVERY

S. S. Voitenkov

The technique of centralized cargo transportation operating planning by lorry sending of territorial method, developed by the author, used for sand and gravel transportation planning

Войтенков Сергей Сергеевич - старший преподаватель каф. «Организация перевозок и управление на транспорте» СибАДИ. Основное направление научных исследований - теоретические основы планирования и организации централизованных грузовых автомобильных перевозок помашинными отправками в городах. Общее количество публикаций - 18 статей, одна из которых в издании, утвержденном ВАК России.

E-mail: kaf_oput@sibadi.org

УДК 623.3

ОЦЕНКА ГЕНЕРАЦИИ ПОЕЗДОК ТОРГОВО-ДЕЛОВЫМ ЦЕНТРОМ, ВКЛЮЧАЮЩИМ РАЗЛИЧНЫЕ ОБЪЕКТЫ ТЯГОТЕНИЯ

А. Н. Зедгенизова, А. В. Зедгенизов

Аннотация. В статье рассматривается режим функционирования крупного торгового центра в течении суток. Выявлен режим функционирования прилегающей парковки, показана её загрузка по часам суток. Рассмотрены объемы генерации к отдельным типам использования территории в торговом центре, с учетом разделения прибывающих на индивидуальном транспорте и на общественном.

Ключевые слова: оценка транспортного спроса, генерация корреспонденций, продолжительность паркирования, емкость транспортного расчетного района.

Введение

Для своевременного и полного удовлетворения потребностей в перевозках, инженеры в области транспорта должны владеть актуальной информацией о состоянии транспортной и градостроительной инфраструктуры, иметь представления о предпочтениях резидентов по использованию транспорта, корректировать работу общественного транспорта и важ-

нейших узлов улично-дорожной сети (УДС) и т.д. Однако, получение информации, связанной с предпочтениями резидентов или объеме транспортных корреспонденций между расчетными транспортными районами, является весьма трудоемкой задачей и не может быть реализована в относительно короткие сроки. Одновременно с этим, темпы роста территорий, и различных сервисов, особенно в цен-