Оптимізація вантажопідйомності транспортних засобів

Оптимізація вантажопідйомності транспортних засобів полягає у визначенні мінімальної вантажопідйомності цих засобів, достатньої для перевезень пошти в установлені Адміністрацією зв’язку нормативні строки її пересилання між об’єктами поштового зв’язку.

Мінімальна вантажопідйомність транспортних засобів для перевезень пошти в мережі поштового зв’язку довільної структури, що містить n вузлів, визначається наступними даними:

- матрицею міжвузлових потоків L (P, S), елемент (P, S) якої (P = 1… n, S = 1… n, P ≠ S) дорівнює значенню потоку, що прямує від вузла P до вузла S;

- таблицею маршрутів M_k (k = 1… m), в якій зазначені всі маршрути, що використовуються для перевезень пошти з переліком усіх вузлів, через які кожний з цих маршрутів проходить;

- матрицею планів прямування пошти N (P, S), елемент (P, S) якої зазначає поштовий маршрут M_k, яким відправляється пошта з вузла P до вузла S, та вузол R, в якому ця пошта здається.

У загальному випадку пересилання пошти між вузлами P і S здійснюється l маршрутами через l - 1 транзитних вузлів, тому потік (P, S) завантажує всі ділянки всіх маршрутів, через які він прямує.

Оскільки завантаженість транспортних засобів на різних ділянках поштових маршрутів є різною, необхідна вантажопідйомність цих засобів визначається максимальним завантаженням, яке існує на одній з ділянок кожного з зазначених маршрутів.

Виходячи з цього, необхідно знайти всі потоки, що прямують по кожній ділянці кожного маршруту, підсумувати ці потоки та обрати максимальні значення зазначених сум по кожному з цих маршрутів. При цьому максимальні завантаженості на прямому (непарному) і зворотному (парному) маршрутах визначають один транспортний засіб.

Алгоритм визначення вантажопідйомності транспортних засобів наведено на рис. 4.18.

Алгоритм містить 22 блоки.

 

Початок

1. Уведення значення кількості вузлів n

2. Уведення матриці

міжвузлових потоків M (P,S)

3. Уведення таблиці маршрутів M_k

4. Уведення матриці планів

прямування пошти N (P,S)

 

5. P = 0

 

6. P = P + 1, S = 0

7. P = n + 1 Так

Ні

8. S = S + 1

Так 9. S = P

 

Ні

Так 10. S = n + 1

 

Ні

11. V = P

12. Визначення з матриці N (P,S) маршруту M_k,

яким прямує пошта з V в S

13. Визначення значення R з матриці N (P,S)

14. Визначення значення W з таблиці M_k

15. Занесення значень P, S, (P, S)

в масив ділянки V, W маршруту M_k

16. V = W

Ні

17. V = R

Так

Ні Так

18. V = S

 

 

19. Підсумовування значень потоків (P, S),

що прямують через ділянки V, W маршрутів M_k

20. Визначення максимальних сум потоків (P, S),

що прямують через ділянки V, W маршрутів M_k

21. Виведення значень P, S,(P, S), що

прямують через ділянки V, W маршрутів M_k

 

 

22. Виведення максимальних сум потоків

(P, S), що прямують через ділянки V, W

маршрутів M_k

 

Кінець

 

Рисунок 4.18. Алгоритм визначення вантажопідйомності транспортних засобів

У блоках 1 – 4 здійснюється уведення вихідних даних:

- числа вузлів мережі n;

- матриці міжвузлових потоків M (P, S);

- таблиці маршрутів M_k;

- матриці планів прямування пошти N (P, S).

У блоках 5 – 10 здійснюється формування чергових значень номерів вузлів P, S, за якого зазначені змінні приймають значення P = 1… n, S = 1… n, P ≠ S, тобто від 1, 2 до n, n - 1. При формуванні наступного (неіснуючого) значення P = n + 1 здійснюється перехід від блоку 7 до блоку 19.

У блоці 11 змінній V надається значення P.

У блоках 12, 13 з матриці N (P, S) визначається маршрут M_k, яким прямує пошта з V в S і номер транзитного вузла R, в якому ця пошта здається.

У блоці 14 з переліку вузлів маршруту M_k визначається номер вузла W, наступного після вузла V.

У блоці 15 номери вузлів P, S і значення потоку (P, S) заносяться в масив ділянки V, W маршруту M_k.

У блоці 16 змінній V надається значення W.

У блоці 17 перевіряється виконання умови V = R, тобто перевіряється, чи пройдений маршрут M_k до вузла здавання пошти R. Якщо “Ні” – повторне виконання блоків 14, 15, 16 з черговими значеннями змінних V і W, якщо “Так” – перехід до блоку 18.

У блоці 18 перевіряється виконання умови V = S, тобто перевіряється, чи пройдені всі маршрути M_k, що з’єднують вузли P і S. Якщо “Ні” – повторне виконання блоків 12, 13, 14, 15, 16 з черговим маршрутом M_k, черговим вузлом здавання пошти R і черговими значеннями змінних V і W, якщо “Так” – повернення до блоку 8 і формування нових значень P і S.

У блоках 19, 20 здійснюється підсумовування значень потоків (P, S), що прямують через всі ділянки V, W усіх маршрутів M_k, і визначення максимальних значень цих сум.

У блоках 21, 22 здійснюється виведення значень P, S, (P, S), що прямують через всі ділянки V, W усіх маршрутів M_k, й усіх максимальних сум потоків (P, S), що прямують цими маршрутами.

Значення міжвузлових потоків визначаються в періоди їх обстеження (як правило, окремо по кожному з видів пошти по кожному з днів обстеження).

Аналіз проведених обстежень свідчить про багаторазові зміни величин поштових потоків по днях тижня, місяцях, періодах.

При цьому спостерігається зростання поштових потоків від початку тижня до його середини і падіння поштових потоків від середини тижня до його закінчення.

Суттєві зміни величин поштових потоків по днях тижня потребують відповідних змін вантажопідйомності транспортних засобів для перевезень пошти.

Значні перспективи багаторазових змін вантажопідйомності транспортних засобів відкриває використання для перевезень пошти автомобілів з причепами.

Розглянемо зазначені зміни на приклади регіонального маршруту, що з’єднує регіональний вузол РВ з двома окружними вузлами ОВ-1 і ОВ-2.

На рис. 4.19 наведено орієнтовний графік змін величин поштових потоків на протязі тижня (відносні одиниці).

 

 

Нд Пн Вт Ср Чт Пт Сб

 

Рисунок 4.19. Орієнтовний графік змін величин поштових потоків на протязі тижня

 

У табл. 4.25 наведено значення вантажопідйомності транспортних засобів на маршруті РВ – ОВ-1 – ОВ-2 по днях тижня, які відповідають графіку змін величин поштових потоків по цих днях.

 

Таблиця 4.25. Значення вантажопідйомності транспортних засобів по днях тижня

Дні тижня	Транспортні засоби	Кількість контейнерів
Загальна	РВ – ОВ-1	РВ – ОВ-2
Понеділок	1 автомобіль з причепом
Вівторок	1 автомобіль з причепом, 1 автомобіль без причепу
Середа	2 автомобілі з причепами
Четвер	2 автомобілі з причепами
П’ятниця	1 автомобіль без причепу, 1 автомобіль з причепом
Субота	1 автомобіль з причепом
Неділя	1 автомобіль без причепу
У середньому за день	1,57 автомобіля з 1,14 причепа	48,86	24,43	24,43
Усього за тиждень	11 автомобілів з 8 причепами

 

Як випливає з табл. 4.25, за рахунок варіації вантажопідйомностей автомобілів з причепами досягається певна економія транспортних засобів (11 автомобілів з 8 причепами за тиждень замість 14 автомобілів з 14 причепами при визначенні вантажопідйомностей транспортних засобів за їх максимальними значеннями).