Как составить кольцевой маршрут

Основы разработки маршрутов движения автотранспорта

Транспортные средства во время перевозок должны передвигаться в соответствии с такой организацией, которая обеспечивает наибольшую производительность и наименьшую себестоимость перевозок. Чтобы достичь указанных результатов, необходимо иметь в виду, что движение транспортных средств происходит по маршрутам.

Маршрутом движения называют целенаправленно выбранный путь движения транспортного средства от начального пункта погрузки до возврата в него или до конечного пункта выгрузки при завершении процесса транспортировки, который обозначен последовательностью пунктов завоза и вывоза грузов. Обычно выделяют три типа маршрутов: маятниковые, кольцевые, сборочно-развозочные.

Создание маршрута направлено, в первую очередь, на точное определение оптимального объема грузовых перевозок со склада и определение того количества автомобилей, которые должны принять участие в этих перевозках. Положительными последствиями маршрутизации считаются следующие эффекты:

• сокращение простоев автомобилей под погрузкой и разгрузкой;
• повышение эффективности использования подвижного состава;
• высвобождение из сфер обращения значительных материальных потребителей;
• повышение производительности автомобиля;
• сокращение количества транспортных средств, которые поступают на склад.

В ситуации созданных маршрутов, определенных и соблюдаемых сроков поставки возможно полуторакратное и даже двукратное сокращение производственных запасов потребителей.

«Разработка кольцевых маршрутов движения автотранспорта» 👇

Для разработки любого маршрута движения важны такие его параметры, как длина и оборот подвижного состава. Длина маршрута — это путь, который транспортное средство проходит от начального пункта маршрута до конечного. Оборот подвижного состава на маршруте представляет собой законченный цикл движения (т.е. когда транспортное средство вернулось в начальный пункт, а все соответствующие операции оказались выполненными).

Разработка маршрутов движения автотранспорта, как правило, требует соблюдения следующих требований:

• пути движения транспорта должны соответствовать направлениям грузопотоков;
• встречные перевозки должны быть полностью исключены, а повторные перевозки — максимально сокращены;
• грузы должны быть совместимы с перевозкой, что означает возможность последовательной перевозки различных грузов без предварительной подготовки подвижного состава или порчи груза;
• транспорт должен передвигаться между грузопунктами по кратчайшим расстояниям, по улицам и дорогам с твердым покрытием и наименьшей интенсивностью движения;
• должна быть обеспечена возможность движения транспорта с максимальной для данных условий скоростью, но с обязательным обеспечением безопасности движения;
• необходимость достижения максимальной производительности транспорта и минимальной себестоимости.

Существует множество вариантов маршрутов, по которым может быть совершена та или иная перевозка. Выбор между этими вариантами зависит от значений ряда параметров, которые играют важную роль в данном вопросе. Речь идет про размещение пунктов производства и потребления, размеры партий грузов, условия и требования на поставки, грузоподъемность транспорта и месторасположения автотранспортных предприятий.

Особенности разработки кольцевых маршрутов движения автотранспорта

На этапе разработки маршрутов движения автотранспорта нужно иметь в виду, что наибольшей целесообразностью отличается организация движения по маятниковым маршрутам с обратным не полностью груженым пробегом или с груженым пробегом. Организация кольцевых маршрутов может иметь место только, если нет возможности организовать маятниковые маршруты с использованием обратного пробега.

Когда составляют кольцевые маршруты движения, нужно внимательным образом изучить все их возможные варианты. Только в этом случае можно выбрать именно тот вариант, который обеспечивает наивысший коэффициент использования пробега.

На данный момент наработан многолетний опыт разработки кольцевых маршрутов автотранспорта. В связи с этим было составлено и использовано на практике большое число методов и алгоритмов маршрутизации. В частности, согласно одному из самых популярных алгоритмов, кольцевой маршрут движения автотранспорта может быть разработан путем последовательной реализации следующих этапов:

1. Отображение всей обслуживаемой области с потребителями в полярных координатах, в начальной точке которых находится распределительный центр.
2. Указание у каждого потребителя объема заказа.
3. Увеличение значения полярного угла
4. Поворот полярной оси относительно своего начального положения.
5. Подсчет суммы заказов потребителей, которые попадают в образуемый сектор.
6. Фиксация образованного сектора после того, как сумма заказов достигнет вместимости транспортного средства.
7. Формирование внутри образованного сектора кольцевого маршрута объезда всех потребителей любым оптимизационным способом (в случае превышения фактического времени движения по кольцевому маршруту допустимого значения осуществляется уменьшение сектора).
8. Построение следующего сектора и определение в нем кольцевого маршрута.

Далее перечисленные шаги выполняются до тех пор, пока обслуживаемая область не будет полностью вся покрыта секторами.

Лекция

Кольцевые маршруты

Кольцевой маршрут – маршрут движения автомобиля по замкнутому контуру, соединяющему несколько потребителей (поставщиков).

Различают развозочные, сборные и сборно-развозочные кольцевые маршруты.

Развозочным маршрутом называется такой маршрут, при котором продукция загружается у одного поставщика и развозится нескольким потребителям.

Сборный маршрут – это маршрут движения, когда продукция получается у нескольких поставщиков и доставляется одному потребителю.

Сборно-развозочный маршрут представляет собой сочетаниепервых двух.

Принципиальная схема кольцевого маршрута.

Зачастую, решая задачу выбора оптимального кольцевого маршрута, мы не всегда задумываемся над вопросом: почему доставка груза в каждую из, например, шести точек обязательно должна осуществляться с помощью единого кольцевого маршрута? Не исключено, что для некоторых точек выгоднее кольцевой маршрут, а для оставшихся — маятниковый. Таким образом, необходимо решить две задачи: задачу разбиения множества грузополучателей на подмножества и задачу разработки правил предпочтения кольцевых маршрутов маятниковым для одних и тех же точек. Начнем со второй задачи, имея в виду то очевидное обстоятельство, что многозвенных кольцевых маршрутов не бывает, так как необходимость возить груз, только частично избавляясь от него в каждой точке маршрута, резко увеличивает грузооборот. В маятниковом маршруте выгружается весь перевозимый груз. Доставку грузов многозвенными кольцевыми маршрутами трудно увязывать с режимами работы потребителей продукции, что увеличивает время простоя транспортного средства. Последнее обстоятельство ставит под угрозу доставку грузов во все пункты потребления в течение рабочего времени.

Начнем с простейших задач. Имеются две точки доставки груза. В первую точку необходимо доставить a₁ тонн груза, во вторую, — a₂. Расстояние между точками равно s₁, длина пути от грузоотправителя до первой точки равна l₁, до второй, — l₂. Очевидно, что грузооборот двух маятниковых маршрутов равен:

a₁ · l₁ + a₂ · l₂

Грузооборот кольцевого маршрута определяется по формуле:

(a₁ + a₂) · l₁ + a₂ · s₁

Пусть кольцевой маршрут предпочтительнее двух маятниковых:

(a₁ + a₂) · l₁ + a₂ · s₁ ≤ a₁ · l₁ + a₂ · l₂

После элементарных преобразований найдем условие предпочтения кольцевого маршрута из двух грузополучателей двум маятниковым маршрутам:

l₂ ≥ l₁ + s₁ (1)

Услови (1), как и последующие далее условия, не следует рассматривать и критиковать с точки зрения геометрии треугольника, мы имеем дело с длинами весьма извилистых дорог в трехмерном пространстве.

Пример 1: a₁=0,45 т., a₂=0,6 т., l₁=8 км., l₂=21 км., s₁=4 км.

Условие (1) выполняется (218+4), кольцевой маршрут выгоднее. Это можно проверить. Грузооборот маятниковых маршрутов равен 0,45·8+0,6·21=16,2 т·км. Грузооборот кольцевого маршрута равен: (0,45+0,6)·8+0,6·4=8,4+2,4=10,8 т·км. Если бы величина l₂ была не более 11 км., то выгоднее были бы маятниковые маршруты.

Пусть имеются три точки для доставки груза. Дополним исходные данные следующими величинами: в третью точку необходимо доставить груз весом a₃, расстояние между второй и третьей точками равно s₂, длина пути от грузоотправителя до третьей точки равна l₃. Условие предпочтения кольцевого маршрута перед тремя маятниковыми запишется в виде:

l₁ · (a₁ + a₂ + a₃) + s₁ · (a₂ + a₃) + s₂ · a₃ ≤ a₁ · l₁ + a₂ · l₂ + a₃ · l₃

После несложных преобразований получим:

a₂(l₂ − l₁ − s₁) + a₃(l₃ − l₁ − s₁ − s₂) ≥ 0

Поскольку левая часть полученного неравенства есть число неотрицательное, то из условий неотрицательности величин, заключенных в скобки, вытекают следующие условия предпочтительности кольцевого маршрута трем маятниковым:

l₂ ≥ l₁ + s₁
l₃ ≥ l₁ + s₁ + s₂ (2)

Пример 2: a₁=3 т., a₂=2 т., a₃=1,5 т., l₁=13 км., l₂=21 км., l₃=25 км., s₁=5 км., s₂=4 км.

Условие (2) выполняется: (2113+5) и (2513+5+4). Грузооборот кольцевого маршрута равен 108 т·км., трех маятниковых, — 118,5 т·км. Читатель имеет возможность в этом убедиться, обратившись к исходной записи условия предпочтительности.

В общем виде, условия предпочтения кольцевого маршрута с n грузополучателями перед таким же количеством маятниковых маршрутов запишутся так:

 (3)

А теперь перейдем к решению задачи разбиения множества грузополучателей на подмножества. Покажем способ разбиения на конкретном примере. При этом будет использован способ построения кратчайшей связывающей сети [1]. В приведенной ниже матрице расстояний последовательно выберем минимальные элементы, за исключением элементов первой строки и первого столбца (столбец грузоотправителя). Поскольку матрица симметрична, ограничимся правой половиной (по диагонали) матрицы.

№ п/п	0	1	2	3	4	5
0	х	17,5	26	12,5	13	19
1	17,5	х	15	16	22	25
2	26	15	х	16	22,5	21,5
3	12,5	16	16	х	7	9
4	13	22	22,5	7	х	6
5	19	25	21,5	9	6	х
Груз, т.	0,3	0,2	0,4	0,5	0,25

Выделенные элементы записаны жирным шрифтом. Если графически изобразить связи между выделенными точками, то из любой точки рассматриваемого множества из пяти точек можно попасть в любую другую точку. Более того, количество выделенных точек даже избыточно. Например, одно число 16 лишнее, но оставлено из-за того, что таких чисел ровно два. Число 9 тоже избыточно для получения кратчайшей связывающее сети, но оставлено из-за того, что в сети есть отрезок длиной 16 единиц.

Удалим из связывающей сети максимальный элемент. Таких элементов два — числа 16. После их удаления точки 1 и 2 уже ничего не связывает с остальными точками множества. Независимо от того, удалим ли мы число 9 или оставим, множество из пяти точек естественно разбивается на два подмножества точек: (1,2) и (3,4,5). Вот для этих подмножеств и проверим соответствующие условия предпочтения кольцевых маршрутов маятниковым.

Сначала отметим, что оптимальный кольцевой маршрут по минимуму грузооборота для всех пяти точек, найденный методом «ветвей и границ», определяется следующей последовательностью обхода точек: 0–4–5–3–1–2–0. Суммарный грузооборот равен 47,45 т·км.

Исходные данные для подмножества точек (1,2) следующие: a₁=0,3 т., a₂=0,2 т., l₁=17,5 км., l₂=26км., s₁=15 км.

Условие (2) не выполняется, маятниковые маршруты выгоднее. Грузооборот маятниковых маршрутов равен: 17,5·0,3+26·0,2 = 5,25+5,2 =10,45 т·км. Минимальный грузооборот кольцевого маршрута равен: 17,5·0,5+15·0,2=8,75+3=11,75 т·км.

Исходные данные для подмножества точек (3,4,5) следующие: a₁=0,4 т., a₂=0,5 т., a₃=0,25 т.,l₁=12,5 км., l₂=13 км., l₃=19 км., s₁=7 км., s₂=6 км.

Условие (3) не выполняется, маятниковые маршруты выгоднее. Грузооборот маятниковых маршрутов равен: 12,5·0,4+13·0,5+19·0,25 = 5+6,5+4,75=16,25 т·км. Минимальный грузооборот кольцевого маршрута равен: 12,5·1,15+7·0,75+6·0,25=14,375+5,25+1,5=21,125 т·км.

Суммарный грузооборот по пяти маятниковым маршрутам равен 10,45+16,25=26,7 т·км. Грузооборот по оптимальному кольцевому маршруту для этих же пяти точек, как указывалось выше, равен 47,45 т·км.

Частое преимущество маятниковых маршрутов перед кольцевыми будет наблюдаться до тех пор, пока не будет разработана единая нормативная и методологическая база для определения стоимости провоза груза, холостого пробега транспорта, стоимости погрузочно-разгрузочных работ и времени ожидания начала этих работ. Решения задач маршрутизации по минимуму грузооборота не учитывают холостой пробег транспорта, а по минимуму пути — изменяющееся количество перевозимого груза.

Найденные условия предпочтения одного вида маршрута другому существенно упрощают задачу выбора оптимальных кольцевых маршрутов, так как простое правило разбиения множества точек потребления на два и более подмножеств резко уменьшает размерность возможных задач выбора оптимальных кольцевых маршрутов.

Расчет показателей работы подвижного состава на маршрутах

По каждому маршруту требуется вычертить упрощенную схему перевозок с указанием места расположения АТП, привести необходимые исходные данные, включая режим работы подвижного состава и определить следующие показатели:

— время простоя подвижного состава в пунктах погрузки и разгрузки за ездку;

— время ездки и оборота;

— количество ездок и оборотов за время в наряде;

— время работы подвижного состава на маршруте, время в наряде и время работы водителя;

— количество груза, перевозимого одним автомобилем (автопоездом) за ездку, оборот и время в наряде;

— транспортная работа, выполняемая одним автомобилем (автопоездом) за ездку, оборот и время в наряде;

— средняя длина ездки с грузом и среднее расстояние перевозки за оборот;

— коэффициенты статистического и динамического использования грузоподъемности за оборот;

— пробег с грузом, холостой, нулевой и общий пробеги одного автомобиля за время в наряде;

— коэффициент использования пробега за оборот и время в наряде;

— техническая и эксплуатационная скорость за время в наряде;

— количество автомобилей на маршруте;

— количество полуприцепов на маршруте (при работе с перецепкой полуприцепов);

— интервал и частота движения на маршруте;

— автомобиле-дни эксплуатации подвижного состава на маршруте за год.

Для показателей работы подвижного состава на первом маршруте необходимо привести исходные формулы и подробный расчет. Основные формулы для расчета приведены в Приложении 6.

Для маршрутов с использованием перецепки полуприцепов определяется как время простоя автомобиля-тягача в пунктах погрузки и разгрузки (вызванное перецепкой полуприцепов), так и время простоя полуприцепов под погрузкой и разгрузкой.

Количество оборотов и ездок за время в наряде должно иметь целое значение.

При определении времени работы подвижного состава на маршруте следует учитывать, что формальный подход к фиксации нулевого пробега может вызвать необходимость выделения нетипового последнего оборота (т. к. он может быть завершен с уменьшенным холостым пробегом). Поэтому проведенные расчеты необходимо корректировать в зависимости от длины последней ездки.

Время работы водителя за смену, определяемое с учетом затрат времени на подготовительно-заключительные работы, должно обеспечивать полное использование месячного фонда рабочего времени. Оно по возможности не должно превышать 10 часов и только в исключительных случаях (например, если время оборота при односменной работе превышает 4,85 ч.) может быть увеличено до 12 часов.

Рассчитанное количество автомобилей на маршруте не округляется и рассматривается как среднее значение за рабочий период.

Количество полуприцепов, интервал и частота движения на маршруте определяется для наиболее напряженной ситуации, т. е. для рабочих дней с полным выходом автомобилей (в этом случае рассчитанное количество автомобилей округляется до большего целого значения).

Кольцевой маршрут

На
кольцевом маршруте
за каждый оборот может осуществляться
более двух ездок, но общее количество
ездок на маршруте определяется так же,
как и на маятниковых маршрутах, формулы
(55) – (64). Кроме того, внимательно следует
рассчитывать величину l_общ,
правильно учитывая нулевые пробеги
автомобиля.

Рис. 6. Схема
кольцевого маршрута

Число ездок (за день, смену) zе = [Тм/tо]ּn + , n>2,	(74)
Дополнительная ездка
n, если ∆Тм/((∑lгi + lхj)/Vт) + ∑tпвi )≥1, = 2, если ∆Тм/((lг1 + lх1 + lг2)/Vт) + ∑tпвi )≥1, 1, если ∆Тм/((lг1/Vт ) + tпв1)≥1, 0, в противном случае.	(75)

Остальные величины
(t_о,
∆Т_м,
Q,
P,
Т_н.ф,
l_общ)
рассчитываются так же, как и на маятниковых
маршрутах, формулы
(66) — (73).

Приведём
пример выполнения расчета параметров
работы автомобиля
в особо
малой системе (маятниковый маршрут, с
обратным груженым пробегом), исходные
данные представлены в табл. 3.

l_м
= l_г
+ l_х
= 17 + 17 = 34
км.

t_е1
= (l_г1
/ V_т)
+ t_пв
= (17/20) +
0,5 = 1,35 ч.

t_е2
= (l_г2
/ V_т)
+ t_пв
= (17/20) +
0,5 = 1,35 ч.

t_о=
t_е1
+ t_е2
= (l_м/V_т)
+2t_пв
= 37/20 + 1,0 = 2,70 ч.

(
t_е1
+ t_е2)/2
= (1,35 +
1,35)/2 = 1,35 ч.

Q_е
= qγ
= 7 · 0,75 = 5,25 ч.

Q_о
= Q_е1
+ Q_е2
= 2q∙γ
= 10 т.

Р_е1
= Р_е2
= qγ·l_г
= 7 · 0,75 ·
17 = 89,25 т·км.

Р_о
= Р_е1
+ Р_е2
= q∙γ∙l_г1
+ q∙γ∙l_г2
= 7
· 0,75 · 17 + 7 · 0,75 · 17 =

= 178,5 т·км.

Таблица
3

Исходные данные для лабораторной работы №2 (маятниковый маршрут, с обратным гружёным пробегом)

Показатель	Варианты
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Грузоподъёмность автомобиля, т	7	14	12	12	10	11	7	7	11	10	11	10	11	9	9	9	8	8
Коэффициент использования грузоподъёмности	0,75	0,8	0,8	0,9	0,8	0,9	1,0	1,0	1,0	0,8	1,0	0,8	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
Плановое время в наряде, ч	10	12	10	12	14	12	11	9	9	12	9	12	12	12	12	12	12	12
Время на погрузку-выгрузку, ч	0,5	0,4	0,3	0,2	0,3	0,3	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Расстояние перевозки груза в прямом направлении, км	10	12	13	9	4,5	5	5	6	7	11	7	11	7	9	9	9	8	9
Расстояние перевозки груза в обратном направлении, км	10	12	13	9	4,5	5	5	6	7	11	7	11	7	9	9	9	8	9
Первый нулевой пробег, км	8	6	7	7	6	3,5	5	5	5	9	5	9	3,5	3,5	3,5	3,5	3,4	3,4
Второй нулевой пробег, км	5	8	9	9	10	12	7	7	7	4	7	4	9	9	9	9	9	9
Техническая скорость, км/ч	30	28	29	27	29	30	32	32	32	32	32	32	32	32	32	29	29	29

Таблица
4

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Движение автотранспорта происходит по маршрутам.

Маршрут движения – путь следования автомобиля при выполнении перевозок.

Маршруты движения могут быть двух типов:

1. Маятниковые маршруты. При маятниковом маршруте путь следования автомобиля между двумя грузопунктами неоднократно повторяется.

2. Кольцевые маршруты. Кольцевой маршрут – маршрут движения автомобиля по замкнутому контуру, соединяющему несколько потребителей (поставщиков). Разновидностями кольцевых маршрутах являются развозочные, сборные и сборно-развозочные маршруты.

   • Развозочным называется такой маршрут, при котором продукция загружается у одного поставщика и развозится нескольким потребителям.

   • Сборный маршрут — это маршрут движения, когда продукция получается у нескольких поставщиков и доставляется одному потребителю.

   • Сборно-развозочный маршрут – это сочетания развозочного и сборного маршрутов.

Маршрутизация перевозок – наиболее совершенный способ организации материала потока грузов со склада потребителя. Создание маршрута позволяет точно определить оптимальный объем перевозок грузов со склада, количества автомобилей, осуществляющих эти перевозки, что способствуют сокращению простое автомобилей под погрузкой и разгрузкой, эффективному использованию подвижного состава и высвобождению из сфер обращения значительных материальных потребителей. Вместе с тем маршрутизация перевозок позволяет повысить производительность автомобиля при одновременном сокращении количества транспортных средств, поступающих на склад. В условиях, когда созданы маршруты, определены сроки поставки и они соблюдаются, производственные запасы потребителей могут сокращаться в 1,5 — 2 раза.

Роль маршрутизации заключается также в том, что по­требители, производители и торговые посредники получают возможность составления реальных проектов по текущим планам и обеспечить эффективную организацию работы с оперативными заявками на транспорт общего пользования.

Правильная маршрутизация грузопотоков не только укрепляет взаимодействие всех участников логистических процессов, но и способствует более тесной интеграции производственно-хозяйственной деятельности всех звеньев логистических цепей.

Основные элементы маршрута:

1. длина маршрута – путь, проходимый автомобилям от начального до конечного пункта маршрута;

2. оборот автомобиля – законченный цикл движения, т.е. движения от начального до конечного пункта.

Одной из задач в логистической системе является разработка стратегии и логистической концепции, построение модели транспортного обслуживания потребителей и фирм. Это стратегия основывается на расчете рациональных маршрутов перевозки и составления оптимальных графиков (расписаний) доставки продукции потребителю, т.е. отвечает на вопросы, когда, сколько и в какое время должны быть доставлены грузы. Вариантами организации движения автомобиля могут быть: маятниковый маршрут с обратным порожним пробегом или развозочный маршрут при перевозки мелкопартионных грузов потребителям.

На практике при планировании работы автомобилей по маятниковым маршрутам с обратным холостым пробегом руководствуются единственным правилам: последний пункт разгрузки автомобилей должен быть как можно ближе к автохозяйству. Считается, что при соблюдении этой основанной на здравом смысле рекомендации обеспечивается минимум пробега без груза.

Логистическая система может заниматься и прикреплением поставщиков к потребителю. Это может быть при наличии у поставщика региональных складов, находящихся в различных экономических районах, и определенного количества потребителей

Разработка оптимального маршрута грузоперевозки — это важная задача при оказании качественных транспортно-экспедиторских услуг, на основе которой строится вся логистическая цепочка. Оптимальный маршрут позволяет не только гарантировать своевременную доставку груза получателю, но и существенно снизить затраты на его доставку, сделав её при этом максимально быстрой и надёжной. Он создаётся в результате сравнительного анализа всех возможных маршрутов.

При разработке оптимального маршрута учитываются:

• Пункты отправки и назначения.

• Условия в пункте отгрузки и в пункте назначения.

• Требуемые сроки доставки.

• Ограничения по стоимости перевозки.

• Габариты и вес перевозимого груза.

• Доступность перевозки груза различными видами транспорта.

• Наличие договорных отношений с компаниями-перевозчиками.

• Собранная и проанализированная информации.

• Требования по сопровождению груза.

При разработке оптимального маршрута необходимо собрать и проанализировать множество показателей, таких как:

• Груз.

• Дорога.

• Выбор транспортного средства.

• Список государственных организаций, согласующих и контролирующим маршрут.

• Требования по таможенному оформлению и др.