Транспортных средств
Задачи такого типа относятся к задачам с неопределенными условиями. Для определения состава парка необходимы данные об объемах и условиях предстоящих перевозок, характеристики грузопотоков (партионность, сроки и размеры подач). В то же время заранее с достаточной точностью установить объемы, размер подач, периодичность поступления заявок на перевозку грузов на перспективу бывает сложно, скорее, невозможно. Вместе с тем общее количество грузов, подлежащих перевозке в течение года, закономерность поступления заявок, партионность подач при наличии определенной статистики либо с использованием законов распределения случайных величин могут быть с определенной степенью достоверности определены.
Задача сводится к тому, чтобы интервал колебаний размера партий груза разбить на подинтервалы, соответствующие грузоподъемности имеющихся или планируемых к приобретению транспортных средств и определить необходимое их число для перевозки партий груза.
Зная закон распределения случайной величины, вероятность попадания ее в заданный интервал можно определить по формуле
. (5.5)
Пример. На железнодорожную станцию для клиентов, размещающихся в зоне, обслуживаемой автопредприятием, в течение года поступают грузы. Объем поступления за год составляет 10 тыс. т. Распределение объемов партий грузов подчиняется экспоненциальному закону. Средний размер партий груза q = 1,25 т, размер минимальной партии q min = 0,5 т. Длина ездки с грузом l ег = 15 км, время работы подвижного состава на маршруте Тм = 7 ч.
Для перевозки предполагается использовать подвижной состав с технико-эксплуатационными показателями, приведенными в табл. 5.4.
Необходимо определить, сколько автомобилей каждой модели необходимо иметь для перевозки грузов.
Распределение размеров партий груза по экспоненциальному закону показано на рис. 5.3.
Применительно к заданному условию партии груза размером до 1 т (зона 1) целесообразно перевозить автомобилем «Газель», от 1 и до 2,5 т (зона 2) – автомобилем «Бычок» и партии размером более 2,5 т (зоны 3 и 4)– автомобилем КамАЗ, причем при поступлении партий груза массой более 8 т – двумя и более рейсами.
Вероятность прибытия партий груза в каждом диапазоне можно определить с помощью функции распределения вероятностей для экспоненциального закона
= F (1) – F (0,5) = 1 – exp [– 1,25 (1 – 0,5)] – {1 – exp [– 1,25 ×
× (0,5 – 0,5)]} = exp (– 0) – exp (– 0,625) = 1 – 0,535 = 0,465;
= F (2,5) – F (1) = exp (– 0,625) – exp (– 2,5) = 0,453;
= F (8) – F (2,5) = exp (– 2,5) – exp (– 9,375) = 0,082;
= F (16)– F (8) = exp (– 9,375) – exp (– 19,375) = 0,000008 ≈ 0.
Общее число партий груза, прибывающих на станцию в течение года
N = Q год / q ср = 10000 / 1,25 = 8000.
Число ездок, которые необходимо выполнить для вывоза груза
= 8000 · (0,465 + 0,453 + 0,082 + 2 · 0) = 8000,
где – вероятность поступления партий грузов, для перевозки которых
потребуется одна ездка подвижного состава определенной гру-
зоподъемности;
Pj – вероятность поступления партий грузов, для перевозки которых
потребуется несколько ездок подвижного состава одной модели;
j – количество партий.
Количество ездок, которые потребуется выполнить в каждом диапазоне партий груза, можно определить из соотношений:
n ег1 = N · P 1 = 8000 · 0,465 = 3720;
n ег2 = N · P 2 = 8000 · 0,453 = 3624;
n ег3 = N · P 3 = 8000 · 0,082 = 656.
Число ездок, которые сможет выполнить каждый из планируемых к использованию автомобилей,
n e1 = 365 α в Тм βv т / (l ег + βv т · t п-р) =
= 365 · 0,75 · 7 · 0,5 · 30 / (15 + 30 · 0,5 · 0,5) = 1277;
соответственно, n e2 = 995; n e3 = 674.
Потребность в подвижном составе каждой модели для выполнения перевозок
А м1 = n ег1 / n e1 = 3720 / 1277 = 2,91 ≈ 3;
А м2 = 4; А м3 = 1.
Таким образом, потребность в подвижном составе для выполнения заданного объема перевозок с учетом размеров партий грузов для «Газели» – 3, «Бычка» – 4 и КамАЗ – 1 автомобиль.
Практическое занятие 4
ВЫБОР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ДЛЯ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ
Задание 7
Выбрать подвижной состав для перевозки груза объемной массой r = 0,7 т/м3. Критерием оценки принять производительность. Условия перевозки: схема и расстояния перевозок приведены на рис. 5.4; подвижной состав – автомобили ГАЗ-52-03, ГАЗ-53-12, ЗИЛ-431510, КамАЗ-53212, автопоезд КамАЗ-53212–СЗАП-83571; скорость техническая вышеперечисленного подвижного состава, соответственно, 30, 28, 26, 24 и 20 км/ч; производительность погрузочно-разгрузочных постов при погрузке и выгрузке грузов W п = 10 т/ч.
Решение
Производительность подвижного состава зависит от его грузовместимости и возможного количества ездок за смену. Порядок их определения описан ранее (тема 3, задание 4).
Время простоя подвижного состава при выполнении погрузочно-разгрузочных работ с учетом заданной производительности погрузочно-разгрузочного поста может быть определено по формуле:
где К н – коэффициент неравномерности подачи подвижного состава под
загрузку (разгрузку). В данной задаче значение К н принимается
равным 1,1;
t оф – время на оформление сопроводительной документации, взвеши-
вание автомобиля с грузом и другие простои. В данной задаче
t оф = 5 мин.
Для удобства сравнения получаемые результаты сведены в табл. 5.5.
По данным анализа табл. 5.5 можно сделать вывод, что более эффективными по производительности могут быть автомобиль ГАЗ-53-12 и автопоезд КамАЗ-53212–СЗАП-83571. Более высокая производительность автомобиля ГАЗ-53-12 объясняется его лучшей грузовместимостью (γ с = 0,84) и меньшим временем простоя, что позволило уменьшить время одной ездки и, соответственно, увеличить число ездок. Более высокая производительность автопоезда объясняется большим объемом его кузова и, соответственно, большим количеством одновременно перевозимого груза.
Задание 8
Определить рациональные границы применения полуприцепа-цементовоза ТЦ-4 грузоподъемностью 7000 кг и автопоезда в составе седельного тягача ЗИЛ-441510 и полуприцепа ОдАЗ-93571 грузоподъемностью 11400 кг.
Решение
Равноценное расстояние определяется по формуле
.
Разница грузоподъемностей Dq = 11,4 – 7,0 = 4,4 т.
Время на выполнение погрузочно-разгрузочных работ t п(р) для прицепа-цементовоза находим из справочника [ Краткий автомобильный справочник. – М.: Транспорт, 1989, с. 116 ].
Простой непосредственно под загрузкой или разгрузкой (время на грузовую операцию) t п(р) = 20 мин;
время простоя с учетом неравномерности прибытия подвижного состава под загрузку и оформления передачи груза
t п–р = 2 · (20 · 1,1 + 5) / 60 = 0,9 ч.
Для универсального автопоезда t п–р определяется с учетом того, что груз перевозится в таре (обычно бумажные многослойные мешки массой 40–50 кг), при погрузке формируется пакет, электро- или автопогрузчиком груз перемещается и укладывается в кузове автомобиля; при разгрузке операции выполняются в обратном порядке.
Норма выработки для электропогрузчика грузоподъемностью 1 т установлена 114,3 т на 7-часовую рабочую смену [ Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузочно-разгрузочные работы. М.: Экономика, 1987., с. 24 ]. Следовательно, часовая производительность электропогрузчика составит
W п = 114,3 / 7 = 16,3 т/ч.
Время погрузки (разгрузки) автопоезда
t п(р) = 11,4 / 16,3 = 0,7 ч.
Другие затраты времени:
на оформление сопроводительной документации t оф = 5 мин;
на пересчет грузовых мест t сч = 4 мин на автомобиль (прицеп) [ Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей. М.: Экономика, 1988., с. 18 ].
= 2 · (0,7 · 1,1+(5+2 · 4) / 60) = 1,97 ч,
где 
– затраты времени на погрузочно-разгрузочные работы по загрузкеуниверсального автопоезда, ч.
Разница времени на погрузочно-разгрузочные работы специализированного и универсального подвижного состава определяется из выражения:
Dt = 
– t п–р = 1,97 – 0,9 = 1,07 ч.
Равноценное расстояние:
l p = (7,0 · 1,07 / 4,4 – 0,9) · (0,5 · 25) = 10 км.
При перевозках на расстояние до 10 км время движения сравнительно невелико, поэтому больше сказывается влияние времени простоя, а производительность выше у цементовоза; при перевозках на расстояние свыше 10 км сказывается увеличение времени на движение, поэтому выигрыш по производительности у подвижного состава с большей грузоподъемностью. Перевозки целесообразнее выполнять универсальным автопоездом.
Задание 9
Сравнить эффективность организации перевозок автопоездами в составе:
1) автомобиль КамАЗ-5320 с прицепом СЗАП-83551;
2) седельный тягач КамАЗ-5410 со сменным полуприцепом 9370-01.
Схема транспортных связей и расстояния перевозок показаны на рис. 5.
На участке ВС перевозка осуществляется пакетами с габаритами в плане 1200×800 мм и массой 400 кг, на участке DЕ перевозится груз класса 2 в таре, погрузка и разгрузка выполняются вручную. Техническая скорость движения 20 км/ч.
Решение
1. Определяется производительность автопоезда в составе автомобиль–прицеп.
Часовая производительность автопоезда
.
Время оборота
,
где 
– время погрузки и выгрузки груза в пунктах В, С, D, Е, ч.
Время погрузки и выгрузки груза можно определить исходя из установленных норм простоя автотранспорта под погрузкой и разгрузкой по формуле:
где q н(АП) – грузоподъемность автопоезда номинальная, т;
Н п(р) – норма времени простоя подвижного состава при погрузке
и разгрузке грузов, мин/т;
К н – коэффициент неравномерности подачи подвижного состава
под загрузку (разгрузку);
t оф – время оформления передачи груза, мин;
t сч – время на пересчет грузовых мест при перевозке тарно-штучных
грузов, мин.
В пунктах В и Спроизводятся погрузка и выгрузка пакетированных грузов. Указанным автопоездом, исходя из внутренних размеров кузовов автомобиля и прицепа и габаритов пакетов, можно перевозить 22 пакета, в том числе на автомобиле КамАЗ-5320 – 10 пакетов и на прицепе СЗАП-83551 – 12 пакетов.
Норма времени на погрузочно-разгрузочные работы при перевозке пакетированных грузов для автопоездов грузоподъемностью 16,0 т и массой пакета 0,7 т при погрузке и разгрузке авто- или электропогрузчиком составляет 4,65 мин на 1 т груза [ Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей. М.: Экономика, 1988, с. 13–14 ]. В нашем случае масса пакета составляет 0,4 т, для погрузки всего груза число циклов погрузчика будет больше в (0,7 / 0,4) раз, следовательно, норму времени необходимо пересчитать.
Н п(р) = 4,65 / 0,4 · 0,7 = 8,1 мин.
С учетом этого время простоя автопоезда при загрузке (разгрузке) пакетированных грузов
t п(р) = (22 · 0,4 · 8,1 · 1,1 + 5) / 60 = 1,4 ч.
В пунктах D и Е погрузка и разгрузка грузов в таре осуществляются вручную. Время погрузки (разгрузки) может быть определено с учетом того, что норма времени простоя подвижного состава при погрузке и разгрузке грузов вручную составляет 7 мин при погрузке в автомобиль грузоподъемностью 8 т [ Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей. М.: Экономика, 1988, с. 16 ].
t п(р) = [(8,0 + 8,8) · 7 · 1,1 + 5 + 4 · 2] / 60 = 2,4 ч.
С учетом выполненных расчетов времени простоя в пунктах погрузки и выгрузки время оборота
t об = 20 / 20 + 2 · 1,4 + 2 · 2,4 = 8,6 ч,
часовая производительность автопоезда
= 2,6 т / ч.
2. Производительность автопоезда в составе седельного тягача и сменных полуприцепов.
Время оборота
t об = t дв + (t п(о) · К н + 5) · n п(о) ,
где t п(о) – время зацепки (отцепки) полуприцепа, мин, [25, с. 19];
n п(о) – число пунктов зацепки (отцепки) полуприцепов.
t об = 20 / 20 + [(16 · 1,1 + 5) · 2 + (10 · 1,1 + 5) · 2] / 60 = 2,3 ч.
Часовая производительность автопоезда
= 8,2 т/ч.
Вывод. Соотношение производительности автопоездов
U ч1 : U ч2 = 2,6: 8,2, то есть примерно 1: 3.
Следовательно, производительность автопоезда со сменными полуприцепами, даже несмотря на его несколько меньшую грузоподъемность, в три раза превышает производительность универсальных транспортных средств. Преимущество достигается в первую очередь за счет сокращения времени простоя при приеме и сдаче груза (прицепка-отцепка полуприцепа вместо загрузки-разгрузки автопоезда в составе автомобиль–прицеп).
