К курсовой работе по дисциплине

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

«Организация перевозок в системе воздушного транспорта»

 

 

Выполнил Михайлов Д.А., гр. 346

 

Руководитель Потапов В.И.

 

 

САМАРА 2011

РЕФЕРАТ

 

Курсовая работа: 38 стр., 7 рис., 20 табл., 2 ист.

 

МИНИМИЗАЦИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ, МАКСИМИЗАЦИЯ ПРИБЫЛИ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАССАЖИРОПОТОКА, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ЛЕТНОГО ЧАСА, ПОКАЗАТЕЛИ АВИАТРАНСПОРТНОГО РЫНКА, ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

В данной курсовой работе необходимо распределить по рейсам в аэропорты назначения 18, 20, 21 и 23 имеющиеся в наличии у авиакомпании самолеты (B-757, Ил-96-300) так, чтобы обеспечить потребность в пассажирских перевозках при минимальной суммарной себестоимости и максимальной прибыли от выполнения транспортной операции, используя результаты прогноза показателей авиатранспортного рынка на 2011 год,.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................... 5

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.................................................................................................... 6

Исходные данные...................................................................................................................... 9

2 ПРОГНОЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВИАТРАНСПОРТНОГО РЫНКА.................................. 11

3 РАСЧЕТ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК.................................................................... 16

4 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ РЕЙСА................................................................................ 18

Расходы в аэропортах............................................................................................................... 18

Расходы на ГСМ........................................................................................................................ 22

Расходы на летный час............................................................................................................. 23

Общая себестоимость рейса..................................................................................................... 24

Определение тарифов............................................................................................................... 25

5 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ............................................................................................................. 26

Модель А.................................................................................................................................... 26

Модель Б..................................................................................................................................... 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................... 36

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.............................................................. 37

Приложение А........................................................................................................................... 38
ВВЕДЕНИЕ

В курсовой работе приводится решение задачи распределения имеющихся пассажирских воздушных судов (ВС) нескольких типов на заданной сети авиалиний, соединяющих аэропорт базирования с несколькими аэропортами назначения.

В первом разделе формулируется общая постановка задачи, описываются используемые переменные, накладываемые на них ограничения, целевая функция. Необходимо для заданной конфигурации сети авиалиний произвести распределение парка самолетов по авиалиниям так, чтобы выполнить планируемый объем перевозок в течение недельного периода и обеспечить при этом достижение экстремального значения критерия эффективности функционирования транспортной системы, выполнив при этом ряд ограничений технико-экономического характера. При постановке задачи рассматриваются две модели: в первом случае, когда необходимо обеспечить перевозку всех пассажиров, в качестве критерия используется суммарная величина себестоимости перевозок; во втором случае критерием является суммарная величина прибыли от выполнения перевозок, при этом перевозится только то количество пассажиров, которое обеспечивает максимум прибыли.

Во втором разделе рассматривается прогнозирование показателей авиатранспортного рынка с использованием значений этих показателей за последние годы. Предполагается, что зависимость прогнозируемого параметра от времени является линейной.

В третьем разделе приводится структура затрат на выполнение рейса воздушного судна и расчет себестоимости парного рейса воздушного судна из базового аэропорта в аэропорт назначения и обратно.

В четвертом разделе определяются затраты времени на выполнение рейса и максимальное количество рейсов, которое может выполнить воздушное судно определенного типа из базового аэропорта в аэропорт назначения и обратно.

Пятый раздел содержит решение задачи с применением программы MS Excel.

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В аэропорту отправления базируется авиакомпания, осуществляющая пассажирские перевозки. Необходимо распределить по рейсам в аэропорты назначения имеющиеся в наличии воздушные суда нескольких типов. Расчет производится за недельный интервал.

Используются следующие переменные для описания задачи:

I – общее число аэропортов назначения;

J – общее число имеющихся типов ВС;

Nj – общее количество ВС j-го типа, j {1, J};

Dj – максимальная практическая дальность ВС j-го типа, км.;

dj – пассажировместимость ВС j-го типа, пасс., j {1, J};

Li – расстояние воздушной перевозки в i-ый аэропорт назначения из базового аэропорта, км;

Тi – тариф на перевозку одного пассажира в i-й аэропорт, руб, i {1, I};

Qi′ – недельный пассажиропоток из базового аэропорта в i-ый аэропорт назначения, пасс/нед., i {1, I};

Qi′′ – недельный пассажиропоток из i-го аэропорта назначения в базовый аэропорт, пасс/нед., i {1, I};

γ – коэффициент занятости кресел;

Cij – себестоимость выполнения рейса ВС j-го типа из базового аэропорта в i-ый аэропорт назначения и обратно (без учета затрат на обслуживание пассажиров), руб., i {1, I},

j {1, J};

Сi′ – затраты на обслуживание одного пассажира на рейсах из базового аэропорта в i-ый аэропорт назначения, руб., i {1, I};

Сi′′ – затраты на обслуживание одного пассажира на рейсах из i-го аэропорта назначения в базовый аэропорт, руб., i {1, I};

Kij – максимально возможное количество рейсов в неделю ВС j-го типа в i-ый аэропорт назначения и обратно, i {1, I}, j {1, J};

Xij – количество рейсов за одну неделю ВС j-го типа в i-ый аэропорт назначения и обратно (целочисленная переменная), i {1, I}, j {1, J};

Yi′ – количество пассажиров, перевезенных за одну неделю из базового аэропорта в i-ый аэропорт назначения (целочисленная переменная), i {1, I};

Yi′′ – количество пассажиров, перевезенных за одну неделю из i-го аэропорта назначения в базовый аэропорт (целочисленная переменная), i {1, I}.

Переменные Nj, dj, Di, Lj, Тi, Qi′, Qi′′, Cij, Сi′, Сi′′, Kij должны быть известны до начала решения задачи, проектные переменные Xij, Yi′, Yi′′ определяется в ходе решения целочисленной задачи линейного программирования.

До начала решения задачи необходима проверка ограничения на полетную дальность ВС каждого типа:

Li ≤ Dj j = 1, J; i = 1, I; (1.1)

если Li* > Dj* для каких либо i*и j*, то Xi*j* ≡ 0.

 

Модель А

Распределить по рейсам в заданные аэропорты назначения имеющиеся в наличии воздушные суда нескольких типов, обеспечив заданную потребность в пассажирских перевозках при минимальной суммарной себестоимости всех транспортных операций.

Условие, задающее принципиальную возможность обеспечить перевозки с заданным пассажиропотоком заданным количеством ВС, записывается следующим образом:

dj Nj ≥ Qi / Ki, (1.2)

где Ki = min_{j J} Kij.

Целевая функция (суммарная себестоимость перевозки) записывается следующим образом:

С = Cij Xij → min (1.3)

Ограничения, накладываемые на задачу, формализуются в следующем виде:

1) на максимальное количество используемых ВС j-го типа

Xij / Kij ≤ Nj j {1, J}; (1.4)

2) на требуемое общее количество перевозимых пассажиров в i-ый аэропорт и из него (необходимо перевезти всех пассажиров):

Xij dj γ ≥ Qi i {1, I}, (1.5)

где Qi = max{Qi′, Qi′′}, пасс/нед., i {1, I};

Сформулированная задача является многопараметрической задачей линейного целочисленного программирования минимизации критерия (1.3) с учетом выполнения ограничений (1.4), (1.5).

Суммарная себестоимость перевозки равна сумме найденной в результате решения задачи себестоимости перевозки (1.3) и затратам на обслуживание пассажиров:

С^ПАСС= (Qi′ Сi′ + Qi′′ Сi′′).

 

Модель Б

Распределить по рейсам в заданные аэропорты назначения имеющиеся в наличии воздушные суда нескольких типов, обеспечив максимальную суммарную прибыль от выполнения всех транспортных операций.

Целевая функция (суммарная прибыль) записывается следующим образом:

П = [Yi′ (Тi – Сi′) + Yi′′ (Тi – Сi′′)] - Cij Xij → max. (1.6)

Ограничения, накладываемые на задачу, формализуются в следующем виде:

1) на максимальное количество используемых ВС j-го типа (1.4);

2) на пассажировместимость ВС (нельзя перевезти пассажиров больше, чем позволяет суммарная вместимость ВС):

Yi′ ≤ Xij dj γ, Yi′′ ≤ Xij dj γ, i {1, I}; (1.7)

3) на возможное общее количество перевозимых пассажиров из базового аэропорта в i-й аэропорт назначения и из i-го аэропорта назначения в базовый аэропорт (нельзя перевезти пассажиров больше, чем имеющийся пассажиропоток):

Yi′ ≤ Qi′, Yi′′ ≤ Qi′′, i {1, I}. (1.8)

Сформулированная задача является многопараметрической задачей линейного целочисленного программирования максимизации критерия (1.6) с учетом выполнения ограничений (1.4), (1.7), (1.8).

Исходные данные

Авиакомпании принадлежат ВС двух типов, характеристики которых приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Характеристики воздушных судов

j	Тип ВС	Максимальная взлетная масса, т	Пассажиро- вместимость, чел.	Масса топлива при полной загрузке, т	Крейсерская скорость, км/ч	Максимальная практическая дальность полета, км	Количество
	B-757	184,6		68,3
	Ил-96-300			114,5

 

Указанные ВС предполагается использовать для выполнения рейсов в аэропорты 18, 20, 21 и 23, данные по которым приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Данные по аэропортам

i	Аэропорт	Относительные значения ставок за сборы	Относительная цена ГСМ	Расстояние, км
АНО в р-не аэродрома	Взлет-посадка	Авиабезопасность	Метеообеспечение	Пользование аэровокзалом	Коммерческое обслуживание
	Базовый
		0,781	2,978	2,737	2,165	1,579	1,280	1,218
		0,859	3,300	2,663	3,327	2,333	3,700	1,329
		1,375	1,248	1,021	1,801	1,576	1,040	1,139
		0,781	2,096	2,726	2,653	1,000	1,540	1,218

 

Данные за последние 6 лет по показателям, значения которых необходимо спрогнозировать, представлены в таблице 3.

 

 

Таблица 3 – Данные наблюдений за 6 лет

Параметр	Обозна чение	Год наблюдений
Недельный пассажиропоток в i-й аэропорт и обратно, пас/нед.	№ аэропорта,i		Q’1+ Q’’1
	Q’2+ Q’’2
	Q’3+ Q’’3
	Q’4+ Q’’4
Нормативная cебестоимость летного часа ВС 3,4 группы, тыс.руб/ч.	SЛЧ	9,9	10,8	11,7	12,7	13,8	13,8
Ставка сбора за взлет-посадку в базовом аэропорту, руб/т.	S0В-П
Ставка сбора за АНО на воздушных трассах для ВС, имеющих взлетную массу до 5 тонн, руб/100 км	САНО ВТ
Цена ГСМ в базовом аэропорту, тыс.руб/т	Ц0ГСМ	12,1	13,4	14,1	14,5	15,7	16,4