Определение рациональной грузоподъемности транспортных средств

В результате применения в планировании работы автомобилей экономико-математических методов проектируется оптимальные (рациональные) схемы доставки грузов различной конфигурации и обладающие определенными особенностями протекания транспортного процесса.

Это выдвигает необходимость их учета при обосновании применения типа и марки подвижного состава для доставки груза в каждой автотранспортной системе, так как количество груза, которое может быть доставлено в системе зависит не только от организации работы, но также в значительной мере и от применения подвижного состава.

Поэтому для каждой спроектированной схемы, прежде чем рассчитывать потребность в транспортных средствах, на первом этапе следует выполнить обоснование применения автомобилей определенной (рациональной) грузоподъемности, так как, чем меньше грузоподъемность транспортного средства, тем больше необходимо выполнить ездок для доставки одного и того же объема грузов. И если транспортная работа (ткм) при этом остается неизменной, то всегда возрастает общий пробег на доставку грузов, что неизбежно влечет за собой возрастание затрат.

Каждый пункт погрузки или разгрузки спроектированной транспортной схемы представляет собой систему массового обслуживания, для которых оптимальная интенсивность входящего потока автомобилей может быть найдена с помощью аналитических моделей или путем моделирования процесса обслуживания автомобилей в системе грузового пункта на основе метода статистических испытаний.

Имея достаточное количество подвижного состава, можно обеспечить прибытие автомобилей в соответствии с оптимальной интенсивностью, и тем самым задействовать оборудование пункта, обслуживающего транспортные средства (весы, подъемники, разгрузчики, погрузчики, и т.п.).

Но это еще не означает, что будет обеспечен максимальный суточный завоз (вывоз) груза. Например, при доставке зерна на элеватор безразлично, какой грузоподъемности взвешивать автомобили, лишь бы они вмещались на площадку весов и не превышали их возможностей. Но чем меньшей грузоподъемностью автомобиль, тем меньше будет доставлено груза, хотя по времени оборудование может использоваться на 100%. Следовательно, для каждого грузового пункта необходимо применять транспортные средства, минимальная грузоподъемность которых

, (4.1)

где Q_max — максимальная суточная возможность переработки груза по возможностям грузового пункта;

М_з — количество автомобилезаездов, которое обслужить пункт в течение суток.

(4.2)

где Т_р — режим работы грузового пункта, ч;

l_опт — оптимальная интенсивность входящего потока автомобилей, авт/ч.

(4.3)

Таким образом, для вывоза (завоза) грузов на грузовые пункты необходимо выбирать подвижной состав грузоподъемностью . Однако следует помнить, что транспортные средства движутся по разным дорогам, в том числе и по грунтовым, на которых допустимо применение автомобилей, входящих в группу «Б». Следовательно, данное положение ограничивает максимальную грузоподъемность подвижного состава. Кроме того, максимальная грузоподъемность ограничивается возможностями разгрузочных и весовых устройств, как по весу, так и по габаритам. А тогда грузоподъемность автомобиля выбирается в пределах:

(4.4)

Применение транспортных средств грузоподъемностью меньшей, чем qg_min вызывает снижения количества доставляемого груза за плановое время. Обратный результат будет при использовании подвижного состава с грузоподъемностью, большей qg_min.

При решении задачи маршрутизации получается ряд транспортно-технологических схем, которые обладают определенной протяженностью от до .

Так как груз транспортно однородный, то для его перевозок требуется одинаковый тип подвижного состава. В составе погрузочных (разгрузочных) пунктов, имеются центральные ведущие пункты во всех системах, для обеспечения пропускной способности которых нужно применять транспортные средства qg_i (qg_min £ qg_i £ qg_max).

Установив qg_i для всех систем, проводят расчеты с помощью графо-аналитического метода и построения графиков . Диапазон изменения расстояния применяется .

В случае радиального маршрута (средней системы) за принимается наименьшая величина протяженности одной из ветвей средней системы и соответственно - наибольшая протяженность одной из ветвей.

Таким образом, построение графика дает возможность найти в целом для всех транспортных схем (систем), полученным в результате проектирования перевозок с помощью ЭММ.

Применение подвижного состава грузоподъемностью способствует сокращению потребности в транспортных средствах и операций по их обслуживанию в грузовых пунктах. Поэтому возможно сокращение затрат на выполнения транспортного процесса.

При практическом выборе автомобиля или автопоезда из имеющегося ряда (если грузоподъемность отличается от рациональной определенной по изложенному принципу) рекомендуется применять автомобиль ближайший большей грузоподъемности.

Например, в результате решения задачи маршрутизации получена (одна из схем) маятниковая транспортная схема с обратным не груженым пробегом, по которой необходимо доставить 75 т груза. За восемь часов работы грузовые пункты могут обслужить — М_з=22, тогда т, это значит, что автомобиль грузоподъемностью 3,4 т за восемь часов функционирования системы может доставить плановое количество груза.

При анализе влияния изменения qg на выработку автомобиля было установлено, что в одних и тех же условиях эксплуатации автомобиль меньшей грузоподъемности может иметь большую выработку. Поэтому внутри ряда от qg_min до qg_max может иметься именно такая грузоподъемность, в случае применения которой может оказаться спад выработки. Для выявления такой грузоподъемности необходимо проводить исследования влияния qg на выработку автомобилей и систем.

Для вновь проектируемой системы определение рациональной грузоподъемности осуществляется на основе результатов исследования влияния qg на величину выработки транспортных средств и системы в целом, так как на стадии планирования без знания qg_I невозможно определить l_опт и связанного с этим число машинозаездов М_з.

В результате решения задачи маршрутизации получаются различные транспортные схемы, для которых известными являются:

Q — количество груза, подлежащее перевозки в течении Т_c — режима функционирования системы; количество постов погрузки (выгрузки) и затраты времени t_п(в) на погрузку (выгрузку) одной тонны груза; длина транспортной схемы l_м; ее конфигурация, l_u (l_ut) пробег с грузом за оборот; n — число ездок за каждый оборот и V_тн — величина технической нормативной скорости.

Например, в результате проектирования с помощью транспортной задачи линейного программирования получена автотранспортная схема со следующими первоначальными параметрами: АВ = 11,5 км, ВС = 1 км, СА = 12,5 км. На участке ВС груз не перевозится, t_п = t_в во всех пунктах, тогда при первом значении qg=5 т; t_п=t_в=0,5 ч; t_о=3 ч.

Рисунок 2 Транспортная схема

В системе, исходя из равенства 1=3, изначально может работать 6 автомобилей. Поэтому, имея дело, с малой насыщенной системой, используя модель малой насыщенной системы, были проведены расчеты изменения числа ездок автомобилей в системе в зависимости от изменения их грузоподъемности. Возрастание грузоподъемности может нарушить равенство между 1=3. Расчет изменения 1 и 3 (табл. 9) показывает, что система сразу переходит в перенасыщенное состояние.

Таблица 9

В виду того, что I становится меньше R, автомобили будут прибывать в грузовой пункт на повторную погрузку раньше, чем будет загружен последний автомобиль. Например, при qg=8 т время оборота t_о=4,2 ч (t_пв=0,2 ч), а погрузка шести автомобилей закончится через 6×0,8=4,8 ч, в связи с чем 1-й автомобиль, придя на повторную погрузку, вынужден ждать 0,6 ч, а также все последующие автомобили.

Если в системе применять автомобили qg=10 т, то увеличение t_пв, в результате роста qg, приведет к тому, что шестому автомобилю вообще не остается времени для работы. Поэтому количество ездок в рассматриваемой насыщенной малой системе при росте qg уменьшается (табл. 10), количество доставляемого груза так же уменьшается (табл. 11).

Таблица 10 Изменение z_е в зависимости от qg

Таблица 11 Изменение выработки автомобилей и количества доставки груза в системе при росте qg

Согласно решению задачи в системе необходимо перевезти 100 т груза. Поэтому для перевозок можно использовать автомобили грузоподъемностью 5, 6, 7 и 8 тонн, а автомобили грузоподъемностью 9 и 10 тонн нельзя, так как при этом не будет перевезен плановый объем груза (здесь подтверждается, что автомобили меньшей грузоподъемности могут иметь большую выработку).

Среди автомобилей грузоподъемностью 5, 6, 7 и 8 т предпочтение следует отдать автомобилю qg = 8 т (использование автомобилей большой грузоподъемности способствует сокращению общего пробега).