Информационные технологии на транспорте

13

Российский государственный открытый

Технический университет путей сообщения

На кафедру:

"Управление эксплуатационной работой"

Информационные технологии на транспорте

Контрольная работа №1

специальность:

240100 Организация перевозок

и управление на транспорте

(Железнодорожный транспорт) (Д)

Саратов

2002

Задача№1

Обеспечение погрузки порожними вагонами на основе данных пономерной вагонной модели.

Пономерные вагонные модели, которые накапливаются в составе автоматизированной системы ДИСПАРК, содержат широкий круг информации о дислокации и состоянии каждого вагона грузового пака, а также об истории технологических операций с вагоном. Это позволяет на уровне линейных подразделений распределять порожние вагоны под погрузку, выбирая наиболее обоснованные и экономические решения.

Пономерное прикрепление годных под погрузку вагонов к заявкам грузоотправителей на станции отправления должно быть направлено на достижение максимальных доходов от перевозок при минимуме затрат, связанных с использованием вагонного парка. Указанное условие выражается целевой функцией

(1)

где - провозная плата, взимаемая за 1 вагон в межстанционной корреспонденции i, руб.;

- число погруженных вагонов в межстанционной корреспонденции i;

- расходы, связанные с использованием вагонного парка во времени, руб.;

- расходы, связанные с подводом порожних вагонов к станции погрузки, руб.;

- потери доходов из-за недостатка вагонов и необеспечения погрузки по вине железной дороги, руб.;

(2)

здесь - технологическое время доставки груза в межстанционной корреспонденции I, сут;

- расходы, приходящиеся на одни сутки использования в межстанционной корреспонденции i вагона j, руб.

Набор характеристик вагона j , от которого зависит величина , включает род подвижного состава, государственную принадлежность вагона, а для вагонов государств СНГ и Балтии - время их нахождения на сети железных дорог России;

(3)

где - число вагонов, подводимых под погрузку со станции превоначальной дислокации k;

- расходы, связанные с передислокацией одного вагона со станции k, руб.;

(4)

где - число вагонов, не поданных под погрузку по вине железной дороги;

- штраф, уплачиваемый железной дорогой грузоотправителю за каждый вагон, не поданный согласно ранее принятой заявке, руб.

Согласно ст. 105 Транспортного Устава железных дорог Российской Федерации величина r для грузов, перевозка которых планируется в вагонах, составляет пять размеров минимальной оплаты труда независимо от рода вагона и количества осей.

Условия задачи.

Рассчитать вариант прикрепления вагонов к заявкам на погрузку в планируемые сутки, обеспечивающий максимальное значение целевой функции (1). При невозможности полного обеспечения заявок определить число вагонов, которое следует подослать по регулировке с сортировочной станции, с указанием их характеристик (род вагона, допустимые государства-собственники).

Исходные данные.

На станции погрузки А, принадлежащей Горьковской железной дороге, в соответствии с поданными грузоотправителями и принятыми железной дорогой заявками на планируемые сутки назначена погрузка 9 полувагонов. Объемы погрузки по станциям назначения указаны в табл. 2.

Таблица 1

Объемы погрузки по принятым заявкам.

Таблица 2

Параметры межстанционных корреспонденций

По данным вагонной модели в районе ст. А находятся 10 полувагонов, пригодных под погрузку. Сведения о них приведены в табл. 3, где приняты обозначения:

k - станция дислокации;

f - код государства (железнодорожной администрации) - собственника вагона;

T - время нахождения вагона на сети РЖД, сут.

Таблица 3

Расходы , связанные с использованием полувагонов во времени, принимаются по нормативам:

расходная ставка на полувагон,

принадлежащий РЖД 41,6 руб./вагоно-сут;

плата за использование иностранного

вагона при нахождении на сети РЖД

до15 суток 80,1 руб./вагоно-сут;

плата за использование иностранного вагона при нахождении на сети РЖД более 15 до 30 суток 104,13 руб./вагоно-сут;

плата за использование иностранного вагона при нахождении на сети РЖД более 30 суток 240,3 руб./вагоно-сут;

Расходы , при передислокации порожнего полувагона со ст. В на ст. А равны 80 руб./вагон, со ст. С - на ст. А - 110 руб./вагон.

Штраф r составляет 500 руб./вагон.

Попутная погрузка на станциях Горьковской железной дороги выполняется по правилам, указанным в табл. 4.

Перечень железных дорог, на которые разрешается попутная погрузка порожних вагонов, возвращающихся в государство-собственник в составе грузовых поездов (дорога дислокации - Горьковская)

Объемы погрузки по назначениям:

На станцию а - 4 вагона;

На станцию b - 1 вагон;

На станцию с - 1 вагон;

На станцию d - 1 вагон;

На станцию е - 1 вагон;

На станцию g - 1 вагон.

Решение.

Составляется матрица расходов , связанных с использованием вагонного парка во времени и их подводом на станцию погрузки (табл. 6), для всех допустимых вариантов (по условным номерам) к заявкам.

Например, прикрепление вагона 7 к заявке 6 даст следующие расходы.

По таблице 2 определяем: станция назначения b принадлежит Московской железной дороге (код 17). Вагон 5 принадлежит железной дороге Молдовы (код 23. см.таблицу 5), и его занятие под погрузку на дорогу 17 допустимо (см. табл. 4). Технологическое время доставки Di=3 суток (см. табл.2). Вагон находится на сети РЖД Т=32 суток (см. табл. 5). Поэтому из указанных Di=3 суток плата за пользование иновагона будет составлять (более тридцати) 240,3 руб./вагоно-сут. Вагон дислоцирован на станции А. Таким образом, для рассматриваемого вагона 7 к заявке 6.

Варианты прикрепления, которые недопустимы по условиям таблицы 4, в таблице 6 затемнены, и для них расходы не рассчитываются.

Далее рассчитываются матрица доходов (табл. 7), каждый элемент которой получают вычитанием расходов (см. таблицу 2).

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам - задача целочисленного программирования. Для решения таких задач применяют различные вычислительные процедуры. Одна из них - пошаговое прикрепление в порядке убывания доходов от перевозки с соблюдением ограничений на допустимость вариантов прикрепления.

На первом шаге (таблица 8) вагоны с условными номерами 1 и 2 прикрепляются к заявкам 8 и 9, дающим наибольший доход. Величина дохода для прикрепления заявок показана в таблице 8 полужирным курсивом. Номера вагонов и заявок, для которых выполнено прикрепление, затемнены.

На втором шаге (табл. 9) вагон 3 прикрепляется к заявке 1, на третьем шаге (табл. 10) - вагон 4 к заявке 2, на четвертом шаге (табл. 11) - вагон 8 к заявке 3; на пятом шаге (табл. 12) - вагон 10 к заявке 4; на шестом шаге (табл. 13) - вагон 6 к заявке 5; на седьмом шаге (табл. 14) - вагон 9 к заявке 7.

Матрица расходов по вариантам прикрепления вагонов к заявкам

Таблица 6

Матрица доходов по вариантам прикрепления вагонов к заявкам

Таблица 7

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 1)

Таблица 8

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 2)

Таблица 9

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 3)

Таблица 10

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 4)

Таблица 11

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 5)

Таблица 12

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 6)

Таблица 13

Пономерное прикрепление вагонов к заявкам (шаг 7)

Таблица 14

Вывод:

Седьмой шаг оказался завершающим: заявка № 6 осталась необеспеченной, а вагоны с условными номерами 7 и 5 остались невостребованными. Эти вагоны принадлежат другим государствам и могут быть поданы под погрузку только в попутном направлении.

Z=(60367,6+41751+32318,4+32318,4+32318,4+14999,7+32238,4+19613,48+32208,4)-500=265315,38 руб.

Для обеспечения заявки № 6 назначением на Северо-Кавказскую дорогу с сортировочной станции необходимо подвести по регулировке один полувагон, принадлежащий одному из следующих государств (см. табл. 4): Азербайджан (57), Армения (58), Грузия (28).

Задача № 2

Обеспечение поездов локомотивами на основе данных пономерной локомотивной модели

Комплекс задач «Оперативный контроль дислокации локомотивов (ОКДЛ)» в составе автоматизированной системы управления тяговыми ресурсами (ДИСТПС) предусматривает функционирование пономерной локомотивной модели, позволяющей решать широкий круг задач и, в частности, автоматизировать выдачу оперативно-диспетчерскому персоналу рекомендаций по своевременной постановке локомотивов на все виды технического обслуживания и ремонта.

Условия задачи.

На рис. 1 показана схема участка обращения локомотивов грузового движения.

Расположение пункта технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ) и расчетные времена следования между техническими станциями указаны в таблице 1.

Текущим планом отправления поездов для станции А установлено время отправления поездов по назначениям (табл. 2). По данным локомотивной модели на станции имеется 6 локомотивов, дата и время завершения технического обслуживания ТО-2 по которым указаны в табл. 3.

Технологические характеристики участка обращения локомотивов

Таблица 1

План отправления поездов со ст. А

Таблица 2

Дислокация локомотивов на ст. А

Таблица3

Норма времени работы локомотива между ТО-2 равна 72 часам.

Требуется рассчитать вариант прикрепления локомотивов к отправляемым поездам, обеспечивающий их своевременный подвод на ТО-2. При невозможности обеспечения всех поездов определить недостающее число локомотивов и допустимое время завершения последнего ТО-2 для них.

Решение. Для каждого назначения поездов подсчитывается время следования от станции А до станции назначения и затем - от станции Г, где расположен ПТОЛ (табл. 4).

Расчет минимального времени следования до ПТОЛ по назначениям поездов.

Таблица 4

Далее определяются дата и время необходимой постановки на ТО-2: для каждого локомотива прибавляется 72 часа ко времени, указанному в табл. 3. Для каждого отправляемого поезда определяются дата и время возможной постановки локомотива на ТО-2: прибавляется время, рассчитанное в табл. 4, ко времени отправления (см. табл. 2). Результаты заносятся в табл. 5. Здесь выявляются недопустимые варианты прикрепления локомотивов к поездам (возможное время постановки на ТО-2 меньше необходимого) и помечаются затемненными клетками.

Таблица 5

Прикрепление локомотивов к поездам

Необходимым требованием является безусловное прибытие на станцию назначения поезда до истечения времени необходимой постановки на ТО-2.

Локомотив, у которого раньше истекает время постановки на ТО-2, должен быть отправлен с поездом, для которого раньше наступает время возможной постановки локомотива на ТО-2.

Список использованной литературы

Тишкин Е.М. Автоматизация управления вагонным парком. - М.: Интекст, 2000.

Гершвальд А.С. Оптимизация оперативного управления процессом грузовых перевозок на железнодорожном транспорте. - М.: Интекст, 2001.

Методическое пособие «Информационные технологии на транспорте», Москва - 2004.

Лекции Сундукова А.Г. 2006.