WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

«№ 1, 2007 Технические науки. Машиностроение и машиноведение УДК 656.07 + 004.415.538 Д. Ю. Полянский, И. Л. Кисин ...»

№ 1, 2007 Технические науки. Машиностроение и машиноведение

УДК 656.07 + 004.415.538

Д. Ю. Полянский, И. Л. Кисин

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЗАЯВКАМИ

НА ГРУЗОВЫЕ АВТОПЕРЕВОЗКИ

Решена новая актуальная задача повышения эффективности управления

и функционирования АТП за счет обеспечения выполнения заявок на грузоперевозки на основе учета реальной ситуации и возможностей принятия адекватных этой ситуации решений. Разработаны математическая модель и алгоритм автоматизированного поиска оптимального варианта удовлетворения заявок.

Приведена информационная модель и дано описание разработанной системы автоматизации управления заявками на АТП.

Введение Развитие рыночных отношений в экономике обусловливает необходимость перехода к адаптивным принципам управления, наиболее соответствующим современным условиям и дающим возможность гибкого реагирования на быстро изменяющиеся приоритеты потребителей.

Анализ отечественного рынка АСУ [1] показывает, что, как правило, действующие АСУ ориентированы на автоматизацию бухгалтерского учета и документооборота [2–4] и в меньшей степени на решение вопросов диспетчеризации с элементами оптимизации – поиска рационального соотношения адекватных ресурсов и заказов/обязательств перед клиентами.



Необходимость динамической настройки ресурсов предприятия на экономически выгодные заявки потребителей особенно остро проявляется в момент, когда количество поступающих заявок на автоперевозки входит в противоречие с возможностью их выполнения из-за отсутствия требуемых ресурсов.

1. Постановка задачи оптимального управления заявками на грузовые автоперевозки Сформулируем задачу оптимального управления заявками на грузовые автоперевозки следующим образом: из множества заявок клиентов на грузоперевозки (далее заявки) при наличии адекватных ресурсов в проекции на заданный временной интервал найти рациональное сочетание одновременно выполнимых экономически выгодных для предприятия заявок.

Заявка z j Z включает в себя z j ( j, t н, t к, V j, h j ), где j – иденjj тификатор заявки; t н, t к – соответственно минимально/максимально допустиjj мые дата/время начала/окончания выполнения j -й заявки; V j – задание на грузоперевозку, включающее: адреса пунктов погрузки/разгрузки транспортного средства (ТС), пробег ТС, описание груза, марку ТС; h j – общее число рейсов ТС по заявке, за которое должно быть выполнено задание на грузоперевозку.

Рейсу ТС по заявке (далее рейс) припишем следующие атрибуты: назначенное ТС с закрепленными водителями, интервал времени, необходимый для подачи ТС в пункт погрузки, время начала и окончания рейса.

Под заданным временным интервалом – интервалом поиска рациоИзвестия высших учебных заведений. Поволжский регион нальных решений (T н, T к ), будем понимать временной период от начала исполнения заявки с самым ранним сроком начала исполнения до завершения работ по заявке с максимально допустимым сроком окончания.

Под ресурсами будем понимать материальные и трудовые ресурсы, адекватные выполнению заявок – множество готовых для выполнения заявок ТС с закрепленными не занятыми в заданном временном интервале водителями – свободные транспортные средства (СТС). Готовность ТС учитывает его возможность к выполнению работ по заявке в соответствии с ограничениями по нормам на пробег узлов (шины, агрегаты).

Ресурсы автотранспортного предприятия R CTC (t ) определим следующим образом:

–  –  –

t (T н, T к ).

Каждую заявку z j Z представим совокупностью всех возможных вариантов ее конкретного исполнения – моделями заявки. В качестве исходных данных для формирования модели примем параметры заявки z j и ресурсы АТП R СТС (t ). Каждая модель заявки строится отдельно, без учета остальных моделей заявок множества Z.

Модели заявок представим в виде матрицы моделей заявок [ M ], каждый столбец которой суть модели одной выполняемой заявки. Тогда количество столбцов r матрицы определится числом заявок, а число строк q – наибольшим количеством моделей одной из заявок. Пустые элементы матрицы моделей заявок заполняются нулями.

Формируемая модель заявки представляет собой объект со следующими атрибутами: M i, j (i, j, н, к, {W }, S ), где i – идентификатор модели j -й заявки; н, к – соответственно время начала и время окончания выполнения i -й модели j -й заявки; {W } – вектор назначенных рейсов, где каждый p -й рейс представляет собой объект с атрибутами:

W p ( p, R TC R BOД, p, 1 p, 2 p ), (1) p p № 1, 2007 Технические науки. Машиностроение и машиноведение

–  –  –

СТС1 СТС1 СТС2 СТС2

–  –  –

В массиве ak,l,m вычислим для каждого k согласно (2) время начала рейсов, которым соответствует индекс m, и занесем их в вектор рейсов {W } модели заявки. Дополним сформированный массив рейсов недостающими атрибутами согласно (1), исходя из назначенных рейсов рассчитаем стоимость S модели заявки и вычислим время начала и окончания выполнения модели заявки: н = 11 1; к = 2h j. После этого заносим построенную модель в матрицу моделей заявок [ M ].

Этап 2. Формирование моделей с выполнением заявки несколькими ТС.

Если количество рейсов по заявке h j 2, то строятся все возможные сочетания единичных элементов первой строки матрицы [U ] с единичными элементами последующих строк так, чтобы количество элементов сочетания равнялось требуемому числу рейсов по заявке h j при выполнении условия (3), а каждое сочетание соответствовало отправке в рейсы как минимум двух СТС. После этого исключим первую строку матрицы [U ] из рассмотрения и повторим процедуру для каждой следующей строки [U ].





№ 1, 2007 Технические науки. Машиностроение и машиноведение Аналогично этапу 1 найденные сочетания сохраним в массиве ak,l,m, сформируем модели заявки и занесем их в матрицу моделей заявок [ M ].

Сочетания одновременно выполнимых моделей заявок в интервале поиска рациональных решений назовем производственными моделями заявок.

Очевидно, что одновременное выполнение двух и более моделей одной и той же заявки в одной производственной модели недопустимо.

Тогда поставленная выше задача будет сведена к следующей: из множества моделей заявок клиентов на грузоперевозки в интервале поиска рациональных решений при наличии материальных и трудовых ресурсов построить оптимальную производственную модель заявок – рациональное сочетание одновременно выполнимых экономически выгодных для предприятия моделей заявок.

2. Алгоритм решения задачи оптимального управления заявками на грузовые автоперевозки Алгоритм поиска оптимальной производственной модели представим в следующем виде:

–  –  –

( P* P ) (G j [P* ], Kk [P* ] min ) ; j {C, N, T }, где C – расчетная стоимость производственной модели; N – число СТС при реализации производственной модели; T – срок реализации производственной модели.

Цель функционирования системы заключается в минимизации векторного критерия качества K k [ P* ] : C min; N min; T min.

Известно [6, 7], что задачи подобного типа решаются, как правило, двумя основными методами:

– оптимизации по Парето;

– сведением многопараметрической задачи к задаче однокритериальной.

Решение поставленной задачи произведем по второму методу – сверткой векторного пространства критериев. Для этого воспользуемся методом обобщенной целевой функции [6], где при составлении обобщенного критерия качества K oб (C, N, T ) необходимо привести параметры к безразмерной форме, назначить параметрам весовые коэффициенты и определить параметрам знаки.

Приведение параметра к безразмерной форме достигается делением значения параметра на нормирующую величину:

Cнорм = Cmax ; N норм = N ТС ; Tнорм =, № 1, 2007 Технические науки. Машиностроение и машиноведение где Cнорм – коэффициент нормирования расчетной стоимости производственной модели; Cmax – суммарная расчетная стоимость удовлетворения заявок; N норм – коэффициент нормирования числа СТС; N ТС – общее количество ТС предприятия; Tнорм – коэффициент нормирования сроков реализации производственной модели.

Весовые коэффициенты k параметров назначаются методами экспертных оценок. При этом сумма всех коэффициентов должна равняться единице:

k = C + N + T = 1; k 0.

k =1

–  –  –

Программный модуль оптимального управления заявками – модуль «Управление заявками» – реализован в среде разработчика Borland Delphi.

Программа позволяет осуществлять регистрацию заявок, управлять списком заявок, формировать модели заявок (автоматически с возможностью просмотра и ручной корректировки), выстраивать производственные модели и осуществлять оптимизацию стека производственных моделей, а также в удобной форме визуализировать результаты оптимизации.

№ 1, 2007 Технические науки. Машиностроение и машиноведение На рисунке 4 представлены экранные формы программного модуля «Управление заявками» автоматизации оптимального управления заявками.

Из главного окна модуля осуществляется управление списком заявок, настройка модуля, запуск режимов построения моделей заявок и формирования производственных моделей.

Рис. 4 Экранные формы модуля «Управление заявками»

Для визуального сравнения полученного набора рациональных производственных моделей служит «Гистограмма производственных моделей».

Значения параметров на гистограмме нормированы относительно максимальных значений параметров во всем наборе рациональных производственных моделей. Таким образом, гистограмма позволяет визуально оценить абсолютное различие параметров между моделями в процентах.

Разработанный модуль через систему запросов осуществляет обмен информацией с АСУ АТП, результатом которого является формирование поля СТС. Интеграция с АСУ может быть осуществлена как на уровне доступа к базам данных и файлам, так и с помощью динамического обмена данными.

Таким образом, разработанный модуль управления заявками инвариантен действующим автоматизированным системам на АТП.

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион Заключение Решена новая актуальная задача повышения эффективности управления и функционирования АТП за счет обеспечения выполнения заявок на основе учета реальной ситуации и возможностей принятия адекватных этой ситуации решений. Внедрение построенного программного модуля в промышленную эксплуатацию АТП позволяет увеличить объемы оказываемых услуг по автоперевозкам в приемлемых временных интервалах при минимальных затратах.

Список литературы

1. К и с и н, И. Л. Анализ систем управления автотранспортными предприятиями в малом и среднем бизнесе / И. Л. Кисин // Конструирование, управление и эксплуатация в транспортном комплексе : монография / под ред. Ю. А. Микипориса. – Ковров : КГТА, 2006. – С. 18–27.

2. Автоматизированные системы управления в автотранспортном комплексе : сборник науч. тр. / МАДИ ТУ; отв. ред. А. Б. Николаев. – М., 1998. – 181 с.

3. Комплексные системы автоматизированного управления автотранспортным комплексом : сборник науч. тр. / МАДИ ТУ ; отв. ред. А. Б. Николаев. – М., 1998. – 112 с.

4. К и с и н, И. Л. Информационные технологии в системах управления автотранспортными предприятиями / И. Л. Кисин // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции (11–12 декабря 2004). – Томск : Изд-во Томского университета, 2004. – 1 ч. – С. 67–68.

5. П о д и н о в с к и й, В. В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач / В. В. Подиновский, В. Д. Ногин. – М. : Наука, 1982. – 256 с.

6. Х о м е н ю к, В. В. Элементы теории многоцелевой оптимизации / В. В. Хоменюк. – М. : Наука, 1983. – 128 c.

7. П о л я к, Б. Т. Введение в оптимизацию / Б. Т. Поляк. – М. : Наука, 1983. – 384 с.

8. К и с и н, И. Л. Информационная модель оптимального управления заявками на перевозки АТП в малом и среднем бизнесе / И. Л. Кисин, Д. Ю. Полянский // Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта : сборник научных трудов МАДИ (государственный технический университет). – М. : МАДИ, 2006. – С. 123–127.

9. К и с и н, И. Л. Информационные технологии в системах управления автотранспортными предприятиями / И. Л. Кисин // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции (11–12 декабря 2004). – Томск : Изд-во Томского университета, 2004. – 1 ч. – С. 67–68.

10. П о л я н с к и й, Д. Ю. Математическое и информационное обеспечение оптимального управления заявками на грузоперевозки / Д. Ю. Полянский, И. Л. Кисин // Конструирование, управление и эксплуатация в транспортном комплексе : монография / под ред. Ю. А. Микипориса. – Ковров : КГТА, 2006. – С. 27–37.

11. К и с и н, И. Л. Какой должна быть система автоматизации автотранспортного предприятия (АТП) / И. Л. Кисин // Материалы III Всероссийской научнопрактической конференции (11–12 декабря 2004). – Томск : Изд-во Томского университета, 2004. – 1 ч. – С. 68–70.

12. Ч е р к а с о в, О. Н. Повышение эффективности управления автотранспортом на базе современных информационных технологий / О. Н. Черкасов, Г. Е. Ковалев, В. Е. Межов, В. К. Зольников // Информационные технологии моделирования и управления. – 2005. – № 2 (20). – С. 178–184.

13. П о л я н с к и й, Д. Ю. Система автоматизации управления перевозками на автотранспортных предприятиях / Д. Ю. Полянский, И. Л. Кисин // Конструирование, управление и эксплуатация в транспортном комплексе : монография / под ред. Ю. А. Миккипориса. – Ковров : КГТА, 2006. – С. 4–17.





Похожие работы:

«МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКА В МАШИНОСТРОЕНИИ УДК 620 192 63 МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ РАДИОГРАФИЧЕСКИХ ПЛЕНОК Е.И. Косарина, А.В. Степанов, А.А. Демидов, О.А. ВИАМ, Москва, Российская Федерация e-mail: kosar@mail.ru; avsavia@yandex.ru; lagazz@yandex.ru; Fess.m.d@gmail.com; rentgen_lab22@viam.ru В соответствии с европейскими нормами ЕN 584-1:2006 радиографические пленки делятся на шесть классов С1-С6. Важной задачей является выявление соответствия радиографической пленки тому или иному классу по...»

«2. Терещенко В.Г. О возможности учёта геометрических свойств физической величины в формуле размерности // Актуальные проблемы строительства, транспорта, машиностроения и техносферной безопасности: материалы III-eй ежегодной научно-практич. конф. Северо-Кавказского федерального университета «Университетская наука – региону». – Ставрополь: ООО ИД «ТЭСЭРА», 2015. – С. 227-233.3. Киттель Ч., Найт У., Рудерман М. Механика. Берклеевский курс физики: Учебник для вузов. 3-е изд., стер. – СПб.:...»

«СТРАТЕГИЯ развития транспортного машиностроения Российской Федерации в 2007-2010 годах и на период до 2015 года Москва Содержание ВВЕДЕНИЕ 1. СИСТЕМНАЯ ПРОБЛЕМА РОССИЙСКОГО ТРАНСПОРТНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ РОССИИ 2. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТРАСЛИ И НАПРАВЛЕНИЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМНОЙ ПРОБЛЕМЫ 2.1. Приоритетные направления структурного развития отрасли 2.2. Приоритетные направления развития продукции отрасли 2.3. Формирование комплекса мероприятий по созданию благоприятных условий для развития транспортного...»

«Техникалыќ єылымдар 5. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М.: Машиностроение, 1987.– 192 c.6. Клименко Ю. В. Электроконтактная наплавка. М.: Металлургия, 1998. 128 с. REFERENCES 1. The use of modern materials for the manufacture and repair of machinery parts /N.R. Scholl, V.D. Losev, L.Y. Ikonnikova, V.Y. Prokhorov. – Ukhta: UGTU, 2004. 251 p. 2. Tolstov I.A., Korotkov V.A. Handbook on surfacing. – Chelyabinsk: Metallurgy, 1990. 341 p. 3. Ginberg A.M. Increasing...»

«Торговое представительство Российской Федерации в Чешской Республике Obchodn zastupitelstv Rusk Federace v esk republice «Сотрудничество России и Чехии в области машиностроения и транспорта на базе технологических платформ» «Spoluprce Rusk federace s eskou republikou v oblasti strojrenstv a dopravy na zklad technologickch platformen» Докладчик: Вадим Быков Заместитель Торгпреда России в Чехии Pednejc: Vadim Bykov Nmstek Obchodn rady Rusk federace v esk republice Торгово-экономические отношения...»





 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.