Модели управления структурой материальных потоков в логистической системе. Модель автотранспортных перевозок в логистической системе

5.9. Модели управления структурой материальных потоков

в логистической системе

Описание системы организации перевозок на железнодорожном транспорте, основанной на управлении структурой материальных потоков (вагонопотоков) рассмотрена в п.3.9. А в п.3.10 представлены технологические способы оперативного управления структурой потоков. Напомним, что имеются два взаимодополняющих решения, которые позволяют достичь значительного снижения транспортных издержек в ЛС:

1)  Объединение мелких струй материальных потоков в мощную струю для эффективной ее транспортировки с использованием существующей системы магистральных видов транспорта;

2)  Изменение структуры струй материального потока в процессе транспортировки с учетом потребностей элементов ЛС в материальном потоке.

Рассмотрим соответствующие модели, предназначенные для оптимизации структуры вагонопотоков.

1) Модель управления маршрутными перевозками. Допустим, что имеется транспортно-экспедиционная компания, владеющая парком вагонов (компания-оператор собственного подвижного состава – КОСП). Она обслуживает грузоперевозками несколько грузовладельцев, сгруппированных по зонам транспортного обслуживания (рис. 5.14).

Требуется определить составы формируемых для продвижения по участку (А-Б) маршрутов* и составить расписание их движения так, чтобы своевременной удовлетворить потребности в транспортном обслуживании грузоотправителей (1-5) и грузополучателей (6-9) (рис. 5.14).

Известно:

— размеры подач m_ij(t_is) от i-го поставщика, i = 1,2,..., Pj- му потребителю j = 1,2,..., L, готовые к отправлению от i-го поставщика в момент t_is, где s – порядковый номер подачи по графику, s = 1,2,..., U, U – количество подач за расчетный период Tt_is = 1,2,..., T;

— моменты возникновения спроса у потребителей t_is;

— провозная плата на транспортировку одного вагона по сети ж/д МПС - C_ij;

— величина тарифной скидки на вагон, при условии, если он движется в составе маршрутного поезда - DC_ij;

— размер оплаты своевременной подачи – уборки вагонов с грузовых фронтов, соответственно, C_i и C_j;

- суммарный объем перевозок от i-го поставщика j-му потребителю;

— время движения подачи от i-го поставщика до станции А - ;

— время движения подачи от ст. Б до j-го потребителя - t;

— время движения поезда по участку (А-Б) - t;

— допустимая задержка уборки вагонов от i-го поставщика - Dt_i;

— допустимая задержка или опережение подачи вагонов j-му потребителю - Dt_j;

— размер k-го поезда – М_k.

Требуется определить количество N и моменты отправления каждого маршрутного поезда t_k, k = 1,2,..., N так, чтобы доход, получаемый транспортной компанией от осуществления перевозок, был максимальным

.

На целевую функцию F накладываются следующие ограничения:

1. Условие выполнения заданного объема перевозок от i-го поставщика j-му потребителю в течение расчетного периода T:

2.Условие полной загрузки перевозками всего парка вагонов транспортной компании:

.

3. Условие получения дополнительной платы в случае своевременной уборки вагонов от i-го поставщика

при k = 1,2,..., N; i = 1,2,...,P; s = 1,2,...U, т.е. компания получает плату С_i, если простой вагонов у поставщика не превысит допустимой величины Dt_i).

4. Условие получения дополнительной платы в случае своевременной подачи вагонов j- му поставщику

при k = 1,2,...N; j = 1,2,...L; s = 1,2,...,U.

Условие получения дополнительной тарифной скидки за формирование маршрутного поезда, т.е. поезда полностью состоящего из вагонов транспортной компании

при k = 1,2,...N; j = 1,2,...,L.

Составление расписания маршрутных поездов с учетом требований множества транспортных клиентов, чьи вагоны включаются в состав маршрутов, представляет сложную комбинаторную задачу. Исследования [76, 77] показали, что наиболее эффективным, хотя и экспоненциальным методом решения такой многопродуктовой транспортной задачи является приближенный метод минимальных путей Форда-Фалкерсона, обобщенный методом фаз Е.А. Диница.

2) Модель управления составом сборных поездов. Модель позволяет определять объемы сортировочной работы и состав формирующихся на участке железнодорожного транспорта поездов, с учетом изменения потребностей логистических элементов в вагонах и грузах. Напомним, что величина потребностей задается и определяется значением коэффициента срочности.

Пусть имеется участок взаимодействия, состоящий из станций (вершин) и перегонов (дуг). Определены следующие величины:

— маршруты  следования групп вагонов , где  - назначение группы вагонов,  - вершина поступления группы на участок,  - вершина выхода группы с участка;

— текущие размеры групп вагонов , находящихся на станциях участка, где  - номер вершины, на которой находится группа вагонов размером  на момент времени ;