Логистическое планирование доставки товаров

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ3

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОБЛЕМ ТРАНСПОРТНОЙ ЛОГИСТИКИ5

1.1 Понятие транспорта и транспортной логистики 5

1.2 Транспортная экспедиция8

1.3 Основные принципы маршрутизации9

1.4 Задачи маршрутизации транспорта11

1.5 Разновидности ЗМТ13

1.6 Существующий инструментарий  для решения ЗМТ18

1.7 Результаты анализа и постановка  задачи20

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АЛГОРИТМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ МАРШРУТИЗАЦИИ ТРАСПОРТА В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ ДОРОЖНОЙ СЕТИ21

2.1 Классификация алгоритмов для  решения ЗМТ21

2.2 Генетический алгоритм23

2.2.1 Основной вид генетического  алгоритма23

2.2.2 Применение генетического алгоритма  для задач упорядочивания24

2.2.3 Применение алгоритма для  решения ЗМТ25

2.3 Задача построение планов  доставки для розничной клиентской  сети26

3. МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ МАРШРУТИЗАЦИИ ТРАНСПОРТА В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ ДОРОЖНОЙ СЕТИ31

3.1 Упрощение исходного графа  городской дорожній сети31

3.2 Архитектура генетического алгоритма32

3.3 Сравнительные результаты и  эффективность похода35

4. ВЫБОР ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ И ПОСТРОЕНИЕ БД36

4.1 Обоснование выбора используемого  инструментального средства......36

4.1.1 Java36

4.1.2 MySql37

4.1.3 GoogleMaps API37

4.2 Создание базы данных38

5  ТЕСТОВЫЙ ЗАПУСК ПРИЛОЖЕНИЯ40

5.1  Руководство  пользователя40

6   ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ42

6.1 Описание изделия42

6.2  Расчет себестоимости и цены программного продукта42

6.3  Перечни работ для создания программного продукта42

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ45

7  ОХРАНА ТРУДА. 47

7.1 Выявление и анализ опасных и вредных производственных факторов, действующих в рабочей зоне проектируемого объекта47

7.2 Разработка мероприятий по предотвращению или ослаблению возможного воздействия опасных и вредных производственных факторов на работающих48

7.3 Расчет системы жизнеобеспечения48

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ51

ВЫВОДЫ52

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК53

ПРИЛОЖЕНИЕ А55

ПРИЛОЖЕНИЕ Б65

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования.

Одним из способов экономии ресурсов при транспортировке грузов является применение систем поддержки  принятия решений в области транспортной логистики. Разработка программных  пакетов, решающих задачи этой отрасли, требует проведения серьёзных научных  исследований с целью получения  эффективных алгоритмов, пригодных  для применения в повседневной практике.

Одной из ключевых функций  систем поддержки принятия решений  в области транспортной логистики  является возможность расчёта и  построения эффективных с точки  зрения стоимости объезда маршрутов  различного назначения на транспортной сети.

Математическая формулировка этой задачи широко известна как задача маршрутизации транспорта (ЗМТ). Существует ряд разновидностей ЗМТ различными дополнительными условиями, позволяющими учитывать грузоподъёмность транспортных средств и другие ограничения  для более полного представления  деталей реальной действительности. ЗМТ является обобщением известной  задачи коммивояжёра (ЗК) на случай построения сразу нескольких замкнутых маршрутов, проходящих через некоторую общую  вершину, называемую депо. ЗМТ и ЗК принадлежат к классу задач дискретной оптимизации и являются NP-трудными. Не существует методов нахождения их точных решений и проверки оптимальности  приближённых за полиномиальное время. Известен точный алгоритм решения ЗМТ  на основе метода ветвей и границ, но в силу чрезмерно быстрого роста  времени вычислений его невозможно применять для задач с более  чем 25–30 вершинами.

С середины 1990-х годов исследования сосредоточились в направлении  так называемых метаэвристик. Название метаэвристик указывает на то, что  они не являются законченными эвристиками, готовыми для применения, а только представляют собой некоторый метод  для построения законченной эвристики  для конкретной задачи. Большинство  из них основаны на наблюдениях за явлениями живой и неживой природы. Важной их особенностью является способность к преодолению точки локального минимума для продолжения поиска, поэтому потенциально они способны находить более качественные решения по сравнению с классическими эвристиками. Наибольший интерес вызывают следующие методы: поиск с исключениями моделируемый и детерминированный отжиг, алгоритм на основе муравьиных колоний и нейронные сети. В последние десять лет исследования уклонились в основном в сторону обработки сложных видов ограничений.

В настоящее время не существует формализированного способа получения  конкретных алгоритмов из метаэвристик, необходимого для автоматизации  их применения в программных пакетах. Использование эмпирических формул не гарантирует получения наилучшего значения параметров, подходящего для обработки некоторого конкретного набора входных данных. Длительные вычисления в ходе работы метаэвристик также усложняют ситуацию. Поиск алгоритмов, дающих достаточно качественные решения, но в то же время свободных от влияния управляющих параметров и при этом быстрых, способных за разумное время находить маршруты для 100 и более вершин, является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью дипломной работы бакалавра является повышение эффективности поиска оптимальных маршрутов и решение задачи маршрутизации транспорта с ограничением по грузоподъемности.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. провести анализ методов и подходов к решению задач маршрутизации транспорта;
2. разработать или модифицировать существующий алгоритм решения задачи маршрутизации транспорта с ограничение по грузоподъемности;
3. разработать программный продукт, способный находить и оптимизировать маршруты доставки для 100 и более клиентов;

Объектом исследования является городская дорожная сеть города Харьков.

Предметом исследования являются методы и подходы к решению задач маршрутизации транспорта.

Практическое значение полученных результатов.

Научно-технический эффект состоит в разработке алгоритма, приспособленного к условиям городской дорожной сети. Экономический эффект состоит в рациональном распределении транспорта, обеспечивающего доставку товаров.

Запланированы следующие  результаты:

1. проведение анализа методов и подходов к решению задач маршрутизации транспорта;
2. разработка алгоритма приспособленного к условия городской транспортной сети;
3. разработка программного продукта, способного прокладывать и оптимизировать маршруты доставки для 100 и более клиентов.

Структура и объем дипломной работы бакалавра. Дипломная работа бакалавра состоит из введения, 7 разделов, заключения и приложений. Полный объем выпускной работы бакалавра составляет 70 страницы, в том числе: 15 рисунков по тексту; 4 таблицы по тексту; 2 приложения на 19 страницах; список использованной литературы с 30 наименованиями на 2 страницах.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОБЛЕМ ТРАНСПОРТНОЙ ЛОГИСТИКИ

1. Понятие транспорта и транспортной логистики

Транспорт – это отрасль  материального производства, осуществляющая перевозки людей и грузов. В  структуре общественного производства транспорт относится к сфере  производства материальных услуг. Транспорт  как составная часть более  крупной системы, т.е. логистической  цепи, привел к необходимости рассматривать  его в разных аспектах. С точки  зрения изучения эффективности работы отдельных видов транспорта, интерес представляют перевозки грузов между пунктами отправления и назначения на каждом из них. Однако с позиции организации перевозок целесообразно анализировать весь процесс перевозки в целом от двери грузоотправителя до двери грузополучателя. Если же учитывать интересы клиентуры, то здесь необходимо принимать в расчет не только перевозку на магистральных видах транспорта, но и обработку, хранение, упаковку и распаковку, подачу материалов к станкам в цехе и все связанные с этим процессы информации, сопровождающие материальный поток. Такой подход способствует оптимальному выбору транспортных услуг, ибо качество перевозок, как правило, в большей мере отражается на общих расходах, чем себестоимость перевозок.

С точки зрения специализации  и кооперирования производства, изучение транспорта нельзя ограничивать сферой отдельных материально-технических  связей. Он должен рассматриваться  во всей системе материально-технического снабжения – от первичного поставщика до конечного потребителя, включая  промежуточные этапы.

Современная логистика помогает рационально и эффективно управлять  движением материального потока в различных сферах грузоперевозок. Кроме того, она упрощает общий  процесс прохождения материального  потока всех возможных стадий – от источника первичного сырья до получения товара потребителем.

Ни для кого не секрет, что стоимость грузоперевозок во многом зависит от выбранного маршрута при перевозке груза. Бывают случаи, когда транспортные расходы, например стоимость топлива, равняется половине общей стоимость грузоперевозки. Сократить расходы на перевозку, не потратить лишнее время и доставить  максимально возможный объем  груза, поможет предварительный  выбор оптимального пути транспортной доставки.

Расчет маршрута перевозки  груза может занять не одни сутки, хотя некоторые перевозчики придерживаются мнения, что наилучший выбор пути определяется автоматически, когда  машина уже выезжает с грузом на маршрут. Данное мнение ошибочно, недаром  в транспортной логистике присутствует направление – «маршрутизация», непосредственно занимающаяся разработкой и расчетом маршрута движения транспорта при доставке груза.

Если же вы отправляете  грузы на небольшие расстояния, и  не чаще нескольких раз в месяц, само собой маршрут перевозки груза  можете разработать самостоятельно. Если вам потребуется доставлять различные грузы, ежедневно в  десятки мест, то в данном случае, помощь профессионалов из отдела маршрутизации  поможет вам не только скорее довести  груз, но и сделать его транспортировку  намного выгоднее. Именно от организации  и расчета маршрута грузоперевозки зависит её успех.

Транспортная логистика – это перемещение требуемого количества товара в нужную точку, оптимальным маршрутом за требуемое время и с наименьшими издержками. Затраты на создание любого товара складываются из себестоимости изготовления и издержек на выполнение всех работ от момента закупки материалов до момента покупки товара конечным потребителем. Большую часть стоимости составляют наценки каждого звена в цепи производитель – конечный покупатель. Движение материального потока от первичного источника сырья до конечного потребления также требует затрат, которые могут доходить до 50 % от общей суммы затрат на логистику [1].

Транспорт представляют как  систему, состоящую из двух подсистем: транспорт, предназначенный для  общего пользования, и транспорт  необщего пользования.

Транспорт общего пользования – отрасль народного хозяйства, которая обслуживает сферу обращения и население. Этот вид транспорта часто называют магистральным (магистраль – основная, главная линия в какой – либо системе, в данном случае – в системе путей сообщения). Понятие транспорта общего пользования охватывает городской, железнодорожный, водный (морской и речной), автомобильный и воздушный, а также трубопроводный транспорт.

Транспорт необщего пользования – внутрипроизводственный транспорт, а также транспортные средства всех видов, принадлежащие нетранспортным предприятиям; является, как правило, составной частью каких – либо производственных систем.

Транспорт участвует во множестве технологических процессов, выполняя задачи логистической системы, и существует как достаточно самостоятельная транспортная область логистики, требующая многоаспектной согласованности между участниками транспортного процесса. [2]

Таким образом, к задачам, решение которых усиливает согласованность  действий непосредственных участников транспортного процесса, относят:

• обеспечение технического соответствия участников транспортного процесса;
• согласование экономических интересов участников транспортного процесса;
• использование единых систем планирования.

Наличие единого оператора  сквозного перевозочного процесса, осуществляющего единую функцию  управления сквозным материальным потоком, создает возможность эффективно проектировать его движение и  добиваться заданных параметров на выходе.

При организации смешанной  перевозки логистическая система  предполагает [3]:

1. использование двух и более видов транспорта;
2. наличие единого оператора процесса перевозки;
3. единый транспортный документ;
4. единую тарифную ставку;
5. последовательно-центральную схему взаимодействия участников;
6. единую и высокую ответственность за груз;

Результат использования  транспортной логистической системы  – высокая вероятность выполнения «шести правил логистики»: нужный груз, в нужном месте, в нужное время, в необходимом количестве, необходимого качества, с минимальными затратами.

Обеспечение технической  и технологической сопряженности  в транспортной логистике требует  согласования экономических интересов  участников, а также использования единых систем планирования. Техническая сопряженность в транспортном комплексе означает согласованность параметров транспортных средств как внутри отдельных видов, так и в межвидовом разрезе. Эта согласованность позволяет применять модальные перевозки, работать с контейнерами и грузовыми пакетами. 
Технологическая сопряженность предполагает применение единой технологии транспортировки, прямые перегрузки, бесперегрузочное сообщение. 
Совместное планирование коммерческой деятельности участников логистической системы означает разработку и применение единых планов графиков.