Проектирование логистической системы доставки внешнеторговых грузов

 

 

На основании таблицы 3.2. строим косую таблицу тоннаже-потоков.

 

 

 

 

 

Косая таблица тоннаже-потоков.                                                             табл.3.3

Порты отправления	Порты назначения												Итого отправл. тыс.т.
	Измаил	Херсон	Скадовск	Венспилс	Лиепая	Пярну	Мальме	Кальмар	Стокгольм	Одесса	Керчь	Бердянск
Измаил	-483			402,5	80,5								483
Херсон		-563,5			161	402,5							563,5
Скадовск			-80,5			80,5							80,5
Венспилс				402,5									0
Лиепая					241,5								0
Пярну						483							0
Мальме							-604				226,5	377,5	604
Кальмар								-755		679,5	75,5		755
Стокгольм									-226,5	226,5			226,5
Одесса										906			0
Керчь											302		0
Бердянск												377,5	0
Итого прибыло, тыс.т.	0	0	0	402,5	241,5	483	0	0	0	906	302	377,5

 

Порты с избытком тоннажа:

• Вентспилс – 402,5 тыс.т.;
• Лиепая – 241,5 тыс.т.;
• Пярну – 483 тыс.т.;
• Одесса – 906 тыс.т.;
• Керчь – 302 тыс.т.
• Бердянск – 377,5 тыс.т.

Порты с недостатком тоннажа:

• Измаил - 483 тыс.т.;
• Херсон – 563,5 тыс.т.;
• Скадовск – 80,5 тыс.т.;
• Мальме – 604 тыс.т.
• Кальмар – 755 тыс.т.
• Стокгольм – 226,5 тыс.т.

 

Оптимизация перехода тоннажа  в балласте и построения оптимальных  схем движения

Математическая модель задачи определения оптимального плана балластных переходов имеет вид:

 

;

;

Xij – количество тоннажа, следующего в балласте из i-го порта с избытком тоннажа в j-ый порт с недостатком тоннажа;

a_i – «запас» тоннажа, не обеспеченного грузом в i-ом порту;

b_j – потребность в тоннаже в j-ом порту

L_ij – расстояние между портами i и j.

Математическая модель по числовым данным имеет вид:

Целевая функция

Z=4331*X11+4487*X12+4524*X13+358*X14+255*X15+179*X16+4298*X21+ +4454*X22+4491*X23+325*X24+193*X25+216*X26+4455*X31+4611*X32+

+4648*X33+482*X34+379*X35+303*X36+120*X41+80*X42+117*X43+4061*X44+ +4246*X45+4476*X46+359*X51+415*X52+386*X53+4160*X54+4345*X55+   4575*X56+457*X61+513*X62+484*X63+4258*X64+4453*X65+4673* X66 min

Ограничения:

по строкам

X11+X12+X13+X14+X15+Х16=402,5

X21+X22+X23+X24+X25+Х26=241,5

X31+X32+X33+X34+X35+Х36=483

X41+X42+X43+X44+X45+Х46=906

X51+X52+X53+X54+X55+Х56=302

X61+X62+X63+X64+X65+Х66=377,5  

по столбцам

X11+X21+X31+X41+X51+X61=483

X12+X22+X32+X42+X52+X62=563,5

X13+X23+X33+X43+X53+X63=80,5

X14+X24+X34+X44+X54+X64=604

X15+X25+X35+X45+X55+X65=755

Х16+Х26+Х36+Х46+Х56+Х66=226,5    

Решаем задачу методом  потенциалов. Исходный план составляем методом минимального элемента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимизация переходов  в балласте                                                                  табл.3.4

	Измаил	Херсон	Скадовск	Мальме	Кальмар	Стокгольм	Объем у отправителя
Вентспилс	4331	4487	4524	358	255	179	402,5
	0	402.5	0	0	0	0
Лиепая	4298	4454	4491	325	193	216	241,5
	161	0	80.5	0	0	0
Пярну	4455	4611	4648	482	379	303	483
	322	161	0	0	0	0
Одесса	120	80	117	4061	4246	4476	906
	0	0	0	151	755	0
Керчь	359	415	386	4160	4345	4575	302
	0	0	0	75.5	0	226.5
Бердянск	457	513	484	4258	4443	4673	377,5
	0	0	0	377.5	0	0
Объем у получателя	483	563,5	80,5	604	755	226,5	-

 

Полученный план является оптимальным. К решению задачи прилагается  приложение Excel 3.

Минимальное значение целевой функции:

Z_min= 11813056 тнж-миль.

Сведем груженные и  балластные участки в одну таблицу (для каждого участка вверху груженый участок, внизу – балластный).

 

Груженые и балластные участки.                                                                   Табл.3.5

Порты отправления	Порты назначения
	Измаил	Херсон	Скадовск	Венспилс	Лиепая	Пярну	Мальме	Кальмар	Стокгольм	Одесса	Керчь	Бердянск
Измаил				402,5	80,5
Херсон					161	402,5
Скадовск						80,5
Венспилс		402,5
Лиепая	161		80,5
Пярну	322	161
Мальме											226,5	377,5
Кальмар										679,5	75,5
Стокгольм										226,5
Одесса							151	755
Керчь							75,5		226,5
Бердянск							377,5

     При составлении схем движения тоннажа учитываем, что они должны начинаться и заканчиваться в одном и том же порту, не могут начинаться с балластного перехода и иметь два балластных перехода подряд, объем тоннаже-потока по участкам должен быть одинаковым.

 

Составляем схемы движения тоннажа ( ___ в грузу, _ _ _ в балласте):

1. Измаил__322__Вентспилс_ _322_ _Херсон__322__Пярну_ _322_ _Измаил;
2. Измаил__80,5__Лиепая_ _80,5_ _Скадовск__80,5__Пярну_ _80,5_ _                     _Херсон__80,5__Лиепая_ _80,5_ _Измаил;
3. Измаил__80,5__Вентспилс_ _80,5_ _Херсон__80,5__Лиепая_ _80,5_ _ 

          _Измаил;

4. Кальмар__679,5__Одесса_ _679,5_ _Кальмар;
5. Мальмё__151__Керчь_ _151_ _Стокгольм__151__Одесса_ _151_ _Мальмё;
6. Мальмё__377,5__Бердянск_ _377,5_ _Мальмё;
7. Херсон__80,5__Пярну_ _80,5_ _Херсон;
8. Мальмё__75,5__Керчь_ _75,5_ _Стокгольм__75,5__Одесса_ _75,5_ _ _Кальмар__75,5__Керчь_ _75,5_ _Мальмё;

 

Для перевода тоннаже-потока в грузопоток воспользуемся соотношением:

,

где D_lj – количество тоннажа, следующего по l-ому участку схемы j .

 

1. Измаил__200(рубероид)__Вентспилс_ _ _Херсон__200(рубероид)__Пярну_ _ _Измаил;
2. Измаил__50(рубероид)__Лиепая_ _ _Скадовск__50(рубероид)__Пярну_ _ _Херсон__50(рубероид)__Лиепая_ _ _Измаил;
3. Измаил__50(рубероид)__Вентспилс_ _ _Херсон__50(рубероид)__Лиепая_ _ _Измаил;
4. Кальмар__450(шерсть)__Одесса_ _ _Кальмар;
5. Мальмё__100(шерсть)__Керчь_ _ _Стокгольм__100(шерсть)__Одесса_ _ _Мальмё;
6. Мальмё__250(шерсть)__Бердянск_ _ _Мальмё;
7. Херсон__50(рубероид)__Пярну_ _ _Херсон;
8. Мальмё__50(шерсть)__Керчь_ _ _Стокгольм__50(шерсть)__Одесса_  _ _Кальмар__50(шерсть)__Керчь_ _ _Мальмё;

Рассчитаем объем груза  перевезенный по участкам:

Q₁= 400 тыс.т.;

Q₂= 150 тыс.т.;

Q₃= 100 тыс.т.;

Q₄= 450 тыс.т.;

Q₅= 200 тыс.т.;

Q₆= 250 тыс.т.;

Q₇= 50 тыс.т.;

Q₈= 150 тыс.т.;

3.3. Решение  задачи построения программы  пополнения флота.

 

Определение числа  действующих судов

Для определения числа  действующих судов мы выполняем  следующие действия:

1. Уменьшаем грузопотоки на каждой схеме движения на 30%:

Q₁= 0,7*400=280тыс.т.;

Q₂= 0,7*150=105тыс.т.;

Q₃= 0,7*100=70тыс.т.;

Q₄= 0,7*450=315тыс.т.;

Q₅= 0,7*200=140тыс.т.;

Q₆= 0,7*250=175тыс.т.;

Q₇= 0,7*50=35тыс.т.;

Q₈= 0,7*150=105тыс.т.;

 

2. Рассчитываем годовую провозную способность одного судна действующего типа (присвоив ему индекс i=1) на каждой схеме движения (см. далее);
3. Определяем число действующих судов, необходимое для освоения перевозок . Для этого грузопоток на каждой схеме движения   делим на годовую провозную способность одного судна , результаты складываем и округляем до целого числа (по правилам округления):

,

- число судов действующего  типа.

Подготовка  исходных данных

Годовая провозная способность  судна каждого типа на каждой схеме  движения определяется как для действующих судов, так и для судов претендентов по формуле:

,

где  - провозная способность судна i – го типа на j-ой  схеме движения за рейс, т;

- число рейсов судна i – го типа на j-ой  схеме движения на эксплуатационный период.

Провозная способность  судна i – го типа на j-ой  схеме движения за рейс:

,

где - загрузка одного судна i – го типа на l-ом участке.

Загрузка на участках определяется следующим образом:

Рассчитываем удельную грузовместимость судна Wi

где D_iⁿ – паспортная чистая грузоподъемность судна i-го типа, т;

1. Если УПО на участке  и_l не превышает удельную грузовместимость судна ( ), то условно считаем, что загрузка судна равна его паспортной чистой грузоподъемности, т.е.:

= D_iⁿ ;

2. Если , то ,

,

где Т – продолжительность  эксплуатационного периода, для  всех типов принимаем Т=340 сут;

- время рейса судна i – го типа на j-ой  схеме движения, сут.

,

где - ходовое время, сут;

- стояночное время, сут.

,

где ₁ - протяженность j-ой  схемы движения в грузу, мили;

₂- протяженность j-ой  схемы движения в балласте, мили