Навігація
Головна
 
Головна arrow Логістика arrow Логістика та управління ланцюгами поставок
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Алгоритм планування транспортування

При вирішенні завдань з оперативного планування доставки автомобільним транспортом основними економіко-математичними моделями є транспортна задача і задача маршрутизації. Розглянемо схеми організації доставки та застосовувані методи планування.

Перша схема організації доставки товарів є більш простою з точки зору планування, так як варіант "один-до-одного» не передбачає рішення ні транспортної задачі, ні завдання маршрутизації.

При плануванні доставки товарів за схемою "один-ко-многим" необхідно рішення задачі маршрутизації, яка включає в себе рішення:

  • • задачі визначення порядку виконання маршрутів, при цьому враховується, що між відправниками та одержувачами перевезення здійснюється тільки по маятниковим маршрутами і транспортний засіб протягом дня може виконати кілька маятникових маршрутів для різних одержувачів;
  • • задачі комівояжера, якщо між відправниками та одержувачами перевезення здійснюється тільки по развозочно (збірним або збірно-развозочно) маршрутами;
  • • двох зазначених вище типів завдань, якщо при організації перевізного процесу використовуються як митників, так і развозочно (збірні або збірно-развозочно) маршрути.

Організація руху по третій схемі ("багато-до-багатьох") припускає спочатку рішення транспортної задачі, а потім завдання маршрутизації перевезень.

Послідовність етапів планування доставки товарів з урахуванням схем організації перевізного процесу та застосовуваних методів представлена па рис. 8.2.

В якості вихідної інформації (перший блок) в алгоритмі використовуються дані про кількість транспортних засобів, їх типі, вантажопідйомності (вантажомісткості); кількості відправників (постачальників товарів) і одержувачів; партії перевезеного вантажу; тимчасові обмеження з доставки товарів в пункти призначення та їх вивезенню з пунктів відправлення. На основі наявної інформації у другому блоці визначається схема організації перевезень (див. Табл. 8.4).

Для подальших розрахунків обчислюються найкоротші відстані від пункту (-ів) навантаження до пункту (-ів) розвантаження (четвертий блок, завдання А), для цього використовується база даних третього блоку алгоритму, представленого на рис. 8.2.

Задача обчислення найкоротшого шляху з першого пункту маршруту в т-й зводиться до вибору чисел х- ({,] = 1,2, т), при яких досягається мінімум функції, що визначає довжину маршруту між початковим і кінцевим пунктами:

Для вирішення завдання вважається, що довжини ділянок шляху між кожною парою сусідніх пунктів відомі і рівні а число = 1, якщо ділянка є ланкою обраного маршруту руху, і хі} = 0, якщо він не входить в цей маршрут. Як параметри при необхідності можуть враховуватися не тільки відстані, але і час проїзду по ділянках дорожньої мережі, і вартість перевезення по ділянці маршруту.

У п'ятому блоці, якщо використовується схема "багато-до-багатьох", вирішується транспортна задача. На етапі узгодження схеми доставки визначається, але яким маршрутом - маятниковому або развозочно (сборному або збірно-развозочно) - буде перевозитися товар від кожного постачальника до одержувачів, закріпленим за ним в результаті рішення транспортної задачі.

Економіко-математична модель транспортної задачі виглядає сліду ють м про разом:

де г - кількість постачальників ;; - Кількість споживачів; щ - обмеження за пропозицією; Т-} - обмеження по попиту; - Елементи цільової функції (відстань, вартість перевезення між грузообразующим

Загальний алгоритм планування вантажних автомобільних перевезень

Рис. 8.2. Загальний алгоритм планування вантажних автомобільних перевезень

і грузопоглощающим пунктами); xtj - обсяг кореспонденції між Г'-й і _ / '- й крапками.

Рішення транспортної задачі знаходиться за допомогою спеціальних методів, що дозволяють з безлічі можливих рішень знайти оптимальне. Одним з таких методів є розподільний метод, що має кілька різновидів, які відрізняються способом визначення оптимального рішення. Найбільш поширені три різновиди даного методу: метод Хічкока; метод Креков; модифікований розподільчий метод, або метод потенціалів. Первісне допустиме рішення також може бути отримано кількома способами. Найбільш простим є метод північно-західного кута. Для отримання більш наближеного до оптимального плану перевезень рекомендується використовувати методи найменшого елемента в матриці, метод подвійного переваги, метод апроксимації Фогеля.

Для вирішення транспортної задачі і визначення найкоротших відстаней в даний час широко використовуються вбудовані функції Microsoft Excel.

Історичний екскурс

Транспортна задача була вперше сформульована в 1781 р французьким математиком Гаспаром Монжем. Найбільше для вирішення транспортної задачі було зроблено в XX ст. Дослідження в цій області проводилися як у Радянському Союзі, так і в західних країнах. У 1939 р задача формування національного плану перевезень, який дозволив би мінімізувати сумарний кілометраж при організації доставки залізничним транспортом за наявності не більше двох постачальників, була запропонована в Радянському Союзі математиком А. Н. Толстим. Аналогічне завдання в класичному вигляді була сформульована в США Ф. Хичкоком приблизно в цей же час - в 1941 р Метод послідовного поліпшення, запропонований Ф. Хичкоком, отримав назву методу Хічкока. Великий внесок у розвиток алгоритмів вирішення транспортної задачі привніс радянський математик Леонід Віталійович Канторович. У період 1939-1949 рр. вийшли друком його роботи, в яких пропонується рішення задачі про перевезеннях. Зокрема, Л. В. Канторович і М. К. Гавурін, досліджуючи проблему раціоналізації вантажопотоків, запропонували метод потенціалів для вирішення транспортної задачі. У цей же період в США також досліджуються методи вирішення транспортної задачі. Завдання, сформульована Ф. Хичкоком, була детально опрацьована Тьяллінг Чарльзом Кумпансом, який під час Другої світової війни працював членом Об'єднаного комітету перевезень. Леонід Канторович і Тьяллінг Кумпанс, працюючи незалежно один від одного, знайшли безліч наукових рішень проблем економіки і в 1975 р стали лауреатами Нобелівської премії в галузі економіки "за внесок у теорію оптимального розподілу ресурсів".

Метод північно-західного кута для отримання початкового рішення транспортної задачі був запропонований в 1951 р Джорджем Бернардом Данцигом, американським математиком, який разом з Л. В. Канторовичем вважається основоположником лінійного програмування.

У шостому блоці перевіряється наявність схеми "один-до-одного". Якщо за фактом даної схеми немає, то в маршрут включається більше одного вантажовідправника і (або) вантажоодержувача. Ця ситуація вимагає рішення задачі маршрутизації (сьомий блок).

Математична постановка задачі маршрутизації залежить від типу маршруту, по якому планується здійснювати перевезення вантажу, а саме: по маятниковим або развозочно (сборному, збірно-развозочно). У першому випадку вирішується завдання визначення порядку виконання маршрутів, а в другому - завдання комівояжера. Додатковою вихідною інформацією для розглянутих завдань є матриця найкоротших відстаней між споживачами, постачальниками і автотранспортним підприємством (якщо доставка передана постачальнику транспортних послуг), яка будується в четвертому блоці запропонованого алгоритму (задача "Б"). Початковий перелік пунктів одного маршруту визначається виходячи з сумісності вантажів - для маятникових маршрутів, і виходячи з вантажопідйомності транспортного засобу - для развозочних (збірних або збірно-развозочних) маршрутів.

У восьмому блоці алгоритму вирішується завдання вибору рухомого складу, що відповідає умовам перевезення і перевозиться. Під вибором транспортного засобу розуміється визначення його спеціалізації і вантажопідйомності з метою забезпечення мінімальних витрат в ланцюзі постачань товару.

При формуванні маршрутів не був врахований випадковий характер складових процесу доставки, кількісна оцінка імовірнісного характеру параметрів перевезень може бути отримана з використанням статистичного моделювання (дев'ятий блок). Моделювання часу руху транспортного засобу на окремих ділянках маршруту, часу навантаження і розвантаження, планових і незапланованих простоїв, перерв і відпочинку дозволяє побудувати функцію розподілу часу прибуття рухомого складу в пункти маршруту (пункт навантаження, розвантаження, прикордонний перехід, порт та ін.). Моделювання часу маршруту дозволяє оцінити ризики, пов'язані із забезпеченням доставки точно в строк.

Історичний екскурс

Метод статистичного моделювання (метод Монте-Карло) сьогодні широко використовується в різних сферах наукових досліджень. У логістиці та управлінні ланцюгами поставок існує ряд завдань, які можуть бути змодельовані на основі даного методу. Цікаво, що, незважаючи на те що перша робота по статистичному моделюванню була опублікована в 1873 р при організації стохастичного моделювання для експериментального визначення числа до, роком народження методу Монте-Карло вважається 1949 Засновниками методу вважаються американські математики Стенлі Улам, Джон фон Нейман і Ніколас Метрополіс. Завдяки їхнім дослідженням змінився підхід до статистичних випробувань: якщо раніше моделювання потрібно було для імітації рішень детермінованих проблем з метою їх перевірки, то метод Монте-Карло навчив дослідників знаходити стохастичний аналог будь-яких детермінованих явищ і ситуацій.

Назва методу походить від однойменного міста, відомого своїми гральними будинками, при цьому автори методу не мали до нього якого-небудь відношення. Метод грунтується на генеруванні випадкових чисел, а рулетка являє собою "генератор" чисел, що випадають зовсім випадково. Саме випадкові числа об'єднують місто в князівстві Монако і метод статистичного моделювання, що і стало причиною появи назви "метод Монте-Карло". Широке поширення методу пояснюється тим, що у нього немає прив'язки до конкретного об'єкта або сфері діяльності, він універсальний. Перші дослідження проводилися в ядерній фізиці, сьогодні метод став інструментом вивчення в багатьох інших сферах. Моделювання багаторазово прискорюється завдяки використанню комп'ютерів.

У десятому блоці розглянутого алгоритму визначається співвідношення між змодельованими значеннями часу прибуття в пункти маршруту з певною ймовірністю і вимогами споживачів за термінами доставки вантажу, тимчасовими обмеженнями, що випливають із самої схеми доставки (наприклад, час прибуття на поромну переправу або до відкриття магазину). Якщо змодельоване значення часу доставки виявиться більше обмеження (вимоги споживача), необхідно прийняти рішення про можливість і доцільність організації додаткового маршруту, коригування умов виконання замовлення, маршруту руху чи внесення інших змін, щоб максимально задовольнити вимоги споживачів (одинадцятий блок).

У разі прийняття рішення про коригування розробленого або організації додаткового маршрутів, потрібно повторити виконання алгоритму з другого по одинадцятий блок.

При дотриманні термінів доставки за результатами моделювання отримуємо оптимальні маршрути руху кожного транспортного засобу (дванадцятий блок), що дозволяють з мінімальними витратами повністю задовольнити вимоги споживачів.

Далі для всіх отриманих маршрутів в тринадцятому блоці необхідно вирішити задачу завантаження транспортного засобу. Математична постановка відома тільки для задачі про "рюкзаку" або "ранці", в якій якість завантаження транспортного засобу звичайно оцінюється таким показником, як кількість транспортних засобів, що використовуються для перевезення заданих обсягів вантажів, що виправдано при організації масових перевезень. Перевезення різних мелкопартіонних вантажів потребує складання развозочно маршруту, в результаті з'являється нова умова в оцінці якості завантаження транспортного засобу, а саме: раціональне завантаження кузова рухомого складу виходячи з порядку об'їзду пунктів на маршруті. Найпростіше рішення - сформувати замовлення кожного клієнта на окремому піддоні, тоді погрузка транспортного засобу починається з замовлення останнього клієнта. Якщо вантаж у відправника вантажу зберігається і завантажується в рухомий склад за найменуваннями, таке завдання не має в даний час оптимального рішення.

У результаті реалізації алгоритму може бути отримано завдання водієві на рейс (день), в якому відображається кількість вантажу, що пред'являється до перевезення від відправників одержувачам, порядок об'їзду пунктів на маршруті, тимчасові інтервали виконання перевезення.

Висновки

1. Які завдань виконує транспортування в ланцюгах поставок?

Оскільки виробники (постачальники) і споживачі знаходяться на відстані один від одного, виникає потреба учасників ланцюга поставок в доставці товарів, що поставляються. При цьому транспортування виконує не тільки фізично зв'язує постачальників і споживачів функцію, а й забезпечує досягнення цілей логістики в цілому, а саме: транспортування повинна бути організована так, щоб забезпечити зниження загальних логістичних витрат, підвищення якості обслуговування споживачів, прискорення логістичних циклів як в окремих областях логістики, так і в цілому по ланцюгу поставок. Вибір найкращих рішень і технологій доставки для досягнення даних цілей є основним призначенням транспортування в ланцюгах поставок.

Завдання транспортування підрозділяються на технологічні, аналітичні, завдання вибору найкращих рішень, завдання управління об'єктами логістичної інфраструктури (у частині транспортних об'єктів).

2. Що розуміється під вибором виду транспорту і способу транспортування?

Вибір способу транспортування і виду транспорту - це пов'язані завдання. Спочатку визначається спосіб транспортування, тобто приймається рішення про те, одним видом транспорту або декількома буде виконуватися доставка. Потім вибираються види транспорту під спосіб транспортування з урахуванням особливостей конкретних видів транспорту, вимог до параметрів доставки, природно-географічними умов виконання перевезень, характеру товару як вантажу, можливості вибору спеціалізованого транспорту, традицій і рівня розвитку економічних відносин між учасниками ланцюга поставок.

3. На підставі яких критеріїв здійснюється прийняття рішень у транспортуванні?

Основними критеріями вибору в транспортуванні є вартість доставки, час, що витрачається на перевезення, якість доставки, виконання супутніх послуг та ін.

4. Які умови виконання доставки враховуються при управлінні транспортуванням?

Крім забезпечення виконання доставки за параметрами вартості, часу і якості враховуються технологічні особливості виконання перевезення товарів. Насамперед, це технологічна схема ("один-к-одпому", "один-до-багатьох", "багато-до-багатьох"), яка визначає можливі варіанти організації маршрутів. Маршрут - це шлях прямування транспортного засобу. Наприклад, на автомобільному транспорті виконуються митників і кільцеві (у тому числі развозочно, збірні, збірно-развозочно) маршрути.

В управлінні транспортуванням важливим є забезпечення доставки до точно зазначеного терміну, тому результати моделювання доставки також враховуються при організації переміщення товарів в ланцюзі постачань.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук