Введение 6
Глава 1. Пути повышения эффективности грузоперевозок транспортной компании на рынке сахалинской области 8
1.1. Место «ТК «Сахалин» на рынке грузовых транспортных перевозок 8
1.2. Текущие проблемы компании 15
1.3. Направления улучшения грузоперевозок 17
Глава 2. Оптимизация загрузки транспортных средств компании ТК «Сахалин» 20
2.1. Сравнительный анализ методов оптимизации загрузки автомобилей 21
2.2. Оптимизация загрузки автомобилей методом динамического программирования 23
2.3. Алгоритм загрузки автомобилей для ТК «Сахалин» 24
Глава 3. Оптимизация маршрутов грузоперевозок транспортной компании ТК «Сахалин» 27
3.1. Анализ методов оптимизации маршрутов 28
3.2. Эвристический метод построения кольцевого маршрута 33
3.3. Построение оптимального маршрута на основе метода динамического программирования 33
Глава 4. Двухэтапная процедура оптимизации кольцевого маршрута для компании «ТК «Сахалин» 35
4.1. Алгоритм двухэтапной процедуры оптимизации кольцевого маршрута 35
4.2. Реализация двухэтапной процедуры построения кольцевого маршрута для ТК «Сахалин» 35
4.3. Экономический эффект от внедрения двухэтапной процедуры построения кольцевого маршрута 48
Выводы и рекомендации 51
Заключение 53
Список литературы 55
Приложения 58
Приложение 1. Программная реализация алгоритма динамического программирования для оптимизации загрузки автомобилей. 58
Приложение 2. Программная реализация эвристического метода на основе алгоритма Дейкстры для маршрутизации транспортных средств. 61
Приложение 3. Программная реализация динамического метода построения маршрутов. 70
В России создается все больше условий и инициатив, способствующие поддержке малого и среднего бизнеса, а значит становится все больше потенциальных клиентов в лице предпринимателей, которые нуждаются в услугах транспортных компаний [Паньков, 2019], растут и предложения услуг логистических компаний, которые занимаются организацией перевозок, их экспедированием, хранением груза. Транспортно-логистический рынок России ежегодно растет на 19 %, а в ближайшие 10 лет ожидается, что среднегодовой темп роста рынка составит 15%. Однако развитие рынка сдерживается ограниченным предложением логистических компаний, а их уровень услуг достаточно невысок [BCG, 2014, с.11]. Например, наблюдается низкое качество базовых услуг, как в области транспортировки, так и в области складской инфраструктуры [BCG, 2014, с.13]. При этом неэффективное управление перевозками является одним из широко распространенных явлений на российском рынке грузоперевозок [Блинов, 2019].
Одной из основных проблем планирования перевозок являются недостатки, а зачастую и ошибки планирования маршрутов. Плохо организованные маршруты перевозок оборачиваются для компании большими убытками. Многие компании до сих пор используют ручные методы планирования, при которых более 10% рейсов оказываются неоптимальными. В России оптимизационные методы еще широко не распространены, в то время как использование таких методов и их внедрение в практику деятельности компаний-перевозчиков обеспечивают существенное снижение времени перевозки грузов и затрат на их транспортировку, что повышает их конкурентоспособность. Конкурентная среда и условия неопределенности бизнеса требуют использования грузоперевозчиками эффективных методов организации перевозок для повышения качества обслуживания клиентов и минимизации затрат [Прокофьева, 2004, c.3]. При использовании методов планирования перевозок, составлении оптимальных маршрутов движения транспортных средств, значительно сокращаются издержки на транспортные операции, и соответственно увеличивается прибыль транспортных компаний.
Целью данной работы является оптимизация загрузки и маршрутов грузовых автомобилей для транспортной компании ТК «Сахалин» для улучшения результатов оперативного планирования грузоперевозок компании на острове Сахалин.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. На основе анализа состояния грузоперевозок ТК «Сахалин» выявить направления возможного улучшения их результативности
2. На основе анализа существующих методов оптимизации загрузки транспортных средств обосновать алгоритм загрузки автомобилей и его программную реализацию
3. Разработать алгоритм построения кругового маршрута и его программную реализацию для автомобильных перевозок на острове Сахалин
4. Реализовать предложенные алгоритмы оптимизации в рамках единой двухэтапной процедуры оптимизации для компании ТК «Сахалин»
5. Оценить экономический эффект от внедрения разработанной двухэтапной процедуры оптимизации для компании ТК «Сахалин».
Объектом исследования является компания ТК «Сахалин», а предметом – автомобильные грузоперевозки компании ТК «Сахалин» на острове Сахалин.
Структура работы включает введение, четыре главы, заключение, список использованной литературы и приложения.
Первая глава посвящена нахождению путей повышения эффективности грузоперевозок транспортной компании на рынке Сахалинской области. В ней раскрыты место компании на рынке грузовых транспортных перевозок Сахалинской области, ее текущие проблемы, возможные направления улучшения грузоперевозок и обоснование способов повышения эффективности грузоперевозок для «ТК «Сахалин» в рамках предмета исследования.
Во второй главе исследована проблема оптимизации загрузки транспортных средств компании. Здесь на основе обзора литературы проведен анализ методов оптимизации загрузки автомобиля, в результате которого выбран метод реализован алгоритм оптимизации загрузки грузовика.
Третья глава посвящена оптимизации маршрутов грузоперевозок «ТК «Сахалин». В ней проведен анализ возможных методов оптимизации маршрутов и предложены два метода оптимизации маршрутов, которые алгоритмически реализованы.
В четвертой главе предложенные методы оптимизации и алгоритмы нахождения решений были реализованы в рамках двухэтапной процедуры оптимизации маршрутов автомобильных грузоперевозок компании ТК «Сахалин», проведена оценка экономического эффекта от внедрения двухэтапной процедуры оптимизации.
Оптимизация загрузки и маршрутов грузовых автомобилей для транспортной компании ТК «Сахалин» для улучшения результатов оперативного планирования грузоперевозок компании на острове Сахалин является основной целью данной работы. Для обоснования актуальности проблемы оперативного планирования грузоперевозок, был проведен анализ логистического рынка России. Были определены основные проблемы и факторы, которые способствуют улучшению организации грузоперевозок. Выяснилось, что важными проблемами организации перевозок являются ошибки планирования маршрутов. Эти проблемы являются актуальными, так как они являются одними из основных причин ухудшения качества услуг и потери прибыли компаний. Тем не менее, было выявлено, что использование методов эффективного планирования перевозок, например, составление оптимальных маршрутов автомобилей, способствуют решению этих проблем. Для того, чтобы достичь цели работы были поставлены 5 задач.
Первая задача, которая включает в себя выявление направления возможного улучшения результативности грузоперевозок компании ТК «Сахалин» на основе анализа ее деятельности, была выполнена в главе 1. В данной главе был проведен анализ финансовых показателей компании, в котором выяснилось, что за последний год прибыль компании падает, рентабельность услуг является низкой, а позиция компании на рынке транспортных услуг Сахалинской области достаточно слабой. Были также выявлены основные проблемы компании и направления для улучшения ее автомобильных грузоперевозок. На основе анализа деятельности ТК «Сахалин» и ее основных проблем, было предложено провести оптимизацию загрузки и маршрутов грузоперевозок компании для улучшения результатов оперативного планирования грузоперевозок компании на острове Сахалин. Оптимизация загрузки была представлена как решение задачи о загрузке, а оптимизация представлена как решение задачи коммивояжера.
Вторая задача, представляющая собой обоснование алгоритма загрузки автомобилей и его программную реализацию на основе анализа существующих методов оптимизации, была выполнена в главе 2. Оптимизация загрузки была представлена как решение задачи о загрузке (задачи о рюкзаке) методом динамического программирования, который был выбран как наиболее подходящий при анализе методов.
Третья задача, которая заключалась в разработке алгоритма построения кругового маршрута и его программной реализации для автомобильных перевозок на острове Сахалин, была выполнена в рамках главы 3. Построение кругового маршрута был представлен как решение задачи коммивояжера, методы решения которой были выбраны в рамках анализа алгоритмов решения задачи. Алгоритмы были представлены в двух вариантах: эвристический метод на основе алгоритма Дейкстры и метод динамического программирования.
Четвертая задача, которая представляет собой реализацию предложенных алгоритмов оптимизации в рамках единой двухэтапной процедуры оптимизации для компании ТК «Сахалн», была выполнена в главе 4. В параграфе 4.1 была разработана единая двухэтапная процедура построения кольцевых маршрутов, которая была предложена в двух вариантах. В первом варианте первый этап процедуры - оптимизация загрузки, проводится методом динамического программирования, а второй этап - оптимизация маршрутов, проводится эвристическим методом на основе алгоритма Дейкстры. Во втором варианте первый этап процедуры, также как и второй этап, проводится методом динамического программирования. В параграфе 4.2 были реализованы два варианта двухэтапной процедуры построения кольцевых маршрутов при использовании данных о грузах и автомобилях компании ТК «Сахалин». Реализация показала, что метод динамического программирования и эвристический метод на основе алгоритма Дейкстры при оптимизации маршрутов дают одинаковый результат. Также, был проведен сравнительный анализ двух методов оптимизации маршрутов, который показал преимущества и недостатки каждого.
Для того, чтобы выполнить пятую задачу, которая заключалась в оценке экономического эффекта от внедрения разработанной двухэтапной процедуры оптимизации для компании ТК «Сахалин», в рамках параграфа 4.3 был проведен расчет экономического эффекта от внедрения процедуры построения кольцевых маршрутов, а в качестве показателя была предложена прибыль от перевозки грузов. Расчет экономического эффекта показал, что при внедрении двухэтапной процедуры оптимизации, прибыль компании может увеличиться на 67% по сравнению с прибылью без внедрения оптимизации.
Итогом работы стала разработка и реализация двух вариантов двухэтапной процедуры оптимизации кольцевых маршрутов, а также предложение рекомендаций для улучшения результатов планирования автомобильных грузоперевозок компании ТК «Сахалин». Окончательный выбор варианта двухэтапной процедуры оптимизации зависит от лица, принимающего решение.
Что касается проведения дальнейших исследований, то их следует посвятить оптимизации построения кольцевых маршрутов с учетом загруженности дорог и других дорожных ситуаций. Также рекомендуются проведение исследований касательно учета забора нового груза при единовременной доставке, для устранения проблемы холостого пробега и улучшения доходности перевозок. Также, стоит обратить внимание на исследования, посвященные управлению рисками во время движения автомобилей по маршруту, так как аварии на дорогах происходят довольно часто и при участии грузового транспорта. Рекомендуются также проведение дальнейших исследований, которые посвящены уменьшению выбросов вредных веществ при транспортировке грузов, так как оптимизация маршрутов также позволит компаниям сокращать пробег транспорта, и соответственно, выбросы, связанные с транспортировкой.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
