Введение
1 Теоретические основы оптимизации движения транспортных
средств предприятия
1.1 Аналитический обзор методов и способов решения задачи
оптимизации пути
1.2 Сравнительный анализ методов формирования маршрутов 10
1.3 Сравнительный анализ систем управления транспортом 16
1.4 Специфика организации работы транспорта в городе Белгород
1.5 Направления совершенствования систем оптимизации управления
транспортом 25
1.6 Постановка задачи исследования 29
2 Исследование логистического процесса 34
2.1 Анализ показателей деятельности компании при осуществлении
транспортировки отходов 34
2.2 Оценка факторов, влияющих на процесс транспортировки отходов
2.3 Анализ существующих маршрутов движения 42
2.4 Моделирование и алгоритмизация процесса формирования маршрута
движения транспорта 48
3 Программная реализация процесса составления маршрута и разработка рекомендаций по совершенствованию работы машинного парка предприятия в системе 1С 57
3.1 Разработка требований к подсистеме 57
3.2 Программная реализация с контрольным примером 59
3.3 Разработка рекомендаций по оптимизации маршрутов движения
машинного парка 65
3.4 Расчет экономической эффективности предлагаемого решения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Задача составления маршрута движения транспорта является важной для всех компаний, занимающихся доставками, перевозами, так как кратчайший маршрут экономит не только время, но и затраты, а значит выгоднее экономически. Оптимизация маршрута транспорта сокращает пробега автомобилей и как следствие происходит сбережение двигателя и снижение затрат на амортизацию.
Также оптимизацией маршрутов также занимаются и компании, осуществляющие сбор и транспортировку твердых бытовых отходов (ТБО). При осуществлении вывоза ТБО, себестоимость оказываемых услуг складывается из трех основных факторов: затраты на утилизацию ТБО, фонд оплаты труда и затраты на горюче-смазочные материалы (ГСМ). Поскольку затраты на первые два фактора компания не может сократить, то все внимание уделяется третьему - сокращение расходов на ГСМ. Возможное решение данной задачи заключается в построении кратчайшего маршрута движения транспортного средства, осуществляющего вывоз ТБО, которое подразумевает отсутствие петель, повторяющихся участков и сокращение расходов на ГСМ.
Таким образом, на сегодняшний день существует необходимость разработки методики, позволяющей совершенствовать процесс вывоза ТБО, которая позволит сократить связанные с процессом транспортировки издержки и нагрузку на улично-дорожную сеть [7].
Объект исследования - отдел диспетчеризации автотранспорта транспортной компании «Экотранс».
Предмет исследования - процесс вывоза твердых бытовых отходов с территории г. Белгород.
Целью настоящей ВКР является повышение эффективности процесса вывоза за счет программно-алгоритмической реализации методики формирования маршрута.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
— провести анализ предметной области, который включает в себя обоснование проблемы и сущности изучаемого процесса, выявить проблемные места в методах вывоза, проанализировать существующий процесс и построить модели «как есть» и «как будет»;
— изучить теоретические основы оптимизации движения транспортных средств предприятия, обосновать методы и методики исследования, а также выявить направления совершенствования систем оптимизации управления транспортом;
— провести анализ основных показателей деятельности компании, факторов, влияющих на процесс транспортировки, а также проанализировать существующие маршруты;
— спроектировать, программно реализовать и протестировать процедуру составления маршрута, а также разработать рекомендации по совершенствованию работы машинного парка предприятия;
— оценить экономическую эффективность предложенного решения.
Информационной базой данной работы являются исследования отечественных и зарубежных ученых, которые посвящены изучению вопроса оптимизации маршрута в различных областях транспортных перевозок.
Проблеме составления маршрута посвящены работы Моисеевой Н. М., Хортонен А. А. и Сальвина Е. В., Манаева К.И. и Мельникова А.Н. Авторами проанализированы различные аспекты этой проблемы и предложены пути ее решения, такие как разработка полной экономико-математической модели оптимизации процесса вывоза ТБО, либо внедрение программных комплексов ArcVeiw GIS. Проанализированные работы имеют конкретную направленность на область, для которой были проведены исследования и не могут быть применимы для г. Белгорода.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- применение формализованного метода поиска кратчайших путей при составлении маршрута;
- методика учета факторов, не принимающихся в расчет при текущем процессе составления маршрутов.
Практическая значимость проведённого исследования заключается в том, что спроектированный и программно реализованный метод, позволяет формировать маршрут, уменьшающий затраты на обслуживание маршрута вывоза ТБО.
Научные результаты, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, могут быть использованы так же при дальнейших исследованиях в области оптимизации маршрутов.
Положения, выносимые на защиту:
- процедура формирования маршрута движения транспорта, занимающегося вывозом ТБО, в виде кортежей ограничений, которая учитывает особенности транспортной сети города Белгорода;
- метод формирования рационального маршрута на основе генетического алгоритма.
Во введении сформулированы актуальность, цель, задачи работы, были выбраны объект и предмет исследования, обоснованы научная новизна и практическая значимость, а также положения, выносимые на защиту.
В первом разделе был проведен аналитический обзор существующих методов и способов решения поставленной задачи. Сравнительный анализ методов формирования маршрутов и систем управления транспортом, были выявлены особенностями их применения, достоинства и недостатки. Изучена специфика транспортной ситуации в городе, а также предложены возможные направления совершенствования систем оптимизации управления транспортом. Произведена постановка задачи исследования.
Во втором разделе проведен анализ основных показателей деятельности компании, осуществляющей транспортировку отходов, оценка факторов
В третьем разделе были разработаны требования к предложенному решению, проведена программная реализация процедуры формирования маршрута транспорта, разработаны рекомендации по оптимизации работы отдела диспетчеризации, а также проведен расчет экономической эффективности предлагаемого решения.
В заключении приведены основные результаты и выводы работы, доказаны положения, выносимые на защиту.
Диссертация состоит из введения, трех разделов, выводов, списка использованных источников (60 наименований). Объем диссертации составляет 83 страницы машинописного текста, включая 38 рисунков, 9 таблиц
В работе были проанализированы существующие методы и способы решения задач оптимизации пути, рассмотрены систему управления транспортом и их возможности, проведен анализ транспортной ситуации в городе, а также были предложены рекомендации по направлению совершенствования систем оптимизации пути.
Проведены анализ и оценка текущего состояния работы транспортной компании «Экотранс», факторов, влияющих на процесс транспортировки и существующих маршрутов, которые показали существование проблемы существенных затрат времени и горючего на передвижение транспорта, для сокращения которых было предложена разработка методики оптимизации маршрута, на основе генетического алгоритма, учитывающая необходимые факторы.
Была разработана процедура формирования маршрута, позволяющая формировать маршрут, затраты на который меньше, чем при предыдущем способе планирования маршрута. Алгоритм представляет собой применение методов, известных в теории эволюции, для эвристического поиска решений переборных задач. Решение предполагает добавление карты города с адресами контейнерных площадок, а также его интеграция в основную базу компании.
Проведена программная реализация предложенной процедуры, а также разобран контрольный пример, показавший работу программы. Были разработаны рекомендации по оптимизации маршрутов.
Проведен анализ экономической эффективности, который показал, что разработка и внедрение данного решения целесообразнее покупки новой системы.
При выполнении работы был применен формализованный метод поиска кратчайших путей при составлении маршрута, а также методика учета факторов, не принимающихся в расчет при существовавшей ситуации формирования маршрута.
Спроектированный и программно-реализованный метод, дает возможность формировать маршрут, затраты на который меньше, чем при предыдущем способе планирования маршрута.
Были выполнены следующие задачи:
— проведен анализ предметной области, который выявил проблемные места в методах вывоза, проанализирован существующий процесс и построены модели «как есть» и «как будет»;
— изучены теоретические основы оптимизации движения транспортных средств предприятия, а также были выявлены направления совершенствования систем оптимизации управления транспортом;
— проанализированы основные показатели деятельности компании, факторы, влияющих на процесс транспортировки, а также существующие маршруты;
— спроектирована, программно реализована и протестирована процедура составления маршрута, а также разработаны рекомендации по совершенствованию работы машинного парка предприятия;
На основе выполненных задач, можно сделать вывод о том, что были доказаны, положения, выносимые на защиту:
— разработана процедура формирования маршрута транспорта, в которая учитывает такие ограничения как пробки, светофоры, вместимость кузова машины.
- был реализован метод формирования рационального маршрута, в основу которого был взят генетический алгоритм.
Апробация разработанного решения доказала, что использование предложенной методики планирования маршрута приводит к улучшению показателей движения автотранспорта. Разработанная методика позволяет сократить расходы компании на обслуживание маршрутов, что доказывают приведенные расчеты экономической эффективности решения.
Транспортная компания, используя систему математической оптимизации перевозок, получат реальную экономию за счет меньшего расхода топлива, более точной транспортировки в нужные места с помощью математической прокладки маршрутов перевозки программой.
Таким образом, внедрение разработанной методики в транспортную компанию «Экотранс» является эффективным и целесообразным.
Направлением дальнейших исследований может быть повышение гибкости и количества настроек параметров, зависящих от инфраструктуры города, для последующей возможности использования данного решения в других городах.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
