Методика оптимізації спільного розкладу парку магістральних автомобілів при наявності часових обмежень

Анотація

У роботі розглядається проблема оперативного керування парком автопоїздів, які виконують магістральні вантажні перевезення. Для підвищення ефективності використання потрібна їх чітка взаємодія із замовниками та між собою. Останнім часом постають задачі складання групових розкладів для парку вантажних автопоїздів, які взаємодіють, а їх використання обмежене часовими вікнами. При відомому загальному обсязі замовлень на транспортній мережі ще більш актуальним є оперативне складання маршрутів для цього гурту транспортних засобів, який повинен мінімізувати марні пробіги. Оскільки такі вимоги є, переважно, суперечними то сформульовано і розв’язано оптимізаційну задачу.
Розроблено методику складання унітарного розкладу, яка дає змогу врахувати обмеження на загальну тривалість виконання відомих замовлень на перевезення, часові допуски на кожне з них зокрема. При цьому зменшуються нульові та марні пробіги рухомого складу до допустимого рівня. Методика враховує чисельність, вантажомісткість і розташування рухомого складу парку на момент формування розкладу для них. Замовлення на перевезення тут − це унікальні, неподільні гурти вантажів, призначені для перевезення на маятникових маршрутах. Приймалось, що провізна спроможність парку є наперед невідомою, тому, складаючи розклад, ми маємо можливість вибирати із замовлень найвигідніші. Крім того, якщо плановий період є досить великим, або обсяг прогнозних замовлень є чималий, то для підвищення вірогідності і точності результатів, його можна розбити на менші цикли. Розв’язано задачу, подібні до якої в теорії дослідження операцій відносять до NP, або NP-складних в сильному сенсі. Запропонована методика базується на алгоритмі оптимізації, який дає змогу отримати приблизний розв’язок з оцінкою точності його похибки. При цьому застосовано модифікований метод впорядкування змішаних графів. Головна особливість алгоритму полягає у тому, що модель початкового неорієнтованого графа є динамічною: її вершинами є події, а не транспортні пункти, зв’язки − ребра та дуги мають постійну і змінну складову тривалості, вони також відображають циклічний характер усього проекту, яким легше можна керувати. Так, завдяки тому, що є можливість змінювати допуск на загальну тривалість проекту і початкову кількість автомобілів, досягається задовільний допустимий активний розклад. Алгоритм є простим для застосування відносно аналогів. Для невеликих за обсягом початкових даних його можна використати без застосування комп’ютера. Для великих масивів написана комп’ютерна програма, яка має зручний інтерфейс і може бути використана в диспетчерських системах автомобільних транспортних підприємств.