Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководител ь

• Название: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководител ь
• Дата: 14.06.2022
• Размер: 1.08 Mb.
• Имя файла: organizatsiya-i-upravlenie-avtotransportnym-obsluzhivaniem-stroi.doc
• Тип: Диссертация; #591074
• страница: 5 из 32

К

— '¿^п'Рг (^2ЛЗ>

Средняя величина задержки, связанной с поломкой автотранспортных средств, может быть определена следующим образом:

К=7^-Т> (2.14)

1-Рп

где Р_п - вероятность поломки транспортного средства.

Таким образом, выражение принимает следующий вид:

ДВ

К ЬТ" ^АРп

Таким образом, имеется возможность за счет оптимального выбора произ­водительности РБУ и типа автотранспортных средств минимизировать величи­ну необслуженных заявок пользователей. Исходными данными для задачи па­раметрической оптимизации исполнительных элементов РБУ являются:

_К} - интенсивность поступления заявок; _К} - времена простоя автотранспорта из-за поло­Т - допустимое время обработки заявки на РБУ;

Э^ - суммарная производительность РБУ;

——-нм

РР - заданная номенклатура производительности исполнительных элементов РБУ.

Варьируемые параметры:

РР = N} - производительность исполнительных элементов

РБУ;

К = {к_!? 1 — — емкость бункеров РБУ.

Проведенный анализ позволяет поставить следующие частные задачи оп­тимизации исполнительных элементов РБУ.

Задача выбора производительности исполнительного элемента РБУ может быть представлена в виде:


К=согЫ '
" ' (2.16)

Рд(К,РР)-> тт


(2.17)

(2.18)
РРеЗфр

N

<К^к =

^кРР

Задача выбора емкости бункера РБУ:

Рд(К,РР)-> _шт

Р Р —СО П 51

1 X'¹


мок:
К:-Х^П'Р: е{1Д...,...})(2.19)

„

Представленные задачи относятся к классу нелинейных задач, основные методы решения которых рассмотрены в разделе 2.3.

Решение задачи параметрической оптимизации исполнительных элемен­тов РБУ ищется в соответствии с общей схемой:

Lq ->L* -^L* —»...—> Lg ->...-> L^K_Z. (2.20)

Условие окончания итерационного процесса:

Z:Р_Д(Ь^К₂)>Р_Д(Ь^К₂_,). (2.21)

Получаемое решение является локально оптимальным и зависит от на­чального решения. Поэтому процедура поиска решения задачи параметриче­ской оптимизации исполнительных элементов РБУ предусматривает выполне­ние итерационного процесса Lq -»•••-» L§ с преобразованием Lg для ряда на­чальных точек, выбираемых координатором или рассчитываемых с помощью ЛП_Х - последовательности. Условием окончания процедуры параметрической оптимизации является получение оценки глобально оптимального решения с требуемой точностью или выполнение требуемого перебора начальных точек.

Схема метода решения задачи выбора емкости бункера РБУ описывается следующим образом:

А,:Кь —»К h+i, h = 1,2,3..., (2.22)

причем на каждом шаге h решается задача:

Р_д(Кь,а^ь) min, a^h = ß_K • oc^h_1, (2.23)

к

Pfl(K_h,a^h) = • . ₊ £ h-. _{Pk ß) +}

= (Р^а/Г(а)) • (2.8) 272

Р, =1-Ф_к(1,р), (2.9) 275

Рд(К,РР)-> тт 297

А₂: РРь —> РРь+ь Ь = 1,2,3,..., (2.25) 315

[9^р]„ = {РР: = {ц!\ц₂^т_>...,цГД...,0Ь (2.26) РРГ =аг₈штР_д(РРь,К)2]цГ <Э_е}. (2.27) 316

А.Г^х = тах{А._|,1еЬ;} 326

Щ = (5_1Л + + Б_п) и (¥_1Л + ¥₁₂ + Р_п) и (1_1Л + \₁₂ + 1_п), при Щ е Щ, (2.34) 348

= (Б_2Л + 5₂.₂ + 5_П) и (Р₂₁ + Р₂.₂ + Р_п) и (1₂₁+ 1₂₂ + 1_П), при \ЛГ₂ е Ш_п, (2.35) 349

0,1 932

= 0,1 934

0,1 934

= 0,1 936

= 0,2 938

= 0,1 939

= 0,2 943

= 0,1 943

0,1 944

= 0,1 947

= 0,1 947

= 0,2 959

= 0,2 960

= 0,2 961

= 0,1 961

0,1 961

где ОС - коэффициент штрафа на шаге Ь; рк - константа, задающая скорость

увеличения коэффициента штрафа по шагам.

В данном случае для поиска решения задачи выбора емкости бункеров

РБУ используется метод штрафных функций. Вспомогательная задача

Рд(К_п, а*¹) может быть решена методом покоординатного спуска, рассмотрен­

ным в предыдущем разделе, с шагом, равным единице.

Для поиска решения задачи выбора производительностей исполнительных элементов РБУ может быть использован метод, основанный на идеях динами­ческого программирования [24], в основе которого лежит отсев значений, кото­рые заведомо не могут входить в оптимальный план. Тогда решение задачи может быть найдено за N шагов (И - размерность задачи):

А₂: РРь —> РРь+ь Ь = 1,2,3,..., (2.25)

на каждом из которых определяется множество потенциальных решений задачи

Р& 1|,:

[9^р]„ = {РР: = {ц!\ц₂^т_>...,цГД...,0Ь (2.26) РРГ =аг₈штР_д(РРь,К)2]цГ <Э_е}. (2.27)

РР_Ь еЗфр \

Для выделения множества [$Ярр \ может быть использован метод полно­го перебора. Оценка для общего объема необходимого перебора и максималь­ного объема одновременно хранимой информации приведены в [41].


8"Р =
Программная реализация рассмотренных методов позволила решить за­дачу параметрической оптимизации исполнительных элементов РБУ. Приве­денные результаты численных экспериментов показали улучшение целевой функции по шагам итерационного процесса ¿о ••• . Величина макси­мального улучшения целевой функции зависит от заданного суммарного ресур­са и величины "перекоса" в поступлении заявок, вычисляемой по формуле:

ТГ¹ • (2.28)

А.Г^х = тах{А._|,1еЬ;}

и достигается за разное число шагов.

В соответствии с выражениями, указанными выше, численные экспери­менты показали, что недостаточная емкость бункеров РБУ увеличит состав­ляющую потерь за счет отказа в обслуживании заявок. Зависимость оптималь­

ного числа бункеров на РБУ от коэффициента загрузки запишется следующим образом:

г.« \¹

$ = / J ■ (2-29)

Эффективность полученных решений может быть оценена относительным уменьшением значений целевой функции:

_Р _Рд(Ьо)-Рд(Ь_г-,) 6_К - _ыи) , (2.30)

а также показателем неравномерности производительности РБУ:


Т| =
к - ^

(2.31)

Эх

где (I - производительность базового варианта РБУ.

Полученные результаты показывают, что разработанная модель и методы параметрической оптимизации исполнительных элементов РБУ позволяют про­водить обоснованный выбор производительности РБУ и емкости их бункеров с учетом времени обработки заявки и интенсивности потоков заявок, обеспечи­вая при этом уменьшение вероятности потерь заявок.

2.3. Решение задачи оптимизации совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных

смесей

В диссертационном исследовании применяются следующие методы реше­ния задач оптимизации совместного функционирования РБУ и автотранспорт­ного обслуживания потребителей бетонных смесей:

1) организация рабочих процессов рассматриваемой технологии и указание о должном обеспечении их всеми необходимыми ресурсами за счет научно- обоснованной структуризации этих процессов:

Р₂ Р_п

(2.32)

^1.1 Л 1^1.2 Л Л_п К_2Л Л Я₂.2 Л И_п Я_п

где Р_1? Р₂, Р_п - анализируемые процессы; 11ц, К₁₂, 1*2.1 > 1*2.2> ^п ^_ ресурсы, ко­торыми обеспечены процессы.

2. 
   обеспечение наиболее рационального протекания всех технологических процессов за счет их подробного логического анализа и последующего синтеза их построения с указанием концентрации каждого из процессов транспортиро­вания бетонных смесей на определенной сфере деятельности:
   

Р1 Р₂( р '¹) Рп, (2.33)

где Р₁₅ Р₂, Р₃₁, Р₃₂, Р_п - анализируемые процессы; - обозначение порядка следования процессов.

2. 
   внедрение рациональных приемов работы через обеспечение оптималь­ного распределения задач, функций, информационных потоков и связи между процессами во всей технологии транспортирования бетонных смесей автомо­бильным транспортом за счет её полной структуризации;
   

Щ = (5_1Л + + Б_п) и (¥_1Л + ¥₁₂ + Р_п) и (1_1Л + \₁₂ + 1_п), при Щ е Щ, (2.34)

= (Б_2Л + 5₂.₂ + 5_П) и (Р₂₁ + Р₂.₂ + Р_п) и (1₂₁+ 1₂₂ + 1_П), при \ЛГ₂ е Ш_п, (2.35)

Ш_п = Б_п и Р_п и 1_П, при ш_п е (2.36)

где \/У₂, \У_П, W_nг - приемы работы; 5₁₂, Б_{2 2}, 8_П - распределенные между процессами задачи; Р_{г ъ} ¥₁₂, ¥₂₁, ¥_{2 2}, Р_п - распределенные между про­цессами функции; 1_1Л, 1₁₂, 1₂₁, 1_{2 2}, 1_п - распределенные между процессами ин­формационные потоки.

2. 
   гарантирование приемлемой целостности, непрерывности и равномер­ности реализации технологии транспортирования бетонных смесей автомо­бильным транспортом за счет применения правил взаимоответственности про­текающих процессов, включающих в себя: допуск корректного протекания процесса, протекание друг за другом корректных процессов, блокирование не­корректного протекания процесса.
   

О, С, и) £ Б, <=> О = Е