Оптимізація грузоперевезень за допомогою транспортної задачі

Загальна характеристика методів оптимізації для рішення економічних задач. Аналіз виконання плану перевезень в Донецькому АТП. Використання мереженого планування для рішення транспортної задачі. Організація управління охорони праці на робочому місці.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

[Введите текст]

ВСТУП

Автомобільний транспорт є важливою складовою економічного потенціалу держави, сферою виконання нею зобов'язань із захисту життя, здоров'я та соціального забезпечення громадян. В Україні роль автомобільного транспорту буде зростати завдяки високим темпам автомобілізації країни. Сьогодні існує ряд проблем, які потребують негайного вирішення та прийняття стратегічних рішень на перспективу.

Сучасна транспортна логістика враховує безліч чинників для визначення найбільш вигідного маршруту. Перш за все протяжність, тривалість шляху і економічність обраного маршруту. Для ефективної маршрутизації (складання планів доставки) необхідна комп'ютерна обробка вихідних даних ( параметри вантажу, автопарк, тимчасові вимоги і т.д.).

Стан економіки України підштовхнув багато підприємств до пошуку нових більш вдосконалених форм ведення виробничо-господарської діяльності. Однією з таких форм для автотранспортної галузі стала оптимізація вантажоперевезень. Яка дозволяє розробити найкоротший маршрут, витративши при цьому мінімум коштів. Ці заходи обертаються для підприємств значною економією.

Для поліпшення вантажоперевезень є багато математичних інструментів які дають однакові результати. Однак в дипломній роботі використовуються два методи, це транспортна задача, яка розв'язується симплекс методом, та задача комівояжера. Перша відповідає на питання - яка ціна буде встановлена на перевезення однієї одиниці товару, а друга - який маршрут обрати для перевезення цього товару.

Математичним інструментарієм оптимізації вантажоперевезень є транспортна задача. Для вирішення транспортної задачі використовується ряд методів. Всі методи дають однаковий результат, проте вони мають різні достоїнства. Деякі з них орієнтовані на візуальність, інші - на швидкість, треті - на надання декількох варіантів. Таким чином, транспортна задача надає дослідженню якісний інструментарій оптимізації вантажоперевезень. В дипломній роботі розглядаються два методи рішення транспортної задачі: симплекс метод і мережний метод.

Метою дипломної роботи є розробка моделі для забезпечення транспортних перевезень Донецький АТП 11480.

Об'єктом дослідження виступають вантажоперевезення Донецького АТП 11480.

Предметом дослідження є комплекс логістичних моделей.

1. ТЕОРЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ МЕТОДОВ І МОДЕЛЕЙ ОПТИМІЗАЦІЇ ПЕРЕВЕЗЬ

1.1 Загальна характеристика методів оптимізації для рішення економічних задач

Процеси ухвалення рішень лежать в основі будь-якої цілеспрямованої діяльності. В економіці вони передують створенню виробничих і господарських організацій, забезпечують їх оптимальне функціонування і взаємодію”. В наукових дослідженнях - дозволяють виділити найважливіші наукові проблеми, знайти способи їх вивчення, зумовлюють розвиток експериментальної бази і теоретичного апарату. При створенні нової техніки - складають важливий етап в проектуванні машин, пристроїв, приладів, комплексів, будівель, в розробці технології їх побудови і експлуатації; в соціальній сфері - використовуються для організації функціонування і розвитку соціальних процесів, їх координації з господарськими і економічними процесами. Оптимальні (ефективні) рішення дозволяють досягати мети при мінімальних витратах трудових, матеріальних і сировинних ресурсів.

В класичній математиці методи пошуку оптимальних рішень розглядають в розділах класичної математики, пов'язаних з вивченням екстремумів функцій, в математичному програмуванні. Математичне програмування є одним з розділів дослідження операцій - прикладного напряму кібернетики, що використовується для вирішення практичних організаційних задач.

Задачі математичного програмування знаходять застосування в різних областях людської діяльності, де необхідний вибір одного з можливих образів дій (програм дій). Значне число задач, що виникають в суспільстві, пов'язано з керованими явищами, тобто з явищами, регульованими на основі свідомо ухвалюваних рішення. При тому обмеженому об'ємі інформації, який був доступний на ранніх етапах розвитку суспільства, ухвалювалося оптимальне в деякому розумінні рішення на підставі інтуїції і досвіду, а потім, із зростанням об'єму інформації про явище, що вивчається, - за допомогою ряду прямих розрахунків. Так відбувалося, наприклад, створення календарних планів роботи промислових підприємств.

Абсолютно інша картина виникає на сучасному промисловому підприємстві з багатосерійним і многономеклатурным виробництвом, коли об'єм вхідної інформації такий великий, що його обробка з метою ухвалення певного рішення неможлива без застосування сучасних електронних обчислювальних машин. Ще більші труднощі виникають у зв'язку із задачею про ухвалення якнайкращого рішення. Під ухваленням рішень в дослідженні операцій розуміють складний процес, в якому можна виділити наступні основні етапи:

1-й етап. Побудова якісної моделі даної проблеми, тобто виділення чинників, які представляються найважливішими, і встановлення закономірностей, яким вони підкоряються. Звичайно цей етап виходить за межі математики.

2-й етап. Побудова математичної моделі даної проблеми, тобто запис в математичних термінах якісної моделі. Таким чином, математична модель - це записана в математичних символах абстракція реального явища, так конструйована, щоб аналіз її давав можливість проникнути в єство явища. Математична модель встановлює співвідношення між сукупністю змінних - параметрами управління явищем. Цей етап включає також побудову цільової функції змінних, тобто такої числової характеристики, більшому (або меншому) значенню якої відповідає краща ситуація з погляду приймаючого рішення. Отже, в результаті цих двох етапів формується відповідна математична задача. Причому, другий етап вже вимагає залучення математичних знань.

3-й етап. Дослідження впливу змінних на значення цільової функції. Цей етап передбачає володіння математичним апаратом для вирішення математичних, задач, що виникають на другому етапі процесу ухвалення, рішення. Широкий клас задач управління складають такі екстремальні задачі, в математичних моделях яких умови на змінні задаються рівністю і нерівностями. Теорія і методи рішення цих задач якраз і складають зміст математичного програмування. На третьому етапі, користуючись математичним апаратом, знаходять рішення відповідних екстремальних задач. Звернемо увагу на те що задачі математичного програмування, пов'язані з рішенням практичних питань, як правило, мають велике число змінних і обмежень.

Об'єм обчислювальних робіт для знаходження відповідних рішень такий великий що весь процес не мислиться без застосування сучасних електронних обчислювальних машин (ЕОМ), а значить, вимагає або створення програм для ЕОМ, що реалізовують ті або інші алгоритми, або використовування вже наявних стандартних програм.

4-й етап. Зіставлення результатів обчислень, отриманих на 3-у етапі, з модельованим об'єктом, тобто експертна перевірка результатів (критерій практики). Таким чином на цьому етапі встановлюється ступінь адекватності моделі і модельованого об'єкту в межах точності початкової інформації.

Тут можливі два випадки:

1-й випадок. Якщо результати зіставлення незадовільні (звичайна ситуація на початковій стадії процесу моделювання), то переходять до другого циклу процесу. При цьому уточнюється вхідна інформація про модельований об'єкт і у разі потреби уточнюється постановка задачі (1-й етап), уточнюється або будується наново математична модель (2-й етап), розв'язується відповідна математична задача (3-й етап) і, нарешті, знову проводиться зіставлення (4-й етап).

2-й випадок. Якщо результати зіставлення задовільні, то модель приймається. Коли йдеться про неодноразове використовування на практиці результатів обчислень, виникає задача підготовки моделі до експлуатації. Припустимо, наприклад що метою моделювання є створення календарних планів виробничої діяльності підприємства. Тоді експлуатація моделі включає збір і обробку інформації, введення обробленої інформації в ЕОМ розрахунки на основі розроблених програм календарних планів і, нарешті, видачу результатів обчислень (в зручному для користувачів вигляді) для їх використовування у сфері виробничої діяльності.

В математичному програмуванні можна виділити два напрями.

До першого, вже цілком склалося напряму - власне математичному програмуванню - відносяться детерміновані задачі, що припускають, що вся початкова інформація є повністю визначеною.

До другого напряму - так званому стохастичному програмуванню - відносяться задачі, в яких початкова інформація містить елементи невизначеності або коли деякі параметри задачі носять випадковий характер з відомими характеристиками вірогідності. Так, планування виробничої діяльності часто проводиться в умовах неповної інформації про реальну ситуацію в якій виконуватиметься план. Або, скажімо, коли екстремальна задача моделює роботу автоматичних пристроїв, яка супроводиться випадковими перешкодами. Помітимо що одна з головних труднощів стохастичного програмування полягає в самій постановці задач, головним чином через складність аналізу початкової інформації.

Традиційно в математичному програмуванні виділяють наступні основні розділи.

Лінійне програмування - цільова функція лінійна, а множина, на якій шукається екстремум цільової функції, задається системою лінійної рівності і нерівностей. У свою чергу в лінійному програмуванні існують кл...