Распределение грузоперевозок
Распределение грузоперевозок
1. Формулировка задачи и исходные данные Имеется 5 поставщиков (отправителей) груза и 10получателей (потребителей) груза, с известным количеством груза у каждого из поставщиков и потребности в нём каждого получателя (Таблица 1.1 и 1.2). Определены также расстояния между ними (Таблица 1.3). Необходимо получить оптимальный вариант закрепления получателей за поставщиками таким образом, чтобы минимизировать грузооборот перевозок (то есть получение кратчайших расстояний доставки груза). Таблица 1.1 - Объём отправления грузов |
Наличие груза у грузоотправителя, т | | Товарный склад №1 | Товарный склад №2 | КЖБИ №1 | КЖБИ №2 | ООО «Стройка» | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | | |
Таблица 1.2 - Объём потребления грузов, т |
Грузополучатель | Условное обозначение | Потребность в грузе, т. | | Объект №1 | B1 | 530 | | Объект №2 | B2 | 230 | | Объект №3 | B3 | 190 | | Объект №4 | B4 | 300 | | Объект №5 | B5 | 100 | | Объект №6 | B6 | 200 | | Объект №7 | B7 | 140 | | Объект №8 | B8 | 60 | | Объект №9 | B9 | 150 | | Объект №10 | B10 | 1920 | | |
Таблица 1.3 - Расстояния между отправителями и потребителями, км |
Грузополучатель | Грузоотправитель | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | B1 | 6 | 6 | 7 | 8 | 3 | | B2 | 18 | 21 | 20 | 20 | 5 | | B3 | 2 | 15 | 14 | 15 | 4 | | B4 | 10 | 8 | 8 | 10 | 6 | | B5 | 6 | 9 | 8 | 8 | 8 | | B6 | 5 | 8 | 7 | 7 | 10 | | B7 | 6 | 6 | 7 | 8 | 15 | | B8 | 2 | 5 | 4 | 4 | 19 | | B9 | 17 | 3 | 5 | 6 | 6 | | B10 | 14 | 9 | 10 | 17 | 12 | | |
2. Решение транспортной задачи распределительным методом Методика расчёта 1) Распределяем груз по каждому столбцов клетке с наименьшим расстоянием. После распределения такие клетки называются загруженными (Таблица 2.1). 2) Для проверки оптимальности полученного распределения определяем специальные индексы(потенциалы), которые проставляем в клетки вспомогательной строки и столбца. Индексы определяют по следующему правилу: вначале в клетке столбца строки В1 проставляем нуль, а остальные индексы рассчитываем исходя из того, что их сумма должна быть равна расстоянию каждой загруженной клетки. Затем определяем потенциалы остальных столбцов и строк, исходя из того, что u+v=c, при этом определяем потенциалы только строк и столбцов, содержащих загруженные клетки. В случае, если количество загруженных клеток окажется меньше числа m+n-1 (где m-число строк, n-число столбцов), то необходимо искусственно загрузить недостающее количество клеток, для этого в них проставляют нуль загрузки и после этого с такой клеткой оперируют как с загруженной. Целесообразно нуль ставить в такую клетку, для которой один из индексов уже определён, а также по возможности в клетку с наименьшим расстоянием. 3) После этого находим такие незагруженные клетки, в которых сумма индексов больше расстояния, указанного в соответствующих клетках - такие клетки называются потенциальными. Цифру разности между суммой индексов и расстоянием называют потенциалом. Потенциал записываем в соответствующую незагруженную клетку в круглых скобках. 4) Находим клетку с наибольшим потенциалом (это условие является необязательным). Для выбранной потенциальной клетки «строим» контур - замкнутую линию, состоящую из прямых горизонтальных и вертикальных линий, все вершины этой линии должны находиться в загруженных клетках, а также в выбранной потенциальной. Контур строим по правилу - от выбранной потенциальной клетки веду прямую горизонтальную или вертикальную линию до такой загруженной клетки, которой под прямым углом соответствует ещё одна загруженная клетка, и так до тех пор, пока линия не замкнётся в исходной потенциальной клетке. 5) После этого всем вершинам контура попеременно присваиваем знаки «-» и «+», начиная с выбранной потенциальной. 6) Из загрузок, обозначенных знаком «+», выбираем наименьшую. 7) Данную величину отнимаем от загрузок со знаком «+» и прибавляем к загрузкам со знаком «-». Таблица 2.1 - Первоначальное распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
8) Полученные новые значения загрузок записываем в другую таблицу(улучшенное значение). После этого снова рассчитываем специальные индексы, строим контур и так до тех пор, пока не будет потенциальных клеток. Таблица 2.2 - Второе распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
Таблица 2.3 - Третье распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
Таблица 2.4 - Четвёртое распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
Таблица 2.5 - Пятое распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
Таблица 2.6 - Шестое распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
Таблица 2.7 - Седьмое и окончательное распределение объёма перевозок между отправителями и потребителями |
Пот-ре- би-тель | Ин-дексы | Поставщик | Пот-реб-ность в грузе | | | | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | | | u v | | | | | | | | B1 | | | | | | | | | B2 | | | | | | | | | B3 | | | | | | | | | B4 | | | | | | | | | B5 | | | | | | | | | B6 | | | | | | | | | B7 | | | | | | | | | B8 | | | | | | | | | B9 | | | | | | | | | B10 | | | | | | | | | Наличие груза | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | 3820 | | |
9) После получения окончательного распределения объёма перевозок между отправителями и потребителями груза определяем грузооборот по следующей зависимости: n Р=?Qili, т-км i=1 где Qi - объём i-ой перевозки груза, т; li - расстояние i-ой перевозки груза, км; Р=380*8+150*3+230*5+190*2+300*10+60*8+40*6+200*5+140*6+ 60*2+150*6+330*14+870*9+720*10=31250 т-км 3. Решение транспортной задачи с использованием MS Excel Вначале подготавливаем необходимые таблицы на рабочем листе MS Excel. Таблица 3.1 - Изменяемые в процессе решения ячейки |
| Поставщик | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | Потребитель | | | | | | | | B1 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B2 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B3 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B4 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B5 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B6 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B7 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B8 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B9 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | B10 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | | | Факт | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | | |
Таблица 3.2 - Исходные данные для решения транспортной задачи |
Запросы | | | Поставщик | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | Потребитель | | 590 | 1040 | 1260 | 560 | 380 | | B1 | 530 | 6 | 6 | 7 | 8 | 3 | | B2 | 230 | 18 | 21 | 20 | 20 | 5 | | B3 | 190 | 2 | 15 | 14 | 15 | 4 | | B4 | 300 | 10 | 8 | 8 | 10 | 6 | | B5 | 100 | 6 | 9 | 8 | 8 | 8 | | B6 | 200 | 5 | 8 | 7 | 7 | 10 | | B7 | 140 | 6 | 6 | 7 | 8 | 15 | | B8 | 60 | 2 | 5 | 4 | 4 | 19 | | B9 | 150 | 17 | 3 | 5 | 6 | 6 | | B10 | 1920 | 14 | 9 | 10 | 17 | 12 | | Всего | 457 | 86 | 90 | 90 | 103 | 88 | | |
После использования процедуры Поиск решения получаем следующие результаты: Таблица 3.3 - Результаты поиска решения |
Оптимизация транспортных потоков | | | Поставщик | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | Потребитель | | | | | | | | B1 | 530 | 200 | 0 | 0 | 180 | 150 | | B2 | 230 | 0 | 0 | 0 | 0 | 230 | | B3 | 190 | 190 | 0 | 0 | 0 | 0 | | B4 | 300 | 0 | 0 | 0 | 300 | 0 | | B5 | 100 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | | B6 | 200 | 0 | 0 | 0 | 200 | 0 | | B7 | 140 | 140 | 0 | 0 | 0 | 0 | | B8 | 60 | 0 | 0 | 0 | 60 | 0 | | B9 | 150 | 0 | 0 | 0 | 150 | 0 | | B10 | 1920 | 330 | 870 | 720 | 0 | 0 | | | Факт | 960 | 870 | 720 | 890 | 380 | | | Запросы | | | | | | | | Поставщик | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | | Потребитель | | 590 | 1040 | 1260 | 560 | 380 | | B1 | 530 | 6 | 6 | 7 | 8 | 3 | | B2 | 230 | 18 | 21 | 20 | 20 | 5 | | B3 | 190 | 2 | 15 | 14 | 15 | 4 | | B4 | 300 | 10 | 8 | 8 | 10 | 6 | | B5 | 100 | 6 | 9 | 8 | 8 | 8 | | B6 | 200 | 5 | 8 | 7 | 7 | 10 | | B7 | 140 | 6 | 6 | 7 | 8 | 15 | | B8 | 60 | 2 | 5 | 4 | 4 | 19 | | B9 | 150 | 17 | 3 | 5 | 6 | 6 | | B10 | 1920 | 14 | 9 | 10 | 17 | 12 | | Всего | 31250 | 7640 | 7830 | 7200 | 6980 | 1600 | | |
Вывод: в итоге результаты первого и второго способов решений полностью совпадают, получен оптимальный вариант грузооборота перевозок.
|