Составление маршрутов движения транспорта. Алгоритм Свира.

Маршрут движения – это путь следования подвижного состава при выполнении перевозок от начального пункта до конечного.

Маршруты движения классифицируют на маятниковые и кольцевые.

Маятниковым называется такой маршрут, при котором путь следования подвижного состава в прямом и обратном направлениях проходит по одной и той же трассе.

Различают маятниковые маршруты:

- с обратным порожним пробегом, на котором один погрузочный и один разгрузочный пункт;

- с полным использованием пробега, на каждом грузовом пункте которого подвижной состав после разгрузки перемещается на этом же пункте под погрузку другим грузом;

- с неполным использованием пробега, на котором имеется по одному пункту погрузки и разгрузки и один совмещенный пункт, осуществляющий погрузку и разгрузку.

У маятникового маршрута с полным использованием пробега прямым называется направление, по которому следует больший грузопоток, обратным – меньший грузопоток.

Маршрут с обратным порожним пробегом носит название простого маятникового маршрута. Коэффициент использования пробега на нем равен 0,5.

Кольцевым маршрутом называется путь следования подвижного состава по замкнутому контуру, соединяющему несколько пунктов погрузки-разгрузки.

Разновидностью кольцевых маршрутов являются развозочный, сборный и сборно-развозочный.

Развозочным называется маршрут, на котором загруженный подвижной состав развозит груз по нескольким пунктам назначения и постепенно разгружается.

Сборным называется маршрут, на котором подвижной состав последовательно проходит несколько погрузочных пунктов, постепенно загружается и завозит груз в один пункт выгрузки.

Сборно-развозочным называется кольцевой маршрут, на котором одновременно развозится один груз и собирается другой (например, в магазины доставляется молочная продукция и собирается из них тара и поддоны, в которых эта продукция была доставлена накануне).

При составлении маршрутов определяются:

- пути следования автомобиля с грузом и без груза при выполнении сменного задания;

- последовательность объезда пунктов на маршруте;

- конкретизируется время прибытия в каждый из пунктов маршрута;

- при необходимости определяется время отдыха и обеденного перерыва.

Предъявляются жесткие требования не только к срокам, за которые должны быть разработаны маршруты, но и к результатам маршрутизации, так как качество составления маршрутов оказывает определяющее влияние на эффективность доставки

Маятниковым маршрутам с обратным груженым пробегом следует отдавать предпочтение, так как они обеспечивают более высокое значение коэффициента использования пробега, а организовать их проще, чем кольцевые маршруты. Проще осуществляется на маятниковых маршрутах и диспетчерское руководство.

При невозможности организовать маятниковые рациональные маршруты производится планирование кольцевых рациональных маршрутов.

При их организации важно выбрать начальный и конечный пункты маршрутов таким образом, чтобы обеспечить минимальные нулевые пробеги.

Для составления рациональных маршрутов рекомендуется применять математические методы оптимизации и электронно-вычислительную технику.

Составление маршрутов движения транспорта требует согласования пространственно-временных и экономических аспектов. В процессе принятия решений необходимо учитывать:

- характеристики транспортной системы: размещение объектов; производственный и распределительный потенциал; размер спроса; пропускную способность дорог и узлов (соответствующих источникам пополнения, транзитным пунктам и пунктам потребления);

- количественную, стоимостную и качественную характеристику перевозимых грузов;

- спецификацию располагаемых транспортных средств;

- имеющиеся ограничения;

- цели проектирования транспортной сети.

К типичным ограничениям принимаемого решения относятся следующие: ограниченные денежные средства; ограниченное время; ограниченная вместимость; ограниченная мощность; ограничения, накладываемые физико-химическими свойствами перемещаемых грузов.

К типичным целям составления маршрутов в транспортной сети можно отнести следующие: минимизация издержек; максимизация эффективности; максимизация прибыли; минимизация времени (эта цель влияет на минимизацию издержек), минимизация расстояния (эта цель влияет на минимизацию издержек).

Составление кольцевых маршрутов в первом приближении может осуществляться методом, известным как алгоритм Свира или алгоритм «дворника-стеклоочистителя». Зададим положение потребителя материального потока в полярной системе координат. Полюс системы – точку 0, разместим в месте дислокации распределительного склада. Выберем первоначальное, нулевое, положение полярной оси φ = 0. Положение потребителя определяется расстоянием от центра и углом φ, который образован полярной осью, то есть лучом, исходящим из точки 0 и направленным на потребителя.

Декомпозиция транспортной сети при составлении маршрутов

развоза (метод Свира)

Суть алгоритма Свира заключается в том, что полярная ось, подобно щетке дворника-стеклоочистителя, начинает постепенно вращаться против (или по) часовой стрелке, «стирая» при этом с координатного поля изображенные на нем магазины – потребители материального потока. Как только сумма заказов «стертых» магазинов достигнет вместимости транспортного средства, фиксируется сектор, обслуживаемый одним кольцевым маршрутом, и намечается путь объезда потребителей.

Следует отметить, что данный метод имеет хорошие результаты на евклидовой транспортной сети, то есть в том случае, когда расстояние между узлами транспортной сети по существующим дорогам прямо пропорционально расстоянию по прямой.

На кольцевые маршруты кроме ограничений по вместимости могут накладываться дополнительные требования, например, ограничения по времени. Если окажется, что время движения по определенному кольцевому маршруту больше допустимого, необходимо этот сектор уменьшить, увеличив соответственно соседний сектор. Необходимые уменьшения сектора выполняются и при наличии других ограничений.

Построение следующего сектора начинается лишь после того, как в настоящем секторе будет получен допустимый кольцевой маршрут. Формирование кольцевых маршрутов завершается при полном обороте «стирающего» луча.

Алгоритм Свира позволяет разделить всю обслуживаемую зону на несколько секторов. В пределах каждого сектора составление кольцевого маршрута может осуществляться посредством решения задачи различных оптимизационных задач, в том числе и задачи коммивояжера.