Оценка эффективности маршрутизации перевозок грузов в транспортных системах городов
В условиях перехода экономики страны к рыночным отношениям проблема совершенствования методов управления предприятиями производственной инфраструктуры становится одной из наиболее важных. Это относится и к транспортному обслуживанию, поскольку конкуренция в этой отрасли развивается высокими темпами.
Конкурентные преимущества сегодня - повышение качества и снижение себестоимости перевозок, предоставление большого спектра услуг, улучшение обслуживания клиентуры, своевременное реагирование на изменение транспортных услуг на территории страны и региона. Все вышеизложенное обусловливает поиск новых подходов к работе на транспортном рынке. Одним из таких прогрессивных подходов является логистический подход, ориентированный на увеличение объемов перевозки грузов, повышение доходности и прибыльности работы транспорта. Повышению эффективности доставки грузов в настоящее время уделяется недостаточное внимание не смотря на то, что в логистических издержках на долю транспортных затрат, учитываемых при формировании цен на конечную продукцию, приходится до 50%.
Наиболее просто принципы логистики могут быть использованы при перевозке массовых грузов в условиях, когда сформировались стабильные и мощные грузопотоки между отправителями и получателями. Значительно сложнее структура и функции логистической системы, когда распределяются товары широкой номенклатуры, предназначенные для удовлетворения потребностей десятков, а то и сотен потребителей. При доставке такой многономенклатурной продукции появляется необходимость в применении более широкого использования развозочных и сборочных маршрутов средствами автомобильного транспорта. При этом планирование развозочных маршрутов сопряжено с необходимостью учета большого количества технологических ограничений и обработки исходной информации значительного объема. При этом доставка мелкопартионных грузов в логистической системе является значительно более дорогостоящей, чем доставка массовых грузов.
Большие объемы информации, возникающие в процессе выполнения перевозок, требуют срочной обработки, как в целях учета, так и в целях анализа, необходимого для оперативного логистического управления. Для корректировки в процессе управления необходимо регулярно выявлять и оценивать ущерб от ошибок, которые возникают в ходе логистической деятельности предприятия. С этой целью разработана методика оптимизации процесса доставки мелкопартионных грузов автомобильным транспортом, которая предусматривает перебор пунктов транспортной сети, включаемых в каждый маршрут перевозок с помощью процедуры рекурсии [2] и обеспечивает рационализацию порядка их объезда методом «ветвей и границ» [1].
Суть предложенной программы состоит в том, что выдаются все возможные комбинации маршрутов доставки грузов. Для каждой комбинации определяется суммарная минимальная длина маршрута. И, наконец, из числа рассмотренных вариантов выбирается маршрут, который имеет минимальную суммарную протяженность. В соответствие с данной методикой разработана компьютерная программа по проектированию процесса доставки, написанная на языке программирования «Borland Delphi 6.0» под операционную систему Windows 98/Me/2000/XP. Интерфейс соответствует существующим стандартам эргономики, интуитивного восприятия, и, после краткого ознакомления, позволяет перейти к полноценной работе с программой.
В качестве исходных данных приняты параметры: количество грузополучателей, грузоподъемность транспортного средства, суммарный объем вывоза (завоза) груза от грузоотправителя, объемы завозимого (вывозимого груза) для каждого грузополучателя, длины звеньев транспортной сети между пунктами.
Введение несколько ужесточенных ограничений по ряду параметров не противоречит сложившимся условиям перевозки грузов в городах, позволяет исключить необходимость обращения к элементам внешней памяти при выполнении расчетов, а следовательно, обеспечивает минимальные затраты машинного времени для решения задачи маршрутизации автомобильных перевозок. Последнее будет являться особенно существенным при организации ежедневного оптимального оперативного планирования в рамках логистической системы, особенно при большом количестве пунктов завоза грузов.
Для проверки эффективности разработанной методики оптимизации развозочных маршрутов движения автомобиля проведены экспериментальные исследования путем моделирования. Для этого были разработаны конкретная транспортная сеть, совокупность клиентов, а также характеризующие их показатели.
Далее была сформулирована программа моделирования, включающая следующую последовательность расчетов:
1. Моделирование работы оператора-диспетчера предприятия, который ежедневно разрабатывает схемы доставки грузов от поставщиков до потребителей.
2. Моделирование системы доставки грузов с помощью экономико-математических методов, известных в логистике (метод «ветвей и границ», использование кратчайшей связывающей сети, метод суммирования по столбцам, метод Кларка - Райта [1]) и с помощью предлагаемой компьютерной программы по проектированию процесса доставки мелкопартионных грузов.
3. Сопоставление полученных значений и определение отклонений суммарной длины развозочных маршрутов, рассчитанных по предложенной методике от расчетов операторов предприятий и от расчетов, полученных с использованием экономико-математических методов, применяемых в логистике для планирования работы автомобильного транспорта.
Результаты сравнительных расчетов представлены на рис.1. По графикам на рис. 1(а, б, в) видно, что квартильный размах относительного изменения суммарной длины развозочных маршрутов, полученных при рассмотрении сочетаний «маршрут, составленный при использовании разработанной методики оптимизации процесса доставки мелкопартионных грузов автомобильным транспортом, и маршрут, составленный при использовании экономико-математических методов (использование кратчайшей связывающей сети, метод суммирования по столбцам, метод Кларка - Райта)» колеблется в пределах от (-21%) до (-6%) в зависимости от того, какой метод применялся для разработки оперативного логистического плана.
Т.е. анализ результатов показал, что доставка мелкопартионных грузов, планируемая оператором-диспетчером предприятия в рамках логистической системы, даже с применением экономико-математических методов, имеет тенденцию к заметному сокращению пробега транспортных средств. Тем не менее, традиционные методы планирования и организации перевозок, не могут обеспечить оптимальное решение, которое можно применить для повышения качества принимаемых решений. Тем более в современных условиях, когда из-за постоянного роста числа поставщиков и потребителей решение задач маршрутизации перевозок грузов методом ручного счета крайне затруднено, а во многих случаях и просто неосуществимо.
По графику на рис.1(г) видно, что квартильный размах абсолютного изменения суммарной длины маршрутов при решении «задачи развозки» при использовании методики оптимизации процесса доставки мелкопартионных грузов автомобильным
транспортом и при решении «задачи коммивояжера» с использованием метода «ветвей и границ» составляет от (-14%) до (-6%).
Таким образом, по результатам моделирования наиболее эффективным методом проектирования процесса доставки грузов от поставщиков до потребителей в рамках логистической системы признана предлагаемая методика оптимизации, у которой наименьшие суммарная длина маршрутов по всем контрольным задачам (характеристика точности метода), сумма процентов отклонений от оптимального результата (характеристика стабильности метода).
Имеется еще один факт существенного преимущества разработанной методики - она дает наименьшее из всех методов количество маршрутов, - что может оказаться решающим условием для выбора того или иного плана перевозок. По результатам эксперимента выяснилось, что с увеличением количества маршрутов движения автомобиля и с количества пунктов завоза, суммарная длина маршрута увеличивается. Очевидно, что при увеличении числа грузополучателей возрастает средняя ошибка отклонения от оптимального результата.
В результате опытного внедрения разработанного по предложенной методики транспортного логистического плана перевозок хлебобулочных изделий в г. Иркутске получено сокращение общего пробега подвижного состава на 13% и логистических затрат, связанных с транспортировкой грузов на 8,7%, т.е. соответственно на 8,6тыс.руб. Приблизительная оценка ориентировочного экономического эффекта составила более 70 тыс. руб.
https://www.lobanov-logist.ru/library/all_articles/55022/