Читать книгу Прикладные программы для выбора оптимального маршрута при транспортных перевозках - Сергей Александрович Токмаков, Сергей Александрович Разумов, Сергей Александрович Демин - Страница 9

Построение оптимального пути следования груза, как и выбор соответствующего ТС, определяется в первую очередь следующими факторами:

– географическое расположение начальной, конечной и промежуточных точек маршрута;

– специфика, характеристика и свойства перевозимого груза (количество, объем, габариты, степень опасности);

– срочность доставки;

– величина бюджета, отпущенного на транспортные расходы.

Определившись с основными приоритетами транспортных перевозок, как правило, получают несколько вариантов разных маршрутов. Отсеивание неперспективных происходит по схеме анализа возможных рисков и текущих условий. Корректировки вносятся исходя из климатических (сезонных, погодных), политических, экономических и других факторов. Грамотно составленная схема включает учет минимально-максимальных показателей времени и затрат, незначительных отклонений, степень рисков (актуально для страхования груза), вплоть до наступления форс-мажорных обстоятельств.

Базовый принцип, на котором строится весь алгоритм оптимального маршрута транспортных перевозок в транспортной сфере, носит название «точно в срок» (на английском – «just in time»). Согласно этому принципу поставки должны осуществляться в строго указанные сроки, не позднее и не ранее, для организации непрерывности производственного процесса и предотвращения переполнения складских помещений излишним сырьем или продукцией.

Второй принцип, который можно охарактеризовать как «непрерывную цепочку», заключается в максимальной эффективности использования транспортных средств (непрерывности транспортных потоков) – исключении всевозможных простоев и прогонов «порожняком». Идеальный пример – привоз сырья на производство и забор уже готовой продукции для доставки определенного потребителя. В результате чего, каждая отдельная транспортная единица вовлечена в непрерывный цикл, избегая запланированных простоев (время-деньги). По этой причине большинство перевозчиков не любят простаивать на местах нагрузок и загрузок – стоящая машина не приносит того дохода, который можно получить, используя ее для работы. Помните, что чем больше вероятность водителю, доставившему ваш груз, пойти обратно «порожняком», тем больше будет стоимость доставки («двойная цена» = доставка + «обратка»).

Элементы логистической цепи складываются в единую транспортную систему, являющуюся совокупностью самых разных направлений. Работая как единый слаженный механизм, широта логистической сети обратно пропорциональна затратам на транспортировку – продукция вывозится точно в срок, машины не простаивают, цикл производства не прекращается из-за нехватки материальных ресурсов, «холостые» пробеги отсутствуют – все это позволяет существенно снижать затраты.

Разработка маршрута – сложная многоступенчатая процедура, требующая достаточно высокой квалификации и являющаяся одним из основных элементов технологии транспортировки. При разработке оптимального маршрута следует руководствоваться «Правилами дорожного движения», «Уставом автомобильного транспорта», «Правилами перевозки пассажиров» и другими ведомственными нормативами. Объекты в зависимости от своей роли в экскурсии могут использоваться как основные и дополнительные. Основные объекты подвергаются более глубокому анализу, на них раскрываются подтемы экскурсии. Показ дополнительных объектов, как правило, производится при переездах (переходах) экскурсионной группы и он не занимает ведущего места.

Маршрут строится по принципу наиболее правильной последовательности осмотра объектов и намечается с учетом следующих требований:

– показ объектов следует проводить в определенной логической последовательности, не допуская ненужных повторных проездов по одному и тому же участку маршрута (улицы, площади, моста, шоссе), т. е. так называемых «петель»;

– наличие доступности объекта (площадки для его осмотра);

– переезд или переход между объектами не должен занимать 10—15 минут, чтобы не было слишком продолжительных пауз в показе и рассказе; наличие благоуст тройняшек остановок, в том числе санитарных и парковочных мест транспортных средств.

Рекомендуется к моменту проведения несколько вариантов движения транспортного средства. Необходимость смены маршрута в ряде случаев вызывается транспортными «пробками», ремонтными работами на городских магистралях. Все это должно быть учтено при создании разных вариантов маршрута. Разработка маршрута завершается согласованием и утверждением паспорта и схемы маршрута, расчета километража и времени использования автотранспорта.

Критерии оптимальности маршрута: минимальная длина маршрута, время или затраты на перевозку груза. Существует множество алгоритмов, которые могут применяться при определении оптимального маршрута. Больше всего значимыми можно считать те методы, которые основанные на использовании таких алгоритмов как Джонсона, Дейкстры, Флойда – УОР-Шелла, Левита и т. п. [1]. Многие из них имеют применение в практической плоскости и прекрасно зарекомендовались на мировой арене. Например, алгоритм Дейкстры эффективно ищет из вершин в неориентированном насыщенном графе, кратчайшие пути с неотъемлемыми элементами рёбер [2]. Поэтому на его использовании основано работающий в средних цифровых IP-сетях протокола OSPF, который определяет оптимальный маршрутй в этих сетях. Недостатками перечисленных алгоритмов является постепенное увеличение времени для оптимального маршрута с ростом количества вершин и ребер графа. К преемуществам данных алгоритмов являются гарантированное определение оптимального маршрута (если он существует), простота, невысокие требования к аппаратным ресурсам и, больше всего – минимальные затраты на реализацию. Надежность подтвержденна длительным практическим использованием протоколов маршрутизации цифровых IP-сетей [3]. Существует ряд эвристических методов, которые образуют другой класс алгоритмов, первоначально разработанных для решения классической «задачи коммивояжера». Это алгоритмы самого быстрого спуска (градиентный метод и его модификации), оценочных (штрафных) санкций, мини-макса (Моргенштерна – фон Неймана), альфа-бета процедуры.