Лабораторная работа 5

Тема: Оптимизация расстановки парка ВС

Цели работы:

1.Выработка навыков оптимизации расстановки парка ВС.

2. Запуск, отладка и тестирование программ.

3. Подготовка данных для оптимизации расстановки парка ВС.

4. Оптимизация расстановки парка ВС.

Словесная постановка задачи

Авиакомпания осуществляет перевозки по m ВЛ j=1,m. Для осуществления перевозок может быть задействовано не более 4-х типов самолетов (n≤4) из списка, приведенного в табл.5.2. Для ВЛ, обслуживаемых предприятием, известна статистика об объемах перевозок за 8 последних лет по каждой ВЛ. Для каждого i-го i=1,n типа ВС известны технико-экономические параметры. Необходимо сформировать оптимальный парк ВС и оптимально расставить его на заданном множестве ВЛ.

Задание нa лабораторную работу

В лабораторной работе необходимо:

1. Спрогнозировать объемы перевозок по каждой ВЛ b_j .

2. Подобрать наилучший тип ВС для каждой ВС.

3. Определить значения себестоимости перевозки 1 ткм на i-м типе ВС по j-й

ВЛ - с_ij. для каждого выбранного типа ВС на каждой заданной ВЛ.

4. Сформировать оптимальный целочисленный парк ВС для заданной сети

ВЛ и прогнозные значения объемов перевозок на i-м типе ВС a_i.

5. Найти оптимальную расстановку парка ВС по ВЛ.

Методические рекомендации

В задаче необходимо найти - плановые объемы перевозок на i-м типе ВС по j-й ВЛ (млн.ткм), обеспечивающие минимум K - суммарных транспортных расходов парка ВС

(5.1)

где n - количество типов ВС;

m - количество ВЛ;

- себестоимости перевозок 1 ткм на i-м типе ВС по j-й ВЛ

при ограничениях:

1. - для j = 1,m - выполнение плана перевозок на i-м типе ВС; (5.2)

2. - для i=1,n - выполнение плана перевозок по j-й ВЛ; (5.3)

3. - баланс спроса и потенциала парка ВС. (5.4)

4. для всех i и j. (5.5)

Решение задачи осуществляется в табл.5.1 и состоит из этапов, в ходе реализации которых последовательно определяются:

- прогнозы b_j по каждой ВЛ;

- суммы Σ в_j;

- типы ВС_j, дающие min С_ij;

- типы ВС _i, отобранные в парк ВС;

- себестоимости С_ij для отобранных типов ВС _i;

- дробные количества ВС каждого i-го отобранного типа ВС_i;

- целые количества ВС каждого i-го отобранного типа ВС_i;

- варианты целочисленных парков ВС, обеспечивающие выполнение

заданного объема перевозок Σ в_j.

- - планы расстановок ВС i-го типа по j-м ВЛ;

- парк ВС, обеспечивающий минимум расходов на выполнение всего

объема перевозок Σ в_j.

Алгоритм решения задач лабораторной работы

1. По номеру варианта из табл.5.1 выписать номера 6-ти ВЛ, из табл.5.2 - их дальности (км), и из табл.5.3 - объемы перевозок в млн. ткм. по годам за 8 лет.

2. Выполнить однофакторное моделирование и прогнозирование объемов перевозок (в_j) по каждой ВЛ (j=1,6) с помощью программы mono_reg.pas.

3. Нарисовать табл. 5.1.

4. Записать в табл.5.1 прогнозы b_j по каждой ВЛ.

5. Вычислить суммы Σ в_j = в₁+ в₂+ в₃+ в₄+ в₅+ в₆.

6. Для каждой j-й ВЛ, введя в программу seb_44.exe ее дальность Lвл, найти все С_ij и найти тип ВС_j, дающий min С_ij расходы на дальности L_j.

7. Под каждой j-й ВЛ в табл.5.1. записать тип ВС, дающий min С_ij.

8. Отобрать из строки (Тип ВС_j) по одному разу неодинаковые типы ВС и записать в табл.5.1. в столбец (Типы ВС _i).

9. Рассчитать количество рейсов и ВС, необходимых для выполнения плана перевозок и заполнить табл.5.1., разработав несколько вариантов парка ВС.

Для каждого типа ВС необходимо найти плановые годовые объемы перевозок a_i и записать их в табл.5.1, балансируя величину Σ в_j с объемом перевозок на всех типах ВС Σ а_i. Рассмотрим пример, приведенный в табл.5.1.

Таблица 5.1.

Таблица расстановки парка ВС

Типы ВС i	ВЛ 1	ВЛ 2	ВЛ3	ВЛ4	ВЛ 5	ВЛ 6	А^Г(ai) млн.ткм
Ил-96 300	С11=13	С12=14	С13=15	С14=16	С15=16	С16=13	а1=293
Ту-204М	С21=95	С22=13	С23=13	С24=13	С25=13	С26=17	а2=482+7
Ту-334	С31=100	С32=16	С33=15	С34=14	С35=13	С36=22	а3=588
Ту-214	С41=60	С42=11	С43=12	С44=13	С45=13	С46=13	а4=425
Прогноз млн.ткм	в1=293	в2=225	в3=300	в4=200	в5=370	в6=407	1788+7Σ Qг =1795
Lвл (км)	L1=8000	L2=3000	L3=2500	L4=2000	L5=1500	L6=4500
Тип ВСj	Ил-96- 300	Ту-204М	Ту-204М	Ту-334	Ту-334	Ту-214

Определение величин а_i осуществляется следующим образом: для ВЛ протяженностью 8000 км известен прогноз объема перевозок на расчетный период в =293 млн.ткм. Выбираем для данной ВЛ самолеты типа Ил-96-300. В табл. 5.2 находим рейсовую скорость Ил-96- 300=850 км/ч и вычисляем: время выполнения рейса t_p = 9.2 ч.

Таблица 5.2.

Техническо-экономические характеристики ВС

Тип ВС	А эк/ч	Нг	Аг	Свс	Gто	Gкмх	Gklm	Veko	Nкр	Тпод	Vр
	ткм/ч	ч	млн. ткм	Млн $	т/ч	т	т	км/ч	шт.	ч.	км/ч
Ил-96-300м Ту-214 Ту-204м Ту-334 Ил-114			142.8 85.0 48.2 28.0 5.6	45 30 28 25 10	7.7 5.0 4.2 2.0 1.2	40.0 25.2 21.0 9.0 6.0	20.0 20.0 13.0 3.0 1.5			2.0 2.0 1.0 1.0 1.0

производительность полета ВС за рейс А_p = 9.2 * 34 000 = 312644 ткм.

общее количество рейсов, необходимых для выполнения 293 млн.ткм.

Np = 937.2 рейсов;

суммарный годовой налет

Н^г = 937 * 9.2 = 8620.4 ч.;

потребное количество самолетов для выполнения b = 293 млн.ткм.:

Nbc = ;

годовую производительность 2-х самолетов

А^г = 2 * 34000 * 4300=285.6 * 10⁶ ткм = 292.4 млн.ткм.

Аналогичные расчеты выполняются для всех типов ВС, результаты которых позволяют заполнить табл. 5.3.

Таблица 5.3.

Формирование вариантов парка ВС

Тип ВС	Qг	Ач	Нг	Qг	Nвс дроб	Nвс цел	Парк 1	Парк 2	Парк 3	Парк 4
	млн.ткм	ткм/ч	час	млн.ткм	шт.	шт.	шт.	шт.	шт.	шт.
Ил-96 300				146.2	2.00
Ту-204М				48.2	10.8	10-11
Ту-334				28.0	20.36	20-21
Ту-214				85.0	4.79	4-5
					Итог	Σ Qг
					-	∆	-92	-7	-44	+13

Наименьшее отклонение от прогнозного объема 1795 млн.ткм. дает 2-й вариант парка ВС (∆=1788-1795=-7). Анализ табл.5.3 показывает, что выявленная разность может быть записана на счет самолета Ту-214, что составляет 7/10 млн.ткм дополнительной работы, которая потребует дополнительного налета в 40.66 часов на каждый самолет

2800/48.2 = х/0.7, откуда х = 2800*0.7 / 48.2 = 40.66 ч.

или 40.66/2800/100 = 1.45 % от годового налета, что вполне приемлемо и может быть выполнено каждым из 10 самолетов.

10. Используя табл.5.4, найти все С_ij для всех типов ВС на всех ВЛ и вписать их в табл.5.1.

Таблица 5.4.

Себестоимость перевозки 1 ткм (руб/ткм)

Тыс. км	0.5		1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5	7.0	7.5	8.0
Ту-334
Ту-154м
Ту-204м
Ту-214
Ил-96 300

11. Обеспечить баланс потенциала парка и плана объема работы парка на ВЛ.

12. Ввести данные табл.5.1. в ЭВМ и решить задачу оптимизации расстановки парка ВС.

Исходные данные к выполнению лабораторной работы 5

Таблица 5.5.

Дата добавления: 2014-12-27