По результатам решения находят Mig
(2.27)
где - ненормированные коэффициенты экономичности предприятий поставщиков сырья (потенциалы данной транспортной задачи).
4. Осуществляют переход от коэффициентов экономичности по транспортным затратам Mik к коэффициентам экономичности вариантов предприятий по совокупным затратам
(2.28)
5. Отбирают наиболее экономичные варианты, включаемые в план.
Решают связующую целочисленную задачу, в которой требуется найти неизвестные при условиях
(2.29)
(2.30)
(2.31)
(2.32)
где
Данная целочисленная задача может быть решена с помощью существующих алгоритмов (11, 13, 19), из которых наиболее приемлем алгоритм, предложенный В.И. Гохманом (19).
Сущность алгоритма в том, что в начале, на первом этапе по модели (2.29) - (2.32) решается транспортная задача. Переход к следующей итерации по нахождению целочисленного плана связующей задачи осуществляют по методу «коэффициентов интенсивности». Сущность этого метода сводится к следующему. В результате решения транспортной задачи по исходной матрице с мощностями, соответствующими максимально возможным, получается нецелочисленное решение. По результатам этого решения по строкам предприятий исходной матрицы, требующим целочисленности, вычисляют коэффициенты интенсивности (j) как отношение сумм поставок к их мощностям. При этом величина каждого из коэффициентов интенсивности колеблется между 0 или 1.
Среди всех строк (0 < j < 1) выбирают ту, которой соответствует наименьший коэффициент интенсивности. Она называется переходной. Для этой строки осуществляется переход на меньшую мощность, что ведет к увеличению затрат и уменьшению ее конкурентоспособности. По преобразованной таким образом исходной матрице проводят следующий расчет на ЭВМ. Вновь вычисляют коэффициенты интенсивности. Теперь уже по результатам нового просчета, выбирается очередная переходная строка и т.д. Решение считается доведенным до целочисленности, если все коэффициенты интенсивности равны 0 или 1.
6. Производят прикрепление АБЗ к объектам потребления асфальтобетонной смеси.
Для каждого К определяют неизвестные xijk при условиях
(2.33)
(2.34)
(2.35)
(2.36)
7. Приводят прикрепление асфальтобетонных заводов к сырьевым базам.
Решается G транспортных задач, в которых необходимо найти неизвестные yhig, удовлетворяющие условиям
(2.37)
(2.38)
(2.39)
В результате находят план перевозок всех видов сырья.
8. По результатам решения транспортных задач прикрепления определяют новые системы коэффициентов Mik, и если хотя бы в одном из блоков они отличаются от соответствующих коэффициентов, по которым рассчитывали (коэффициенты экономичности вариантов предприятий по совокупным затратам) на первой итерации, расчеты должны быть продолжены.
С учетом новых Mik находят новые в соответствующих блоках, где Mik измелились.
9. Вносят соответствующие изменения в коэффициенты целевой функции задачи (2.23) - (2.26). Повторяют ее решение с измененными значениями коэффициентов. Затем вновь решают транспортные задачи прикрепления и т.д.
2.2.6. Итеративный процесс продолжается до тех пор, пока значение целевой функции транспортной задачи улучшается.
2.3. Исходные данные
2.3.1. Состав необходимой исходной информации для оптимизации стационарных и передвижных АБЗ определяют постановкой задачи и соответствующей экономико-математической моделью (2.1) - (2.10).
2.3.2. Приведенные затраты по транспортировке материалов в общем виде выражаются формулой
Пт = Ст + Ен · Кт, (2.40)
где Ст - текущие затраты на транспортировку материала, руб./ед. изм.;
Кт - удельные капитальные вложения в подвижной состав транспорта, руб./ед. изм.;
Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности.
Если материал доставляют несколькими видами транспорта (смешанные перевозки), общие приведенные затраты определяют суммированием показателей затрат по отдельным видам транспорта с учетом затрат на производство погрузочно-разгрузочных работ в местах перевалки грузов. Так как перевозку дорожно-строительных материалов осуществляют преимущественно автомобильным и железнодорожным транспортом, то порядок расчета приведенных затрат по этим видам транспорта целесообразно производить на основании Методики ИКТП1).
1) Сопоставимые издержки разных видов транспорта при перевозке грузов. ИКТП, Транспорт, 1972.
При определении приведенных затрат на перевозку материалов автомобильным транспортом общую протяженность маршрута перевозки представляют в виде отдельных участков определенной технической категории в административной значимости. При отсутствии данных о технической категории и административной значимости всех дорог региона разбивку на участки производят пропорционально удельному весу различных типов дорог в общей протяженности их по региону.
Текущие затраты и удельные капитальные вложения в подвижной состав транспорта по маршруту перевозки в целом определяют суммированием этих показателей, рассчитанных по отдельным участкам.
Текущие затраты на транспортировку материалов автомобильным транспортом включают затраты транспортных организаций (автомобильная составляющая себестоимости), а также расходы по погрузо-разгрузочным работам.
Расчет этих затрат проводят на основании методики ИКТП. Для каждого конкретного участка маршрута перевозки текущие затраты должны быть определены по формуле
(2.41)
где - расходы по движенческой операции, зависимые от размеров движения на груженый пробег;
- расходы по движенческой операции, зависящие от размеров движения;
b - коэффициент использования пробега, равный отношению груженого пробега к общему;
l - расстояние перевозки, т.е. длина участка маршрута перевозки определенной технической категории и административной значимости, для которого определяются текущие затраты;
Снк - расходы по начально-конечной операции, зависящие и независящие от размеров движения.
Удельные капитальные вложения в подвижной состав автомобильного транспорта учитывают все затраты в подвижной состав, сооружение гаражей, дороги и другие устройства и определяются для конкретного участка маршрута по формуле
(2.42)
где - удельные капиталовложения по движенческой операции соответственно в подвижной состав и гаражи;
- удельные капиталовложения по начально-конечной операции соответственно в подвижной состав и гаражи;
Кдор - стоимость строительства автомобильной дороги в тыс. руб. на 1 км;
- коэффициент изменения скорости;
Ас - коэффициент, учитывающий удорожание стоимости строительства и эксплуатации автомобильных дорог и гаражей по районам;
- поправочный коэффициент, учитывающий дорожные условия;
Аг - коэффициент, учитывающий тип стоянки автомобиля;
Гдор - грузонапряженность дороги, т/км;
Е - коэффициент использования грузоподъемности.
Составляющие формул (2.41) - (2.42) рассчитывают на основании расходных ставок и поправочных коэффициентов, приведенных в методике ИКТП.
Затраты по перевозке грузов железнодорожным транспортом складываются из затрат по движенческой и начально-конечной операциям и определяют их на основе «Поучастковых показателей приведенных затрат железнодорожного транспорта (на перспективу)»,1) разработанных ИКТП.
1) Поучастковые показатели приведенных затрат железнодорожного транспорта (на перспективу до 1980 г.). - М.: ИКТП, 1974.
Транспортные затраты по движенческой операции определяют суммированием поучастковых показателей по всему маршруту следования груза с учетом коэффициентов использования грузоподъемности. Показатели затрат по начально-конечной операции определяют как полусумму затрат начального и конечного узлов.
В связи с тем, что поучастковые показатели разработаны для подвижного состава по перевозке наливных грузов, необходимо производить корректировку этих показателей для перегрузки сухогрузов с учетом изменения стоимости единицы подвижного состава по формуле
(2.43)
где П - приведенные затраты на перевозку сухогрузов по данному маршруту, руб.;
С1 и С2 - соответственно стоимость груза и транспортного средства, руб.
При расчете суммарных приведенных затрат на перевозки необходимо также учитывать затраты на погрузо-разгрузочные работы в местах перегрузки материалов. Удельные затраты на одну операцию погрузки со склада в вагон или выгрузки из вагона на склад, а также соответственно погрузки со склада в автомашину и выгрузки из нее на склад определяют по формулам
(2.44)
(2.45)
где Эн, Эзар - соответственно эксплуатационные расходы, условно не зависящие от грузооборота и расходы на заработную плату, тыс. руб.;
Эз, Этэ - соответственно эксплуатационные расходы, условно зависящие от грузооборота и расходы на топливо и электроэнергию, коп./10 т;
Кпв - капитальные вложения;
Ар - поправочный коэффициент для района строительства;
Аз - поправочный районный коэффициент по зарплате;
Атэ - районный поправочный коэффициент по электроэнергии и топливу;
Р - грузооборот (сумма погрузки со склада и выгрузки на склад), тыс. т;
К, Коб - соответственно стоимость строительства и стоимость оборудования, тыс. руб.,
2.3.3. Годовые приведенные затраты на производство асфальтобетонной смеси определяют по формуле
П = С + ЕнК, (2.46)
где С - текущие затраты на производство, руб./т;
Т - удельные капиталовложения в АБЗ, руб./т;
Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности.
При определении предстоящих удельных капитальных вложений в стационарный АБЗ используют зависимость [17]
(2.47)
где N - производственная мощность АБЗ, т/ч.
Себестоимость производства асфальтобетонных смесей на АБЗ определяют по зависимости
(2.48)
где Смр - стоимость материалов, руб.
2.3.4. Себестоимость производства асфальтобетонной смеси на передвижных АБЗ [17]
(2.49)
где Смр - стоимость материалов, руб.
При определении удельных капитальных вложений в передвижной АБЗ используют зависимость
(2.50)
2.3.5. Затраты на передислокацию передвижного АБЗ определяют по формуле
Зп = Здм + (Ззп + Зтек) + Зм, руб./год, (2.51)
где Здм - затраты на демонтаж оборудования;
Ззп - затраты на зарплату рабочим при перевозке оборудования;
Зтек - затраты на транспортировку оборудования;
Зм - затраты на монтаж.
2.3.6. Затраты на производство каменных материалов определяют по зависимостям [18]
для крупных промышленных предприятий (карьеров)
(2.52)
(2.53)
для промышленных предприятий (дробильно-сортировочных фабрик)
(2.54)
(2.55)
для притрассовых карьеров
(2.56)
(2.57)
(2.58)
где Кпром, Кфабр, Кпритр - удельные капитальные вложения в крупные промышленные предприятия, дробильно-сортировочные фабрики, притрассовые предприятия, руб./м3;
- себестоимость производства щебня, песчано-гравийной смеси;
N - мощность предприятия, тыс. м3;
Квых - коэффициент выхода готовой продукции;
Квск - коэффициент вскрыши.
2.3.7. Потребности в асфальтобетонной смеси. Определяют удельными нормами расхода и объемом выполняемых работ. Нормы расхода асфальтобетонной смеси принимают в соответствии с утвержденными нормативными документами.
Перечень объектов-потребителей и соответствующий им объем работ определяют на основе годовых и пятилетних планов строительства, реконструкции и ремонта автомобильных дорог области (края), а также расчетным путем по межремонтным срокам производства работ на автодорогах региона.
3. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАЗВИТИЯ И РАЗМЕЩЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ И ПЕРЕДВИЖНЫХ АБЗ В УСЛОВИЯХ НЕОДНОЗНАЧНОЙ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ
3.1. Формирование сочетаний исходных данных для задачи оптимизации развития и размещения АБЗ в условиях неоднозначной информации
3.1.1. По экономическому содержанию и способу учета в экономико-математических моделях верхнего и нижнего уровня исходная информация необходимая для оптимизации комплексного развития и размещения стационарных и передвижных АБЗ делится на натуральные, экономические и технологические показатели.
3.1.2. За натуральные показатели, представленные коэффициентами ограничений линейной детерминированной модели, принимают потребность в различных видах сырья, предельно возможные размеры его производства (каменных материалов, битума, минерального порошка, песка), объемы производства асфальтобетонной смеси.
