Логистические задачи по маршрутизации транспортных средств при перевозке грузов

Реальные логистические системы характеризуются сложными связями как внутри этих систем, так и с внешней средой. В качестве логистических связей могут выступать материальные, денежные, информационные потоки. Элементами логистической системы являются: промышленные и транспортные предприятия, склады, предприятия оптовой и розничной торговли, перегрузочная и перевозочная техника и другие. Таким образом, логистическая система - это сложная адаптивная система, для исследования подобных систем применяют системный подход. Он позволяет рассматривать такие логистические подсистемы, как транспортная логистика, в качестве находящихся во взаимосвязи и взаимодействии элементов системы. Системный подход выступает в виде совокупности познавательных принципов, соблюдение которых позволяет определенным образом сориентировать конкретные исследования на изучение наиболее востребованных задач и их ограничений.

Большое число современных промышленных предприятий осуществляют выпуск мелкотоннажной продукции широкой номенклатуры, характеризующейся различной по массе фасовкой, которая может определяться как технологическим процессом, так и заказами потребителей. К таким относятся предприятия химической промышленности, фармацевтической промышленности, пищевой промышленности, предприятия оптовой и розничной торговли, автотранспортные предприятия, доставка почты и т.д. Все эти предприятия самостоятельно или с привлечением сторонних организаций доставляют свою продукцию потребителям. Особенность перевозки подобных грузов заключается в том, что, к примеру, для транспортировки химических реагентов или радиоактивных веществ требуется спецтранспорт, а для некоторых грузов (продовольственных товаров или фармакологических препаратов) критичным фактором является особый температурный режим.

Перевозку грузов с учетом всех норм и правил осуществляет самостоятельная отрасль производства - транспортная промышленность. Она выполняет перемещение грузов как внутри сфер материального производства, так и между ними, управляя транспортными и транспортно-производственными процессами с целью повышения их рентабельности. Эффективное распределение транспортных средств с учетом их грузоподъемности по маршрутам передвижения позволяет добиться максимально полного обеспечения грузопотоков. Кроме того, рациональное использование производительности транспортных средств удерживает предприятие от увеличения транспортного парка и расходов на его обслуживание.

Планирование грузоперевозок затрагивает еще один важный аспект -маршрутизацию транспортных средств. Повышенное внимание к задачам этой области объясняется тем, что по разным оценкам от 30% до 50 % всех затрат на логистику связано с транспортными издержками. При этом наиболее сложными и дорогостоящими являются международные перевозки, затраты на которые в 2,5-3 раза выше, чем перевозки на внутреннем рынке. Определение и эксплуатация рациональных маршрутов при строгом соблюдении сроков поставок помогают добиться не только минимизации эксплуатационных затрат или тонно-километрового пробега, но и сократить товарно-производственные запасы на складах в 1,5-2 раза.

Учитывая всё вышесказанное, можно утверждать, что особую актуальность приобретают работы, позволяющие точно вычислять объемы грузоперевозок, рассчитать количество единиц транспорта, необходимых для обеспечения грузопотоков, определять рациональные маршруты движения, а также сократить суммарные затраты на транспортировку.

Для решения мультиноменклатурной оптимизационной задачи маршрутизации транспортных средств с ограничениями на перевозку необходимы следующие обозначения:

N = {1,...,п},- ПП,

К = {1,...,к},- виды грузов,

М = {1,...,m} - ТС,

S^p - грузоподъемность р -го ТС,

L_ij- вес груза i-го вида, который необходимо доставить в j-й ПП (еК,j N),

А^р К - множество грузов, недопустимых к перевозке р -м ТС,

В^р - затраты на проезд р -го ТС на единицу расстояния,

C_n_+1._n₊₁ – матрица расстояний между ПП и базой.

Пусть с(U) (U<N) – минимальная из длин циклов, содержащих ПП из U и нулевой пункт,

- вес груза i-го вида, перевозимого р-м ТС в j-й ПП (i € К, j € N, р € М).