Совершенствование планирования перевозок железнодорожным транспортом (стр. 3 из 6)
2.2 Постановка задачи и метод ее решения
Задача комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения может быть сформулирована следующим образом.
Имеется обслуживаемый закрепленными сериями локомотивов участок обращения. Требуется среди множества возможных взаимоувязанных вариантов планов работы локомотивов на периоды планирования — суточный С = {С1, С2, ..., Сп}, текущий Т = {Т1, Т2, ..., Тп} и на ближайшие три (четыре) часа (на период окончательного плана-задания) О = {О1, О2, ..., Оп} — найти такой набор вариантов (С*, T*, O*), при котором минимизируются за суточный период планирования (Тг) эксплуатационные расходы, зависящие от тягового обеспечения ЭТг(C, T, O):
ЭТг(С*, T*, O*) min Э(C, T, O). (1)
При поиске рациональных вариантов планирования работы тяговых средств учитываются лишь изменяющиеся группы затрат, а именно на содержание эксплуатируемого парка локомотивов, то есть расходы, связанные с их простоями по пунктам оборота и перецепки, резервными пробегами и выполнением технического обслуживания ТО-2, а также расходы, связанные с возникающими дополнительными простоями готовых составов поездов из-за несвоевременной выдачи локомотивов для их вывоза.
Учитывая большую размерность задачи комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения, для ее решения необходимо применять метод декомпозиции, использующий эвристические соображения для представления общей задачи в виде определенной последовательности трех частных подзадач. Иными словами, данную задачу следует решать методом последовательной покоординатной минимизации в соответствии с иерархией, приведенной на рис. 2.1. [5]
2.3 Суточное планирование работы локомотивов
В иерархии решения задачи оперативного планирования работы локомотивов, при комплексном ее осуществлении (см. рис. 2.1), первой подзадачей (частной задачей) является рационализация суточного плана работы локомотивов, то есть прикрепления локомотивов к составам поездов (ПЛСП) на суточный период. Суточный план работы локомотивов (составляемый на период с 18 ч 00 мин предплановых суток до 18 ч 00 мин плановых) разрабатывается одновременно с текущим планом на период с 12 ч 00 мин до 18 ч 00 мин предплановых суток. Поэтому при решении данной задачи рассматривается период планирования с 12 ч 00 мин текущих (предплановых) до 18 ч 00 мин планируемых суток, то есть период продолжительностью 30 ч.
При организации пропуска поездов по технологии отправления составов поездов по готовности (исходя из межпоездного интервала) (ОПГС) и при отправлении поездов по равноправным расписаниям (ГДРР) решение задачи осуществляется в четыре этапа.
На первом этапе реализуется метод моделирования графика прогнозного оборота локомотивов — составление исходного варианта ПЛСП на базе создаваемой модели пропуска поездов по участкам за период моделирования
= 32 ч (с 10 ч 00 мин текущих (предплановых) суток, с момента съема информации, до 18 ч 00 мин плановых суток). Предусматривается формирование так называемого идеального варианта пропуска поездов по участкам, при котором допускается условие полного обеспечения составов локомотивами по всем станциям. На базе построенной таким образом модели пропуска поездов по участкам составляется в три шага предварительный план ПЛСП (исходный вариант), при формировании которого учитываются требования по обеспечению условия поддержания технологически необходимого минимального неснижаемого наличия локомотивов на конец планируемых суток, а также по своевременной постановке их на техническое обслуживание и текущий ремонт.На первом шаге согласно разработанной методике формируется матрица времени готовности локомотивов (алгоритм предусматривает моделирование маршрутов передвижения локомотивов по путям станций и тяговой территории с учетом влияния основных факторов).
На втором шаге сначала методом полного перебора находится наилучший вариант плана работы локомотивов, следующих в депо, а затем осуществляется прикрепление остальных локомотивов к составам поездов, не обеспеченных тяговыми средствами. И наконец, на основе полученного таким образом плана ПЛСП формируются массив наличия по станциям составов поездов, не обеспеченных локомотивами (массив недостающих локомотивов), и массив избыточных локомотивов, готовых к отправлению.
На третьем (заключительном) шаге сначала по каждой станции исключаются из последующего использования для вывоза поездов прибывающие в конце периода планирования локомотивы в количестве, равном минимально необходимому их наличию на конец периода суточного планирования. Затем все оставшиеся локомотивы прикрепляются к составам поездов. Эта процедура осуществляется по всем станциям, начиная с поиска свободного локомотива для поезда, который отправляется последним в течение рассматриваемого периода
. В результате выполнения такой процедуры со всеми поездами на каждой станции окончательно формируется матрица недостающих и избыточных по станциям локомотивов (с указанием времени готовности к отправлению как локомотива, так и состава, не обеспеченного тяговым средством).На втором этапе, исходя из полученных на первом этапе данных об избытках и недостатках локомотивов на станциях, решается задача поиска рационального плана их пересылки резервом (с указанием конкретного времени подвода локомотива по регулировке). При этом каждый i-й локомотив, готовый к отправлению по регулировке, может быть отправлен не позднее чем через 1,0...1,5 ч после принятия сменно-суточного плана работ локомотивов грузового движения (с учетом времени, необходимого для вызова бригады на локомотив). Это означает, что первый локомотив по регулировке может быть отправлен после 12 ч 00 мин текущих (предплановых) суток. При проверке допустимости пересылки локомотива под конкретный поезд учитывается условие своевременной постановки локомотива на техническое обслуживание ТО-2 и экипировку. В качестве целевой функции выступает сумма эксплуатационных издержек, связанных с резервными пробегами локомотивов по регулировке, и дополнительных простоев готовых к отправлению составов, возникающих ввиду несвоевременной подсылки локомотивов по регулировке. В результате решения этой задачи согласно методике намечается рациональный вариант передислокации локомотивов по оперативной регулировке за планируемый период.
На третьем этапе, имея данные рационального варианта передислокации локомотивов со станций избытка на станции недостатка, ведут на период моделирования
поиск наилучшего варианта ПЛСП в три шага.Первый шаг. Составляется предварительный план ПЛСП. Для этого по каждой станции участка последовательно, начиная с первой, осуществляется прикрепление локомотивов к составам поездов на период, равный шагу моделирования Dtм (расчетами установлено, что Dtм = 3 ч). При этом решается задача о назначениях, в которой работникам соответствуют точки готовности к отправлению локомотивов, попадающие в период Dtм, а также не использованные на предыдущем шаге моделирования, а работам — как точки готовности к отправлению составов, так и запланированные точки отправления локомотивов резервом за период Dtм. После выполнения на первом шаге прикрепления локомотивов к составам по всем станциям процедура выполняется для следующего шага моделирования. И так до тех пор, пока не будет составлен план прикрепления локомотивов к составам поездов на весь период
.