Технические
науки/4.Транспорт
К.т.н., доц. Петровский А.В., Павлович А.О.
Херсонский национальный технический университет, Украина
АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ ПОГРУЗКИ
ПАЛЛЕТИРОВАННОГО ГРУЗА
Задача
установки паллет в кузов [1] представляет собой NP-полную задачу, решение
которой на данном этапе развития математических методов, возможно лишь методом
полного перебора всех возможных вариантов, которых n!, т.е. это задача
комбинаторики – перестановки. При загрузке в кузов паллетированного груза с
условиями распределения нагрузки на оси грузового автомобиля не более
допустимых, представляет собой еще более сложную задачу, поскольку требуется
рассмотрение еще и физических процессов: сил тяжести, действующих на оси, сил
реакции опоры, последующая запись правила моментов приложения сил [2].
Комплексное решение данных задач при создании программных продуктов [3,4], в
последствии, реализующих созданные алгоритмы решения, требует знаний
специалистов не только в области логистики, исследования операций, но и физики.
При этом большинство программных комплексов имеет достаточно низкую
эффективность по времени работы.
Рис.1 Пример. Вид
сверху на кузов грузового автомобиля с установленными европаллетами в
контейнере 40ф. (точка – центр тяжести паллеты)
Для
повышения эффективности алгоритма
установки паллет предлагается использовать в качестве средства программирования
любой объектно-ориентированный язык. Ограничения, накладываемые на алгоритм:
груз на каждой паллете однородный; все паллеты одного типоразмера; количество паллет
для трансфера приблизительно равно количеству паллетомест выбранного грузового
автомобиля.
Предлагаемый
алгоритм основан на оценивании количества паллет, значительно влияющих на опору
b и количества паллет – на опору c (грузовой автомобиль тягач с полуприцепом
имеет в общем случае три общие точки опоры: сам кузов, в точке крепления
полуприцепа к кузову и точка опоры полуприцепа сзади, соответственно оси a, b, c [2]). Внутри каждой группы
паллет производятся перестановки сначала парами (для обеспечения получения
центра тяжести по паре паллет как можно ближе к центру кузова/контейнера вдоль
оси ОY рис.1. Затем, если в пределах какой-либо оси оптимальное расположение не
получено, осуществляется разворот пары паллет для смещения центра тяжести пары
паллет дальше от оси. В случае дальнейшей невозможности получить расположение
паллет, осуществляется разворот одной из паллет следующего ряда. Вторая паллета
при этом устанавливается за ней в следующий ряд. Более подробно:
1.
Оператор выбирает
тип кузова свободного на рынке
транспортных услуг грузового автомобиля,
заносит в качестве исходных данных веса паллет и их типоразмер.
2.
Из базы данных
считывается информация по ограничениям на оси выбранного транспортного средства
(ВТС), для примера грузового автомобиля
на три оси: Pa, Pb, Pс.
3.
Разбить длину
кузова/контейнера на две части прямо пропорционально допустимой нагрузке на
оси:
4.
Определить
количество рядов (рис.1 вдоль оси ОY) и столбцов (рис.1 вдоль оси ОХ), которые
содержатся в
5.
Решить задачу
линейного программирования для определения: какие паллеты по весу попадут в
группу Gb и Gc.
6.
Рассчитать моменты
сил при установке первого ряда паллет Gb.
7.
Цикл, пока не будет
достигнуто оптимальное расположение с учетом
8.
Действия 6 и 7
повторить для Gс.
9.
Если есть остаток
нераспределенных паллет – перенести на другую поставку.
Литература
1.
http://vdm-trans.net.ua/?page_id=139
2.
http://www.vdnk.ru/site/ru/transport-articles/mechanics-freight
3.
http://transport.logists.by/calculator/veh-by-pal