Z E S Z Y T Y N A UKOWE P O L I T E C H N I K I Ś L Ą S K I E J Seria: T R A N S P O R T z. 2
1984 Nr kol. 791
B o g d a n M A R S Z A Ł K O W S K I
I ns t y tut Eko n o m i k i T ran s p o r t u A k a d e m i a E k o n o m i c z n a Katowice
P L A N O W A N I E A D A P T A T Y W N E W ZAK Ł A D Z I E T R A N S P O R T U S A M O C H O D O W E G O
S t r e s z c z e n i e . A r t y k u ł omawia pewną m etodę p l a n o w a n i a opartą na s f o r m a l i z o w a n y m opisie z a l e ż n o ś c i w s y s te m ie planowania zakładu t r a n s
p o rtu sam ocho dow ego. M odel składa się z u k ładu 10 r ó wnań w y r a ż a j ą cych p o d s t a w o w e relacje w y s t ę p u j ą c e w d z i a ł a l n o ś c i z a k ł a d u t r a n s
portowego, s f o r m a l i z o w a n e g o celu w y r a ż o n e g o J a k o k r y t e r i u m j a k oś c i st er o w a n i a oraz w e k t o r a stero w a n i a s t a t y s t y c z n i e opty m a l n e g o , który jest p odst awą planu. M odel ten jest w y n i k i e m p o d e j ś c i a s y s t e m o w e g o do p r o b l e m a t y k i p l anowania w j e d n o s t k a c h t ra n s p o r t o w y c h , o d p o w i a d a jącego k o nce pcji p l anowania ada p t a ty w ne g o .
P o w s z e c h n i e pr z y j m u j e się, że plan jest zb i o r e m decyzji. Z b i ó r decyzji st a n o w i system. Jeśli efekt każdej de c y z j i tego z b i o r u p r z e j a w i a j ą c y się w j a k i mś w y n i k u z a l e ż y co najmniej od Jednej, innej d e c y z j i tego zbioru.
W o b e c tego plan jest systemem. N a t om i as t p l a n o w a n i e jest p r o c e s e m o b e j m u jącym p o d e j m o w a n i e i o cen i a n i e p o s z c z e g ó l n y c h d e c y z j i n a l e ż ą c y c h do tego systemu, z anim za j d z i e potrzeba d z ia ł a n i a w s ytuacji, w której panuje p r z e k o n a n i e , ża bez podjęcia d z i a ł a n i a nie Jest p r aw d o p o d o b n e , a b y mogła się u r z e c z y w i s t n i ć p o żądane p r zysz ł a s y t u ac j a oraz że p rzez p o d j ę c i e o d p o w i e d n i e g o d z i a ł a n i a m ożna zwi ę k s z y ć p r a w d o p o d o b i e ń s t w o u z y s k a n i a p o m y ślnego w y n i k u [i]. J e d n o c z e ś n i e pl a n o w a n i e jest i n s t r u m e n t e m s t e rowania s y s t e m a m i g o s p o d a r c z y m i [2]. S t e r o w a n i e m n a zy w a się takie d z i a ł a n i e , k t ó re w n o e l p o żądaną zmian ę do proces u p o d l e g a j ą c e g o s t a r o w a n i u [3 ].
W z w i ą z k u z tym z a s a d n e jest s t os o w a n i e do pl a n o w a n i a m e t o d w y p r a c o w a nych w teorii sterow ani e. Teoria ta r o z wi n ę ł a się w s z y b k i m tempie w tech
nice. Nie można tego n i e s t e t y stwi e r d z i ć w o d n i e s i e n i u do s y s t e m ó w e k o n o m icznych. Jest J e dnak sprawę bardz o w a ż n ą s z u ka n i e p r z e j ś c i a od teorii s t e r o w a n i a a u t o m a t y c z n e g o w sys t e m a c h t e c h n i c z n y c h do s t e r o w a n i a w s f erze gosp o darc zej.
N i n i e j s z e o p r a c o w a n i e jest próbą z n a l e z i e n i a t a k i e g o p r z e j ś c i a w p o s t a ci z a a d a p t o w a n i e znanej w teorii s t e r o w a n i a a u t o m a t y c z n e g o metody "ste
ro w a n i a s t a t y s t y c z n i e o p t y m a l n e g o w u k ł a d a c h l i ni o w y c h " do p l a n o w a n i a dzia- ł ś l no ś cl za k ł a d u t r an spo rtu s a m o c h o d o w e g o lub b r a n ż o w e g o p r z e d s i ę b i o r s t w a transporto wego.
W y m i e n i o n a meto da z akłada nastę p u j ą c y tok po s t ę po w a n i a , s k ł a d a j ą c y się z t r z ech kroków:
126 B. M a r s z a ł k o w s k i
1. O k r e ś l a n i e Modelu, S t o s u j ą c opis m a t e m a t y c z n y w y s t a r c z y opis a ć r e
lacje m i ę d z y e l e m e n t a m i eyateau. Z a d a n i e po lega na p r z y j ę c i u taki e g o ao- delu, k t ó r y d o s t a t e c z n i e d o k ł a d n i e pr z e d s t a w i a r o z p a t r y w a n y syat e a , ale z drug i e j a t r o n y nie Jeet zbyt a k o a p l l k o w a n y i umoż li w i a a n a l i z ę oraz o b l i cz a n i a na a a e z y n a c h aataaatycznych .
2. Okr eś l a n i e celów. Ten krok e p r o w e d z a aię d o o k r e ś l e n i a w s k a ź n i k a Ja
kości, k t ó r y Jast forma lnym p r z a d s t a w i a n i e a c a l ó w eyataau.
3. Ł ęcz ęc inf o r m a c j a z dwóch p o p r z e d n i c h k r o k ó w o r a z d o d a j ę c narz u co n a og r a n i c z a n i a - o k r e ś l a n i e w e k t o r a starowania.
Ola o pi su s y st aau p l a nowania w m o d e l u z a s t o s o w a n e z o s t a ł y l i n iowe r ó w n a ni a różnicowe.
S t a n na okres n a s t ę p n y w y z n a c z a stan obecny, na który w p ł y w a j ę z a k ł ó c e ni a p r z y p a d k o w a o ra z e l e m e n t y ster uj ę ce , p r z e c l w d z i a ł a j ę c e z n i e k s z t a ł ceni o m układu. O z nac za .to. Za s ysta a p l a n o w a n i a z a k ł a d u t r a n s p o r t o w e g o a oZ n a o pisać uk ł a d a a l i niowych równań rzędu p i e rw s ze g o :
x(k+l) ■ Q(k+l,k) x(k) * R(k+l,k) w(k) + s ( k +l , k ) u(k) . (l)
g d z i e :
Q(k+l, k) - m a cier z stanu, R(k+l,k) - ma c i e r z zakłóceń, s(k+ l, k ) - a a c i a r z sterowań,
x(k) - stan (wektor) układu,
w(k) - z a k ł ó c a n i a (wektor) . stanu u(k) - w e k t o r starowania.
O p i s układu p o m i a r o w e g o (na wyjściu) a oZna p r z e d s t a w i ć równaniem:
z(k+l) - P(k+l) x(k+l) ♦ v(k+l) , (2)
gdzie:
zifk+l) - w e k t o r wyjś cia, P(k+l) - ma c i e r z w y jśc ia,
v(k+i) - w e k t o r b ł ę d ó w p omiaru [4].
W p r zy p a d k u m o d e l u plan o w a n i a ZTS m ożna s obie p o z w o l i ć na pewne u p r o s z cz e n ie opisu. M i a n o w i c i e , prz y j m u j e się. Ze w e k t o r v(k+l) - 0, tzn. z a kładamy, Ze nie istnie ję b ł ę d y p o mi a r u na wyjściu. Z a ł o Z e n i e to Jest c a ł kowic i e u z a sadnio na, gd yZ na w y j ś c i u na s z e g o s y s temu nie trzeba Ż a d nego a p a r a t u p o m i a r o w e g o (jak to z ragu ł y bywa w s k ł a d a c h t e c h n i c z n y c h ) , p o n i e w a ż od razu o t r z y m u j e się g o t o w y w yn i k, b ęd ę cy r e z u l t a t e m p r z e p r o w a d za n i a c z y n n o ś c i w e d ł u g u s t a l o n e g o algorytmu.
R e z w i ę z a n i e za d a n i a s tar o w a n i a s tanu x u kł a d u o p i s a n a g o r ó w n a n i e m (i) p o l e g a na o k r e ś l e n i u c i ę g u s t e r o w a ń (u(k) , k ■ 0,1 ,. . . , N ) m i n i m a l i z u j ą c e g o w s k a ź n i k ja k o ś c i starawanla. P o n i a w a Z n a l a Z y s t a r o w a ć e t a n e m układu, cięg s t e r o w a ń p o wi nie n zalaZać od i n f o r m a c j i o tym stanie, c zyli od w y jść
P l a n o w a n i a a d a p t a t y w n e w zak ł a d z i e tran«portu.. 127
u kładu. S t a r o w a n i e w yaaga zatea s p r z ęż e ni a zwrot n e g o . I s t n i e j ę c e dane o e tanie u k ł adu sk ł a d a j « się z clęgu w y j ś ć o ra z w a r t o ś c i średniej x(o) e t a nu p o c z ą t k o w e g o x(o). Stęd w e k t o r a t e r o w a n i a w c h w i l i k s o l n e zapia a ć J ako i
u(k) - jik (z(k), x(0) ) , (3)
g d z i e :
z(k) - w e k t o r wyjść,
- funkc ja od z a z n a c z o n y c h z s i e n n y c h [4 ].
U w z g l ę d n i a j ą c p o danę a atodę solna t eraz p o s t a w i o n e z a d a n i e n a s t ę p u j ą c o s k o n k r e t y z o w a ć :
- w p i e r w a z y s e t api e n alały z b u d o w a ć s o d e l d z i a ł a l n o ś c i ZTS u w z g l ę d n i a J ę c ta z a l e l n o ś c i s i ę d z y e l e s e n t a s l aystesu, która sę I s t o t n a dla p l a n o w a nia d z i a ł a l n o ś c i tago aystesu, po s ł u g u j ą c się w tys celu r ó w n a n l a s l (l) 1 (2 ).
- w s t apia n a s t ę p n y s n a l a ł y o k reśl ić s t r a te g ię s t e r o w a n i a o p o s t a c i r ó w
nania (3 ) s l n l s a l i z u j ę c e g o w s k a ź n i k Jakości.
w s k a ź n i k ten w u k ł a d a c h d y s k r e t n y c h sa postać:
3
n■ E
£ [ x T (i) a(i) X (i) + u T (l-l) B(i-i) u(i-l)]1-1
(4)
g dzla :
(o,N) - p r z e d z i a ł czasu,
A (l), B(i) - p ó ł o k r e ś l o n e d o w o l n i e B a c i a r z e kwadratowe.
Z p o w y l s z e g o równa nia wy n i k a , le 0 N Jest w a r t o ś c i « o c z e k i w a ń « d o d a t nio p ó ł ok raślonej forsy kwadratowe j z s i e n n y c h s t an u i sterowań. W y s t ę p o w a n i e w a r t o ś c i o c z eki wanej s p o w o d o w a n e Jest o c z y w i ś c i e tys, łe s a s y do c z y n i e n i a z p r o c e s e a s t o chastyczny a . O b y d w a s k ł a d n i k i w s k a ź n i k a Jakości a« n i e s a l e j « c y a l funkcj asl atanu u kł a du x o r a z s t e r o w a ń u. P o w y ż s zy w s k a ź n i k J a k o ś c i Jest f o rsalnys p r z e d s t a w l e n i e s c a l u - r a c j o n a l n a w y k o n a nia p r z e w o z ó w p r z e dsię biorstwa.
We w s k a ź n i k u J a k o ś c i d anys równ a ni e » (4 ) B a c i a r z e A 1 B sog« być o k r e ś l o n e dowolnie. M o ż l i w o ś c i w y b o r u e« duże, tak le s o l n a n a j w a ż n i e j s zy » a l e s e n t o s s o d e l o w a n e g o p lanu nadać w i ę k s z a w a g i n i l innys, sniej i s totny».
W calu z b u d o w a n i a s o d e l u s a t e s a t y c z n e g o ZTS p o s t ę p o w a ć n a l e ż y zgod n i e z o s ó w lon ę wcz e ś n i e j m e todykę, tzn. w y k o n a ć :
- o k r e ś l a n i e w s p ó ł r z ę d n y c h etanu, - u ł o ż e n i e r ówna ń atanu.
W s p ó ł r z ę d n e s ta nu w y b l a r a się w y c h o d z ę c ze s t w i e r d z e n i a , la d z i a ł a l n ość ZTS z a l e ż y i s tot nie od:
128 B. M a r s z a ł k o w s k i
- w y m a g a J ę c y c h z a s p o k o j e n i a po t r z e b p r z e w oz o wy c h , - ilości 1 Ja k o ś c i taboru,
- s t r u k t u r y tras pr zewozu,
- ilości i Ja k o ś c i p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h ,
- m o ż l i w o ś c i o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h z a p l e c z a t s c h n i c z n a g o , - z a t r u d n i e n i a 1 f u nduszu płac,
- z a o p a t r z e n i a m a t e r i a ł o w e g o , - k o s z t ó w w ł a s n y c h dz iałal n o ś c i , - w a r u n k ó w finansowych.
Każdej z tych w s p ó ł r z ę d n y c h pow inno o d p o w l s d e ć J e d n o równ a n i a modelu, w w a r u n k a c h gdy Z TS d ziała w ob r ę b i e p r z e s t r z e n n i e rozproszonego p r z e d s i ę b i o r s t w a pr z e m y s ł o w e g o , p o t r z e b y p r z e w o z o w e sę d e t e r m i n o w a n e t e c h n o l o gię produkcji. S tęd też i z a k ł ó c e n i a w w i e l k o ś c i tych p o t r z e b z w l ę z a n e sę b e z p o ś r e d n i o ze w z r o s t e m lub z m n l a j s z e n l e m p r o d u k c j i p r z e d s i ę b i o r s t w a lub n i e k t ó r y c h Jego zakładów. Ist n i e j ę z a t e m w p r z e d s i ę b i o r s t w i e p r z e m y s ł o w y m d o s t a w c y i odbiorcy, k t ó r y m sę z a k ł a d y p r o d u k c y j n e g o tego p r z e d s i ę b i o r stwa. K a ż d y zakład noże p rzy tym być z a r ó w n o d o st a wc ę . Jak i o d b i o r c ę , J e żeli w ysyła i p r z y j m u j e r ó w n o c z e ś n i e p r o d u k t y s woje i i n n y c h zakł a d ó w , po- w i ę z a n y c h z nim t e c h n o l o g i ę w y t w a r z a n i a p r o d u k t ó w końcowych. P r z y d z l el a - Jęc każde mu zak ł a d o w i o d p o w i e d n i n u me r d o s t a w c y 1 o d b i o r c y otrzymamy struk
turę p r z e s t r z e n n o po t r z e b przewozowych. O c z y w i ś c i e i n t e r e s u j e nss tylko ta c z ęś ć p r odukcj i, która w y m a g a p r z em i es z c z an i a.
P i e r w s z e w ięc ró w n a n i e obr a z u j e s t r u k t u r ę p r z e s t r z e n n o p r o d u k c j i w y znaczaj ęcej p o t r z e b y p r z e w o z o w e p r z e d si ę b i or s tw a . S t o s u j ę c m e t o d ę l i n i o w y c h r ówna ń róż ni c o w y c h przy b i e r a ono n a s t ę p u j ę c ę postać:
. < k * D . . ( k ) (— ^ + . c ) (k*l). (5)
g d z i e :
k - o kres obecny,
k+1 - okres, na k tór y p l anuje się,
m - masa do przewozu,
m a - masa, która nie z o stanie p r z e w i e z i o n e z p o w o d u r e m o n t ó w u dostaw
c ó w lub odbio rców,
m b - masa nia w y m a g a j ę c a prz e w o z u z p o w o d u a wa r ii 1 d o s t a w c ó w lub od biorców,
a c - maaa do prz e w o z u spoza u k ł ad u (pr z ed s i ę bi o rs t w a ) .
R ó w n a n i e (6) Jeet r ów n a n i e m ilości tabo ru w e d ł u g t y p ó w pojazdów. Z a d a n i e m tego równania Jest m i ę d z y innymi p o k az a ni a , w J a k i m s t o p n i u w o kr e sie p l a n o w a n y m tabor bę dzie mógł służ y ć d o przewozu.
Pl an o w a n i a edapt a t y w n e w z a k ł a d z i e t ra n sportu.. 129
R ó w n a n i e Ilości taboru m o Z n a a n a l i t y c z n i e pr z ed a t a w l ć jako:
l(k+l) . - 10 - iK - l d ♦ ix ♦ i„ ♦ ia ♦ i r ) ( k + l ) , (6)
g d z i e :
(k)
_
ilość taboru w o k r e s i e k.(k+1) - ilość taboru w o k r e s i e k+1.
'0 - ilość pojazdów planow a n y c h do obsług technicznych.
'K - ilość p o j azd ów p r z e z n a c z o n y c h do kasacji.
d - ilość p o j a z d ó w p r z e z n a c z o n y c h do in nych o k o l i c z n o ś c i o w y c h za- dań.
’z - ilość p ojazdów z a k u p i o n y c h , w - ilość p o j a z d ó w w y n a j ę t y c h .
'a - ilość pojazdów w n a p r a w a c h awar yj n yc h . T - ilość p oj azdów w r ezer w ie taboru.
A b y osi ę g n ę ć cel (zeepo k o j e n l e p o t r z e b p r z e w o z o w y c h p r z e d s i ę b i o r s t w a ) , n a l e Z y określić. Jaki p o t e n c j a ł p r z e w o z o w y jeat do tego potrzebny. Z n ajęc p o t r z e b y p r zewozow e w y e t ę p u j ę c e na o b a z a r z e dz i a ł a n i a ZTS oraz w i e d z ą c rów
no cz e śni e. Jakimi dy ap o n u j e się po t a n c j a l n y a i m o ż l i w o ś c i a m i p r z e w o z o w y a i ,
■ o Z n a o kreślić w y a a g e n y s t o p i e ń ich w y k o r z y a t a n l a lub w i e l k o ś c i n i e d o b o r u p o t e n c j a ł u p r z e w o z o w e g o w przypadk u , g d y o k r e ś l o n y e t o p i e ń w y k o r z y s t a n i a taboru okaZe elę nie do osiągnięci a , w celu le p s z e g o w y k o r z y s t a n i a taboru p ow i n i e n on być dosto sowany, w miarę m o ż l iw o ś c i, do rodzaju ł a d u n k ó w pize- a l e s z c z a n y c h po m i ę d z y p o s z c z e g ó l n y m i z a k ł a d a m i prz ed s i ę b i o r s t w a . Z tego w z g l ę d u w s z y s t k i e c złon y n a s t ę p n e g o równ a n ia p o w i n n y być w y r a Z o n e Jako sto
su n ek p o t e n c j a ł u p r z e w o z o w e g o m a s y ł a d u n kó w w e d ł u g a s o r t y m e n t ó w ' p r z e
s t r z e n n y c h " 1 "ciężkich".
U w z g l ę d n i a j ę c powyZsze. k olejne równa n ie pier w s z e j c z ę ś c i m o d elu, n az wa n e rów n a n i e m oc zekiwanej s t r u k t u r y taboru, p r z e d s t a w i a się n a s t ę pujęco:
.(kel)
.
,(k)+ (.o
♦ eK ♦ . e - - ew )(k ł l >, (7)g d z i e :
a' ' (kl - o b ctę żenie taboru s a m o c h o d o w e g o w okres i e k, a (k+l) _ „ b c i ę Z e n l e taboru s a m o c h o d o w e g o w o k r e s i e k+1.
s - z a l a n y w o b cięZenlu taboru s p o w o d o w a n o o b s ł u g a m i t e c h n i c z n y m i i n a pra wami b l eZęcyai p o j a z d ó w s a m o c h o d o w y c h ,
sK - z a l a n y w o bcię Z e n l u ta boru s p o w o d o w a n e k a s ację p o j a z d ó w s a m o chodowych,
e^ - z m i a n y obc i ę z a n l a taboru z p o wodu w y d z i e l e n i a c z ęści p o j a z d ó w do in nych zadań,
e g - z miany w ob ci ę Z e n l u taboru s p o w o d o w a n a a w a r i a m i u d o s t a w c ó w lub odbiorców.
130 B. Marłzłticowi,^
• c - z a l a n y w o b c l ę l a n i u tabor u s p o w o d o w a n e k o n i e c z n o ś c i ą p r z e w i e z i e nia a a a y e p oza p r z edsiębi or s t w a,
a b - z alany w o b c i ę l e n l u taboru s p o w o d o w a n a r aa o n t a a l u d o s t a w c ó w lub o dbiorców,
s £ - z a l a n y w o b c l ę l a n i u t a boru s p o w o d o w a n a z a k u p a a l p o j a z d ó w samoćho- dowych,
sw - z a l a n y w o b c l ę l a n i u taboru a p o w o d o w a n a w y n a j a e a p o j a z d ó w samocho- dowych.
U r z ę d z e ń p r z e ł a d u n k o w y c h nie p o d z i e l o n o na grupy, g d y l nla aa m o l l l wo - ścl d o w o l n e g o c o d z i e n n e g o p r z y d z i e l a n i a tych u r z ę d z e ń d o r ó l n y c h punktów.
W o b e c tego równ ani e s t r u k t u r y o b c i ę l e n l a p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h p r z y b i e rze p o stać:
C z y n n i k i e m w a r u n k u j ę c y a w y d a j n o ś ć p r z e w o z o w ę taboru, a t akie w y d a j n o ś ć p r z e ł a d o w c z ę u r z ę d z e ń za- i w y ł a d u n k o w y c h jest Ich s p r a w n o ś ć techniczna.
Ola d z i a ł a l n o ś c i ZTS Istotne zn a c z e n i e aa s t w i er d z e n i e , w J a k i m s t o p niu p o s i a d a n y p o t e n c j a ł o b a ł u g o w o - n e p r a w c z y pokr y wa w y s t ę p u j ą c e p o t r z e b y w tym z ak r e s i e oraz o k r e ś l e n i e w i e l k o ś c i p o t e n c j a ł u o b e ł u g o w o - n a p r a w c z a g o k o n i e c z n e g o dla z a s p o k o j e n i a w s z y s t k i c h p o t r z e b o b e ł u g o w o - n a p r a w c z y c h . Stęd tel równanie o b r a z u j ę c e s t rukt u rę i o b c i ę l e n i e s t a n o w i s k o b s ł u g o wo - - n a p r a w c z y c h p r z e d s t a w i o n o , p o dobn i e Jak dw a p o p r z e d n i e równania, w po s taci s tosunku p o t e n c j a ł u n a p r a w c z e g o do p o t r z o b w tym z a k r e s i e w e d ł u g ro
d zaju obsł ug i napraw.
u
g d z i e :
o b c i ę l e n i e p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h w o k r e s i e k+1, obci ę l e n i e p u nktów p r z e ł a d u n k o w y c h w o k r e s i e k.
z m i a n y o bci ę l e n i e p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h z powo d u awar i i u d o s t a w c ó w lub odbiorców.
z m i a n y o b c i ę l e n l a pu n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h z powo d u r e m o n t ów u d o s t a w c ó w lub odbiorców.
uc z mi any w o b c i ę ż e n i u p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h s p o w o d o w a n e p rz e w o z a m i spoza układu.
ue z a l a n y w o b c i ę l e n l u pu n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h s p o w o d o w a n e a w a riami u r z ę d z e ń przeład u n k o w y c h .
z m i a n y w ob ci ę l e n l u p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h s p o w o d o w a n e ob
s ługami techn i c z n y m i u r z ę d z e ń p r z e ł a d u n k o w y c h .
u.
u u u,
z 9
K z m i a n y w o b c i ę l e n l u z p o wo d u ka s a c j i u r z ę d z e ń przeładunkowych, z m i a n y w o b c i ę l e n l u z p o w od u w y n a j m u u r z ę d z e ń przeładunkowych, z m i a n y w o b c i ę l e n l u z p ow o d u z ak u p u u r z ę d z e ń p r z e ł a d u n k o w y c h , z m i a n y w o b c i ę l e n i u p u n k t ó w p r z e ł a d u n k o w y c h s p o w o d o w a n e innym p r z y d z i a ł e m ur z ę d z e ń pr ze ł a d un k ow y c h .
Planowanie a d a p t a t y w n e w z a kładzie transportu. 131
U w z g l ę d n i a j ą c z akł ó c e n i a i s t er ow a ni a o t r z y n u j e e y n a s t ę p u j ę c ę p o stać a na li t ycz ne równania:
n (k+l) . n (k) + - nK + nz + n b + n q - n ż - n a + n g ) ^ k + 1 \ (9)
gdzie : ,(k+l)
n - obci ę ż e n i e s tanowiek o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h w o k r e a l e k+1.
l k 1
n v ' - obcią ż e n i e atan o w l a k o b a ł u g o w o - n a p r a w c z y c h w o k r e s i e k, n ( - z a l a n y ob cl ę ż e n i a s t an ow i s k o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h s p o w o d o w a n e
p o n a d n o r a a t y w n y a l a w ar la a i p o j a z d ó w s a m o c h o d o w y c h lub u r z ą dzeń prze ł a d u n k o w y c h ,
n K - z a l a n y w obci ą ż e n i u st a n o w i s k z p o wo d u k a s a c j i p o j a z d ó w i u- rz ę d z e ń przeładunkowych ,
n z - z a l a n y w o b ciążeniu sta n o w i e k s p o w o d o w a n e z a k u p e a p o j a z d ó w i urz ę d z e ń p r z e ładunkowyc h ,
n n - z a l a n y w obcią ż e n i u a t a no w l a k z p o wodu r e a o n t ó w s t a n o w i s k o b sł u g o w o - n a p r a w c z y c h ,
n q - za l a n y w ob clę ż e n i u st a n o w i e k o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h s p o w o d o w a n e k a sac je tych stanowisk,
n^ - z a l a n y w o b c l ę ż e n i u s t a n o w i s k z p ow o d u z a k u p u n o wych u r z ą d z e ń o b a ł u g o w o - n a p r a w c z y c h ,
n g - z a l a n y w o b c l ę ż e n i u s t a n o w i s k s p o w o d o w a n e i n n y a p r z y d z i a ł e a u r z ę d z e ń o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h ,
n B - z a l a n y w o b c l ę ż e n i u s t a n o w i e k o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h s p o w o d o w a n e a o d e r n i z a c j ę tych stanowisk.
Obok śr o d k ó w rzec z o w y c h z a s a d n i c z y a c z y n n i k l a a w a r u n k u j ę c y a w y k o n a n i e za d ań p r z e w o z o w y c h Jest zatrudnienie. N a j w a ż n i e j s z a Jest g r u p a p r a c o w n i ków e k spl o a t a c y j n y c h . I n t a r e s u j ę c y jest, przede w a z y s t k i a , stan z a t r u d n i a nia k ierowców, r o b o t n i k ó w p r z e ł a d u n k o w y c h oraz p r a c o w n i k ó w z a p l e c z a t e c h nicznego. Oest to z g o d n e z p r o b l e a a t y k ę p o p r z e d n i c h r ó w n a ń (5) - (9).
L i czbę p r a c o w n i k ó w w aodelu w y r a ż a s t o s u n e k p r e c o w n i k o g o d z l n k o n i e c z nych do p r z e p r a c o w a n i a na danya s t a n o w i s k u do czasu p r a c y J e d n a g o p r a c o w nika. Równa nie z a t r u d n i a n i a k i erowc ó w, p r a c o w n i k ó w p r z e ł a d u n k o w y c h oraz p r a c o w n i k ó w zop l e c z a t e c h n i c z n e g o a oż n a p r z e d s t a w i ć w n a a t ę p u j ę c y sposób:
z (k+l) . z (k) ♦ (z, - Z b - z K ♦ z, + z z - z n - z x ♦ Z q ♦ z c ♦ z y ) tk+l) ( 1 0 ) g d z i e :
z (k+l) _ 2atru(jn iB n i 8 p r a c o w n i k ó w e k s p l o a t a c y j n y c h w o k r e s i e k+1, ( U \
z - z a t r u d n i e n i e p r a c o w n i k ó w e k s p l o a t a c y j n y c h w o k r e s i e k, z ( - z a l a n y w s t r ukturze z a t r u d n i e n i a s p o w o d o w a n e a w a r i a m i s t a n o
wi s k pracy.
132 B. M a r s z a ł k o w s k i
- z a l a n y w z a t r u d n i e n i u « p o w o d o w a n a r e m on t a m i s t a n o w i s k pracy, z K - z a l a n y w z a t r u d n i a n i u z p o wo d u k a s a c ji s t a n o w i s k pracy, zw - z m i a n y w z a t r u d n i e n i u z p ow o du w y n a j n u st a n o w i s k pracy,
z z - z a l a n y w z a t r u d n i e n i u s p o w o d o w a n e z a k u p a m i z w i ę k s z a j ą c y m i liczbę st an o w i s k pracy,
z p - z m i a n y w z a t r u d n i e n i u spo wo d o w a n e c z a s o wę n i e o b e c n o ś c i ? p r a c o w n i ków w pracy,
z^ - z m i a n y w s t r u k t u r z e z a t r u d n i e n i a s p o w o d o w a n a z w o l n i e n i a m i p r a c o w n i k ó w z pracy,
Zq - z a l a n y w z a t r u d n i e n i u z p o wodu o k r e s o w y c h z m i a n c z a s u pracy, z c - z m i a n y w z a t r u d n i e n i u z p o wodu ko r e k t y z m i a n o w o ś c i pracy,
Z y - w z r o s t z a t r u d n i e n i a p oprz e z p r z yj ę ci a n o w y c h p r a c o w n i k ó w do pracy.
Oo w a ż n i e j s z y c h p o d s y s t e m ó w J e d n os t ki g o sp o d a r c z e j n a l e ż y g o s p o d a r k a m a t e r ia łowa. W m o d e l u u w z g l ę d n i o n o nie w s z y s t k i e m a t e r i a ł y , a tylko z a sa d n i c z a ich część, tj. m a t e r i a ł y z w i ę z a n e z eksp l o a t a c j ę . I lość 1 s t r u k tura z a o p a t r z e n i a m a t e r i a ł o w e g o w y r a ż o n a p o w i nn a być J a k o i l o c z y n n o rm y zu ż y c i a m a t e r i a ł ó w (według a s o rty me n t ó w) i c z as u p r a c y s t a n o w i s k a z u ży w a- J ę c e g o te materiały. Ol a t e g o też n or m y te nie o dn o s z ę się na J e d n o s t k ę p r o d u kcji , lecz na J e d n o s t k ę czasu.
R ó w n a n i e z a o p a t r z e n i a m a t e r i a ł o w e g o ma n a s t ę p u j ę c ę post a ć a n a l i t y c z nę :
f(k+l) ’ f U ) + (fc ‘ fa - fb - fK - fg * fe + fl + fw ł fz + fp ) ( k + l ) . (1 1) g d z i e :
f - zu ż y c i e m a t e r i a ł ó w e k s p l o a t a c y j n y c h ,
f8 - z m i a n y w zu ż y c i u m a t e r i a ł ó w s p o w o d o w a n e a w a r i a m i s t a n o w i s k pracy, - z m i a n y w zu ż y c i u m a t e r i a ł ó w s p o w o d o w a n e r e m o n t a m i s t a no w i s k p r a
cy.
fg - z m i a n y w zu ż y c i u m a t e r i a ł ó w z p o w o d u a w a r i i u d o s t a w c ó w lub od b iorców ,
fK - z m i a n y w zu ż y c i u z p owodu k a s a c ji s t a n o w i s k pracy,
f# - z m i a n y w zu ż y c i u m a t e r i a ł ó w w s k u t e k r e m o n t ó w u d o s t a w c ó w lub o d b i o r c ó w ,
fc - z m i a n y w zu ż y c i u m a t e r i a ł ó w s p o w o d o w a n e p o j a w i e n i e m się d o s t a w c y e poza układu,
fj - z m i a n y w z u ż y c i u m a t e r i a ł ó w s p o w o d o w a n e obja z d a m i ,
fw - z m i a n y w z u ż y c i u m a t e r i a ł ó w w s k u t e k w y n a j m u s t a n o w i s k pracy, f - z m i a n y w z u ż y c i u m a t e r i a ł ó w s p o w o d o w a n e z a ku p e m n o w y c h s t a n ow i s k
pracy,
f - z a p a s y mat eri ałowe.
C e le m d o t y c h c z a s o m ó w i o n y c h równ a ń (5) - (11) było w s k a z a n i e s p os o b u r e a l i z o w a n i a zadań pr z e w o z o w y c h , z uż y ci a m a t e r i a ł o w e g o , w i e l k o ś c i i s t r u k tury z a t r u d n i e n i a itp. Do bardzo w a ż n y c h funkcji e k o n o m i c z n y c h p r z e d s i ę
P l a n o w a n i e a d a p t a t y w n e w z a kładzie transportu.
b ior s t wa należy r ó wni eż d z i a ł a l n o ś ć finansowa, w ramach której nast ę p u je g r o m a d z e n i e p r z y c h o d ó w 1 w y d a t k o w a n i e ś r od k ów p i e ni ężnych. R ó w n a n i e p o z iomu i s t r u k t u r y k oszt ów d z i a ł a l n o ś c i ZTS Jest w m o d e l u sumę k o s z t ó w m a ter i a ł owyc h, k o szt ów r o b o c i z n y oraz amortyzacji.
R ó w n a n i e k o s z t ó w d z i e ł a l n o ś c l z a k ł a d u tr a n s p o r t u s a m o c h o d o w e g o można a n a l i t y c z n i e p r z e d s t a w i ć w naaseou j ę ce j postaci:
D o c h ó d (wart ość sprzedały) p r z e d s t a w i o n y Jest Jako i l o c z y n p r z e w i e z i o nej « a sy, o d l e g ł o ś c i p r zewozu i stawki t a r y f o w e j , c zyli w p o s t a c i i l o c z y nu p r a c y p r zewo zow ej i stawki taryfowej.
R6W>’“nle a o c h o d u c h a r a k t e r y z u j e z et e m w a r u n k i p r a c y p r z e w o z o w e j teboru s a m o c h o d o w e g o o raz w p ł y w tych w a r u n k ó w na ilość w y k o n a n y c h t o n o k i l o m e t r ó w i w y s o k o ś ć areoniej stawki w p ł y w u na J ed n o s t k ę p r o d u k c j i transportowej.
R ó wnan ie do c h o d ó w ZTS w y r a ż o n e z o s t ał o w postaci:
O s t a t n i e r ó w nan ie m o d e l u o brazu j e n a k ł a d y na rozwój ZTS. P r zyjęto, że ZTS może d o k o n y w a ć p ewn ych p r z e d s i ę w z i ę ć i n w e s t y c y j n y c h zwięzanych z d z i a łal n o ś c i # e k s p l o a t a c y j n e , a p o l e g a j ę c y c h na z w i ę k s z e n i u i l ości lub polep-
c
g d zie :
c (k+1) _ k osz ty ( amortyzacja, m a t e r i a ł y z a o p at r ze n i o w e , płace) w okre-
c c c
sle k+1,
- kosz ty e k s p l o a t a c y j n e w o k r e s i e k,
- z m i a n y k o sztów spowo d o w a n e w z r o s t e m czasu p r s c y 1 p r zebiegu, - z m i a n y ko s z t ó w ws k u t e k k a s a cj i p o j a z d ó w s a m o c h o d o w y c h , urzę-
c c,
d zeń p r z e ł a d u n k ó w ' c h 1 o b s ł u g o w o - n a p r a w c z y c h , - z m i a n y ko s z t ó w s p o w o d o w a n e w y n a j m e m s t an o w i s k pracy,
- z m i a n y ko s z t ó w spowo d o w a n e z a k up e m s a m oc h o d ó w , u r z ę d z e ń p r z e ładu n k o w y c h i obsługo w o - n a p r a w c z yc h .
d (13)
g dzie :
d (k+l) _ 2TS w o kresie k+1,
d (ki - d o c h o d y Z T S w okresie k,
dj - z m i ana w do c h o d a c h s p o w o d o w a n a o b j a z d a m i przy dokonywaniu p r z e wozów,
d fl - z m i a n y w d o c h o d a c h sp ow o d o w a n a a w a r i a m i u d o s t a w c ó w lub o d bi o r c ó w ,
d^ - z m i a n y w d o c h o d a c h ZTS w s k u t e k r e m o n t ó w u d o s t a w c ó w lub od b iorcó w ,
d c - z m i a n y w d o c h o d a c h Z TS s p ow o d o w a n e d o s t a w a m i s poza układu.
134 B. M a r s z a ł k o w s k i
szen l u J akości taboru, u r z ą d z e ń p r z e ł a d u n k o w y c h oraz u r z ą d z e ń o b s ł u g o w o - - na pr a wcz ych.
R ó w n a n i e n a k ł a d ó w na rozwój ZTS z g o d n i e z r ó w n an i a m i p o p r z e d n i m i m ożna w y r a z i ć w poataci :
r (k+l) . r (k) + (r ^ + r2 - r p ) ^ k + 1 \ (14)
g dzie :
r (k+l) _ n8 rozwój ZTS w o k re s i e k+1, r' (k) - n a k ł a d y na rozwój Z TS w o k r es i e k, rK - koezt k asa cji sta n o w i s k pracy, rz - k oszty z a kup u sta n o w i s k pracy,
rp - zmia ny w n a k ładach na rozwój ZTS sp o w o d o w a n e p o s t ę p e m t e c h n i c z n o - o r g a n i z a c y j ny m .
Druga c zęść p o s t a w i o n e g o za d a n i a pole ga na o k r e ś l e n i u s t r a t e g i i s t e r o w a n i a umoż llw l a j ę c e j o e i ę g n i ę c l e p o s t a w i o n e g o w m o d e l u celu. D o t y c h c z a s z b u d o w a n y m odel p lan o w a n i a d z i a ł a l n o ś c i Z TS Jest t ylko o p i s o m systemu., O k r e ś l o n e w modelu z o s t a ł y p o dstaw o we , n a j i s t o t n i e j s z e relacje w y s t ę p u j ę - ce m i ę d z y e l e m e n t a m i systemu. T era z n a le ż y więc na p o d s t a w i e m o d e l u funk
c j o n o w a n i a systemu, r e a l i z u j ę c e g o w y m a g a n i a s t a w i a n e p rzed tym syst e m em o raz finalne celę J ego f u n kcjonowa n i a, w y b r a ć o d p o w i e d n i proces p l a n o w a nia, tak a b y nasze p l a n o w a n i e było optymalne. W a r u n e k ten s p e łnia w e k to r s t e r o w a n i e optymalnego.
Dla re ali z a c j i s ter o w a n i a o p t y m a l n e g o p o t r z e b n e Jest r o z w i ę z a n i e p e w nego z a d a n i a o p tyma l i z a c j i , r o z u m i a n e g o w se nsie m a t e m a t y c z n y m i o b l i c z e niowym. R e z u l t a t y tego r o związania s t a n ow i ę p r z e s ł a n k i do u t w o r z e n i a u k ł a du (waktora) stero w a n i e o p t y m a l n e g o o o dp o wi e d n i e j s t r u k t u r z e będź też po p ro s t u u e t slaję o p t y m a l n e p a r a m e t r y biegu p r oc e su e k o n o m i c z n e g o . Bioręc pod u w agę to, co z o s t a ł o wyżej pow ie d z i a n e z d e c y d o w a n o się na w y b ó r m e t o dy b u d o wy u kładu s t e r o w a n i a o p t y m a l n e g o z a p r op o n o w a n e j przez O.S. M e d i tc h a
. g dzie można z n a l e ź ć s posób w y p r o w a d z e n i a w e k t o r a sterowania.
Końco wa postać o gólna tego w ekto r a me p o s ta ć :•
u(k) - T(k) x ( k / k ) , (15)
T(k) - - [ s T (k+l,k) w(k+l) s(kłl,k) + B T (k)] -1 S T (k+l,k) w(k+l) s(k+l,k) (16)
W(k+1) - M(k+1) + a(k + 1) (17)
M(k) - Q T (k*l,k) [w(k+l) - w( k + 1) S ( k + 1 ,k) (ST (k+l ,k) w(k+l)
e(k+i,k) + B T (k))-1 S T (k+l ,k) w (k + l)j Q ( k + l , k ) (lB)
P la n o w a n i « a d a p t a t y w n e w z a kładzie transportu.. 135
V N-k " E (x T ( k 5 M(k) X(k) + óC(k)) (19)
W celu r o z p o c z ę c i a ob l i c z e ń należy w równ an i u (16) w e t a w l ć w(n) równe a(n).
Nie w y p r o w a d z o n o w ty« mi e j s c u k o n k r e t n e g o w e k t o r a sterowania dla przed- a ta w l o n e g o a odalu z d wó ch powodów:
- cięg o b l iczeń jest dosyć e k o n p l l k o w a n y , nie w n o e z ę c p r z y tyn dla toku w y w o d u ż a d n y c h n o wyc h elenentów,
- postać m a c i e r z o w a p o s z c z e g ó l n y c h c z ę ś c i m o d e lu ze w z g l ę d u na swe roz
m i a r y Jest b ard zo n i edogodna w zapisie.
Powyż sza s t a r o w a n i e o ptymalne jast o c z y w i ś c i e fizy c z n i e r e a l i z o w a l n e 1 to w b a r d z o p ro sty s p o s ó b Jako p r z e k s z t a ł c a n i a li n iowa bleżęcej w a r t o ś c i stanu. U r z ę d z e n i e ste r u j ę c e Jest tutaj z m l e n n ę w c z a a l e m a c l a r z ę T(k). Po
n i e w a ż o b l i c z e n i a po s t ę p u j ę do tyłu w czaala, clęg T(k) n a l e ż y określić przad r o z p o c z ę c i e m sterowania. W y n i k u z y s k a n y w w e k t o r z e s t a r o w a n i a nie Jest o c z y w i ś c i e p lanem w trady c y j n y m rozumieniu. A b y to o s i ę g n ę ć , n a l eż y pr z e t r a n s p o n o w a ć m a t e m a t y c z n a posta ć w e k t o r a na k o n k r e t n e d e c y z j a p l a n i st y c z n e w J ę z y k u z r o z u m i a ł y m dla p l a n u j ę c y c h 1 w y k o n a w c ó w . Gest to pr o blem o p o d s t a w o w y m zn a c z e n i u w p r z y p a d k u w d r o ż e n i a modelu.
W n i n i e j s z y m o p r a c o w a n i u p r z e d s t a w i o n o J e d na k tylko p a wian s p o s ó b z a s t o s o w a n i a m e t o d y star o w a n i a e t a t y s t y c z n i e o p t y m a l n e g o w p r o c e s a c h g o s p o darczych.
Z b u d o w a n i a a o d a l u pl ano w a n i a z a k ł ad u tr a n s p o r t u s a m o c h o d o w e g o za pomo- cę m e t o d y s t e r o w a n i a s t a t y s t y c z n i e o p t y m a l n e g o o k a z a ł o się z a t e m możliwe.
P o w s t a j e J edna k pyta nie, czy a o d a l tan o d d aj e w p r a w i d ł o w y s p o s ó b rz e czyw i s t o ś ć . Na to p y tania n i e s t e t y nia m o ż na tu odp o w i e d z i e ć . A b y tego de- konać, n a l e ż a ł o b y a l bo w drożyć go do p r a k t y k i g o s p o d a r c z e j , albo s p r a w dzić go drogę s y m u l a c j i maszynowej. O c z y w i ś c i « z n a c z n i e ł a t w i e j s z y m s p o s o b e m w e r y f i k a c j i b y łab y symulacja , c h o c i a ż i ona stwarza c a ł y szer e g p r o blemów. M o ż n a n a tom ias t stwierdzić, ża od s t r o n y formalnej p r z e d s t a w i o n y m o d e l s p ałn la w s z y s t k i e wa r u n k i w y m a g a n a w taorii starowania.
L I T E R A T U R A
[lj A c k o f f R.L. : Z a a a d y plan o w a n i a w k or p o r acjach. P W E , W a r s z a w a 1973.
[2] K orna l 0. : Anti- e q u i l i b r l u m . T e o r i a s y s t e m ó w g o s p o d a r c z y c h . PWN. W a r s z awa 1977.
[3] K r a s o w s k i A . , P o a p l a ł o w G . : P o d st a wy a u t o m a t y k i 1 c y b a r n a t y k l t e c h
nicznej. WNT, W a r s z a w a 1965.
[4] M a d i t c h J . S . : Est y m a c j a i star o w a n i a s t a t y s t y c z n i e o p t y m a l n a w u k ł a dach liniowych. WNT, W a r s z a w a 1975.
Re c e nz e nt : Ooc. d r lnż. Z b i g n i e w Fldrych
136 B. M a r s z a i k o w s k l
CHCTEMHOE IWAHHPOBAHHE HA nPEjUIPHHTHH A B Ï CMOEHJIbHOrO TPAH CIIO PTA
F e s c u e
C T a T B H o O c y j c ^ a e i H e x o i o p o # m b * o * u a n p o B a i i « o c x o B a H H o r o x a c $ o p u a j r » 3 M - P O B w m o m o n x o a s x H 3 a B H C H M o c * e t b c x c i e M B n x a H K p o a a i i x « i p a H c n o p i H o r o n p e x - n p i u i x a . M o x e x b o o c t o b t mb c x c i e M U x e c x ; * » y p a s a e H H S B t r p a * a n m * x o c x o b h h b c o - o i H o m e x r a s u o i y n a c m x e b x e x x e j s b x o c i s n p e x n p H f lT H H , c $ o p M a s x 3 x p o B a x H o r o u&jhc B ttp a x a H H O E O s a x K p a i a p x i o n i a u a i B E o r o y n p a B a e H M n o c i a i x c s B x e , x o T o p u i t a a -
* « 8 ï c * o o a o B o i n z a a a . 3 * a m o * e a t a a j i a e i c a p e s y a a x a i o M c a c i e M H o r o n o x x o j a o i B c a a i B t e r o x o x n e n u x x a x a m a i i B H o r o n z a H x p O B a x i a .
THE A D A P T A T I V E P L ANN ING IN A CAR T R A N S P O R T A T I O N W ORKS
S u m m a r y
The ar t i c l e d la cues some method of p l an n in g b s eed on e form a l i z e d d e s cr i p t i o n of d e p e n d e n c e s In the plan n in g s ys t em of a t r a n s p o r t a t i o n works.
The m o del is c o m posed of the schem e of ten e q ua t i o n s , w h i c h show the e s s e n t i a l r e lat ions in the act l v l t l of s t r a n s p o r t a t i o n works, the f o rm a l ized aim expr e s s e d as a crit e r i o n of the s t e e r i n g q u a l i t y and s t a t i s t i c a l l y most f a vo ura ble s te e r i n g vec tor, w h i c h is the basis of the plan.
The m o d e l is a result of a system i c ap p r o a c h to the prob l e m s of planning in a t r a n s p o r t a t i o n works, w h i c h fulfils the c o n c e p t i o n of the a d a p t a ti v e planning.
