3
ВСТУП
Автомобільний транспорт
- одна з найбільших галузей матеріального виробництва, що впливає на всі сфери розвитку суспільства. Він є чинником, що визначає ефективність розвитку виробничих сил і засобами задоволення потреб населення.
Суспільне значення транспорту визначається об'єктивною необхідністю переміщення вантажів від місця виробництва до місця споживання. Освоєння обсягів перевезень за умови дотримання жорстких строків доставки й високої якості транспортного обслуговування, вимагає від автомобільного транспорту пошуку й використання нових, більш ефективних форм і методів організації перевезень вантажів.
Методи організації автомобільних перевезень необхідно розробляти з урахуванням вимог систем виробництва й споживання, що обслуговуються автомобільним транспортом, і на основі координації дій всіх учасників транспортного процесу, включаючи водія. Параметри роботи водія за величиною і тривалістю повинні формуватися на підставі його професійних знань і умінь, психофізіологічно важливих якостей, функціонального стану й параметрів навколишнього середовища.
Удосконалення організації перевезень і планування його параметрів повинно допомогти не тільки підвищити ефективність роботи підприємств суспільного виробництва, але й оптимізувати трудову діяльність водія, створюючи необхідні передумови для збереження його здоров'я й розвитку особистості [1]. Тільки такі параметри можуть гарантувати необхідний рівень ефективності виробничої діяльності.
Даний навчальний посібник спрямований на ознайомлення читачів з напрямками удосконалення розробки графіків руху транспортних засобів при перевезенні вантажів з урахуванням психофізіологічних особливостей діяльності водіїв.

4
1. МІСЦЕ ЗАДАЧІ РОЗРОБКИ ГРАФІКІВ РУХУ ТРАНСПОРТНИХ
ЗАСОБІВ
У ТЕХНОЛОГІЇ ВАНТАЖНИХ ПЕРЕВЕЗЕНЬ
1.1. Методи раціональної організації перевезення вантажів
Технологічний процес доставки вантажів носить міжгалузевий характер й повинен розглядатися як єдиний для відправника вантажу, перевізника й вантажоодержувача [2]. Ефективність процесу в більшій мірі залежить від технологічного узгодження роботи транспорту, виробничих підприємств, споживачів продукції галузей матеріального виробництва з постачальницько-збутовими організаціями [3]. Зниження витрат і поліпшення обслуговування споживачів досягається за рахунок координації фізичного розподілу й управління матеріальними ресурсами
[4]. Організацію транспортного процесу, що базується на попередньо розробленій технології взаємодії транспортних підприємств, відправників і одержувачів продукції, дослідники називають єдиним технологічним процесом [3]. Він у цілому й у кожній окремій фазі являє собою сукупність взаємозалежних часткових процесів [5]. У даних дослідженнях, відповідно до раніше запропонованої класифікації [2], розглядаються об'єктні технологічні процеси автотранспортних підприємств і організацій. Структурною одиницею будь-якого технологічного процесу, що використовується для його нормування, планування, обліку й контролю, є технологічна операція. При розробці технології ставиться задача виявити специфічні закономірності ходу виробничого процесу з метою встановлення й використання на практиці операцій, що вимагають найменших витрат часу й матеріальних ресурсів [5]. У роботі [2] визначаються задачі, що підлягають розв'язанню при проектуванні технологічних процесів. Відзначається, що першою задачею є визначення комплексу операцій, виявлення й усунення причин, що викликають порушення технологічних режимів і нормативів. Друга задача полягає в

5 нормуванні комплексу операцій з урахуванням досягнення мінімуму витрат часу, трудових, фінансових, енергетичних і матеріальних ресурсів.
Третє завдання полягає в розробці заходів, що забезпечують надійність функціонування технологічного процесу. Дослідниками виділяється транспортна група технологічних операцій, що включає операції перевезення [6]. Стосовно до вантажних автомобільних перевезень – це сукупність прийомів, способів і методів переміщення вантажів від виробників до споживачів продукції [5]. Процес доставки вантажу від відправника до одержувача складається з трьох основних елементів: завантаження продукції на рухомий складу пункті відправлення; переміщення вантажу рухомим складом від пункту відправлення до пункту призначення; вивантаження продукції з рухомого складу в пункті призначення [7, 8, 9]. Різноманіття умов і вимог до організації транспортного процесу вимагає, крім того, визначення системи показників ефективності окремих процесів, а також роботи автотранспортного підприємства, що включає різні вимірники, що не інтегруються [10, 3]. Весь комплекс технологічних, технічних і економічних питань, розглянутих при проектуванні технологічного процесу доставки вантажів, спрямований на мінімізацію часу перебування продукції в запасах при заданих обсягах виробництва й споживання, забезпечуючи при цьому безперервність виробничого процесу [5]. Мінімум витрат трудових ресурсів забезпечується при досягненні максимально-можливої продуктивності праці при кожній операції технологічного процесу [2].
Планування перевезень виконується на різних рівнях. На першому етапі проводиться розробка перспективних і поточних планів. На цих рівнях планування вирішуються питання формування парку транспортних засобів, виділення й розміщення підприємств та інші [7, 11-14]. На їхній основі розробляються оперативні плани, що полягають у складанні змінних завдань з використання рухомого складу в процесі перевезення [7,
15]. Ці плани повинні бути узгоджені з середньодобовим обсягом

6 перевезень і з даними про випуск рухомого складу за типами й моделями, що надходять від технічної служби автотранспортного підприємства [8].
Вирішення задачі оперативного планування може здійснюватися як вручну
[7, 13, 16], так і з використанням засобів обчислювальної техніки [8, 17].
Оперативне планування перевезень включає: визначення обсягу перевезень і вибору рухомого складу розробку маршрутів перевезень; складання графіка роботи для кожного водія [7, 8]. Обсяги перевезень визначаються на основі обробки заявок на перевезення вантажів від замовників [7, 8, 3]. Передбачуваність потоку вимог на перевезення визначається ступенем впливу випадкових факторів на процес виробництва й споживання матеріальних коштів [3]. Дані про потребив перевезеннях збираються в оперативному режимі. Це дозволяє постійно контролювати обсяги транспортного обслуговування [18].
Важливим завданням організації перевезень є вибір ефективних транспортних засобів, що найбільш повно відповідають конкретним умовам [3]. При цьому вирішується дві задачі: визначається спеціалізація рухомого складу й підбирається вантажопідйомність. Вибір найбільш ефективного рухомого складу виконується шляхом порівняння результатів експлуатаційних і економічних розрахунків [7, 3]. При довгостроковому плануванні характерне порівняння широкого кола факторів [19]: транспортних, дорожніх, природнокліматичних, соціально-екологічних. Для порівняння обирають тільки такий рухомий склад, що своїми технічними параметрами й економічними показниками задовольняє заданим умовам експлуатації і забезпечує мінімум витрат, прямо або побічно пов'язаних з доставкою вантажів [7]. При цьому основними факторами, що обумовлюють вибір, є вид і характер вантажу; розмір партій вантажу; спосіб здійснення навантажувально-розвантажувальних робіт; дорожньо-кліматичні умови й стан під'їзду до навантажувально- розвантажувальних пунктів; швидкість доставки вантажів
[3].
Показниками, за якими проводиться порівняльна оцінка рухомого складу,

7 можуть виступати продуктивність, собівартість, рентабельність [7]. Інші дослідники відзначають, що кращий варіант організації перевезень і тип рухомого складу визначають порівнянням народногосподарських витрат, пов'язаних з перевезенням вантажів [3]. При цьому пропонують враховувати: собівартість перевезення; можливі втрати вантажу в процесі доставки розмір матеріальних коштів, що знаходяться в обороті, витрати, пов'язані з використанням допоміжних коштів, що забезпечують транспортний процес; капіталовкладення в рухомий склад, навантажувально-розвантажувальні засоби тай ін. Кількість транспортних засобів при помашинних відправленнях дослідниками пропонується визначати з урахуванням обсягу перевезень, вантажопідйомності автомобіля, ступеня її використання, часу оберту автомобілів [20-22]. При дрібнопартійних перевезеннях, організовуваних при перевищенні вантажомісткості автомобіля розміру партії вантажу у відправників або в одержувачів [23, 24], вибір автомобіля за вантажопідйомністю виконується, як правило, виходячи з прагнення забезпечити відповідність вантажопідйомності рухомої одиниці партії перевезень [19, 25]. Дослідниками пропонуються декілька способів визначення автомобіля з оптимальною вантажопідйомністю для дрібнопартійних перевезень. Перший спосіб полягає в затримці відправлення вантажів, що направляються на адресу одного одержувача, для того, щоб у міру надходження наступних партій вантажу сформувати об'єднану партію обсягом, що відповідає вантажопідйомності автомобіля
[19, 25, 26]. Другий спосіб визначення оптимальної структури парку пов'язаний з ідеєю повного перебору всіх можливих варіантів, яку частині структури парку, так і в порядку об'їзду пунктів на маршрутах [27-29]. У переважній більшості випадків, задачі визначення обсягу перевезень і вибору рухомого складу не відносяться до класу оптимізаційних задач, носять розрахунковий характер і досить успішно вирішуються на автомобільному транспорті [30-32].

8
Управління автомобільними перевезеннями спрямоване, насамперед, на складання й здійснення достовірних планів доставки вантажів автомобільним транспортом від постачальників до споживачів [33]. Задача маршрутизації полягає у виборі раціональних або оптимальних схем переміщення вантажів між кінцевим числом пунктів за допомогою транспортних засобів [34-36]. Маршрутизації перевезень повинне передувати оптимальне закріплення споживачів за постачальниками [3, 37-
39]. Іноді ці задачі вирішуються комплексно [3, 37]. Крім того, дослідники відзначають, що задачі маршрутизації повинні вирішуватися разом з задачами вибору парку автомобілів [40]. У формулюванні завдання маршрутизації важливою є роль усіх елементів транспортного процесу [41]. Вибір маршрутів руху повинен здійснюватися з урахуванням багатьох факторів: масовості перевезень; розмірів перевезених партій вантажів; розташування відправників і одержувачів вантажів; типу й вантажопідйомності рухомого складу термінів доставки вантажів; умов здійснення навантажувально- розвантажувальних робіт [3]. Також важливим елементом маршрутизації, на думку дослідників, є визначення траси маршруту на транспортній мережі. Завдання маршрутизації є багатофакторним і різноманітним [8].
Вихідними даними в задачах маршрутизації є обсяги перевезень між пунктами типи транспортних засобів і їхня кількість; схема географічного розміщення пунктів; характеристика транспортної мережі й умови руху по ній [8, 3].
Розрізняють наступні маршрути руху рухомого складу маятникові, радіальні, кільцеві, розвізні, збірні, розвізно-збірні, комбіновані й дільничні [8, 3, 20, 42]. Методи маршрутизації деякі дослідники поділяють на два класи: маршрутизація помашинних відправлень вантажів; маршрутизація дрібних партій вантажів [37]. Інші автори виділяють проміжний вид змішаних перевезень, коли завдання не формулюється як чисто розвізне, але й не зводиться до завдання планування помашиних

9 відправлень [40].
Найбільш розповсюдженими серед задач добового планування є задачі організації помашинних відправлень вантажу. Вони характеризуються безліччю варіантів планів перевезення. В методах вирішення маршрутизації помашинних відправлень можна виділити дві групи [37]. Перша група заснована на використанні постановок задачі лінійного програмування [37, 43, 44]. В другій групі методів задача маршрутизації формулюється як загальна задача лінійного програмування
[37, 44, 45]. З розроблених для автомобільного транспорту методів планування в області змішаних перевезень найбільш прийнятні методи маршрутизації дрібнопартійних перевезень [40]. Для виконання завдання планування маршрутів перевезення дрібнопартійних вантажів дослідники використовують різні підходи.
Виділяють дві постановки даної задачі: задача комівояжера» – коли для об'їзду всіх пунктів повинен бути побудований тільки один маршрут задача розвезення» – коли будують кілька маршрутів [41, 46, 47]. Методи виконання завдання маршрутизації дрібнопартійних перевезень поділяються на точні й наближені [3, 34]. Розрахунки можуть виконуватися як ручним способом [48], так і з використанням електронно- обчислювальної техніки, реалізовуючи метод «гілок і меж і його модифікації [49]. Однак, найбільш розповсюдженим евристичним методом виконання завдання планування дрібнопартійних вантажів є метод Кларка й Райта [50]. Вся безліч завдань планування дрібнопартійних перевезень розбивається на задачі, в яких здійснюються тільки розвезення або збір вантажу, й задачі, в яких і те й інше робиться одночасно. Однак, задачі збору й розвезення вантажу зовсім еквівалентні. Внаслідок цього, безліч задач розвезення розбивається на дві підмножини: задачі з одним відправником і більше одного відправника [51-53].

10
Особливе місце в завданнях оперативного змінно-добового планування займають задачі складання графіків спільної роботи вантажних автомобілів і навантажувально-розвантажувальних механізмів унаслідок необхідності зниження невизначеності транспортно-технологічних систем
[3, 54]. Постійно зростаючі вимоги до якості доставки вантажів вимагають зміни існуючих схем і методів організації транспортного процесу [55].
Сучасна концепція забезпечення процесу доставки вантажів у економічно- розвинених країнах ґрунтується на логістичному підході, що розглядає систему постачання товарів комплексно, з урахуванням усіх витрат і часових факторів процесу доставки продукції до кінцевого споживача [56-
58]. Дискретний характер транспортних робіт і обмежені можливості транспортних систем вимагають упорядкування навантажувально- розвантажувальних робіт з метою узгодження роботи суміжних технологічних підсистем [54, 59]. При розробці єдиного технологічного процесу складаються графіки подачі автомобільного транспорту на об'єкти навантаження [2]. Використання графіків створює умови для встановлення раціонального співвідношення навантажувально-розвантажувальних механізмів і рухомого складу з урахуванням виробничої потужності постачальників, попиту споживачів і можливостей автотранспортних підприємств. Робота всієї транспортної системи за правильно складеними графіками дозволяє значно скоротити витрати, пов'язані з простоєм навантажувально-розвантажувальних механізмів, а також витрати, пов'язані з простоєм вантажних автомобілів при очікуванні обслуговування (навантаження або розвантаження) [3]. При взаємодії учасників транспортного процесу розрізняють кілька режимів функціонування: робота здійснюється за графіком для відправників вантажу, вантажоодержувачів і перевізників; робота всіх учасників процесу перевезення здійснюється за заздалегідь фіксованим графіком, але допускаються відхилення від цього графіка в деяких фіксованих межах кожен з учасників перевізного процесу функціонує як система масового

11 обслуговування з визначеними характеристиками потоку вимог [54, 60]. Уперших двох випадках виникає ряд комбінацій умов роботи, кожну з яких вдається формалізувати у вигляді однієї з задач теорії розкладів і використовувати для вирішення цих задач методами цілочисленного програмування. Такого роду завдання складання розкладів доцільно використовувати при автоматизації управління автомобільним транспортом, у рамках якої можлива й реалізація третього режиму.
Вихідними даними в задачах зазначеного типу служать пропускні спроможності місць навантаження-розвантаження транспортних засобів, кількість цих місць і рухомих одиниць, технічні характеристики рухомого складу й нормативи його обслуговування і т.д. Показниками, що визначають якість графіків руху й обслуговування транспортних засобів, звичайно служать: сумарний час простою навантажувально- розвантажувальних механізмів, автомобілів і, пов'язані з цим простоєм витрати; забезпеченість завантаження транспортних засобів, у відповідності з графіками їхнього руху й пов'язані з нею доходи й витрати
[54]. Існуючі методи вирішення задач складання графіків спільної роботи підрозділяються на універсальні і спеціальні [13, 52, 61, 62]. Універсальні методи призначені для вирішення широких класів задач і є відомими в математиці обчислювальними методами. Спеціальні методи максимально використовують особливості конкретного класу задач і засновані на використанні оригінальних прийомів їхнього вирішення [54]. Застосування графіків забезпечує використання раціональних форм організації перевезень вантажів; погодженість роботи окремих ланок, що здійснюють ці перевезення; створення єдиного транспортно-технологічного процесу; планування режимів праці й відпочинку водіїв [63]. Таким чином, побудова моделі транспортного обслуговування споживачів і фірм ґрунтується на раціональних маршрутах перевезення і графіках доставки продукції споживачам [64]. Регулярність і ритмічність роботи транспорту впливають на процеси поповнення і витрати запасів у