Мета і завдання вивчення дисципліни
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
До виконання курсового проекту з дисципліни
ДОСЛІДЖЕННЯ ОПЕРАЦІЙ
В ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМАХ”
Для студентів напряму підготовки 6.070101
«ТРАНСПОРТНІ ТЕХНОЛОГІЇ»
(у рамках кредитно-модульної системи організації навчального процесу)
Київ НТУ 2013
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни “Дослідження операцій в транспортних системах“ для студентів напряму підготовки 6.070101 “Транспортні технології” зі спеціальності 6.07010102 “Організація перевезень і управління на транспорті (автомобільний)”/ Укл. Г.С. Прокудін, О.С. Дудник – К.: НТУ, 2013.– 95 с.
Укладачі: Г. С. Прокудін, докт. техн. наук, професор
О. С. Дудник, асистент
Відповідальний за випуск - Г. С. Прокудін, докт. техн. наук, професор
© Г.С. Прокудін, О.С. Дудник, 2013
© НТУ, 2013
ЗМІСТ
1. ОПИС ДИСЦИПЛІНИ……………………………………………………………4
2. ДИДАКТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ………7
3. МЕТОДИ ПОБУДОВИ ОПОРНИХ ПЛАНІВ ПЕРЕВЕЗЕНЬ ВАНТАЖУ….10
3.1 Метод північно-західного кута………………………………………………..10
3.2 Метод північно-східного кута………………………………………………....13
3.3 Метод південно-західного кута………………………………………………..15
3.4 Метод південно-східного кута………………………………………………...17
3.5 Метод найменшого елемента строки ТТ……………………………………...19
3.6 Метод найменшого елемента стовпця ТТ…………………………………….23
3.7 Метод найменшого елемента ТТ…………..………………………………….27
3.8 Метод мінімального вузла відправлення вантажу ТТ……………………….31
3.9 Метод мінімального вузла призначення вантажу ТТ………………………..32
3.10 Метод мінімального вузла відправлення-призначення вантажу ТТ………34
3.11 Метод випадкового заповнення (рандомизації)………………………….…35
3.12 Метод апроксимації Фогеля………………………………………………….37
4. МЕТОДИ ЗНАХОДЖЕННЯ ОПТІМАЛЬНИХ ПЛАНІВ ПЕРЕВЕЗЕНЬ ВАНТАЖУ………………………………………………………………………….42
4.1 Симплексний метод оптимізації транспортних перевезень…………………42
4.2 Метод потенціалів оптимізації транспортних перевезень…………………...51
5. УГОРСЬКИЙ МЕТОД РОЗВ’ЯЗАННЯ ТРАНСПОРТНОЇ ЗАДАЧІ ПРО ПРИЗНАЧЕННЯ……………………………………………………………………54
5.1 Постановка завдання………….………………………………………………..54
5.2 Розв’язання завдання…………..…………………...…………………………..54
5.3 Приклад розв’язання задачі за допомогою угорського методу……………..58
6. МОДИФІКОВАНИЙ МЕТОД ДЕЙКСТРИ (МЕТОД NEW) ЗВЕДЕННЯ СІТЬОВОГО ПРЕДСТАВЛЕННЯ ПЕРЕВЕЗЕНЬ ВАНТАЖУ НА ТМ ДО ТАБЛИЧНОГО ВИДУ – ТТ……………………………………………………….67
6.1 Задача пошуку найкоротшого шляху між двома заданими вершинами.67
6.2 Задача пошуку найкоротших шляхів між заданими множинами вершин……………………………………………………………………………..71
7. МАТРИЧНО-МЕРЕЖЕВА МОДЕЛЬ УПРАВЛІННЯ ПЕРЕВЕЗЕННЯМИ ВАНТАЖІВ В ТС…………………………………………………………………..74
8. СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТУ……………………………………..…79
ЛІТЕРАТУРА…………..…………………………………………………………...80
ДОДАТКИ…………………………………………………………………………..82
ОПИС ДИСЦИПЛІНИ
Мета і завдання вивчення дисципліни
Наука та практика завжди приділяли багато уваги питанням організації і управління складними організаційними системами. Це обумовлено, з одного боку, значним збільшенням масштабу і вартості заходів, що здійснюються в організаційних системах, а , з іншого боку, широким застосуванням для вирішення цих задач найсучасніших інформаційних технологій, що обумовлює в свою чергу можливість значного ускладнення задач, яки вирішуються, і удосконалення якості їх розв’язання.
Усі ці обставини обумовили розвиток спеціальних наукових методів, об’єднаних загальною назвою “Дослідження операцій”. Цій напрямок присвячений розробці та практичному застосуванню найбільш ефективних методів прийняття рішень і управління процесами в організаційних системах, тобто основною метою дослідження операцій є кількісне обґрунтування рішень по організації управління.
Це в повної мірі також стосується управлінню вантажними потоками в транспортних системах (ТС), аналізу яких і є призначеною дисципліна “Дослідження операцій в транспортних системах”. Зауважимо лише, що значна розмірність задач дослідження операцій стосовно транспортних процесів, а також певна специфіка функціонування ТС обумовили розвиток цілого ряду методів дослідження операцій, що є притаманними саме транспортним системам.
Проблеми аналізу і синтезу складних ТС можна розв’язати інтуїтивно, методом “спроб та помилок”, поступово наближаючись до задовільного їх функціонування, але цей процес удосконалення буде досить тривалим, пов’язаним з великими витратами часу і коштів , в той час як передчасне вивчення всього комплексу чинників, моделювання на ЕОМ різних варіантів розв’язування проблеми з метою вибору найбільш ефективних варіантів рішення з багатьох можливих дасть змогу вже на першому етапі вибрати якщо не оптимальне рішення, то рішення, що до нього наближається.
Узагальнюючи сказане, можемо додати, що чим складніші організаційні заходи, що плануються до впровадження в ТС і чим більше в них вкладається коштів, тим більш неприпустимі так звані “вольові рішення” і тим більш вагомі будуть заходи, яки приймаються на основі методів дослідження операцій та сучасних інформаційних технологій.
Метою курсу є опанування сучасними методами дослідження операцій управління вантажними потоками в ТС, тобто методами оптимізації, а також моделювання транспортних процесів на персональному комп’ютері (ПК), розв’язання задач про призначення рухомого складу, вивчення систем планування управління, ознайомлення з теоріями ігор і статистичних рішень, управління запасами в ринкових умовах функціонування транспорту також.
Завдання курсу полягає у вивчення цієї дисципліни дає можливість студенту швидше і вірніше визначати придатність тих або інших методів і алгоритмів їх реалізації до рішення конкретних практичних задач по раціональній доставці вантажів в ТС, одержати знання про сучасний стан та тенденції застосування сучасних інформаційних технологій при моделюванні транспортних процесів.
Предмет курсу передбачає отримання студентами теоретичної та практичної підготовки управління вантажними потоками в ТС.
Після вивчення цієї дисципліни студент має знати:
- основні методи дослідження операцій, що є найбільш поширеними при управлінні вантажними перевезеннями в ТС;
- методи прийняття управлінських рішень в умовах невизначеності згідно з прийнятим критерієм оптимізації.
Студент повинен вміти:
- вибирати оптимальне (або близьке до нього) рішення певної транспортної проблеми серед множини можливих рішень;
- розв`язувати різноманітні транспортні задачі, пов`язані з перевезенням вантажів в заданих транспортних мережах;
- складати графіки призначення комплексу транспортних засобів з їх наступним поліпшенням або оптимізацією;
- визначати оптимальні складські запаси і режими їх транспортного обслуговування з урахуванням характеру дії основного виробництва;
- застосовувати сучасні програмні засоби для розв’язання різних задач дослідження операцій в ТС.
Ця дисципліна відноситься до циклу математичної та природничо-наукової підготовки спеціаліста з організації перевезень і управління на транспорті. Її вивчення вимагає знайомства з основними положеннями та методами вищої математики, математичними методами оптимізації, математичними методами дослідження операцій, комп’ютерного моделювання в економіці, теорії прийняття рішень, теорії ймовірності та математичної статистики, теорії транспортних систем і процесів, системного аналізу, а також дисциплін, пов’язаних з використанням сучасних засобів інформаційних технологій.
В свою чергу дисципліна “Дослідження операцій в транспортних системах” є базою для проведення дипломного проектування спеціалістів і магістрів у галузі організації перевезень і управління на транспорті.
| Курс: другий, третій Семестр: четвертий, п’ятий | Напрям, освітньо-кваліфікаційний рівень | Характеристика навчальної дисципліни |
| Кількість кредитів: - національних – 4 - ECTS – 6 4 семестр Кількість модулів: 2 Кількість змістових модулів: 5 5 семестр Кількість модулів: 2 Кількість змістових модулів: 6 Загальна кількість годин: | „Транспортні технології”, бакалавр | Лекції: 51 год. 4 семестр – 34 год. 5 семестр – 17 год. Практичні заняття: 53 год. 4 семестр – 17 год. 5 семестр – 36 год. Самостійна робота:112 год. 4 семестр – 57 год. 5 семестр – 55 год. Форма підсумкового контролю: 4 семестр – залік 5 семестр – екзамен 5 семестр – захист курсового проекту |
2. ДИДАКТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ