автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Построение распределенных транспортно-складских систем с логистической организацией грузопотоков

Введение. ф 1. Значение транспортно-складских систем и анализ методов их оптимизации.

1.1. Задачи и состояние транспортно-складского и логистического сервиса.

1.2. Структура задачи управления запасами.

1.2.1. Правила принятия решений по управлению запасами.

1.2.2. Классификация и систематизация запасов.

1.2.3. Целесообразность создания запасов.

1.2.4. Правила принятия решений относительно выбора размера партии продукции для пополнения ее запасами.

1.2.5. Исходные предположения относительно условий функционирования системы управления запасами.

1.2.6. Многоуровневое физическое распределение запасов.

1.2.7. Задачи размещения предприятий.

1.3. Развитие методов оптимизации на транспорте.

1.4. Развитие информационной среды для автоматизированного управления транспортными потоками.

1.5. Постановка задачи исследования.

Выводы по 1 главе

2. Организация работы транспортно-складских систем при наличии случайных факторов.

2.1. Особенности транспортно-складского сервиса при наличии случайных факторов.

2.1.1. Детерминированный спрос и случайное время доставки.

2.1.2. Детерминированное время хода и случайный спрос.

• 2.1.3. Случайное время хода и случайное потребление.

2.2. Динамические резервы транспортно-складской системы.

Выводы по 2 главе

3. Модели оптимизации транспортно-складских систем.

3.1. Динамическая модель оптимизации потоков в транспортно-складской системе.

3.1.1. Содержательная постановка задачи.

3.1.2. Динамическая транспортная задача с задержками.

3.1.3. Динамическая транспортная задача с управляемыми задержками.

3.1.4. Многопродуктовая динамическая транспортная задача с задержками (триаксиальная).

3.2. Метод динамического согласования производства и транспорта.

3.3. Учет ущерба от недопоставок в динамических моделях оптимизации.

3.4. Динамическая транспортная задача в стохастической постановке. ф 3.5. Модель расчета оптимальной структуры транспортно-складской системы (МРОС).

Выводы по 3 главе.

4. Расчет транспортно-складских систем на имитационных моделях.

4.1. Отображение структуры. ф 4.2. Отображение технологии.

4.3. Основные алгоритмы моделирования.

4.4. Выбор и выполнение операций.

4.5. Формируемые результаты.

4.6. Оптимизация структуры и технологии транспортно-складской системы с помощью имитационной модели.

Выводы по 4 главе

5. Влияние логистического управления на эффективность работы транспортно-складской системы.

5.1. Структура распределенной транспортно-складской системы и задача экспериментов.

5.2. Логистическое управление при фиксированном потреблении.

5.3. Управляемый подвод грузов при случайном разбросе в потреблении.

Выводы по 5 главе

Рыночная экономика существенно меняет требования к транспортному обслуживанию производственных процессов. Значительно возрастают требования к надежности и эффективности транспортных связей. Увеличивается роль экономических критериев. Все чаще упоминается понятие «транспортный сервис».

Эффективное распределение потоков грузов в регионах требует создания эффективных складских систем. Причем грузопотоки внутри сети распределения должны быть грамотно организованы по принципам логистики.

Распределенная в пространстве система складов должна быть увязана управляемыми транспортными связями таким образом, чтобы можно было говорить о транспортно - складской системе. Только в этом случае емкости складов будут использоваться эффективно, а вся система способна эффективно преобразовать входные потоки в выходные, то есть поглощать и порождать всплески потоков.

Рациональное управление потоками в сети распределения требует создания автоматизированных управляющих систем, использующих оптимизационные модели. На транспорте, и особенно на железнодорожном, создана развитая информационная среда, создающая основу для эффективного управления.

Таким образом, назрела необходимость разработать методологическую основу построения эффективных транспортно - складских систем в регионах распределения грузопотоков, что позволит надежно обеспечить процессы товародвижения с минимумом затрат и необходимый транспортно - складской сервис потребителям продукции.

Выводы по 5 главе

1. Эксперименты на моделях для реальной распределенной транспортно-складской системы показали, что логистическое управление активизирует динамические резервы. При этом сокращается среднее время хранения грузов и требуемая емкость складов.

2. Управление подводом грузов активизирует динамические резервы второго рода. Здесь осуществляется выбор между тремя режимами доставки. Выбор режима целесообразно осуществлять на динамических оптимизационных моделях типа ДТЗЗ или МДС.

3. Динамические резервы четвертого рода можно активизировать за счет гибкого перераспределения емкости склада и вагона между различными грузами. В этом случае как бы изменяется пропускная способность линий доставки грузопотоков, т.е. адаптивно взаимодействуют потоки и структура.

Дополнительный эффект могли бы дать динамические резервы первого и третьего рода, однако в рассматриваемом случае реализовать такое управление довольно сложно. В первом случае мешает невзаимозаменяемость грузов (груз имеет точный адресат). Во втором -требуется более высокий уровень договорных отношений между поставщиками, потребителями и транспортом.

Расчет режимов логистического управления в такого рода системах следует осуществлять с использованием динамических оптимизационных и имитационных моделях. Первые рассчитывают оптимальные режимы, вторые - проверяют их реализуемость.

Заключение

В результате проведенного исследования решена задача рациональной организации распределенных транспортно-складских систем с логистическим управлением грузопотоками. В том числе, получены следующие результаты.

1. Сформулированы роль и значение транспортно-складских систем в организации товародвижения. Сделан сравнительный анализ форм организации и уровня развития такого рода систем в стране и за рубежом. Анализ позволяет сделать вывод о необходимости интенсивного развития транспортно-складского сервиса в стране.

2. Сформулированы принципы рациональной организации транспортно-складских систем. Адаптивное взаимодействие складов и управление грузопотоками между ними повышают суммарную эффективную емкость системы, т.е. способность поглощать и порождать всплески потоков.

3. В результате логистического управления грузопотоками возникают динамические резервы, которые замещают по функции резервы складов. Дана классификация видов динамических резервов и виды управления, необходимые для их активизации. Динамические резервы повышают суммарную эффективную емкость транспортао-складской системы.

4. Выбор оптимальных режимов логистического управления требует применения специальных моделей. Сформулирована методология применения оптимизационных и имитационных моделей для решения этой задачи, а также оптимизации параметров транспортно-складских систем.

5. Предположена рациональная организация взаимодействия складов при наличии случайного разброса в потреблении. Дана строгая формулировка режима подвода грузов.

6. Проведена экспериментальная проверка предложенных принципов организации транспортно-складских систем. Показано, что логистическое управление и возникающие при этом динамические резервы сокращает среднее время хранения грузов, требуемые размеры складов и задержки в потреблении. На основании теоретических исследований и экспериментальной проверки можно сделать вывод: эффективные распределенные транспортно-складские системы должны строиться как адаптивные с опорой на логистическое управление грузопотоками внутри них. В этом случае суммарная их емкость будет зависеть не только от размера складов, но и от величины динамических резервов в них.

1. Акофф Рассел JL Планирование в больших экономических системах. М.: Советское радио, 1972.

2. Белобородов Ю.Н., Тиличенко А.Г. Как повысить эффективность автоматизированных систем оперативного управления перевозочным процессом на ж.д. транспорте // Железнодорожный транспорт. 1996. -№2.-С. 8-11.

3. Белов И.В., Персианов В. А. Экономическая теория транспорта в СССР: Исторический опыт, современные проблемы и решения, взгляд в будущее. М.: Транспорт. -1993. -415 с.

4. Беленький A.C. Исследований операций в транспортных системах. М.: Мир. -1992.-582 с.

5. Белый О.В. Проблемы развития транспорта (научный подход)// БТИ, 1998. -№8-9.

6. Быкадоров С.А. Конкурентная среда на железнодорожном транспорте и ее влияние на развитие отрасли // Бюллетень транспортной информации. -2000.-№ 11.-С. 10-15.

7. Василевский Л.И., Персианов В.А. Структурный анализ схем территориальной организации транспорта на разных иерархических уровнях. //ХШ Международный географический конгресс. Симпозиум «География транспорта». -Тез. док-ов. -М. -976с.

8. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. -М.:Наука.-1988.-208с.

9. Волков Б. А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка. М.: Транспорт. - 1996. -189с.

10. Ю.Геронимус Б.Л., Житков A.B. Розе В.А. Математические методы принятия решений на транспорте: эволюция методологии //Экономика иматематические методы. -М.:РАН, 1984. Т. XX. - Вып. № 2. - С. 223 -231.

11. И.Гибшмаи А.Е. Определение экономической эффективности проектных решений на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт. -1985. 240 с.

12. Громов H.H., Персианов В.А. Управление на транспорте. М.: Транспорт. -1990. - 336с.

13. З.Дунаев О.Н. Проблемы управления транспортом в регионе в условиях перехода к рынку. М.: Государственная академия управления. -1991.

14. Дыбская В.В. Логистический подход в решении складской обработки груза. М.: "Брандес". - 1997. - С. 156 - 161.

15. Железные дороги мира. 2000. -№ 3.

16. Ермольев Ю.М. Методы стохастического программирования.- М.: Наука, 1976.-285 с.

17. Иванов Ю.П. Лотов A.B. Математические модели в экономике. М.: Наука, 1979. -304 с.

18. Козлов П.А. Теоретические основы, организационные формы, методы оптимизации гибкой технологии транспортного обслуживания заводов черной металлургии. Докторская диссертация. - Липецк: ЛПИ, 1986.

19. Курбатова A.B., Кузнецова Е.Ю. Прогнозирование развития транспортных систем: идеология, инструментарий, расчеты. Екатеринбург: УГТУ УПИ. -2000. 186 с.

20. Куренков П.В. Управление доставкой внешнеторговых грузов в смешанном сообщении. Автореф. диссер. на соиск. уч. ст. докт. экон. наук. -М. -1999. 58 с.

21. Лифшиц В.Н. Системный анализ экономических процессов на транспорте. М.: Транспорт, 1986. -240 с.

22. Миротин Л.Б. Транспортная логистика. Учебное пособие. М.: МГАДИ. -1996, -211 с.23.0всиевич Б.Л. Модели формирования организационных структур. Л.: Наука, 1979.-160с.

23. Организационные структуры управления производством. / Под ред. Мильнера Б.З. М.: Экономика, 1975. - 224 с.

24. Состояние и проблемы развития транспортной системы Российской Федерации. Материалы Всероссийской конференции. «Транспортная стратегия России». 3.XII.2003 г. в Кремле. -М. -2003.

25. Управление запасами корпорации "VOLVO". СПб.: Интерконсалтинг, 1998.-С. 136.

26. Щербина Ю.Д. Современные подходы к созданию систем управления в оргизационных структурах США. Приборы и системы управления. М. -1995. -№ 12. -С.49.

27. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука.-М.: Мир, 1978.-215 с.

28. Экономическая ситуация и работа транспорта в 1999. (По материалам к заседанию Коллегии Минтранса России//БТИ, 2000, № 3).

29. О.Данциг Дж. Линейное программирование, его обобщение и применение. М.: Прогресс, 1966.

30. Гольштейн Е.Г., Юдин Д.Б. Новые направления в линейном программировании. М.: Советское радио, 1966. - 428 с.

31. Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование. М.: Наука, 1967. - 508 с.

32. Гольштейн Е.Г. Выпуклое программирование. Элементы теории. М.: Наука, 1970.-68 с.

33. Юдин Д.Б. Математические методы управления в условиях неполной информации. М.: Советское радио, 1974.

34. Юдин Д.Б. Задачи и методы стохастического программирования. -М.: «Советское радио», 1979.

35. Ермольев Ю.М. Методы стохастического программирования. М.: Наука, 1976.-240 с.

36. Ермольев Ю.М., Ястремский А.И. Стохастические модели и методы в экономическом планировании. М.: Наука, 1979. - 256 с.

37. Сартания Т.Ш. Анализ стохастических экономических процессов. -Тбилиси: Изд. Тбилисского Университета, 1982. 215 с.

38. Валтер Я. Стохастические модели в экономике. М.: Статистика, 1976. -# 231 с.

39. Аоки М. Оптимизация стохастических систем. М.: Наука, 1971.

40. Вазан М. Стохастическая аппроксимация. М.: Мир, 1974.

41. Кардаш В.А., Раппорт Э.О. Моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве. Новосибирск: Наука, 1979.

42. Кардаш В.А. Введение в стохастическую оптимизацию. Кн. 1 и 2. — Новочеркасск: Изд. НГТУ, 1995. 1996.

43. Danzig G.B. and Wolfe P. Decomposition principle of linear programs//

44. Operations Research, No. 8, 1960. ® 45.Комплексная автоматизированная система управления железнодорожнымтранспортом (АСУЖТ) // Под общ. ред. А.П. Петрова. М.: Транспорт, 1977. - 600 с.

45. Информационные технологии на железнодорожном транспорте // Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др. под ред. Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, В.В. Яковлева. М.: УМК МПС России, 2001. - 668с.

46. Кулаев К.В., Тишкин Е.М. Информационная система в сфере управления. ^ М.: Транспорт, 1976. - 68с.

47. Буянов В.А., Ратин Г.С. Автоматизированные информационные системы на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1984. -239с.

48. Автоматизированная система управления железнодорожным транспортом //А.П. Писарев и др. М., 1980. - 33с.

49. Осипов В.Т. Применение ЭВМ на железных дорогах // Отв. ред. А.Ф. Волков. М.: Наука, 1984. - 264с.51 .Информационная система для управления перевозочным процессом // Под ред. Ратина Г.С. М.: Транспорт, 1989. - 240с.

50. Резер С.М. Управление транспортом за рубежом. М.: Наука, 1994. -315с.

51. Писарев А.П. и др. ПКТБ АСУЖТ 25 лет // Автоматика, телемеханика и связь, 1996. - № 7. - С. 31-40.

52. Тишкин Е.М. Автоматизация управления вагонным парком. М.: Интекст, 2000. - 224с.

53. Тишкин Е.М., Згржебловский B.C., Филиппенко С.А. Модель оперативного планирования регулировки порожних вагонов с учетом степени их годности под погрузку //Труды ВНИИУП МПС России. Вып. 1.-М.: 2002.-С. 63-71.

54. Тишкин Е.М., Макаров В.М. Расчет показателей использования вагонного парка на основе пономерного учета его работы в системе «ДИСПАРК» //Труды ВНИИУП МПС России. Вып. 1. - М.: 2002. - С. 129-140.

55. Крестинин A.B., Козлов Ю.Т. Перспективы развития системы ДИСКОН // Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Материалы шестой международной научно-практической конференции Инфотранс-2001. Ростов н/Д: МП Книга, 2001. - С. 152-155.

56. Козлов П.А. Курс на комплексную автоматизацию сортировочных станций // Автоматика, связь, информатика. -М. - 2001. - № 1. - С. 6-9.

57. Мишарин A.C. Развитая информационная среда основа новых технологий на транспорте // Автоматика, связь, информатика. -М. - 2001. - № 12. - С. 2-4.

58. Соснов Д.А. Единая информационная среда для автоматизированной системы управления перевозками грузов // Автоматика, связь информатика. -М. 2000. - № 4. - С. 5-7.

59. Вишняков В.Ф. Роль информационного хранилища в решении задач информатизации отрасли // Автоматика, связь, информатика. -М. 2001. -№ 11.-С. 2-4.

60. Козлов П.А. Активизация динамических резервов железнодорожного транспорта при автоматизированном управлении потоками // Сб. трудов пятой международной конференции «ИНФОТРАНС 2000». -СПб: ПГУПС, 2000. С. 26-33.

61. Форд JI.P. Фалкерсон Д.Р. Потоки в сетях. -М.: Мир, 1966. 276с.

62. Миловидов С.П., Козлов П.А. Динамическая транспортная задача с задержками в сетевой постановке //Изв. АНСССР. Техн. Кибернетика. -М.- 1982. -№ 1.-С. 211-212.

63. Миловидов С.П., Козлов П.А. Оптимизация структуры транспортных потоков в динамике при приоритете потребителей //Экономика и математические методы. -М. 1982, -T.XVIII. Вып.З. - С. 521-531.

64. Кривонежко В.Н., Пропой А.И. О методе решения динамических транспортных задач //Автоматика и телемеханика. -М.- 1979. -№ 12.

65. Блюмин C.JL, Козлов П.А., Миловидов С.П. Динамическая транспортная задача с задержками //Автоматика и телемеханика. -М. 1984. - № 5. - С. 158-161.

66. Козлов П. А., Мишарин A.C. Двухуровневая модель управления грузопотоками на железнодорожном транспорте //Известия РАН. Теория и системы управления. 2002. - № 5. - С. 136-145.

67. Козлов П.А. Универсальная имитационная система транспорта «ИСТРА» // Межвузовский Сборник «Организация работы транспорта промышленных предприятий». Каланин: Издательство КГУ, 1984.

68. Литвак Б.Л. Алгоритм решения динамической транспортной задачи //В кн.: Системы многосвязного управления. М.: Наука, 1977.

69. Раскин Л.Г., Кириченко И.О. Многоиндексные задачи линейного программирования. -М.: Наука, 1969. 347с.

70. Данциг Дж., Вулф Ф. Алгоритм разложения для задач линейного программирования // Сб. переводов «Математика», 1964. № 1. - С. 151157.

71. Канторович Л.В., Макаров В.Л. Оптимальные модели перспективного планирования //Применение математики в экономических исследованиях. -Т.З. -М.: Мысль, 1965.

72. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. -М.: Мир, 1978.-215с.

73. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления. -М.: Энергоиздат, 1981. 232с.

74. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. -М.: Наука, 1986. -288с.

75. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем (эффективность и надежность). М.: Советское радио, 1977.

76. Надежность и живучесть систем связи // Под ред. Б .Я. Дудника. М.: Радио и связь, 1984.

77. Гадасин В.А., Ушаков И.А. Надежность сложных информационно-управляющих систем. -М.: Советское радио, 1975.

78. Рябинин И.А., Черкасов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. М.: Радио и связь, 1981. -264с.

79. Бородин А.Ф., Жук Е. Новая система организации грузового движения на железных дорогах Польши // Жел. дор. транспорт. Серия. Организация движения и пассажирские перевозки ЭИ/ЦНИИТЭИ -1997. - Вып. 4. - С. 27-34.

80. Король В.А., Бусков В.А. Эффект современных информационных технологий // Железнодорожный транспорт, 1996. № 1. - С. 73-77.

81. Dusha Klaus. Aufbau und Entricklung eines automatisierten Systems der Leitung des Anschlu bahnbetriebs //Neve Hütte, 1987. № 1. S. 32-35 (нем.).

82. Bres S. Komputerowy System Ekspedycyjny w Mazowieckich Zakladach Raflneryjnych I Petrochemicznich w Plocku. // ZIKTW. Materialy Konferencyjne, 1. Zakopane, 1987. S. 21-36 (пол.).

83. Kacmary T. Das Informationsystem der Leitung des Transportuesens in der ostslovakischen Stahlwerken Veb. // В сб.: Informationssysteme, Leitung und Rationalisierung des Verkehrswesens in den Huttenbetrieben. Ostrava, 1984 (нем.).

84. Stamm Reiner. Die Spedition als integrierte Funktion der logistisehen Kette. Fordertechnik, 1986, 55. № 10. S. 55-57 (нем.).

85. Comruter- based processing system halts errors. // Mod. Mater. Yandl., 1986. 41, № 11. pages 241. (англ.).

86. Мишарин A.C., Шубинский И.Б. Функциональная надежность информационно-управляющих систем на федеральном железнодорожном транспорте //Известия РАН. Теория и системы управления. -2004. -№ 1. -С.155-162.

87. Козлов П.А. От информационных систем к управляющим // Железнодорожный транспорт. 1999. - № 9. - С. 26-29.

88. Сотников Е.А. Эксплуатационная работа железных дорог. М.: Транспорт, 1986. - 254с.

89. Шаров В.А. Технологическое обеспечение перевозок грузов ф железнодорожным транспортом в условиях рыночной экономики. М.:1. Интекст, 2001.- 198 с.

90. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1973. - 198с.

91. ЮО.Методика определения экологической эффективностиавтоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте. Утв. МПС 11.06.1985 г.

92. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М.: (Официальное издание Информэлектро). 1995. -80с.

93. Мишарин A.C. Определение эффективности мероприятий по повышению уровня информатизации железных дорог. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.э.н. М., 1999. - 29с.

94. Мишарин A.C. Информатизация железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики //Международный журнал «Проблемы теории и практика управления», 2003. № 3.- С. 44-51.

95. Ю4.Персианов В.А., Скалов К.Ю., Усков Н.С. Моделирование транспортныхсистем. М.: Транспорт, 1972. - 208с.

96. Методические рекомендации по повышению эффективности перевозок на основе улучшения транспортного обслуживания грузоотправителей и грузополучателей. М., 1990. - 14с.

97. Ю8.Мишарин A.C. Оптимальное управление транспортными связями // Железнодорожный транспорт, 2000. № 11. - С. 3-6.

98. Козлов П.А., Мишарин A.C. Об оценке эффективности информатизации // Железнодорожный транспорт сегодня и завтра: Тезисы докладов юбилейной научно технической конференции: Екатеринбург: (МПС РФ, УрГАПС), 1998.-4.1.-С. 115-116.

99. Ю.Барвелл Ф.Т. Автоматика и управление на транспорте: Пер. с англ. М.: Транспорт, 1990.

100. Большие системы. Теория, методология, моделирование/ Под ред. Б.В.Гнеденко. М.: Наука, 1971.

101. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука, 1977.

102. ПЗ.Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. М.: «Советское Радио», 1973.

103. М.Гихман И.И., Скороход A.B. Теория случайных процессов. М.: Наука, 1973.-Т.2.

104. Гуров С.В. Анализ надежности технических систем с произвольными законами распределений отказов и восстановлений // Качество и надежность изделий. М.: Знание, 1992. - №2 (18).

105. Фрейберг А.Ю., Якушев Н.В. Имитационное моделирование транспортных объектов на ПЭВМ (тезисы) //Фундаментальные и прикладные исследования транспорту/ Тез. докл. юбилейной науч.-техн. конф. -Екатеринбург: УрГАПС, 1996. Часть2. -С. 53-54.

106. Козлов П.А., Якушев Н.В. Системный анализ устойчивости работы промышленного транспортного узла /Проблемы наращивания мощности ж.д. станций и узлов: Межвуз.сб.науч. тр. -М: МИИТ, 1990. Часть 2. Вып.840, С.121-123.

107. Козлов П.А., Шавзис С.С., Якушев Н.В. Повышение надежности работы узла за счет гибкой технологии /Разработка и внедрение новых технологий на транспорте: Тезисы докладов научной конференции. -М.: РАН.-1993. -С.119-120.

108. Кудряшова М.С., Якушев Н.В. Имитационная модель внеклассной сортировочной станции /Фундаментальные и прикладные исследованиятранспорту/. Тез.докл. науч-техн.конф.-Екатеринбург: УрГАПС, 1995. Часть 1. -С.205-206.

109. Кудряшова М.С., Якушев Н.В. Дисплейный тренажер для маневровых диспетчеров /Развитие сырьевой базы промышленных предприятий Урала/ Межгосударственная науч.-техн.конф. -Магнитогорск: МГМА,1995, -С.219-221.