Ekoloska (city) logistika 8ttl.masfak.ni.ac.rs/21ECL/Predavanja8.2.pdf · УНИВЕРЗИТЕТУНИШУ МАШИНСКИФАКУЛТЕТ ЕКОЛОШКА (city) ЛОГИСТИКА

УНИВЕРЗИТЕТ У НИШУМАШИНСКИ ФАКУЛТЕТ

ЕКОЛОШКА(CITY)

ЛОГИСТИКАОсмо предавање 2

управљање отпадом,прорачун,

пројектовање рута,

Еколошка (city) логистика

ttlКатедра за транспортну технику и логистику

проф. др Драгослав Јаношевић


Логистика секундарних сировина

ПонорTS

ИзворTQ

ИзворотпадаTo=TAN

Припремаотпада

T1=TBE

Сакупљањеотпада

T2=TSA

Транспортна малојдаљини

T3=TNT

Претоваротпада

T4=TUM

Претходнаобрадаотпада

T6=TVB

Транспорт навеликимдаљинама

T5=TFT

Транспортна великимдаљинама

T7=TFT

Завршнаобрадаотпада

T8=TEB

сакупљање олагањеобрадатранспорт транспорт

Функције управљања отпадом сакупљање,

транспорт, обрада,

одлагање




избор и дефинисање:

пројектовање рута





УПРАВЉАЊЕ ОТПАДОМ пројектовање рута

захтени

Проблеми са којима се веома често сусрећемосу проблеми

пројектовања рутаза

сакупљање:отпада, поште, ученика за одлазак у школу, ...

развожење:новина, хлеба, млека, поште, ...

распоређивање:авиона или аутобуса на мрежу линија, посада авиона и возача аутобуса на одређенепослове....





дефинисање

Рута представља низ чворова којетранспортно средство треба да посетикрећући се одгварајућим гранама утранспортној мрежи са одређенимциљем, при чему је депо први ипоследњи чвор у рути.

Депо или база је први и последњичвор рути из којег возила почињу изавршавају процес опслуживања свихосталих чворова.

грана руте

чвор руте

депо (база) руте


i=1- ознака зa главни чвор у мрежи(депо, база)

i=2,...,n - ознаке чворова (потрошача) који испостављају захтев за

опслуживањем (испоруку и/илидоставу)






Мрежа рутесе можe прeдставити графом

G=(V,A)

где јe:

V - скуп чворова

A - скуп гранa

грана руте

чвор руте

депо (база) руте


i=1- ознака зa главни чвор у мрежи(депо, база)

i=2,...,n - ознаке чворова (потрошача) који испостављају захтев за

опслуживањем (испоруку и/илидоставу)



У зависности од тога да ли саобраћајнасредства

треба да прођу одређеним гранама(везама)илида обиђу одређене чворове у мрежиразликујемо проблеме:

покривања грана (веза),односно проблеме

покривања чворова

у транспортној мрежи


B








анализа

Код проблемарутирања саобраћајних средставане постоје временска ограничења упогледу момента почетка или завршеткаопслуге у појединим чворовима.

У случају проблемаредова вожње, времена вршења опслуге у појединимчворовима су унапред фиксирана.

У случајевима када су за вршење опслугау појединим чворовима предвиђенивременски интервали, обично говоримо отзв. комбинованим проблемимарутирања и редова вожње саобраћајнихсредстава.






анализа

Полазећи од одређенихкарактеристика које описујуодређену врсту

проблема рутирања илипроблема редова вожње,

Bodin и Golden (1981) су извршилиследећу

класификацију проблема

пројектовања рута

саобраћајних средстава:


1. Време опслуге у одеђеном чворуили на одређеној грани:

а) моменти вршења опслугеобјављени су унапред (проблем реда

вожње),

б) опслуга у појединим чворовимамора да буде обављена у оквируодређених временских интервала

(комбиновани проблем рутирања иреда вожње),

в) не постоје посебни захтеви упогледу вршења опслуге у појединим

чворовима (проблеми рутирањасаобраћајних средстава).





анализа








2. Број база саобраћајних средставау мрежи:

а) у мрежи постоји само једна база,б) у мрежи постоји више база.

3. Величина флоте (возног парка) саобраћајних средстава:

а) у флоти постоји само једносаобраћајно средство,

б) у флоти постоји више саобраћајнихсредстава.





анализа








4. Врсте саобраћајних средстава уфлоти:

а) сва саобраћајна средства у флоти суистог типа,

б) у флоти постоји више типовасаобраћајних средстава.

5. Карактер захтева за опслугом:

а) у мрежи се јављајудетерминистички захтеви за опслугом,

б) у мрежи се јављају стохастичкизахтеви за опслугом.





анализа








6. Ограничења капацитета саобраћајнихсредстава:

а) сва саобраћајна средства имају истапрописана ограничења капацитета,

б) постоје разлике између појединихсаобраћајних средстава у погледу прописаних

ограничења,в) не постоје прописана ограничења у погледу

капацитета саобраћајних средстава.

7. Максимално дозвољена дужина рутесаобраћајних средстава:

а) сва саобраћајна средства у флоти имајуједнаку максимално дозво-љену дужину руте,

б) поједина саобраћајна средства имајуразличите максимално дозвољене дужине рута,в) не постоје ограничења у погледу максималнодозвољене дужине руте саобраћајних средстава

у флоти.





анализа








8. Трошкови:

а) промењиви,б) фиксни.

9. Операције које се обављају:

а) прикупљање,б) развожење,

в) прикупљање и развожење (утовар и истоварробе или укрцавање и ис-крцавање путника).

9. Критеријумска функција на основукоје се врши оптимизација на мрежи:

а) минимизирање трошкова вршења рутирања,б) минимизирање суме фиксних и варијабилних

трошкова,в) минимизирање потребног броја саобраћајнихсредстава за обављање одређеног транспортног

рада.





анализа

Изложена класификација јевеома корисна, пре свега, запотпуније сагледавањеконкретног транспортногзадатка који се решава.

Такође, ова класификацијапомаже успостављању одређениханалогија између задатака уразличитим транспортнимгранама и њиховом решавањуистим или сличним методолошкимпоступком.






методе и алгоритми

За решавање проблема


саобраћајних средставапримењују серазличите класичне методе, на пример:

динамичко програмирање илиметода гранања и ограничавања.

али, врло успешно, и

хеуристички алгоритами.







Класичне методе

математичког програмирањазахтевају веома велико времерада рачунара, које се веома брзоповећава са повећањем бројачворова у транспортној мрежи.


Ако посматрамо проблем само једног возила утранспорту, при чему се сваким чвором пролази само

једном, осим почетним који је уједно и последњи.

Циљ је да возило пређе минимални пут, а посети свекориснике.

Проблем обиласка четири чвора може серешитикао 4!,

односно на 24 начина.

За двадесет чворова комплексностпроблема би се значајно повећава

на 20!, односно на 2432902008176640000 начина.

Ако узмемо да рачунар може обавити 109

операција у секунди, време потребнорачунару да провери сва могућа решења

тада би било око 77 година.

1 2

3 4






Хеуристички алгоритми,

по правилу, не захтевају велико време радарачунара, али с друге стране непружају гаранцију да је добијенорешење и оптимално решење.

Ипак, хеуристички алгоритминалазе све већу примену уинжењерској пракси с обзиром да увеликом броју случајева дају, узсмањено време рада рачунара, решењакоја су релативно блискаоптималним решењима.


Реч хеуристика потиче од грчке речи heuriskoшто значи пронашао сам.

Хеуристички алгоритми су заправо алгоритминастали експериментирањем у сврху добивања

задовољавајућег решења.

Битно својство хеуристичких алгоритама је дамогу приближно (довољно добро) решитипроблеме експоненцијалне и факторијелне

сложености.

Хеуристика се темељи на нашем искуствупомоћу којег ми тражимо решење неког

проблема.

Помоћу хеуристике се могу проналазитиоптимална решења, али и процењивати одлуке.

Главна снага хеуристичких алгоритама је дасмањују простор претраживања користећи нека

искуствена знања, те тиме знатно убрзавајупроцес проналажења решења.






поређење

Не постоји неко чврсто правило отоме када и у којој ситуацији требаприменитикласичне методе илихеуристичке алгоритме.

Ипак, досадашња пракса показује да сухеуристичке процедуре далезадовољавајуће резултате прирешавању великог броја проблемарутирања саобраћајних средстава натранспортним мрежама при сакупљању, развожењу и распоређивању људи, робе и материјала.







Током последње три деценије развијен јевелики број алгоритама за решавањестандардног проблема рутирањасаобраћајних средстава.

Два веома често коршћена приступа урешавању проблема рутирањасаобраћајних средстава су:

а) рутирање - зонирање

б) зонирање - рутирање.


B

B

а)

б)







Приступрутирање-зонирање

подразумева да се најпре испројектујеједна гигантска рута која пролази кроз

све чворове који треба да будуопслужени.

Приликом пројектовања ове руте не водисе рачуна о оперативним ограничењима

присутним у разматраном проблему(капацитет саобраћајних средстава,

максимална могућа дужина руте итд.).

У другом кораку гигантска рута се делина мање делове.

Руте које се добијају оваквом поделомодређују се уз услов да сва оперативна

ограничења буду задовољена.

B







Приступ

зонирање-рутирање

подразумева да се најпре посматранирегион подели на мање делове (зоне).

У другом кораку се у оквиру сваке одзона решава посебно проблем рутирања

B






CLARKE-WRIGHT- ОВ АЛГОРИТАМ УШТЕДА ЗА ПРОЈЕКТОВАЊЕ РУТА


Clarke-Wright-ов алгоритам уштедаје један од најпознатијих алгоритама запројектовање рута саобраћајних средстава.

Ако је B (база) чвор из кога саобраћајно средствополази и у који се враћа на крају опслуживања, онда било који пар чворова (ij) то саобраћајносредство може да опслужи на два начина:

да крене из базе, опслужи чвор i, врати се у базу, опслужи чвор ј и поново се врати у базу (сл а),

да крене из базе, опслужи чвор i, опслужи чвор ј иврати се у базу (сл.б)

а)

б)








Под претpoставком дa су растојања измеђучворова у оба правца једнака:

d(i,j) = d(j,i)

укупан пут који саобраћајно средство пређеу првом случају износи

2d(B,i) + 2d(B,j),

а у другом случају:

d(B,i) + d(i,j) + d(B,j).

а)

б)








Уштеда s(i,j) коју саобраћајно средствооствари крећући се као у другом случају износи:

s(i,j) = 2d(B,i) + 2d(B,j) - (d(B,i) + d(i,j) + d(B,j)),

Односно

s(i,j) = d(B,i) + d(B,j)-d(i,j)

Значи, што је уштеда s(i,j) већа тим јебоље чворовe i и j спојити у једну руту.

При томе треба водити рачуна да се не прекораче постојећаоперативна ограничења (кaпaцитет сaобрaћaјног срeдствa и сл.).

а)

б)








Clarke-Wright- ов алгоритам састоји се од следећих алгоритамскихкорака:

КОРАK 1: Израчунaти уштедe s(i,j) = d(B,i) + d(B,j)-d(i,j) сваки пар (i,j)чворова које треба опслужити.

КОРАК 2: Ивршити рангирање свих уштеда и поређати их повеличини. Направити листу уштеда која започиње са највећом уштедом.

KORAK 3: При разматрању уштеде s(i,j) одговарајућу грану (i,j)укључити у делимичну руту уколико се при томе не крше оперативнаограничења и уколико:а) ни чвор i ни чвор ј нису били укључени ни у једну делимичну руту,б) је један од чворова i или ј већ укључен у неку постојећу делимичнуруту и уколико тај чвор није унутрашњи чвор у рути,в) су оба чвора i и ј укључена у две различите делимичне руте и ниједанод тих чворова није унутрашњи у тим рутама у ком случају је могућеспојити делимичне руте у једну.

КОРАК 4: Када је листа уштеда потрошена до краја завршити сa aлгоритмом.

а)

б)






резултати

Адекватно решено


има за последицу смањењетранспортних трошкова иповећање квалитетапружене транспортнеуслуге што је један одциљева сваке организације.





Documents

Ekoloska (city) logistika 8ttl.masfak.ni.ac.rs/21ECL/Predavanja8.2.pdf · УНИВЕРЗИТЕТУНИШУ МАШИНСКИФАКУЛТЕТ ЕКОЛОШКА (city) ЛОГИСТИКА