Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Задача рационального обеспечения топливом энергопредприятий является одной из насущных проблем не только электроэнергетики. В решении задачи топливоснабжения принимают участие функциональные подразделения предприятий энергетической, топливной и транспортной отраслей. Эти отрасли технологически взаимосвязаны между собой, при этом имеется ряд проблем экономического характера, для решения которых требуется комплексный подход.

Основная задача управления транспортной системой энергетического предприятия - добиться оптимальной неравномерности разгрузки и возврата вагонов, чтобы при обеспечении равномерной поставки угля на производство сокращались накладные расходы, связанные с разгрузочными и складскими операциям и временем простоя вагонов.

На ПТС распределяется три вида ресурсов: груженные вагоны, порожние вагоны и непосредственно уголь. Все эти ресурсы взаимосвязаны между собой и распределение одного ресурса влияет на остальные. Затраты на транспортировку и хранение вагонов на ПТС рассчитываются исходя из времени нахождения вагонов на ПТС.

При условии учета каждого вагона объем информации для решения задачи увеличивается в несколько раз. В данном случае возможно использовать для учеты время вхождения вагонов в ПТС и таким образом перейти к учету отдельных групп вагонов.

Рассмотрим постановку задачи взаимодействия промышленного железнодорожного транспорта и энергопредприятия.

Транспортная сеть состоит из P={p₁, p₂ ,...,p_N} пунктов, соединенных направленными путями (p_i, p_j) i≠j, p_i, p_j ∈P. Пусть [0, T] - интервал оптимизации функционирования промышленной транспортной системы. Для каждого момента времени t∈Z₀={0, 1, ...} на множестве P пунктов сети определена функция производства и потребления q_i(t):

- потребность в порожних вагонах в пункте p_i;

- потребность в груженных вагонах в пункте p_i;

- потребность в угле пункте p_i;

d_ij(t)≥0, i≠j - пропускная способность пути (p_i, p_j);

при i=j d_ii(t) означает величину емкости склада пункта p_i;

- количество груженных вагонов, выходящих в момент t из пункта и входящих в пункт p_i в момент времени t+t_ij, где t_ij - время транспортировки груза, а τ - время входа группы вагонов на ПТС на выставочные пути;

- количество порожних вагонов, выходящих в момент t из пункта p_i и приходящих в пункт p_j в момент времени t+t_ij, где t_ij - время движения порожних вагонов от потребителя к поставщику, а τ - время входа группы вагонов на ПТС через выставочные пути;

  -количество угля из узла p_i в узел p_j;

- запас груженных вагонов пункта p_i в момент времени t, а τ - время входа группы вагонов на ПТС на выставочные пути;

- запас порожних вагонов в момент t пункта p_i, а τ - время входа группы вагонов на ПТС через выставочные пути;

  - запас угля узла p_i в момент времени t;

- стоимость перемещения вагонов из пункта p_i в пункт p_j;

- стоимость перемещения угля из пункта p_i в пункт p_j;

- стоимость хранения угля в пункте  (фактически складывается из затрат по выгрузке угля на склад и подаче со склада в производство);

v - средняя норма загрузки вагона;

w(t-t) - ставка платы за пользование вагонами;

Оптимальное распределение груженных, порожних вагонов и потоков угля ставится как задача минимизации транспортно-производственных расходов:

I=I₁ +I₂+I ₃⇒ min

Где I₁ - уравнение распределения груженных вагонов:

;

Где I₂ - уравнение распределения порожних вагонов:

;

Где I₃ - уравнение распределения потоков угля:

.

При расчетах по данной модели необходимо учитывать следующие ограничения:

Динамика запаса порожних вагонов.

В аналитическом выражении запас порожних вагонов равен запасу порожних вагонов в предыдущее время, плюс поступление порожних вагонов от всех потребителей j за вычетом порожних вагонов, находящихся под погрузкой, минус отправление вагонов по другим узлам.

Динамика запаса груженных вагонов.

.

Динамика запаса угля.

.

Погрузки вагонов:

.

Данное выражение показывает, что количество порожних вагонов в пункте p_i, находящихся под погрузкой, превращаются в эквивалентный объем отправки продукции к потребителям.

Выгрузки вагонов:

.

Подачи угля:

.

При естественной неотрицательности поставок и периода оптимизации

,

Используя ДТЗЗ с преобразованием параметров ПТС, производим динамическую оптимизацию по критерию минимума транспортно - складских затрат и согласование работы ПТС энергетического предприятия и железнодорожного транспорта.

Данную модель предполагается использовать для ежесуточного планирования работы ТТЦ и промышленного железнодорожного транспорта.