Методика синтеза интегрированной системы доставки грузов (2002, 512с., MET0022-34)

С учетом перечисленных особенностей морфологического метода и процесса генерации вариантов системы доставки методика синтеза интегрированной системы доставки грузов включает в себя следующие шаги:

Шаг 1. Производится предварительное усечение исходной морфологической таблицы. Для каждой строки (функции) таблицы проверяются все существующие модули по критериям типа Y_ф. Если модуль не соответствует требованиям по реализации данной функции, то он удаляется из таблицы. Однако, если после усечения строка становится пустой, т.е. нет модуля, который в отдельности может выполнить функцию, то проводится формирование комбинированных модулей или пересмотр требований к модулям. Комбинированные модули также проверяются на способность удовлетворить требованиям.

Шаг 2. Осуществляется синтез всех парных сочетаний модулей, содержащихся в двух первых строках таблицы. Полученные парные сочетания модулей оцениваются по критериям типа Y_с1 (т.е. по критериям, определяемым непосредственно в процессе формирования варианта) и ранжируются. Самый качественный вариант из этих сочетаний используется на следующем шаге, остальные резервируются.

Шаг 3. Полученный на предыдущем шаге вариант комбинируется с модулями из очередной строки таблицы. Полученные сочетания также оцениваются по критериям типа Y_с1 и ранжируются. Выбирается наиболее оптимальный вариант для следующего шага синтеза.

Шаг 4. Повторяется шаг 3 для очередных строк таблицы. Если на k-м шаге не получается удовлетворительное сочетание по критериям типа Y_с1 (рассматривая все комбинации полученного на (k-1)-м шаге с модулями k-й строки), то последовательно берутся по одному резервированные варианты (k-1)-го шага для формирования сочетаний с модулями k-й строки до момента появления удовлетворительного сочетания. Если удовлетворительное сочетание не будет найдено, то осуществляется возврат на (k—2)-й шаг. Операция возврата может продолжаться вплоть до пересмотра резервированных вариантов, синтезируемых из модулей первых двух строк таблицы.

Когда процесс синтеза достигает последней строки таблицы, полученные целостные варианты оцениваются не только по критериям типа Y_с1 но и по критериям типа Y_с2 (критерии, которые могут быть оценены только после формирования целостного варианта системы). Здесь могут быть два направления дальнейшего решения задачи:

1) среди полученных целостных вариантов выбирается самый качественный, и решение задачи на этом заканчивается. Применяется, когда время для решения задачи ограничено. Однако результат не является наилучшим;

2) цель второго направления — расширение круга рассматриваемых целостных вариантов системы, что повышает вероятность получения наиболее качественного варианта проектируемой системы доставки. Осуществляется возврат к предыдущим шагам для пересмотра резервированных вариантов сочетаний. Процедура возврата может быть приостановлена в следующих случаях:

- формируется целостный вариант, который, по мнению ЛПР, удовлетворяет всем требованиям;

- количество генерируемых целостных вариантов достигает некоторого предела, установленного ЛПР;

- ограничены ресурсы времени, выделенные для решения задачи.

На рис. 5.15 представлена блок-схема решения задачи синтеза интегрированной системы доставки грузов.

Рис. 5.15. Блок-схема синтеза системы доставки грузов морфологическим методом

Рассмотрим применение вышеизложенной методики синтеза интегрированной системы доставки грузов на следующем примере.

Задача: необходимо доставить опасный груз (взрывчатое вещество) от пункта A до пункта D) (рис. 5.16).

Рис. 5.16. Схема доставки (пример)

Схема доставки: автомобильный транспорт — железнодорожный транспорт — автомобильный транспорт.

Главная функция проектируемой системы — доставка груза от пункта А до пункта D.

Выявлены следующие подфункции системы:

- перевозка автомобильным транспортом по участку АВ;

- перевалка груза в терминале В;

- перевозка железнодорожным транспортом по участку ВС;

- перевалка груза в терминале С;

- перевозка автомобильным транспортом по участку CD.

Операции погрузки в пункте А и разгрузки в пункте D осуществляются соответственно грузоотправителем и грузополучателем.

С целью обеспечения безопасности при доставке ко всем участникам (далее модулям) проектируемой системы предъявляются следующие требования:

- наличие лицензии по реализации услуг, связанных с перевозкой опасного груза;

- наличие опыта работ с взрывчатыми веществами;

- наличие специализированных транспортных и технических средств.

Варианты проектируемой системы сравниваются по следующим нормативным параметрам:

- время доставки — не более 600 часов;

- общая стоимость доставки — не более 1000 у.е.;

- высокий уровень синхронизации (совместимости) при функционировании системы.

Маркетинговые исследования позволяют установить список модулей, удовлетворяющих перечисленным требованиям системы:

- для осуществления перевозки по участку АВ имеются три модуля — перевозчика АВ₁, АВ₂ и АВ₃. Стоимость их услуги 180, 190 и 200у.е.;

- в терминале можно привлекать к проекту два модуля: В₁ и В₂. Стоимость их услуг соответственно 120 и 130 у.е.;

- перевозка железнодорожным транспортом по участку ВС можно выполнить единственным модулем ВС₁. Стоимость перевозки 520 у.е.;

- для операции перевалки груза в терминале С имеются также два модуля: С₁ и С₂ со стоимостью услуги 130 и 200 у.е.;

- на участке CD груз можно перевести силами одного из трех модулей CD₁ , CD₂ и CD₃. Стоимость перевозки составляет соответственно 20, 30 и 50 у.е.

На основе проведенного анализа построим морфологическую таблицу (табл. 5.6).

Таблица 5.6 Морфологическая таблица (пример)

Как установлено, все модули соответствуют предъявляемым требованиям по обеспечению безопасности, поэтому при генерации вариантов необходимо оценить варианты только по критериям типов Y_с1 и Y_с2.

Процесс формирования вариантов начинается с двух первых строк таблицы. Результаты комбинирования парных сочетаний на этом шаге показаны ниже (варианты ранжированы, рядом указаны их оценки по критерию «общая стоимость доставки»).

АВ₁-В₁:300 АВ₁-В₂:310 АВ₂-В₁:310

АВ₂-В₂:320 АВ₃-В2:320 АВ₃-В₁:330

Выбирается самый лучший вариант (АВ₁-B₁) для дальнейшего синтеза, остальные пять вариантов резервируются.

Третья строка «Перевозка по участку ВС» имеет только один модуль ВС₁, поэтому результат синтеза на этом шаге: только один вариант АВ₁ - В₁ - ВС₁, стоимость доставки: 820 у.е.

При синтезе варианта АВ₁ - В₁ - ВС₁ с модулями следующей строки таблицы «Перевалка в терминале С» имеем две комбинации:

АВ₁-В₁-ВС₁-С₁: стоимость доставки 950 у.е.,

АВ₁-В₁-ВС₁-С₂: стоимость доставки 1020 у.е.

Второй вариант (АВ₁-В₁-ВС₁-С₂) не отвечает требованию по стоимости доставки (1020 > 1000). Поэтому результатом синтеза на данном шаге является единственный вариант: AB₁-B₁-ВС₁-С₁.

При включении модулей последней строки «Перевозка по участку CD» в систему получаем следующие целостные варианты:

AB₁-B₁-BC₁-C₁-CD₁

AB₁-B₁-BC₁-C₁-CD₂ и

AB₁-B₁-BC₁-C₁-CD₃.

Их стоимость доставки составляет 970, 980 и 1000 у.е., что соответствует требованию по стоимости. Чтобы увеличить число целостных вариантов для рассмотрения, осуществляются процедуры возврата. На предыдущих промежуточных шагах синтеза (синтез на четвертой и третьей строках) резервированные варианты отсутствовали. Поэтому рассматривается резервированный на первом шаге синтеза вариант АВ₁-В₂. Получаются еще три следующих целостных варианта:

AB₁-B₂-BC₁-C₁-CD₁ : стоимость доставки 980 у.е.,

AB₁-B₂-BC₁-C₁-CD₂ : стоимость доставки 990 у.е.,

AB₁-B₂-BC₁-C₁-CD₃ : стоимость доставки 1010 у.е. (исключается).

Целостные варианты оцениваются по критериям совместимости'системы (экспертным методом) и времени доставки (прогнозным методом). Результаты оценки показаны в табл. 5.7.

Таблица 5.7 Оценки вариантов

Варианты 1 и 3 исключаются из-за несоответствия по критерию времени доставки. Среди остальных вариантов второй вариант является наиболее предпочтительным.

Источник: Транспортная логистика: Учебник для транспортных вузов. / Под общей редакцией Л.Б. Миротина. — М.: Издательство «Экзамен», 2002. — С.341-346 (512 с.)