Визначення складу міжвузлових потоків

У табл. 4.11 наведено узагальнену матрицю міжвузлових потоків трикіль- цевої схеми КПМ.

Таблиця 4.11 – Узагальнена матриця міжвузлових потоків трикільцевої схеми КПМ

Узагальнена матриця міжвузлових потоків трикільцевої схеми КПК містить 36 X 36 * 1296 елементів, згрупованих у 9 груп по 12 х 12 = 144 елементи у кожній.

Групи елементів, що примикають до головної діагоналі матриці, відбивають міжвузлові потоки, що пересилаються у межах власних кілець СК – СК, ЗК – ЗК, ПК – ПК. Зі 144 елементів, що містять кожна з цих груп, 12 елементів, розташованих на головній діагоналі матриці, відбивають потоки рij всередині вузлів , які не перевозяться, отже, перевезенню підлягають 144 – 12 = 132 міжвузлові потоки .

Кожна з решти 6 груп відбиває міжкільцеві міжвузлові потоки СК – ЗК, СК – ПК, ЗК – СК, ЗК – ПК, ПК – СК, ПК – ЗК.

Зі 144 елементів, що містить кожна з зазначених груп, 12 х 11 = 132 потоки перевозяться від 12 вузлів кільця відправлення до 11 вузлів кільця призначення, а 12 потоків між перехідними вузлами обмінюються в цих вузлах безпосередньо.

Навантаження КПМ на однойменних ділянках КПМ усіх кілець через симетрію збігаються.

На рис. 4.12 наведено діаграми навантаження на ділянках КПМ СК за умов використання для перевезень посилок односторонніх КПМ.

Навантаження на кожній ділянці КПМ має 5 складових:

• – власні міжвузлові потоки кільця СК – СК;
• – перехідні міжкільцеві потоки СК – ЗК;
• – перехідні міжкільцеві потоки ЗК – СК;
• – перехідні міжкільцеві потоки СК – ПК;
• – перехідні міжкільцеві потоки ПК – СК.

Навантаження КПМ власними міжвузловими потоками СК – СК може бути знайдене шляхом підсумовування показників СОПП, що перевозяться між будь-яким вузлом к та рештою вузлів кільця:

• 1 потік між вузлами k і k+ 1; СОПП1 = 1•1 = 1;
• 1 потік між вузлами k і k + 2; СОПП2 = 1 •2 = 2;
• 1 потік між вузлами к і k+ 11; СОПП11 = 1•11 = 11.

Сумарне значення СОППk = СОПП1 + СОПП2 +...+ СОПП11 = 66.

Навантаження КПМ міжкільцевими потоками СК – ЗК складається з навантажень, що КПМ збирає у вузлах СК-02, СК-03, ..., СК-12 і доставляє в перехідний вузол СК-01.

Навантаження КПМ міжкільцевими потоками ЗК – СК складається з навантажень, що КПМ одержує у перехідному вузлі СК-01 і розвозить до вузлів СК-02, СК-03, ..., СК-12.

Навантаження КПМ міжкільцевими потоками СК – ПК складається з навантажень, що КПМ збирає у вузлах СК-12, СК-01, ..., СК-10 і доставляє в перехідний вузол СК-11.

Навантаження КПМ міжкільцевими потоками ПК – СК складається з навантажень, що КПМ одержує у перехідному вузлі СК-11 і розвозить до вузлів СК-12, СК-01, ..., СК-10.

Зауважимо, що сума СОПП СК – ЗК або СК – ПК, що КПМ збирає у будь- якому вузлі, і СОПП ЗК – СК або ПК – СК, що КПМ завозить у цей вузол, постійна і дорівнює 132; сума всіх СОПП на кожній ділянці КПМ також постійна і складає 330; повна сума всіх СОПП, що перевозяться КПМ, дорівнює 330•12 = 3960.

Рисунок 4.12 – Діаграми навантаження односторонніх КПМ на ділянках СК

На рис. 4.13 наведено діаграми навантажень на ділянках КПМ СК за умов використання для перевезень посилок двосторонніх КПМ.

Рисунок 4.13 – Діаграми навантаження двосторонніх КПМ на ділянках СК

Прямий КПМ СК – СК при проходженні через довільний вузол к містить:

• 5.5 міжвузлових потоків від вузлів, що передують вузлу к, тобто від вузлів k-1, k-2, ..., k-6;
• 4.5 міжвузлових потоків від вузлів, що передують вузлу к – 1, тобто від вузлів k – 2, k – 3, k-6;
• 0,5 міжвузлових потоків від вузла k – 5 до вузла k – 6.

Усього прямий КПМ СК – СК містить 5,5 + 4,5 +...+ 0,5 = 18 міжвузлових потоків.

Зворотний КПМ СК – СК при проходженні через зазначений вузол к також містить 18 міжвузлових потоків з тією лише різницею, що зазначені потоки перевозяться не від вузлів, що передують вузлу k, а від вузлів, що йдуть за ним.

На відзнаку від перевезень міжкільцевих потоків односторонніми КПМ, за яких у кожному вузлі кільця СК КПМ здає 24 потоки, що надходять з вузлів ЗК і ПК, та приймає 24 потоки, що відправляються до вузлів ЗК і ПК, при перевезенні міжкільцевих потоків двосторонніми КПМ у кожному вузлі кільця СК КПМ лише здає по 12 міжвузлових потоків ЗК – СК, ПК – СК або лише приймає по 12 міжвузлових потоків СК – ЗК, СК – ПК.

Сумарний потік СК складає СОППі = 2160, що у 3960 / 2160 = 1,83 рази менше ніж значення СОППi при використанні для перевезень посилок односторонніх КПМ.

Для зручності порівняння результатів прийнята єдина нумерація вузлів усіх кілець за годинниковою стрілкою, починаючи з вузлів, розташованих між перехідними вузлами кожного кільця. Значення СОПП за наявності трьох двосторонніх КПМ отримані для випадку перевезення посилок по найкоротших шляхах (при перевезенні посилок між діаметрально розташованими вузлами, значення СОПП ділиться між прямим і зворотним КПМ навпіл).

Необхідно підкреслити, що застосування КПМ може бути ефективним лише у разі здійснення перевезень посилок у контейнерах і забезпечення вільного доступу до усіх контейнерів в усіх вузлах КПМ, що виключає необхідність вивантаження "заважаючих" контейнерів перед вивантаженням контейнерів, що надходять у цей вузол, і необхідність "ущільнення" контейнерів перед завантаженням раніше вивантажених "заважаючих" контейнерів і завантаженням контейнерів, що спрямовуються з цього вузла до наступних вузлів кільця.

Для забезпечення вільного доступу до усіх контейнерів завантажувально- розвантажувальна платформа вузла має бути виконана на рівні бортів кузова контейнеровоза з П-подібним поглибленням, довжина і ширина якого дещо перевищують довжину і ширину кузова контейнеровоза, в яке контейнеровоз заходить заднім ходом.

Контейнеровоз виконаний на базі великовантажного автомобіля з бортами, що складаються, з'єднаними за допомогою петель з рамою кузова контейнеровоза. У вузлі обміну нижня частина борта опускається на завантажувально- розвантажувальну платформу і служить як перехідний майданчик між платформою і контейнеровозом, а верхня – обертається в горизонтальне положення, утворюючи козирок, що захищає від негоди.

На рис. 4.14 наведено схематичний вид контейнеровоза з вільним доступом до усіх контейнерів.

Рисунок 4.14 – Схематичний вид контейнеровоза з вільним доступом до усіх контейнерів (а – у похідному стані, б – у стані розвантаження і завантаження)

Передбачено можливість установки контейнерів у відведених для них "штатних" місцях у чотирьох рядах:

• – лівий і правий зовнішні ряди контейнерів розвантажуються і завантажуються відповідно через лівий і правий перехідні майданчики;
• – лівий і правий внутрішні ряди контейнерів розвантажуються і завантажуються з центрального проходу в кузові контейнеровоза через перехідний майданчик заднього борту.

Окрім контейнерів, що перевозяться на "штатних" місцях передбачено можливість перевезення контейнерів з цього вузла до наступного за КПМ вузла в центральному проході контейнеровоза.

Для запобігання зміщення контейнерів лівого і правого внутрішніх рядів, а також контейнерів, що перевозяться в центральному проході контейнеровоза, передбачено відповідні замки.

Як показують розрахунки, при використанні контейнерів масою до 250 кг, розміри яких в плані складають 0,82×0,47 м, в одному ряду контейнеровоза на базі стандартного кузова розмірами 13,2×2,4 м, може бути забезпечене перевезення 16 контейнерів в одному ряду, всього 64 – 80 контейнерів (з урахуванням контейнерів, що перевозяться в центральному ряду). При цьому сумарна маса контейнерів, що перевозяться, не перевищить 20 т.

Підкреслимо, що протяжності реальних КПМ України: східного (Київ – Чернігів – Суми – Полтава – Харків – Луганськ – Донецьк – Дніпропетровськ – Черкаси – Київ); західного (Київ – Вінниця – Хмельницький – Чернівці – Тернопіль. – Івано-Франківськ – Ужгород – Львів – Луцьк – Рівне – Житомир – Київ); південного (Вінниця – Кіровоград – Дніпропетровськ – Запоріжжя – Сімферополь – Херсон – Миколаїв – Одеса – Вінниця) складають відповідно 1963, 1956, 1916 км, що при середній швидкості ПА 50 км/год і середньому часі обмінювання посилок у вузлі 1 год. забезпечує можливість проходження КПМ в межах одного кільця за час, що не перевищує 48 год., а проходження КПМ в межах двох кілець – за час, що не перевищує 96 год.

За необхідності забезпечення щодобового курсування контейнеровозів через усі вузли усіх кілець, в кожному "поодинокому" кільці одночасно повинні курсувати в кожному напрямі два контейнеровози з інтервалом 24 год. При цьому загальна кількість "поодиноких" КПМ складе 12.

Беручи до уваги, що кожний контейнеровоз через визначені проміжки часу повинен виводитися з КПМ на ТО або поточний ремонт, на кожному кільці повинен бути передбачений додатковий (п'ятий) контейнеровоз, з урахуванням яких загальна кількість контейнеровозів у схемі перевезення посилок за КПМ складе 15.

Враховуючи, що зазначені 15 контейнеровозів повинні перевозити посилки, що надходять в обласні вузли протягом двох діб, середнє навантаження на один контейнеровоз складе 100 • 2 / 15 = 13,33 т, що при вантажопідйомності контейнеровоза 20 т забезпечить резерв вантажопідйомності 6,67 т, достатній для покриття потреби підвищення його вантажопідйомності протягом декількох років.

Для дотримання режимів праці й відпочинку водіїв мають бути передбачені заміни бригад водіїв у встановлених для цього вузлах КПМ.

З урахуванням цього, нормативні строки пересилання посилок в межах одного кільця не перевищать 2 діб, а в межах двох кілець – 5 діб, що практично збігається з існуючими нормативними строками пересилання посилок між обласними центрами України. Наявність трьох перехідних вузлів СК – ЗК, ЗК – СК (Київ), СК – ПК, ПК – СК (Дніпропетровськ) і ЗК – ПК, ПК – ЗК (Вінниця) дозволяє розосередити обмінювання посилок і суттєво зменшити кількість посилок, що обмінюються в кожному з них.

Існуюча МПЗ магістральних перевезень пошти містить 20 центральних ПМ, що з'єднують Київ з 25 ОЦ України, 15 регіональних ПМ, що з'єднують деякі ОЦ України між собою, і декілька додаткових ПМ, усього близько 40 магістральних ПМ, кожним з яких перевозяться усі види пошти і ПВ. При цьому на один ОЦ припадає, в середньому, 40/25 = 1,6 ПМ.

Середній час оборотності одного магістрального ПМ складає = 3 доби, внаслідок чого в МПЗ одночасно під магістральні перевезення пошти і ПВ використовується 40 • 3 = 120 ПМ, якими перевозяться 25 • 25 •3= 1875 міжобласних поштових потоків.

Якщо вважати, що вантажопідйомності ПА діляться приблизно порівну між посилками та іншими видами пошти і ПВ, то зростання об'ємів потоків поштових посилок на 20% за рік має бути забезпечене щорічним 10% зростанням вантажопідйомності усіх ПА або відповідним збільшенням їх кількості.

Таким чином, потрібне 20% щорічне підвищення вантажопідйомності 15 контейнеровозів великої вантажопідйомності або 10% підвищення вантажопідйомності 120 ПА середньої вантажопідйомності.