Выбор техники и организации технологических процессов
I. Общие положения
Цель курсового проекта по выбору техники и организации технологических процессов в городском хозяйстве – закрепление и углубление знаний, полученных при изучении дисциплины «Техника и технология отраслей городского хозяйства».
Курсовой проект состоит из 2-х разделов: 1 – городской транспорт; 2 – санитарная очистка города. В результате выполнения курсового проекта студенты приобретают навыки обоснования вида транспорта на открываемом маршруте, построения рациональных маршрутов грузовых перевозок, обеспечивающих сокращение транспортных расходов, сравнения и выбора технологических схем сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории города.
В процессе выполнения курсового проекта студенты знакомятся и используют для расчетов действующие нормативные документы, регламентирующие деятельность городского транспорта и санитарной очистки города. При нахождении оптимального плана порожних ездок студенты пользуются ПК и программой «Optimal».
Курсовой проект выполняется в соответствии с учебным планом вне аудиторских занятий. Общая трудоемкость выполнения проекта составляет 48 часов.
Курсовой проект выполняется под руководством преподавателя, который выдает индивидуальные задания, проводит консультации, проверяет и принимает защиту курсового проекта.
Курсовой проект выполняется в виде пояснительной записки, которая должна содержать титульный лист, задание на разработку курсового проекта, схемы, расчеты и пояснения к ним, оглавление, список использованной литературы. Страницы пояснительной записки должны иметь сквозную нумерацию. Таблицы, схемы, рисунки должны быть также пронумерованы.
II. Состав курсового проекта1. Городской транспорт
1.1. Выбор вида городского пассажирского транспорта на вновь открываемый маршрут.
1.2. Построение рациональных маршрутов грузовых перевозок (увязка ездок).
2. Санитарная очистка городов.
2.1. Определение объемов накопления твердых бытовых отходов, потребного количества спецтехники и очередности объезда домовладений мусоровозами и контейнеровозами.
2.2. Сравнение технологических схем сбора и транспортировки твердых бытовых отходов к местам обезвреживания.
III. Задания и методические указания по выполнению курсового проекта 1. Городской транспорт 1.1. Выбор вида городского пассажирского транспорта на вновь открываемый маршрут В городе для улучшения транспортного обслуживания населения нового жилого района предусматривается открытие радиального маршрута, связывающего центр района с центром города.
Проектируемый маршрут имеет следующую характеристику:
Протяженность маршрута _______ км
Ожидаемый максимальный
пассажирский поток в “час пик”______ пасс. в одну сторону
Среднесуточная продолжительность работы
транспортных средств на маршруте ________ ч
В качестве основы для выбора экономически целесообразного вида транспорта и транспортных средств предлагаются:
I вариант – трамвай типа _________, вместимостью _______ мест для сидения и ______ кв.м свободной площади пола;
II вариант – троллейбус типа _________, вместимостью ______ мест для сидения и ______ кв.м свободной площади пола;
III вариант – автобус типа _________, вместимостью ______ мест для сидения и ______ кв.м свободной площади пола.
Технико-эксплуатационные показатели по видам транспорта составляют:
- коэффициент выпуска подвижного состава на линию
трамвай - ___________;
троллейбус - ___________;
автобус - ___________;
- средняя эксплуатационная скорость
трамвай - ___________ км/ч;
троллейбус - ___________ км/ч;
автобус - ___________ км/ч.
Экономически эффективным считается вариант, у которого приведенные затраты будут минимальными.
Для расчета экономической эффективности следует определить по каждому варианту капитальные вложения, эксплуатационные расходы и приведенные затраты.
Приведенные затраты определяются по формуле:
П = С + Ен К , (1)
где
С – годовые эксплуатационные расходы, тыс.руб.;
Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,16;
К – капитальные вложения, тыс.руб.
Основные показатели вариантов проекта пассажирского транспорта на маршруте сводятся в таблицу (см. табл.1).
Таблица 1 Основные показатели вариантов проекта
пассажирского транспорта на маршруте
|
Показатели |
Единицы измерения |
Трамвай типа ______ |
Троллейбус типа ______ |
Автобус типа ______ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Протяженность транспортной линии в однопутном исчислении |
км |
|||
|
Вагоны (машины) в движении |
ед. |
|||
|
Коэффициент выпуска подвижного состава на линию |
- |
|||
|
Вагоны (машины) инвентарные |
ед. |
|||
|
Пробег вагонов (машин) за год |
км |
|||
|
Время оборота вагона (машины) на маршруте |
ч |
|||
|
Нормативная вместимость вагона (машины) |
мест |
где
Пmax – ожидаемый максимальный пассажиропоток в «час пик», пасс. в одну сторону;
tоб – время оборота вагона (машины) на маршруте, ч;
е – нормативная вместимость вагона (машины), мест.
Нормативная вместимость вагона (машины) определяется количеством мест для сидения плюс 4 чел. на кв.м свободной площади пола салона.
Время оборота вагона (машины) на маршруте определяется по формуле:
где
Lм – протяженность маршрута, км;
Vэ – средняя скорость эксплуатации вагонов (машин) на маршруте, км/ч.
Пробег вагонов (машин) на маршруте за год определяется по формуле:
где
tср – среднесуточная продолжительность работы вагона (машины) на маршруте, ч;
Vэ – средняя эксплуатационная скорость вагона (машины), км/ч.
Расчеты капитальных вложений и ожидаемых эксплуатационных расходов по вариантам проекта пассажирского транспорта на маршруте сводятся в таблицы (см. табл. 2, 3). Данные о капитальных вложениях и эксплуатационных расходах на единицу измерения выдает руководитель курсового проектирования.
Таблица 2
Капитальные вложения в варианты проекта пассажирского транспорта на маршруте
|
Элементы капитальных вложений |
В расчете на какую единицу измерения |
Трамвай |
Троллейбус |
Автобус |
||||||
|
Количество единиц |
На единицу, тыс. руб. |
Всего, тыс. руб. |
Количество единиц |
На единицу, тыс. руб. |
Всего, Тыс. руб. |
Количество единиц |
На единицу, тыс. руб. |
Всего, тыс. руб. |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Подвижной состав |
инвентарная единица |
|||||||||
 |
-“- |
|||||||||
|
Тяговые подстанции |
вагон (машина) в движении |
|||||||||
|
Рельсовый путь (обособленное полотно) |
км однопутной линии |
|||||||||
|
Контактная и кабельная сеть |
-“- |
|||||||||
|
Автозаправочные станции |
машина в движении |
|||||||||
|
Итого |
||||||||||
Таблица 3
Ожидаемые эксплуатационные расходы по вариантам проекта
пассажирского транспорта на маршруте
|
Вид эксплуатационных расходов |
В расчете на какую единицу измерения |
Трамвай |
Троллейбус |
Автобус |
||||||
|
Количество единиц |
На единицу в год, тыс.руб. |
Всего за год, тыс. руб. |
Количество единиц |
На единицу в год, тыс.руб. |
Всего за год, тыс. руб. |
Количество единиц |
На единицу в год, тыс.руб. |
Всего за год, тыс. руб. |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
На движение |
10 тыс. вагоно-(машино)-км |
|||||||||
 |
инвентарная единица |
|||||||||
|
По тяговым подстанциям |
вагон в движении |
|||||||||
|
На содержание авто-заправочной станции |
машина в движении |
|||||||||
|
На содержание рельсового пути |
км однопутной линии |
|||||||||
|
На содержание проезжей части улиц |
км полосы движения |
|||||||||
|
На содерж. контакт-ной и кабельной сети |
км однопутной линии |
|||||||||
|
Итого |
||||||||||
Расчеты эффективности вариантов проекта пассажирского транспорта на маршруте сводят в таблицу (см. табл. 4).
Таблица 4 Основные показатели расчета эффективности вариантов проекта пассажирского транспорта на маршруте
|
Показатель |
Трамвай типа _____ |
Троллейбус типа ______ |
Автобус типа ______ |
|
Капитальные вложения, тыс.руб. |
|||
|
Эксплуатационные расходы, тыс.руб. в год |
|||
|
Приведенные затраты, тыс.руб. в год |
По наименьшей сумме приведенных затрат делается вывод о целесообразности использования конкретного вида транспорта на вновь открываемом маршруте.
1.2. Построение рациональных маршрутов грузовых перевозок (увязка ездок) При выполнении заявок на грузовые перевозки перевозчик (автотранспортное предприятие), как правило, осуществляет перевозки грузов по маятниковым маршрутам, что не обеспечивает улучшения использования транспортных средств (коэффициент использования пробега на таком маршруте составляет 0,5). При этом расчеты клиентов с перевозчиком за перевозку грузов могут производиться по различным тарифам (общим, покилометровым или почасовым), предусмотренным в договорах.
При массовых перевозках однородных грузов, требующих использования однотипного подвижного состава и совпадающих
во времени выполнения, у перевозчика появляется возможность повышения эффективности использования транспортных средств, что приводит к снижению себестоимости перевозок и росту прибыли (в дополнение к прибыли, заложенной в тарифах). Это достигается при выполнении объема перевозок в тоннах с наименьшим порожним пробегом. Получив с клиентов оплату за перевозку грузов по маятниковым маршрутам, перевозчик, сокращая порожние пробеги, добивается тем самым снижения себестоимости за счет снижения расходов, зависящих от пробега. При этом прибыль, заложенная в тарифах, возрастает на величину снижения себестоимости перевозок.
Сокращение порожних пробегов транспортных средств при перевозках грузов достигается на основе разработки и четкой реализации оптимального плана порожних ездок. При разработке такого плана используют метод решения транспортной задачи линейного программирования.
Разработка рациональных маршрутов грузовых перевозок осуществляется в следующей последовательности:
1. Отбор перевозчиком из всей совокупности заявок на грузовые перевозки заявок на перевозку однородных грузов, требующих использования однотипного транспортного средства и совпадающих во времени (рабочая смена).
2. Выбор перевозчиком из совокупности имеющихся однотипных транспортных средств, соответствующих характеру перевозимых грузов, средств экономически целесообразных.
3. Определение количества груженых ездок от отправителей грузов к получателям по маятниковым маршрутам.
4. Нахождение оптимального плана порожних ездок.
5. Построение рациональных маршрутов грузовых перевозок (увязка ездок) с обоснованием выбора первого пункта погрузки на кольцевых маршрутах.
6. Сравнение 2-х вариантов грузовых перевозок:
1 вариант – перевозка грузов только по маятниковым маршрутам;
2 вариант – перевозка грузов по маршрутам, составленным с учетом реализации оптимального плана порожних ездок.
Исходные данные:
1. Схема транспортной сети с размещением на ней перевозчика, отправителей и получателей грузов (выдается индивидуально каждому студенту руководителем курсового проектирования).
2. Заявки на грузовые перевозки однородных грузов в течение рабочей смены (табл.5).
3. Перевозчик располагает достаточным количеством автомобилей-самосвалов марки ________, грузоподъемностью _________ тонн и марки _________, грузоподъемностью _________ тонн, с соответствующей себестоимостью 1 км пробега ______ руб. и _______ руб.
4. Перевозка грузов автомобилями-самосвалами будет осуществляться при следующих технико-эксплуатационных показателях:
- средняя техническая скорость – 25 км/ч;
- время простоя автомобиля-самосвала под погрузкой-разгрузкой – 3 мин.на 1 т грузоподъемности;
- коэффициент использования номинальной грузоподъемности автомобиля при перевозке грузов I класса – 1,0, II класса – 0,8, III класса – 0,6, IV класса – 0,5.
5. Тарифы за перевозку грузов:
а) общие (табл.6); б) покилометровые (табл.7); в) почасовые (табл.8).
На рис. 1 приведен пример схемы транспортной сети с размещением на ней перевозчика, отправителей и получателей грузов, приведенных в табл.5.
Таблица 5
Заявки на грузовые перевозки однородных грузов
в течение рабочей смены
|
Отправители груза |
Усл. обозн. |
Получатели груза |
Усл. обозн. |
Кол-во груза |
Класс груза |
Кол-во ездок |
|
Угольный склад, Уголь, 170 т |
А1 |
Котельная-1 |
Б1 |
60 т |
I |
|
|
Котельная-2 |
Б2 |
35 т |
I |
|||
|
Котельная-3 |
Б3 |
75 т |
I |
|||
|
Железнодорожная станция, Щебень, 120 т, Уголь, 30 т |
А2 |
Завод железобетонных изделий |
Б4 |
120 т |
I |
|
|
Угольный склад |
Б5 |
30 т |
I |
|||
|
Мебельный комбинат, Опилки, 40 т |
А3 |
Тепличный комбинат |
Б6 |
40 т |
IV |
|
|
Завод «Металлист», Металлическая стружка, 100 т |
А4 |
База вторчермет |
Б7 |
100 т |
II |
|
|
Строительный объект, Грунт, 40 т |
А5 |
ЖЭО |
Б8 |
40 т |
I |
Общие тарифы на перевозку грузов (в руб. за 1 т)*
|
Расстояние перевозки, км |
Тариф |
Расстояние перевозки, км |
Тариф |
|
1 |
16,0 |
11 |
28,6 |
|
2 |
17,2 |
12 |
30,4 |
|
3 |
18,4 |
13 |
32,2 |
|
4 |
19,6 |
14 |
34,0 |
|
5 |
20,8 |
15 |
35,8 |
|
6 |
22,0 |
16 |
37,6 |
|
7 |
23,2 |
17 |
39,4 |
|
8 |
24,4 |
18 |
41,2 |
|
9 |
25,6 |
19 |
43,0 |
|
10 |
26,8 |
20 |
44,8 |
Таблица 7
Покилометровые тарифы (в руб. за 1 км)
|
Грузоподъемность автомобиля, т |
||||
|
До 0,5 включительно |
Свыше 0,5 до 1,5 |
Свыше 1,5 до 3,0 |
Свыше 3,0 до 5,0 |
Свыше 5,0 за каждую дополнительную тонну грузоподъем-ности |
|
6,16 |
6,40 |
6,64 |
7,12 |
+ 1,72 |
Почасовые тарифы (руб. за 1 ч)
|
Грузоподъемность автомобиля, т |
|||||
|
До 0,5 включительно |
Свыше 0,5 до 1,5 |
Свыше 1,5 до 3,0 |
Свыше 3,0 до 5,0 |
Свыше 5,0 за каждую дополнительную тонну грузоподъем-ности |
|
|
68,8 |
71,2 |
74,8 |
85,6 |
+ 10,2 |
|
|
Дополнительная плата за каждый километр пробега сверх 9 км за 1 час работы (в руб./км) |
|||||
|
3,96 |
4,20 |
4,44 |
4,68 |
+ 0,88 |
|
Перед разработкой 1-го варианта грузовых перевозок ( перевозка по маятниковым маршрутам) необходимо выбрать экономически целесообразную марку автомобиля-самосвала на примере одного маятникового маршрута (например А1 – Б1 – А1).
На схеме транспортной сети находят кратчайшее расстояние между грузоотправителем и грузополучателем (в нашем примере – 12 км).
Потребное количество автомобилей-самосвалов соответствующей марки на маршрут определяется по формуле:
где
Тр – время выполнения перевозок на маршруте одним автомобилем соответствующей марки, ч;
Тсм – продолжительность рабочей смены, ч.
В расчетах, для получения целого числа автомобилей, можно отклониться от 8-часовой рабочей смены.
где
Тдв – общее время движения автомобиля на маршруте, необходимое для выполнения грузовых перевозок, ч;
Тп-р – общее время простоя автомобиля соответствующей грузоподъемности под погрузками-разгрузками при выполнении грузовых перевозок, ч.
где
Lобщ – общий пробег автомобиля соответствующей грузоподъемности на маршруте при выполнении объема грузовых перевозок, км;
Vt – средняя техническая скорость движения автомобиля, км/ч.
где
lг, lп – соответственно, груженый и порожний пробег автомобиля за одну ездку, км;
e – количество ездок (оборотов) автомобиля на маршруте.
Количество ездок (оборотов) автомобиля на маршруте (е) определяется по формуле:
где
Q – количество груза, доставляемое грузопотребителю, т;
q – номинальная грузоподъемность автомобиля, т;
kгр – коэффициент использования номинальной грузоподъемности автомобиля, принимаемый в расчетах в соответствии с классом перевозимого груза.
Общее время простоя автомобиля под погрузками и разгрузками (Тп-р) при выполнении грузовых перевозок на маршруте определяется по формуле:
где
tп-р – время простоя автомобиля под погрузкой-разгрузкой за одну ездку (оборот), ч.
Выбор экономически целесообразной марки автомобиля- самосвала определяется по наименьшей себестоимости (См) перевозок на маршруте, которая определяется по формуле:
где
i – марка автомобиля-самосвала;
После выбора экономически целесообразного автомобиля-самосвала на грузовых перевозках, приступают к разработке 1-го варианта грузовых перевозок, используя формулы 6-11. Результаты расчетов сводятся в табл.9.
Общий пробег (L) в гр.5 определяется по формуле:
где
Lн – нулевой пробег автомобиля от парка к пункту погрузки (А1, А2, …, Аn) и обратно в парк после последней разгрузки у грузополучателя(Б1, Б2, …, Бn), км.
При определении порожнего пробега (гр.9) следует учитывать, что после разгрузки в последней ездке автомобиль направляется в парк.
Все расстояния при перевозках, а также нулевые пробеги автомобилей определяются по схеме транспортной сети (рис.1) по кратчайшим расстояниям.
Полная себестоимость грузовых перевозок на маршрутах (гр.10) определяется по формуле:
где
скм – себестоимость 1 км пробега автомобиля-самосвала, выбранного для перевозок, руб.
Доходы перевозчика от перевозки грузов, а с другой стороны, расходы клиентов (поставщиков или получателей грузов), будут зависеть от объема транспортной работы (количества перевезенных тонн груза, выполненного общего пробега или автомобиле-часов работы) и вида применяемого тарифа за грузовые перевозки (соответственно, общего, покилометрового или почасового).
Таблица 9 Сводные показатели грузовых перевозок по маятниковым маршрутам
(1-й вариант)
|
Маршруты |
Показатели |
Доходы перевозчика (расходы клиентов), руб.по тарифам |
|||||||||||
|
Количество ездок |
Потребное количество автомобилей |
Время выполнения перевозок, ч |
Общий пробег, км |
Нулевой пробег,км |
Общий пробег на маршруте, км |
Груженый пробег на маршруте, км |
Порожний пробег на маршруте, км |
Себестоимость перевозки, руб. |
|||||
|
Руб/т |
Руб/км |
Руб/ч |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
|
А1 – Б1 – А1
А2 – Б2 – А2 . . . А5 – Б8 – А5 |
|||||||||||||
|
Итого: |
|||||||||||||
Применяя все виды тарифов за грузовые перевозки, следует выявить, какой тариф выгоден перевозчику, а какой – клиентам.
Общая сумма доходов перевозчика будет складываться из доходов, полученных от перевозок по каждому маршруту.
Доход перевозчика от грузовых перевозок на i-том маршруте по общему тарифу определяется по формуле:
где
Тобщ – общий тариф за перевозку 1 т груза на соответствующее расстояние, руб;
kп – поправочный коэффициент, соответствующий классу груза;
Qе – количество тонн груза, перевозимых за одну ездку, т.
Доход перевозчика от грузовых перевозок на i-том маршруте по покилометровому тарифу определяется по формуле:
где
Ткм – тариф за 1 км пробега автомобиля соответствующей грузоподъемности, руб.;
Доход перевозчика от грузовых перевозок на i-том маршруте по почасовому тарифу определяется по формуле:
где
Тч – тариф за 1 час работы на перевозках автомобиля соответствующей грузоподъемности, руб.;
В завершение расчета 1-го варианта грузовых перевозок определяются коэффициенты использования пробега автомобилями-самосвалами: общий
Для нахождения оптимального плана порожних ездок составляется таблица (матрица) с исходными данными (табл.10).
В правых верхних углах клеток таблицы проставляются кратчайшие расстояния между отправителями и получателями грузов по схеме транспортной сети (рис.1). Количество ездок из пунктов А и количество ездок из пунктов Б проставляется на основании данных табл.5 с учетом грузоподъемности выбранного автомобиля. В приведенном примере количество ездок определено, исходя из грузоподъемности (q) автомобиля-самосвала, равной 5т.
Поиск оптимального плана осуществляется по программе «Optimal» на ПК.
Таблица 10
Исходные данные для нахождения оптимального
плана порожних ездок (пример)
|
Отправители |
Получатели |
Кол-во ездок |
|||||||
|
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 |
Б6 |
Б7 |
Б8 |
||
|
А1 |
12 |
6 |
2 |
8 |
0 |
11 |
4 |
5 |
34 |
|
А2 |
9 |
9 |
9 |
6 |
8 |
3 |
4 |
4 |
30 |
|
А3 |
5 |
12 |
6 |
4 |
8 |
7 |
11 |
7 |
16 |
|
А4 |
4 |
10 |
12 |
4 |
12 |
2 |
9 |
7 |
25 |
|
А5 |
9 |
2 |
2 |
8 |
4 |
11 |
7 |
7 |
8 |
|
Кол-во ездок |
12 |
7 |
15 |
24 |
6 |
16 |
25 |
8 |
113 |
Оптимальный план порожних ездок будет реализован, если после разгрузки в пунктах Б автомобиль будет подаваться указанное количество раз под погрузку в пункты А.
Для построения маршрутов грузовых перевозок (2-ой вариант) составляется таблица (матрица) совмещенных планов. Для этого в оптимальный план порожних ездок (табл.11) вписываются груженые ездки (из пунктов А в пункты Б).
Таблица 11
Оптимальный план порожних ездок (пример)
|
Отправители |
Получатели |
Кол-во ездок |
|||||||
|
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 |
Б6 |
Б7 |
Б8 |
||
|
А1 |
12 |
6 |
2 14 |
8 |
0 6 |
11 |
4 14 |
5 |
34 |
|
А2 |
9 |
9 |
9 |
6 |
8 |
3 11 |
4 11 |
4 8 |
30 |
|
А3 |
5 |
12 |
6 |
4 16 |
8 |
7 |
11 |
7 |
16 |
|
А4 |
4 12 |
10 |
12 |
4 8 |
12 |
2 5 |
9 |
7 |
25 |
|
А5 |
9 |
2 7 |
2 1 |
8 |
4 |
11 |
7 |
7 |
8 |
|
Кол-во ездок |
12 |
7 |
15 |
24 |
6 |
16 |
25 |
8 |
113 |
Маятниковый маршрут имеет место там, где в клетке есть груженые и порожние ездки (клетка А1 Б3). Количество ездок на маятниковом маршруте равно наименьшему числу ездок. В данном примере А1 – Б3 – А1 – 14 ездок.
Когда все маятниковые маршруты будут найдены, строят кольцевые маршруты путем построения контуров.
При этом, при вершинах контура должны чередоваться груженые и порожние ездки. В данном примере маршрут А1 – Б1 – А4 – Б7 – А1 – 12 ездок (сплошная линия); маршрут А2 – Б4 – А3 – Б6 – А2 – 11 ездок (пунктирная линия).
Количество ездок на кольцевом маршруте определяется наименьшим количеством ездок из числа порожних и груженых ездок при вершинах контура.
После нахождения всех маятниковых и кольцевых маршрутов их изображают графически, используя схему транспортной сети (рис.1). При этом груженая часть ездки по маршруту обозначается сплошной линией, а порожняя – пунктирной.
Таблица 12
Матрица совмещенных планов*) (пример)
|
Отправители |
Получатели |
Кол-во ездок |
|||||||
|
Б1 |
Б2 |
Б3 |
Б4 |
Б5 |
Б6 |
Б7 |
Б8 |
||
|
А1 |
  12 |
7 |
15 14 |
6 |
 14 |
34 |
|||
  |
24 |
6 |
 11 |
11 |
8 |
30 |
|||
|
А3 |
 16 |
16 |
16 |
||||||
|
А4 |
 12 |
8 |
5 |
25 |
25 |
||||
|
А5 |
7 |
1 |
8 |
8 |
|||||
|
Кол-во ездок |
12 |
7 |
15 |
24 |
6 |
16 |
25 |
8 |
113 |
По вновь найденным маршрутам определяется необходимое количество автомобилей на грузовые перевозки и рассчитываются показатели, характеризующие каждый маршрут и 2-ой вариант грузовых перевозок в целом. Расчеты сводят в таблицу (см.табл.13).
При определении нулевых пробегов по вновь построенным маршрутам следует учитывать, что на кольцевых маршрутах, с точки зрения их реализации, все равно с какого пункта А начинать перевозки. Поэтому выбор первого пункта погрузки на кольцевом маршруте необходимо произвести с учетом наименьшего нулевого пробега (пробег от парка до первого пункта погрузки плюс пробег от последнего пункта разгрузки до парка).
С использованием сводных показателей табл.13 определяются
В заключение приводится сравнение вариантов грузовых перевозок (табл.14) и производится анализ полученных результатов, который должен отразить причины изменения показателей.
Таблица 13
Сводные показатели грузовых перевозок по 2-му варианту
|
Маршруты |
Показатели |
||||||||
|
Количество ездок |
Потребное кол-во автомобилей |
Время выполнения перевозок, ч |
Общий пробег, км |
Нулевой пробег, км |
Общий пробег на маршруте, км |
Груженый пробег, на маршруте км |
Порожний пробег на маршруте, км |
Себестоимость перевозок, руб. |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
А1 – Б3 – А1 А1 – Б1 – А4 –Б7 – А1 . . . А2 – Б4 – А3 – Б6 – А2 |
|||||||||
|
Итого: |
|||||||||
Сравнение вариантов грузовых перевозок
|
№ п/п |
Показатели |
1-ый вариант |
2-ой вариант |
Отклонения (+, - ) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1. |
Потребное количество автомобилей |
|||
|
2. |
Общий пробег, км |
|||
|
3. |
Нулевой пробег, км |
|||
|
4. |
Общий пробег на маршрутах, км |
|||
|
5. |
Груженый пробег, км |
|||
|
6. |
Порожний пробег на маршрутах, км |
|||
|
7. |
Коэффициент использования пробега на маршрутах |
|||
|
8. |
Общий коэффициент использования пробега |
|||
|
9. |
Доход перевозчика, руб. |
|||
|
10. |
Себестоимость грузовых перевозок, руб. |
|||
|
11. |
Прибыль от грузовых перевозок, руб. |
2. Санитарная очистка городов 2.1. Определение объемов накопления твердых бытовых отходов, потребного количества спецтехники и очередности объезда домовладений мусоровозами и контейнеровозами В жилом районе, насчитывающем 12 микрорайонов[1], вводится система ежедневного вывоза твердых бытовых отходов.
В микрорайонах 1, 4, 7, 8, 10, 12, с общим количеством жителей ____ тыс.чел., предусматривается сбор отходов в несменяемые
контейнеры емкостью 100 л и вывоз мусоровозами марки ____ или марки ____ . В микрорайонах 2, 3, 5, 6, 9, 11, имеющих высокую плотность населения, с общим количеством жителей ____ тыс.чел., предусматривается сбор отходов в сменяемые контейнеры емкостью 750 л и вывоз контейнеровозами марки ____ или марки ____.
По результатам обследования установлено, что по 1-ой группе микрорайонов общий объем недельного накопления отходов составил ____ куб.м, со средней плотностью 0,35 т/куб.м, а по 2-ой группе микрорайонов - _____ куб.м, со средней плотностью 0,25 т/куб.м. При этом установлено, что днями наиболее равномерного накопления являются среда, четверг и пятница. В среднем в эти дни суточное накопление составляло 13,8 % по объему от недельного накопления.
Вывоз бытовых отходов из первой и второй группы микрорайонов будет осуществляться на полигон через пункт 6 на расстояние ___ км.
Себестоимость 1 км пробега мусоровоза - ______ руб., контейнеровоза - ______ руб.
 |
Для решения задачи сбора и транспортировки твердых бытовых отходов с территории жилого района необходимо:
1. Определить среднесуточный объем накопления отходов, подлежащий сбору и транспортировке.
2. Определить потребное количество несменяемых и сменных контейнеров.
3. Выбрать приемлемую марку мусоровоза и контейнеровоза и определить их количество.
4. Определить очередность объезда (составить маршрут) микрорайонов мусоровозами и контейнеровозами.
5. Определить себестоимость вывоза отходов мусоровозами и контейнеровозами.
Среднесуточный объем накопления твердых бытовых отходов на одного жителя в л/сут. определяется по формуле:
где
Vср , Vчт , Vпт – соответственно, накопление за среду, четверг и пятницу, л;
Кн – поправочный коэффициент недельного накопления;
Н – численность жителей в группе микрорайонов в дни наблюдений, чел.
Поправочный коэффициент недельного накопления твердых бытовых отходов определяется отношением среднего накопления в день за неделю к среднему накоплению в день за среду, четверг и пятницу.
Потребное количество несменяемых и сменяемых контейнеров, располагаемых на территории жилого района определяется по формуле:
где
Vb – среднесуточный объем накопления и транспортировки отходов, л;
е – емкость контейнера, л;
Кз – коэффициент заполнения контейнера, принимается равным 0,9.
Выбор марки мусоровоза и контейнеровоза осуществляется по следующим показателям: коэффициент использования массы (Км); удельная грузоподъемность (qуд); удельная вместимость кузова на 1 т грузоподъемности (Vуд); удельная мощность двигателя (Муд); коэффициент компактности (Кк); удельная себестоимость перевозки (Суд).
Коэффициент использования массы определяется по формуле:
где
q – номинальная грузоподъемность автомобиля, т;
mа – собственная масса автомобиля, т.
Удельная грузоподъемность определяется по формуле:
где
Vк – вместимость кузова, куб.м.
Удельная вместимость кузова на 1 т грузоподъемности определяется по формуле:
Удельная мощность двигателя определяется по формуле:
где
Мдв – мощность двигателя автомобиля, кВт;
mn – полная масса автомобиля с полезной нагрузкой, т.
Коэффициент компактности определяется по формуле:
где
Lа – длина автомобиля, м;
Bа – ширина автомобиля, м.
Удельная себестоимость перевозки определяется по формуле:
где
Скм – себестоимость 1 км пробега автомобиля, руб.;
Vб.о. – объем бытовых отходов, перевозимый мусоровозом в уплотненном состоянии, или контейнеровозом – в естественном состоянии, куб.м.
Для расчета показателей 21-25 необходимо составить таблицы технических характеристик мусоровозов и контейнеровозов, по маркам, предложенным руководителем курсового проекта (см. табл. 15).
Таблица 15
Техническая характеристика мусоровозов
(контейнеровозов)
|
Показатели |
Мусоровозы |
Контейнеровозы |
|||
|
Марка ______ |
Марка ______ |
Марка ______ |
Марка ______ |
||
|
Емкость кузова полезная (с учетом уплотнения, куб.м *) |
|||||
|
Номинальная грузоподъемность автомобиля, т |
|||||
|
Собственная масса автомобиля, т |
|||||
|
Мощность двигателя автомобиля, к Вт |
|||||
|
Полная масса автомобиля с полезной нагрузкой, т |
|||||
|
Длина автомобиля, м |
|||||
|
Ширина автомобиля, м |
|||||
Ежедневную потребность в мусоровозах и контейнеровозах для вывоза твердых бытовых отходов рассчитывают по формуле:
где
Рсут – суточная производительность мусоровоза (контейнеровоза), куб.м/сут.;
Кисп – коэффициент использования мусоровоза (контейнеровоза), принимается равным 0,8.
Суточная производительность мусоровоза (контейнеровоза) рассчитывается по формуле:
где
nр – количество рейсов, выполняемых мусоровозом (контейнеровозом) за рабочую смену (8 ч
Количество рейсов, выполняемых мусоровозом (контейнеровозом) за рабочую смену определяется по формуле:
где
Tсм – продолжительность рабочей смены, ч;
tр – время одного рейса, ч, определяемое по формуле:
где
tраб – время рабочего пробега мусоровоза (контейнеровоза) по маршруту при сборе бытовых отходов в микрорайонах, ч;
tпр – время пробега мусоровоза (контейнеровоза) от последнего пункта погрузки до полигона и обратно до первого пункта погрузки на маршруте, ч;
tразгр – время простоя под разгрузкой мусоровоза (контейнеровоза) на полигоне, включая время на санитарную обработку мусоровоза и контейнеров, ч. Принимается равным 0,4 ч для мусоровозов и 0,5 ч для контейнеровозов.
Время рабочего пробега мусоровоза (контейнеровоза) включает время на выгрузку отходов из несменяемых контейнеров в мусоровоз (время замены сменяемых контейнеров при вывозе отходов контейнеровозом), время передвижения мусоровоза (контейнеровоза) по маршруту сбора отходов, определяемое по формуле:
где
Lм – соответственно, протяженность маршрута сбора бытовых отходов мусоровозом по первой группе микрорайонов и контейнеровозом – по второй группе микрорайонов, км;
Vраб – соответственно, рабочая скорость движения мусоровоза и контейнеровоза, км/ч. Принимается равной для мусоровоза 5 км/ч, для контейнеровоза – 10 км/ч.
Время пробега мусоровоза (контейнеровоза) от последнего пункта погрузки до полигона и обратно до первого пункта погрузки на маршруте определяется по формуле:
где
Lп – расстояние от последнего пункта погрузки на маршруте до полигона и обратно до первого пункта погрузки на маршруте, км;
Vt – средняя техническая скорость движения мусоровоза (контейнеровоза), км/ч. Принимается равной 25 км/ч.
Для определения потребного количества мусоровозов и контейнеровозов с использованием формул 27 – 32 предлагается интуитивно составить маршрут движения мусоровоза по 1-ой группе микрорайонов и маршрут движения контейнеровоза по 2-ой группе микрорайонов, руководствуясь при этом кратчайшими расстояниями между центрами сбора бытовых отходов по схеме улично-дорожной сети жилого района.
На рис. 3 приведен пример маршрута движения мусоровоза по 1-ой группе микрорайонов, включающий центры 1, 4, 7, 8, 10, 12.
В данном примере протяженность маршрута (Lм) сбора бытовых отходов мусоровозом составляет 26 км (расстояние от п.1 до п.12).
Величина Lп составит 10 км (расстояние от п.12 до п.6) плюс двойное расстояние от п.6 до полигона плюс 6 км (расстояние от п.6 до п.1).
При определении количества рейсов (nр), выполняемых мусоровозом (контейнеровозом), целесообразно предусмотреть их 2-х сменную работу.
На рис.4 приведен пример маршрута движения контейнеровоза по 2-ой группе микрорайонов, включающий центры 2, 3, 5, 6, 9, 11.
В данном примере протяженность маршрута (Lм) контейнеровоза составляет 20 км.
Величина Lп составит 6 км (расстояние от п.11 до п.6) плюс двойное расстояние от п.6 до полигона.
После определения потребного количества мусоровозов и контейнеровозов для сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории жилого района по интуитивно составленным маршрутам, предлагается провести проверку составленных маршрутов на минимум пробега при объезде микрорайонов, то есть определить очередность объезда микрорайонов.
Для определения кратчайшего пути объезда заданных пунктов следует воспользоваться «методом сумм». Для чего строится и заполняется симметричная матрица, по главной диагонали которой располагаются пункты, включенные в маршрут, а в порожние клетки проставляются кратчайшие расстояния по схеме улично-дорожной сети (рис.2). Расстояния между пунктами проставляются дважды. После заполнения таблицы, суммируя расстояния по столбцам, находят итоговую строку – строку сумм.
В таблице 16 приведен пример составления симметричной матрицы маршрута движения контейнеровоза (см.
рис.4).
Таблица 16
Симметричная матрица маршрута движения
контейнеровоза по 2-ой группе микрорайонов
 |
5 |
8 |
10 |
10 |
6 |
 |
4 |
7 |
9 |
5 |
|
 |
4 |
3 |
5 |
3 |
|
 |
7 |
3 |
4 |
4 |
|
 |
9 |
5 |
4 |
4 |
|
 |
5 |
3 |
4 |
4 |
|
|
39 |
30 |
23 |
28 |
32 |
22 |
где
l – расстояние, км;
i – номер первого соседнего пункта;
j – номер второго соседнего пункта;
k – номер включаемого пункта.
В приведенном примере в начальном маршруте 6 – 5 – 2 при включении пункта 3 на участке 6 – 5:
на участке 5 – 2:
Место пункта 3 будет там, где приращение расстояния будет наименьшим. Если приращение расстояний будет одинаковым, то место пункта 3 – на любом участке.
В приведенном примере ?l6-5 = 10 + 4 – 10 = 4, а ?l5-2 = 4 + +7 – 9 = 2 . Следовательно, место пункта 3 на участке 5 – 2 и первоначальный маршрут дополнится и составит цепочку 6 – 5 – 3–2.
Вновь в симметричной матрице (табл.16) находят в строке сумм наибольшую из оставшихся сумм и пункт ей соответствующий. В данном примере это сумма 23 и пункт 9. Пункту 9 определяют место на участках цепочки 6 – 5 – 3 – 2, используя формулу (33), а именно ?l6-5 = 8 + 5 – 10 = 3, ?l5-3 = 5 + 3 – 4 = 4, ?l3-2 = 3 + 4 – 7 = 0.
Следовательно, место пункта 9 на участке 3– 2, а цепочка составит 6 – 5 – 3 – 9 – 2.
Определим место в полученной цепочке оставшемуся пункту 11. ?l6-5 = 6 + 4 – 10 = 0. Так как на участке 6 – 5 приращение расстояния равно 0, то место пункта 11 на этом участке и дальнейших расчетов по другим участкам цепочки производить не нужно.
Итак, очередность объезда пунктов контейнеровозам составит 6 – 11 – 5 – 3 – 9 – 2, что подтверждает правильность построенного интуитивно маршрута, приведенного на рис.4.
Если бы маршрут, построенный по «методу сумм», отличался от маршрута, построенного интуитивно, то необходимо было бы найти величину сокращения пробега и сумму снижения себестоимости перевозок контейнеровозом за один рейс и в целом за рабочий день.
Используя «метод сумм» необходимо построить маршрут движения мусоровоза по 1-ой группе микрорайонов и сравнить его с маршрутом, построенным интуитивно.
После построения маршрутов, определяется потребное количество мусоровозов и контейнеровозов при ежедневном вывозе твердых бытовых отходов с территории жилого района на полигон и сумма затрат на вывоз по 1-ой и 2-ой группе микрорайонов и в целом по жилому району.
2.2. Сравнение технологических схем сбора и транспортировки твердых бытовых отходов к местам обезвреживания
Необходимо сравнить три технологические схемы сбора и транспортировки твердых бытовых отходов к местам обезвреживания:
1. Технологическую схему сбора и транспортировки твердых бытовых отходов, изложенную в п.2.1 (сбор мусоровозами и контейнеровозами малой вместимости с доставкой через пункт 6 на полигон).
2. Технологическую схему сбора и транспортировки твердых бытовых отходов, изложенную в п.2.1, с доставкой и перегрузкой в пункте 6 в мусоровозы марки __________ , вместимостью _____ куб.м с последующей транспортировкой на полигон.
3. Технологическую схему сбора и транспортировки твердых бытовых отходов, изложенную в п.2.1, с доставкой на мусороперегрузочную станцию и погрузкой в уплотненном состоянии в грузовой автомобиль с универсальной платформой марки __________, грузоподъемностью _____ т с последующей доставкой на полигон.
Сравнение технологических схем и выбор экономически целесообразной произвести по критерию себестоимости транспортировки.
Следует учитывать, что 2-ая технологическая схема приводит к сокращению ежедневной потребности в мусоровозах и контейнеровозах малой емкости по сравнению с 1-ой технологической схемой, за счет сокращения времени пробега от пункта 6 до полигона и обратно. Поэтому необходимо определить количество мусоровозов и контейнеровозов, необходимых при этой схеме. При определении ежедневной потребности в мусоровозах большой емкости необходимо учитывать объем бытовых отходов, доставляемых в пункт 6 мусоровозами и контейнеровозами малой емкости, вместимость мусоровоза большой емкости, а также объем бытовых отходов, перевозимый им за рабочий день (смену или две смены). При этом учесть, что время простоя мусоровоза большой емкости под погрузкой-разгрузкой за один рейс суммарно составляет 1 час, а средняя техническая скорость (Vt) – 25 км/ч. Себестоимость 1 км пробега - _______ руб.
При 3-ей технологической схеме, прежде всего, необходимо определить мощность перегрузочной станции (Мпс) по формуле:
где
Н – количество жителей в обслуживаемом районе, чел.;
Vг – годовой объем накопления твердых бытовых отходов в обслуживаемом районе на одного жителя, т;
Кнер – коэффициент неравномерности накопления твердых бытовых отходов. Принять равным 1, 05.
При расчете затрат на транспортировку твердых бытовых отходов при 3-ей технологической схеме необходимо учесть, что:
1. Затраты будут складываться из затрат на сбор и транспортировку твердых бытовых отходов мусоровозами и контейнеровозами до мусороперегрузочной станции, затрат на уплотнение и затрат на транспортировку грузовыми автомобилями от мусороперегрузочной станции до полигона.
2. Мусороперегрузочная станция располагается на расстоянии ____ км. от пункта 6 по дороге в сторону к полигону и обеспечивает пятикратное уплотнение твердых бытовых отходов с формированием их в брикеты.
