IMPROVEMENT OF A SYSTEM CONTROLLING A PROCESS OF RAILCARS UNLOADING IN THE CONTEXT OF CHANGES IN TEMPERATURE MODE WHILE OPERATING

S. M. Turpak, I. O. Taran, O. O. Ostrohliad

Abstract


Context. The problems of cost minimizing for the delivery of raw materials, fuel and materials, while meeting all the requirements of end
user in terms of transportation, condition, quality and amount of the cargo, the compliance of the rolling stock with the equipment of
unloading points, etc. are still the key problems of efficient transportation management. A problem to improve a system controlling a process of cargo operations performance at industrial enterprises during the cold season, when well-managed process is considerably complicated by the influence of stochastic fluctuations in the environmental temperature remains to be topical one. Delivery cost experiences significant increase due to the growth of power consumption for the cargo defrosting.
The objective of the paper is to improve a system controlling a process of railcars unloading in terms of expectations of the negative
changes in the temperature mode owing to optimization of the railcars distribution among the unloading points by the criterion of the idle time
minimization.
Method. Two temperature modes are singled out: standard operating mode in terms of positive temperatures and a mode of necessity to
recover looseness of frozen cargos. The method of operative disbalance of incoming cargo flows has been developed to provide more rational
distribution of cargos within cargo loading/unloading complexes during the periods of temperature changes being typical for Ukrainian climate.
A new procedure to solve dynamic transportation problem with the varying intensity factor of incoming cargo flows in terms of time has been developed. A factor of minimum period for cargo operation has been proposed as an optimization criterion.
Results. Methodology has been developed basing upon a method of operative disbalance of incoming cargo flows. Experiments concerning
the methodology application have been carried out to improve the system controlling the process of railcars unloading in terms of changes in temperature mode.
Conclusions. Analysis of the research results has shown that the proposed approach decreases significantly the idle time of the railcars
in terms of temperature mode changes, reduces expenses connected with the railcars use as well as the expenses connected with the recovery
cargo looseness and operation of locomotives.

Keywords


cargo flow; dynamic transportation problem; criterion of minimum time; disbalance of supply stock; optimum distribution.

References


Van der Aalst W. M. P. Logistics: A Systems Oriented Approach,

Proceedings of Third International Working Conference on

Dynamic Modeling of Information Systems, 1992, pp. 169–190.

Taha H. A. Operations Research: An Introduction. Prentice Hall,

, 838 p.

Nunez A., Saez D. Hybrid Predictive Control for Dynamic

Transport Problems. Springer Verlag London, 2013, 169 p.

Stocchetti A., Scattola E. Supply chain management in industrial

production. A retrospective view, MPRA Paper , University Library

of Munich, Germany, 2011, 1(09), pp. 45–66.

Stock G. N., Greis N. P., Kasarda J. D. Enterprise logistics and

supply chain structure: the role of fit, Journal of Operations

Management, 2000, 18, pp. 531–547.

Kosenko O. V., Pushnina I. V. Model’ upravlenija na osnove

reshenija nesimmetrichnyh transportnyh zadach, Izvestija

Juzhnogo federal’nogo universiteta. Tehnicheskie nauki, 2013,

No. 2 (139), pp. 175–180.

Raskin L. G., Kirichenko I. O. Mnogoindeksnye zadachi linejnogo

programmirovanija (teorija, metody, prilozhenija). Moscow, Radio

i svjaz’, 1982, 240 p.

Dunaevskaja O. I., Raskin L. G. Zadacha transportnoj logistiki so

sluchajnoj stoimost’ju perevozok, Vestnik Har’kovskogo

nacional’nogo avtomobil’no-dorozhnogo universiteta, 2007,

No. 37, pp. 87–89.

Kosenko O. V. Povyshenie jeffektivnosti metodov reshenija

mnogoindeksnyh zadach raspredelenija resursov, Izvestija JuFU.

Tehnicheskie nauki, 2016, No. 4 (177), pp. 73–81.

Nechitajlo N. M. Transportnaja zadacha po kriteriju minimuma

obshhego vremeni s uchetom poter’ na promezhutochnuju

obrabotku resursov, Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Severo-

Kavkazskij region. Serija: estestvennye nauki, 2003, No. 3,

pp. 11–14.

Osykina Ju. A., Chernyshova G. D. Mnogokriterial’naja

transportnaja zadacha s razryvnoj celevoj funkciej, Vestnik

Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Serija: sistemnyj

analiz i informacionnye tehnologii, 2008, No. 2, pp. 10–12.

Kotenko I. A., Shikina E. D., Turovec S. D. Transportnaja zadacha

linejnogo programmirovanija na orgrafe sostojanij sistemy

massovogo obsluzhivanija, Matematicheskoe modelirovanie i

kraevye zadachi. Trudy decjatoj vserossijskoj nauchnoj konferencii

s mezhdunarodnym uchastiem: v 3-h tomah, 2016, pp. 133–

Aleksandrov A. Je., Jakushev N. V. Stohasticheskaja postanovka

dinamicheskoj transportnoj zadachi s zaderzhkami s uchetom

sluchajnogo razbrosa vremeni dostavki i vremeni, Upravlenie

bol’shimi sistemami: sbornik trudov, 2006, Vyp. 12–13, pp. 5–14.

Bochkarev A. A. Teorija i metodologija processnogo podhoda k

modelirovaniju i integrirovannomu planirovaniju cepi postavok:

avtoref. dis. … d-ra jekonom. nauk: 09.09.09. Sankt-Peterburg,

GOU VPO «Sankt-Peterburgskij gosudarstvennyj inzhenernojekonomicheskij

universitet», 2009, 39 p.

Judin D. B., Gol’shtejn E. G. Zadachi i metody linejnogo

programmirovanija. Moscow, Sov. radio, 1961, 364 p.

Ahiezer E. B., Geljarovskaja O. A., Dunaevskaja O. I., Procaj N.

T. Poluchenie nachal’nogo opornogo plana mnogoindeksnoj

zadachi transportnoj logistiki, Radiojelektronika i informatika,

, No. 2 (65), pp. 16–18.

Peresvetov V. V. Priblizhennoe reshenie trehindeksnyh planarnyh

nelinejnyh transportnyh zadach, Vestnik TOGU. Informatika,

vychislitel’naja tehnika i upravlenie, 2015, No. 2(37), pp. 113–120.


GOST Style Citations


1. Van der Aalst W. M. P. Logistics: A Systems Oriented Approach. / W. M. P. Van der Aalst // Proceedings of Third International Working Conference on Dynamic Modeling of Information Systems. – 1992. – P. 169–190.
2. Taha H. A. Operations Research: An Introduction / H. A. Taha. – Prentice Hall, 2006. – 838 p.
3. Nunez A. Hybrid Predictive Control for Dynamic Transport
Problems. / A. Nunez, D. Saez. – Springer Verlag London, 2013. – 169 p.
4. Stocchetti A. Supply chain management in industrial production. A retrospective view / A. Stocchetti, E. Scattola // MPRA Paper, University Library of Munich, Germany. – 2011. – 1(09). – P. 45–66.
5. Stock G. N. Enterprise logistics and supply chain structure: the role of fit / G. N. Stock, N. P. Greis, J. D. Kasarda // Journal of Operations Management. – 2000. – 18. – P. 531–547.
6. Косенко О. В. Модель управления на основе решения несимметричных транспортных задач / О. В. Косенко, И. В. Пушнина // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2013. – № 2 (139). – C. 175–180.
7. Раскин Л. Г. Многоиндексные задачи линейного программирования (теория, методы, приложения) / Л. Г. Раскин, И. О. Кириченко. – М. : Радио и связь, 1982. – 240 с.
8. Дунаевская О. И. Задача транспортной логистики со случайной стоимостью перевозок / О. И. Дунаевская, Л. Г. Раскин // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. – 2007. – № 37. – С. 87–89. 
9. Косенко О. В. Повышение эффективности методов решения многоиндексных задач распределения ресурсов / О. В. Косенко // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2016. – № 4 (177). – С. 73–81.
10. Нечитайло Н. М. Транспортная задача по критерию минимума общего времени с учетом потерь на промежуточную обработку ресурсов / Н. М. Нечитайло // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия : естественные науки. – 2003. – № 3. – С. 11–14.
11. Осыкина Ю. А. Многокритериальная транспортная задача с разрывной целевой функцией / Ю. А. Осыкина, Г. Д. Чернышова // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: системный анализ и информационные технологии. – 2008. – № 2. – С. 10-12.
12. Котенко И. А. Транспортная задача линейного программирования на орграфе состояний системы массового обслуживания / И. А. Котенко, Е. Д. Шикина, С. Д. Туровец // Математическое моделирование и краевые задачи. Труды деcятой всероссийской научной конференции с международным участием: в 3-х томах. – 2016. – С. 133–135.
13. Александров А. Э. Стохастическая постановка динамической транспортной задачи с задержками с учетом случайного разброса времени доставки и времени / А. Э. Александров, Н. В. Якушев // Управление большими системами : сборник трудов. – 2006. – Вып. 12–13. – C. 5–14.
14. Бочкарев А. А. Теория и методология процессного подхода к моделированию и интегрированному планированию цепи поставок: автореф. дис. … д-ра эконом. наук: 09.09.09 / А. А. Бочкарев. – Санкт-Петербург: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет», 2009. – 39 с.
15. Юдин Д. Б. Задачи и методы линейного программирования / Д. Б. Юдин, Е. Г. Гольштейн. – М. : Сов. радио, 1961. – 364 с.
16. Получение начального опорного плана многоиндексной задачи транспортной логистики / [Е. Б. Ахиезер, О. А. Геляровская, О. И. Дунаевская, Н. Т. Процай] // Радиоэлектроника и информатика. – 2014. – № 2 (65). – С. 16-18.
17. Пересветов В. В. Приближенное решение трехиндексных планарных нелинейных транспортных задач / В. В Пересветов // Вестник ТОГУ. Информатика, вычислительная техника и управление. – 2015. – № 2(37). – С. 113–120.




DOI: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2018-1-21



Copyright (c) 2018 S. M. Turpak, I. O. Taran, O. O. Ostrohliad

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Address of the journal editorial office:
Editorial office of the journal «Radio Electronics, Computer Science, Control»,
Zaporizhzhya National Technical University, 
Zhukovskiy street, 64, Zaporizhzhya, 69063, Ukraine. 
Telephone: +38-061-769-82-96 – the Editing and Publishing Department.
E-mail: rvv@zntu.edu.ua

The reference to the journal is obligatory in the cases of complete or partial use of its materials.