ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ДОСТАВКЕ МЕДИЦИНСКИХ ГАЗОВ С УЧЁТОМ ВОЗВРАТНОГО ПОТОКА ТАРЫ

OPTIMISATION OF VEHICLE ALLOCATION FOR MEDICAL GAS DELIVERY CONSIDERING RETURN CONTAINER FLOW

Taravanov Vladislav Dmitrievich

Student of group SOa-323, Ural State University of Railway Transport,

Russia, Ekaterinburg

Smetanina Anna Viktorovna

Scientific Supervisor, Senior Lecturer of the Department of World Economy and Logistics, Ural State University of Railway Transport,

Russia, Ekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается задача оптимизации назначения автомобилей на маршруты доставки медицинских газов в городской агломерации. Предложена математическая модель на основе задачи о назначениях, учитывающая возвратный поток порожней тары. Решение реализовано в MS Excel. Внедрение модели позволяет повысить коэффициент использования грузоподъёмности с 0,64 до 0,97 и снизить затраты на перевозки на 26,7 %. Обоснован выбор TMS-системы для автоматизации расчётов.

ABSTRACT

The article addresses the problem of optimizing vehicle assignment for medical gas delivery routes within an urban agglomeration. A mathematical model based on the classical assignment problem is proposed, taking into account the return flow of empty containers. The model is solved using the MS Excel Solver tool. Implementation of the model allows increasing the payload utilization rate from 0.64 to 0.97 and reducing transportation costs by 26.7 %. The choice of a TMS system for calculation automation is justified.

Ключевые слова: медицинские газы, задача о назначениях, транспортная логистика, возвратный поток тары, TMS-система.

Keywords: medical gases, assignment problem, transport logistics, return container flow, empty runs, TMS system.

Анализ деятельности ООО «Газтранс» выявил системные проблемы: рост доли порожних пробегов на 50 %, снижение коэффициента использования грузоподъёмности на 17,9 % и замедление оборачиваемости баллонов на 20,2 %. Основная причина – ручное диспетчирование, не позволяющее эффективно объединять заказы в пределах одного рейса [1].

Цель работы – разработка математической модели оптимального назначения транспортных средств на рейсы с учётом консолидации заказов и возвратного потока тары, а также обоснование выбора программного обеспечения для автоматизации расчётов.

Задача сформулирована как классическая задача о назначениях с модификацией, учитывающей одновременную доставку полных баллонов и забор пустых. Пусть имеется nn грузополучателей с объёмом заказа Qi и m автомобилей с грузоподъёмностью qj​ и стоимостью рейса sj [2]. Теневая цена обслуживания i-го клиента j-м автомобилем рассчитывается как:

                                                                        (1)

Вводятся бинарные переменные xijxij​, равные 1, если клиент i закреплён за автомобилем j, и 0 в противном случае. Целевая функция:

                                                            (2)

Ограничения:

• каждый клиент обслуживается ровно одним автомобилем;
• суммарная загрузка автомобиля (прямой и возвратный потоки) не превышает его грузоподъёмности.

Для тестирования использованы данные типового рабочего дня: 8 клиентов и 5 автомобилей. Суммарный заказ составил 8,1 т, возврат тары – 4,6 т, общая нагрузка – 12,7 т. Характеристики автомобилей: грузоподъёмность от 2 до 5 т, стоимость рейса от 950 до 1600 руб.

Задача решалась с помощью надстройки «Поиск решения» MS Excel. Оптимальный план задействовал 4 автомобиля из 5. Коэффициент использования грузоподъёмности увеличился с фактического 0,64 до 0,97. Суммарные затраты снизились с 6 480 до 4 751 руб., то есть на 26,7 %.

Ручная реализация в Excel имеет ограничения: не строится последовательность объезда, не учитываются временные окна, отсутствует динамическая корректировка. Для устранения этих недостатков предложено внедрение TMS-системы [3].

Сравнены три решения: «LogistiX TMS», «1С:Логистика.Управление перевозками» и «GTRoute». Выбран продукт «GTRoute» от екатеринбургской компании «ГТ-Логистика» по следующим причинам [4]:

• автоматическое построение маршрутов с учётом веса, грузоподъёмности и временных окон;
• оперативная корректировка при сбоях;
• интеграция с «1С:Предприятие»;
• локальное присутствие поставщика, что упрощает внедрение и обучение.

Годовая экономия от оптимизации составит 6 256 878 руб. Чистая прибыль вырастет с 573 000 до 5 331 307 руб., рентабельность – с 2,4 % до 22,0 %.

Для двух вариантов приобретения TMS (подписка и бессрочная лицензия) рассчитаны показатели эффективности. Срок окупаемости подписки – 6 дней, бессрочной лицензии – 27 дней. Индекс рентабельности – 59,8 и 13,48 руб./руб. соответственно. Оценка чувствительности показала, что при бессрочной лицензии проект остаётся рентабельным до снижения объёма реализации на 45 %, при подписке – до 50 %. Рекомендован вариант бессрочной лицензии как менее чувствительный к колебаниям спроса.

Разработанная модель назначения транспортных средств на рейсы позволяет оптимизировать загрузку автопарка с учётом возвратного потока тары. Её внедрение обеспечивает повышение коэффициента использования грузоподъёмности с 0,64 до 0,97 и снижение затрат на перевозки на 26,7 %. Для практической реализации обоснован выбор TMS-системы «GTRoute» с бессрочной лицензией, окупаемостью за 27 дней и устойчивостью при снижении продаж до 45 %. Предложенные мероприятия позволят ООО «Газтранс» повысить эффективность доставки медицинских газов и укрепить конкурентные позиции на рынке.

Список литературы 

1. Бухгалтерская отчётность ООО «Газтранс» за 2024–2025 гг.
2. Вентцель, Е.С. Исследование операций. – М.: Кнорус, 2023.
3. Сергеев, В.И. Управление цепями поставок. – М.: Юрайт, 2024.
4. ГТ-Логистика. TMS-система GTRoute : официальный сайт. – URL: https://gtlogistic.ru