DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.190-198

Justification of the optimal scheme of bulk cargo transportation during interaction of different types of transport

Maria Babii, Volodymyr Dzyura, Andrii Babii, Nataliia Rozhko, Volodymyr Valiashek

About the Authors

Maria Babii, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Ivan Pulyuy Ternopil National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: mvbabiy@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-7933-9546

Volodymyr Dzyura, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Ivan Pulyuy Ternopil National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: ds@tu.edu.te.ua, ORCID ID: 0000-0002-1801-2419

Andrii Babii, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Ivan Pulyuy Ternopil National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: ababiy@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-6198-0100

Nataliia Rozhko, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Ivan Pulyuy Ternopil National Technical University, Ternopil, Ukraine, e-mail: rozhko18@googlemail.com, ORCID ID: 0000-0002-1400-9503

Volodymyr Valiashek, Associate Professor, PhD in Physical & Mathematicals (Candidate of Physical & Mathematical Sciences) , Ivan Pulyuy Ternopil National Technical University, Ternopil, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-8186-6396

Abstract

In agricultural production technologies, a significant share in the cost of the final product belongs to transport processes. Such operations include the transportation of bulk material, for example grain seeds from warehouses to dryers on elevators with their subsequent storage. Since the volume of traffic is large, the task of developing optimal routes is very relevant. The efficiency of its solution depends on the savings of the manufacturer. The mathematical model of the transport problem was built in the work, on the basis of which a transport matrix was formed for transporting bulk cargo from warehouses to elevators. A technique is presented. It allows the researcher to correctly impose restrictions and write down the expression of the objective function in order to find the optimal solution. The essence of the problem is to determine the optimal route for transporting grain material from warehouses to elevators at the lowest cost of the transport process. The warehouses have a limited capacity of loading facilities in their interaction with trucks and taken into account the ability to take certain volumes of cargo by elevators, which are limited by the capacity of dryers. The problem of linear programming is solved using the Microsoft Excel program, where solutions for the best and worst transportation options are obtained when taking into account the restrictions imposed. According to the constructed general mathematical model of the transport problem, a transport matrix was formed for a specific task of transporting bulk cargo from warehouses to elevators. As a result of the solutions, two solutions were obtained. According to the first option of solving the optimization problem, the values of the volume of transportation from warehouses to the corresponding elevators are established: from warehouse No. 1, 40 tons should be shipped within hours to elevator No. 1 and 40 tons to elevator No. 2; from warehouse No. 2 – 20 tons to elevator No. 2 and 60 tons to elevator No. 3. Under such conditions, the cost of transportation of the specified volume of cargo (160 tons) will have the lowest cost and will be 890 standard units. According to the second, the most expensive option, the cost of transportation will be 920 standard units and there will be the following distribution: from warehouse No. 1 – 40 tons to elevator No. 1 and 60 tons to elevator No. 2; from warehouse No. 2 – 60 tons to elevator No. 3. Having received such results, you can always make the right decision to ensure high economic efficiency of the transportation process in any branch of the national economy.

Keywords

transport problem, bulk cargo, warehouse, elevator, productivity, interaction, loading facility, truck, grain material, objective function, limitation

Full Text:

PDF

References

1. Abramchuk, L.M. (2009). Metodolohiia vyznachennia optymal'nykh tekhnolohichnykh parametriv transportnoi infrastruktury pry obsluhovuvanni zernovykh vantazhopotokiv [Methodology for determining the optimal technological parameters of transport infrastructure, maintenance of grain cargo flows]. Systemni doslidzhennia ta informatsiini tekhnolohii  System studies and information technologies, 3, 105-111 [in Ukrainian].

2. Aulin, V.V., Holub, D.V., Bilichenko, V.V.  Velykodnyi, D.O. (2017). Metodolohiia pidkhodiv do doslidzhennia shliakhiv i sukupnosti faktoriv zabezpechennia nalezhnoho rivnia efektyvnosti i nadijnosti transportnykh system [Methodology of approaches to the investigating ways and the set of factors ensuring the proper level of efficiency and reliability of transport systems]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu  Herald of mechanical engineering and transport, 2, 4-14 [in Ukrainian].

3. Aulin, V.V., Ivasyshen, V.V., Babii, M.V.  Mykoliuk, Yu.M. (2022). Formuvannia lohistychnoi modeli transportuvannia sil's'kohospodars'koi produktsii na ahropromyslovomu vyrobnytstvi [Formation of a logistic model for transporting agricultural products in agro-industrial production]. Innovative technologies for the development and efficiency of road transport: Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii (17-19 lystopada 2022 r)  Materials of the International Scientific and Practical Internet Conference (рр. 242-250). Kropyvnytskyi: TsNTU [in Ukrainian].

4. Babii, A.V., Babii, M.V.  Kuchvara, I.M. (2018). Analiz prychyn travmuvannia zernovoho materialu pry zbyranni ta transportuvanni [Analysis of the reasons for grain material injury during harvesting and transportation]. Naukovyj zhurnal «Tekhnichnyj servis ahropromyslovoho, lisovoho ta transportnoho kompleksiv»  Scientific journal "Technical service of agricultural, forestry and transport complexes", 11, 27-34. [in Ukrainian].

5. Babii, M.V., Bisovskyi, N.M.  Balats'kyj, S.S. (2020). Analiz problematyky pry vzaiemodii vydiv transportu [Analysis of problems in the interaction of modes of transport]. Actual tasks of modern technologies: Materialy IX Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii molodykh uchenykh ta studentiv  Materials of the 19th International Scientific and Technical Conference of Young Scientists and Students. Ternopil : TNTU, 1, 153 [in Ukrainian].

6. Holub, D.V., Aulin, V.V., Bilichenko, V.V.  Zamurenko, A.S. (2022). Realizatsiia systemnoho pidkhodu pry vyznachenni efektyvnosti funktsionuvannia skladnykh rehional'nykh transportnykh system [Implementation of a systematic approach in determining the efficiency of complex regional transport systems]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu  Herald of mechanical engineering and transport, 15, 1, 44–51 [in Ukrainian].

7. Kozachenko, D.M., Vernyhora, R.V.  Malashkin, V.V. (2015). Osnovy doslidzhennia operatsij u transportnykh systemakh: pryklady ta zadachi [Fundamentals of operations research in transport systems: examples and problems]. Dnipropetrovsk: Dnipropetr. nats. un-t zalizn. transp. im. akad. V. Lazariana. [in Ukrainian].

8. Kukharchyk, O.H. (2017). Transportna zadacha optymizatsii vytrat pry mul'tymodal'nykh perevezenniakh [Transport problem of cost optimization in multimodal transportation]. Ekonomichni innovatsii  Economic innovations, 64, 157-163 [in Ukrainian].

9. Prokudin, H.S,  Yashchuk, O.V. (2003). Optymizatsiia perevezen' na transportnij merezhi z obmezhenniamy na propuskni spromozhnosti komunikatsij [Optimization of transportation on a transport network with limitations on the throughput capacities of communications]. Naukovo-tekhnichnyi zbirnyk «Avtomobilni dorohy i dorozhnie budivnytstvo»  Scientific and technical collection "Automobile roads and road construction, 69, 123-129 [in Ukrainian].

10. Prokudin, H.S. (2006). Modeli i metody optymizatsii perevezen' u transportnykh systemakh [Models and methods of transportation optimization in transport systems]. K: NTU [in Ukrainian].

11. Davidich, Yu. O. (2010). Rozrobka hrafika rukhu transportnykh zasobiv pry orhanizatsii vantazhnykh perevezen' [Development of a schedule for the movement of vehicles in the organization of cargo transportation]. Kh.: KhNAMH [in Ukrainian].

Citations

1. Абрамчук Л.М. Методологія визначення оптимальних технологічних параметрів транспортної інфраструктури при обслуговуванні зернових вантажопотоків. Системні дослідження та інформаційні технології, 2009. № 3. С.105-111.

2. Аулін В.В., Голуб Д.В., Біліченко В.В., Великодний Д. О. Методологія підходів до дослідження шляхів і сукупності факторів забезпечення належного рівня ефективності і надійності транспортних систем. Вісник машинобудування та транспорту. 2017. № 2. С. 4-14.

3. Аулін В.В., Івасишена В.В., Бабій М.В., Миколюк Ю.М. Формування логістичної моделі транспортування сільськогосподарської продукції на агропромисловому виробництві. Матеріали Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції, 17-19 листопада 2022 р. „Інноваційні технології розвитку та ефективності функціонування автомобільного транспорту“. Кропивницький: ЦНТУ, 2022. С. 242-250.

4. Бабій А.В., Бабій М.В., Кучвара І.М. Аналіз причин травмування зернового матеріалу при збиранні та транспортуванні. Науковий журнал «Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів». 2018. № 11. С. 27-34.

5. Бабій М.В., Бісовський Н.М., Балацький С.С. Аналіз проблематики при взаємодії видів транспорту. Матеріали ІX Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „ Актуальні задачі сучасних технологій “. Тернопіль : ТНТУ, 2020. Том 1. С. 153.

6. Голуб Д. В., Аулін В. В., Біліченко В. В., Замуренко А. С. Реалізація системного підходу при визначенні ефективності функціонування складних регіональних транспортних систем. Вісник машинобудування та транспорту. 2022. вип. 15, вип. 1, С. 44–51.

7. Козаченко Д.М., Вернигора Р.В., Малашкін В.В. Основи дослідження операцій у транспортних системах: приклади та задачі: навчальний посібник для ВНЗ. Дніпропетровськ: Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2015. 277 с.

8. Кухарчик О. Г. Транспортна задача оптимізації витрат при мультимодальних перевезеннях. Економічні інновації. 2017. Вип. 64. С. 157-163.

9. Прокудін Г. С, Ящук О. В. Оптимізація перевезень на транспортній мережі з обмеженнями на пропускні спроможності комунікацій. Науково-технічний збірник «Автомобільні дороги і дорожнє будівництво». 2003. № 69. С 123-129.

10. Прокудін, Г. С. Моделі і методи оптимізації перевезень у транспортних системах. К: НТУ, 2006. 224 с.

11. Давідіч, Ю.О. Розробка графіка руху транспортних засобів при організації вантажних перевезень: навч. посіб. Х.: ХНАМГ, 2010. 345 с.

Copyright (c) 2023 Maria Babii, Volodymyr Dzyura, Andrii Babii, Nataliia Rozhko, Volodymyr Valiashek