CC BY
130
------------------□ □----------------------
В статье выполнен сравнительный анализ неравномерности грузовых перевозок на магистральном и промышленном железнодорожном транспорте. Приведены результаты исследований неравномерности в работе опорных сортировочных станций и крупных подъездных путей Украины
Ключевые слова: неравномерность, перевозка, станция, надежность, предприятия
□ □
В статті виконано порівняльний аналіз нерівномірності вантажних перевезень магістрального та промислового залізничного транспорту. Наведено результати дослідження нерівномірності в роботі опорних сортувальних станцій та декількох великих під’їзних колій України
Ключові слова: нерівномірність, перевезення, станція, надійність, підприємства
□ □
The report is devoted to the benchmark analysis of unevenness of the volumes of the main and industrial railway transport’s work. The results of the research of unevenness in functioning of the main switchyards and large industrial railway transports are brought in report
Keywords: unevenness, transportation, station, reliability, plants ------------------□ □----------------------
УДК 656.212.5
АНАЛИЗ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК НА МАГИСТРАЛЬНОМ И ПРОМЫШЛЕННОМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Р.В. Вернигора
Кандидат технических наук, доцент Кафедра «Станции и узлы»* Контактный тел.: (056) 371-51-03, 068-409-62-14
Н.И. Березовый
Кандидат технических наук, доцент, заведующий
лабораторией
Кафедра «Станции и узлы», Горочноиспытательная
лаборатория*
Контактный тел.: (056) 371-51-03, 097-279-09-69 *Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна ул. В. Лазаряна, 2, г. Днепропетровск, Украина, 49010
1. Анализ проблемы и постановка задачи исследования
Одним из наиболее существенных факторов, оказывающих негативное влияние на все звенья транспортного процесса, является неравномерность. Объемы погрузки и выгрузки, размеры вагоно- и по-ездопотоков на железнодорожном транспорте не постоянны, а изменяются по сезонам, месяцам, декадам, суткам, часам. Колебания величины объема перевозок, обуславливаемое сезонностью производства и потребления ряда видов продукции, развитием производительных сил, неустойчивостью функционирования рынка, прерывностью работы предприятий, эксплуатационными и техническими условиями работы самого транспорта, является специфической особенностью перевозочного процесса, которую необходимо учитывать при организации перевозок. В общей структуре неравномерности эксплуатационной работы железных дорог можно выделить: внутригодовую (сезонную) неравномерность, суточную (внутримесячную, внутринедельную) и внутрисуточную.
Причины, вызывающие неравномерность на железнодорожном транспорте, традиционно принято разделять на три группы: экономические, технические и организационные [1]. К экономическим причинам относят колебания выпуска продукции предприятиями, сезонность производства, заключение сделок на по-
ставку продукции и товаров, изменение конъюнктуры рынка. К техническим факторам, обуславливающим возникновение неравномерности в работе железных дорог, относятся случайный характер поездообразо-вания на станциях формирования, маршрутизация перевозок по роду груза, отказы технических средств и др. К организационным причинам можно отнести установившиеся режимы работы предприятий (сменность, выходные и праздничные дни), предоставление «окон» для ремонтных работ, сгущение подвода поездов к пунктам сдачи перед отчетным часом (на 17 ч), наличие в графике движения пассажирских поездов, ожидание локомотивов поездами и др.
В современных условиях работы неравномерность в погрузке и перевозках грузов все более увеличивается, что вызывает существенные потери как на магистральном, так и на промышленном железнодорожном транспорте. Одной из причин этого является переход от системы глобального государственного планирования к рыночным методам составления планов. При этом на многих предприятиях производство продукции выполняется «под заказ» и, соответственно, отправление грузов осуществляется крайне не ритмично. Кроме того, как показывает анализ, существенное влияние на увеличение неравномерности перевозок в настоящее время оказывает постоянное возрастание доли приватных вагонов в общей структуре вагонопо-
тока. Ряд исследований показывает, что за годы независимости внутригодовая неравномерность перевозок возросла в среднем на 7-10%, а суточная - на 50% [2]. Особо актуальной проблема неравномерности перевозок является для железнодорожного транспорта подъездных путей, функционирование которых характеризуются колебаниями объемов работы в значительных пределах.
Наличие неравномерности перевозок необходимо учитывать не только при оперативном планировании работы, но, в первую очередь, при определении потребной пропускной и перерабатывающей способности технических средств железнодорожного транспорта (вагонного и локомотивного парка, путевого развития, погрузо-разгрузочных механизмов), в т.ч. и на стадии их проектирования, а также при разработке технических нормативов эксплуатационной работы железнодорожного транспорта (технических планов, графика движения поездов, Единых технологических процессов работы промышленных предприятий станций примыкания и др.). При этом перед железнодорожниками возникает весьма противоречивая задача: либо иметь дополнительные провозные и перерабатывающие способности технических средств, рассчитанные на максимум перевозок, либо в определенные периоды времени предусматривать возможность неполного освоения имеющихся объемов работы.
Потребная мощность (перерабатывающая или пропускная способность) технических средств в большинстве случаев определяется, исходя из расчетных суточных объемов работы:
арут,=кнер ■ а;
сут
■сред :
где Кнер - расчетный коэффициент неравномерности; 0,СРТд - среднесуточные объемы работы.
Определение же расчетного коэффициента неравномерности представляет собой весьма непростую и противоречивую задачу: завышение этого коэффициента может привести к необходимости сооружения и содержания неиспользуемых производственных мощностей; занижение же коэффициента приводит к снижению уровня эксплуатационной надежности данного технического устройства, а значит и всего транспортного предприятия в целом.
Исследование проблемы неравномерности грузовых перевозок и поиск путей ее снижения имеет в отечественной эксплуатационной науке достаточно длительную историю. Негативное влияние неравномерности на эксплуатационную работу железных дорог отмечали специалисты-эксплуатационники еще в конце 19 века. В 1920-1930-е годы вопросам анализа причин неравномерности посвящены работы проф. Земблинова М.В. [3]. Вместе с тем в 1930-1950-е годы в отечественной эксплуатационной науке превалировала идеология организации движения поездов по жестким расписаниям и отвергалась позиция о неизбежности наличия неравномерности вагоно-потоков и поездопотоков; при этом само понятие «неравномерность» было объявлено «ширмой для сокрытия плохой работы». Однако, практика организации и реализации железнодорожных перевозок в итоге показала бесперспективность и ошибочность указанной концепции и заставила ученых-эксплуа-
тационников всерьез заняться исследованием неравномерности в эксплуатационной работе железных дорог. В разные годы исследованием данной проблемы занимались многие ученые, среди которых особо следует выделить работы [1, 4-6]. Однако, несмотря на значительный объем исследований, выполненных в эксплуатационной науке в прошлые годы, проблема анализа влияния неравномерности на работу железных дорог и поиска путей его снижения является актуальной и в настоящее время [2, 7, 8], в следствие коренного изменения принципов организации экономики стран постсоветского пространства, что привело к существенному изменению условий функционирования железнодорожного транспорта.
В то же время, следует отметить, что основная часть выполненных научных работ по данной проблематике посвящена исследованию неравномерности функционирования, в первую очередь, магистральных железных дорог, а вопросы анализа неравномерности в работе железнодорожного транспорта необщего пользования освещены недостаточно. Вместе с тем, в настоящее время в Украине более 90% всех грузовых операций при организации железнодорожных перевозок выполняется именно на подъездных путях.
В этой связи была поставлена задача выполнить комплексный анализ влияния неравномерности на работу магистрального и промышленного железнодорожного транспорта Украины в современных эксплуатационных условиях. В данной статье приведены результаты первого этапа данного исследования, связанные с анализом внутригодовой и внутримесячной неравномерности. При этом особое внимание при выполнении этих исследований уделено анализу неравномерности вагонопотоков приватного парка, что в условиях проводимой в настоящее время реструктуризации инвентарного вагонного парка Ук-рзализныци является весьма актуальной задачей.
2. Исследование внутригодовой неравномерности
Внутригодовая (сезонная) неравномерность объемов работы для подразделения железнодорожного транспорта по определенному показателю рассчитывается по формуле:
кгод =
нер
Q,г
-12 ,
(1)
где QmaX - максимальные среднемесячные объемы работы подразделения по данному показателю;
Цгод - годовые объемы работы подразделения по данному показателю.
Для исследования внутригодовой неравномерности в работе магистрального железнодорожного транспорта на основе данных АСКВП УЗ сотрудниками Горочноиспытательной лаборатории ДНУЖТ был выполнен анализ объемных показателей работы 15 основных сортировочных станций Украины за 2011 год. При этом по каждой станции фиксировались следующие среднесуточные объемы: общее прибытие вагонов, прибытие груженых и порожних вагонов, прибытие вагонов инвентарного и приват-
|бГ
ного парка, прибытие вагонов парка Укрзализныци (минимум - 1,11 по станции Львов, максимум - 1,60
и парка СНГ. На основе этих данных по формуле (1) по станции Джанкой), что на 15% больше среднего
определены коэффициенты внутригодовой неравно- коэффициента внутригодовой неравномерности для
мерности по указанным показателям для каждой из вагонопотока парка Укрзализныци. Причем доля ино-
рассматриваемых станций (см. рис. 1). вагонов в общем вагонопотоке составляет в среднем
32% (минимум - 11,4% для станции Запорожье-Левое, максимум - 69,3%
- для станции Купянск). Следует отметить, что в 2011 году наблюдалось постепенное снижение доли иновагонов в общей структуре вагонопотока примерно на 5%. Для примера, на рис. 3, приведены графики среднемесячных колебаний объемов прибытия иновагонов и вагонов парка УЗ по станции Основа.
Как уже отмечалось, наличие приватных вагонов существенно влияет на неравномерность вагонопотоков. С учетом
проводимой в Украине реРис. 1. Коэффициенты внутригодовом неравномерности по сортировочным станциям
структуризации вагонного
Коэффициент внутригодовой неравномерности по прибытию составляет в среднем 1,15: минимум - 1,04 по станции Де-бальцево, максимум - 1,57 по станции Жмеринка. Для примера, на рис. 2, для этих станций приведены графики среднемесячных отклонений объемов общего прибытия от среднегодовых.
Вместе с тем, по структуре вагонопотока имеются некоторые отличия. Так, коэффициент неравномерности поступления вагонов собственности желез- Рис. 3. Среднемесячные колебания прибытия вагонов парка УЗ и СНГ по станции нодорожных администраций Основа
СНГ в среднем составляет 1,30
парка эта проблема становится более актуальной. Доля приватных вагонов Укрзализныци в общей структуре прибывающего вагонопотока в 2011 году в среднем составила 30,7% (минимум - 13,6% по станции Клепа-ров, максимум - 54,6% по станции Купянск). Коэффициент неравномерности поступления приватных вагонов по сортировочным станциям в среднем составил 1,32 (минимум - 1,15 по станции Ясиноватая, максимум
- 2,10 по станции Жмеринка), что на 17% больше в сравнении с общим вагонопотоком. Для
Рис. 2. Среднемесячные колебания объемов общего прибытия вагонов по станциям Жмеринка и Дебальцево
* вагоны УЗ (Кнер=1,05) —• - вагоны СНГ (Кнер=1,49)
Станция Коэффициент внутригодовой неравномерности
Общее прибытие вагонов Прибытие вагонов уз Прибытие вагонов СНГ Прибытие вагонов инв. парка Прибытие приватн. вагонов Прибытие груженых вагонов Прибытие порожних вагонов
Дарница 1,07 1,11 1,14 1,16 1,29 1,12 1,13
Жмеринка 1,57 1,76 1,26 1,70 2,10 1,50 1,67
Львов 1,08 1,11 1,11 1,14 1,45 1,21 1,08
Клепаров 1,08 1,12 1,12 1,13 1,33 1,08 1,24
Одесса-Заст I 1,20 1,27 1,35 1,24 1,38 1,16 1,28
Одесса-Сорт 1,09 1,07 1,38 1,14 1,20 1,17 1,07
Знаменка 1,09 1,07 1,37 1,13 1,18 1,11 1,16
Основа 1,21 1,05 1,49 1,11 1,36 1,20 1,26
Купянск-Сорт 1,12 1,17 1,21 1,28 1,26 1,16 1,17
нду 1,13 1,08 1,28 1,10 1,21 1,16 1,10
Запорожье-Лев 1,09 1,10 1,28 1,10 1,19 1,14 1,26
Джанкой 1,20 1,12 1,51 1,19 1,18 1,19 1,22
Ясиноватая 1,09 1,04 1,32 1,09 1,15 1,08 1,12
Красный Лиман 1,15 1,10 1,28 1,10 1,17 1,21 1,12
Дебальцево-Сорт 1,04 1,04 1,40 1,11 1,17 1,04 1,12
Максимум 1,57 1,76 1,51 1,70 2,10 1,50 1,67
Минимум 1,04 1,04 1,11 1,09 1,15 1,04 1,07
Среднее 1,15 1,15 1,30 1,18 1,31 1,17 1,20
Рис. 4. Среднемесячные колебания объемов прибытия вагонов разной формы собственности по станции Львов
примера, на рис. 4, представлены графики среднемесячных колебаний объемов прибытия приватных и инвентарных вагонов по станции Львов.
В ходе целого ряда научно-исследовательских ра-
ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» коэффициент внутригодовой неравномерности по прибытию для общего вагонопотока составляет 1,29; в тоже время по отдельным грузам находится в переделах 1,15...3,1. Аналогичные данные получены по подъездному пути порта ООО с ИИ «Трансинвестсервис», где неравномерность общего ваго-нопотока составляет 1,32, а для отдельных грузов - 1,50. 3,66 (рис. 5).
В то же время, объемы внутризаводских и специальных перевозок на подъездных путях характеризуются большей стабильностью по сравнению с внешними перевозками. Так, для ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» коэффициент неравномерности внутризаводских перевозок составил 1,09.2,43, а специальных - 1,19.1,38. Аналогичные значения получены и для других подъездных путей.
Что касается влияния доли наличия приватных вагонов, то для разных подъездных путей это влияние различно. Так, для ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» неравномерность поступления приватных вагонов практически такая же, как и вагонов инвентарного парка, для ОАО «ИНТЕРПАЙП-НТЗ»
- неравномерность поступления приватных вагонов меньше на 7%, для ООО «НИКО-ТЬЮБ», наоборот, больше на 43%, чем неравномерность поступления вагонов инвентарного парка.
Рис. 5. Среднемесячные колебания объемов выгрузки по ООО с ИИ «Трансинвестсервис» (по видам грузов)
бот сотрудниками Горочноиспытательной лаборатории ДНУЖТ был выполнен анализ внутригодовой и суточной неравномерности работы железнодорожного транспорта нескольких подъездных путей крупных предприятий и портов Украины.
При этом одним из основных отличий от магистрального транспорта является необходимость учета неравномерности поступления не только для общего вагонопотока, поступающего на подъездной путь, но и отдельно по различным видам груза, поступающим на разные грузовые фронты.
Исследования показали, что для подъездных путей коэффициент внутригодовой неравномерности по прибытию в зависимости от вида груза может колебаться в достаточно широких пределах: например, для
3. Исследования суточной неравномерности
В числе основных причин, вызывающих суточную (внутримесячную) неравномерность, неритмичная
— — Общий поездопоток (Кнер=1,16) А Поездопоток в расформирование (Кнер=1,20)
9 Транзитный поездопоток (Кнер=1,30)
Рис. 6. Динамика изменения коэффициентов суточной неравномерности поездопотоков по месяцам 2011 года для станции Нижнеднепровск-Узел
Е
работа предприятий, увеличение выпуска продукции к концу месяца или декады, недостатки в планировании производства, снабжении материалами и сбыте продукции, уменьшение погрузки в выходные дни, неравномерность в снабжении порожняком, перерывы в движении для ремонтных работ. Коэффициент внутримесячной неравномерности работы по определенному показателю рассчитывается по формуле:
Йсред
__ сут
Кнер = 0тах сут
Рис. 8. Суточные колебания объемов поступления вагонов на подъездной путь порта «Трансинвестсервис» относительно среднегодового значения
соответственно,среднесуточные и максимальные суточные объемы работы подразделения в данном месяце.
Исследования показали, что внутримесячная неравномерность для сортировочных станций магистрального транспорта находится в пределах 10%...20%. Так, на рис. 6, приведены графики изменения коэффициентов суточной неравномерности по месяцам 2011 года для станции Нижнедне-провск-Узел.
На рис. 7 приведен график суточных колебаний объемов поступления вагонов на станцию Ниж-неднепровск-Узел относительно среднесуточного значения, определенного в целом для 2011 года ^сред=6419 вагонов/сутки). При этом на данном графике приведено значение расчетного коэффициента неравномерности (1,18), превышение которого по отдельным суткам года составляет не более 5%. Указанное значение определено с использованием нормированной функции Лапласа для 95% уровня надежности.
Для сравнения, на рис. 8 приведен график изменения суточых колебаний поступления вагонов на
Рис. 7. Суточные колебания объемов поступления вагонов на станцию Нижнеднепровск Узел относительно среднегодового значения
подъездной путь морского порта ООО с ИИ «Трансинвестсервис» относительно среднегодового значения в 2011 году. Расчетный коэффициент суточной неравномерности (1,395) также определен из условия обеспечения 95% уровня надежности с использованием нормированной функции Лапласа.
Вместе с тем, как показал анализ, по отдельным грузам на подъездных путях отклонение максимальных объемов прибытия от среднесуточных значений может достигать 400.500% и более.
4. Выводы
Приведенные результаты исследований показывают, что неравномерность в эксплуатационной работе магистрального и промышленного железнодорожного транспорта имеет существенные различия. При этом объемы работы предприятий магистральных железных дорог характеризуются гораздо большей стабильностью, по сравнению с работой подъездных путей, где максимальные объемы поступления вагонов по отдельным грузам могут в несколько раз превышать средние размеры. Влияние неравномерности объемов работы необходимо учитывать при определении потребного уровня технического оснащения станций, железнодорожных линий, подъездных путей, грузовых фронтов. При этом определение расчетного коэффициента неравномерности и расчетных объемов работы представляет собой весьма сложную задачу, которая должна решаться с использованием современных математических методов теории вероятностей, теории надежности, теории массового обслуживания и математической статистики.
Литература
1. Угрюмов, А.И. Неравномерность движения поездов / А.И. Угрюмов. - М.: Транспорт, 1968. - 112 с.
2. Сотников, Е.А. Неравномерность грузовых перевозок в современных условиях и ее влияние на потребную пропускную способ-
ность участков / Е.А. Сотников, К.П. Шенфельд // Вестник ВНИИЖТ. - 2011. - №5. - С. 3-9.
3. Земблинов, М.В. Сезонные колебания перевозок грузов на железных дорогах / М.В. Земблинов. - М.: Транспечать НКПС,
1928. - 91 с.
4. Барков, Н.Н. Сезонная и внутринедельная неравномерность грузовых перевозок на железных дорогах / Н.Н. Барков // Труды
ВНИИЖТ. Вып. 249. - М.: Трансжелдориздат, 1963. - 95 с.
5. Грунтов, П.С. Исследование влияния неравномерности движения по технологии сортировочных станций: автореф. дис. канд.
техн. наук. / П.С. Грунтов. [БелИИЖТ] - Гомель, 1965, - 24 с.
6. Левин, Д.Ю. Оптимизация потока поездов. / Д.Ю. Левин. - М.: Транспорт, 1988. - 175 с.
7. Баранчеев, М.О. Влияние сезонной неравномерности грузовых перевозок на текущие затраты железных дорог: автореф. дис.
канд. экон. наук. / М.О. Баранчеев - Новосибирск, 2005, - 24 с.
8. Бодюл, В.И. Повышение ритмичности и эффективности транспортного производства на основе снижения внутрисуточной не-
равномерности грузовых перевозок на железных дорогах: дисс... докт. техн. наук. / В.И. Бодюл - М.: 2006. - 318 с.
--------------------□ □-----------------------
В статті розроблена імітаційна модель планування проекту виготовлення дейдвудної труби за допомогою методу аналізу варіантів проекту з оцінкою тривалості робіт на основі прийнятого рівня ризику. Наведено приклад реалізації метода для оцінки тривалості процесу
Ключові слова:управління проектом, ризик, імітаційне моделювання, дейдвудна труба
□-----------------------------□
В статье разработана имитационная модель планирования проекта изготовления дейдвудной трубы с помощью метода анализа вариантов проекта с оценкой продолжительности работ на основе принятого уровня риска. Приведен пример реализации метода для оценки длительности процесса
Ключевые слова: управление проектом, риск, имитационное моделирование, дейдвуд-ная труба
□-----------------------------□
The simulation model of the project planning of screw shaft pipe manufacturing developed by the method of options analysis for the project with an estimate of work duration based on the accepted level of risk is developed in the article. The example of method realization is resulted for the estimation of process duration
Keywords: project management, risk, simulation modeling, screw shaft pipe --------------------□ □-----------------------
1. Введение
Изготовление кораблей в сжатые сроки является одним из наиболее важных факторов получения конкурентного преимущества.
УДК 629/5
ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОЕКТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕЙДВУДНОЙ ТРУБЫ
Л.И. Нефедов
Доктор технических наук, профессор*
И . Г. И л ь ге
Кандидат технических наук, доцент*
Д.А. Калмыков*
*Кафедра автоматизированных и компьютерноинтегрированных технологий Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет
ул. Тимуровцев, 3, г. Харьков, Украина, 61000 Контактный тел.: (057) 738-77-92, 050-401-91-69 Е-таіІ:і_исЬі_д@уаЬюо.сот
А производство важных узлов судна оказывает наибольшее влияние на общую длительность всего процесса.
Дейдвудная труба является важнейшим элементом мощных силовых установок судов. Технологический
Е
