CC BY
76
Содержание
6
Экология......................................................... 1/2
Создание золопенобетона автоклавного твердения на основе золы от сжигания
осадка сточных вод и использование его в качестве шумозащитных экранов
Е.В. Русанова..................................................... 172
Экономика и социальное управление................................. 178
Теоретическое осмысление парадоксов происхождения денег
Р.К. Гуцунаев..................................................... 178
Дидактические условия реализации интегративного подхода в профильном обучении старшеклассников
А.В. Курвина...................................................... 181
Сущность этического идеала
Л.Д. Минкинен..................................................... 189
Об алгоритме решения транспортной задачи с квазивогнутой функцией стоимости Е.Ю. Морозова..................................................... 194
Проблема адаптации личности в рамках гештальтпсихологии
Т.И. Попова....................................................... 200
Метод экономического анализа строительных рисков при проведении подрядных торгов
О.А. Третьяков.................................................... 202
Авторы статей..................................................... 205
Авторский указатель............................................... 208
Провозная и пропускная способность
УДК 656.222.2
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ НОРМЫ СОСТАВА
ГРУЗОВОГО ПОЕЗДА
Ю.А. Кокшаров
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
7
Аннотация
Норма веса грузовых поездов один из основных показателей, во многом определяющий количественную и качественную стороны эксплуатации железных дорог и прежде всего размеры движения, мощность локомотивов, полезную длину станционных приемоотправочных путей, динамическую прочность сцепных приборов и рамы вагонов. С ней связаны не только наличная пропускная и провозная способность железнодорожной линии, но и в определенной мере (при заданном типе локомотива) скорость движения, а следовательно, и потребность в вагонном и локомотивном парках для освоения заданного объема перевозок. Поскольку в настоящее время ограничивающим фактором является длина станционных путей, то вес поезда можно считать функцией от длины состава, которая измеряется числом условных вагонов. В статье предлагается постановка задачи оптимизации этой величины по экономическому критерию.
Ключевые слова: вес состава; длина поезда; длина
приемоотправочных путей; стоимость вагоно-часа; стоимость локомотиво - часа
Введение
Ряд учёных на протяжении периода развития железнодорожного транспорта исследовали вопрос интенсификации работы на основе увеличения веса и длины грузовых поездов рассматривая эти показатели, как технические параметры осуществления данной возможности. В настоящее время имеет смысл рассмотреть вариант нормирования состава грузовых поездов, рассматривая его как технологический параметр.
1. Параметры влияющие на величину состава
Величина состава является технологическим параметром, играющий важную роль в управлении эксплуатационной работой. Так, для плана формирования поездов выгодно уменьшение нормы состава, так как при этом снижаются затраты на накопление составов и увеличивается транзитность поездных назначений (снижается переработка вагонов). Увеличение состава отрицательно сказывается на продолжительности обработки транзитных поездов на технических станциях, поскольку она прямо пропорциональна величине состава. Так, если состав из 50 вагонов обрабатывается на данной станции один час, то затрата вагоно-часов составит 50 вагоно-часов. Если же состав увеличить вдвое, то вдвое увеличится продолжительность обработки, а затрата вагоно-часов будет уже 100 * 2 = 200 вагоно-часов, то есть увеличится в 4 раза. С другой стороны увеличение состава выгодно для графика движения (снижаются размеры движения, хотя и замедляются продвижение поездов), а также для эксплуатации локомотивов (снижается потребность в них). Налицо оптимизационная задача. Если решать её по критерию затраты вагоночасов, то получим минимально возможное значение состава (теоретически,
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
8
при отсутствии ограничений снизу - до 1 вагона). Если же решать эту задачу по критерию затраты локомотиво-часов, то получим максимально возможное значение величины состава по верхнему ограничению (длине приёмо-отправочных путей). Для получения реального ответа надо использовать экономический критерий, который бы учитывал все затраты и способствовал получению максимального дохода от перевозок. В связи с этим предоставляет интерес исследование этого вопроса с целью установления оптимальной нормы состава поезда.
Так как каждое поездное назначение обладает рядом только ему присущих параметров, (в частности, суточная величина вагонопотока, дальность следования и др.), то все расчёты по определению оптимальной величены состава следует проводить отдельно по каждому назначению. При необходимости определения общей унифицированной нормы состава, расчёт её величины должен быть основан на установленных оптимальных значениях величины состава по каждому назначению.
В связи с тем, что главным фактором при формировании поезда на сортировочной станции в настоящее время является его длина, то есть норма состава (а не вес), то задача заключается в определении оптимальной нормы состава по длине - числа условных вагонов. Норма веса поезда устанавливается как производная от величины состава с учётом средней загрузки вагона.
2. Экономические расчёты
Понятно, что оптимальная величина состава m при прочих равных условиях напрямую зависит от значений стоимости: вагоно-часа евч, локомотиво-часа елч, килограмма условного топлива екг, киловатта электроэнергии еквт. Взяв конкретные величины используемые на железной дороге: евч = 7,2 руб.; елч = 481 руб. (для электровозной тяги в3* = 570 руб.; для тепловозной тяги вт = 390 руб.); екг = 4,87 руб.; екВт = 0,91 руб. Такое соотношение величин неизбежно приведёт к тому, что в результате будут получена чрезмерно большая величина состава, обеспечивающая экономию локомотиво-часов за счёт излишней затраты вагоно-часов.
Такой эффект возникает вследствие того, что величина евч включает в себя только расходы на содержание вагона и амортизацию. Они настолько малы по сравнению с расходами на содержание поездного локомотива с бригадой, что экономически выгодно решать этот вопрос, обрекая вагоны на существенный простой. С другой стороны, расходы на содержание вагона и амортизацию невозможно сэкономить - они не зависят от характера использования вагона.
Между тем основным источником дохода дороги является именно гружёный вагон, находящийся в движении (поскольку оплате подлежат
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
9
выработанные им тонно-километры). Поэтому экономя вагоно-часы, т.е. экономя рабочий парк, железнодорожный транспорт получает дополнительный доход от использования высвобожденных вагонов. Это положение усугубляется вследствие существующего в настоящее время дефицита вагонного парка. Поэтому величина евч, должна включать в себя ’’потерянный” доход, который будет реализован в случае экономии вагоночасов. Величину ’потерянного” дохода на 1 ваг-ч можно определить следующим образом:
Спот = , руб./в-% (1)
где аткм - доходная ставка по грузовым перевозкам на 10 ткм, руб./10 ткм;
т - производительность грузового вагона, ткм/ваг.-сут.
Например, если аткм = 3,0 руб./10ткм, т = 8000 ткм/ваг.-сут., то
e
пот
3,0 • 8000 24 • 10
100 руб./вч
(2)
Тогда величина стоимости вагоно-часа будет составлять:
евч = 7,2 + 100 = 107,2 руб./вч
такой подход является правомерным, поскольку позволяет перейти от затратного критерия к критерию, который учитывает доход от более интенсивного использования вагонов.
Поскольку каждый элемент затрат есть функция величины состава f(m), то общие суточные расходы на продвижение вагонов данного назначения можно определить суммированием этих элементов: Е(т) = ^
i
fiH-
Данный функционал правомерно рассматривать как целевую функцию задачи определения оптимальной величины состава для данного назначения. Поскольку она является функцией одного аргумента т, то его оптимальное значение может быть определено путём исследования целевой функции на минимум. С этой целью необходимо взять первую производную функции по аргументу m приравнять её к нулю, затем
SE(m)
решить полученное уравнение относительно m:
d(m)
= 0.
Таким образом, задача оптимизации состава поезда в данном случае математически формулируется следующим образом. Требуется определить такое значение величины состава т, при котором целевая функция E(m)
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
10
принимает минимальное значение. При необходимости можно учитывать ограничения на величину состава m сверху (или) снизу.
Дифференцирование функции E(m) представляет сложную задачу, поэтому решение данной задачи целесообразно производить, используя специальную компьютерную программу.
3. Заключение
На основе выполненных расчётов можно сделать вывод, что оптимальная норма состава (обеспечивающая максимальный доход) увеличивается по мере возрастания суточного вагонопотока поездного назначения и его дальности. Оптимальная величина состава для коротких и слабых назначений может быть существенно меньше действующей нормы. Поэтому такие назначения целесообразно объединять в одногруппные или групповые маршруты.
Снижение величины состава, ведёт к сокращению оборота вагона и экономии вагонов рабочего парка. Всё дело в наличии локомотивов и пропускной способности. Если например, по одному из попутных назначений оптимальная величина состава получилась 25 вагонов, а по другому 35, то можно проверить целесообразность их объединения при общей оптимальной величине состава 25 + 35 = 60 вагонов. В этом случае с одной стороны возникает экономия потребности поездных локомотивочасов (не вагоно-часов накопления), с другой - затраты на переработку по станции разъединения назначений. Здесь просматривается новый подход к расчёту плана формирования.
Из всего этого следует, что экономически целесообразно отказаться от фиксированной нормы состава по максимальной вместимости путей и перейти к гибкой норме задавая нижнюю границу с учётом оптимальной её величины и верхнюю по вместимости путей. Формировать поезда следует таким образом, чтобы включить в состав максимально возможное на момент формирования количество вагонов, то есть в каждом случае на станции не должно оставаться вагонов этого назначения.
Если при этом правильно рассчитать число ниток графика, то возможен переход на твёрдый график движения грузовых поездов, который сам по себе должен обеспечить повышение экономической эффективности перевозочного процесса.
Все экономически оправданные меры, направленные на ускорение оборота вагона ведут к экономическому успеху отрасли в целом. Поэтому, если решать, куда в первую очередь вкладывать средства: в удлинение путей или в обновление и увеличение локомотивного парка, то во многих случаях надо делать выбор в пользу последнего. Анализ работы Санкт-Петербургского отделения показал, что в поездах на участках вагон
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
11
находится всего 15% времени своего оборота, а остальное время
простаивает на технических станциях и на станциях погрузки-выгрузки.
Это требует всемерного поиска мер сокращения станционных простоев.
4. Литература
Методические указания по расчету норм времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте. - М.: МПС РФ, 1998.
Типовые нормы оперативного времени и нормативы численности работников на пунктах технического обслуживания грузовых вагонов. - М.: МПС, 1997.
Справочник эксплуатационника. - М.: «Транспорт», 1971.
Кудрявцев В.А., Волчанинов В.В., Кокшаров Ю.А. Определение оптимальной нормы состава грузового поезда. // Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2004. - Вып. 2. - с. 19-28.
УДК 656.211.7
О МОДЕЛИРОВАНИИ РАБОТЫ СТАНЦИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ
ПАРОМНОЙ ПЕРЕПРАВЫ
Е.Н. Кособокова
Аннотация
Железнодорожный паромный комплекс является сложной системой. Процесс его работы носит в большей мере вероятностный характер. Для исследования сложных систем в современных условиях используется метод имитационного моделирования. В статье рассматривается описание модели работы паромного комплекса, созданной при помощи системы моделирования GPSS.
Ключевые слова: паромная переправа; железнодорожный паром;
имитационное моделирование
Введение
Организация паромных сообщений с другими странами является весьма актуальной проблемой. В настоящее время ведутся проектные разработки по созданию железнодорожных паромных переправ между Россией и рядом стран (Г ерманией, Турцией, Ираном, Болгарией).
Следует отметить, что организация морских паромных сообщений -дорогостоящее мероприятие, поэтому в каждом конкретном случае создания новой паромной линии должно предшествовать тщательное
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
