ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ ДОСТАВКИ ПАРТИИ АВТОМОБИЛЕЙ "ОТ ДВЕРИ ДО ДВЕРИ" Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

можность их использования на туристических, скоростных, внутригородских и пригородных маршрутах.

Главный фактор успешного, эффективного и скорейшего развития газомоторного топлива в сегменте водного транспорта - это комплексный подход и скоординиро-ванность действий всех заинтересованных сторон - судовладельцев, судо- и машиностроителей, организаций в сфере снабжения и поставок газомоторного топлива, государственных и муниципальных органов власти при обязательном участии научных и проектных организаций.

Список литературы:

[1] Интернет-источник: www.ngvjoumal.com

[2] Безюков О.К., Жуков В.А. Экономические аспекты перевода флота на газомоторное топливо // Актуальные проблемы экономики и управления на водном транспорте: материалы науч.-практ. конференции. - Изд-во ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2014 г. - Стр. 31-34.

[3] Гусев Д.Е., Горохова В.В. Постановка задачи рационального размещения газозаправочных станций для обеспечения топливом судов, работающих на газовом топливе // Вестник ВГАВТ. - № 41. - Н. Новгород: Изд-во ФГБОУ ВО «ВГАВТ». - 2014. - С. 316-320.

[4] Горохова В.В. Организационные особенности использования газового топлива на малых пассажирских судах // Научно-практич. конф. «Великие реки». - Н. Новгород, 2015.

[5] Государственная программа Российской Федерации «Внедрение газомоторной техники с разделением на отдельные подпрограммы по автомобильному, железнодорожному, морскому, речному, авиационному транспорту и технике специального назначения».

GASIFICATION OF SMALL PASSENGER FLEET AS THE FIRST STAGE OF THE GAS TECHNOLOGIES APPLICATION ON THE WATER TRANSPORT

Y.N. Urtmintsev, D.E. Gusev, V. V. Gorokhova

Key words: natural gas, alternative fuel, gas fuel, gas transport, refit of vessels, vessels working on gas fuel, gas infrastructure, gatbunton stations.

The article considers the prospects _ for the introduction of natural gas as a motor _ fuel in the water transport industry. The authors describe preconditions, difficulties and challenges which need solutions.

Статья поступила в редакцию 08.07.2016 г.

УДК 656.624.3

В.Н. Шабров, секретарь Общества АО «Судоходная компания «Волжское пароходство», аспирант ФГБОУ ВО «ВГУВТ» А.Д. Альпидовский, к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО «ВГУВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ ДОСТАВКИ ПАРТИИ АВТОМОБИЛЕЙ «ОТ ДВЕРИ ДО ДВЕРИ»

Ключевые слова: экономико-математическая модель, доставка автомобилей речным транспортом

В статье кратко проанализированы перевозки автомобилей по рекам Европейской части СССР. Определены основные преимущества перевозки автомобилей водным транспортом и построена экономико-математическая модель оптимизации доставки партии автомобилей от завода-изготовителя до потребителей различными видами транспорта, включая водный.

В 80-е годы XX века по рекам Европейской части СССР перевозилось значительное количество автомобилей с заводов - изготовителей в Тольятти, Нижнем Новгороде, Ульяновске, Москве. Для перевозки крупных партий автомобилей были построены специализированные баржи проекта Р-110, приспособлены катамараны Р-19, использовались и серийные сухогрузные суда типа «Большая Волга». Мелкие партии и единичные отправки автомобилей осуществлялись на палубах или люковых крышках грузовых судов в специальных складных контейнерах или без тары, но с оснащением судов приспособлениями для крепления автомобилей [1].

Автомобили оказались для речников выгодным, высокотарифицированным грузом, поэтому для их перевозки пароходства создавали соответствующую инфраструктуру в портах (причалы, пандусы, охраняемые площадки); были разработаны технические условия и правила перевозки партий автомобилей, тарифные нормы, правила безопасности и другие документы [2].

В 90-е годы по известным причинам перевозки партий автомобилей речным транспортом практически прекратились, специализированные суда сначала были поставлены на холодный отстой, а позже списаны, портовая инфраструктура разрушилась.

В последнее десятилетие отечественный автопром «встал на ноги», появились новые совместные с иностранными фирмами заводы-производители автомобилей в С.Петербурге (Всеволожке), Москве, Набережных Челнах и других городах, расположенных на берегах судоходных рек или вблизи от них. На транспорт пошел мощный поток партий автомобилей. Железнодорожники и автомобилисты быстро сориентировались и построили специализированные вагоны и автоприцепы для перевозки автомобилей. Речники же пока остаются в стороне от этих перевозок, хотя параллельно водным путям по перегруженным до предела автомагистралям нескончаемым потоком идут фуры с автомобилями.

На данном этапе развития информационных технологий и систем автоматизации управления, актуальной видится задача построения единой системы управления транспортом. Современные методы представления и хранения информации позволяют решать многие задачи, связанные с планированием, навигацией и управления на водном транспорте [3].

В августе 2016г. в Волгограде под председательством Президента РФ В.В.Путина состоялось заседание Государственного Совета с повесткой дня - развитие внутренних водных путей страны. Госсовет отметил преимущества внутреннего водного транспорта по сравнению с железнодорожным и автомобильным по экономическим и экологическим критериям и потребовал от Минтранса и других заинтересованных ведомств максимально переключить на речной транспорт грузопотоки, идущие параллельно судоходным рекам [4].

По нашим оценкам через порты Волжско - Камского, Московского и Северо -Западного бассейнов из близлежащих автозаводов может быть направлено до 220 тысяч автомобилей в навигацию. При загрузке в речной автомобилевоз 200 автомашин, судопоток автомобилевозов составит 5 отправлений в сутки. Это весьма существенный объем работы, хорошие доходы для речников и снижение экологической нагрузки на окружающую среду у наземных видов транспорта [5].

В настоящей статье мы предлагаем экономико -математическую модель оптимизации доставки партий автомобилей от завода - изготовителя до потребителей различными видами транспорта, включая водный.

Обозначение модели:

А - множество пунктов отправления (заводов-изготовителей), aeA;

B - множество пунктов назначения (оптовых баз), b eB;

Iab - множество транспортно-технологических схем доставки от a-го пункта отправления (заданного завода изготовителя) до b-го пункта назначения (заданной оптовой базы), ieIab;

Jab - множество способов и средств от заданного завода - изготовителя (a-го пункта отправления) до заданной оптовой базы (b-го пункта назначения), jeJab;

Di - множество вариантов сочетаний транспортных средств на i-ой транспортно - логистический схеме доставки партии автомобилей, deDi;

F - множество транспортных средств, рассматриваемых в принятых транспортно -логистических схемах, feF;

M - множество типов перевозимых автомобилей, m eM;

Gnm - количество автомобилей m-го типа в предъявляемой к перевоке партии, единиц;

Vm - масса автомобиля m-го типа, тонн;

Cimjdf - суммарная стоимость перевозки одного автомобиля m-го типа по i-ой транспортно - логистической схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования, при d-ом сочетании транспортных средств доставки f-го типа, руб/ед.;

Ximjdf - неизвестное количество автомобилей m-го типа в заданной партии доставляемых по i-ой транспортно - логистической схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования, при d-ом сочетании транспортных средств доставки f-го типа, ед.;

Eimjdf - норма времени полной грузовой обработки (на погрузку, выгрузку, перевалку) автомобилей m-го типа по i-ой схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования, при d-ом сочетании транспортных средств доставки f-го типа, ед/час.;

Timjdf - затраты времени непосредственно на перевозку заданной партии автомобилей m-го типа по i-ой схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования, при d-ом сочетании транспортных средств доставки f-го типа, час.;

TTpBJIm - время, отведенное грузовладельцем на доставку заданной партии автомобилей m-го типа, час.;

njf - пропускная способность транспортных узлов (на операции погрузки, выгрузки, перевалки) при доставке заданной партии автомобилей по i-ой схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования, при d-ом сочетании транспортных средств доставки f-го типа, ед/час.;

- провозная способность транспортных средств доставки f-го типа при их d-ом сочетании по i-ой схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования, ед.-км/час;

Lijd - расстояние перевозки по i-ой схеме доставки с применением j-го способа и средства транспортирования при d-ом сочетании транспортных средств, км.;

Фf - количество имеющихся в наличии транспортных средств доставки f-го типа, ед.

Функция цели ЭММ (критерий - минимум затрат на доставку)

I M J D F

Е Е Е Е Е ^ min (i)

i=1 m=1 j=1 d=1 f=1

Ограничения ЭММ:

1. По количеству автомобилей т-го типа в заданной партии, ед.

I J П F

X X X X Х]/ = ^ (2)

1П

Тт

1=1 ]=1 d=1 /=1

для всех типов т от 1 до М; Ут = 1, М

2. По времени доставки заданной партии автомобилей т-го типа, час.

I J П F X

УУУУ-^+т .м <тгрвл (3)

Е ища) т V /

1=1 ]=1 Л=1 /=1 Е1щ;с1)

для всех типов т от 1 до М; Ут = 1, М

3. По наличию транспортных средств /-го типа, ед.

I J П М

ХХХХХт/ Ф (3)

/=1 ]=1 Л=1 т=1

для всех / от 1 до F; У/ = 1, Е

4. По пропускной способности транспортных узлов, ед/час.

М X

Х±]_ < П™. (4)

тгрвл Ус) V '

т=1 Тт

У/ = й; У] = 17; У Л = 1П; У/ =

5. По провозной способности транспортных средств, ед.-км/час.

м X * Т

^ тс/ < псп (5)

т -11 ]с/ (5)

т=1 1 гт]й/

У/ = XI; У] = 17; У Л = 1П; У/ = 1Е

6. Неотрицательность и целочисленность переменных: Хщ/ — 0, число натурального ряда;

У/ = 1,!; Ут = 1,М; У] = 1,7;УЛ = 1,П; У/ = 1,Е

На основе разработанной авторами и представленной ЭММ, а также действующих на различных видах тарифах и сборах на перевозку и перегрузку (перевалку) автомобилей, выполнены расчеты времени и стоимости доставки судовой партии автомобилей по обусловленным пяти транспортно-логистическим схемам «от двери до двери».

Полученные результаты расчетов позволяют построить графики зависимости сроков доставки партий автомобилей (в часах) от расстояний перевозки (км) по всем транспортно-логистическим схемам «от двери до двери» (рис. 1).

500 1000 1500 2000 2500 3000

• Смешанное железнодорожно - водно - автомобильное сообщение ■ Прямое железнодорожно -автомобильное сообщение А Прямое автомобильное сообщение

К Прямое смешанное железнодорожно - водное сообщение Ж Прямое смешанное автомобильно - водное сообщение

Рис. 1. Сроки доставки партии автомобилей по транспортно-логистической схеме «от двери до двери»

Стоимость автомобилей по обусловленным транспортно-логистическим схемам апробируется в зависимости от судовой партии, стоимость доставки судовой партии автомобилей после расчета (руб./т) представлена в таблице 1, а в руб./ткм в таблице 2.

Таблица 1

Стоимость доставки судовой партии автомобилей в зависимости от расстояний (руб/т)

Виды транспортно-логистических схем Расстояние перевозки, км Стоимость доставки, руб/т

I. Смешанное железнодорожно -водно - автомобильное сообщение 500 10088

1000 12980

1500 17148

2000 20505

2500 24324

3000 26292

II. Прямое железнодорожно-автомобильное сообщение 500 10730

1000 16230

1500 17855

2000 18980

2500 20080

3000 20980

III. Прямое автомобильное сообщение 500 4800

1000 9600

Виды транспортно-логистических схем Расстояние перевозки, км Стоимость доставки, руб/т

1500 12960

2000 17280

2500 20400

3000 24510

IV. Прямое смешанное железнодо-рожно-водное сообщение 500 9608

1000 12500

1500 16668

2000 20025

2500 23844

3000 25812

V. Прямое водно-автомобильное сообщение 500 5688

1000 8580

1500 12748

2000 16105

2500 19924

3000 21892

Таблица 2

Стоимость доставки судовой партии автомобилей в зависимости от массы и расстояния доставки (руб/ткм)

Виды транспортно-логистических схем Расстояние перевозки, км Стоимость доставки, руб/ткм

I. Смешанное железнодорожно -водно - автомобильное сообщение 500 20,17

1000 12,98

1500 11,43

2000 10,25

2500 9,73

3000 8,76

II. Прямое железнодорожно- автомобильное сообщение 500 21,46

1000 16,23

1500 11,90

2000 9,49

2500 8,03

3000 7,0

III. Прямое автомобильное сообщение 500 9,6

1000 9,6

1500 8,64

2000 8,64

2500 8,16

3000 8,17

IV. Прямое смешанное железно-дорожно-водное сообщение 500 19,22

1000 12,5

1500 11,11

Виды транспортно-логистических схем Расстояние перевозки, км Стоимость доставки, руб/ткм

2000 10,01

2500 9,54

3000 8,6

V. Прямое автомобильно-водное сообщение 500 11,38

1000 8,58

1500 8,5

2000 8,05

2500 7,97

3000 7,3

На основании результатов расчета по ЭММ получены функциональные зависимости стоимости доставки автомобилей от массы судовой партии и расстояний перевозок, что приведено в таблицах 2 и 3, проиллюстрировано на рисунках 2. и 3.

30000

25000

5000 0

500

1000

1500

2000 2500 3000 Расстояние доставки, км Смешанное железнодорожно - водно - автомобильное сообщение

Прямое железнодорожно -автомобильное сообщение

Прямое автомобильное сообщение

Прямое смешанное железнодорожно - водное сообщение Прямое автомобильно - водное сообщение

Рис. 2. Стоимость доставки партии автомобилей в зависимости от расстояний и массы партии в обусловленных транспортно-логистических схемах «от двери до двери» (руб/т)

Нами проведена апробация модели на перевозках автомобилей из речных пунктов отправления на расстояние от 500 до 3000 км. По критерию «время доставки» преимущество имеет вариант «прямое автомобильное сообщение», а по экономическому критерию самой выгодной доставкой судовой партии автомобилей в количестве 322 единиц среди рассматриваемых транспортно - логистических схем на расстоянии от 500 до 3000 км является перевозка их с использованием автомобильного и водного, или автомобильного совместно с водными видами транспорта. Прямое автомобильно

- водное сообщение обеспечивает доставку партии автомобилей от завода - изготовителя в речной порт отправления и далее водным транспортом до порта назначения, и автомобильным транспортом до получателя. Стоимость доставки партии автомобилей по данной схеме на расстоянии до 500км составит порядка 11.38 руб/ткм, а из предлагаемых вариантов на это же расстояние дешевле только обойдется прямое автомобильное сообщение - 9.6 руб/ткм. При расстояниях от 500 до 2500 км при расчете по цене доставки за ткм бесспорно выигрывает транспортно - логистическая схема «автомобильно - водное сообщение». При перевозках судовой партии автомобилей на расстояние до 3000 км предпочтительно использовать транспортно - логистические схемы «прямое железнодорожно-автомобильное сообщение» и «прямое автомобильно

- водное сообщение», т.к. стоимость доставки будет наименьшей и составит в пределах 7 - 7,3 руб/ткм.

25

20

ю Л

о

к о н

о

15

10

500 1000 1500 2000 2500 3000

Расстояние доставки, км

• Смешанное жшезиодорожио водно - автомобильное сообщение

Прямое железнодорожно автомобильное сообщение

Прямое автомобильное сообщение

Прямое смешанное желешодорожно-водное сообщение Прямое авто мобильно - водное сообщение

Рис. 3. Стоимость доставки партии автомобилей в зависимости от расстояний и массы партии в обусловленных схемах (руб/ткм)

В представленных расчетах не учтен вред, приносимый автотранспортом окружающей среде, дорожной инфраструктуре, уровень аварийности и энергоэффективности.

На госсовете отмечалось [1], что с 2014 года на ремонт и содержание федеральных дорог выделяется 100 - процентное финансирование по нормативам, но эффективность этих вложений будет достигнута только в том случае, если удастся прекратить проезд сверхнормативных по весу транспортных средств. Согласно статистике Росавтодора, в 2015 году за сутки через каждый из работающих в тестовом режиме 22 автоматизированных контрольных пунктов проезжало более 300 нарушителей правил перевозки тяжеловесных грузов. В год число таких фактов достигает более 1млн случаев. Ведомством ежемесячно фиксируется от 100 до 200 тыс. нарушений весогабарит-ных нормативов у фур. За 2015 год на федеральных трассах от тяжеловесных грузовиков пострадали 20 мостов, восстановление каждого из этих объектов займет 1,5 - 2 года.

Безопасность. Уровень безопасности на внутренних водных путях (в денежной оценке) ниже, чем на автотранспорте в 14 раз, на железной дороге - в 2 раза.

Энергоэффективность. При перевозке одного и того же количества груза по внутренним водным путям самоходным судном грузоподъемностью 5600 тонн затрачивается в 4,3 раза меньше энергии, чем при железнодорожной перевозке, и в 33.9 раза меньше, чем при использовании грузового автотранспорта, а при использовании барже-буксирного состава грузоподъемностью 10500 тонн - в 6,7 раза меньше энергии, чем при перевозках по железной дороге, и в 52,9 раза меньше, чем при перевозке автотранспортом.

Экологичность. Удельные показатели по выбросам углекислого газа на внутреннем водном транспорте составляют лишь 5 процентов выбросов на автомобильном и 20 процентов на железнодорожном транспорте. Общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями в России, превышает цифру в 20 млн тонн. Автомобильный транспорт является основным загрязнителем воздуха в крупных городах (до 80 процентов общих выбросов), его доля в общих выбросах по стране составляет 40 процентов.

Поэтому, даже при выигрыше времени доставки партии автомобилей, и примерно равных расходах на перевозку автомобильным транспортом, предпочтение стоит отдавать транспортно - логистическим схемам с большим участием речного транспорта, ввиду явных стратегических преимуществ внутреннего водного транспорта.

Список литературы:

[1] Шабров В.Н. Опыт эксплуатации судов для перевозки автомобилей на внутреннем водном транспорте Российской Федерации / В.Н. Шабров, А.И. Телегин, А.О. Ничипорук // Экономические проблемы управления транспортно - логистическими комплексами: сборник статей участников Десятых юбилейных Прохоровских чтений - Н.Новгород: Типография «Автор», 2014. - С. 90 - 92.

[2] Веселов Ю.Б. Исследование способов доставки легковых автомобилей речным транспортом : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.22 / Ю.Б. Веселов; Горький; науч. рук. А.П. Казаков; Горький. - Горький : Тип. ГИИВТАа, 1974. - 23с.-

[3] Альпидовский А.Д. Современные тенденции развития информационных систем на транспорте. Труды 14-го научно - промышленного форума «Великие реки - 2012». Материалы научно - методической конференции профессорско-преподавательского состава ВГАВТ «Проблемы использования и инновационного развития внутренних водных путей в бассейнах великих рек». Том 2. - Н.Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2012.

[4] Государственный совет Российской Федерации. Доклад «О развитии внутренних водных путей Российской Федерации». - 2016г. - С.132-141.

[5] Шабров В.Н. Состояние и перспективы производства автомобильной техники в России и возможности её перевозки с использованием речного транспорта / В.Н. Шабров, А.И. Телегин, А.О. Ничипорук // Научный журнал Вестник ВГАВТ №43. - 2015. - С.258 - 265.

ECONOMIC - MATHEMATICAL MODEL OF THE CONSIGNMENT OF CARS DELIVERY OPTIMIZATION «FROM DOOR TO DOOR»

V.N. Shabrov, A.D. Alpidovskiy

Key words: economic - mathematical model, cars delivery by river ships The article briefly analyzes the cars transportation by river vessels in the European part of the USSR. The authors have determined main advantages of cars waterway transportation and have demonstrated economic - mathematical model of the consignment of cars delivery optimization from the manufacturer to consumers by various means of transport, including river ships.

Статья поступила в редакцию 21.09.2016 г.