CC BY
163
Проблематика транспортных систем
7
Проблематика транспортных систем
УДК 69.003
Ю. Н. Панова, Е. К. Коровяковский, Г. М. Грошев
Петербургский государственный университет путей сообщения
ЭТАПНОСТЬ РАЗВИТИЯ КОНТЕЙНЕРНЫХ ТЕРМИНАЛОВ ПРИ РАСТУЩИХ ОБЪЕМАХ РАБОТЫ
Контейнерные терминалы являются важнейшими звеньями транспортных логистических цепей. Для обеспечения растущих объемов контейнеропотоков в 20112015 гг. потребуется масштабное развитие контейнерной инфраструктуры в России. В условиях дефицита капитальных вложений оптимальным вариантом реализации проектов реконструкции и изменения технического состояния терминалов является стратегия их поэтапного развития. На основе технико-экономических расчетов составлен график оптимальных переходов системы из одного состояния в другое в процессе развития. Исследование показало, что развитие терминала по очередям позволяет отдалить во времени часть капитальных затрат.
контейнерные потоки, этапное развитие, терминалы.
Введение
Контейнерный рынок стремительно развивается во всем мире. В 2007 г. общий объем переработанных контейнеров на всех терминалах мира составил 490 млн TEU [1] (TEU, рус. ДФЭ - условная единица измерения пропускной способности контейнерных терминалов, эквивалентная размерам ISO-контейнера длиной 20 футов). В 2010 г. мировой объем переработки контейнеров морскими терминалами вырос на 14,5 % по сравнению с 2009 г. и достиг 560 миллионов TEU [2].
В сложившихся условиях потребности рынка в контейнерных перевозках могут быть удовлетворены только при надлежащем развитии российского транспортного комплекса, в первую очередь - контейнерных терминалов. В связи с прогнозируемым увеличением контейнеропотоков по всем направлениям потребуются значительные инвестиции для масштабного развития терминалов. В условиях дефицита капитальных вложений стратегия поэтапного развития терминалов позволит разрешить про-
ISSN 1815-588X. Известия ПГУПС
2011/4
8
Проблематика транспортных систем
тиворечие между стремлением к достижению максимального экономического эффекта и желанием обеспечить при этом устойчивую работу транспортного комплекса России. То есть найти оптимальное решение уравнения с двумя переменными: техническим оснащением терминалов и постоянно возрастающими объемами перевозок контейнеров, результат которого определяется капитальными затратами при реконструкции или сооружении нового терминала и эксплуатационными расходами при недостатке или избыточной вместимости терминала.
1 Динамика контейнерных потоков
Общий объем российского контейнерного рынка в 2007 г. составил
4,8 млн TEU [3]. Величина грузов в контейнерах в российском экспорте невелика. Это обусловлено спецификацией экспортных грузов, которые представлены нефтью, рудой, металлами и другим сырьем, не пригодным для перевозки в контейнерах. Грузы в контейнерах поступают в Россию из-за рубежа. В 2006 г. доля импортных грузов в контейнерах от общего объема сухих грузов составила 48,6 %, экспорта - 6 %. В первом квартале 2010 г. объем переработки импортных сухих грузов в морских портах достиг 7,48 млн т, из которых 3,87 млн т оказались грузами в контейнерах [4].
Развитие контейнерных перевозок в 2011-2012 годах будет зависеть от последствий кризиса в экономике. Однако в долгосрочной перспективе прогноз контейнерных перевозок в России оптимистичен. Реализация индустриальных проектов по созданию автосборочных предприятий в различных регионах России (Sollers во Владивостоке; Renault в Москве; Volkswagen Group - в Калуге; Nissan, Toyota, General Motors - в Санкт-Петербурге) создает предпосылки к динамичному росту контейнерных перевозок в 2011-2015 гг. Объем автомобильных компонентов, перевозимых в контейнерах, может достичь 25 % в общем объеме импорта контейнеров
[5] .
В условиях роста таможенных пошлин на импортные автомобили и их комплектующие для физических лиц с января 2009 г. такой прогноз является вполне обоснованным.
В южном направлении импульсом для увеличения потока контейнерных грузов является строительство инфраструктурных объектов для проведения зимних Олимпийских игр в Сочи в 2014 г. На Дальнем Востоке продолжается рост перевозок контейнерных грузов, поступающих из Китая и составляющих 21,3 % импортного контейнерного потока в России. По словам начальника Дальневосточной железной дороги M. М. Заиченко.
[6] , планируется использование дополнительных маршрутов по перевозке международных крупнотоннажных контейнеров с зерном и продуктами
2011/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Проблематика транспортных систем
9
переработки в сообщении КНР - железнодорожная станция Гродеково -морской порт Владивосток - страны Азиатско-Тихоокенского региона.
В связи с положительной динамикой контейнерных потоков по всем направлениям вопросы повышения перерабатывающей способности контейнерных терминалов приобретают особую значимость. Сложившаяся финансовая ситуация в стране свидетельствует о необходимости усиления конкурентных позиций российских контейнерных терминалов. Стратегия поэтапного их развития позволит повысить конкурентоспособность отечественного контейнерного рынка с минимальными затратами.
2 Этапность развития терминалов
Решение вопросов этапности развития контейнерных терминалов выполнено на основе научных трудов Ю. И. Ефименко [7], [8], В. М. Акулиничева, Е. И. Сычева [9], Е. В. Архангельского [10]. Под оптимальным вариантом этапности развития терминалов следует понимать такую последовательность мероприятий по изменению их технического состояния и такие сроки реализации этих мероприятий, которые в совокупности с рациональной технологией работы обеспечивают минимум критерия эффективности, в качестве которого в соответствии с [11] рекомендуются суммарные приведенные расходы:
T T
Э = X K a + (1 -у) X C a ------->min,
t = 0 t = 0 t
где Kt, Ct - соответственно инвестиционные вложения и эксплуатационные расходы на t-м шаге;
a- коэффициент дисконтирования затрат;
Y - доля налоговых отчислений от прибыли, которая при расчете народно-хозяйственной эффективности принимается равной нулю.
При постоянной норме дисконта коэффициент дисконтирования затрат
1
a =--------,
t (1 + Е /
где E - норма дисконта для года t.
Ставка дисконта используется для оценки экономической эффективности проектов, требующих больших объемов инвестирования, сроком строительства более года. Норма дисконта позволяет учитывать фактор
ISSN 1815-588X. Известия ПГУПС
2011/4
10
Проблематика транспортных систем
времени. С ее помощью осуществляется соизмерение разновременных результатов и затрат путем приведения их к начальному периоду (момент времени t = 0). Для различного класса инвестиций могут выбираться различные значения нормы дисконта (Е).
Задача оптимизации этапности развития контейнерного терминала решается на основе метода динамического программирования. Проектируемый терминал (узел) рассматривается как физическая система S, состояние которой характеризуется набором параметров, являющихся показателями ее технического состояния и технологического обеспечения. Изменение или сохранение состояния терминала в момент времени называется управлением U■ (t), в результате которого терминал переходит в другое
состояние (i Ф jj или остаётся без изменений (i = j). Каждому состоянию терминала Sj и году эксплуатации t соответствует величина годовых эксплуатационных расходов Ct j, являющаяся частью критерия эффективности. Для перехода терминала из одного состояния Si в Sj (i Ф j) необходимы определённые капитальные затраты Ki j, составляющие вторую часть критерия эффективности.
Под оптимизацией этапности изменения технического состояния терминала понимается поиск такого набора управлений U/ (t), i = 1, 2,..., n;
j = 1, 2,..., n; t = 1, 2,..., T, который обеспечил бы за расчётный период T минимум критерия эффективности.
Для поиска критерия эффективности и условно-оптимальных переходов был использован алгоритм «киевский веник» - один из эффективных алгоритмов для решения аддитивных задач. Алгоритм представляет собой многошаговый процесс, на каждом шаге которого производится «отметание» некоторого множества вариантов, о котором в процессе работы алгоритма становится известно, что оно не содержит оптимального варианта. Оптимальным переходом на шаге t для состояния Sj будет тот, который обеспечивает минимум общих приведенных затрат для данного варианта состояния системы.
Для решения задачи оптимизации развития контейнерного терминала в примере приняты следующие исходные данные: а) число вариантов технического состояния -4; б) продолжительность расчетного периода -15 лет; в) норма дисконта - 0,16; г) матрица капитальных затрат, матрица основных эксплуатационных расходов. Для расчета темпов роста контейнеропотоков терминала принимаем, что планируемая перерабатывающая способность контейнерного терминала к концу расчетного периода должна быть не менее 210 000 TEU/год.
Мощности грузовых устройств и схема тылового терминала были определены на основе рекомендаций [12], [13] (табл. 1).
2011/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Проблематика транспортных систем 11
ТАБЛИЦА 1. Варианты технического состояния контейнерного терминала
Номер варианта Вводимые мероприятия (в дополнение к логически предшествующим)
1 Строительство контейнерной площадки (ширина 19 м), служебнотехнических зданий, автомобильного проезда с асфальтобетонным покрытием (3,5 м), забора, трансформаторной подстанции, устройство водоснабжения, канализации, установка козлового крана
2 Строительство железнодорожного пути (473 м), автомобильного проезда с асфальтобетонным покрытием (7 м), бытовых помещений для механизаторов и грузчиков грузовых дворов на 50 человек, забора, трансформаторной подстанции, устройство водоснабжения, канализации
3 Строительство контейнерной площадки (ширина 23 м), железнодорожного переезда, железнодорожного пути (391 м), установка козлового крана
4 Строительство железнодорожного пути (473 м), установка козлового крана
Виды капитальных затрат, стоимость работ, эксплуатационные расходы определены с учетом методических указаний и учебных пособий [14]— [24]. В таблицу 2 сведены капитальные вложения по вариантам технического состояния контейнерного терминала. Для всех видов работ при расчете капитальных затрат применялись индексы пересчета сметной стоимости на 01.09.2010 г. к сметным ценам 2000 г. по ФЕР-2001 (Ленинградская область). Территориальные коэффициенты к элементам прямых затрат для Ленинградской области: оплата труда рабочих-строителей - 15,449; эксплуатация строительных машин и механизмов - 7,909; материалы с доставкой - 5,882.
ТАБЛИЦА 2. Матрица капитальных затрат
Исходный вариант технического состояния Капиталовложения, необходимые для перехода к вариантам, млн руб.
1 2 3 4
1 0 173,7 245,4 261,7
2 0 0 109,9 126,2
3 0 0 0 54,5
4 0 0 0 0
Для рассматриваемого примера развития контейнерного терминала были определены эксплуатационные расходы, связанные с простоем вагонов в ожидании погрузочно-разгрузочных работ; непроизводительным простоем контейнеров; себестоимостью целодневного простоя автомобиля из-за занятости погрузочно-выгрузочных фронтов [17]; пробегом поездов; содержанием путей и стрелочных переводов, верхнего строения пути и
ISSN 1815-588X. Известия ПГУПС
2011/4
12
Проблематика транспортных систем
других сооружений и устройств. Эксплуатационные расходы по годам расчетного периода и вариантам технического состояния сведены в матрицу эксплуатационных расходов (табл. 3).
ТАБЛИЦА 3. Матрица основных эксплуатационных расходов
Год эксплуатации Годовые эксплуатационные расходы по вариантам технического состояния, тыс. руб.
1 2 3 4
1 47178,5 13578,1 14366,2 17558,4
2 47178,5 13578,1 14366,2 17558,4
3 47178,5 13578,1 14366,2 17558,4
4 1109807,3 538517,0 15390,6 16534,0
5 1109807,3 538517,0 15390,6 16534,0
6 1109807,3 538517,0 15390,6 16534,0
7 1611862,9 1023448,7 63952,9 18582,7
8 1611862,9 1023448,7 63952,9 18582,7
9 1611862,9 1023448,7 63952,9 18582,7
10 1443666,8 1445939,3 293122,9 19607,1
11 1443666,8 1445939,3 293122,9 19607,1
12 1443666,8 1445939,3 293122,9 19607,1
13 3399984,0 1845080,0 692263,6 21655,9
14 3399984,0 1845080,0 692263,6 21655,9
15 3399984,0 1845080,0 692263,6 21655,9
Значения суммарных приведенных расходов с учетом коэффициента дисконтирования затрат, полученных в результате условно-оптимальных переходов по всем вариантам технического состояния и годам расчетного периода, отражены в таблице 4.
ТАБЛИЦА 4. Результаты расчетов суммарных приведенных расходов
Год расчетного периода Значения суммарных приведенных расходов по вариантам технического состояния, тыс. руб.
1 2 3 4
1 199157,3 305737,8 370066,0 384084,0
2 234210,9 315826,3 380740,1 393608,3
3 264452,4 324529,8 386275,0 396699,1
4 878175,8 360532,8 385307,0 394299,9
5 1406444,1 616866,9 392632,9 402170,1
6 1861465,1 837658,9 398943,0 408949,1
7 2432064,6 1199959,8 421582,3 398943,0
8 2923682,7 1512111,6 441088,0 404610,8
9 3347602,7 1781278,6 457907,6 409498,0
10 3675315,0 2109506,8 524446,5 413948,8
11 3956830,1 2391465,0 581605,5 417772,2
12 4199366,1 2634382,8 630850,1 421066,2
13 4441902,1 2901919,4 731228,3 424206,3
14 4866900,1 3132554,4 817761,3 426913,3
15 5234098,4 3331823,1 892525,7 429252,1
2011/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Проблематика транспортных систем
13
Результаты расчетов позволяют построить график оптимальной этап-ности развития терминала (рисунок).
График оптимальной этапности развития терминала
Заключение
В работе проведен анализ российского рынка контейнерных перевозок и определена тенденция его развития на период 2011-2015 гг. Устойчивый рост объемов контейнерных потоков во времени, объективный характер необходимости наращивания инфраструктуры являются исходными предпосылками применения стратегии поэтапного развития контейнерных терминалов. Решение вопросов этапности выполнено с использованием метода динамического программирования. В условиях дефицита капитальных вложений поэтапное развитие терминалов позволяет отдалить во времени часть капитальных затрат.
Согласно найденной траектории развития терминала, оптимальным вариантом его технического состояния в начале расчетного периода является второй вариант, которым предусматривается установка козлового крана; строительство автомобильных проездов с асфальтобетонным покрытием, контейнерной площадки шириной 19 м, одного железнодорожного пути (473 м), трансформаторной подстанции, устройств водоснабжения, канализации, бытовых помещений для механизаторов и грузчиков грузовых дворов на 50 человек (табл. 1). Этот вариант целесообразно сохранять до конца 3-го года эксплуатации, после чего к 4-му году необходимо перейти к третьему варианту технического оснащения, то есть построить второй железнодорожный путь, переезд, контейнерную площадку шириной 23 м и установить второй козловой кран. Затем следует эксплуатировать терминал на уровне развития третьего варианта до конца 6-го года расчетного периода и к 7-му году перейти к последнему (четвертому) варианту технического оснащения, который остается до конца планируемого периода, то есть до 15-го года эксплуатации. При развитии терминала в соответствии с оптимальной траекторией (А-Р) суммарные минимальные
ISSN 1815-588X. Известия ПГУПС
2011/4
14
Проблематика транспортных систем
приведенные затраты за весь пятнадцатилетний период составят
429,3 млн руб. (табл. 4).
Следует отметить, что оптимальный срок перехода к очередному этапу является единственным и всякое отклонение от этого срока в ту или иную сторону приведет к увеличению суммы приведенных расходов. Допустим, что через первые три года не представляется возможным приобрести второй козловой кран, построить контейнерную площадку, железнодорожный путь и переезд (табл. 1), чтобы перейти к третьему варианту технического состояния (переход Г-Д), поэтому терминал будет эксплуатироваться при техническом оснащении второго варианта 4-й год. Тогда затраты в точке Е составят не 412,8 млн руб., а 674,6 млн руб., т. е. на 261,8 млн руб. больше. В этом случае общие затраты за весь планируемый период составят 429,3 + 261,8 = 691,1 млн руб.
Библиографический список
1. Расчет плана формирования вагонов с контейнерами в международном сообщении : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.08 : защищена 13.11.2009 / Леонид Александрович Осьминин. - СПб. : ПГУПС, 2009. - 169 с.
2. Record container throughput in 2010 [Электронный ресурс] // World cargo news. -URL: http://www.worldcargonews.com/htm/w20110413.777417.htm.
3. Container logistics in Russia and neighboring countries: Summing up year 2007 [Электронный ресурс] / Infranews.ru. - 2008. - URL: http://www.infranews.ru/ ?object=news&id=2634&catid=13.
4. Все грузы России / ЗАО «Морцентр-ТЭК» // Морские порты. - 2010. -№ 3 (84). - С. 54-71.
5. Проблемы и перспективы развития внешнеторговых контейнерных перевозок / С. В. Шатилов // Железнодорожный транспорт. - 2009. - № 4. - С. 55-57.
6. На основе партнерства, развития инфраструктуры и внедрения новых технологий / M. М. Заиченко // Железнодорожный транспорт. - 2009. - № 6. - С. 45-48.
7. Выбор оптимальной этапности развития железнодорожных станций и узлов : учеб. пособие / Ю. И. Ефименко. - Л. : ЛИИЖТ, 1989. - 48 с.
8. Обоснование этапности развития железнодорожных станций и узлов : автореферат дис. ... д-ра техн. наук : 05.22.08 : защищена 04.06.1992 / Ефименко Юрий Иванович . - СПб. : ПИИТ, 1992. - 47 с.
9. Выбор оптимальной этапности развития односторонних сортировочных станций : метод. указания к дипломному проектированию / В. М. Акулиничев, Е. И. Сычев. - М. : МИИТ, 1983. - 32 с.
10. Этапное развитие сортировочных станций и планирование потребных для этого капитальных вложений : метод. указания / Е. В. Архангельский. - М. : МИИТ, 1989. - 43 с.
11. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте / МПС, Приложение к указанию МПС России от 31 августа 1998 г., 3 В-1024у. - 1998.
12. Технология грузовой работы на станциях и примыкающих подъездных путях : метод. пособие для выполнения курсового проекта / Л. А. Красикова, В. А. Телегина, Н. Н. Тонконогова. - Хабаровск : ДВГУПС, 1998. - 62 с.
2011/4
Proceedings of Petersburg Transport University
Проблематика транспортных систем
15
13. Транспортно-грузовые системы железных дорог : учебное пособие / А. С. Балалаев, И. А. Чернышева, А. Ю. Костенко. - Хабаровск, 2006. - 62 с.
14. Транспортно-грузовые системы / Н. П. Журавлев, О. Б. Маликов. - М. : Маршрут, 2006. - 368 с.
15. Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузочно-разгрузочные работы. - М. : Транспорт, 1987. - 156 с.
16. Технико-экономическое обоснование принятых решений при строительстве и переустройстве раздельных пунктов : учеб. пособие / Е. Э. Червотенко, Л. А. Михеева. - Хабаровск : ДВГУПС, 2009. - 107 с.
17. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте : учеб. пособие / Г. Н. Дегтерев. - 2-е изд. - М. : Транспорт, - 1980. -264 с.
18. Индексы изменения сметной стоимости. Ценообразование и сметное нормирование в строительстве : № 300. - Москва, 9 сентября 2010 г. - С. 7.
19. ФЕР-81-02-01-2001-01. Земляные работы / Госстрой России. - М. : ФГУП ЦПП, 2001. - 116 с.
20. ФЕР-81-02-28-2001. Часть 28. Железные дороги / Госстрой России. - М. : ФГУП ЦПП, 2009. - 42 с.
21. ФЕР-2001-27. Автомобильные дороги [Электронный ресурс] / Госстрой России. - М. : ФГУП ЦПП, 2003. - URI: http://www.clocload.ru/Basesdoc/10/1062/index.htm.
22. ФЕР-2001-07. Бетонные и железобетонные конструкции сборные / Госстрой России. - М. : ФГУП ЦПП, 2004. - 92 с.
23. ФЕР-2001-06. Бетонные и железобетонные конструкции монолитные / Госстрой России. - М. : ФГУП ЦПП, 2004. - 97 с.
24. Методические указания по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций / А. М. Козлов, К. К. Таль. - М., 1988.
УДК 656.216 А. В. Тарасов
Петербургский государственный университет путей сообщения
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГАБАРИТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, ВЪЕЗЖАЮЩЕГО В ПУТЕПРОВОД
Рассматриваются вопросы пересечения на разных уровнях железной и автомобильной дорог. Предлагается система контроля, исключающая столкновение высокогрузных автотранспортных средств с конструкцией железнодорожного путепровода. Представлены достоинства данной системы и требования безопасности, которым она должна отвечать.
путепровод, авария, система контроля, требования безопасности, тормозной путь.
ISSN 1815-588X. Известия ПГУПС
2011/4
