CC BY
22
иркутским государственный университет путей сообщения
104-98 / ОАО ЦНИИС. М. : Госстрой России ; ГУП ЦПП, 1999. 91 с.
9. Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85). М. : Стройиздат, 1988. 136 с.
Ю.Борисов А.Н., Крумберг O.A., Федоров И.П. Принятие решений на основе нечетких моделей: Примеры использования. Рига : Зинатне, 1990. 184 с.
11.Борисов А.Н., Вилюмс Э.Р., Сукур Л.Я. Диалоговые системы принятия решений на базе мини-ЭВМ: Информационное, математическое и программное обеспечение. Рига : Зинатне, 1986. 195 с.
12.Подвербный В.А. Выбор варианта железной дороги на основе критерия нечеткой полезно-
сти // Транспортное строительство. 2000. № 7. С.10-13.
13.Подвербный В.А. Выбор варианта направления железной дороги по критерию нечеткой полезности // Вестник МИИТа. 2000. Вып. 3. С. 3-9.
14.Подвербный В.А. Выбор проектного решения в нечеткой среде на основе индексов ранжирования // Железнодорожный транспорт. 2000. Вып. 2-3. С. 34-47.
15. Подвербный, В.А. Нечеткая полезность - как дополнительный комплексный показатель сравнительной эффективности вариантов проектных решений // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту - 2000 : тр. Всерос. науч.-техн. конф. Екатеринбург : Ур-ГУПС, 2000. С. 332-333.
УДК 656.078.14 (571.6):338.47 Нагорная Нина Валерьевна,
преподаватель Хабаровского техникума железнодорожного транспорта, факультет среднего профессионального образования, Дальневосточный государственный университет путей сообщения, тел. 8(914)312-02-17, e-mail: nina2920@mail.ru
КОНЦЕПЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОГО ОБЛИКА И МОЩНОСТИ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ КОРИДОРОВ ДЛЯ СВЯЗИ ОЧАГОВ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ С ОПОРНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТЬЮ ДФО
N. V. Nagornaya
CONCEPTION OF INTEGRATED SOLUTION OF THE PROBLEM OF FORMING ECONOMICALLY EFFECTIVE APPEARANCE AND MULTIMODAL TRANSPORT CORRIDOR (MTC) CAPACITY FOR CONNRCNING NATURAL RESOURCES CENTERS
WITH THE SUPPORTING TRANSPORT NET IN THE FAR EASTERN FEDERAL DISTRICT (FEFD)
Аннотация. Настоящая статья посвящена разработке концепции комплексного решения проблемы формирования экономически эффективных вариантов облика и мощности мультимодальных транспортных коридоров для связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью Дальневосточного федерального округа. При этом разработанная концепция предусматривает реализацию четырех этапов решения поставленной задачи. На первом этапе производится выбор экономически эффективного варианта регионального мультимодального транспортного коридора (РМТК) по статическому сечению на расчетный срок для связи очага природных ресурсов с опорной транспортной сетью и мультимодальными транспортными узлами для выхода сырья на экспорт. На втором этапе для выбранного РМТК формируются оптимальная и субоптимальная стратегии этапного наращивания мощности на основе применения метода кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МИИТа (МГУПС), разработанного профессорами А. П. Кондратченко и И. В. Турбиным. Метод позволяет реализовать оптимальное распределение инвестиций в пределах принятого горизонта расчета. Для учета недостаточного объема информации при формировании РМТК для связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью ДФО и использованием элементов РМТК для реализации «северного» завоза предусмотрен третий этап в концепции, в котором формируется область эффективных стратегий, имеющая интегральный эффект >0 и представляющая базовую основу для работы лица, принимающего решение. В концепции предусмотрен четвертый этап, направленный на дальнейшее увеличение интегрального эффекта за счет совершенствования технологии управления перевозочным процессом для уменьшения эксплуатационных расходов. Реализация всех позиций концепции позволяет существенно сократить объем работы и повысить качество при формировании инновационных проектов развития МТС исследуемого региона.
Ключевые слова: концепция, мультимодальный транспортный коридор, малоосвоенный район, природные ресурсы, очаги, опорная транспортная сеть, методика, технология.
Abstract. This article with development of conception of integrated solution of the problem of forming economically effective variants of appearance and multimodal transport corridors capacity for connection of natural resources centers with the supporting transport net in the Far Eastern Federal District. The developed conception provides implementation of four stages to solve the task. The first stage includes choice of economically effective variant of the regional multimodal transport corridor (RMTC) in a static section to the target date for connection of natural resources centers with the supporting transport net and multimodal transport junctions for raw
Транспорт
materials export access. Optimal and suboptimal strategies of expanding capacities step by step on the basis of a method of the Department "Locating and Engineering of Railways" of the Moscow State Transport University, which was developed by Professor A. P. Kon-dratchenko and Professor I. V. Turbin, are formed at the second stage for the chosen RMTC. The method allows realizing optimal distribution of investments within the limits of the accepted planning horizon. The third stage of the conception was provided for taking into account insufficient information volume at the RMTC formation for connection of natural resources centers with the supporting transport net in the Far Eastern Federal District and usage of the RMTC elements for supply of goods to Northern Russia. The sphere of effective strategies is formed at this stage, which have an integral effect >0 and which is a base for work of a person taking the decision. Also the offered fourth stage is oriented to the further increasing of the integral effect with the help of improvement of technology for transportation process management for exploitation expenses decrease. Implementation of all the conception positions allows decreasing the work volume sufficiently and increasing quality upon formation of innovative projects of the multimodal transport net (MTN) development in the researched region.
Keywords: concept, multimodal transport corridors, underdeveloped region, natural resources, hubs, supporting transport network, method, technique.
Введение и актуальность
В последнее десятилетие в многочисленных программах при планировании позитивного роста экономики Дальневосточного федерального округа и его субъектов уделяется большое внимание опережающему этапному развитию многовидовой (мультимодальной) транспортной инфраструктуры, способной обеспечить устойчивую связь между грузообразующими и грузопоглощающими пунктами, с учетом решения социальных проблем, связанных со стабильным, своевременным, качественным снабжением населения малоосвоенных районов региона товарами и услугами, позволяющими обеспечить достойные социально-бытовые условия жизни и труда на территориях субъектов ДФО, с одной стороны, и обеспечить связь очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью, с другой.
При этом следует учитывать все негативно влияющие на решение региональных проблем факторы в условиях глобализации, кооперации и конкуренции мировой экономики и потребности страны АТР и ЕС в поставке природных ресурсов, а это, в свою очередь, требует дальнейшего развития методологии формирования многофункциональных мультимодальных транспортных коридоров и узлов, способных обеспечить решение задач «северного» завоза и вывоза природных ресурсов из очагов и мультимодальных транспортных узлов опорной транспортной сети, обеспечивающих их экспорт в АТР и ЕС.
С учетом указаний, сформулированных Президентом РФ В. В. Путиным в послании Федеральному собранию 1 декабря 2016 года по приоритетам развития Дальнего Востока России, возрастает актуальность и государственная значимость исследований, позволяющих на более качественном, научно-обоснованном уровне разрабатывать инновационные проекты для решения конкретных экономически эффективных задач в малоосвоенных районах ДФО с учетом их роли в развитии экономики исследуемого региона и России в целом.
Проведенные автором исследования позволили на базе и с учетом работ [1-8] сформулировать цель настоящей работы, которая заключается в модификации предложенной в работе [4] концепции для комплексного решения проблемы развития МТК малоосвоенных районов.
Основные факторы, послужившие поводом для модификации концепции, представленной в работе [4] Апробация в дипломных проектах методик, разработанных автором настоящей работы для формирования РМТК, обеспечивающих связь очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью и представляющих совокупность транспортных звеньев (ТЗ) и узлов (ТУ) широтных железнодорожных магистралей и мультимодальных транспортных узлов (МТУ) для переключения грузопотока на морской или автомобильный транспорт, показала целесообразность включения в концептуальную последовательность действий лица, принимающего решение, реализацию многоэтапной схемы, которая предусматривает выполнение следующих операций:
- формирование множества возможных стратегий изменения облика и мощности региональных мультимодальных транспортных коридоров (РМТК) для связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью и развития малоосвоенных районов с выбором из них экономически эффективных по критерию «приведенные строительно-эксплуатационные расходы»;
- определение экономически эффективных стратегий этапного изменения облика и мощности для выбранных на первом этапе РМТК по критерию суммарные дисконтированные строительные эксплуатационные расходы;
- формирование области эффективных стратегий с использованием критерия «интегральный эффект» для работы ЛПР, позволяющей принимать решения проблемы этапного развития облика и мощности региональных мультимодальных транспортных коридоров (РМТК) исследуемых районов ДФО с учетом недостаточности инфор-
иркутским государственный университет путей сообщения
мации по прогнозу объема грузовой работы на момент принятия решений;
- повышение экономической эффективности вариантов РМТК, сформированных на третьем этапе концепции, на основе минимизации эксплуатационных расходов за счет совершенствования организации управления перевозками.
Разработанная автором настоящей статьи концепция проектирования множества возможных вариантов РМТК для связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью ДФО, с выбором из них экономически эффективных решений и анализом последствий их работы показана на рис. 1.
11остроение расчетной модели для формирования РМТК с учетом существующих транспортных коммуникаций
Моииториш технического состояния сущее! вушщих транспортных коммуникаций с определением I (г)
Формирование РМТК дая связи очагов с опорной транспортной сетью и реализации «северного» завоза
Разработ ка экономико-математической модели и методики т.т.о. вариантов РМТК
Если 3(0 < 0, то
Выявление узлов, формируюп и поглощающих грунтую ма( (ИХ су 1
Мониторинг существующих прогноз перспективных объе\ грузовой массы (Гп(О) л юв 2
Выбор экономически эффективной стратегии и принятие решений 12
Формирование области ЭКо н оми чески эффективн ых стратегий этапного наращивания мощности РМТК по критерию
э = V (л - 3')
11
Формирование экономически эффективной стратегии этапного наращивания МОЩНОСТИ РМТК но
, .^Ти' + с;
тт з =/_, 2_
(1 + Е)' [10
т
Назначеяне множест ва возможных мероприятий изменения облика и мощности но намеченным экономически эффехтнвным_
рмтк гэ"
Разработка э.м.м. и методики формирования экономически эффективных стратегий этапного изменения облика и мощности РМТК
а
Выбор экономически эффективных вариантов РМТК по статическим сечениям на расчетный срок по критерию пни 3 = Р-КЕ-СС
Кслн Э(0 > 0, то
Назначение возможных вариантов технологий для
тт 3
13
Разработка э.м.м. многопродуктовой транспортной ■задачи линейного программирования лля пип
14
Выбор экономически эффективной технологии работ!,т РМТК ДЛЯ
снижения эксплуатационных расходов [щи 3 " (пип Р(г))
15
Если 3' - Г то
Корректировка величи критерия тих Э (тт 3 ны ■> 16
Анализ результатов I принятие решений 17
Рис. 1. Блок-схема концепции проектирования экономически эффективных РМТК для связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью и обеспечения завоза грузов
в малоосвоенные районы ДФО
Транспорт
оо оо I
ш
к I 1 II I 1111111«
I Г' "Г
.V» МТУ \ Кльтим од-эльньга ТУ
Условные обозначения
1 МГУ1
Тайшет
МПГ2
Усть-Куг
3 МГУЗ
Якутск
4 МП" 4
ХЬгадан
5 МГУ 5
Ох отек
6 МП" 6
Аян
7 МП" 7
Ч\микан
§ МГУ
т
ьшда
9 МП:9
Сковороднно
10 МГУ 10 Комсомольс к-на-Ам%ре
И МП 11
Хабаровск
12 МГУ 12
Владивосток:
13 МП" 13
Вашшо
14 МП-" 24 Николаевск -н а-Амуре
15 МПГ15
Сахалин
16 МГУ 16 Петропавлсвск-Камчатскин
17 МП" 17
18 МП" 18
Эльгнвское месторождение
Новый Ургал
19 МГУ»
Известковый
Рис. 2. Вариант возможных МТУ, формирующих грузовую базу для реализации «северного» завоза и связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью ДФО
Основные положения по реализации разработанной концепции
Рассмотрим более подробно действия, рекомендованные концепцией для реализации ЛПР основных ее этапов.
Первое действие разработанной концепции, показанное на рис. 1, предусматривает выявление узлов, формирующих и поглощающих грузовую массу для снабжения исследуемых малоосвоенных районов ДФО и узлов в очагах природных ресурсов для обеспечения их освоения и связи с опорной железнодорожной магистральной сетью путей сообщения страны.
Как показал анализ работ [1, 9-16], для освоения природных ресурсов исследуемого региона необходимо формировать региональные муль-тимодальные коридоры к 24 очагам, показанным в работах [1, 9, 10, 12], а для формирования грузовой массы, необходимой для снабжения исследуемых малоосвоенных районов, требуется рассмотреть множество возможных пунктов их зарождения, приведенных на рис. 2.
На рис. 2 показан один из возможных вариантов расположения МТУ, формирующих грузовую массу для реализации «северного» завоза и обеспечения связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью ДФО.
Второе действие концепции предусматривает проведение прогнозного мониторинга по объемам предстоящей работы всех элементов транспортной инфраструктуры исследуемого региона с учетом перспективного объема «северного» завоза и, соответственно, объема вывоза добываемых природных ресурсов из очагов к опорной транспортной сети ДФО, с определением Гп (?) - потребных к вывозу (завозу) объемов перевозок.
На основе прогнозов возможной грузовой базы на близкую, среднюю и далекую перспективу необходимо в блоке концепции 3 построить расчетную модель формирования множества возможных РМТК с учетом входящих в них существующих транспортных коммуникаций и определением по ним Гв (?) - возможной провозной способности.
Мониторинг технического состояния, существующих и возможных на перспективу элементов
иркутским государственный университет путей сообщения
РМТК, проводимый на 4-м этапе концепции позволит определить Гв (t) для всех возможных их сочетаний.
Сформированное в 5-м блоке концепции возможное множество региональных МТК (РМТК) проверяется на обеспечение такой возможной провозной способности, которая позволит осваивать предлагаемые к перевозке объемы грузов Гп (t). Сопоставление Гв (t) и Гп (t) по альтернативным РМТК, проведенное в блоке 5 концепции, позволит провести корректировку при формировании РМТК на разные периоды принятого горизонта расчета (Т).
Для выбора экономически эффективных вариантов РМТК по статическим сечениям на расчетные сроки в концепции поставлена в блоке 6 задача по разработке экономико-математической модели и методики для технико-экономической оценки намеченных вариантов РМТК. На этом этапе технико-экономическое обоснование вариантов производится по критерию min приведенных строительно-эксплуатационных расходов. На основе расчетов по указанному критерию производится выбор экономически эффективных вариантов РМТК по статическим сечениям на расчетные сроки (пункт 7 концепции) и ставится задача второй операции концепции - разработка экономико-математической модели и методики формирования экономически эффективных стратегий этапного изменения облика и мощности РМТК с целью равномерного распределения инвестиций в пределах принятого горизонта расчета. Для реализации указанных выше методики и метода используем критерий «суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные расходы» (пункт 9, 10 концепции).
В пунктах 11 и 12 концепции с целью более качественной работы ЛПР производится формирование области эффективных стратегий этапного наращивания мощности РМТК по критерию «интегральный эффект» (3(t) > 0) для принятия решений. При этом:
- если Э (t) < 0, концепция предусматривает переход с 12 позиции на третью для корректировки конструкции расчетной модели;
- если Э (t) > 0, необходимо проанализировать возможность дальнейшей максимизации интегрального эффекта за счет поиска и внедрения более совершенных технологий управления организацией перевозочного процесса (совершенствование логистики) позволяющих минимизировать эксплуатационную составляющую суммарных дисконтированных строительно-эксплуатационных расходов.Решение данной задачи предложено реализовать по аналогии с [16] на основе создания и внедрения в состав концепции пунктов 13, 14, 15, которые предусмат-
ривают назначение множества возможных технологий для поиска min 3 (min F (t)).
Для решения задачи, предложенной пунктом 15 концепции, предусмотрена разработка экономико-математической модели многопродуктовой
транспортной задачи линейного программпрова-
**
ния для поиска min J в зависимости от минимизации затрат на эксплуатацию min F(t):
- если 3** > 3*, то предусматриваем в концепции переход от 15 позиции к 11 и корректируем принятое ранее решение по облику и мощности РМТК.
- если 3** < 3*, производим корректировку величины критерия Э (min 3**) и анализ результатов с учетом экономической, социальной и политической обстановки на момент принятия решений ЛПР.
Заключение
С учетом исследований автора, изложенных в [3-8], и других авторов, ссылки на которые приведены по тексту статьи, можно сделать следующие выводы.
Формирование РМТК для обеспечения завоза грузов в малоосвоенные районы ДФО и вывоза добываемых природных ресурсов, задача, имеющая государственную значимость и высокий уровень актуальности.
Реализация разработанной концепции этапного формирования региональных мультимодаль-ных транспортных коридоров для решения поставленных задач позволит создать методологический инструментарий для успешной деятельности ЛПР при разработке инновационных проектов РМТК и опорной транспортной системы ДФО в целом для освоения природных ресурсов и организации «северного» завоза.
Дальнейшие исследования автора предусматривают разработку и апробацию методики учета совершенствования технологии управления перевозочным процессом на конечный результат при разработке инновационных проектов РМТК.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Дальневосточный Федеральный округ [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia. org/wiki/ Дальневосточный федеральный округ (дата обращения 18.03.2017).
2. Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года : утв. распоряжением Правительства РФ от 17.06.2008. № 877-р.
3. Нагорная Н.В., Гончарук С.М., Смолева C.B. Особенности, актуальность и проблемы фор-
Транспорт
мирования мультимодальных транспортных коридоров малоосвоенных районов Дальневосточного Федерального округа // Проектирование развития региональной сети железных дорог : сб. науч. тр. Вып. 3. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2015. С. 223-229.
4. Нагорная Н.В., Нестерова Н.С., Гончарук С.М. Концепция формирования области эффективных альтернатив для решения проблемы этапного развития облика и мощности мультимодальных транспортных коридоров малоосвоенных районов Дальнего Востока // Проектирование развития региональной сети железных дорог : сб. науч. тр. Вып. 3. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2015. С. 230-235.
5. Научно-обоснованная концепция вариантов развития сети железных дорог для транспортного обеспечения комплексного освоения природных ресурсов Восточного и Дальневосточного экономических регионов : отчет о НИР. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 1993. 98 с.
6. Байкало-Амурская магистраль и её роль в освоении природных ресурсов Дальневосточного региона : отчет о НИР. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 1995. 67 с.
7. Гончарук С.М., Лебедева H.A. Особенности и методология проектирования этапного развития облика и мощности мультимодальной транспортной сети : метод. пособие. Хабаровск, 2012. 108 с.
8. Лебедева H.A. Формирование области эффективных альтернатив изменения облика и мощности мультимодальных транспортных узлов на основе системного подхода : дис ... канд. тех. наук. Хабаровск, 2009. 179 с.
9. Гончарук С.М., Гавриленков A.B., Шварцфельд B.C. Принятие решений при проектировании облика и мощности сети железных дорог (системный подход). Ч. 1. Методология формирования альтернатив облика и мощности сети же-
лезных дорог с учетом надежности ее функционирования. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2003.178 с.
10. Методологические основы проектирования этапного развития облика и мощности мультимодальной транспортной сети / С.М. Гончарук и др. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2012. 227 с.
11.Предпосылки и перспективы развития транспортной системы Дальнего Востока и Забайкалья [Электронный ресурс]. URL: http://www.myshared.ru/slide/641373/ (дата обращения 18.03.2017).
12.Гончарук С.М. Вопросы развития и проектирования опорных и местных транспортных сетей малоосвоенных районов : дисс. ... канд. техн. наук. М., 1975. 194 с.
13.Едигарян А.Р., Нестерова Н.С., Гончарук С.М. Методика экономической оценки элементов мультимодальной транспортной сети // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. № 3 (39). С. 210-214.
14. Нестерова Н.С., Гончарук С.М. Методика формирования региональных мультимодальных транспортных коридоров как элементов мультимодальной транспортной сети (на примере малоосвоенных районов Дальнего Востока и северо-востока) // Проектирование развития региональной сети железных дорог : сб. науч. тр. Вып. 1. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2013. С. 52-65.
15. Быков Ю.А., Гончарук С.М. Проблемы проектирование облика и мощности новых железных дорог и пути их решения (системный подход). Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. 239 с.
16.Сопоставимые издержки разных видов транспорта при перевозке грузов / под ред. В. И. Дмитриева, К.Н. Шимко. М. : Транспорт, 1972. 488 c.
УДК 621.311: 621.321 Закарюкин Василий Пантелеймоноеич,
д. т. н., профессор, Иркутский государственный университет путей сообщения, тел. 8(395)2638399 доб. 0118, e-mail: zakar49@mail.ru Крюков Андрей Васильевич, д. т. н., профессор, Иркутский государственный университет путей сообщения, тел. 8(395)2638399 доб. 0118, e-mail: and_kryukov@mail.ru Лагунова Наталья Сергеевна, аспирантка, Иркутский государственный университет путей сообщения, тел. 8(395)2638399 доб. 0118, e-mail: nata.lagunova2015@yandex.ru
МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА В ТЯГОВЫХ СЕТЯХ
V. P. Zakaryukin, A. V. Kryukov, N. S. Lagunova
MODELLING OF ICE MELTING MODES IN TRACTION NETWORKS
Аннотация. Отложения гололеда, изморози и мокрого снега на проводах тяговой сети могут приводить к следующим негативным последствиям: разрегулировке и сближению проводов; интенсивной пляске проводов, в результате которой
