Методика экономической оценки потерь от действующих предупреждений Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

залiзничного транспорту, що у свою чергу дозволить збшьшити економiчну ефективнiсть впровадження швидшсного пасажирського руху.

Описаний методичний шдхвд до оргашзаци швидкiсного пасажирського руху може бути застосований на початковому еташ планування дiяльностi Укрзалiзницi по пасажирським перевезенням. Але при

використанш отриманих результапв не можна скидати з рахуншв i величину тарифiв на даний вид послуг, тому що щна також е одним з найважливших факторiв у конкурентнш боротьбi.

При виходi Укра!ни iз кризи й стабшзацп полiтичного й фшансового становища кра!ни й залiзничного транспорту, зокрема, коли стане питання про впровадження високошвидкюного пасажирського руху, можливе використання запропонованих еташв його впровадження як початкових при використанш положень Державно! цшьово! програми-впровадження на залiзницях Укра!ни швидкiсного руху пасажирських по!здiв.

СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ

1. Пазойский Ю.О., Рябуха Л.С., Шубко В.Г. Организация пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте. М Транспорт 1991г. 240с

2. Г.И. Черномордик. Повышение скоростей движения поездов / Монография: М.

:Транспорт,1964г. : 202 с.

3. Кочнев Ф.П. Повышение скорости движения пассажирских поездов - М.: Транспорт, 1970. - 272с.

4. Макарочкин А.М. Организация движения на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов железнодорожного транспорта. - 3-е изд. -М.: Транспорт, 1969. - 567с.

5. Н. А. Воробьев, Б. В. Лашутин, В. К. Суворов. Методика распределения грузовых и пассажирских потоков на параллельных линиях: труды ЦНИИ МПС. Вып. 403; Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта. - М. : Транспорт, 1969. - 160 с. : рис., табл. - Библиогр.: с. 156-158.

6. Концепщя Державно! цшьово! програми-впровадження на залзницях швидюсного руху пасажирських по!'зд1в на 2005-2015 роки.

Рецензент к.е.н., доцент УкрДАЗТКриворучко О.А. Експертредакцшног колегИ' к.е.н., доцент УкрГАЖТ Токмакова И.В.

УДК 629.43.004.67

МЕТОДИКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПОТЕРЬ ОТ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЙ

ЗеньчукН. Ф., к.т.н., доцент, Залужная А. В., студентка магистратуры (БелГУТ)

Розроблено методику економiчноl оцтки втрат вiд дЮчих попереджень, що дозволяе виконувати розрахунки для конкретних вiдрiзкiв шляху й конкретних умов руху, наведений приклад розрахунку.

Постановка проблемы и ее связь с научными и практическими заданиями Потери, возникающие в результате введения действующих предупреждений (ограничений максимальной скорости движения, временно вводимых на определённом отрезке участка пути из-за плохого состояния пути, в связи с проведением ремонтных работ, использованием инвентарных рельсов и др.)

© Зеньчук Н.Ф., Залужная А.В.

могут быть значительными. В существующей практике эксплуатации железных дорог решения об установлении действующих предупреждений, о целесообразности и очерёдности их устранения, о сроках, затратах ресурсов и требуемом качестве проводимых при этом ремонтных работ, принимаются без учёта экономической эффективности данных мероприятий.

Вкник економжи транспорту i промисловосп № 26, 2009

Анализ последних исследований и публикаций. Зависимость расходов на передвижение поезда от скоростей и режимов его движения анализировалась рядом исследователей. Ещё в начале 20 века Б. Д. Воскресенский [3, 4], А. Л. Васютынский [1, 2] и позже проф. Ю. В. Ломоносов [6] связывали затраты на ремонт пути и подвижного состава не с пробегом, а с механической работой тяги, величина которой зависит от скоростей и режимов движения поезда.

Затем эта взаимосвязь получила признание и конкретное выражение благодаря работам проф. М. М. Протодьяконова [12], проф. А. Е. Гибшмана [5], проф. Г. И Черномордика [13-15], которыми были разработаны нормативы затрат, связанных с механической работой тяги и преодоления сил сопротивлений движению поезда, для условий проектирования железных дорог (в основном при сравнении вариантов трассы). Для условий эксплуатации существующих линий данная взаимосвязь впервые была применена в исследованиях проф. Черномордика Г.И. [13-15]. Существенная работа по нормированию затрат, связанных с механической работой тяги и сил сопротивления движению была выполнена в Гипротранстэи МПС СССР [10]. Ценные научные и проектные разработки в этом направлении выполнены, в частности, инженерами П. А. Луговым и Л. Г. Цыпиным [7, 8].

В дальнейшем взаимосвязь между скоростями движения и расходами на ремонты и на топливо использовалась К. К. Тихоновым, Н. Д. Малькевичем, Н. Ф. Зеньчуком и другими исследователями при поиске оптимальных скоростей и режимов движения поездов, а также в других оптимизационных задачах.

Нерешенные составляющие общей проблемы. В настоящее время отсутствует методика экономической оценки потерь от действующих предупреждений, которая позволяла бы выполнить расчёты для конкретного отрезка пути и конкретных условий движения.

Цель исследования. Разработать методику экономической оценки потерь от действующих предупреждений, позволяющую выполнять расчёты для конкретных отрезков пути и конкретных условий движения.

Изложение основного материала исследования. Методика расчёта расходов на передвижение поезда по участку в зависимости от скоростей и режимов его движения.

Расходы на передвижение поезда по участку включают следующие составляющие: заработная плата локомотивной бригады, амортизационные отчисления с вагонов и локомотивов, приведенные капиталовложения в подвижной состав. Величина суммарных расходов на передвижение конкретного поезда и каждой из перечисленных их составляющих будет различной при различных

скоростях и режимах движения.

Для того чтобы оценить величину потерь от введения ограничения скорости, нужно сопоставить расходы на передвижение поездов по данному отрезку пути без ограничения скорости и с учётом ограничения.

Для расчёта величины расходов на преодоление заданного отрезка пути в зависимости от скоростей и режимов движения удобно использовать систему расходных ставок, включающую такие измерители, как затраченное время, проделанная механическая работа сил тяги локомотива, механическая работа сил сопротивления движению и механическая работа сил торможения.

В зависимости от количества измерителя «затраченное время» можно рассчитать величину таких расходов, как расход топлива (электроэнергии) для собственных нужд локомотива и вагонов, амортизационные отчисления с вагонов и локомотивов, заработная плата локомотивной бригады, приведенные капиталовложения в подвижной состав.

Под механической работой сил сопротивления движению понимается

произведение силы сопротивления движению на расстояние передвижения поезда. Сила сопротивления движению может измеряется в Ньютонах, путь перемещения - в метрах, соответственно механическая работа сил сопротивления - в Джоулях (1 Дж = 1 Н • 1 м). Поскольку в Правилах тяговых расчётов [11] используется система единиц, отличающаяся от СИ, то сила может измеряться в тонно-силах, расстояние в километрах, а механическая работа, соответственно, в тонно-километрах.

Износ подвижного состава и пути, связанный с передвижением поезда по участку, происходит в процессе преодоления сопротивления движению поезда. Поэтому расходы по износу подвижного состава и пути, а также по их смазке, несколько снижающей износ трущихся деталей, напрямую зависят от механической работы сил сопротивления движению.

Сила сопротивления движению

определяется в соответствии с Правилами тяговых расчётов [11] и количественно зависит от скорости движения, массы подвижного состава и груза, типа подвижного состава и пути и других параметров.

Силы сопротивления движению

преодолеваются за счёт силы тяги, создаваемой локомотивом. Произведение касательной силы тяги локомотива на ободе колеса на путь перемещения поезда как подвижной единицы называется механическая работа локомотива. Сила тяги локомотива может измеряться в Ньютонах, а путь перемещения - в метрах. Соответственно механическая работа локомотива может

Вкник економжи транспорту 1 промисловост № 26, 2009

измеряться в Джоулях (в Правилах тяговых расчётов - в тонно-километрах). Механическая работа локомотива может происходить только в результате потребления локомотивом топлива или электроэнергии.

Таким образом, в зависимости от количества измерителя «механическая работа локомотива» можно рассчитать величину расходов на топливо (электроэнергию) для тяги.

Под механической работой сил торможения понимается произведение силы торможения на расстояние передвижения поезда. Механическая работа сил торможения, как и механическая работа сил сопротивления, приводит к износу подвижного состава и пути.

При увеличении скорости движения поезда уменьшается время на преодоление заданного отрезка пути, а работа сил сопротивления движению поезда и сил тяги увеличивается.

Пользуясь такой системой расходных ставок, можно рассчитать расходы на передвижение конкретного поезда по участку. Для этого нужно подсчитать время нахождения поезда в пути, выполненную механическую работу сил сопротивления, механическую работу сил тяги, механическую работу сил торможения и помножить на соответствующие расходные ставки.

Перед отрезком пути, на котором установлено ограничение скорости, поезд снижает скорость с применением выбега или торможения, затем следует со скоростью, допустимой ограничением. По окончании ограничения поезд снова набирает скорость (разгоняется). В результате увеличивается время нахождения поезда на участке, и соответственно зависящие от времени расходы; возникает дополнительная механическая работа сил торможения для снижения скорости поезда, что ведёт к износу пути и подвижного состава, в частности подсистем, активно участвующих в торможении; выполняется дополнительная работа сил тяги для разгона поезда после преодоления отрезка пути с действующим предупреждением, что связано с дополнительным расходом топлива. На отрезке пути, по которому поезд движется с ограничением скорости, несколько уменьшается работа сил сопротивления движению поезда и работа сил тяги, соответственно меньше будут

износ подвижного состава и пути и расход топлива.

Методика оценки потерь от действующего предупреждения. Для того, чтобы оценить величину потерь от конкретного действующего предупреждения за определённый период времени, нужно количество поездов каждого вида (пассажирские, грузовые и др.), проследовавшее за этот период времени по рассматриваемому участку пути, помножить на величину потерь от действующего предупреждения, рассчитанную для данного вида поезда. Величина потерь от действующего предупреждения для конкретного поезда, или для поезда определённого вида, - это разность расходов, на передвижение поезда по участку при наличии действующего предупреждения, и без него.

Для того, чтобы определить расходы, на передвижение конкретного поезда по участку, выполняются тяговые расчёты и подсчитываются величины таких измерителей, как механическая работа сил сопротивления движению, механическая работа сил тяги, механическая работа сил торможения и время на поездку. Затраты каждого измерителя помножаются на соответствующую расходную ставку и подсчитывается сумма расходов на поездку.

Оценка потерь от введения действующего предупреждения на примере участка Жлобин-Калинковичи Белорусской железной дороги

В качестве примера выполнен расчёт величины потерь от действующего предупреждения, установленного на однопутном перегоне Ящицы-Сельное участка Жлобин-Калинковичи Белорусской железной дороги. Максимально допустимая ограничением скорость равна 60 км/ч.

При помощи компьютерной программы «Тяговые расчёты», разработанной авторами, выполнены расчёты для поездки в направлении Жлобин-Калинковичи грузового поезда, массой 2625 т, составленного из 22 гружёных и 50 порожних вагонов, локомотив 2ТЭ10М. На рисунке 1 приведены фрагменты графиков тяговых расчётов, на которых показана скорость движения поезда, при наличии действующего предупреждения и без него.

Вкник економжи транспорту 1 промисловост № 26, 2009

\- ------------ ------------ -90- -80- -90-

-лН -г-- ------------- ------------- -70- -70- -40—=-

\

\ |50 \

V У \

Г

1Г

1_[10_1 _[10_1X30 ,1 и- 1 х _0.0_1 и.-'ГХДв р.! 145 1Ч4.4 р.вр.1 141.4 1_0.0_|\В.З 1_0.0_14.8 „м. 131 00 | 057^1 00 | 1 0 | 17 |"57 | 05^|17'| 11<| [10 \1 1/ / 1 \1 1/1/ 1

22 23 4; : 25.05 [26 27 28 29 30 зол 1 ........ 32 ........ 33 ........ 34 ........ 35 ........ 36 ...... " 37...... ЗТ.В5

а) При наличии действующего предупреждения

б) Без действующего предупреждения

Рисунок 1 - Фрагмент графика тяговых расчётов

Результаты тяговых расчётов и расчёт потерь от действующего предупреждения за приведены в таблице 1.

Расчёт потерь от действующего предупреждения (ДП) за одну поездку

одну поездку Таблица 1

Наименование измерителя Величина измерителя Разность величин измерителей Расходная ставка, руб. (белорусских) Расходы, руб. (белорусских)

без ДП при наличии ДП

Механическая работа сил сопротивлен, ткм 589,1 567,8 -21,4 1300 -27792,6

Механическая работа сил торможения, ткм 61,9 104,0 42,1 1300 54751,8

Механическая работа сил тяги, ткм 1241,2 1250,1 8,9 1300 11544,6

Время, мин 73,2 77,7 4,5 9756 43752,9

Величина потерь от действующего предупреждения (итого) 82256,8

За одну поездку грузовым поездом потери от рассматриваемого действующего предупреждения составляют 82256,8 белорусских рублей (примерно 30 долл. США). При размерах движения в данном направлении 8 поездов в сутки суточные потери составят 82256,8 • 8 = 658054,4 белорусских рублей (примерно 240 долл. США), годовые потери составят 658054,4 • 365 = 240 189 856 белорусских рублей (примерно 87 600долл. США).

Аналогичным образом выполнены расчёты для движения в обратном направлении (Калинковичи-Жлобин) для поездки грузового поезда, массой 4923 т, составленного из 68 гружёных вагонов, локомотив 2ТЭ10М. Потери от действующего предупреждения за одну поездку составляют 81596,0 белорусских рублей (примерно

30 долл. США), годовые потери при размерах движения 8 грузовых поездов в сутки соответственно 238 260 320 белорусских рублей (примерно 87 600 долл. США).

Таким образом, годовые потери от действующего предупреждения длиной в 5,5 км составляют 87600 +87600 = 175200 долл. США.

Выводы. Потери, возникающие в результате введения действующих предупреждений могут быть значительными. Для того чтобы оценить величину потерь от введения ограничения скорости, нужно сопоставить расходы на передвижение поездов по данному отрезку пути без ограничения скорости и с учётом ограничения.

Для расчёта величины расходов на преодоление поездом заданного отрезка пути в

Ысник економжи транспорту 1 промисловост № 26, 2009 187

зависимости от скоростей и режимов движения удобно использовать систему расходных ставок, включающую такие измерители, как затраченное время, проделанная механическая работа сил тяги локомотива, механическая работа сил сопротивления движению и механическая работа сил торможения.

В зависимости от количества измерителя «затраченное время» можно рассчитать величину таких расходов, как расход топлива (электроэнергии) для собственных нужд локомотива и вагонов, амортизационные отчисления с вагонов и локомотивов, заработная плата локомотивной бригады, приведенные капиталовложения в подвижной состав. Пропорционально измерителям «механическая работа сил сопротивления движению» и «механическая работа сил торможения» можно рассчитать величину расходов по износу подвижного состава и пути. В зависимости от количества измерителя «механическая работа сил тяги локомотива» можно рассчитать расходы на топливо (электроэнергию) для тяги.

Выполненный в качестве примера расчёт величины потерь от действующего предупреждения, установленного на перегоне Ящицы-Сельное участка Жлобин-Калинковичи Белорусской железной дороги показывает, что за одну поездку грузовым поездом потери составляют 82256,8 белорусских рублей (примерно 30 долл. США), а годовые потери могут составить 175200 долл. США.

Результаты подобных расчётов могут быть использованы при принятии решений об установлении действующих предупреждений, о целесообразности и очерёдности их устранения, о сроках, затратах ресурсов и требуемом качестве проводимых при этом ремонтных работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Васютынский А.Л. Годовые расходы и эксплуатационная длина русских железных дорог. Ж. «Инженер», №3-4, 1905.

2. Васютынский А. Л. Железные дороги.

Варшава, 1905.

3. Воскресенский Б.Д. Основные начала механики железнодорожного транспорта. М., Экспериментальный институт путей сообщения, Бюл. №9, 1919.

4. Воскресенский Б.Д. Теория работы железнодорожных поездов. Екатеринослав, 1903.

5. Гибшман А. Е. Эксплуатационно-экономические обоснования выбора параметров перспективных паровозов. В кн. Вопросы экономики железно-дорожного транспорта. Сборник статей. М., Трансжелдориздат, 1948.

6. Ломоносов Ю. В. Научные основы эксплуатации железных дорог. Изд. 4-е. Берлин, 1922 (русс).

7. Луговой П. А., Цыпин Л.Г. Технико-экономические расчёты при реконструкции железных дорог. М., Трансжелдориздат, 1963.

8. Малькевич Н.Д. Исследование зависимости между оптимальным планом формирования, весом и скоростью движения грузовых поездов. Автореферат и диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук. -Гомель: БИИЖТ, 1966

9. Михальцев Е.В. Себестоимость железнодорожных перевозок. М., Трансжелдориздат, 1957

10. Нормы эксплуатационных расходов для технико-экономических расчетов. Гипротранстэи МПС. Изд. стеклограф. М., 1961.

11. Правила тяговых расчётов для поездной работы. - М.: Транспорт, 1985. - 287 с.

12. Протодьяконов М.М. Изыскание и проектирование железных дорог. М., Трансжелдориздат, 1934.

13. Тихонов К. К. Оптимальные ходовые скорости грузовых поездов. М.: «Транспорт», 1964. 262 с.

14. Черномордик Г.И. и др. Материалы по сравнительному анализу методов овладения грузооборотом. М., Трансжелдориздат, 1935.

15. Черномордик Г.И. Технико-экономические обоснования норм проектирования новых железных дорог. М., Трансжелориздат, 1948

Рецензент к.э.н., доцент УкрГАЖТ Токмакова И.В. Эксперт редакционной коллегии к.э.н., доцент УкрГАЖТ Полякова Е.Н.

Вкчшк економжи транспорту 1 промисловост № 26, 2009