CC BY
78
УДК 656.224.072
Модель расчета оптимальной заполняемости контейнерных поездов в двадцатифутовом эквиваленте
М. В. Шевердова1, О. Д. Покровская1, М. А. Марченко1, В. В. Щербаков2
петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9
2Санкт-Петербургский государственный экономический университет, Российская Федерация, 191023, город Санкт-Петербург, наб. канала Грибоедова, д. 30-32, литер А
Для цитирования: Шевердова М. В., Покровская О. Д., Марченко М. А., Щербаков В. В. Модель расчета оптимальной заполняемости контейнерных поездов в двадцатифутовом эквиваленте // Известия Петербургского университета путей сообщения. — СПб.: ПГУПС, 2022. — Т. 19. — Вып. 3. — С. 639650. DOI: 10.20295/1815-588Х-2022-3-639-650
Аннотация
Цель: Разработать математическую модель подсчета двадцатифутового эквивалента в контейнерных поездах на заданной модели платформы, сформулировать методику расчета в двадцатифутовом эквиваленте (ДФЭ) в контейнерных поездах, обозначить целевую функцию поиска оптимальной заполняемости фитинговой платформы. Методы: Применены математические расчеты с помощью программной среды Паскаль в части автоматизации расчета вместимости фитинговых платформ. Результаты: В ходе расчетов выполнено построение математической модели. При помощи анализа загруженности контейнерного поезда была обозначена целевая функция поиска оптимальной заполняемости фитинговой платформы. Практическая значимость: Выполнен обзор процесса расчета двадцатифутового эквивалента. Установлено, что новым элементом в цепочке оформления документов стоит считать автоматический расчет ДФЭ в контейнерных поездах, а именно автоматическое составление отчетности на основании полученных значений ДФЭ. Дано описание этапов расчета ДФЭ на заданном типе платформы. По итогам исследования предложен программный продукт расчета вместимости в ДФЭ одного вагона в среде Паскаль.
Ключевые слова: Двадцатифутовый эквивалент, фитинговая платформа, АС ЭТРАН, контейнерный поезд, математическая среда Паскаль.
Введение
Перевозка контейнеров на железнодорожном транспорте по итогу 2021 г. составила 6 млн 502,5 тыс. ТЕи, что превысило показатели на 12,1 % по сравнению с 2020 г. С увеличением
доли перевозимых контейнеров железнодорожным транспортом возникает необходимость своевременного и грамотного оформления перевозочных документов. Трудно поспорить, что данные действия не могут обойтись без четкого
взаимодействия всех служб, занятых в подготовке контейнерных поездов к отправлению. Особое внимание стоит уделить части оформления документов на контейнерные поезда, поскольку на данном этапе возникает ряд ошибок как по вине грузоотправителей (неверно введенные данные в заготовках на накладные), так и по вине работников службы движения (неправильная погрузка согласно техническим условиям и т. д.). В связи с этим возникает необходимость понизить процент ошибок в процессе оформления. Решением данной проблемы стало появление в АС ЭТРАН технологии «Автоагент» на контейнерный поезд. Данная программа позволяет обеспечить безошибочное и своевременное оформление документов, а если это невозможно в автоматическом режиме, то происходит передача информационного сообщения работникам СФТО о «ручном» оформлении документа.
В то же время существует проблема неполной загрузки контейнерных поездов. Необходимо «нивелирование» типоразмеров контейнеров и моделей платформ под контейнерный поезд каждого назначения с целью рациональной загрузки двадцатифутовым эквивалентом, а также грамотного использования вместимости подвижного состава.
Вопрос рациональной заполняемости и грамотного использования площади вагона, вопрос дальнейшего совершенствования автоматизированной системы ЭТРАН являются актуальными и носят прикладной характер. Принимая во внимание тот факт, что объем перевозок ТЕи постоянно возрастает и подсчет двадцатифутового эквивалента (далее — ДФЭ) вручную становится трудозатратным, требуется научная поддержка.
Проблемы размещения контейнеров на платформах, заполняемости подвижного состава освещены в исследованиях [1-3]. Стоит отметить, что рациональная заполняемость подвижного состава является не только основой для
четкой реализации выполнения планов погрузки конкретного поезда, но и поставленных объемов перевозок в целом. «Погрузка» контейнеров на вагон информационно осуществляется в несколько известных АСУ, таких как ЭТРАН, АРМ ПКП и т. д. Вопросам состояния системы ЭТРАН, развитие АС ЭТРАН посвящены работы [4-7], в которых дается характеристика системы, описывается ее функционал. Особое внимание стоит уделить АРМ ПКП (ПКП — приемосдатчик контейнерной площадки), поскольку данная программа находится в тесной взаимосвязи с АС ЭТРАН и данные при оформлении перевозочных документов одновременно синхронизируются с данной АС [8, 9].
В работах [10-14] были представлены основные принципы цифровизации и клиентоориен-тированности при организации транспортного обслуживания, на которых строится и концепция данного исследования. Кроме того, в данном исследовании используется методология, изложенная в работах [15-18]. Следует полагать, что и результаты, полученные в данном исследовании, могут быть использованы в теоретическом и практическом развитии транспортного обслуживания.
Обоснование актуальности исследования
В настоящее время существует технология расчета дефицита двадцатифутового эквивалента, технология составления актов общей формы (далее — АОФ) ГУ-23 ВЦ, накопительных ведомостей формы ФДУ-92 приемосдатчиками груза и багажа, агентами системы фирменного транспортного обслуживания (далее — СФТО) согласно распоряжению ОАО «РЖД», однако имеются пробелы в части автоматизации расчетов плат за неполную вместимость контейнерных поездов [19].
Ввиду ошибок в подсчетах работников, отсутствия автоматизированной подсистемы для расчета вместимости выявляются случаи оформ-
ления контейнерных поездов (далее — КП) с проставлением соответствующей тарифной отметки и предоставлением скидки к тарифу на перевозку при несоблюдении условий вместимости КП, установленных порядком организации перевозки и порожних контейнеров в составе контейнерных поездов от 2 октября 2020 г. № 2191/р, без начисления компенсационной платы или при начислении данной платы не в полном объеме. На основании данного документа устанавливается норматив количества контейнеров на вагонах не менее 92 % от максимально возможного для конкретного КП количества двадцатифутовых контейнеров [20]. Согласно документу для КП с расстоянием перевозки более 2300 км требуется оформление актов общей формы с целью взимания плат за неполную загрузку составов [21].
Методика расчета ДФЭ на фитинговой платформе
Исходя из вышесказанного требуется технология для подсчета вместимости фитинговых платформ и контейнерных поездов в целом. Вместимость фитинговых платформ определяется исходя из следующих критериев:
Максимальное количество ДФЭ для:
- вагона длиной по осям сцепления до 19 м — 2 ДФЭ;
- вагона длиной по осям сцепления свыше 19 м, но не более 25 м — 3 ДФЭ;
- вагона длиной по осям сцепления свыше 25 м— 4ДФЭ.
При размещении контейнеров на вагонах:
- 40-футовый контейнер считать равным 2 ДФЭ.
При размещении на вагонах длиной по осям
сцепления более 19 м, но менее 25 м:
- 20-футового контейнера массой брутто свыше 24 тонн — один контейнер считать равным 1,5 ДФЭ.
При размещении на вагонах длиной по осям сцепления более 25 м:
- 20-футового контейнера массой брутто свыше 24 тонн — один контейнер считать равным 2 ДФЭ.
На данный агентами СФТО, приемосдатчи-ками выполняется расчет ДФЭ, составление актов общей формы, накопительных ведомостей. Данные действия занимают значительную долю времени в технологическом процессе [22]. В целях рационализации требуется создать новую подсистему ЭТРАНа.
Известно, что заполняемость контейнерного поезда в ДФЭ является одним из ключевых показателей эффективности использования подвижного состава и формирования контейнерного маршрута в целом [23, 24].
После расчета приемосдатчиками груза и багажа дефицита ДФЭ по известным значениям составляется АОФ на компенсацию недогруза. Далее агентами СФТО на основании АОФ составляется накопительная ведомость формы ФДУ-92.
Исходя из вышесказанного, предлагается создание подсистемы в АС ЭТРАН, которая позволяет исключить ошибки в процессе расчетов ручным способом и позволяет оптимизировать процесс синхронизации переноса данных расчета ДФЭ в акты. Данная подсистема будет отличаться от существующих вложенных модулей ЭТРАНа в следующем:
- расчет дефицита ДФЭ в КП с расстоянием перевозки более 2300 км;
- автоматическое создание АОФ ГУ-23ВЦ на основании произведенных в подсистеме расчетов;
- автоматическое создание на основании АОФ ГУ-23ВЦ накопительной ведомости ФДУ-92.
Математическая модель и алгоритм расчета ДФЭ на заданном типе платформы
Для оптимизации процесса расчета ДФЭ фактического и планового значений и, как следствие, дефицита ДФЭ предложена следующая математическая модель расчета для различных типов платформ и размещенных на них типоразмеров
контейнеров. Для осуществления расчета по методике, предложенной в данном исследовании, необходимы исходные данные для расчета:
1. Типы используемой платформы г (40-футовые фитинговые платформы, 60-футовые фитин-говые платформы, 80-е фитинговые платформы).
2. Типоразмер контейнеров, где kj — 20-футовый контейнер (типоразмеры 22С1), К — 40-футовый контейнер (типоразмеры 4EG1, 40 RHC и др.)
3. Масса контейнеров т, кг.
Варианты размещения контейнеров на 40-футовой платформе следующие:
1. М, k2.
2. К1.
3. П.
Варианты размещения контейнеров на 60-футовой платформе следующие:
1. М.
2. k1, k2, k3.
3. k1, К1.
4. k1, k2.
Варианты размещения контейнеров на 80-футовой платформе следующие:
1. М, k2, k2, k4.
2. k1, К1, k2.
3. К1, К2.
Плановое значение dfe для различных
план ^ г
типов платформ является константой и принимает следующие значения:
40-футовые фитинговые платформы: dfeплан = 2.
60-футовые фитинговые платформы: dfeплан = 3.
80-футовые фитинговые платформы: dfeплан = 4.
Фактическое значение dfeфакт определяется исходя из заданных типоразмеров контейнеров и их массы, типа платформы:
Случай 1
При г = 40
ifKi = 20 ^ dfeфaкт {I) = 1.
ifKi = 40 ^ dfeфaкт ^) = 2.
Случай 2 г = 60
Щ = 20 , т > 24 000 : ifк = 20, т < 24 000 =
^^ефакт (i) = 1,5
"'факт "'факт
dfeAo„ „(i ) = 1.
ifKг = 40 ^ dfeфaкт ^ ) = 2.
Случай 3 г = 80
Щ = 20 , т > 24 000 ^ dfeфaкт ^) = 2. ifкi = 20, т < 24 000 ^ dfeфaкт ^) = 1. ifKi = 40 ^ dfeфaкт ^) = 2.
По методике, предложенной в данном исследовании на рис. 1, 2, показан фрагмент алгоритма расчета ДФЭ на платформе, который автоматизирован в среде Паскаль:
Фрагмент алгоритма предполагает ряд последовательных проверок.
Блок 1. Выполняется проверка: находится ли исходный контейнер с типоразмером 22G1 на 60-й футовой фитинговой платформе. Если условие верно, далее проверяется второе условие: масса заданного контейнера больше 24 000 кг. При положительном исходе ДФЭ контейнера принимает значение 1,5 ДФЭ. В противном случае принимает значение 1 ДФЭ.
Блок 2. Выполняется проверка: находится ли исходный контейнер с типоразмером 22G1 на 80-й футовой фитинговой платформе. Если условие верно, далее проверяется второе условие: масса заданного контейнера больше 24 000 кг. При положительном исходе ДФЭ контейнера принимает значение 2 ДФЭ. В противном случае принимает значение 1 ДФЭ.
Блок 3. Выполняется проверка: находится ли исходный контейнер с типоразмером 22G1 на 40-й футовой фитинговой платформе. Если условие верно, далее принимается значение 1 ДФЭ.
Рис. 1. Фрагмент алгоритма расчета ДФЭ одного контейнера типоразмера 22G1 на платформе
Исходные данные: I — модель платформы Ы — типоразмер контейнера т — масса контейнера
t — модель платформы
ki — типоразмер
X
m — масса контейнера
Рис. 2. Блок-схема фрагмента алгоритма расчета ДФЭ одного контейнера типоразмера 22G1
на платформе
В результате полученных значений по каждому dfeфакт(¿) на определенной платформе вычисляется суммарное ДФЭ Zdfeфакт на вагоне (1):
Х^факт = ^фактО) + ^факт(2) + dfeфакт(3) (1)
Zdfe1 ('округлвверх') = ^ефакт = dfe1окр
Исходя из полученных dfe( ляется выражение, согласно которому и определяется:
1. Нормативное значение ДФЭ (2):
, и dfe, состав-
факт факт
dfe
норматив
= ('округлвверх') = 92 dfO^ (2)
2. Недогруз ДФЭ в контейнерном поезде (3):
dfe дефицит = ^норматив = ('окрУглвверх') -
- dfe1окр.
(3)
В качестве примера приводится расчет фактического ДФЭ для модели платформы 13-9007 с размещенными на ней типоразмерами контейнеров 22G1 с массой брутто т (ХХХХ ХХОХХХ) = 23 370 кг (первый контейнер) и т (УУУУУУУУУУУ) =24 385 кг (второй контейнер).
Тип платформы Модель платформы Вагон Контейнеры Типоразмер контейнера Масса контейнера, кг
60 13-9007 94856929 XXXX XXXXXXX 22G1 23 370
YYYY YYYYYYY 22G1 24 385
Исходные данные: к{ — 20-футовый контейнер. Кг — 40-футовый контейнер. р — тип платформы, на которой размещаются контейнеры, р = 60.
т — масса контейнеров, кг. т (ХХХХ ХХОХХХ) =23 370 кг т1 (УУУУУУУУУУУ) =24 385 кг.
Обсуждение результатов
Согласно фрагменту алгоритма программы, последовательно проверяется ряд условий (рис. 5).
Для начала определяется тип используемой фитинговой платформы (40, 60 или 80). Исходя из заданных условий, тип платформы в нашей задаче 60. Следовательно, для расчетов используется формулы случая 2.
Щ = 20, т > 24 000 ^ dfeфакт (г) = 1,5 ДФЭ.
Щ = 20, т < 24 000 ^ dfeфакт (г) = 1ДФЭ.
ifKг = 40 ^ dfeфакт (/) = 2 ДФЭ.
Далее проверяется масса брутто каждого из контейнеров, размещенных на платформе. Контейнер ХХХХ ХтХХХ типоразмера 22G1 имеет массу брутто 23 370 кг, масса контейнера
< 24 000 , следовательно, ДФЭ фактическое принимает следующее значение:
Щ = 20, т < 24 000 ^ dfeфакт (1) = 1ДФЭ.
Контейнер УУУУ УУУУУУУ типоразмера 22G1 имеет массу брутто 24 385 кг, масса контейнера
< 24 000, следовательно, ДФЭ фактическое принимает следующее значение:
\£к1 = 20, т > 24 000 ^ dfeфакт (2) = 1,5ДФЭ.
Расчет dfeфакт окончен, так как на вагоне больше нет контейнеров. Далее находится сумма ДФЭ фактическое X dfeфакт, полученное из ранее найденных значений:
-факт = ^ефакт W + ¿fe^ (2) = 1 + 1,5 =
X dfeф = 2,5 ДФЭ.
Таким образом, значения dfeфакт и dfeплан не совпадают. Недогруз на платформе составляет 0,5 ДФЭ. Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что одним из критериев качества формирования контейнерного маршрута с точки зрения его заполняемости следует считать максимум заполняемости фитинговой платфмы в ДФЭ на
100 %. Соотношение фактического и планового значений должно стремиться к единице (4):
dfe
D факт v -,
B =----> max = 1.
dfe
(4)
В общем случае коэффициент заполняемое™ фитинговой платформы Зфтг стремится к максимальному значению (5):
З
фтг '
V dfe^KT (О ^ , : > --—---> max = 1.
^ dfe
i=1 план
(5)
где п — число контейнеров на рассчитываемой платформе.
Таким образом, показатель коэффициента заполняемости контейнерного поезда Вш складывается как сумма всех коэффициентов заполняемости платформ конкретного КП Зфтг, деленного на число платформ, задействованных в данной перевозке (6):
z n
zL j=i ^ i=i
dfeфакт (0 "
B„
B„
dfe
план у
(6)
> j =1 (Зфтг )
где г — число вагонов в контейнерном поезде.
Однако для расчета ДФЭ в подсистеме ДФЭ ЭТРАН требуется ввод дополнительных условий для проверки правильности размещения согласно техническим условиям, а именно:
1. Масса брутто контейнеров не должна превышать грузоподъемность платформы < N, где N — грузоподъемность вагона, Ъшы — сумма масс контейнеров на вагоне.
2. Допускаемые сочетания масс брутто контейнеров длиной 20 и 40 футов, размещаемых на одной 60-футовой фитинговой платформе,
должны проверяться программой исходя из таблиц согласно телеграмме от 9 марта 2018 г. № 4971/ЦФТО [25].
Заключение
Для оптимизации процесса расчета ДФЭ фактического и планового значений и, как следствие, дефицита ДФЭ в данном исследовании предложена математическая модель расчета для различных типов платформ и размещенных на них типоразмеров контейнеров, сформулирована методика расчета ДФЭ для различных типов платформ (40-футовые фитинговые платформы, 60-футовые фитинговые платформы, 80-е фитин-говые платформы). В качестве примера по данной методике предложен фрагмент алгоритма вычисления ДФЭ контейнера типоразмера 22G1. Показано, что одним из критериев качества формирования контейнерного маршрута с точки зрения его заполняемости следует считать максимум вместимости фитинговой платформы в ДФЭ на 100 %. Соотношение фактического и планового значений должно стремиться к единице.
Предложено создание подсистемы в АС ЭТРАН. Данная подсистема будет отличаться от существующих вложенных модулей ЭТРАНа, а именно в ней будут возможны следующие операции: расчет дефицита ДФЭ в КП с расстоянием перевозки более 2300 км, автоматическое создание АОФ ГУ-23ВЦ на основании произведенных в подсистеме расчетов ДФЭ, автоматическое создание на основании АОФ ГУ-23ВЦ накопительной ведомости ФДУ-92. Таким образом, данная подсистема позволит исключить ошибки в процессе расчетов ручным способом и позволит оптимизировать процесс синхронизации переноса данных расчета в акты и ведомости.
Кроме того, в работе предложен ввод дополнительных условий в подсистему ЭТРАНа для проверки правильности размещения согласно ТУ, а именно: масса брутто контейнеров не должна
z
z
превышать грузоподъемность платформы; допускаемые сочетания масс брутто контейнеров длиной 20 и 40 футов, размещаемых на одной 60-футовой фитинговой платформе, должны проверяться программой исходя из таблиц согласно телеграмме от 9 марта 2018 г. № 4971/ЦФТО.
Библиографический список
1. Нутович В. Е. Цифровое обеспечение и соблюдение технических условий размещения и крепления грузов /
B. Е. Нутович // Мир транспорта. — 2018. — Т. 16. — № 4(77). — С. 52-65.
2. Оленцевич В. А. Автоматизация выбора безопасного размещения и крепления груза на железнодорожном транспорте / В. А. Оленцевич, В. Е. Гозбенко // Системы. Методы. Технологии. — 2013. — № 2(18). — С. 59-63.
3. Демина Н. В. Транспортные характеристики и условия перевозок грузов на железнодорожном транспорте: учебное пособие / Н. В. Демина, Н. В. Куклева, А. В. Дороничев. — М., 2015.
4. Франтасов Д. Н. Информационное взаимодействие АСУ грузоотправителей с АС ЭТРАН / Д. Н. Франтасов, Ю. О. Шипилова // Наука и образование транспорту. — 2016. — № 2. — С. 94-95.
5. Пакина С. А. Современные информационные системы как инструменты обеспечения качества транс-портно-экспедиционного обслуживания на железнодорожном транспорте / С. А. Пакина, А. А. Сироткин // Актуальные вопросы экономики региона: анализ, диагностика и прогнозировани: материалы V Международной студенческой научно-практической конференции. Нижегородский филиал МИИТ. — 2015. — С. 326-330.
6. Эрлих Н. В. Электронный технологический документооборот / Н. В. Эрлих, Л. И. Папировская, Т. Б. Ефимова // Вестник транспорта Поволжья. — 2010. — № 3(23). — С. 108-112.
7. Вельмина А. А. Реализация платформенного подхода ОАО «РЖД» в сфере грузовых перевозок и логистики / А. А. Вельмина, Т. Б. Ефимова // Проблемы развития предприятий: теория и практика. — 2019. — № 1-2. —
C. 216-219.
8. Москвичев О. В. Информационные технологии и информационно управляющие системы на магистральном транспорте / О. В. Москвичев. — Самара, 2015.
9. Синицына А. С. Оптимизация деятельности терминально-складского комплекса ОАО «РЖД» в условиях использования информационных и автоматизированных систем/ А. С. Синицына.
10. Покровская О. Д. Состояние транспортно-логи-стической инфраструктуры для угольных перевозок в России / О. Д. Покровская // Инновационный транспорт. — 2015. — № 1(15). — С. 13-23.
11. Pokrovskaya O. Assessment of transport and storage systems / O. Pokrovskaya, R. Fedorenko // Advances in Intelligent Systems and Computing. — 2020. — Vol. 1115 AISC. — Pp. 570-577.
12. Pokrovskaya O. Evolutionary-Functional Approach to Transport Hubs Classification / O. Pokrovskaya, R. Fedorenko // Advances in Intelligent Systems and Computing. — 2020. — Vol. 982. — Pp. 356-365.
13. Покровская О. Д. О терминологии объектов терминально-складской инфраструктуры / О. Д. Покровская // Мир транспорта. — 2018. — Т. 16. — № 1(74). — С. 152-163.
14. Покровская О. Д. Логистическая классность железнодорожных станций // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. — 2018. — № 2(38). — С. 68-76.
15. Куренков П. В. Механизмы государственного регулирования развития транспортной системы региона / П. В. Куренков, Ю. В. Веселова // Транспорт: наука, техника, управление: СБ. Отечественная история. — 2006. — № 7. — С. 8-12.
16. Куренков П. В. План мероприятий (дорожная карта) по реализации программы организации контрейлерных перевозок на пространстве 1520 / П. В. Куренков, А. В. Астафьев // Транспорт: наука, техника, управление: СБ. Российская история. — 2015. — № 11. — С. 84-92.
17. Персианов В. А. Проект «Городские железные дороги России» / В. А. Персианов, П. В. Метелкин, Л. С. Федоров и др. // Вестник транспорта. — 2014. — № 5. — С. 2-10.
18. Баритко А. Л. Организация и технология внешнеторговых перевозок / А. Л. Баритко, П. В. Куренков // Железнодорожный транспорт. — 1998. — № 8.
19. Бороненко Ю. П. Выбор конструктивных решений устройств крепления контейнеров и съемных кузовов на железнодорожных платформах / Ю. П. Бороненко, А. С. Даук-ша // Транспорт РФ. — 2017. — № 3(70). — С. 29-32.
20. Прокофьев М. Н. Совершенствование технологии ускоренных грузовых перевозок железнодорожным
транспортом / М. Н. Прокофьев. — М.: Российский университет транспорта (МИИТ), 2018.
21. Распоряжение ОАО «РЖД» от 20 ноября 2020 г. № 2554/р. об «Обеспечении при перевозке груженых и порожних контейнеров на вагонах в составе контейнерного поезда».
22. Нутович В. Е. Автоматизированное начисление платы за нахождение вагонов на инфраструктуре железнодорожного транспорта общего пользования / В. Е. Нутович. — Наука и техника транспорта. — 2018. — № 2. — С. 38-45.
23. Галкина Я. К. Перспективы развития ускоренных контейнерных поездов / Я. К Галкина // Конкурентоспособность территорий: материалы XXIII Всероссийского экономического форума молодых ученых и студентов. В 4-х частях. Отв. за выпуск Я. П. Силин, Е. Б. Дво-рядкина. — Екатеринбург, 2020. — С. 163-166.
24. Автомонова Л. Ю. Прогнозирование объемов контейнерных перевозок с использованием эконометриче-ских моделей / Л. Ю. Автомонова // Системный анализ и логистика. — 2018. — № 1(16). — С. 60-69.
25. Телеграмма от 9 марта 2018 г. № 4971/ЦФТО.
Дата поступления: 20.07.2022 Решение о публикации: 01.09.2022
Контактная информация:
ШЕВЕРДОВА Мария Вячеславовна — аспирант; [email protected],
ПОКРОВСКАЯ Оксана Дмитриевна — д-р техн. наук, проф., и. о. зав. кафедрой; [email protected] МАРЧЕНКО Максим Александрович — аспирант; [email protected]
ЩЕРБАКОВ Владимир Васильевич — д-р экон. наук, проф., зав. кафедрой; [email protected]
Model for Calculation of Optimal Filling of Container Trains in Twenty-Foot Equivalent
M. V. Sheverdova1, O. D. Pokrovskaya1, M. A. Marchenko1, V. V. Shcherbakov2
Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University,9, Moskovsky pr., 9, St. Petersburg, 190031, Russian Federation.
2St. Petersburg State University of Economics, 30-32 letter A, nab. Griboyedov Canal, St. Petersburg, 191023, Russian Federation.
For citation: Sheverdova M. V., Pokrovskaya O. D., Marchenko M. A., Shcherbakov V. V. Model for Calculation of Optimal Filling of Container Trains in Twenty-Foot Equivalent // Proceedings of Petersburg Transport University, 2022, vol. 19, iss. 3, pp. 639-650. (In Russian). DOI: 10.20295/1815-588X-2022-3-639-650
Summary
Purpose: To develop a mathematical model for calculating twenty-foot equivalent in container trains on the platform given model, to formulate a calculation method in twenty-foot equivalent (TFE) in container trains, to designate a target function in finding optimal filling capacity of fitting platform. Methods: Mathematical calculations were applied using Pascal software environment in terms of automating calculation of fitting platform capacity. Research results: During the calculations, mathematical model design was carried out as well as the study of parameters such as a container mass, size and model was done. Using the analysis of container train load, a target function for the search of fitting platform optimal filling capacity was identified. Practical significance: Review of calculation process for twenty-foot equivalent was carried out by station employees. It is established that as a new element in paperwork chain there should be considered automatic calculation of TFE in container trains, namely, TFE automatic reporting based on the obtained values for TFE in terms of filling in a general form act and a cumulative statement. The description of TFE calculation stages for a one container of 22G1 size on platform given type is demonstrated. Based on the study results, software product in Pascal environment for the calculation of a one container capacity into TFE is proposed.
Keywords: Twenty-foot equivalent, fitting platform, AC ETRAN (Automated system Electronic Transport Waybill where all freight transportations in Russian Railways JSC are formed), container train, Pascal mathematical environment.
References
1. Nutovich V E. Tsifrovoe obespechenie i soblyudenie tekhnicheskikh usloviy razmeshcheniya i krepleniya gruzov [Digital provision and compliance with the technical conditions for the placement and securing of goods]. Mir transporta [The world of transport]. 2018, vol. 16, I. 4 (77), pp. 52-65. (In Russian)
2. Olentsevich V A., Gozbenko V. E. Avtomatizatsiya vybora bezopasnogo razmeshcheniya i krepleniya gruza na zheleznodorozhnom transporte [Automation of the choice of safe placement and securing of cargo in railway transport]. Sistemy. Metody. Tekhnologii [Systems. Methods. Technology]. 2013, I. 2 (18), pp. 59-63. (In Russian)
3. Demina N. V., Kukleva N. V., Doronichev A. V. Transportnye kharakteristiki i usloviya perevozok gruzov na zheleznodorozhnom transporte [Transport characteristics and conditions for the carriage of goods by rail]. Moscow, 2015. (In Russian)
4. Frantasov D. N., Shipilova Yu. O. Informatsionnoe vzaimodeystvie ASU gruzootpraviteley s AS ETRAN- Nauka i obrazovanie transport [Informational interaction of ACS of consignors with AS ETRAN. Science and education transport]. 2016, I. 2, pp. 94-95. (In Russian)
5. Pakina S. A., Sirotkin A. A. Sovremennye informatsionnye sistemy kak instrumenty obespecheniya kachestva transportno-ekspeditsionnogo obsluzhivaniya na zheleznodorozhnom transporte [Modern information systems as tools for ensuring the quality of freight forwarding services in railway transport]. Aktual ''nye voprosy ekonomiki regiona: analiz, diagnostika i prognozirovanie. Materialy V Mezhdunarodnoy studencheskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Nizhegorodskiy filial MIIT [Current issues of the regional economy: analysis, diagnosis and forecasting. Materials of the V International Student Scientific and Practical Conference]. 2015, pp. 326-330. (In Russian)
6. Erlikh N. V., Papirovskaya L. I., Efimova T. B. Elektronnyy tekhnologicheskiy dokumentooborot [Electronic technological document management]. Vestnik transporta Povolzh'ya [Bulletin of transport of the Volga region]. 2010, I. 3 (23), pp. 108-112. (In Russian)
7. Vel'mina A. A., Efimova T. B. Realizatsiya platformennogo podkhoda OAO «RZhD» v sfere grnzovykh perevozok i logistiki [Implementation of the platform approach of Russian Railways in the field of freight transportation and logistics]. Problemy razvitiya predpriyatiy: teoriya i praktika [Problems of enterprise development: theory and practice]. 2019, I. 1-2, pp. 216-219. (In Russian)
8. Moskvichev O. V. Informatsionnye tekhnologii i informatsionno upravlyayushchie sistemy na magistral 'nom transporte [Information technologies and information management systems on the main transport]. Samara, 2015. (In Russian)
9. Sinitsyna A. S. Optimizatsiya deyatel'nosti termi-nal'no-skladskogo komlpeksa OAO «RZhD» v usloviyakh ispol'zovaniya informatsionnykh i avtomatizirovannykh sistem [Optimization of the activity of the terminal and warehouse complex of Russian Railways in the context of the use of information and automated systems]. (In Russian)
10. Pokrovskaya O. D. Sostoyanie transportno-logisticheskoy infrastruktury dlya ugol''nykh perevozok v rossii [State of transport and logistics infrastructure for coal transportation in russia]. Innovatsionnyy transport [Innovative transport]. 2015, I. 1 (15), pp. 13-23. (In Russian)
11. Pokrovskaya O., Fedorenko R. Assessment of transport and storage systems. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020, vol. 1115 AISC, pp. 570-577.
12. Pokrovskaya O., Fedorenko R. Evolutionary-functional approach to transport hubs classification. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020, vol. 982, pp. 356-365.
13. Pokrovskaya O. D. O terminologii ob""ektov terminal''no-skladskoy infrastruktury [About terminology of objects of terminal and warehouse infrastructure]. Mir transporta [Transport world]. 2018, vol. 16. I. 1 (74), pp. 152-163.
14. Pokrovskaya O. D. Logisticheskaya klassnost'' zheleznodorozhnykh stantsiy [Logistic quality of railway stations]. Vestnik Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya [Bulletin of the Ural State University of Communications]. 2018, I. 2 (38), pp. 68-76. (In Russian)
15. Kurenkov P. V., Veselova Yu. V. Mekhanizmy gosudarstvennogo regulirovaniya razvitiya transportnoy sistemy regiona [Mechanisms of state regulation of the development of the transport system of the region]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie: SB. Otechestvennaya istoriya [Transport: science, technology, management: SB. National history]. 2006, I. 7, pp. 8-12. (In Russian)
16. Kurenkov P. V., Astaf'ev A. V. Plan meropriyatiy (dorozhnaya karta) po realizatsii programmy organizatsii kontreylernykh perevozok na prostranstve 1520 [Action plan (road map) for the implementation of the program for the organization of piggyback transportation in the area 1520]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie: SB. Rossiyskaya istoriya [Transport: science, technology, management: SB. Russian history.]. 2015, I. 11, pp. 84-92. (In Russian)
17. Persianov V A., Metelkin P. V., Fedorov L. S., Kurenkov P. V., Bednyakova E. B., Sysoeva E. A., Proshkina E. S., Kravchenko M. V., Zavarzaeva N. V, Ignatova Ya. S., Dranchenko Yu. M. Proekt "Gorodskie zheleznye dorogi Rossii" [Project "Urban railways of Russia"]. Vestnik transporta [Bulletin of transport]. 2014, I. 5, pp. 2-10. (In Russian)
18. Baritko A. L., Kurenkov P. V. Organizatsiya i tekhnologiya vneshnetorgovykh perevozok [Organization and technology of foreign trade transportation]. Zheleznodorozhnyy transport [Railway transport]. 1998, I. 8. (In Russian)
19. Boronenko Yu. P., Dauksha A. S. Vybor konstruktivnykh resheniy ustroystv krepleniya konteynerov i s"emnykh kuzovov na zheleznodorozhnykh platformakh [The choice of design solutions for fastening devices for containers and swap bodies on railway platforms]. (In Russian)
20. Prokof'ev M. N. Covershenstvovanie tekhnologii uskorennykh gruzovykh perevozok zheleznodorozhnym transportom [Improving the technology of accelerated freight transportation by rail]. Rossiyskiy universitet transporta (MIIT) [Russian University of Transport (MIIT)]. Moscow, 2018. (In Russian)
21. Rasporyazhenie OAO «RZhD» ot 20 noyabrya 2020 g. No 2554/r. ob «Obespechenii pri perevozke gruzhenykh i porozhnikh konteinerov na vagonakh v sostave konteynernogo poezda» [Order of Russian Railways OJSC dated November 20, 2020 No. 2554/r. on "Provision for the transportation of
loaded and empty containers on wagons as part of a container train"]. (In Russian)
22. Nutovich V E. Avtomatizirovannoe nachislenie platy za nakhozhdenie vagonov na infrastrukture zhelezno-dorozhnogo transporta obshchego pol'zovaniya [Automated calculation of fees for the presence of wagons on the infrastructure of public railway transport]. Nauka i tekhnika transporta [Science and technology of transport]. 2018, I. 2, pp. 38-45. (In Russian)
23. Galkina Ya. K. Perspektivy razvitiya uskorennykh konteynernykh poezdov [Prospects for the development of accelerated container trains]. Konkurentosposobnost' territoriy. Materialy XXIII Vserossiyskogo ekonomicheskogo foruma molodykh uchenykh i studentov [Competitiveness of territories. Materials of the XXIII All-Russian Economic Forum of Young Scientists and Students.]. Ekaterinburg, 2020, pp. 163-166. (In Russian)
24. Avtomonova L. Yu. Prognozirovanie ob"emov konteynernykh perevozok s ispol'zovaniem ekonometri-cheskikh modeley [Forecasting the volume of container traffic using econometric models]. Sistemnyy analiz i logistika [System analysis and logistics]. 2018, I. 1 (16), pp. 60-69. (In Russian)
25. Ivlieva K. V Telegramma №4971/TsFTO ot 9.03.2018 g. [Telegram No. 4971/TsFTO dated March 9, 2018]. Logistika - evraziyskiy most. materialy KhImezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Logistics — the Eurasian bridge. materials of the XI international scientific-practical conference]. 2016, pp. 223-228. (In Russian)
Received: July 20, 2022 Accepted: September 1, 2022
Author's information:
Maria V SHEVERDOVA — Postgraduate Student;
Oksana D. POKROVSKAYA — Dr. Sci. in Engineering,
Professor, Acting Head; [email protected]
Maksim A. MARCHENKO — Postgraduate Student;
Vladimir V SHCHERBAKOV — Dr. Sci. in Economics,
Professor, Head of Department; [email protected]
