Обгрунтування доцільності формування групових поїздів Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Приведет експлуатацшш витрати найменшi при восьмому варiантi обслуговування, коли подачу, забирання i пересування вагонiв здшснюе власний маневровий локомотив сери ТГМ6А, тд''зна тия довжиною 1,9 км ВАТ «ЦЗФ «Добротльська» стае 11 власнютю. Термiн окупностi складае менше 1 року.

Список лтератури

1. http://dtek.com.ua - сайт корпораци ДТЕК

2. Правила техшчно' експлуатаци зал1зниць Укра'ни. Затверджено наказом Мшютерства транспорту Украши вщ 20 грудня 1996 р. №441. - К.: Укрзал1зниця, 2004.

- 133 с.

3. Статут зал1зниць Украши. - К.: Транспорт Украши, 1998. - 83 с.

4. Правила перевезень вантаж1в зал1зничним транспортом Украши. Частина 1, 2.

- Ки'в: Укрзал1зниця, 2004. - 432 с.

5. Закон Укра'ни про зал1зничний транспорт, №273/96 - ВР вщ 04.07.1996 з1 змшами станом на 2005 р1к.

6. 1нструкщя з руху по'зд1в 1 маневрово' роботи на зал1зницях Укра'ни №ЦД-0058. Затверджено наказом Мшютерства транспорту та зв'язку Укра'ни вщ 31.08.2005 №507. - К.: Укрзал1зниця, 2006. - 462 с.

7. 1нструкщя з сигнал1заци на зал1зницях Укра'ни. Затверджено наказом Мшютерства транспорту Укра'ни №259вщ 8 липня 1995 р. №ЦШ-0001. - К.: Транспорт Укра'ни, 1995. - 237 с.

8. 1нструкщя по устрою та утриманню коли зал1зниць Укра'ни, ЦП-0050. - К.: Транспорт Укра'ни, 1999. - 244 с.

УДК 656.212.5

Шаповал Г.В., к.т.н., доцент (УкрДАЗТ) Продащук С.М., к.т.н., ст.викладач (УкрДАЗТ) Волкова А.Ю., тженер (УкрДАЗТ)

ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦ1ЛЬНОСТ1 ФОРМУВАННЯ ГРУПОВИХ ПО1ЗД1В

Вступ. Основним напрямком зпдно Концепци Державно' программ реформування заизничного транспорту [1] е комплексна оптимiзацiя роботи заизниць Укра'ни, що спрямована на шдвищення ефективност i

якост експлуатацшно! роботи на базi ново! системи управлшня перевезеннями. Дiяльнiсть заизничного транспорту сприяе нормальному функцiонуванню в^х галузей суспiльного виробництва, економiчному розвитку кра!ни.

Постановка проблеми. В умовах ринково! економiки та конкуренцп з шшими видами транспорту одним з основних факторiв забезпечення високо! ефективност експлуатацшно! роботи залiзниць е зменшення часу знаходження вагонiв на станщях. Для забезпечення цього станци повинш мати достатнiй резерв пропускно! та переробно! спроможностi. З iншого боку, необхщно мiнiмiзувати власнi витрати станцш, скорочуючи надлишковий технiчний потенцiал. Одним з основних стратепчних завдань заизниць на сучасному етапi розвитку ринкових вщносин е ефективне здiйснення перевезень та оптимiзацiя витрат на в^х операцiях перевiзного процесу [2].

Анал1з попереднш до^джень. В останш роки науковi дослiдження спрямованi на удосконалення якiсних показникiв технiчних засобiв та технологiй !х роботи з наданням прюритету технологiям ресурсозбереження, що обумовлено реальним становищем на шдприемствах транспорту.

Значний вплив на переробну спроможнють сортувально! станци мають мiжоперацiйнi просто! [3], що виникають в результат нерiвномiрностi надходження по!здiв та !х обслуговування, серед яких особливе мiсце займае процес накопичення по!здiв. Але враховуючи випадковий характер цього процесу для системи формування зменшення нерiвномiрностi накопичення составiв практично неможливо [4].

Процес накопичення составiв по!здiв характеризуеться значною стутнню нерiвномiрностi та впливае на подальшу !х обробку та вщправлення. Через це, а також через значний рiвень завантаженостi маневрових локомотивiв, бригад пункта технiчного обслуговування, по!зних локомотивiв та прилеглих дiльниць виникають великi просто! в очiкуваннi формування, огляду та вщправлення [5].

В умовах зменшення вагонопотоку постае питання зменшення часу знаходження вагошв на станци. Одним з методiв зменшення вагонно-годин простою на станци е формування групових по!здв. Таке формування е ращональним, коли витрати на формування та переробку групових по!здв меншi за витрати на формування та обробку одногрупних по!здiв [6].

Слiд врахувати, що витрати, пов'язат з переробкою групового по!зда збiльшуються на станщях призначення порiвняно з одногрупними по!здами. Саме тому, для рацiональностi впровадження групових по!здв

при розрахунках слщ обмежитися окремими дшьницями або розглядати формування окремо поеднаних напрямкiв [7].

Постановка завдання. Падшня обсягiв перевiзно! роботи на з^зничному транспортi зумовило значний розрив мiж фактичними та потрiбними ресурсами. Найбшьш помiтно це позначилось на робой сортувальних станцiй, якi зараз використовують лише частку сво!х потужностей. Наряду з цим зростають просто! вагошв на сортувальних станщях, в тому чи^ пiд накопиченням. З урахуванням зазначеного виникае необхщнють в обгрунтуванш доцiльностi формування групових по!здiв.

Виклад основного матерiалу до^дження. Для визначення дощльност формування групових по!здiв було проведено аналiз плану формування по!здiв на Пiвденнiй залiзницi [8]. За результатами аналiзу встановлено, що залiзниця формуе по!зди на 68 призначень, з яких 51 одногрупних та 17 групових, що складае вщповщно 75% та 25% вщ !х загального числа. Це свiдчить про значну вагу групових по!здiв в загальному планi формування та потребуе бшьш детального вивчення та надання певних рекомендацш щодо поширення тако! технологи.

Для визначення дощльност формування групових по!здiв запропоновано модель iз щльовою функцiею, що являе собою загальш витрати на накопичення та обробку потрiбно! групи вагонiв на станщях пол^ону

F (Енак, Еег, ЕГ, Елг) ^ min, (1)

з обмеженням

Егруп < Еодн , (2)

де Енак - витрати на накопичення потрiбно! групи вагонiв на станци;

Ег - витрати, що пов'язанi з простоем вагошв на станци тд технологiчними операцiями та в очшуванш !х виконання;

Еман - витрати, що пов'язаш з виконанням маневрово! роботи;

Елг - витрати, що пов'язаш з виконанням по!зно! роботи.

Егруп - витрати на станщях при формуванш групових по!здiв на напрямку;

Еодн - витрати на станщях при формуванш одногрупних по!здiв.

В залежност вiд характеру вагонопотока, а саме сшввщношення числа вагонiв на техшчнш станци, що причепляються та вщчепляються, можливi рiзнi варiанти плану формування покздв для полiгону з трьома опорними станцiями (рисунок 1).

л ¿Т £

/V ?

/V' ^ --^

'>7 А-А-А

I .- У ^ ■■ .- У -_, ' - . .- У ^ ■■ .- У _

а/ ^__

I _,- { -, _

! Л/^ - _^

г/ А-А-А

I ,'У * ■■ ,'У ._, ,'У * ■■ ,'У ._

I ,'У * - ,-у _

Рисунок 1 - Схема оргашзаци вагонопотокiв на пол^ош:

а) наскрiзнi одногрупнi по!зди; б) груповi по!зди при рiвностi вагонопотоюв на напрямку;

в) груповi по!зди при зростаннi вагонопотокiв на напрямку;

г) груповi по!зди при зменшенш вагонопотокiв на напрямку.

На цей час при розрахунку вагонопотоюв застосовуеться умова, за якою оптимальний план формування поlздiв повинен забезпечувати мтмальш витрати приведених вагоно-годин на накопичення та переробку вагошв. Згiдно методики [6] принцип розрахунку плану формування групових поlздiв полягае у ствставленш в^х можливих варiантiв одногрупного та групового формування та виборi оптимального на пiдставi визначення витрат приведених вагоно-годин в кожному варiантi. При цьому не враховуеться вплив нерiвномiрностi процесу накопичення, що впливае на величину параметра накопичення.

Для обгрунтування доцшьност формування групових поlздiв на напрямку з трьома опорними станщями прийнято методику [7], в якш запропоновано типовий параметр накопичення замшити на середнш час накопичення состава кожного вагонопотоку, який встановлено емшричним методом.

При формуванш двогрупного по!зда за умови рiвностi груп вагонопотокiв, що причепляються та вщчепляються по станци, тобто при N2 = N (рисунок 1б), обмеження (2) до щльово! функци (1) розширюеться

\ к < е ■

груп одн'

N = N3. ^^

При такому стввщношенш витрати на станци формування групових по'здв та на станци обмшу груп визначаються [6]

ЕА ¡наЛ^г + + N2)(7ф + + С + С + С + ^ ^ +

+

г=1

N + N2 т 1Ф

т

^ман +

N + N -л

'12 ¿вгдпр ¡оч

т

(4)

N

еб = г N,6 +-3-В е + ^(Тф + гоглВ + г + гл + гтдпр + п )е +

Б нак 2 вг очвг т2\ ф оч огл оч оч прич/ вг

т

гр

+Щ(гоглВ + гв + ед + г + гр + Т )е + ктгре +

2\оч огл вгдч вит оч р/вг 1 тр вг

N + N

'12 ¿вгдпр гоч

т

е+

(5)

+

N + N N + N

^ т + 12 (ггр + г + гр + Т )

ф V переч вит оч р '

т

т

е

е

де гнак - середнiй час на накопичення состава окремого напрямку,

год;

Ni - потужнють напрямку, ваг.;

Тф - тривалють формування состава, год;

гоЛ, гВл - вщповщно середнiй час очiкування составом обробки бригадами технiчного огляду в парку вщправлення та його обробки;

глоч, г^пр - вiдповiдно середнш час очiкування причеплення локомотивiв до составiв, що вiдправляються, та очшування вiдправлення;

ег, еМан, елг - вiдповiдно вартiсть одше! вагоно-години, локомотиво-години маневрового локомотива та локомотиво-години полного локомотива.

ттр, - тривалють простою транзитное' групи (ядра) на станци перечеплення;

гг1дч, гггрич, гТереч - вiдповiдно час на вщчеплення, причеплення та

перечеплення груп;

гвит - час, що витрачаеться на витягування состава з сортувального парку на прку;

Воч - вагоно-години очiкування прибуття групового по!зда пiсля накопичення групи, що причеплюеться;

тгр - середня величина груп, що причеплюеться.

У випадку зростання вагонопотоку на напрямку при Ы2 < Ыъ витрати на формування групових поlздiв по станци А визначаються за формулою (4). На станци обмшу груп вщчепляють групи, що прибули з вагонопотоку Ы2 та причепляють сформованi тут групи з вагонопотоку Ыъ. Загальш витрати на станци обмшу груп складаються з витрат на обробку групового по!зда та витрат на оргашзацш вивозу частини вагонопотоку Ыъ -Ы2. Вiдповiдно до методики, з вагонопотоку, що залишився (Ыъ -Ы2), формують одногрупнi по!зда. При цьому обмеження (2) доповнюеться

Е < Е ■

груп одн'

Ы2 <

N3 - Ы2 > т.

(6)

Витрати на оргашзацш одногрупного по!зда з вагонопотоку, що залишився визначаються за формулою [7]

ЕТ = КакХвгг +[(N3 - к2)(Тф + сВ + с+С + С )]*« +

+

N3 - N2 т

Ф

т

N - N

'3 '2 иггдпр оч

т

(7)

де N - вагонопотiк, що залишився.

При умовi зменшення вагонопотоку на напрямку N2 > N3 (рисунок 1г) обмеження (2) буде мати вигляд

Е < Е ■

груп одн

N2 > N3; N2 - N3 > т.

(8)

еМан .

е

Загальш витрати на початковiй станци складаються з витрат на формування групового по!зда з вагонопотоку N + N3 та витрат на оргашзацш вивозу частини вагонопотоку, що залишилася (Ы2 -Ы3).

Добовi витрати на формування групового по!зда визначаються за формулою [7]

Е = ггр N е +[(N + N )(Т + гоглВ + гВ + г" + гтдпр)1е

^А нак 3еУ 1 У 3/V1 ф ^ 1 оч ^ 1 огл ^ 1 оч ^ 1 оч >Ге.

+

+

N1 + N3 т тф

т

N + N

^М '3 ¡егдпр

т

(9)

еМан +

е

Де КРак - середнiй час на накопичення групи вагошв, що причепляються.

З вагонопотоку, що залишився (N2 - N3) на початковш станци формують одногрупнi по!зда. Витрати на органiзацiю одногрупного призначення визначаються за формулою (4), а витрати на станци обмшу груп визначаються за формулою (5).

Для обгрунтування доцшьност формування групових поlздiв було проведено розрахунок для станци О при вагонопотоках N = 60 вагошв, N = 354 вагона, вагонопотш N3 е невщомим. За таких умов було розглянуто три варiанти: при умовi рiвностi, збiльшення та зменшення вагонопотоку на напрямку за наведеними вище формулами.

При рiвностi вагонопотокiв на напрямку витрати на формування вагонопотоку в одногрупш состави складають 14138,16 грн, а у груповi (двi групи) - 12231,98 грн. При цьому виконуеться обмеження (2). Економiчний ефект вщ формування групового по!зда складе 1906,18 грн.

При формуванш групових поlздiв при збшьшенш вагонопотокiв на напрямку витрати на формування вагонопотоку в одногрупш состави складають 9144,63 + 14ДЩ, грн, а в груповi - 11648,72 +16,26N3 грн в

залежност вщ потужностi вагонопотоку N3,.

Обмеження (2) можна представити в такому виглядi

Еруп - Еодн < 0. (10)

Тобто 2504,09 + 2,15#3 < 0. Оскшьки вагонопотiк не може бути вщемною величиною умова (10) не може бути виконана. Таким чином оргашзащя групового по!зда на напрямку в такому випадку не е

ращональною. В такому випадку було запропоновано видшити з вагонопотоку N один транзитний состав (N1), залишок (N1 - N1) поеднати в один груповий по!зд з вагонами напрямку Ы2 до повного составу (N2). На станци Б проходить замша групи вагошв N2 на групу вагошв N3,, що дорiвнюе групi N2. З вагонопотоку, що залишився (N2 - N2) та (N3 - N3,) формуються одногрупш состави (рисунок 2).

а/ А_£__В

! № 1 1 1 1

| /ИЛг ~ М>А А/? - Л^Д Ыз и

! А/? - Л^ 1 1 и 1

! ЛЛ - Мл 1 -и

Рисунок 2 - Схема оргашзаци вагонопотокiв на полiгонi при умовi зростання потужностi вагонопотокiв

Витрати на оргашзащю вагонопотокiв (рисунок 2) визначаються як

ЕА = (ЕодМ, Егруп \N-NJ + N2 ] Еодн№г - N2)), (11)

Еб = (Етр, Егруп [(ММ + N3 1 ЕодН(М3 - N3)) , (12)

ЕгрУп = Еа + Еб . (13)

та дорiвнюють 7684,94 +16,26N3, в залежностi вiд потужностi вагонопотоку

N3.

Таким чином, обмеження (10) буде мати вигляд 2,155N3 -1459,691 < 0. Вирiшуючи цю нерiвнiсть та виконуючи умову (6) маемо, що така оргашзащя вагонопотоюв на полiгонi рацiональна при N3 е [404; 677] вагонiв. Ефективнють такого способу формування буде дорiвнювати АЕ е [589,071; 0,756] грн.

При умовi зменшення потужностi вагонопотоку на пол^ош витрати на формування вагонопотоку в одногрупш по!зди складають 9144,63 + 14,11N3 грн, а в груповi - 13984,26- 5,88N3 грн, в залежностi вiд потужност вагонопотоку М3.

Згщно (10) маемо 4869,63 -19,99N3 < 0. Вирiшуючи цю HepiBHiCTb та виконуючи умову (8) маемо, що така органiзацiя вагонопотоюв на пол^ош рацiональна при N3 е [244; 304] вагонiв. Ефективнiсть такой оргашзацп дорiвнюе AE е [7,19; 1206,42] грн.

Висновки. Впровадження групових ^l^iB призводить до зменшення часу знаходження вагошв на станци та змши витрат. Для кожного випадку стввщношення вагонопотокiв на розглянутому пол^ош було визначено межi економiчноl доцшьност формування групових по'здв та рекомендаций щодо величини вагонопотоку N3.

Список лтератури

1. Концепщя Державно'' Программ реформування зад1зничного транспорту Укра'ни / Схвалено розпорядженням КМУ №651-р вщ 27.12.2006р. - Ки1'в.: Магютраль, №1 (1179) 10 - 16 Ычня 2007р. - С.6.

2. Бочаров О.П., Габа ВВ., Зубко А.П., Паачник В.1., Стасюк О.1. Шляхи вдосконалення експлуатацшно! д1яльносп зал1зниць Укра'ни // Зал1зничний транспорт Укра'1'ни. - 1999. - №8. - С.30-32.

3. Москалев П.И. Непрерывность процессов переработки вагонов на станции. -М.: Транспорт, 1976. - 160с.

4. Волков В.С. Накопление составов переменной длины // Железнодорожный транспорт. - 1982. - №2. - С.27-30.

5. Шабалин Н.Н. Оптимизация процесса переработки вагонов на станциях. - М.: Транспорт, 1973.

6. Бернгард К.А. Групповые поезда (Вопросы организации вагонопотоков). Труды ВНИИЖТа. Вып.76. - М, 1953. - 168с.

7. Колесникова Е.С. Выбор рациональной технологии организации двухгруппных поездов на направлении с тремя опорными станциями поездов // Соискатель. - 2005. - №1. - С.56-77.

8. План формування по'1зд1в. - 2007 р.