CC BY
101
Логистика
59
УДК 656.225.073.444 К. А. Журабоев
Петербургский государственный университет путей сообщения
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ХОЛОДИЛЬНЫХ ТЕРМИНАЛОВ ДЛЯ ОТГРУЗКИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
Рассматриваются вопросы по определению месторасположения, количества и основных параметров логистических холодильных терминалов, позволяющих оптимизировать отгрузку плодоовощной продукции на железнодорожный транспорт.
плодоовощная продукция, концентрация грузопотока, холодильный терминал, 5-вагонная рефрижераторная секция, маршрутный рефрижераторный поезд.
Введение
Плодоовощную продукцию производят в Узбекистане более чем 16 тысяч небольших фермерских хозяйств, что создает значительные трудности, связанные с отгрузкой этой продукции на железнодорожный транспорт, которым грузы отправляются на экспорт в Россию. Объем производства плодов и овощей в фермерских хозяйствах составляет от 5 до 100 т, а в среднем - около 30 т в каждом из них. При этом эти объемы производства распределяются за сезон на несколько месяцев (отправка продукции осуществляется в течение 2-4 месяцев). Однако в каждый рефрижераторный вагон для полной загрузки нужно загружать 40 т плодов и овощей, а в 5-вагонную рефрижераторную секцию, включающую 4 грузовых вагона, - около 160 т грузов. Следует отметить и то, что по своим свойствам плодоовощная продукция относится к скоропортящимся грузам, которые необходимо хранить при особом температурном режиме как во время транспортировки, так и после нее [1, 2].
Таким образом, чтобы загрузить 5-вагон-ную рефрижераторную секцию по прямому варианту перегрузки из автомобиля в вагоны, который применяется сейчас, нужно сделать 30-40 автомобильных рейсов, что приводит к большим простоям дорогого рефрижератор-
ного подвижного состава и требует большого количества автомобилей. Кроме того, отечественными и зарубежными учеными исследовано и обосновано, что загрузка в вагоны неохлажденных плодов и овощей приводит к большим расходам на их охлаждение в пути следования и порче значительной части этих грузов [3, 4, 5, 6]. Отгрузка плодоовощной продукции через промежуточные холодильные терминалы в значительной мере устраняет эти недостатки.
1 Принципы создания холодильных терминалов
Для определения экономической целесообразности переработки мелких отправок на меньшем числе станций учеными сформулировано следующее условие [7]:
> у P
конц авт ’
где £Эконц - суммарная годовая экономия, получаемая при закрытии станции приема и выдачи мелких отправок; £Равт - затраты на грузооборот при подвозе грузов на автотранспорте.
Эту формулу можно применить при определении целесообразности создания специ-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/3
60
Логистика
ализированных терминальных комплексов на станции отгрузки плодоовощной продукции.
При исследовании вариантов и принципов создания сети региональных холодильных терминалов в Узбекистане учитывалось также то, что общий годовой грузопоток плодоовощной продукции, отправляемой на экспорт на железнодорожном транспорте, составляет около 500 тыс. т в год, но этот объем концентрируется в пределах сезона отгрузки, который составляет по разным видам продукции примерно 1-4 месяца. Таким образом, общие месячные грузопотоки отгрузки плодов и овощей колеблются в пределах 120-250 тыс. тонн в месяц.
Рассматривались следующие варианты и принципы организации сети холодильных терминалов:
1. Создание небольшого количества (3-4) крупных холодильных терминалов. При этом себестоимость хранения и переработки грузов на таких терминалах будет наименьшая, но, ввиду большой удаленности терминалов от мест расположения фермерских хозяйств, потребуются большие расходы на доставку плодов и овощей от фермерских хозяйств на терминалы.
2. Создание максимального количества сравнительно небольших региональных терминалов (порядка 20-25) вблизи мест расположения фермерских хозяйств. Стоимость доставки грузов на такие терминалы будет небольшой в связи с близкими их расстояниями от мест сбора урожая плодов и овощей. Однако себестоимость переработки и складирования грузов на мелких терминалах будет выше по сравнению с большими холодильными складами и, кроме того, на небольших терминалах возможны затруднения с организацией маневровых работ с вагонами и созданием погрузочных путей достаточной длины для одновременной установки под погрузку 5-вагонных рефрижераторных секций длиной 106 м. Эти трудности могут быть связаны с недостаточной технической оснащенностью мелких станций примыкания подъездных путей холодильных терминалов.
Согласно этим вариантам, число холодильных терминалов должно быть увязано с их возможной перерабатывающей способностью по погрузке и отправке полных 5-вагонных рефрижераторных секций или даже полносоставных маршрутных рефрижераторных поездов. Например, при длине 5-вагонной секции около 107 м длина фронта погрузки на таком терминале должна быть порядка 110-120 м.
Нужно учитывать также сроки хранения плодов и овощей, необходимые для их предварительной температурной подготовки; эти сроки должны составлять примерно 5-7 суток.
2 Расчет количества
и перерабатывающей способности холодильных терминалов
Расчеты показывают, что при временных затратах на погрузку 5-вагонной секции, равных 4-5 часам, каждый региональный холодильный терминал может отправлять за сутки не более 4-5 таких рефрижераторных секций. Таким образом, суточный грузопоток по отправлению плодоовощной продукции должен быть примерно таким:
4 ваг. • 40 т • 5 секц./сут = 800 т/сут,
где 4 - число грузовых вагонов в 5-вагонной рефсекции; 40 т - средняя нагрузка рефрижераторного вагона.
Расчеты по числу и перерабатывающей способности холодильных терминалов приведены в табл. 1.
Из данных табл. 1 видно, что число холодильных терминалов, исходя из того, что плодоовощная продукция отправляется в
5- вагонных секциях, может быть порядка
6- 9. Однако это количество должно быть уточнено с учетом других факторов, таких как расположение районов сбора урожая плодов и овощей по стране и наличие узловых железнодорожных станций, которые могли бы эффективно обеспечивать маневровое обслуживание подъездных путей региональных холодильных терминалов.
2012/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Логистика
ТАБЛИЦА 1. Возможное число и перерабатывающая способность региональных холодильных терминалов
61
Показатели Продолжительность сезона отправки грузов, месяцы
1 2 3 4
Месячный грузопоток, т/мес. 500000 250000 167 000 125000
Общий суточный грузопоток погрузки, т/сут 16 670 8330 5570 4170
Суточный вагонопоток погрузки, ваг. /сут 417 208 139 104
Число загружаемых 5-вагонных секций в сутки 104 52 35 26
Количество загружаемых 5-вагонных секций на одном терминале в сутки 5 5 4 4
Требуемое количество холодильных терминалов 21 11 9 6
Суточный грузопоток одного терминала, т/сут 794 760 620 695
Срок хранения грузов на терминале, сут 5 5 5 5
Емкость одного холодильного терминала: 3970/ 3800/ 3100/ 3475/
в тоннах/в поддонах 8820 8440 6890 7720
3 Вопросы рационального размещения холодильных терминалов
Для определения мест расположения ходильных терминалов с учетом мест производства плодоовощной продукции была разработана методика, основанная на методе статических моментов объемов производства продукции.
Для этого на карту страны была наложена координатная сетка с декартовыми ко -ординатами х и у: ось абсцисс 0 - х направлена с запада на восток; ось ординат 0 - у направлена с юга на север (рис. 1).
В этих координатах каждой i-й группе фермерских хозяйств или каждому i-му району присваиваются координаты х и у и объем производства плодоовощной продукции Q Координаты рекомендуемого места расположения холодильного терминала для фермерских хозяйств выбранного региона определяются по формулам [8]:
±х< • Qt ±у> • Qi
хо = —п—; Уо = —п—, (1)
Е Qi Е Qi
i=i i=i
где п - количество фермерских хозяйств, производящих плодоовощную продукцию в рассматриваемом регионе; х. - абсцисса i-го фермерского хозяйства (или группы хозяйств) - направленная с запада на восток, км; у, - ордината i-го фермерского хозяйства (или группы хозяйств) - с юга на север, км; Q. - объем производства плодоовощной продукции i-го фермерского хозяйства (или группы хозяйств), т/год.
Поскольку количество фермерских хозяйств, взаимодействующих с каждым региональным терминалом, может быть очень большим (600-2600), предлагается сводить фермерские хозяйства в укрупненные группы или районы.
После определения координат расположения регионального терминала вблизи этого места выбирается ближайшая узловая железнодорожная станция, имеющая один или два приемоотправочных пути длиной по 850 м, которые могут быть использованы для расформирования и формирования маршрутных рефрижераторных поездов. К этой станции организуется примыкание подъездного пути холодильного терминала, на который вагоны подаются отдельными
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/3
62
Логистика
у, км
A J J L J L J
lo 3o о о l_ _l 6 7 _ 50 "Os "Y 17 18° О о
о о12 13( ^ 9° 140 0 501016 5o о
"" 0“ " 19 _2_4q__ Г 20^ 23 220 О о21
26 25rx 27 о x
Рис. 1. Расположение районов производства плодоовощной продукции
0
5-вагонными рефрижераторными секциями длиной по 107 м вагонами вперед, так как холодильные терминалы будут иметь схемы генпланов тупикового типа (рис. 2).
Таким образом, фронт погрузки рефрижераторных вагонов на холодильном перегрузочном терминале должен быть не менее 110 м.
5 6 7 8 9
10
11
Рис. 2. Схема генплана логистического холодильного терминала для перегрузки плодоовощной продукции с автотранспорта на железнодорожный транспорт:
1 - въездные ворота на терминал со шлагбаумом; 2 - контрольно-пропускной пункт;
3 - административно-бытовой корпус 6^24 м; 4 - подъездной железнодорожный путь;
5 - навес над грузовой железнодорожной рампой пролетом 12 м; 6 - холодильные камеры высотой 6-12,6 м; 7 - высотные глубинные стеллажи 4-9-ярусные; 8 - участок погрузки рефрижераторных вагонов; 9 - участки приема-выдачи грузов (приемоотправочная экспедиция); 10 - внутриплощадочные автодороги; 11 - ограждение терминала; 12 - вспомогательные хозяйственные сооружения; 13 - участок разгрузки автотранспорта; 14 - автостоянка
2012/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Логистика
63
4 Расчет параметров холодильного терминала
Для разработки схемы типового генплана холодильного терминала были определены основные размеры главного складского кор -пуса и контейнерной площадки для рефрижераторных контейнеров.
Ширина пролетов складского здания принята 24 м как наиболее рациональная для современных механизированных складов в соответствии с теорией складских систем. Таких пролетов у здания холодильного терминала может быть от одного до трех - в зависимости от требующейся емкости и перерабатывающей способности.
Для определения основных параметров складского здания принят способ складирования плодоовощной продукции на глубинных стеллажах - въездных или с автоматическими робототележками - в зависимости от размеров холодильного склада и результатов технико-экономических обоснований.
Число поддонов с грузом по ширине пролета склада определялось по формуле [9, 10]:
х = s
В - 2 • В0-Ъ+к
(2)
где В - ширина пролета складского здания; B0 - часть пролета вдоль продольных стен здания, которая не может быть занята складским оборудованием из-за наличия колонн, трубопроводов и т. д.); 2 - число боковых стен здания; Впр - ширина прохода между глубинными стеллажами для штабелирующей машины (погрузчика с выдвижным грузозахватом - рич-трака или для мостового крана-штабелера); Ъ - ширина стандартного поддона; X - зазор между поддонами по глубине отсеков глубинных стеллажей; е{..- обозначение целой части числа, получающегося в результате выполнения действий в скобках.
Число ярусов по высоте стеллажей определялось по формуле:
z = 8
н-р|
Сп + Xj,
(3)
где н - полезная высота складского здания от уровня чистого пола до низа ферм покрытия; р - зазор между верхом стеллажей и низом ферм покрытия; Сп - высота транспортноскладского пакета (поддона с грузом); X - зазор между ярусами по высоте стеллажей (размер между верхом нижнего груза и опорной поверхностью следующего по высоте верхнего яруса).
Число отсеков глубинных стеллажей по длине склада:
У = 8{ £} + (4)
где R - требуемая емкость холодильного терминала, поддоны; х - число поддонов по ширине пролета склада; z - число ярусов по высоте стеллажей; 1 - дополнительный отсек глубинных стеллажей для обеспечения требуемой емкости склада.
Требуемая длина склада определялась по формуле:
• (5)
где У - число отсеков глубинных стеллажей по длине склада; A - ширина отсека глубинного стеллажа; 2X - число торцов стеллажей в холодильной камере; расстояние от торца стеллажей до стенки холодильной камеры; 2 - число поперечных проходов в складе; Впр - ширина поперечного прохода в холодильной камере; кэ - коэффициент, учитывающий длину приемоотправочной экспедиции склада (принимался равным 1 и 2); / - стандартный шаг колонн по длине складского здания (принимался равным 6 м).
Длина земельного участка для строительства ходильного терминала определялась по формуле:
L =
(y • A + 2к + 2 • Впр ) • к
/с
■ + 1
L = LC + LABK + 2 Вд, (6)
где Lc - длина складского здания; LAEK - длина административно-бытового корпуса (АБК); 2Вд - ширина автодороги для объезда складского корпуса по противопожарным требова-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/3
64
Логистика
ниям и организации двустороннего движения автомобилей по площадке терминала.
Ширина земельного участка для строительства ходильного терминала определялась по формуле (см. рис. 2):
В = Вс + Вн + Вр + Ва + Вд + 2 • Вт. (!)
где Вс - ширина главного складского корпуса; Вн - ширина навеса над участком погрузки железнодорожных вагонов; Вр - ширина участка разгрузки автомобилей, привозящих плодоовощную продукцию из фермерских хозяйств на терминал; Ва - ширина автостоянки для грузовых автомобилей; Вд - ширина автодороги для объезда складского корпуса по противопожарным требованиям; 2 - число пешеходных тротуаров вдоль площадки терминала; Вт - ширина тротуара и газона.
Необходимое число погрузчиков определялось по формуле:
Nш =4 } + >. (8)
где Qc - суточный грузопоток терминала. поддоны/сут; t - время рабочего цикла электропогрузчика по перемещению грузов.
мин; Т - число часов работы терминала в сутки. ч; 60 - число минут в часе; кпер - число операций перемещений грузов в холодильном терминале - коэффициент переработки грузов (в расчетах принимался кпер = 4: разгрузка из автомобилей и доставка на участок приема грузов; перемещение грузов с участка приема в зону хранения; выдача из зоны хранения на участок комплектации; погрузка в рефрижераторные вагоны).
При определении параметрического ряда холодильных складов размеры стандартных поддонов принимались равными 1200* *800 мм. высота складов Н = 6; 8.4 и 12,6 м. высота ярусов в стеллажах - 1.4 м. шаг колонн по длине склада - 6 м. длина АБК - 6 м. ширина автодорог - 8 м.
Рассматривались два варианта состава холодильных терминалов - без контейнерной площадки и с контейнерной площадкой для рефрижераторных контейнеров. В табл. 2 приведены основные параметры перегрузочных холодильных терминалов для плодоовощной продукции без контейнерных площадок.
Схема генплана холодильного терминала показана на рис. 2.
ТАБЛИЦА 2. Основные параметры логистических холодильных терминалов для перегрузки плодоовощной продукции на железнодорожный транспорт на местах расположения сельскохозяйственных предприятий
Показатели Продолжительность сезона отправки плодов и овощей. месяцы:
1 2 3 4
Общий суточный грузопоток погрузки. т/сут 16 670 8330 5570 4170
Суточный грузопоток одного терминала. т/сут 794 760 620 695
Срок хранения грузов на терминале. сут 5 5 5 5
Емкость холодильного терминала: в тоннах 3970 3800 3100 3475
в поддонах 8820 8440 6890 7720
Вес поддона с грузом. т 0.45 0.45 0.45 0.45
Число поддонов по ширине склада 23 23 23 23
Число ярусов по высоте: при Н = 6 м 4 4 4 4
при Н = 8.4 м 6 6 6 6
при Н = 12.6 м 9 9 9 9
2012/3
Proceedings of Petersburg Transport University
Логистика
65
Окончание табл. 2
Показатели Продолжительность сезона отправки плодов и овощей, месяцы:
1 2 3 4
Число поддонов по длине склада: при Н = 6 м 96 92 75 84
при Н = 8,4 м 64 62 50 56
при Н = 12,6 м 43 41 34 38
Длина складского корпуса, м: при Н = 6 м 180 174 144 156
при Н = 8,4 м 120 120 96 108
при Н = 12,6 м 84 84 72 78
Число погрузчиков 8 8 7 7
Длина земельного участка, м: при Н = 6 м 202 190 160 172
при Н = 8,4 м 136 136 112 124
при Н = 12,6 м 100 100 88 94
Ширина земельного участка, м 100 100 100 100
Площадь земельного участка, га: при Н = 6 м 2,02 1,9 1,6 1,72
при Н = 8,4 м 1,36 1,36 1,12 1,24
при Н = 12,6 м 1,0 10 0,88 0,94
Принятая высота склада, м 10,8 10,8 7,2 7,2
Площадь складского корпуса, м2 2590 2450 2740 3170
Длина подъездного железнодорожного пути, м 620 620 630 650
Площадь автодорог и площадок, м 2 8200 7900 8600 9700
Капитальные затраты на строительство 149 143 167 188
и оборудование терминала, млн руб.
Если некоторые из холодильных терминалов строить с контейнерными площадками для рефрижераторных контейнеров, то при емкости такой площадки в 100 контейнеров (40-футовых) ее дополнительная площадь будет 3600 м2, а стоимость строительства и оснащения - примерно 20 млн руб.
Заключение
Наиболее целесообразным представляется промежуточный вариант создания 6-10 холодильных терминалов со средней перерабатывающей способностью, которые могут быть размещены достаточно близко от мест производства плодоовощной продукции и вблизи узловых станций с достаточным техническим оснащением, где не будет затруд-
нений с маневровым обслуживанием этих терминалов и будет обеспечена достаточная механизация складских работ с небольшой себестоимостью переработки грузов.
Библиографический список
1. Правила перевозок грузов железнодорожным транспортом. Книга 1. - М. : Юридическая фирма «Юртранс», 2003. - 712 с.
2. Железнодорожный хладотранспорт / М. Н. Тертеров, Н. Е. Лысенко, В. Н. Панферова. -М. : Транспорт, 1987. - 255 с.
3. Эффективность предварительного охлаждения плодов и овощей перед транспортировкой / П. Г. Макаренко // Совершенствование технических средств и организация перевозок скоропортящихся грузов ; под. ред. А. В. Ко -
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/3
66
Логистика
марова и В. В. Повороженко. - М. : Транспорт, 1974. -С. 80-87.
4. Подготовка и перевозка скоропортящихся грузов / А. П. Леонтьев, М. Н. Тертеров. - М. : Транспорт, 1991. - 175 с.
5. Руководство по транспортировке фруктов, овощей, цветов и посадочного материала / Брайен М. Мак-Грегор. - М. : Прогресс-Академия, 1994. - 154 с.
6. Перевозка сельскохозяйственных грузов на зарубежных железных дорогах / А. И. Полищук ; ЦНИИТЭИ МПС. - М., 1971. - 19 с. - (Серия «Грузовая и коммерческая работа» ; вып. 35).
7. Взаимодействие железнодорожного транспорта с агропромышленном комплексом : учеб. пособие / Н. М. Иваницкий. - Ростов н/Д : Ростовский-на-Дону ин-т инженеров ж.-д. транспорта, 1990. - 40 с.
8. Модели и методы теории логистики : учеб. пособие / В. С. Лукинский. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2008. - 448 с.
9. Склады и грузовые терминалы / О. Б. Маликов. - СПб. : Бизнес-пресса, 2005. - 648 с.
10. Транспортно-грузовые системы /Н. П. Журавлев, О. Б. Маликов. - М. : Маршрут, 2006. -368 с.
УДК 656.22 К. R Рахимов
Петербургский государственный университет путей сообщения
НЕОБХОДИМОСТЬ И ПРОБЛЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВАГОНОПОТОКОВ НА СЕТИ ДОРОГ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
С выходом на рынок транспортных услуг собственников вагонов организации порожних вагонопотоков стало уделяться особое внимание. С учетом доминирования приватного парка возникает ряд проблем. Выявлены причины, вызывающие проблемы организации порожних вагонопотоков. Проанализированы проблемы организации перевозок порожних вагонов, предложено управление ими посредством консолидации парка.
организация порожних вагонопотоков, приватный вагон, вагонопоток, погрузка, инвентарный вагон, компании-операторы, перевозчик, порожний вагон.
Введение
Организация вагонопотоков в поезда должна обеспечивать ускоренную доставку порожних вагонов на станции погрузки, снижать себестоимость перевозок за счет сокращения маневровой работы на станциях, повышения эффективности использования локомотивов и локомотивных бригад, скорости доставки.
Первая методика составления плана формирования порожних поездов была создана еще в 1947 г. Она позволила обоснованно устанавливать пункты формирования порожних поездов и была включена в «Ин-
структивные указания» [1]. С течением времени произошли значительные изменения в эксплуатационной работе; требуются новые подходы к решению задачи организации вагонопотоков [2, 3].
1 Увеличение общего парка вагонов и снижение эффективности их использования
Активное участие в закупке новых грузовых вагонов компаниями-операторами привело к увеличению общероссийского парка вагонов.
2012/3
Proceedings of Petersburg Transport University
