CC BY
270
Интеллектуальные технологии - транспорту
31
мичные расписания, вариантные графики при ремонтных работах и т д.).
Результаты моделирования представляют собой дополнительные количественные обоснования планируемых на сети железных дорог организационных и реконструктивных мероприятий, обеспечивающих надежное выполнение требуемых объемов и сроков существующих и перспективных грузовых перевозок.
Библиографический список
1. Оценка технико-экономической эффективности вариантов реконструкции железнодорож-
ной сети на основе имитационного моделирования / И. М. Кокурин, С. Е. Миняев // Транспорт. Наука, техника, управление. - 2004. - № 6. -С.20-26.
2. Имитационное моделирование в системе эффективности инвестиций при модернизации железнодорожного транспортного узла : монография / Ф. С. Пехтерев и др. - СПб. : Внешвуз-центр, 2004. - 195 с.
3. Организация грузовых железнодорожных перевозок : пути оптимизации / О. В. Белый, И. М. Кокурин // Транспорт Российской Федерации. - 2011. - № 4 (35). - С. 28-30.
УДК 656.22
А. Г. Котенко, Г. М. Грошев, В. И. Ковалёв, И. В. Кашицкий
Петербургский государственный университет путей сообщения
ПОТЕНЦИАЛ ПРИМЕНЕНИЯ ТВЕРДОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ РЫНКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Рассмотрены различные модели рынка железнодорожных перевозок в России, складывающиеся в результате реформирования отрасли. Оценены возможности применения твердого графика движения поездов при использовании различных моделей взаимодействия участников перевозочного процесса. Исследованы различные подходы к формированию нормативного графика движения поездов с целью минимизации последствий возможных сбоев.
график движения поездов, диспетчерское управление, регулирование вагонных парков, собственные поездные формирования, рынок железнодорожных перевозок.
Введение
В результате реформирования железнодорожной отрасли к настоящему моменту на сети российских железных дорог складывается несколько моделей взаимодей-
ствия компаний-операторов с ОАО РЖД, отличающихся степенью вовлеченности операторских компаний в перевозочный процесс: 1) вагоновладелец - монопольный перевозчик; 2) коммерческий перевозчик -инфраструктурный перевозчик; 3) коммер-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
32
Интеллектуальные технологии - транспорту
ческий перевозчик - владелец инфраструктуры [1].
Наиболее распространенной является модель «коммерческий перевозчик - инфраструктурный перевозчик».
1 Анализ вариантов моделей
взаимодействия участников
перевозочного процесса
Наиболее простой моделью является взаимодействие «вагоновладелец - монопольный перевозчик», при котором операторская компания берет на себя функцию содержания и ремонта вагонного парка, находящегося в ее собственности. Монопольному перевозчику - ОАО РЖД оператор предоставляет свои вагоны в пользование либо на условиях аренды (зарабатывая на фиксированной арендной плате), либо в оперативное управление безвозмездно (зарабатывая на вагонной составляющей тарифа перевозки). К этой модели можно отнести в том числе и использование ЦФТО ОАО РЖД единого пула вагонов (например, полувагонов) разных операторских компаний.
Вторую модель можно условно обозначить как взаимодействие «коммерческий перевозчик - инфраструктурный перевозчик». В ней операторская компания, кроме содержания и ремонта вагонного парка, по своему усмотрению распоряжается собственными порожними вагонами, определяет привязку порожнего вагона к заявке на погрузку. ОАО РЖД к перевозке предъявляются непосредственно вагоны, у которых, независимо от их состояния (груженого или порожнего), операторской компанией однозначно определена станция назначения.
Третья модель является наиболее сложной и организационно неопределенной. Это модель взаимодействия «коммерческий перевозчик - владелец инфраструктуры». В этом случае операторская компания, помимо того, что выполняет компания при второй модели взаимодействия, обзаводится собственной локомотивной тягой и, как следствие, - поездными формированиями.
При широком распространении этой модели функция регулирования вагонопотоков передается коммерческому перевозчику, так же как и обеспечение поездов тяговыми ресурсами. За инфраструктурным организатором перевозок остается лишь функция регулирования продвижения поездов с целью обеспечения регламентированного приоритета и наиболее рационального использования пропускной способности железных дорог.
Наглядно ответственность участников перевозочного процесса в рамках каждой из моделей представлена в таблице.
2 Применение твердого графика
движения поездов в новых условиях
Принятие ОАО РЖД к исполнению «Комплексной программы поэтапного перехода на движение грузовых поездов по расписанию» [2] в 2011 г. следует рассматривать в контексте изменений во взаимодействии участников перевозочного процесса и складывающихся моделей их взаимодействия.
В новых условиях график движения поездов не только служит для более эффективной организации эксплуатационной работы железных дорог, он представляет собой комплексное предложение транспортных услуг железнодорожной инфраструктуры. Его должны характеризовать открытость, предсказуемость и прозрачность - непременные условия полноценного развития конкурентной среды транспортного бизнеса на полигонах железных дорог.
Изучение отечественного и зарубежного опыта организации движения поездов в рыночных условиях позволяет заключить, что именно твердый график может обеспечить недискриминационный доступ к инфраструктуре, предоставить на равных условиях всем заинтересованным сторонам достоверную информацию о состоянии и возможностях инфраструктуры общего пользования (назначения, расписания, нормы веса и длины поездов разных категорий с различными сервисными условиями).
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Интеллектуальные технологии - транспорту
33
ТАБЛИЦА. Зоны ответственности ОАО РЖД и операторских компаний при различных моделях рынка
Функции Модель «вагоновладелец -монопольный перевозчик» Модель «коммерческий перевозчик -инфраструктурный перевозчик» Модель «коммерческий перевозчик - владелец инфраструктуры»
Право собственности на вагонный парк
Управление вагонным парком: распределение порожняка по заявкам грузоотправителей и оперативная корректировка
Регулирование вагонопотоков: определение порядка продвижения вагонов в составе поездов
Управление локомотивами и бригадами
Регулирование поездопотоков: соблюдение приоритетности продвижения поездов, графика движения
Условные обозначения:
зона ответственности ОАО РЖД;
зона ответственности оператора.
Именно на принципах твердого графика движения строятся отношения между перевозчиками (операторами) и владельцами инфраструктуры на сети железных дорог Евросоюза [3]. Исследование условий, возможностей и преимуществ применения твердого графика движения поездов при различных моделях рынка, а также порядка взаимодействия участников перевозочного процесса в ходе его реализации, применяемых ими регулировочных приемов и т. п. свидетельству-
ет об актуальности этого вопроса в условиях второй и третьей моделей рынка.
При использовании второй модели, в условиях отсутствия собственной локомотивной тяги у операторов подвижного состава, вопросами организации поездных формирований занимается инфраструктурный перевозчик. У операторской компании есть возможность резервирования как отдельных вагоно-мест в поездах регулярного обращения (ПРО) для повагонных и груп-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
34
Интеллектуальные технологии - транспорту
повых отправок, так и полной нитки графика - для маршрутной отправки.
При этом на этапе реализации графика существуют возможности применения кор -ректирующих воздействий как для оператора (замена вагона, запланированного к подаче под погрузку, если прогнозируется опоздание окончания погрузки к существующей нитке поездов регулярного обращения (ПРО); перенос заявки на вагоно-место в более поздний ПРО; изменение порядка продвижения вагонов в различных ПРО и др.), так и для инфраструктурного перевозчика (оперативное совмещение ниток, не заполненных заказами на вагоно-места, при условии соблюдения общего времени продвижения вагона; прицепка попутных вагонов к ПРО при наличии мест и др.).
При использовании второй модели существенную роль играет также адресное продвижение по твердому графику порожних вагонов операторов на станции предстоящей погрузки или между станциями накопления и распыления порожняка - в зависимости от технологии работы. Твердый график и возможность резервирования вагоно-мест в поездах регулярного обращения позволяют оператору точно планировать время подачи вагона под предстоящую погрузку (с возможностью подсылки другого вагона в случае прогнозируемого опоздания), что, с одной стороны, повышает эффективность перевозочного процесса, позволяя избегать непроизводительных простоев, а с другой -ведет к улучшению качества транспортного обслуживания клиентов в части своевременности обеспечения погрузки подвижным составом.
При использовании третьей модели владелец инфраструктуры предоставляет ее независимым перевозчикам для организации ими обращения собственных поездных формирований по ниткам твердого графика. Именно такая технология организации поездной работы - блок-поезда между крупными железнодорожными терминалами - предусмотрена европейской директивой 2001/12/EC [3].
На европейских железных дорогах подсылка вагонов к терминалам формирования
и отправления блок-поездов обеспечивается так называемым фидерным движением (по сути, это аналог организации движения поездов, обслуживающих местную работу). До составления расписания владельцем инфраструктуры публикуется «сетевое заявление» («network statement»), которое определяет одинаковые для всех претендентов общие условия доступа к инфраструктуре, ограничения, сроки подачи заявок на предоставление ниток графика и т. п.
В соответствии с поданными заявками перевозчиков владельцем инфраструктуры формируется расписание движения собственных поездных формирований. В случае, если на каком-то участке наблюдается недостаток пропускной способности, владелец инфраструктуры вправе ввести дополнительный сбор за доступ к данному участку, а при недостаточности этой меры -установить приоритетность доступа к нему для различных перевозчиков.
При этом в течение шести месяцев после обнаружения недостатка пропускной способности владельцем инфраструктуры должны быть проанализированы его причины и составлен перечень мероприятий по увеличению пропускной способности. Для реализации этих мероприятий может быть установлен временный инвестиционный сбор за возможность доступа к проблемному участку. Однако, если план по увеличению пропускной способности не составлен или не выполняется, все дополнительные сборы и ограничения должны быть отменены.
В то же время для определенных видов движения, развития новых услуг и направлений, а также для поддержки сравнительно малодеятельных участков могут устанавливаться скидки за доступ к инфраструктуре.
При таком порядке взаимодействия за владельцем инфраструктуры остается безусловное право регулирования поездопотоков и соответствующие регулировочные меры.
В России предусмотрена технология диспетчерского руководства собственными поездными формированиями операторских компаний [4]. Их обращение допускается
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Интеллектуальные технологии - транспорту
35
только по согласованным ниткам графика, в особых случаях - диспетчерским расписанием. При затруднениях в продвижении собственного поездного формирования по твердому графику предусматривается ряд совместных регулировочных мер диспетчерского персонала ОАО РЖД и операторской компании: корректировка или перенос нитки графика, ускоренная подсылка собственного локомотива операторской компании, замена одного собственного локомотива на другой собственный или на локомотив принадлежности ОАО РЖД и др. [7], [8].
3 Принципы формирования твердого графика с учетом минимизации последствий сбоев в движении поездов
Отдельно следует рассмотреть принципы формирования самого нормативного твердого графика. Его ключевым недостатком является большая взаимозависимость следования поездов и, как следствие, - распространение сбоя в движении отдельного поезда на большие полигоны по принципу домино.
Представляются принципиально возможными два подхода к решению данной проблемы:
А. Добавление в график движения резервов времени (например, за счет увеличенного относительно максимальной технической скорости времени хода поездов по перегонам или увеличенных межпоездных интервалов). Недостаток - снижение пропускной способности линий.
Отметим, что в действующей «Инструкции по составлению графика движения поездов на сети железных дорог РФ» указано, что в процессе его разработки должны быть предусмотрены определённые резервы в виде свободных от движения поездов полос: на двухпутных участках - увеличенные на 6-8 минут интервалы после пропуска 8-10 % суточного количества поездов; на однопутных - такие интервалы, равные времени хода поезда по перегону, необходи-
мо выделять на ограничивающем перегоне после прокладки 10-12 % ниток грузовых поездов. Какие-либо резервы в технических стоянках поездов и в станционных интервалах не предусмотрены.
Многолетняя практика работы железных дорог страны по графику убедительно показала недостаточность таких мер для решения амбициозной задачи пропуска грузовых поездов по графиковым расписаниям.
Б. Стратегия динамического управления движением за счёт передачи большей части решений на этап диспетчерской регулировки.
Такой подход в настоящее время активно исследуется и находит применение на ряде европейских железных дорог. Он получил название Концепции динамического управления движением (Railway Dynamic Traffic Management - RDTM). Данная концепция была сформулирована и предложена в 2001 г. [5, с. 43]. Основная цель - увеличение эластичности твердого графика движения при сбоях без вреда для пропускной способности.
Концепция RDTM подразумевает использование следующих принципов:
1. Точное время отправления/прибы-тия по ключевым станциям устанавливается диспетчером внутри определенного интервала времени. Пользователям услуг железнодорожной инфраструктуры объявляется только о минимально возможном времени отправления и максимально возможном времени прибытия, т. е. временной коридор.
2. Диспетчер наделяется правом изменять порядок движения, скрещения, обгона поездов на участке относительно нормативного графика при безусловном соблюдении заранее установленных коридоров времени отправления и прибытия.
При возникновении сбоев в графике движения какого-либо поезда диспетчер должен принять все меры к минимизации распространения этого сбоя на другие поезда, движущиеся по участку.
В помощь диспетчерскому аппарату в этих условиях создаются и внедряются специаль-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
36
Интеллектуальные технологии - транспорту
ные информационные системы, способные предложить необходимое управленческое решение в ситуации сбоя. Альтернативный график движения, предложенный системой, характеризуется показателем максимальной вторичной задержки (максимальное отклонение от расписания по прибытию на графиковую станцию поезда, вызванное не самим сбоем, а его распространением на друге поезда на участке).
По сути, данные принципы представляют собой совмещение преимуществ твердого графика движения с широким применением диспетчерской регулировки.
Принимая во внимание огромный отечественный опыт разработки и использования технологий диспетчерского управления эксплуатационной работой, включая регулировочные приемы, применяемые в сбойных ситуациях [6], можно предположить, что данная стратегия в условиях перехода на движение грузовых поездов по твердому графику и появления независимых перевозчиков найдет широкое применение на российских железных дорогах.
Заключение
Применение технологии движения грузовых поездов по твердому графику неизбежно ставит вопрос о корректировке существующих и разработке новых мер диспетчерского регулирования.
Создание современных информационных технологий, алгоритмов, регламентов, стандартов реализации прогрессивных методов и приемов диспетчерской регулировки, интеллектуальных средств поддержки принятия экономически обоснованных оперативных решений по их применению (с учетом специфики конкретных железнодорожных полигонов и их технической оснащенности) будет способствовать повышению уровня организации движения поездов по графику, эффективности использования подвижного состава и инфраструктуры.
Библиографический список
1. О разработке информационных технологий диспетчерского регулирования поездо- и вагонопотоков на железнодорожных полигонах на основе реализации экономических принципов управления / Г. М. Грошев, И. В. Кашицкий, А. В. Сугоровский // Интеллектуальные системы на транспорте : материалы Первой международной научно-практической конференции «Интеллекттранс-2011» / Под ред. д-ра техн. наук, профессора А. А. Корниенко. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. -С. 191-199.
2. Комплексная программа поэтапного перехода на организацию движения грузовых поездов по расписанию на 2011-2015 гг. : утв. ОАО РЖД 10.06.11. - М., 2011.
3. EC Directive 2001/12/EC, Official Journal of the European Communities, L075, 15 March 2001.
4. Единый технологический процесс железнодорожных перевозок : утв. ОАО РЖД 30.11.09. - М., 2009.
5. Real-time Railway Traffic Management : dispatching in complex, large and busy railway networks / Francesco Corman // TRAIL Thesis Series T2010/14, the Netherlands TRAIL Research School. - Netherlands, 2010.
6. Пособие поездному диспетчеру и дежурному по отделению: учеб. пособие / Г. М. Гро -шев, В. А. Кудрявцев, Г. А. Платонов, А. Д. Чер-нюгов ; под ред. Г. М. Грошева. - М. : Транспорт, 1992. -368 с.
7. Концепция интегрированной технологии управления движением грузовых поездов по расписанию : утв. ОАО РЖД 16.03.11. - М., 2011.
8. О создании информационных технологий организации движения грузовых поездов по графиковым расписаниям / А. Г. Котенко, Г. М. Грошев // Интеллектуальные системы на транспорте : материалы Первой международной научно-практической конференции «Интеллекттранс-2011» / Под ред. д-ра техн. наук, профессора А. А. Корниенко. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. -С. 183-191.
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
