Совершенствование методики оперативного планирования работы парка грузовых локомотивов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

«ТРАНСПОРТЫ СИСТЕМИ ТА ТЕХНОЛОГИ ПЕРЕВЕЗЕНЬ»

36ipHUK наукових праць ДНУЗТ iM. акад. В. Лазаряна. Вип. 12. 2016р.

УДК 656.212

л. о. елънжовА1*

1 Каф. «Станцй та вузли», Дшпропетровський нацюнальний унiверситет з^зничного транспорту iMeHi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, м. Дтпро, Укра!на, тел. +38 (056) 373-15-12, ел. пошта [email protected], ORCID 0000-0002-7657-2879

УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНУВАННЯ РОБОТИ ПАРКУ ВАНТАЖНИХ ЛОКОМОТИВ1В

Мета. Удосконалити методику оперативного керування роботою парку вантажних локомотивiв, що дасть можливють зменшити непродуктивнi просто! рухомого складу на техшчних станцiях та забезпечить своечасне вiдправлення по!здiв, а також ритмiчнiсть доставки вантаж1в. Методика. Виршення поставлено! задачi виконуеться з використанням методу декомпозицi! та математичного апарату багатокритерiально! задачi про призначення. На першому етапi розроблення плану роботи локомотивного парку виршуеться задача оптимального призначення локомотивних бригад на по!зш локомотиви як «задача про призначення», мiнiмiзуючи витрати, пов'язанi з непродуктивним простоем бригад i локомотивiв. На етапi призначення ло-комотивiв з бригадами до составiв враховуеться не пльки тривалiсть та вартють простою рухомого складу i бригад, але i прiоритет состава та обмеження щодо вiдповiдностi напрямку вщправлення составiв та плечей обороту бригад тощо. У зв'язку з цим, на другому етат розв'язку задачi розроблення плану роботи локомотивного парку застосовуеться математичний апарат багатокритерiально! задачi про призначення. Результа-ти. О^м обмежень щодо перiодичностi виконання технiчного обслуговування локомотивiв i дотриманням норм працi та вiдпочинку локомотивних бригад, враховуються вщповщтстъ плечей обслуговування бригад напрямкам ввдправлення составiв, а також ввдповщшсть сили тяги локомотива мас состава. При цьому, зменшуеться тривалiсть та вартiсть непродуктивних просто!в рухомого складу та бригад, а також враховуеться прюритетшсть ввдправлення составiв вантажних по!здiв з техшчних станцш. Наукова новизна. Удо-сконалено методику оперативного керування роботою локомотивного парку за рахунок використання бага-токритерiально! задачi про призначення, а також вперше врахованi такi критерi!, як прюритет составiв, вщ-повiднiсть плечей обслуговування бригад напрямкам вщправлення составiв, а також вiдповiднiсть сили тяги локомотива мас состава. Практична значимкть. Використання розробленого методу дозволяе скоротити тривалють непродуктивних просто!в рухомого складу та локомотивних бригад на 5-10 %, експлуатацшш витрати, пов'язаш з простоем состаыв, локомотивiв та бригад - на 10-15 %.

Ключовi слова: план роботи локомотивного парку, простш рухомого складу, метод декомпозицл, багато-крш^альна задача про призначення.

Вступ

Для ефективного управлшням перевiзним процесом, для своечасно! доставки вантаж1в та ритмiчностi перевезень, окрiм розробки власне графшу руху поiздiв, необхщно також розроби-ти план роботи локомотивiв, який забезпечуе своечасне вщправлення поiздiв зi станцiй фор-мування вантажопотоюв, а також включае план прикршлення локомотивiв до поiздiв в пунктах обороту. Слщ зазначити, що не дивлячись на те, що проблема розробки ефективного плану роботи локомотивного парку не е новою та над нею працювали видатш вченi-залiзничники 20-го столiття, виршення цiеi задачi е актуаль-ним i по теперiшнiй час.

В умовах демонополiзацii ринку вантажних перевезень висуваються новi, бiльш жорсткi умови щодо ефективносп використання рухомого складу та рацiональноi органiзацii перев> зного процесу на залiзничному транспорта То-

му проблема ефективного використання наяв-ного парку вантажних локомотивiв е актуальною. Покращити показники використання ру-хомого складу можна за рахунок удосконален-ня оперативного керування роботою парку ван-тажних локомотивiв, що дасть можливють зменшити непродуктивш просто!' рухомого складу на техшчних станщях та забезпечить своечасне вщправлення поiздiв, а також ритм> чнiсть доставки вантаж1в украiнськими залiз-ницями.

Аналiз л^ературних джерел та постановка задачi дослщження

Одним з основних етапiв розробки оперативного плану роботи локомотивного парку е ви-значення найбшьш рацiональноi схеми прикр> плення локомотивiв, бригад та составiв вантажних поiздiв один до одного, а також поiздiв до ниток графшу. Зазначимо, що цш проблемi

© £льшкова Л. О. 2016

присвячено досить багато робгг; наприклад, автори праць [1, 2] задачу розробки iменних розкладiв роботи локомотивних бригад розв'язують за допомогою методiв цшочисель-ного програмування, а саме як «задачу комiво-яжера», при цьому запропоноваш методики ви-користовуються при рус вантажних поlздiв за «жорсткими» нитками графiку.

В роботi [3] наведена методика добового та поточного планування роботи локомотивних бригад, яка на основi вщомостей про розмiри руху, спосiб обслуговування дшянок бригадами, поточний по!зний стан, наявшсть бригад в пункту обороту на початок перюду планування, заплановаш «вiкна» дозволяе розрахувати змiнно-добовий план регулювання локомотив-ними бригадами, що включае данi про явки бригад (по пунктам 1х проживання) на добу з розбиттям по змшах, а також данi про повер-нення бригад пасажирами та шдсилку в пункти обороту. Проте, в цш роботi не визначено порядок розрахунку моменпв прибуття поlздiв на станци основного та оборотного депо.

Для удосконалення процесу оперативного планування роботи локомотивного парку у статп [4] використовуються багатокритерiальнi неч^ю моделi задачi про оптимальне призна-чення, де в якостi критерив використовуються економiчна оцiнка та ощнка ефективностi при-значення локомотива на по!зда; при цьому, не враховуеться такий показник як прюритет вщ-правлення по!зда з техшчно! станци.

В роботi [5] запропонована модель оптимального графша обороту локомотивiв, основу яко! складае динамiчна транспортна задача. Представлена модель дозволяе розробити гра-фши роботи кожного локомотива, розрахувати показники !х роботи та оптимальну кiлькiсть локомотивiв. Проте, графш обороту локомоти-вiв розробляеться тшьки з урахуванням обслуговування составiв, та не враховуються графiк та особливосп роботи локомотивних бригад.

В представленш роботi постановка задачi визначення оптимального призначення бригад на локомотиви та состави вантажних поlздiв зводиться до наступного: нехай е множини бригад В = [Б1, В2,..., Д}, I = 1,..., п, локомоти-вiв Ь = {Ь1, Ь2,..., Ь]}, ] = 1,., т та составiв = {51, S2,..., 5и}, и = 1,., V, де п, т, V - кшь-юсть бригад, локомотивiв i составiв за перюд планування. 1снують певнi обмеження техшч-ного та технологiчного характеру ах,а2,

де к - кшьюсть обмежень. В залежност вiд того, як поеднуються окремi елементи цих мно-

жин \BiL-Su}, можна отримати певний ефект

eiJu. Якщо i-та бригада Bi обслуговуе j-й локомотив Lj та вщправляетъся з u-м составом Su, то вiдповiдна змiнна xi]U (i = 1,..., n, j = 1,..., m, u = 1,., v) приймае значення XjU=1, iнакше XjU = 0. Необхвдно з урахуванням обмежень ах,а2знайти такi поеднання \BiLjSu}

(призначити бригади на локомотиви та до сос-тавiв), при яких загальний ефект буде максима-льним, тобто

n, m v

F = ZZZeju ■ xju ^ max . (1)

7=1 j=1 U=1

Враховуючи тривимiрнiсть поставлено! за-дачi взаемного ув'язування локомотивiв, бригад та составiв у по1'зди з подальшим плануван-ням 1х вiдправлення на 4-8 год, в робот пропо-нуеться застосовувати метод декомпозици; при цьому, ця задача розв'язуеться послщовно в два етапи [6].

Визначення оптимального призначення бригад на локомотиви

На першому етат розробки плану роботи локомотивного парку виршуеться задача оптимального призначення локомотивних бригад на по!зш локомотиви. Ця задача може бути ви-ршена як «задача про призначення» та форму-люеться наступним чином: юнують множини бригад В = {B1, B2,..., Bi }, i = 1,., n та локомо-тивiв L = {L1, L2,..., Lj}, j = 1,., m, де n, m -кiлькiсть бригад i локомотивiв за перiод планування. Отримати розв'язок дано! задачi можна одним з вщомих методiв, наприклад, Угорсь-ким [7].

Метою задачi 1-го етапу е мiнiмiзацiя ви-трат, пов'язаних з непродуктивним простоем бригад i локомотивiв, тому цшьова функцiя мае наступний вид:

с=ZZcjxj ^ min

i=1 j=1

з обмеженнями

Z X = 1i = 1'".' n

(2)

(3)

i =1

X:

ZXj = 1, j = 1,...,m, (4)

i=1

e{0,1},i = 1,...,n, j = 1,...,m , (5)

n < n*, (6)

n m

n

т < т

(7)

де с у - витрати, пов язан1 з непродуктивним простоем бригад I локомотив!в;

Ху - змшна, що характеризуе призначення бригади i на локомотив у: Ху = 1, якщо /-та бригада призначена на у-ий локомотив, у зворот-

ному випадку Ху = 0;

* *

п , т - штат локомотивних бригад та екс-плуатований парк локомотив!в на змшу вщпо-вщно.

Обмеження (3) вимагае, щоб кожна бригада була призначена тшьки на один локомотив, обмеження (4) - на кожний локомотив була призначена тшьки одна бригада.

Якщо п Ф т, необхщно ввести до задач! «фь ктивш» бригади (якщо п < т) або локомотиви (якщо т < п), щоб матриця витрат була квадратною; для фштивних бригад або локомотив1в

сУ =

При розробщ плану роботи локомотивного парку слщ дотримуватись певних обмежень щодо роботи як локомотив1в, так \ бригад, осю-льки у-й локомотив може бути зад1яний у по!з-нш робот!, якщо виконуеться умова

¿перюд.^ ¿факт. роб. ¿прост. у + ¿по!здки (8)

де ^перюд. - перюдичнють виконання ТО-2 чи шших вид1в техшчного обслуговування або ремонту;

¿Факт. роб. у - фактична тривалють роботи локомотива (вщ моменту виконання останнього техшчного обслуговування або ремонту);

¿пр0ст. ]г - тривалють простою у-го локомотива в очшуванш бригади (состава);

това до проведення ТО-1 рашше, шж локомотив, тобто Мгбортиг <М^™ ; локомотив очшуе

бригаду, якщо МгбоГг>Мго™.. Отже, для того,

щоб розрахувати витрати, пов'язаш з простоем локомотив1в та бригад, необидно визначити величини с у таким чином:

Мок -мгои)• г + (^ + р) • (у + г),

якщо М^ < М™ (10)

(М^ - М™ ) • г, + (^ + р) • (у + у),

якщо М^ > М,

де гь - питом! витрати на 1 годину простою бригади, грн;

Г - питом! витрати на 1 годину простою на станци магютрального електровоза (тепловоза) без бригади у вантажному рус!, грн.; ¿то-1 - тривалють проведення ТО-1; р - тривалосп маневрових пересувань вщ локомотивного депо до коли приймально-вщправного парку.

На даному еташ для кожно! пари локомотива з бригадою необхщно перев1рити виконання умов (8), (9); якщо умови не виконуеться, тобто г-та бригада не може бути призначена на у-й локомотив, то така пара вважаеться забороне-ною: с„ = да.

Ч

Пюля визначення су, задача може бути розв'язана одним з вщомих метод1в, в результат! чого отримуються пари локомотив!в з бригадами Ь = {/>*,..., £*,..., Ьг | к = 1,..., Також наприкшщ першого етапу отримуемо моменти

¿п

- прогнозна тривалють по!здки, що готовност! локомотив!в з бригадами Мг

л-бр

плануеться. Якщо техшчне обслуговування локомотива може бути виконане тшьки в основному депо, то ¿пшздки у розраховуеться в обидва кшця з урахуванням обороту локомотива; якщо техшчне обслуговування локомотива може бути виконане в оборотному депо, то ¿по!здки у розраховуеться в одну сторону.

По кожному пункту явки локомотивних бригад встановлюеться межа допустимого часу знаходження бригади на робот! з моменту явки, по закшченш якого забороняеться вщправлення

.бриг

!! в по!здку ¿тах :

^Ь ^ >бриг Ч тах ?

(9)

де - тривал!сть простою г-! бригади вщ моменту явки до закшчення виконання ТО-1 з локомотивом.

Бригада г очшуе локомотив у, якщо вона го-

тобто час зак!нчення виконання ТО-1. Слщ за-значити, що кшькють локомотив!в з бригадами г вщповщае к!лькост! бригад, якщо !х менше, н!ж локомотив!в (п < т) або навпаки (п > т) -вщповщае к!лькост! локомотив!в, тобто г = шш{п, т}.

Визначення оптимального призначення локомотивiв з бригадами на состави

Призначення локомотив!в з бригадами на состави являе собою бшьш складну задачу, шж призначення бригад на локомотиви, оскшьки в цьому випадку юнуе б!льша кшькють критерив та обмежень, як! впливають на к!нцевий результат - оптимальний план роботи локомотивного парку. Вщомо, що !снують певн! види вантаж!в, терм!н доставки яких повинен бути мшмальним, тож состави з такими вантажами повинн! бути вщправлеш з найменшою трива-

сч =<

лок

лютю непродуктивного простою на техшчних станщях. В локомотивних депо юнуе визначена спещатзащя бригад по плечам обороту, й, вщ-повщно, трапляються випадки, коли на момент готовност до вщправлення состава певного напрямку немае готово! до по!зно! роботи ло-комотивно! бригади для вщправлення на цей напрямок.

Таким чином, на еташ призначення локомо-тив1в з бригадами до состав!в необхщно враху-вати не тшьки тривалють та вартють простою рухомого складу I бригад, але й таю критери, як прюритет состава та обмеження щодо вщповщ-ност напрямку вщправлення состав1в та плечей обороту бригад тощо. Слщ зазначити, що для вс1х пар (локомотив1в з бригадами та состав1в) не юнуе загального правила або умов допусти-мост обслуговування локомотив1в з бригадами состав1в, але таю умови можна сформулювати для кожно! конкретно! пари Ёь = {BjLj } та Su.

У зв'язку з цим, на другому еташ розв'язку задач! розроблення плану роботи локомотивного парку пропонуеться застосовувати матема-тичний апарат багатокритер!ально! задач! про призначення [8, 9], математична постановка яко! в даному випадку зводиться до наступного.

Маемо г локомотив!в з бригадами

L1,L2,...,Lz та V состав!в вантажних по!зд!в S1, 52,..., Ефективн!сть призначення локомотива з бригадою L'2 на состав позначимо через GAн,к = 1,...,и = 1,...,V. Необхщно так

розподшити локомотиви з бригадами по составах, щоб сумарна ефективнють призначень бу-

ла максимальною:

О = ЁЁОкиХки ^ тах

к=1 и=1

з обмеженнями

Ё Х»и = 1, и = ^^ V ,

(11)

(12)

к=1

ЁХи = 1,к = 1,...,г , (13)

и=1

хы е {0,1},к = 1,...,2,и = 1,...,V, (14)

де ^ - параметр ефективност! призначення

_ *

локомотива з бригадою Lh на состав

хки - зм!нна, що характеризуе призначення локомотива з бригадою к на состав и: хки = 1, якщо к-й локомотив з бригадою призначений

на и-й состав, у зворотному випадку хки = 0.

Окр!м того, на цьому еташ розробки оперативного плану роботи локомотивного парку необхщно перев!ряти виконання умов (8) та (9).

При призначенш локомотива з бригадою на состав необхщно перев!рити вщповщнють сили тяги локомотива ¥к мас! состава Qu:

Рь > Ои

(15)

Локомотивн! бригади кожного депо мають перелш плечей обслуговуван-

ня Ф = \р1,...,фе,...,фр } е = 1,.., р !, як правило,

кожна бригада мае досвщ роботи по одному чи деюлькома напрямками. Перел!к напрямюв плечей обслуговування бригад сп!впадае з напрямками вщправлення состав!в вантажних по!зд!в. Тож, при призначен! к-го локомотива з бригадою на и-й состав необхщно, щоб плече обслуговування бригади ствпадало з напрям-ком вщправлення состава, тобто

фек феи .

(16)

Якщо умови (15), (16) не виконуються, то таке призначення вважаеться забороненим:

Оки = -

Окр!м того, маемо три критери ефективност! призначення к-го локомотива з бригадою на и-й состав, кожний з яких мае вагу w1, w2, w3 , що може бути встановлено експертно.

Параметр ефективност! призначення к-го локомотива з бригадою на и-й состав визнача-еться як

ОИи = ЩЛи + Щ2*ки + Щ3Уки ,

(17)

де Хи - параметр прюритетност в!дправлення и-го состава;

Чи, Уы - параметри вщповщно тривалост! та вартост! простою к-го локомотива з бригадою та и-го состава до вщправлення з! станцп з ура-хуванням оч!кування вшьно! нитки граф!ка ру-ху по!зд!в.

Оск!льки критер!! ефективност! мають р!зш одиниц! вим!ру та в!др!зняються по абсолют-них значенням, то !х доц!льно нормал!зувати та перейти до вщносних показник!в, величини яких коливаються в межах 0.. .1.

Параметр прюритетност! вщправлення и-го состава залежить вщ категор!! пр!оритету

К = 1, а (де а - юльюсть категорш прюритет-ност!), що, в свою чергу, залежить вщ ситуацп на пер!од планування. Для состав!в з найвищим пр!оритетом в!дправлення К = 1, для состав!в з найнижчим прюритетом (або при вщсутносп

V

прюритету) К = а. Таким чином, параметр прюритетност вщправлення состава и визнача-еться за допомогою виразу

Аи=(а-К+1)/а. (18)

Слiд зазначити, що перерахунок параметрiв прiоритетностi вiдбуваeться щоразу при появi нового составу, готового до вщправлення.

Параметри тривалост тки розраховуються на основi матрицi тривалосп простою локомотивiв з бригадами та составiв з урахуванням очшу-вання вшьно! нитки графiка руху поlздiв. Мат-риця тривалостi простою, розмiрнiстю г х V фо-рмуеться для пар {, Би}, де кожна клггинка

мiстить чотири значення: простiй бригади ^ ,

локомотива г ■ , состава гм та сумарний простiй

рухомого складу та бригади .

Параметр тривалост простою локомотива з бригадою к та состава и з урахуванням очшу-вання нитки графша руху поlздiв визначаеться як

Thu = 1

t

hu

тах

(t!'

(19)

де max(t! - максимальне значення тривалостi простою матрищ.

Матриця вартостi тривалостi простою рухомого складу та локомотивних бригад, розмiрш-стю z х v також формуеться для пар { L*, Su}, де

кожна кл^инка мiстить сумарне сы значення

вартостi простою составiв, локомотивiв та бригад при вщповщному призначеннi:

Chu = ti • rb +1\ • r + fu • r„

(20)

Уни =1 -■

'hu

maxic

(c!'

(21)

де max(c

(с! -

максимальне значення вартост

мотива з бригадою на и-й состав розраховуеть-ся за допомогою (17).

Таблиця 1 Матриця ефективност призначень

СП

■ Э

то S 03 д

о CS

и о ё

н Ср

и ю

сР

а

С

Состави вантажних по!зд1в

Si Sv

Gii Giv

G hu

L* Gzi G zv

де гц - питомi витрати на 1 по!здо-годину простою на станци у вантажному рус, грн.

Параметр вартостi тривалостi простою локомотива з бригадою к та состава и з урахуванням очшування нитки графша руху поlздiв ви-значаеться як

простою матрицi.

Пюля визначення всiх параметрiв (прюритетност, тривалостi та вартостi) необхщно запов-нити матрицю ефективностi призначень (табл. 1) з урахуванням обмежень (8), (9), (15) та (16). Параметр ефективносп призначення h-го локо-

Подальше вирiшення задачi виконуеться одним з вщомих методiв розв'язку задачi про призначення. При цьому, цшьова функщя ефе-

Т"*

ктивностi призначень {Ьк, ^и} досягае свого

максимального значення.

Таким чином, у результат розв'язку задачi оптимального призначення локомотивних бригад на локомотиви та состави вантажних по!з-дiв з подальшим !х вiдправленням з техшчних станцiй, отримуеться оперативний план роботи локомотивного парку на 4-8 год. Необхщно зазначити, що в результат може бути отримано кшька рiвнозначних плашв. У кожному такому плаш вiдсутнi забороненi перевезення, врахо-вуються прiоритети вiдправлення составiв, за-безпечуеться перiодичнiсть виконання техшч-ного обслуговування i ремонтiв локомотивiв, а також дотримуються норми тривалост пращ та вщпочинку локомотивних бригад. Остаточне ршення по вибору плану роботи локомотивного парку приймае оперативний диспетчерський персонал.

Для оцшки ефективносп запропоновано! процедури було проведено порiвняльний аналiз виконаного та розробленого плашв роботи локомотивного парку для станци Нижньоднш-ровськ-Вузол. Так, при використанш розробле-но! методики розрахунку оперативних плашв роботи локомотивного парку, простш рухомого складу зменшився на 7 %, при цьому, загальш експлуатацшш витрати, пов'язанi з простоем рухомого складу та локомотивних бригад зме-ншились на 15 % порiвняно з планом роботи локомотивного парку, який був фактично реа-лiзований.

Висновки

Представлена методика оперативного пла-нування роботи локомотивного парку о^м обмежень щодо перiодичностi виконання тех-

шчного обслуговування локомотив1в 1 дотри-манням норм пращ та вщпочинку локомотив-них бригад, враховуе вщповщшсть плечей обслуговування бригад напрямкам вщправлення состав1в, а також вщповщнють сили тяги локомотива мас состава. При цьому, зменшуеться тривалють та вартють непродуктивних просто!в рухомого складу та бригад, а також врахову-еться прюритетнють вщправлення состав1в ван-тажних по!зд1в з техшчних станцш.

Використання розробленого методу дозво-ляе скоротити тривалють непродуктивних про-сто!в рухомого складу та локомотивних бригад на 5-10 %, експлуатацшш витрати, пов'язаш з простоем состав1в, локомотив1в та бригад, - на 10-15 %.

Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК

1. Пазойский, Ю. О. Автоматизация составления графика работы локомотивных бригад в пригородном сообщении / Ю. О. Пазойский // Вестник ВНИИЖТ. - 1996. - № 4. - С. 33-39.

2. Ковалев, Н. В. Твердый график движения поездов - основа коренного улучшения организации работы локомотивных бригад / Н. В. Ковалев, В. Л. Сальченко // Вестник ВНИИЖТ. - 2008. - № 1. - С. 38-42.

3. Кирпичев, Д .А. Сменно-суточное и текущее планирование / Д. А. Кирпичев // Железнодорожный транспорт. - 2008. - № 11. - С. 30-32.

4. Жуковицький, I. В. Моделювання процесу оперативного планування роботи локомотивного парку 1 локомотивних бригад / I. В. Жуковицький, В.

Л. О. ЕЛЬНИКОВА

В. Скалозуб, О. В. Ветрова, О. Л. Зшенко // В1сник Дншропетровського нацюнального ушверситету зал1зничного транспорту 1меш академжа В. Лазаря-на. - 2006. - Вип. 12. - С. 74-78.

5. Козлов, П. А. Модель оптимального графика оборота поездных локомотивов / П. А. Козлов, С. П. Вакуленко // Вестник ВНИИЖТ. - 2015. - № 2. - С. 15-20.

6. Вернигора, Р. В. Розробка оперативного плану роботи локомотивного парку на основ1 багаток-ритер1ально!' задач1 про призначення / Р. В. Вернигора, Л. О. £льшкова // Транспортш системи та технологи перевезень. - 2015. - Вип. 10. - С. 16-22. -

: 10.15802Л5й2015/57062.

7. Таха, Хэмди А. Введение в исследование операций. 6-е издание / Хэмди А. Таха. - Москва : Издательский дом «Вильямс», 2001. - 912 с.

8. Никонов, О. Я. Математические методы решения многокритериальной задачи о назначениях / О. Я. Никонов, О. А. Подоляка, А. Н. Подоляка, Е. В. Скакалина // Вестник ХНАДУ. - 2011. - № 55. - С. 103-112.

9. Чиб1сов, Ю. В. Застосування метод1в багаток-ритер1ально!' оптим1зацп для виршення задач роз-под1лу вагошв по вантажним фронтам / Ю. В. Чибь сов, Ю. С. Шульга // Транспортш системи та технологи перевезень. - 2014. - Вип. 7. - С. 65-72. - ^ : 10.15802Лзй2014/35994.

Стаття рекомендована до публтацп к.т.н., доц. Вернигора Р. В. (Украгна)

Надшшла до редколеги 08.11.2016.

Прийнята до друку 10.11.2016.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ РАБОТЫ ПАРКА ГРУЗОВЫХ ЛОКОМОТИВОВ

Цель. Усовершенствовать методику оперативного управления работой парка грузовых локомотивов, что даст возможность уменьшить непроизводительные простои подвижного состава на технических станциях и обеспечит своевременное отправление поездов, а также ритмичность доставки грузов. Методика. Решение поставленной задачи выполняется с использованием метода декомпозиции и математического аппарата многокритериальной задачи о назначениях. На первом этапе разработки плана работы локомотивного парка решается задача оптимального назначения локомотивных бригад на поездные локомотивы как «задача о назначении», минимизируя затраты, связанные с непродуктивным простоем бригад и локомотивов. На этапе назначения локомотивов с бригадами к составам необходимо учесть не только продолжительность и стоимость простоя подвижного состава и бригад, но и приоритет состава и ограничения, связанные с соответствием направления отправления составов и плеч оборота бригад и т.д. В связи с этим, на втором этапе решения задачи разработки плана работы локомотивного парка применяется математический аппарат многокритериальной задачи о назначениях. Результаты. Кроме ограничений по периодичности выполнения технического обслуживания локомотивов и соблюдения норм труда и отдыха локомотивных бригад, учитываются соответствие плеч обслуживания бригад направлениям отправления составов, а также соответствие силы тяги локомотива массе состава. При этом, уменьшается продолжительность и стоимость непроизводительных простоев подвижного состава и бригад, а также учитывается приоритетность отправления составов грузовых поездов с технических станций. Научная новизна. Усовершенствована методика оперативного управления работой локомотивного парка за счет использования многокритериальной задачи о

назначениях, а также впервые учтены такие критерии, как приоритет составов, соответствие плеч обслуживания бригад направлениям отправления составов, а также соответствие силы тяги локомотива массе состава. Практическая значимость. Использование разработанного метода позволяет сократить продолжительность непроизводительных простоев подвижного состава и локомотивных бригад на 5-10%, эксплуатационные расходы, связанные с простоем составов, локомотивов и бригад - на 10-15%.

Ключевые слова: план работы локомотивного парка, простой подвижного состава, метод декомпозиции, многокритериальная задача о назначении.

L. YELNIKOVA

THE IMPROVEMENT OF METHOD OF THE OPERATIONAL MANAGEMENT OF FREIGHT LOCOMOTIVES PARK WORK

Purpose. To improve the method of the operational management of freight locomotives park work that will make it possible to reduce unproductive downtime of the rolling stock at the technical stations and ensure the timely departure of trains, as well as the rhythm of cargo delivery. Methodology. The solution of the problem is performed using the decomposition method and the mathematical apparatus of multicriterial assignment problem. At the first stage of elaboration of the locomotive park work plan solves the problem of optimal assignment of locomotive crews on train locomotives as «assignment problem», minimizing the costs of unproductive downtime of crews and locomotives. At a stage of elaboration of locomotives with crews to compositions must be taken into account not only the duration and the cost of rolling stock and crews downtime, but also the priority of the composition and limitations associated with the accordance of the composition departure directions to crews turnover shoulders, etc. In this regard, at the second stage of solving the problem of elaboration of the locomotive park work plan is used the mathematical apparatus of multicriterial assignment problem. Findings. In addition to restrictions about the frequency of performing the locomotives maintenance and compliance of labor and rest standards of locomotive crews, is taken into account accordance of the crews maintenance shoulders to the compositions departure directions, as well as accordance of the locomotives traction to the compositions weight. At the same time, it decreases the duration and cost of unproductive downtime of the rolling stock and crews, as well as takes into account the departure priority of the freight compositions from technical stations. Originality. Improved methods of operational management of the locomotive park work through the use of the multicriterial assignment problem, and for the first time takes into account such criteria as the priority of composition, accordance of the crews maintenance shoulders to the compositions departure directions, and accordance of the locomotives traction to the compositions weight. Practical value. The use of this method allows to reduce the duration of unproductive downtime of the rolling stock and locomotive crews by 5-10%, the operating costs associated with downtime of the compositions, locomotives and crews - by 10-15%.

Keywords: locomotive park work plan, downtime of rolling stock, decomposition method, multicriterial assignment problem.