CC BY
56
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
УДК 656.22.05:330.13
Г. Я. МОЗОЛЕВИЧ1*, А. В. ТРОЯН2*
1 Каф. «Станції та вузли», Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дніпропетровськ, Україна, 49010, тел. +38 (056) 373 15 12,
ел. пошта [email protected], ORCID 0000-0002-4715-1645
2*
ДП «Придніпровська залізниця», пр. Карла Маркса, 108, Дніпропетровськ, Україна, 49602, тел. +38 (056) 793 27 63, ел. пошта [email protected], ORCID 0000-0002-5133-5201
ВПЛИВ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ПОЇЗДОПОТОКУ НА ЗАГАЛЬНИЙ ПРИБУТОК ЗАЛІЗНИЦЬ
Мета. Робота спрямована на аналіз впливу таких параметрів, як кількість поїздів на дільниці та довжина вантажного поїзда, на загальний прибуток залізниці та визначення загального прибутку Придніпровської залізниці за основними дільницями пропуску поїздів. Необхідним є також визначення питомої ставки прибутку на 1 кілометр експлуатаційної довжини кожної окремої ланки залізничної мережі. Методика. Для досягнення поставленої мети були розроблені імітаційні моделі дільниць залізничного полігону та проведено моделювання пропуску вантажних поїздів. На основі отриманих результатів визначені залежності основних параметрів поїздопотоку та їх вплив на загальний прибуток залізниці. Результати. На основі проведених досліджень для визначення оптимальних маршрутів пропуску поїздів та вибору раціональних параметрів поїздопотоків було розроблено функції експлуатаційних витрат по кожній дільниці. За їхньою допомогою розраховані експлуатаційні витрати, дохід, загальний прибуток залізниці та визначений вплив параметрів поїздопотоку на економічні показники роботи залізничного транспорту. Визначено, що оптимальним є пропуск вантажних поїздів довжиною 53-56 умовних вагона, а завантаження дільниці повинно складати 75-85 % від наявної пропускної спроможності. З огляду на отримані результати пріоритетним розвитком залізничного транспорту під час можливого підвищення розмірів руху є електрифікація дільниць із тепловозною тягою (у зв’язку зі значною вартістю дизельного палива). Наукова новизна. Авторами була удосконалена технологія визначення загального прибутку залізниць на основі змінних параметрів поїздопо-токів. Вперше визначена та запропонована для використання при визначенні інвестиційної привабливості залізниць питома ставка прибутку на 1 кілометр експлуатаційної довжини дільниці у залежності від середньодобових розмірів руху. Розроблені імітаційні моделі окремих дільниць реального залізничного полігону Придніпровської залізниці. Практична значимість. Використання розроблених імітаційних моделей дозволить аналітичним шляхом розрахувати економічний ефект від збільшення добового поїздопотоку. Впровадження моделей також допоможе виділити фактори, які впливають на прибуток залізниці по окремим дільницям пропуску поїздів шляхом визначення питомої ставки прибутку.
Ключові слова: залізничний полігон; поїздопотік; імітаційне моделювання; експлуатаційні витрати; загальний прибуток залізниць; питома ставка прибутку
Вступ
Сучасні тенденції та напрями розвитку економіки України на шляху європейської інтеграції передбачають високу динаміку економічних зв’язків, у тому числі і транспортних потоків. Вони, в першу чергу, орієнтовані на гнучкість економічної системи, та можливість оперативної зміни пріоритетних напрямів кооперації залежно від зовнішньоекономічної і політичної ситуації у країні та світі [9].
Результати реформування європейських залізниць 1985-2005 рр. вказують на те, що
в цілому реформи були вигідні в плані ефективності і продуктивності послуг залізничного транспорту [13]. У цьому аспекті залізничний транспорт України, як одна з основних складових економіки потребує реформування відповідно до вимог сучасного ринку транспортних послуг. Залізнична система є складною системою з багатьма взаємодіючими процесами [14]. Сьогоднішні умови функціонування залізничного транспорту України характеризуються зміною структури й обсягів вантажо- та поїздопотоків. Так залізниці України протягом 2014 року перевезли 389,7 млн. т вантажів, що
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
58
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
становить 87,8 % до аналогічного періоду 2013 р. У внутрішньому сполученні перевезено 182,6 млн. т, імпортні перевезення становлять майже 36,2 млн. т, експорт - понад 141,3 млн. т, транзитні - 29,5 млн. т. При цьому внутрішні перевезення, порівняно з 2013 роком, зменшилися на 20,3 %, експортні - на 2,9 %, транзитні - на 13,3 %. Імпортні перевезення зросли на 3,7 %. [3].
У зв’язку з цим змінилась і структура вантажопотоку за родом вантажів. Так у загальних обсягах вантажів збільшилися перевезення зерна і зернових (122,1 %), коксу (119,7 %) та лісових вантажів (102,3 %), обсяги інших вантажів зменшилися: кам'яного вугілля (на 16,8 %), нафти і нафтопродуктів (на 13, 7 %), чорних металів (на 9,5 %), руди залізної і марганцевої (на 2 %) [3].
У цей час існує ще одна, досить актуальна, проблема залізничного транспорту. Так у зв’язку з напруженою ситуацією у країні, Укрзалізниця змушена в оперативному порядку виконувати розподіл поїздопотоків через постійні обмеження на дільницях залізничної мережі східної України.
Це викликало необхідність корінних змін на залізничному транспорті, у першу чергу в системі керування його експлуатаційною роботою. Триває активний пошук нових форм і методів роботи, що забезпечують взаємовигідні відносини з регіонами і підприємствами галузі, підвищення прибутковості перевізного процесу в умовах конкуренції з іншими видами транспорту [10].
Основним з пріоритетних напрямків розвитку залізниць є використання сучасних методів організації оперативного розподілу поїздопото-ків, які враховують, в першу чергу, економічну ефективність від перевезення вантажів за рахунок зниження собівартості перевезень і підвищення ефективності використання рухомого складу та залізничної інфраструктури. Сучасні транспортні системи повинні відповідати високим вимогам щодо надійності та доступності послуг [15].
Фундаментальною основою підвищення ефективності експлуатаційної роботи залізниць України в сучасних умовах є впровадження нових методів управління перевізним процесом doi: 10.15802/stp2015/46053
на базі інформаційних і керуючих технологій з використанням принципів технолого-еконо-мічної моделі перевізного процесу. На сучасному етапі економічних взаємин управлінському апаратові всіх рівнів необхідно вміти приймати попередньо економічно обґрунтовані організаційні й технологічні рішення, які дозволять мінімізувати витрати і збільшити дохо-дні надходження. Впровадження інформаційних технологій перевізного процесу в межах ідеології технолого-економічної моделі управління дозволить досягти значного зниження експлуатаційних витрат, пов'язаних з перевезенням вантажів (поліпшення використання рухомого складу, оптимізація регулювання та прискорення обігу вагона) [7]. Також, з огляду на подальшу реструктуризацію залізничного транспорту та пошуку іноземних інвесторів, необхідно презентувати Укрзалізницю, як стабільно прибуткове підприємство з привабливим макро- та мікроекономічним середовищем.
Мета
Мета роботи - визначення загального прибутку Придніпровської залізниці за основними дільницями пропуску поїздів та аналіз впливу таких параметрів, як кількість поїздів на дільниці і довжина вантажного поїзда, на загальний прибуток залізниці; визначення питомої ставки прибутку на кілометр експлуатаційної довжини кожної окремої ланки залізничної мережі.
Постановка задачі: Для виконання наукових досліджень розглядається залізничний полігон, який включає основні вантажонапружені дільниці Придніпровської залізниці:
- одноколійні: Кривий Ріг - Верхівцеве, Апостолове - Нижньодніпровськ-Вузол (НДВ), Нижньодніпровськ - Вузол - Павлоград, Павлоград - Красноармійськ;
- двоколійні: Верхівцеве - НДВ, Кривий Ріг - Запоріжжя-Ліве, Нижньодніпровськ-Вузол -Синельникове, Запоріжжя-Ліве - Синельникове, Синельникове - Павлоград, Синельникове -Красноармійськ (рис. 1).
Об'єктом дослідження є реальний залізничний полігон Придніпровської залізниці; предмет дослідження - вантажні поїздопотоки, що пропускаються по заданому полігоні.
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
59
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Методика
Для визначення оптимальних маршрутів пропуску поїздів та вибору раціональних параметрів поїздопотоків на залізничному напрямку, з метою мінімізації загальних витрат залізниць визначаємо функції експлуатаційних витрат по кожній дільниці окремо. Для цього були розроблені імітаційні моделі кожної дільниці залізничного полігону на основі міністерського графіка руху поїздів та з урахуванням основних їх характеристик: довжина дільниці, кількість головних колій, технічна швидкість вантажних поїздів, керівний ухил, вагові норми, кількість технічних станцій та умовна довжина приймально-відправних колій цих станцій і т. п. Дослідження виконувалось з використанням розробленої моделі [5]. Інформаційна складова моделі пропуску поїздопотоку для кожної окремої дільниці має вигляд графіка руху поїздів (рис 2). Розроблені моделі, на відміну від існуючих, надають можливість системно проаналізувати організацію руху поїздів на залізничних напрямках з урахуванням особливостей роботи кожної дільниці окремо.
Виконуючи апроксимацію експерименталь-
них даних, визначених моделюванням пропуску поїздопотоків по дільницях, отримуємо математичний опис залежності часу ходу вантажного поїзда по перегону від кількості вантажних поїздів і умовної довжини состава. Для дільниці Верхівцеве - Нижньодніпровськ-Вузол функція залежності має вигляд:
y = b0 + b1 • x1 + b2 • x2 +
+ b12 • x1 • x2 + b11 • x12 + b22 • x22, (1)
де xj, x2 - змінні кількості: вантажних поїздів на дільниці за добу та умовної довжини состава відповідно; ba bh b2, b12, bn, b22 - сталі коефіцієнти (табл. 1).
Для візуального аналізу характеру залежності тривалості знаходження поїздів на дільниці від зміни кількості вантажних поїздів і умовної довжини состава отримані функції подаємо у графічному вигляді (рис 3). Аналогічні залежності від зміни кількості вантажних поїздів і умовної довжини состава були визначені для середньої швидкості руху вантажних поїздів на дільниці, кількості локомотивів та середньодобового обороту одного локомотива.
Рис. 1. Залізничні шляхи сполучення між основними технічними станціями Придніпровської залізниці
Fig. 1. Railway connections between key technical stations of Prydniprovsk railway
doi: 10.15802/stp2015/46053 © Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
60
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
НжжвгдЕвпровок-Уя Нижнє днепровск Днепропетровск Горшново Неевка
Кількість вагонів в составі гл = 53ваг. Тривалість простою локомотива в оборотному депо Тоб =267 год
Середня вага состава Qcp =4307 тонн Оборот локомотива Оп =3.33 год
Середня тривалість знаходження вантажного поїзда на дільниці Тн =234хв Необхідний експлуатаційний парк локомотивів = 27 лок
Дльнияна швидкість Vfl * 20 7 км/год Середньодобовий пробіг локомотивів * 4БЗ км
Тривалість простою локомотива в основному депо Too =3.02 год Продуктивність локомотива = 1363341 36 ткм/добу
Рис. 2. Результати моделювання руху поїздів на двоколійній дільниці Нижньодніпровськ Вузол - Верхівцеве
Fig. 2 Results of simulation for the double-track train station Nyzhnodniprovsk Vuzol - Verkhivtseve
Таблиця 1
Коефіцієнти функції залежності тривалості знаходження поїздів на дільниці від зміни кількості вантажних поїздів і умовної довжини состава
Table 1
The coefficients of functions depending on the duration of the train on the section from change the number of freight trains and conditional length of rolling stock
Ь0 1917,7914
b1 -0,0378
b2 -63,5683
b12 -0,0097
b11 0,0074
b22 0,5625
Для перевірки адекватності даної моделі був
використаний метод повного факторного експерименту (ПФЕ). Він реалізує всі можливі і неповторювані комбінації незалежних змінних, кожна з яких примусово варіює на двох рівнях. Кількість цих комбінацій при n факто-
doi: 10.15802/stp2015/46053
рах визначає тип планування [1]. Для того, щоб встановити залежність функції відгуку від двох факторів t=f(N,m) (фактор 1 - кількість вантажних поїздів (N), фактор 2 - умовна довжина поїзда (m)), був розглянутий вплив кожного фактора на двох рівнях.
У результаті перевірки адекватності моделі було визначено, що більший вплив на функцію має саме перший фактор, зважаючи на те, що врахування довірчого інтервалу відхилило врахування окремо другого фактора, залишивши при цьому вплив добутку факторів. Таким чином слід зауважити, що на тривалість знаходження окремого поїзда на дільниці впливає саме його умовна довжина (m), а на середню тривалість знаходження поїзда на дільниці -кількість вантажних поїздів (N).
У результаті виконаних дослідів отримані необхідні дані для розрахунку експлуатаційних витрат: середньодобові розміри руху вантажних поїздів, середня вага брутто та умовна довжина поїзда, загальний час руху по дільниці, кількість зупинок, оборот локомотива. На їхній основі і виконуємо розрахунок експлуатаційних витрат на просування вантажного поїздопотоку по заданому залізничному полігоні Придніп-
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
61
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
ровської залізниці та отриманого загального доходу від здійсненого перевезення вантажів по залізничній мережі.
Рис. 3. Залежність часу знаходження поїздів на ділянці від кількості вантажних поїздів та умовної довжини составів, що рухаються на дільниці Верхівцеве - НДВ
Fig. 3. Dependence time of trains on the section from the number of freight trains and conditional length of rolling stock moving at the station Verkhivtseve - NDV
Розглянемо складники експлуатаційних витрат на пропуск поїздопотоку по дільницях залізничного полігону: витрати на електроенергію (дизельне паливо), на утримання локомотивів та локомотивних бригад, на експлуатацію та простій рухомого складу, витрати на зупинки та обслуговування поїздів на технічних станціях. У загальному вигляді функція експлуатаційних витрат має вигляд:
Е = Е + Е
заг рух прост
(2)
де Ерух - витрати, пов’язані з рухом поїздів на дільниці, грн; Епрост - витрати, пов’язані з простоєм поїздів на перегонах та станціях з урахуванням витрат на розгін-сповільнення, грн; Ест - витрати, пов’язані з обслуговуванням по-
їздів на технічних станціях, грн [6].
Витрати, пов’язані з рухом поїздів, включають в себе:
Е = Е + Елок + Ебр + Еваг (3)
рух пал утр утр утр ’ V /
де Епал - витрати на паливо-енергетичні ресурси, необхідні для пропуску поїздів, грн; Еултокр -витрати на поточне утримання локомотивів для пропуску заданого вагонопотоку; Еубтрр - витрати на поточне утримання локомотивних бригад, грн; Ееутгр - витрати на поточне утримання вагонного парку, грн.
Витрати на простій поїздів визначаємо:
Е = Еваг + Елок + Е (4)
прост прост прост розг-спов ’ V /
де Епвраогст - витрати на простій вагонів на перегонах та станціях, грн; ЕЛ™ст - витрати на простій магістральних локомотивів з бригадою, грн; Ерозг-спов - витрати на розгін - уповільнення вантажного поїзда, грн.
Формула витрат на обслуговування поїздів має вигляд:
Е = Е + Еінфр + Е6р + Елок (5)
ст то ст зміна зміна ’ \ '
де Ето - витрати, пов’язані з технічним оглядом вагонів на технічних станціях дільниці, грн; Е1снтфр - витрати на використання станційної інфраструктури, грн; Е^на - витрати на зміну локомотивних бригад, грн; Е™^ - витрати на зміну локомотива, грн.
Використовуючи одиничні витратні ставки по перевезеннях, витрати залізниць на просування вагонопотоку визначаємо за формулою:
E =
■угод
" пал пал ^ рух
год
"бр
+Сеаг • Т • N • m + Слок • Т
прост прост п ум. ваг прост прост
рух п ' ваг ^діл 1У п "Іум.ваг 1 ^інфр ^діл ^ рух
N + n • (С + С ) • N + С1ваг
п зуп V розг гальм ' п і
• Nп +
розг
N • m • К +
то п ум.ваг то
+Сінфр • Т • N + Сбр • N • К + Слок • N • К
ст то п зміна п бр зміна п л
(6)
лок діл
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
62
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
де Спал - вартість одиниці енергоресурсу (1 т палива, для тепловозної тяги), грн;
Скм • і
лок - питомі витрати на 1 локомотиво-км ван-
Сгод • і
бр - питомі витрати на 1
бригадо-год у вантажному русі, грн; C™ - питомі витрати на 1 вагоно-км загального пробігу вагона вантажного парку, грн; Свпрост - питомі витрати на 1 год простою вагона у складі вантажного поїзда, грн; С™кост - питомі витрати на
1 год простою магістрального локомотива
з бригадою у вантажному русі, грн; Срозг - вартість розгону поїзда, грн; Сгальм - вартість од-
СІ ваг
то - питомі
витрати на технічний огляд 1 вагона вантажного поїзда, грн ; Сб3МРіна - питомі витрати на зміну локомотивної бригади на технічній станції, грн;
інфр - питомі витрати на використання 1 км станційної інфраструктури протягом години, грн; С”фр - питомі витрати на використання 1 км інфраструктури на перегоні в вантажному русі протягом години, грн; СЛМКна - питомі витрати на зміну локомотива на технічній станції, грн [11]; РПЛоЛ - витрати електроенергії (палива) на пропуск поїзда встановленої маси та довжини, кВт/год (т/год); Трух - час руху на дільниці,
год; Nn - розміри руху вантажних поїздів на дільниці, поїздів; Ьділ - довжина дільниці, км; тумваг - умовна довжина поїзда, ум. ваг.; Тпрост - загальний час простою поїзда на перегонах та станціях дільниці, год; пзуп - кількість
зупинок на шляху слідування (з врахуванням розгону на початковій та гальмування на кінцевій станціях); Кто Кбр Клок - кількість технічних оглядів, змін локомотивних бригад та локомотивів відповідно на шляху слідування вантажного поїзда по дільниці.
Під час розрахунку експлуатаційних витрат на просування вагонопотоку слід враховувати те, що дільниці мають різну кількість головних колій та поділяються за видом тяги на електри-doi: 10.15802/stp2015/46053
фіковані та із тепловозною тягою [11].
Також у парному та непарному напрямках витрати на електроенергію (паливо) визначаються окремо, залежно від поздовжнього профілю дільниці та маси поїздів, що на ній обертаються. Тому витрати палива визначені тяговими розрахунками на дільницях зі змінними параметрами умовною довжиною та середньою вагою брутто поїзда [8].
Також змінні параметри поїздопотоків мають свої обмеження по кожній дільниці окремо. Система обмежень параметрів функції складається з таких рівнянь та нерівностей.
Обмеження по наявній пропускній спроможності дільниць напрямку:
NHj - Nвант j + Nnас j ' 8 пас + Nзб j (sзб - 1) , (7)
де N<^o^^m j , Nnc j , N36 j - кількість МНТаЖНИХ,
пасажирських та збірних поїздів на j-му напрямку; 8пас, 8зб - коефіцієнти зняття вантажних поїздів пасажирськими та збірними відповідно.
Обмеження по довжині приймально-відправних колій:
l + m ■ l + a < l , (8)
лок ваг кол
де Ілок - довжина поїзного локомотива на напрямку (згідно з [6]: с8 =30м; тпл,16 =37м);
Іваг - середня довжина вагона (згідно з [6]: Іваг = 15м); а - допуск на неточність зупинки поїзда (Згідно з [6]: а=10 м).
Обмеження по наявній провізній спроможності дільниць:
рспром — N Q l А пров] —1 увант]гї6pj ‘'діл} ’
де Q6pj - середня вага брутто поїзда по j - ій дільниці.
Обмеження по наявній кількості порожнього вагонопотоку:
Nmp = N
вант а пор '
(10)
де апор - коефіцієнт порожнього вагонопотоку на дільниці.
Обмеження по силі тяги поїзних локомотивів:
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
63
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Q6p] = F PK +?р} ^ Q, (11)
®0 + і р
де FKp - розрахункова сила тяги локомотива,
кгс; ю0 - основний питомии опір руху локомотива, кгс/тс; і - керівний ухил, %; Р - розраху-
нкова маса локомотива, тс; ю0 - основний питомий опір руху вантажних вагонів, кгс/тс.
Вагові норми поїздів брутто приймаємо згідно з [2].
Обмеження по локомотивному парку:
N . О
вант л < w (12)
24 л’'
де Ол - оборот локомотива.
Окремо було розраховано дохід при сталих вихідних даних, який отримає залізниця від пропуску різної кількості поїздів по кожній з дільниць за формулою:
Ді =
С\0т-кмбр Lділі Nn
Qcep
брі
10
(13)
де і - досліджувана дільниця; Ьділі - довжина і-тої дільниці, км; С10т-кмбр - питома доходна
ставка на 10 т.км-брутто [12]; Nni - кількість вантажних поїздів, що пропущені по і-ій дільниці за добу; QCpp - середня вага поїзда брутто, розрахована за формулою:
Q
сер
брі
= m
ум.ваг
■ q
сер
(14)
де чСОрі - середня вага брутто одного вагона, що перевозиться по дільниці, т/ваг.
Порівнявши витрати, яких потребує пропуск поїздів по кожній з дільниць з доходами, що при цьому отримує залізниця, прибуток залізниці від перевезень було визначено за формулою [4]:
прибутку на 1 км експлуатаційної довжини дільниці:
С
прі
L
ділі
(16)
Цей показник наочно показує, які з дільниць пропуску вантажних поїздів є найбільш прибутковими.
Розрахунок витрат для кожної дільниці виконано за напрямками руху та з розподілом на порожній і вантажний вагонопотік для більш детального визначення залежності експлуатаційних витрат саме у вантажному напрямку.
Результати
Для визначення оптимальних параметрів по-їздопотоків були виконані розрахунки експлуатаційних витрат при зміні умовної довжини поїздів та кількості поїздів на дільниці. Для прикладу наведений розрахунок експлуатаційних витрат при зміні параметрів поїздопо-токів для парного вантажного напрямку дільниці Верхівцеве - Нижньодніпровськ - Вузол у табл. 2 та на рис. 4.
Рис. 4. Залежність витрат від кількості поїздів та умовної довжини поїзда у парному вантажному напрямку дільниці Верхівцеве - НДВ
Fig. 4. Costs dependence from trains number and conditional length in pair freight direction at the station Verkhivtseve - NDV
П = Ді - E. (15)
Маючи прибуток, отриманий від перевезення різної кількості вантажних поїздів, для кожної дільниці було розраховано питому ставку
Згідно з даними графіка, пропуск неповно-составних поїздів є економічно не вигідним, оскільки капітальні вкладення на розвиток інфраструктури перевищують отриманий прибуток від пропуску неповносоставних поїздів.
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
64
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Таблиця 2
Розрахунки експлуатаційних витрат у парному вантажному напрямку на просування вагонопотоку по дільниці Верхівцеве - НДВ
Table 2
Calculations of operating costs in pair freight hauling direction on movement of car traffic volume at the station Verkhivtseve - NDV
Експлуатаційні витрати Езаг , грн
Параметри моделювання Умовна довжина поїздів тум .еог > ум-Баг-
46 50 54 58 62
10 118 602,47 114 615,07 113 047,30 113 192,58 114 703,0324
20 203 080,42 199 561,48 199 017,47 200 731,97 204 348,0633
Кількість ван- 30 279 805,26 277 049,68 277 690,85 281 004,05 286 629,6704
тажних поїздів 40 359 785,31 357 095,31 358 457,63 363 042,99 370 438,8551
Nn, поїздів 50 451 924,14 447 807,78 448 924,72 454 161,52 462 955,8518
60 568 379,77 559 791,66 558 726,80 563 398,49 572 887,9438
70 732 195,65 712 009,70 704 354,81 705 716,89 714 285,77
Рис. 5. Питомі витрати на 1 поїзд довжиною 58 умовних вагонів залежно від характеру та розмірів поїздопотоку дільниці Синельникове - Красноармійськ
Fig. 5. Specific costs for one train, length of 58 conventional cars, depending on the character and dimensions of car traffic volume between stations Synelnykove - Krasnoarmiisk
Також пропуск довгосоставних поїздів підвищує загальні експлуатаційні витрати за рахунок додаткових витрат на енергетичні ресурси та додаткові простої на технічних станціях. Тому оптимальна довжина вантажних поїздів коливається у межах 53-56 вагонів, залежно від дільниці.
Під час обробки статистичної інформації
про середньодобові розміри руху вантажних поїздів було визначено, що середня довжина повносоставного вантажного поїзда складає 58 умовних вагонів. Тому подальші розрахунки витрат та доходів наведені саме для вантажних поїздів довжиною 58 ум. ваг.
На рис. 5 наведені залежності питомих експлуатаційних витрат на 1 вантажний поїзд, сталою умовною довжиною, від характеру та розмірів поїздопотоку дільниці Синельникове -Красноармійськ. На його основі можна зробити висновок, що питомі експлуатаційні витрати на 1 поїзд, який слідує по двоколійній дільниці, найменші при середньодобових розмірах руху в 40-50 вантажних поїздів. При менших розмірах руху питомі експлуатаційні витрати підвищуються за рахунок постійних витрат на утримання залізничної інфраструктури та організацію роботи залізничних станцій дільниці. А при підвищенні розмірів руху з’являються додаткові простої вантажних поїздів в очікуванні виконання технологічних операції та «нитки» у графіку руху поїздів.
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
65
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Таблиця 3
Розрахунок експлуатаційних витрат по дільницях залізничного полігону
Table 3
_________Calculation of operating costs for railway stations polygon___________
Експлуатаційні витрати при умовній довжині m=58 ум.ваг, Е грн.
Дільниці пропуску поїздів Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Одноколійні ділянки
10 15 20 25
Кривий Ріг - Верхівцеве 102 177,00 143 554,28 189 379,68 246 702,36
Апостолове - НДВ 703 472,16 949 957,73 1 272 475,04 1 698 606,32
НДВ - Павлоград 63 437,73 86 086,23 110 399,98 139 221,49
Павлоград - Красноармійськ 88 772,06 120 701,33 2 195 475,92
Двоколійні
10,00 20,00 30,00 40,00
Верхівцеве - НДВ 113 192,58 200 731,98 281 004,57 363 042,99
Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве 139 691,04 256 897,90 370 079,50 490 389,19
НДВ - Синельникове 46 653,96 93 177,52 139 701,08 186 224,65
Запоріжжя-Ліве - Синльникове 58 631,79 106 498,96 152 374,56 201 227,43
Синельникове - Павлоград 31 629,70 63 298,65 102 636,21 150 266,74
СинельниковеКрасноармійськ 171 196,88 303 370,18 424 426,95 548 299,68
Закінчення табл. 3 End of Table 3
Експлуатаційні витрати при умовній довжині m=58 ум.ваг, Е грн.
Дільниці пропуску поїздів Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Одноколійні ділянки
30 35 40
Кривий Ріг - Верхівцеве 328 716,97 470 726,33 822 061,01
Апостолове - НДВ 2 266 272,33 3 027 727,73 4 055 145,46
НДВ - Павлоград 177 308,06 236 209,84 356 769,94
Павлоград - Красноармійськ 249 113,67 331 576,91 495 939,46
Двоколійні
50,00 60,00 70,00
Верхівцеве - НДВ 454 161,53 563 398,50 705 716,90
Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве 629 587,47 806 375,13 1 060 154,82
НДВ - Синельникове 232 748,21 279 271,69 325 795,33
Запоріжжя-Ліве - Синельникове 258 163,22 331 345,71 438 320,93
Синельникове - Павлоград 206 927,45 273 390,27 350 449,14
Синельникове-Красноармійськ 686 313,71 852 521,06 1 070 258,98
doi: 10.15802/stp2015/46053 © Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
66
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Таблиця 4
Розрахунок доходів залізниці від зміни обсягів пропуску вантажних поїздів за дільницями пропуску
Table 4
Calculation of railway incomes from change of freight trains handling volumes on sections of train handling
Доходи залізниці від пропуску вантажних поїздів умовної довжини m=58 ум.ваг, Д грн
Дільниці пропуску поїздів Довжина дільниці L, км Середня вага поїзда брутто Q , т Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Одноколійні ділянки
10 15 20
КР - Верх 97 4 383 286 126,6 429 189,9 572 253,3
Апост - НДВ 170 4 077 466 449,6 699 674,4 932 899,1
НДВ - Павл 73,2 5 247 258 486,1 387 729,2 516 972,2
Павл - Красноарм 114,1 5 154 395 772,1 593 658,1 791 544,1
Двоколійні
10 20 30
Верх - НДВ 82,7 4 894 272 385,9 544 771,7 817 157,5
КР - Зап Ліве 178 4 392 526 135,3 1 052 270,5 1 578 405,7
Продовження табл. 4 Continuation of Table 4
Доходи залізниці від пропуску вантажних поїздів умовної довжини m=58 ум.ваг, Д грн
Дільниці пропуску поїздів Довжина дільниці L, км Середня вага поїзда брутто Q , т Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Двоколійні
10 20 30
НДВ - Синельн 35,9 4 659 112 564,7 225 129,4 337 694,1
Зап Ліве - Синельн 67 4 473 201 692,1 403 384,1 605 076,1
Синельн - Павл 38,7 4 521 117 749,9 235 499,8 353 249,7
Синельн-Красноарм 155,4 4 716 493 219,1 986 438,2 1 479 657,3
Одноколійні ділянки
25 30 35 40
КР - Верх 97 4 383 715 316,6 858 379,9 1 001 443,2 1 144 506,5
Апост - НДВ 170 4 077 1 166 123,9 1 399 348,7 1 632 573,5 1 865 798,3
НДВ - Павл 73,2 5 247 646 215,3 775 458,3 904 701,4 1 033 944,4
Павл - Красноарм 114,1 5 154 989 430,1 1 187 316,2 1 385 202,2 1 583 088,2
Двоколійні
40 50 60 70
Верх - НДВ 82,7 4 894 1 089 543,4 1 361 929,2 1 634 315,1 1 906 700,9
doi: 10.15802/stp2015/46053 © Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
67
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Закінчення табл. 4 End of Table 4
Доходи залізниці від пропуску вантажних поїздів умовної довжини m=58 ум.ваг, Д грн
Дільниці пропуску поїздів Довжина дільниці L, км
Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Середня вага поїзда брутто Q , т
Двоколійні
40 50 60 70
КР - Зап Ліве 178 4 392 2 104 541,0 2 630 676,2 3 156 811,5 3 682 946,7
НДВ - Синельн 35,9 4 659 450 258,8 562 823,5 675 388,2 787 952,9
Зап Ліве - Синельн 67 4 473 806 768,2 1 008 460,2 1 210 152,3 1 411 844,3
Синельн - Павл 38,7 4 521 470 999,6 588 749,5 706 499,4 824 249,3
Синельн-Красноарм 155,4 4 716 1 972 876,4 2 466 095,4 2 959 314,5 3 452 533,6
Загальні розрахунки експлуатаційних витрат виконані у вигляді табл. 3. Для одноколійних дільниць було досліджено витрати пропуску мінімально - 10, максимально - 40 поїздів за добу, з кроком у 5 поїздів, на двоколійних -мінімально - 10, максимально - 70, з кроком у 10 поїздів. Аналогічно виконані розрахунки доходів від перевезень (табл. 4) та визначений загальний прибуток залізниці від пропуску вантажних поїздів на залізничному полігоні (табл. 5, рис. 6, 7).
Виходячи з табл. 4 видно, що максимальний дохід отримує залізниця під час здійснення вантажних перевезень на дільницях Апостолове -Нижньодніпровськ Вузол (серед одноколійних дільниць) та Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве
і Синельникове - Красноармійськ (серед двоколійних дільниць) полігону, що пояснюється довжиною цих дільниць.
За даними табл. 5 можна зробити висновок, що пропуск вантажних поїздів на дільниці Апостолове - НДВ з тепловозною тягою є нерентабельним (рис. 6).
Це зумовлене, в першу чергу, різницею витрат на паливо-мастильні матеріали для електровозів та тепловозів вантажного руху, а оскільки у структурі загальних експлуатаційних витрат значну частину (до 90 %) складають саме витрати на паливо, то різниця між експлуатаційними витратами по дільницях з подібними характеристиками досягає 300-500 %.
Таблиця 5
Розрахунок загального прибутку залізниці від зміни обсягів пропуску вантажних
поїздів за дільницями пропуску
Table 5
The total income calculation of railway from change of freight trains handling volumes on
sections of train handling
Прибуток залізниці від пропуску вантажних поїздів, П грн
Дільниці пропуску поїздів Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Одноколійні ділянки
10 15 20 25
Кривий Ріг - Верхівцеве 183 950 285 636 382 874 468 614
Апостолове - НДВ -237 023 -250 283 -339 576 -532 482
НДВ - Павлоград 195 048 301 643 406 572 506 994
doi: 10.15802/stp2015/46053 © Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
68
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Продовження табл. 5 Continuation of table 5
Прибуток залізниці від пропуску вантажних поїздів, П грн
Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Дільниці пропуску поїздів Одноколійні ділянки
10 15 20 25
Павлоград - Красноармійськ 307 000 472 957 636 642 793 954
Двоколійні
10 20 30 40
Верхівцеве -НДВ 159 193 344 040 536 153 726 500
Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве 386 444 795 373 1 208 326 1 614 152
НДВ - Синельникове 65 911 131 952 197 993 264 034
Запоріжжя - Ліве - Синельникове 143 060 296 885 452 702 605 541
Синельникове - Павлоград 86 120 172 201 250 613 320 733
Синельникове - Красноармійськ 322 022 683 068 1 055 230 1 424 577
Закінчення табл. 5 End of Table 5
Прибуток залізниці від пропуску вантажних поїздів, П грн
Дільниці пропуску поїздів Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Одноколійні ділянки
30 35 40
Кривий Ріг - Верхівцеве 529 663 530 717 322 445
Апостолове - НДВ -866 924 -1 395 154 -2 189 347
НДВ - Павлоград 598 150 668 492 677174
Павлоград - Красноармійськ 938 202 1 053 625 1 087 149
Двоколійні
50 60 70
Верхівцеве -НДВ 907 768 1 070 917 1 200 984
Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве 2 001 089 2 350 436 2 622 792
НДВ - Синельникове 330 075 396 117 462 158
Запоріжжя - Ліве - Синельникове 750 297 878 807 973 523
Синельникове - Павлоград 381 822 433 109 473 800
Синельникове - Красноармійськ 1 779 782 2 106 793 2 382 275
Тому введення електрифікації на дільницях, зі значними розмірами вантажного руху, є одним з пріоритетних шляхів розвитку залізниць. Для інших одноколійних ділянок існує тен-
денція підвищення прибутку при зростанні кількості вантажних поїздів до 30 (рис. 6). При подальшому зростанні обсягів перевезень з’являться додаткові простої, які суттєво впли-
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
69
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
ватимуть на експлуатаційні витрати та безпосередньо на скорочення прибутку залізниць.
Загальний прибуток залізниці від експлуатації двоколійних дільниць змінюється майже прямо пропорційно кількості вантажних поїздів, що пропускаються. Але під час пропуску 70 поїздів відзначається невелике падіння прибутку, що свідчить про оптимальне завантаження цієї ділянки з урахуванням наявної пропускної спроможності (рис. 7).
Рис. 6. Графік залежності прибутку залізниці від зміни обсягів пропуску вантажних поїздів на одноколійних дільницях руху
Fig. 6. Graph of profits dependence from change of freight trains handling volumes on single track motion sections
Рис.7. Графік залежності прибутку залізниці від зміни обсягів пропуску вантажних поїздів на двоколійних дільницях руху
Fig. 7. Graph of profit dependence from change of freight trains handling volumes on double-track motion sections
Отримані результати загального прибутку залізниці не можуть достовірно характеризува-
doi: 10.15802/stp2015/46053
ти рентабельність окремої дільниці стосовно інших, оскільки кожна дільниця має різну експлуатаційну довжину. А, враховуючи реструктуризацію залізничного транспорту, метою якого є підвищення інвестиційної привабливості галузі [12], з’являється необхідність у адекватній оцінці прибутковості окремих дільниць. Тому для кожної дільниці була розрахована питома ставка прибутку на 1 км експлуатаційної довжини дільниці залежно від середньодобового розміру поїздопотоку (табл. 6) та наведений графічний аналіз отриманих результатів окремо по одноколійних та двоколійних дільницях (рис. 8 та 9).
Згідно з рис. 8 серед одноколійних дільниць найприбутковішими є дільниці: Павлоград -Красноармійськ та Нижньодніпровськ-Вузол -Павлоград, що зумовлене використанням елек-тровозної тяги та сприятливим поздовжнім профілем колії, що дає можливість пропускати великовагові поїзди без використання підштовхувачів або використання подвійної тяги.
В свою чергу, дільниця Апостолове - Ниж-ньодніпровськ-Вузол при будь-яких розмірах руху приносить стабільний збиток, тому пропуск вантажних поїздів по цій дільниці рекомендується виконувати тільки у форс мажорних обставинах (тимчасові обмеження на мережі, пропуск термінових та стратегічно важливих вантажів і т.п.).
Рис. 8. Залежність питомої ставки прибутку залізниці залежно від зміни обсягів перевезень, віднесеної до 1 км. експлуатаційної довжини одноколійних дільниць
Fig. 8. Dependence of specific rates of railroad profit depending on changes in volumes of transportation, referred to 1 km. operational length of a single-track sections
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
70
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Рис. 9. Залежність питомої ставки прибутку залізниці залежно від зміни обсягів перевезень, віднесеної до 1 км експлуатаційної довжини двоколійних дільниць
Fig. 9. Dependence of specific rates of railroad profit depending on changes in volumes of transportation, referred to 1 km double-track length of operational sections
Серед двоколійних дільниць найприбутко-вішою є дільниця: Синельникове - Красноар-мійськ, але інші двоколійні ланки залізничного полігону майже не поступаються їй у прибут-
ковості. Цей факт пояснюється схожими технічними характеристиками усіх двоколійних дільниць та, в першу чергу, використанням електричної енергії виду тяги.
Таблиця 6
Розрахунок питомої ставки прибутку на 1 км експлуатаційної довжини ділянок пропуску поїздів залежно від зміни обсягів перевезень
Table 6
Calculation of the specific profit rates at 1 km of operational length of the train handling sections,
depending on transportation volumes changes
Питома ставка прибутку на 1 км експлуатаційної довжини ділянки, С грн
Дільниці пропуску поїздів Довжина дільниці L, км Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Одноколійні ділянки
10 15 20 25
Кривий Ріг - Верхівцеве 97 1 896,39 2 944,70 3 947,15 4 831,07
Апостолове - НДВ 170 -1 394,25 -1 472,26 -1 997,51 -3 132,25
НДВ - Павлоград 73,2 2 664,60 4 120,81 5 554,27 6 926,14
Павлоград - Красноармійськ 114,1 2 690,62 4 145,11 5 579,69 6 958,41
Двоколійні
10 20 30 40
Верхівцеве -НДВ 82,7 1 924,95 4 160,09 6 483,11 8 784,77
doi: 10.15802/stp2015/46053 © Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
71
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
Продовження табл. 6 Continuation of table 6
Питома ставка прибутку на 1 км експлуатаційної довжини ділянки, С грн
Дільниці пропуску поїздів Довжина дільниці L, км Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Двоколійні
10 20 30 40
Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве 178 2 171,03 4 468,39 6 788,35 9 068,27
НДВ - Синельникове 35,9 1 835,95 3 675,54 5 515,13 7 354,71
Запоріжжя - Ліве - Синельникове 67 2 135,23 4 431,12 6 756,74 9 037,92
Синельникове - Павлоград 38,7 2 225,33 4 449,64 6 475,80 8 287,67
Синельникове - Красноармійськ 155,4 2 072,21 4 395,55 6 790,41 9 167,16
Закінчення табл. 6 End of Table 6
Питома ставка прибутку на 1 км експлуатаційної довжини ділянки, С грн
Довжина дільниці L, км Розміри руху поїздів на дільницях N, поїздів
Дільниці пропуску поїздів Одноколійні ділянки
30 35 40
Кривий Ріг - Верхівцеве 97 5 460,44 5 471,31 3 324,18
Апостолове - НДВ 170 -5 099,55 -8 206,79 -12 878,51
НДВ - Павлоград 73,2 8 171,45 9 132,40 9 251,02
Павлоград - Красноармійськ 114,1 8 222,63 9 234,23 9 528,03
Двоколійні
50 60 70
Верхівцеве -НДВ 82,7 10 976,63 12 949,41 14 522,18
Кривий Ріг - Запоріжжя Ліве 178 11 242,07 13 204,70 14 734,79
НДВ - Синельникове 35,9 9 194,30 11 033,89 12 873,47
Запоріжжя - Ліве - Синельникове 67 11 198,46 13 116,52 14 530,20
Синельникове - Павлоград 38,7 9 866,20 11 191,45 12 242,90
Синельникове - Красноармійськ 155,4 11 452,91 13 557,23 15 329,95
Наукова новизна та практична значимість
У роботі розроблені імітаційні моделі окремих дільниць реального залізничного полігону Придніпровської залізниці з урахуванням особливостей кожного залізничного перегону та doi: 10.15802/stp2015/46053
шляхом моделювання визначені залежності між основними параметрами поїздопотоку по кожній дільниці. Використання розроблених імітаційних моделей дозволить аналітичним шляхом розрахувати економічний ефект від збільшення добового поїздопотоку та допоможе визначити
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
72
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
фактори, які впливають на прибуток залізниці по окремих дільницях пропуску поїздів шляхом визначення питомої ставки прибутку.
Удосконалена технологія визначення загального прибутку залізниць на основі змінних параметрів поїздопотоків.
Вперше визначена та запропонована у використанні для визначення інвестиційної привабливості залізниць питома ставка прибутку на 1 км експлуатаційної довжини дільниці залежно від середньодобових розмірів руху.
Висновки
У роботі було виконано розрахунок загального прибутку залізниці шляхом визначення різниці між доходами та експлуатаційними витратами по дільницях. На основі отриманих даних було виконано аналіз зміни прибутку залежно від зміни обсягів пропуску вантажних поїздів при сталих значеннях середньої ваги поїзда брутто та умовної довжини поїздів, що обертаються по дільницях полігону, та отримана питома ставка прибутку на 1 км експлуатаційної довжини дільниць. В результаті дослідження встановлено, що оптимальним є пропуск вантажних поїздів довжиною 53-56 умовних вагона, а завантаження дільниці повинно складати 75-85 % від наявної пропускної спроможності для максимізації загального прибутку Придніпровської залізниці.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Аністратенко, В. О. Математичне планування
експериментів в АПК : навч. посібн. /
В. О. Аністратенко, В. Г. Федоров. - Київ : Вища шк., 1993. - 375 с.
2. Відомість вагових норм і довжини поїздів по дільницях Придніпровської залізниці (до графіка руху поїздів на 2014-2015 рр.). Додаток до наказу начальника Придніпровської залізниці від 14.06.2014 р. №358/4. - Дніпропетровськ, 2014. - С. 4-18.
3. Залізничний портал Донецької залізниці [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://rail-way.in.ua/news/ukrzaliznycja_perevezla_v_2014_ godu_pochti_390_mln_tonn_gruzov/2015-02-20-1754. - Назва з екрана. - Перевірено : 22.05.2015.
4. Інструкція про порядок розподілу та формування доходів від перевезень для залізниць України. ЦФ-0007 : затв. наказом Укрзалізниці від 14.05.1997 р. № 109-Ц // Головне фінансово-економічне управління Укрзалізниці. - Київ, 1997. - С. 28-34.
5. Козаченко, Д. М. Дослідження параметрів потоків поїздів на залізничних напрямках / Д. М. Козаченко, Г. Я. Мозолевич // Вост.-европ. журн. передовых техн. - 2010. - Т. 3. -Вип. 5 (45). - С. 17-21.
6. Кочнев, Ф. П. Управление эксплуатационной работой железных дорог : учеб. пособие для вузов / Ф. П. Кочнев, И. Б. Сотников. - Москва : Транспорт, 1990. - 424 с.
7. Лукова, М. В. Створення центрів руху поїздів як засіб оптимізації витрат / М. В. Лукова, О. В. Пилипенко // Залізн. трансп. : сучасні проблеми науки : зб. тез XLIII наук.-практ. конф. молодих учених, аспірантів і студентів. -Київ : ДЕТУТ, 2013. - С. 108-109.
8. Методика розрахунку норм витрат дизельного
палива і електроенергії на тягу поїздів : ЦТ-0099 : затв. наказом Укрзалізниці від
09.06.2004 р. № 113-Ц // Держ. адмін. залізн. трансп. України. - Київ : Укрзалізниця, 2004. -60 с.
9. Мозолевич, Г. Я. Математична модель вибору раціональних варіантів пропуску поїздопотоків по залізничній мережі / Г. Я. Мозолевич, Ю. В. Чібісов // Вост.-европ. журн. передовых техн. - 2012. - Т. 3. - Вип. 11 (57). - С. 37-41.
10. Mozolevich, G. Ya. Орєш^^! distribution of the train traffic volume on the sections of railway operating domain / G. Ya. Mozolevich // Наука та прогрес трансп. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. - 2013. - № 5 (47). - C. 33-39. doi: 10.15802/stp2013/17964.
11. Практичні рекомендації з технолого-економічного управління експлуатаційною роботою залізниць : ЦД-0068 : затв. : наказом Укрзалізниці від 05.08.2008 р. № 128/3 // Гол. управл. перевезень. - Київ, 2006. - С. 10-51.
12. Про затвердження Державної цільової програми реформування залізничного транспорту на 2010-2019 роки : постанова КМУ № 1390 від 16.12.2009 р. - Київ, 2012. - 3 с.
13. Cantos, P. Vertical and Horizontal Separation in the European Railway Sector and its Effects on Productivity / P. Cantos, J. M. Pastor, L. Serrano //
J. of Transport Economics and Policy. - 2010. -№ 3. - P. 45-53.
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
73
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
14. D’Ariano, A. Improving Real-Time Train Dispatching: Models, Algorithms and Applications / A. D’Ariano // Transport, Infra-structure and Logistics. - Delft, Netherlands : Netherlands TRAIL Research School, 2008. - 230 p.
Г. Я. МОЗОЛЕВИЧ1*, А. В. ТРОЯН2*
15. Fay, A. A fuzzy knowledge-based system for railway traffic control / A. Fray // Engineering Applications of Articial Intelligence. -Heidelberg, 2000. - Vol. 13. - Iss. 6. - P. 719729. doi: 10.1016/s0952-1976(00)00027-0.
1 Каф. «Станции и узлы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 12,
эл. почта [email protected], ORCID 0000-0002-4715-1645
2*
ГП «Приднепровская железная дорога», просп. Карла Маркса, 108, Днепропетровск, Украина, 49602, тел. +38 (056) 793 27 63, эл. почта [email protected], ORCID 0000-0002-5133-5201
ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЕЗДОПОТОКА НА ОБЩУЮ ПРИБЫЛЬ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Цель. Работа направлена на анализ влияния таких параметров, как количество поездов на участке и длина грузового поезда, на общий доход железной дороги и определение общей прибыли Приднепровской железной дороги по основным участкам пропуска поездов. Необходимым является также определение удельной ставки прибыли на 1 километр эксплуатационной длины каждого отдельного звена железнодорожной сети. Методика. Для достижения поставленной цели были разработаны имитационные модели участков железнодорожного полигона и проведено моделирование пропуска грузовых поездов. На основе полученных результатов определены зависимости основных параметров поездопотока и их влияние на общую прибыль железной дороги. Результаты. На основе проведенных исследований, для определения оптимальных маршрутов пропуска поездов и выбора рациональных параметров поездопотоков, разработаны функции эксплуатационных затрат по каждому участку. С их помощью рассчитаны эксплуатационные затраты, доход, общая прибыль железной дороги и определено влияние параметров поездопотока на экономические показатели работы железнодорожного транспорта. Определено, что оптимальным является пропуск грузовых поездов длиной 53-56 условных вагона, а загрузка участка должна составлять 75-85 % от имеющейся пропускной способности. Учитывая полученные результаты, приоритетным развитием железнодорожного транспорта в период вероятного роста размеров движения поездов является электрификация участков с тепловозной тягой (в связи со значительной стоимостью дизельного топлива). Научная новизна. Авторами была усовершенствована технология определения общей прибыли железных дорог на основании переменных параметров поездопотоков. Впервые определена и предложена для использования при определении инвестиционной привлекательности железных дорог удельная ставка прибыли на 1 километр эксплуатационной длины участка в зависимости от среднесуточных размеров движения. Разработаны имитационные модели отдельных участков реального железнодорожного полигона Приднепровской железной дороги. Практическая значимость. Использование разработанных имитационных моделей позволит аналитическим путем рассчитать экономический эффект от увеличения суточного поездопотока. Внедрение моделей также поможет выделить факторы, которые влияют на прибыль железной дороги по отдельным участкам пропуска поездов путем определения удельной ставки прибыли.
Ключевые слова: железнодорожный полигон; поездопоток; имитационное моделирование; эксплуатационные расходы; общая прибыль железных дорог; удельная ставка прибыли
H. YA. MOZOLEVICH1*, A. V. TROIAN2*
1 Dep. «Stations and Junctions», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 12, e-mail [email protected],
ORCID 0000-0002-4715-1645
2 SE «Prydniprovsk Railway», Karl Marx Av., 108, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49602, tel. +38 (056) 793 27 63, e- mail [email protected], ORCID 0000-0002-5133-5201
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
74
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
THE INFLUENCE OF THE MAIN PARAMETERS OF TRAIN TRAFFIC VOLUME ON TOTAL PROFITS OF RAILWAYS
Purpose. The paper is aimed to influence analysis of parameters such as the number of trains on the section and the length of freight trains, the total profit of the railway and determination of total profit of Prydniprovsk railway for major parts of the trains handling; the determination of the specific rate of return on 1 kilometer operational length of each individual link in the rail network. Methodology. To achieve this goal the simulation models of the sections of railway polygon and the simulation of cargo trains have been developed. On the basis of obtained results the dependence of the main parameters of train traffic and their impact on the overall profit of the railway was determined. Findings. On the basis of the conducted studies the functions operating costs for each section were developed to determine the optimal routes crossing of trains and choice of rational parameters. The operating costs, revenue, total profit of railways and certain impact parameters of train traffic volume on the economic performance of railway transport were calculated with their help. It is determined that freight trains, length 53-56 of a conventional car is optimal to pass and loading area should be 75-85% of the available crossing capacity. Taking into account given results, the electrification of the sections with diesel traction (due to the significant cost of diesel fuel) is the priority development of railway transport at the possible increase in size of the movement. Originality. Authors have improved the technology of determining the total profits of railways on the basis of variables train traffic volumes. For the first time the specific rate of profit on the 1 kilometer operational length of the section depending on the size of the average daily traffic is identified and proposed to use to determine the investment attractiveness of the railways. The simulation models of individual sections of the real train polygon at Prydniprovsk railway were developed. Practical value. Using the developed simulation models will allow calculating the economic benefits from increased daily train traffic volume in analytical way. Implementation of models will help to identify factors that affect the railway profit on separate sections of the trains crossing by determining the specific rate of profit.
Keywords: train polygon; train traffic volume; simulation; operating expenses; total profit of railways; the specific rate of profit
REFERENCES
1. Anistratenko V.O., Fedorov V.H. Matematychneplanuvannia eksperymentiv v APK [Mathematical planning of experiments in agriculture]. Kyiv, Vyshcha shkola Publ., 1993. 375 p.
2. Vidomist vakhovykh norm i dovzhyny poizdiv po dilnytsiakh Prydniprovskoi zaliznytsi (do hrafika rukhu poizdiv na 2014-2015 rr.) [Statement of weight limits and length of trains on sections of Prydniprovsk Railways (under train schedule for 2014-2015 уу.)]. Dnipropetrovsk, 2014, pp. 4-18.
3. Zaliznychnyi portal Donetskoi zaliznytsi [Railway Portal of Donetsk Railway]. Available at: http://railway.in.ua/news/ukrzaliznycja_perevezla_v_2014_godu_pochti_390_mln_tonn_gruzov/2015-02-20-1754 (Accessed: 22.05.2015).
4. Instruktsiia pro poriadok rozpodilu ta formuvannia dokhodiv vid perevezen dlia zaliznyts Ukrainy. TsF—0007 [The instruction on the procedure of distribution and generate income from traffic to the Railways of Ukraine. TsP-0007]. Kyiv, 1997, pp. 28-34.
5. Kozachenko D.M., Mozolevych H.Ya. Doslidzhennia parametriv potokiv poizdiv na zaliznychnykh napriamkakh [Investigation of the parameters of trains flow on railway lines]. Vostochno-Yevropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy - East European Journal of Advanced Technologies, 2010, vol. 3, issue 5 (45), pp. 1721.
6. Kochnev F.P., Sotnikov I.B. Upravleniye ekspluatatsionnoy rabotoy zheleznykh dorog [Management of the operational work of the railways]. Moscow, Transport Publ., 1990. 424 p.
7. Lukova M.V., Pylypenko O.V. Stvorennia tsentriv rukhu poizdiv yak zasib optymizatsii vytrat [The creation of centres of trains as a means of cost optimization]. Zbirnyk Tez XLIII naukovo-praktychnoi konferentsii molodykh uchenykh, aspirantiv i studentiv Zaliznychnyi transport «Suchasni problemy nauky» [Proc. of XLIII Scientific-Practical Conf. of Young Scientists, Postgraduates and Students. Railway Transport «Modern Problems of Science»]. Kyiv, 2013, pp. 108-109.
8. Metodyka rozrakhunku norm vytrat dyzelnoho palyva i elektroenerhii na tiahu poizdiv TsT-0099 [The method of calculation of the consumption of diesel fuel and electric power for traction of trains TsT-0099]. Kyiv, Ukrzaliznytsia Publ., 2004. 60 p.
doi: 10.15802/stp2015/46053 © Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
75
ISSN 2307-3489 (Print), ISSN 2307-6666 (Online)
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2015, № 3 (57)
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
9. Mozolevych H.Ya., Chibisov Yu.V. Matematychna model vyboru ratsionalnykh variantiv propusku poizdopotokiv po zaliznychnii merezhi [A mathematical model of rational choice variants of passing the train flows on the rail network]. Vostochno-Yevropeyskiy zhurnalperedovykh tekhnologiy - East European Journal of Advanced Technologies. Kyiv, 2012, vol., 3, issue 11 (57), pp. 37-41.
10. Mozolevych G.Ya. Gperational distribution of the train traffic volume on the sections of railway operating domain. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu - Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2013, issue 5 (47), pp. 33-39. doi: 10.15802/stp2013/17964.
11. Pro zatverdzhennia Derzhavnoi tsilovoi prohramy reformuvannia zaliznychnoho transportu na 2010-2019 roky [On endorsement of State target program of railway transport reforming for the period 2010-2019]. Kyiv, 2012. 3 p.
12. Praktychni rekomendatsii z tekhnoloho-ekonomichnoho upravlinnia ekspluatatsiinoiu robotoiu zaliznyts. TsD-0068 [Practical recommendations on technological and economic management of the railways operational work. TsD-0068]. Kyiv, 2006, pp. 10-51.
13. Cantos P., Pastor J.M., Serrano L. Vertical and Horizontal Separation in the European Railway Sector and its Effects on Productivity. Journal of Transport Economics and Policy, 2010, no. 3, pp. 45-53.
14. D’Ariano A. Improving Real-Time Train Dispatching: Models, Algorithms and Applications. Transport, Infrastructure and Logistics. Delft, Netherlands, Netherlands TRAIL Research School Publ., 2008. 230 p.
15. Fay A. A fuzzy knowledge-based system for railway traffic control. Engineering Applications of Articial Intelligence, 2000. vol. 13, issue 6, pp. 719-729. doi: 10.1016/s0952-1976(00)00027-0.
Стаття рекомендована до публікації д.т.н., проф. В. І. Бобровським (Україна);
д.т.н., проф. Є. С. Альошинським (Україна)
Поступила в редколлегию 24.02.2015
Принята к печати 22.04.2015
doi: 10.15802/stp2015/46053
© Г. Я. Мозолевич, А. В. Троян, 2015
76
