Содержание к диссертации
Введение
1. Современная теория и практика организации вагонопотоков, нормирования и анализа эксплуатационной работы 8
1.1. Анализ современных условий организации перевозочного процесса на железных дорогах, влияющих на методы организации вагонопотоков, нормирования и анализа эксплуатационной работы 8
1.2. Развитие теории организации вагонопотоков, нормирования и анализа эксплуатационной работы (включая развитие программно-технических средств и математических методов) 19
1.3. Практический опыт организации вагонопотоков, нормирования и анализа эксплуатационной работы 30
1.4. Состояние теории и практики организации вагонопотоков и нормирования перевозочного процесса за рубежом 42
1.5. Постановка задачи исследования 47
Выводы по 1 главе 51
2. Исследование взаимосвязей показателей эксплуатационной работы с планом формирования грузовых поездов 53
2.1. Формализованная постановка задачи.
2.2. Основные влияющие факторы 57
2.3. Взаимосвязи показателей работы станций с расчетными нормативами плана формирования грузовых поездов 62
2.4. Влияние технических возможностей станций на выбор варианта плана формирования и показатели работы 77
2.5. Влияние показателей работы железнодорожных полигонов (железные дороги, сеть) на разработку и выполнение плана формирования грузовых поездов 85
Выводы по 2 главе 91
3. Методические нормирования показателей на основе технологии работы станций и организации вагонопотоков 93
3.1. Общие положения 93
3.2. Методика приведения показателя «отправлено транзитных вагонов с переработкой» к вагонам в транзите без переработки 99
3.3. Определение параметров для приведения показателя «отправлено транзитных вагонов с переработкой» с учетом дополнительного подбора групп и углового потока 108
3.4. Методика приведения показателя «отправлено погруженных вагонов маршрутами и повагонними (групповыми) отправками для станций массовой погрузки 115
3.5. Определение параметров для приведения показателя «отправлено
транзитных вагонов с переработкой» при наличии дополнительных
условий пропуска вагонопотока 126
3.5.1. С учетом значительного поступления групповых отправок свыше 20
вагонов в группе 126
3.5.2. С учетом формирования и расформирования тяжеловесных и длинносоставных поездов , 128
3.6. Применение методических решений в техническом нормировании эксплуатационной работы станций (среднего времени нахождения вагона) в рамках использования предлагаемой методики 131
3.6.1. Применение методических решений для определения показателей технического нормирования 131
3.6.2. Анализ результатов практических расчетов для станций 132
Выводы по 3 главе 141
4. Применение разработанных решений в технологии функционирования дирекции управления движением ОАО«РЖД» 143
2
4.1. Определение сферы применения показателей технического нормирования эксплуатационной работы 143
4.2. Модель нормирования среднего времени простоя транзитного вагона на одной технической станции и среднего времени оборота вагонов грузового парка 150
4.2.1 Модель нормирования среднего времени простоя транзитного без переработки вагона на 1 -ой технической станции 151
4.2.2. Модель нормирования среднего времени простоя транзитного с переработкой вагона на 1 -ой технической станции 154
4.2.3. Модель нормирования среднего времени оборота вагонов грузового парка 159
4.3. Перспективы применения разработанных методических решений в техническом нормировании и технологии разработки сетевого плана формирования поездов 163
Выводы по 4 главе 165
Заключение 166
Список использованных источников
- Развитие теории организации вагонопотоков, нормирования и анализа эксплуатационной работы (включая развитие программно-технических средств и математических методов)
- Взаимосвязи показателей работы станций с расчетными нормативами плана формирования грузовых поездов
- Методика приведения показателя «отправлено транзитных вагонов с переработкой» к вагонам в транзите без переработки
- Модель нормирования среднего времени простоя транзитного с переработкой вагона на 1 -ой технической станции
Введение к работе
Актуальность проблемы. Проводимая на железнодорожном транспорте структурная реформа поставила перед отраслью ряд задач, одной из которых является эффективное выполнение эксплуатационной работы при наличии на единой железнодорожной инфраструктуре различных собственников подвижного состава. Основные направления по совершенствованию системы управления подвижным составом связаны с рациональной организацией вагонопотоков и сокращением оборота вагонов. Применяемая в настоящее время автоматизированная система организации вагонопотоков, адаптированная к реальным условиям работы сортировочных станций сети дорог, позволяет рационально использовать станционные мощности, направлять поезда по экономически выгодным направлениям с минимальными задержками на переработку в пути следования, сократить время и расходы на выполнение маневровой работы. Однако существующая система технического нормирования эксплуатационной работы, являющаяся комплексным планом организации перевозочного процесса в реальных условиях, не учитывает большую долю произошедших изменений в работе железнодорожного транспорта. Некоторые положения по определению показателей основывались на способах вынужденно применявшихся в условиях отсутствия информационной базы, позволяющей в настоящее время конкретизировать расчет показателей использования подвижного состава. Невозможность учета меняющихся фактических вагонопотоков привела к искажению оценки вклада отдельных станций и подразделений сети в процесс перемещения вагонов и, соответственно, не нашла достаточного отражения при нормировании составляющих оборота вагона – простоев вагонов на станциях и показателей эксплуатационной работы дорог.
Актуальность исследуемой проблемы определяется необходимостью минимизации эксплуатационных расходов за счет рационального распределения вклада каждой станции в перевозочный процесс и оценки ее возможностей на стадии планирования перевозок путем сокращения оборота вагона грузового парка в целом по сети.
Целью исследования является гармонизация на стадии месячного планирования перевозок показателей технического нормирования эксплуатационной работы с технологией работы станций и планом формирования поездов на основе рациональной организации вагонопотоков и оценки технических возможностей подразделений сети дорог.
Задачи исследования.
1. Определить закономерность изменения показателей использования парка вагонов (времени нахождения вагонов на станции) в зависимости от установленного плана формирования грузовых поездов и структуры вагонопотока.
2. Оценить затраты времени на технологические операции (элементы простоя вагонов), связанные с требуемой обработкой вагонопотоков на станциях, в соответствии с установленной технологией пропуска вагонопотоков (планом формирования поездов).
3. Разработать научно-методические принципы и алгоритм расчета коэффициентов приведения для показателей технического нормирования и последующего их анализа по конкретным станциям с учетом затрат времени по установленному плану формирования грузовых поездов.
4. Обосновать порядок разработки технических норм эксплуатационной работы и расчета оборота грузового вагона по планируемым вагонопотокам на основе установленной технологии их пропуска и технических возможностей станций на стадии планирования перевозок.
Объект исследования. Показатели времени нахождения (простоя) грузового вагона на станции и оборота вагона грузового парка.
Предмет исследования. Система взаимосвязей показателей технического нормирования с планом формирования грузовых поездов.
Методологической и теоретической основой диссертационного исследования явились научные труды по управлению перевозочным процессом в области управления транспортными потоками и изучения закономерностей и динамичных взаимосвязей в работе станций и организации вагонопотоков. В работе использованы методы исследования операций, в том числе математической статистики, методы технико-экономического обоснования рациональных параметров системы.
Достоверность приведенных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается данными расчетов прогнозирования показателей технического нормирования, соответствием практических результатов и аналитических зависимостей
Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем. Обоснована математическая модель расчета показателей технического нормирования, используемая в системе планирования и анализа вагонного парка для станций, учитывающая установленные планом формирования грузовых поездов условия пропуска вагонов и позволяющая на стадии планирования определять технические возможности инфраструктуры и технологический срок доставки.
Научная новизна.
1. Предложен порядок расчетов показателей технического нормирования в увязке с организацией вагонопотоков, предусматривающий переход от независимой (параллельной) разработки технологии перевозочного процесса, нормирования перевозочных средств и показателей их использования к схеме, учитывающей последовательное принятие решений с цикличной проверкой возможностей реализации заданного объема перевозок, с оптимизацией корректирующих действий до начала реализации перевозочного процесса.
2. Обоснована система показателей технического нормирования эксплуатационной работы в условиях создания в ОАО «РЖД» вертикали Центральной дирекции управления движением с учетом упразднения отделений железных дорог и отсутствия вагонного парка у перевозчика.
3. Предложен новый показатель «отправленный со станции приведенный вагон», учитывающий затраты инфраструктуры на организацию работы станции.
4. Разработана методика расчета показателя «отправленный со станции приведенный вагон» с помощью коэффициентов приведения через затраты вагоно-часов на операции, нормируемые по технологии работы станций.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Методика анализа и планирования простоя вагонов на станции для каждой категории вагонопотока с применением нового показателя «отправленный со станции приведенный вагон», объективно учитывающая установленную технологию пропуска и вклад каждой станции в величину оборота вагона в целом по сети.
2. Математическая модель определения коэффициентов приведения, позволяющих учитывать для станции затраты времени на технологические операции (формирование многогруппных поездов, угловой поток для двухсторонних станций, организация отправительских маршрутов и другие), установленные планом формирования грузовых поездов.
3. Модель привязки вагонопотока к назначениям поездов (к плану формирования), определяющая загрузку участков, направлений и технических станций и технологические сроки доставки грузов на стадии планирования при использовании в качестве расчетных вагонопотоков планируемых к перевозке корреспонденций.
4. Уточненная методика расчета системы показателей нормирования, основанная на учете затрат времени на выполнение технологических операций по плану формирования.
Практическую ценность представляют:
1. Порядок расчетов показателей технического нормирования в увязке с организацией вагонопотоков, разработанный автором, обеспечивает учет технических возможностей инфраструктуры по выполнению заданного объема перевозок и позволяет осуществлять необходимые корректирующие действия до начала реализации перевозочного процесса.
2. Методика расчета показателя «отправленный со станции приведенный вагон» дает возможность определять время на продвижение вагонопотока по каждой станции на всем пути следования по сети, не ущемляя интересов отдельных подразделений железнодорожной сети.
3. Система определения показателей времени нахождения на станции грузового вагона для различных категорий вагонопотока в формируемых поездах, учитывающая дополнительные затраты времени на выполнение операций, связанных с технологическими особенностями пропуска вагонопотоков на каждой конкретной станции.
4. Система планирования показателей технического нормирования вагонного парка для станций и Дирекций управления движением, учитывающая установленные планом формирования грузовых поездов условия пропуска вагонов, и позволяющая на стадии планирования определять технические возможности инфраструктуры и технологический срок доставки.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и получили одобрение на сетевом совещании главных инженеров и начальников отделов АСУ Дирекций управления движением (Москва, 11-13 августа 2010г.), сетевой школе «Технология работы сортировочной станции в условиях функционирования комплексной системы автоматизированного управления сортировочным процессом» (Красноярск, 25-26 августа 2010г.); неоднократно докладывались на заседаниях кафедр «Управление эксплуатационной работой» Сибирского государственного университета путей сообщения и Уральского государственного университета путей сообщения.
Реализация работы. Результаты работы
1. Включены в «Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах ОАО «РЖД» (утверждены вице-президентом ОАО «РЖД» С. В. Козыревым 16.10.2006 г.).
2. Использованы при разработке «Единого технологического процесса железнодорожных перевозок» (утвержден вице-президентом ОАО «РЖД» В. Г. Лемешко 30.11.2009 г.).
3. Включены в «Методические указания по расчету параметров бюджетного плана по качественным показателям использования подвижного состава в грузовом движении на основе установленных нормативов эксплуатационной работы, состояния инфраструктуры и прогнозных объемов грузоперевозок с описанием алгоритмов расчета» (утверждены начальником Центральной дирекции управления движением ОАО «РЖД» А. Ю. Мироновым 03.11.2010 г.).
4. Использованы ОАО «НИИАС» в разработке «Системы информационно-аналитической поддержки разработки и корректировки плана формирования грузовых поездов» (СИАП) – описание постановки задачи 82462078.27120.100.П4, утв. Главным инженером Центральной дирекции управления движением ОАО «РЖД» И. М. Яриковым в 2009г.).
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованных источников (109 наименований) и трех приложений. Общий объём рукописи – 200 страниц, в том числе 178 страниц основного текста, 36 иллюстраций, 6 таблиц.
Развитие теории организации вагонопотоков, нормирования и анализа эксплуатационной работы (включая развитие программно-технических средств и математических методов)
Железнодорожный транспорт - сложная система, в которой осуществляется взаимодействие различных транспортных предприятий, и это кардинально отличает его от других промышленных предприятий.
Учитывая, что полезная работа транспорта - это перемещение заявленных объемов грузов в вагонах от станции погрузки до станции выгрузки, поэтому организация вагонопотоков занимает значительное место в технологическом процессе работы транспорта. В техническом смысле результатом производства работы железных дорог является выполнение перевозок, т.е. обязанностью дороги является перевозка груза по указанному назначению в целости и невредимости и сдача его получателю в обусловленный срок или работа дороги выражается в наилучшем выполнении предъявленных ей перевозок. [3, 32, 50]. Как указывал еще в 20 годы прошлого века О Рурк [32], главной особенностью работы железных дорог, как предприятий общего пользования, является их непрерывное функционирование и производство продукции, именуемой тонно-км или пассажиро-км, учитывая, что железнодорожный продукт - перевозка - не может быть сохранен впрок.
Организация перевозок и управление эксплуатационной работой -основные составляющие технологического процесса работы железных дорог. Они определяют последовательность, связь и взаимодействие всех подразделений дорог, участвующих в процессе перевозок. Проф. И.И.Васильев [4] отметил, что система управления перевозочным процессом в определенной степени зависит от организационной структуры железнодорожного транспорта. Эффективное выполнение эксплуатационной работы в условиях непрерывно меняющейся ситуации и неравномерности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте опирается на развитую систему управления движением [16] . В [5] проф. В.А.Кудрявцев отметил, что действие существующей системы управления движением направлены на удовлетворение потребности страны в перевозках, бесперебойное и безопасное движение поездов, рациональное использование подвижного состава. Авторами [7, 9] д.т.н. Е.В.Архангельским и А.И.Сметаниным управление движением определяется как комплекс мер по организации текущей эксплуатационной работы железных дорог, направленных на обеспечение выполнения плана и оперативных заданий по перевозкам при рациональном использовании технических средств. Система характеризуется высокой степенью централизации и требует четкого взаимодействия всех подразделений.
Формой управления всем перевозочным процессом служит техническое нормирование эксплуатационной работы железных дорог, с помощью которого достигается наиболее рациональное распределение перевозочных средств транспорта. [3] Основная цель управления перемещением вагонного парка - обеспечить погрузочными ресурсами предъявляемые грузовладельцами объемы своей продукции, а также полное и качественное обеспечение их перевозки железнодорожным транспортом. Экономическую оценку функций системы управления проф. Е.М. Тишкиным [19] предложено считать - максимум погрузки при минимуме затрат на обеспечение погрузочными ресурсами и доставку грузов, или максимум доходов от грузовых перевозок при минимуме затрат на их реализацию. Поэтому решение задачи организации грузовых вагонопотоков влияет на потребность парков вагонов и поездных и маневровых локомотивов, на необходимый уровень перерабатывающей способности сортировочных станций, а экономное использование указанных ресурсов транспорта имеет важнейшее значение. Организация вагонопотоков в поезда производится по плану формирования, который представляет собой единый технологический процесс работы всех железнодорожных станций сети и связывает грузопотоки с графиком движения поездов. [1] Система организации вагонопотоков в поезда влияет на многие качественные показатели эксплуатационной работы дорог. [2]
Результатом технического нормирования - инструмента управления перевозочным процессом на сети дорог - являются нормы эксплуатационной работы дорог и отделений по использованию вагонного парка: объем погрузки и выгрузки, регулировочное задание по сдаче порожних вагонов, прием и сдача вагонов по стыкам дорог, пробеги вагонов, количество отправленных транзитных вагонов с технических станций, работа вагонного парка для дорог, а также расчетные нормативы: рейс вагона, вагонное плечо, коэффициент местной работы. [7] Нормируются и качественные показатели работы железных дорог: простой транзитных вагонов на технических станциях, простой вагонов, приходящийся на одну грузовую операцию, участковая скорость, оборот вагона. По значениям показателей использования вагонного парка (рейс и оборот вагона, среднесуточный пробег, производительность вагона рабочего парка) и локомотивов (производительность, среднесуточный пробег, средний вес поезда, вспомогательный пробег) определяют эффективность управления перевозочным процессом как на отдельных железных дорогах, так и на сети дорог в целом. [6]
В качестве показателя для оценки и прогнозирования конечных результатов деятельности отрасли обычно принимается время оборота грузового вагона. Этот показатель характеризует погрузочные ресурсы транспорта и обобщает такие важнейшие характеристики работы, как скорость движения поездов и время простоя вагонов на станциях. Вместе с тем авторами [7,9] определялся нестабильный характер изменения оборота вагона и отсутствие явных зависимостей этой величины от различных факторов, воздействующих на результаты эксплуатационной работы.
Взаимосвязи показателей работы станций с расчетными нормативами плана формирования грузовых поездов
Во второй половине 19 века на железнодорожном транспорте стали осуществляться грузовые перевозки, но основная часть грузов следовала внутри железных дорог. Разработанные рекомендации для организации железнодорожных перевозок не имели общей системы, но уже формирование составов осуществлялось с учетом общего направления следования вагонов. В связи с развитием сети и ростом объемов перевозок встал вопрос о нецелесообразности перегрузки вагонов на границах между отдельными железными дорогами. [22] Владельцам разных железных дорог было нелегко договориться об отказе от перегрузки из-за различного подхода к техническим вопросам (содержание вагонов, их возврат), и особенно, к распределению доходов от перевозок. Вследствие принятого принципа «срочного возврата» возникали потери из-за неиспользования порожних вагонов, принадлежащих другим дорогам-собственникам, в результате уменьшалась маршрутная скорость и увеличивалась стоимость перевозок. Такая система обеспечивала для каждой дороги постоянство парка вагонов, которые были ее собственностью. [21, 24] Регулирование вагонного парка основывалось на очередности приема грузов к перевозке и носило внутридорожный характер. Вагоны под погрузку подавались по заявкам грузоотправителей по решению начальника станции. Постоянные заявки постепенно стали служить основой для планирования и нормирования перевозок. Основные принципы управления перевозочным процессом вырабатывались в конце 19 века, когда в России были государственные и частные железные дороги, было принято правило перевозки груза по кратчайшему направлению. [21, 24] Деление сети между различными собственниками создавало серьезные трудности в эксплуатации, вследствие этого в управлении перевозочным процессом и развитии железных дорог появились две тенденции: - создание единой государственной сети, что обеспечивало единый подход к организации перевозочного процесса и централизацию управления перевозками; - создание акционерных железных дорог, принадлежащих частным компаниям, эта тенденция поддерживалась предпринимателями, стремившимися получить прибыль от эксплуатации своих железных дорог.
По сравнению с системой «срочного возврата» принятие 1889 году в виде «Общего соглашения между русскими железными дорогами о взаимном пользовании товарными вагонами» обеспечивало улучшение использования вагонов, снижение их порожнего пробега, сокращение эксплуатационных расходов. Прямое бесперегрузочное сообщению вагонов и обезличенная эксплуатация создали возможности применения регулировочных мер сетевого масштаба. [21, 24] Для учета и регулирования подвижного состава между железными дорогами на основе принципа «равночисленного обмена» при Департаменте железных дорог Министерства путей сообщения был создан Отдел движения. В процессе дальнейшей эксплуатации ставились вопросы о необходимости придания регулировочным мероприятиям предупредительного характера, о соответствии количества принимаемых к перевозке грузов пропускным и провозным способностям железнодорожных линий, т.е. практически о необходимости предварительного взаимоувязанного с пропускной и провозной способностью линий планирования погрузки, о едином плане перевозок. С 1916 г. устанавливается порядок распределения подвижного состава между дорогами в зависимости от заданных размеров работы и вводится принцип принудительной взаимопомощи вагонами. Развитие методов регулирования вагонного парка в это время характеризуется тенденцией к централизации регулирования на основе единого плана перевозок в масштабе сети. Таким образом, на русских железных дорогах впервые в мире были применены такие регулировочные меры, как обезличенное использование вагонов при равночисленном обмене между дорогами, принудительное перераспределение парка вагонов по стыковым пунктам, конвенционное запрещение погрузки и пропуска вагонов, установление кружных направлений. [25]
С ростом спроса на железнодорожные перевозки в конце 1880-х годов изменилось их качество. При участковой системе организации вагонопотоков по направлениям, которая была принята при очень слабом развитии участковых и сортировочных станций, вагоны поступали в переработку на все попутные сортировочные станции независимо от расстояния между станциями зарождения груза и назначения вагонов, мощности струй вагонопотоков, а также маршрутов совместного попутного следования групп вагонов. Для изменения системы формирования и продвижения вагонопотоков возникла идея специализации грузовых поездов. Был выделен ряд признаков для формирования: в первую очередь по назначению, по роду груза и срочности доставки. В 1901 г. А.Н.Фроловым была разработана теория обоснования целесообразности формирования прямых товарных поездов определенных назначений без переработки на попутных технических станциях. Впервые была установлена зависимость между числом назначений поездов и величиной простоя под накоплением. [12]
Показатель «оборот вагона» был впервые применен в России на Юго-Западных железных дорогах в конце 19 века, причем величина оборота применялась вначале только для подсчета потребности в подвижном составе, а затем ею стали пользоваться для качественного сравнения работы дороги в разные периоды времени. Там же было введено подразделение вагонов на транзитные и местные, действующее и сегодня. В.А. Введенский в 1903 году предложил с учетом опыта прошлых лет и пропускных и выгрузочных способностей разрабатывать план перевозок и четко его выполнять. [21, 24, 26] После окончания гражданской войны начала складываться структура управления железнодорожным транспортом, характерная для социалистического государства. В Уставе 1922 г. были впервые предусмотрены мероприятия по плановому регулированию перевозок, установлен порядок разверстки вагонов между грузоотправителями. Основы теории специализации поездов были проработаны и приняты на первом маршрутном съезде железных дорог СССР в 1926г. Расчетная формула И.И.Васильева по созданной им методике применялась для определения выгодности специализации поездов, а принцип сопоставления экономии и затрат вагоно-часов - при составлении плана формирования поездов. [3, 28]
Методика приведения показателя «отправлено транзитных вагонов с переработкой» к вагонам в транзите без переработки
Современные задачи распределения работы между сортировочными станциями и управления вагонопотоками для рыночных отношений требуют исследования и оценки работы станций с помощью различных технических и экономических характеристик. Способы переработки вагонов на сортировочной станции и степень детализации подборки влияют на технологию обработки местных вагонов на прилегающих грузовых станциях, а также на объем сортировочной работы на впередилежащих технических станциях. При подборке вагонов по фронтам выгрузки на сортировочной станции затраты на грузовой станции возникают лишь в связи с простоем на путях приема при выполнении технологических операций и ожиданием подачи вагонов на фронты выгрузки. Различие по вариантам возникает за счет разницы между значениями среднего простоя вагонов в ожидании подачи на грузовые пункты, которое является функцией изменения загрузки маневрового локомотива грузовой станции, занятого сортировкой местных вагонов. При техническом нормировании в расчете времени нахождения вагонов транзитных вагонов с переработкой на технических станциях не учитываются дополнительные условия: формирование групповых поездов, двухкратная переработка вагонов углового потока на сортировочных станциях, дифференциация времени накопления составов отдельных назначений, которая особенно влияет на результат при маломощных струях вагонопотоков. Расчетные нормативы технического нормирования должны позволять оценивать эффективность решений о групповой подборке с перецепкой групп на одной из попутных станций, формирования отдельных поездов или поездных групп назначением на станцию выгрузки (перевалки), в том числе с детализацией по родам грузов, фронтам, причалам, маневровым районам.
Это время может идентифицироваться как нормативные затраты времени на один вагон сформированного станцией поезда trp.c/n. этал.- (без учета межоперационных простоев). Но организации многогруппных поездов, пополнения транзитных поездов вследствие перелома весовой нормы или формирования поездов повышенного веса сопутствуют дополнительные операции, не учитываемые в указанной зависимости. Для сопоставления затрат времени рассмотрим установленный порядок обработки вагонов для различных категорий. Технологические линии различных категорий и структуры транзитного с переработкой вагонопотока представлены на рисунке 1 в Приложении 3. Операции, производимые на технической станции с транзитными с переработкой вагонами, определяющие затраты времени простоя, сведены в таблицу 3.2.
Сопоставление элементов операций указывает на различия: - для вагонов с частичной переработкой (прицепляемых к транзитным поездам) относительно вагонов в составе формируемых поездов. Перестановка в транзитный парк вагонов для пополнения составов сопряжена с дополнительными затратами, так как маршрут следования пополняющей группы по путям станции при существующей специализации парков, как правило, специфичен и не находит отражения в технологическом процессе работы станции. Например, для станции Инская этот маршрут вызывает технологические перерывы при перемещении вагонов из сортировочного парка в транзитный.
для вагонов углового вагонопотока (для двухсторонних сортировочных станций). Перестановка в сортировочный парк другой системы и последующая переработка требуют дополнительных затрат времени. Наличие углового потока вызвано недостаточностью путей сортировочных парков при необходимости формирования назначений на каждом пути. Уменьшение требуемого числа назначений от установленного плана формирования не представляется возможным, так как приводит к дополнительным переработкам вагонопотока в целом по сети и сопровождается увеличением затрат на перемещение вагонов. - для вагонов многогруппного состава в целях высвобождения от переработки близлежащих технических и грузовых станций и одновременном рациональном использовании мощности поездных локомотивов (масса поезда). Перенос сортировочной работы по подборке групп вагонов на технически более оснащенные станции позволяет уменьшить эксплуатационные расходы за счет разности в стоимости переработки (экономической оценки зависящих от размеров работы расходов). Недостаточность путей в сортировочном парке не позволяет накапливать отдельно формируемые маломощные назначения, установленные планом формирования. Подборка групп в составе требует дополнительных затрат технических средств и времени на формирование многогруппного поезда.
Формирование групповых составов на вытяжных путях тоже приводит к дополнительным затратам времени на подборку групп. Дополнительная работа по подборке групп вагонов в сортировочном парке путем повторной переработки сопряжена с ожиданием и повторным роспуском состава, что нарушает технологическую последовательность операций для транзитного с переработкой потока и сопровождается дополнительными затратами. Но для оптимизации перевозочного процесса в целом по сети эта операция необходима, особенно на технически более оснащенных станциях для рационального распределения сортировочной работы.
Модель нормирования среднего времени простоя транзитного с переработкой вагона на 1 -ой технической станции
Математическая модель в настоящем исследовании определяется решением двух задач: расчета плана формирования грузовых поездов на полигоне сети и определения нормативов технического нормирования. Первая определяется решением задачи с целевой функцией минимизации зависящих эксплуатационных расходов и заключается в отыскании множеств значений управляемых переменных, обращающих в минимум значение целевой функции суммарных среднесуточных затрат при выполнении инфраструктурных ограничений. Задача технического нормирования заключается в отыскании множеств значений управляемых переменных {GfS}, обращающих в минимум значение целевой функции суммарных потерь доходов сети от необеспечения вагонами запланированной погрузки, при выполнении ограничений, обеспечивающих необходимую маневренность железнодорожной сети. Управляемые переменные задачи расчета плана формирования являются заданными параметрами в задаче определения нормативов технического нормирования. Решение задач базируется на применении взаимоувязанных математических моделей.
Проведенными исследованиями выявлено, что на станциях формирования многогруппных поездов, различных видов маршрутов и других установленных планом формирования условий пропуска вагонопотока время нахождения для перечисленных категорий вагонов включает элементы (операции), определяющие дополнительные затраты времени. Введено понятие коэффициента приведения, учитывающего, что затраты времени для вагонов с дополнительными условиями, установленными планом формирования грузовых поездов, определяются соотношением затрат времени на технологические операции для вагонов указанных категорий и без дополнительных условий пропуска.
Для объективного учета произведенной работы подразделениями сети обосновано введение показателя «приведенный вагон», учитывающего затраты инфраструктуры на организацию работы станции. Разработана методика расчета этого показателя с помощью коэффициентов приведения через вагоно-часы, нормируемые по технологии работы станций, позволяющая определять затраты на продвижение вагонопотока на всем пути следования, не ущемляя интересов отдельных подразделений железнодорожной сети. Числовое значение коэффициента приведения для вагонов с различными дополнительными операциями определяется в пределах от 1 Кприв трх/п 2. Превышение коэффициентом значения «2» требует оценки целесообразности проведения дополнительных операций на рассматриваемой конкретной станции, так как сопоставление затрат вагоно-часов указывает на превышение их допустимых размеров в пределах всего срока оборота вагона грузового парка. Определены рекомендуемые значения коэффициентов: для прицепляемых к транзитным поездам вагонов до 1,4; работа с угловым потоком на станциях до 2,5; для формирования многогруппных поездов до 1.6.
Применение показателя «приведенный вагон», учитывающего затраты инфраструктуры на организацию работы станции, и рассчитанного на его основе «норматива приведения» для качественных показателей простоя вагонов позволяют оценивать работу станции в динамике, характеризуя достигнутое качество работы. Использование автоматизированных форм статистической отчетности ДО-24ВЦ и ДО-24а ВЦ для анализа среднего времени нахождения вагона на станции по составляющим элементам (операциям) расширяет возможности поиска и последующего устранения выявленных причин. Использование коэффициентов приведения при анализе простоя вагонов различных категорий расширяет возможности факторных аналитических исследований для дальнейшей минимизации оборота вагона. В условиях перехода к структуре управления транспортом, содержащей вертикальные и горизонтальные связи, факторный анализ способствует более детальному выявлению влияющих элементов.
Учитывая, что техническое нормирование включает два направления: планирование показателей эксплуатационной работы на предстоящий период и анализ фактически выполненных показателей использования подвижного состава, применение предлагаемых коэффициентов приведения, целесообразно использовать следующим порядком: - при нормировании плановых нормативов среднего времени нахождения вагона на технической станции при расчете затрат времени на выполнение технологических операций, оговоренных в действующем плане формирования (подборка групп, угловой поток, пополнение составов до установленной весовой нормы по расчетным вагонопотокам); - при анализе выполненных нормативов среднего времени нахождения вагона на технической станции в части элементов, характеризующих выполнение технологических операций, с учетом всех дополнительных операций с вагонопотоком.
Предложение использовать в качестве расчетных вагонопотоков планируемые к перевозке корреспонденции позволит на стадии планирования определять путем построения маршрута следования по плану формирования требуемые объемы работ по каждой станции и технологический срок доставки. Это обеспечивает учет технических возможностей инфраструктуры, оптимизирует корректирующие действия до начала реализации перевозочного процесса, способствует заданию объективных показателей по станциям и региональным Дирекциям, укрепляя горизонтальные связи.
В диссертации изложены научно обоснованные технологические разработки, обеспечивающие решение важных прикладных задач управления перевозочным процессом. Но результаты исследования не исчерпывают проблемы совершенствования системы технического нормирования эксплуатационной работы на сети железных дорог. Перспективными направлениями развития системы показателей нормирования, отражающей организацию вагонопотоков на сетевом уровне являются: - определение порядка расчета показателей эксплуатационной работы, учитывающих произошедшие изменения в структуре управления перевозочным процессом; - прогнозирование технологического срока доставки грузов для повышения конкурентоспособности перевозок. - разработка методики и программных средств для комплексного расчета всех видов потребных ресурсов сети по предъявленным к перевозке вагонопотокам.
