Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

УДК 656.078

РОЗРОБКА МОДЕЛІ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЛОГІСТИЧНИХ ЛАНЦЮГІВ ТРАНСПОРТНОГО ВУЗЛА ДЛЯ ВИБОРУ ІНТЕНСИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ВАНТАЖОРУХУ

05.22.01 - Транспортні системи

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Павленко ОЛЕКСІЙ ВІКТОРОВИЧ

Харків - 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті, Міністерство освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Нагорний Євген Васильович, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, завідувач кафедрою транспортних технологій

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, Мироненко Віктор Кімович, Державний науково-дослідницький центр залізничного транспорту України, м. Київ, начальник відділення „Технологія та організація перевезень державного підприємства”;

кандидат технічних наук, доцент Запара Віктор Мефодійович, Українська державна академія залізничного транспорту доцент кафедри управління вантажною та комерційною роботою, м. Харків.

Провідна установа:

Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, кафедра транспортних технологій, Міністерство освіти і науки України, м. Луганськ.

Захист відбудеться „26” березня 2004 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.059.03 при Харківському національному автомобільно-дорожньому університету Міністерства освіти і науки України за адресою: 61002, м. Харків, вул. Петровського, 25.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного автомобільно-дорожнього університету за адресою: 61002, м. Харків, вул. Петровського, 25

Автореферат розісланий „ 25” лютого 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої радиСмирнов О.П.

логістичний транспортний вантажорух

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Вступ. Однією з головних умов високоефективного функціонування економічної системи держави є створення в інтересах товаровиробників і населення добре налагодженого механізму доставки вантажів з місць виробництва до пунктів споживання. Ця умова пріоритетна для розвитку як великих, так і середніх і малих товаровиробників і, у кінцевому рахунку, розвитку економіки і росту внутрішнього валового продукту (ВВП). Потреба в прискоренні обігу товарів і грошової маси обумовлюється економічними критеріями розвинених економічних систем. Вони ж і визначають необхідність розвитку інфраструктур транспортних галузей.

Актуальність теми. Відсутність або недостатня кількість сучасних вантажних комплексів, систем автоматизації вантажно-розвантажувальних робіт і технологій складування, інтенсивних технологій вантажоруху, надмірна децентралізація управління у вузлах затримують доставку вантажів і здорожують їхню переробку. Усе це разом узяте перетворило транспортні вузли в консервативну частину транспортного конвеєра. В даний час проблеми спеціалізації вантажних комплексів у транспортних вузлах, їх реструктуризації, удосконалювання систем управління, на наш погляд, є не менш актуальними, чим реструктуризація транспорту в цілому.

Методи, що зараз використовуються для вирішення задач удосконалення транспортних процесів, не завжди цілком відповідають вимогам оперативності і точності розрахунків. Прості у використанні методи недостатньо повно описують структуру і технологію роботи вузлів. З іншого боку, методи, які дають добру уяву про структуру і технологію, наприклад, імітаційне моделювання, складні в застосуванні на практиці.

Загальним недоліком існуючих методів розрахунку є їхня трудомісткість побудови, великі витрати часу і, як наслідок, низька оперативність отримання результатів. Тому в сучасних умовах очевидна необхідність створення нових моделей функціонування транспортного вузла. При цьому, транспортний вузол варто розглядати не тільки як сукупність декількох систем масового обслуговування, але і як єдину логістичну систему, робота якої повинна задовольняти вимогам, які пред'являються до транспортного процесу.

З цих причин актуальною проблемою стає розробка моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла для вибору інтенсивних технологій вантажоруху.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася у відповідності:

· “Концепції створення й функціонування національної мережі транспортних коридорів в Україні”, затвердженою Постановою Кабінету Міністрів України № 821 від 04.08.97 р.;

· Програми комп'ютеризації Південної залізниці, затвердженою наказом начальника залізниці: “Про впровадження інформаційно-комп'ютерних технологій на залізниці” наказ №9н від 21.06.96 р.;

· Концепції і Програми реструктуризації залізничного транспорту України, які були прийняті Міністерством транспорту України та Адміністрацією залізничного транспорту в 1998 році .

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту. Для досягнення поставленої мети визначені основні задачі:

§ розробка логістичних концепцій реструктуризації транспортних вузлів;

§ розробка математичних моделей функціонування логістичних ланцюгів і модулів для вибору інтенсивної технології вантажоруху у вузлах;

§ розробка методики вибору інтенсивної технології вантажоруху в транспортних вузлах.

Об'єкт дослідження - технологічний процес транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту.

Предмет дослідження - вплив технології вантажоруху в транспортному вузлі з домінуючим сектором залізничного транспорту на сумарний економічний ефект.

Методи дослідження. Методи теоретичних досліджень поставлених задач полягають у використанні загальної теорії транспортних систем, теорії мереж Петрі, прийомів і методів теорії масового обслуговування, системи дослідження операцій на транспорті, імітаційного моделювання, теорії логістики.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:

вперше запропонована концепція реструктуризації транспортних вузлів на основі логістичних принципів організації вантажоруху;

запропоновано критерій ефективності функціонування логістичних систем транспортних вузлів, визначення якого дозволяє врахувати інтереси як перевізників, так і вантажовласників, при чому не за весь період життєвого циклу системи, а за більш короткий розрахунковий період - період обороту капіталу у виробника продукції;

розроблені вперше на основі теорії мереж Петрі моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту, які відрізняються від існуючих наочністю та простотою їх застосування, а також можливостями врахувати різні імовірнісні фактори та вихідні дані, які можна отримати оперативно або шляхом розрахунків;

розроблено методику вибору варіантів інтенсивних технологій вантажоруху на основі інтегрованого підходу до функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла, яка відрізняється від існуючих методик тим, що дозволяє врахувати інтереси не тільки перевізника, а і вантажовласника при виборі варіанта.

Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій обумовлена коректністю постановки і рішення задач, адекватністю моделей реальним об'єктам, коректністю використання математичного апарата програмування і введенням у моделі достовірних даних по функціонуванню транспортного вузла. Підтвердженням вірогідності є задовільний збіг результатів теоретичних досліджень з результатами експериментів на імітаційних моделях і реальних об'єктах Харківського транспортного вузла.

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновані моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту можуть бути використані при виборі інтенсивних технологій вантажоруху. В даний час отримані результати використані при плануванні й організації вантажоруху на станціях Харківського вузла. При цьому використовувалися технологічні й економічні прийоми при коректуванні технологічного процесу роботи станцій Основа і Харьків-Червонозаводський.

Запропоновані моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту використовуються в навчальному процесі студентів факультету “Транспортні системи” Харківського національного автомобільно-дорожнього університету.

Практичне впровадження результатів роботи підтверджується відповідними документами, які представлені в додатку роботи.

Особистий внесок здобувача. Основні результати наукових досліджень отримані особисто автором. У роботах, які опубліковані зі співавторами, особистий внесок дисертанта складається в наступним (у відповідності переліку публікацій). В роботі [1] автором виконаний аналіз існуючих практичних і теоретичних розробок по удосконалюванню технологій вантажоруху в транспортних вузлах. В статті [2] запропонований критерій ефективності функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла. В статті [3] дисертантом запропоновані теоретичні основи складання моделі функціонування транспортного вузла. В роботі [4] запропонована методика вибору варіанта інтенсивної технології і показаний приклад визначення доцільності участі регіонально-розподільного центра в дрібнопартійних відправленнях за критерієм мінімізації часу перебування вантажу у вузлі. В статті [5] запропоновані складові витрат на 1 тонну вантажу і сфери застосування раціональних варіантів.

Апробація результатів дисертації. Основні матеріали і результати дисертаційної роботи доповідалися і були схвалені на науково-технічних конференціях і семінарах, проведених факультетом “Транспортні системи” ХНАДУ, Харків 2002-2003 р.р.; на міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми розвитку ринку міжрегіональних та міжнародних транспортно-експедиційних послуг”, ХНАДУ, Харків, 11-12.11.2003 р.

Публікації. Основні результати дослідження опубліковані в п'ятьох статтях профільних видань, що входять у перелік затверджених ВАК України.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, основних висновків і семи додатків. Повний обсяг роботи складає 211 сторінок, з них обсяг основного тексту 137 сторінок, 46 рисунків на 46 сторінках; 12 таблиць на 31 сторінках; 7 додатків на 52 сторінках; список використаних джерел з 73 найменувань на 7 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність проблеми, сформульовані мета і задачі досліджень, відображена наукова новизна, практичне значення отриманих результатів і особистий внесок; приведені відомості про апробації і публікації результатів досліджень.

У першому розділі зроблений аналіз сучасного стану практики і теорії удосконалення функціонування транспортних вузлів. Зроблено аналіз вітчизняного і закордонного практичного досвіду удосконалення функціонування транспортного вузла, а також аналіз теоретичних розробок по удосконаленню функціонування транспортних вузлів.

Аналіз практичних рішень по удосконаленню функціонування транспортних вузлів показав, що основні проблеми розв'язувані в роботі транспортних вузлів мали спрямованість на рішення технічних проблем, а не на рішення проблем у технології роботи. Так, багато вузлів підвищували свою пропускну здатність збільшуючи кількість техніки або пристроїв. До того ж розподіл у вузлах вантажної, сортувальної і транзитної роботи з загальносистемного критерію не провадилась, а принципи доставки вантажів "від дверей до дверей" і "точно в термін" реалізовувалися у край обмежених розмірах.

Реорганізація структури вузлів, закриття частини практично не завантажених станцій, концентрація вантажної роботи в широких масштабах не виконувалася. А саме цим задачам приділялася особлива увага транспортниками Західної Європи, США, Канади й інших держав.

Основний акцент теоретичних розробок був спрямований на розробку рішень по відновленню основних фондів і підвищенню технічного рівня вузлів, також виконувались розробки по реструктуризації технології роботи. Основна спрямованість таких розробок не передбачала загальносистемну реорганізацію вузлів, тобто пропонувалися рішення проблем тільки окремих напрямків у технології.

На основі виконаного аналітичного огляду обґрунтовані мета і задачі дисертаційного дослідження.

В другому розділі була розроблена логістична концепція реструктуризації транспортних вузлів. Обґрунтовано інтегрований підхід до функціонування логістичних систем транспортних систем, який полягає у високоефективному використанні виробничих, транспортних і торгових зв'язків виробниками продукції, транспортом і споживачами.

Зроблено аналіз сучасного стану теорії вибору критерію ефективності, який показав, що існуючі концепції визначення ефективності вимагають удосконалення і адаптації цих критеріїв до ринкових умов.

Виходячи з встановлених обставин був запропонований критерій ефективності, який представляє собою інтегрований сумарний ефект (Е_інт) від скорочення витрат на перевезення (Е₁), від залучення в оборот вільних коштів, отриманих при скороченні термінів транспортування вантажу (Е₂), від зменшення втрат вантажу при перевезеннях (Е₃), від зменшення екологічних збитків (Е₄), тобто максимальне значення суми таких величин (ефектів):

(1)

Запропонований критерій ефективності дозволяє врахувати інтереси вантажовласника у вигляді величини економічного ефекту ():

(2)

де - сукупні цінові результати по існуючому (базовому) варіанту;

- сукупні цінові витрати по запропонованому варіанті - j;

- ціна вантажу, який перевозиться, грн/т;

- питомі витрати на транспортування вантажу в транспортному вузлі відповідно по базовому варіанті і запропонованому, грн/т;

- рівень рентабельності транспортної продукції;

- коефіцієнт приведення до розрахункового часу;

- тривалість перебування вантажу у транспортному вузлі відповідно по базовому варіанту і запропонованому, доб.

Розраховується коефіцієнт приведення до розрахункового часу () для конкретного вантажу з відомими вихідними даними (вид вантажу, його вартість) і термін обороту капіталу у вантажовласника при виробництві і реалізації вантажу () за формулами:

(3)

де Е_н.об - норматив ефективності, який приймається на рівні вигідної для вантажовласника норми рентабельності його продукції за один оборот капіталу.

Термін обороту капіталу буде складатися зі значень терміну: на придбання матеріальних ресурсів (), на транспортування матеріальних ресурсів або виготовленої продукції (), на виготовлення продукції () і на її реалізацію ():

(4)

При чому значення терміну на придбання матеріальних ресурсів, на виготовлення продукції і на її реалізацію приймаємо постійними для всіх можливих варіантів технологій вантажоруху в транспортному вузлі, оскільки ці терміни не залежать від варіанту технології вантажоруху. А термін на транспортування вантажу буде складатися з наступних елементів:

(5)

де - термін на транспортування вантажу до вузла, доб.;

- термін на транспортування вантажу по вузлу, доб.

Значення терміну транспортування вантажу до вузла приймаємо постійним. Тоді термін на транспортування вантажу залежить від терміну транспортування вантажу у вузлі:

(6)

Питомі витрати на 1 тонну вантажу, що транспортується у вузлі по базовому і запропонованому варіантах () складаються з витрат на транспортування вантажу у вузлі за допомогою залізничного транспорту , витрат на транспортування вантажу у вузлі автомобільним транспортом і збитку навколишньому середовищу автомобільним транспортом :

(7)

де - число місцевих вагонів з конкретним видом вантажу;

- навантаження на вагон у тоннах.

Витрати на транспортування вантажу у вузлі при участі технічних станцій (), вантажних районів (), на накопичення транспортної партії вантажу у відправника вантажу (), регіональних розподільних центрів (), під'їзних колій () та з урахуванням збитків навколишньому середовищу залізничним транспортом () визначаються за формулою:

(8)

Тривалість перебування вантажу в транспортному вузлі визначається з урахуванням тривалості перебування вантажу на сортувальній станції (), тривалості перебування вантажу на вантажній станції (), тривалості перебування вантажу на вантажному районі (), тривалості перебування вантажу на під'їзних коліях (), тривалості накопичення транспортної партії вантажу у відправника (), тривалості перебування вантажу в регіонально-розподільному центрі (), тривалості на переміщення вагонів з вантажем між станціями (), тривалості на переміщення вантажу автотранспортом ():

(9)

Процеси роботи станцій протікають нерівномірно, виникають затримки деяких операцій, з'являються черги в обслуговуванні, тому тривалість перебування вантажу в транспортному вузлі в кожному модулі визначити аналітично дуже складно. Виходячи з цього, запропоновано розробити модель опису процесу функціонування транспортного вузла з метою визначення тривалості перебування вантажу в кожному модулі та питомих витрат на одну тону вантажу, що транспортується по вузлу, шляхом моделювання.

У третьому розділі були проаналізовані існуючі моделі опису процесу функціонування транспортних вузлів. Визначено, що процес функціонування станцій у транспортному вузлі не можна зводити тільки до випадкового, а навпаки, потрібно підвищувати роль його організаційної складової. Виявлені основні недоліки застосування існуючих моделей, що полягають або у відсутності наочності, або в невисокої об'єктивності отриманих результатів, або в трудомісткості побудови і низької оперативності отриманих результатів.

На підставі цього визначені теоретичні основи для розробки моделі функціонування транспортного вузла. При цьому найбільшу адекватність рішення поставленої задачі показала теорія мереж Петрі. Це пояснюється тим, що мережі Петрі мають великий перелік властивостей, що являють собою могутній математичний інструмент для дослідження будь-якої системи.

Формальне представлення мережі Петрі має такий вигляд

PN = (P, T, F, W, Mo), (10)

де Р = (р1, р2, ..., р_m) - кінцева безліч позицій;

Т = (t1, t2, ..., t_n) - кінцева безліч переходів;

F - безліч дуг (потокових відношень);

, (11)

W:F (1, 2, 3, ...) - вагова функція;

Мо:Р (0, 1, 2, 3, ...,) - початкове маркірування;

У загальному виді мережа Петрі має наступний вигляд (рис.1)

Мережами Петрі являється деякий різновид орієнтованого графа із заданим початковим станом, який називається початковою маркіровкою (або розміткою) Мо. Граф N мережі Петрі є орієнтованим зваженим дводольним графом і включає вузли (вершини) двох типів, які називаються позиціями (місцями) Р і переходами Т, дуги які ведуть або з позиції в перехід, або з переходу в позицію. В графічному представленні позиції зображаються в вигляді кола, а переходи - жирними рисками (рис. 1). Дуги позначаються відповідними цілими числами, і дугу з вагою можна вважати еквівалентною до паралельних дуг. Маркіровка (стан) приписує кожній позиції ціле число М(P), яке дорівнює числу фішок у позиції Р.

Основною перевагою мереж Петрі є можливість аналізу з їх допомогою поведінки системи, яка моделюється, і отримання інформації про найбільш важливі її характеристики.

Для створення моделі транспортного вузла і його модулів, враховуються функціональні зв'язки між окремими елементами логістичного ланцюга, а також функціонально влаштовується композиція всіх ланок моделі в лініях, системах і підсистемах.

З огляду на функціональні зв'язки між елементами, побудована загальна модель мережі Петрі (рис. 2), яка описує процес просування вантажу від відправника до одержувача.

На даній схемі Р1 - виробник товару, Р9 - вантажоодержувач. За наявності попиту на виробництво якого-небудь товару (наявність фішок у позиції Р2), виробник починає процес виробництва (перехід Т1) в об'ємі К фізичних одиниць товару (в тоннах, літрах або умовних вагонах). Після чого вантаж опинається на складі вантажовідправника (Р3). На наступному етапі проводиться процес вибору способу перевезення (виду транспорту).

Після вибору варіанту доставки вантажу (їх два - залізничний (Р4) і автомобільний (Р6)), проводиться процес транспортування (проходження через переходи Т3 або Т4) на склад одержувача (Р8). Необхідна наявність числа вільних одиниць автотранспорту (фішок у позиції Р7). При залізничному варіанті в спрощеному вигляді перевезення здійснюється в два етапи: 1) до основної сортувальної станції вузла (через Т3 до Р5), 2) до складу одержувача (від Р5 до Р8 через Т5 або Т6). При цьому Т5 і Т6 варіанти підвезення вантажу по різним схемам, яких може бути як два так і більше.

Після цього відбувається процес реалізації вантажу (умовно з складу Р8). При реалізації товару (спрацьовування переходу Т7), фішки потрапляють у позиції Р9 (вантаж у одержувача) і Р2 (виникнення нового попиту на виробництво заданого виду товару). Таким чином, процес переміщення вантажу від відправника до одержувача завершений, при цьому замкнувся цикл залежності попиту від пропозиції.

На схемі, яка розглядається, ключовими місцями є перехід Т2 (вибір виду транспорту для перевезення вантажу) і позиція Р5 (оптимальний розподіл вантажопотоку, який надійшов, у транспортний вузол). Для транспортного вузла з домінуючим залізничним сектором основні операції з вантажем вантажоотримувача відбуваються на фрагменту моделі Р4-Р5-Р8, який на даному рисунку обведений пунктиром.

Таким чином, розглядаючи виділений елемент (рис. 2), можна описати процес функціонування кожного модуля логістичного ланцюга транспортного вузла від ділянок наближення до складу вантажоотримувача, за допомогою мереж Петрі.

Наприклад, модель технологічної лінії обробки вагонів сортувальної станції в підсистемі розформування приведена на рис. 3. Модель функціонує наступним чином. Поїздопотік, який прибуває на сортувальну станцію розділяється (перехід Т1) на транзитні поїзди Р17та на поїзди, що прибули в переробку Р2 на колії парку прийому Р3. При чому позиція Р3 має граничну місткість, яка дорівнює числу колій, вільних для прийому поїздів. Якщо всі колії будуть зайняті, то перехід Т2 буде заблоковано і прибуття поїздів у парк прийому не можливо (у переході фіксується затримка) до звільнення одної із колій. Аналогічно будуть заблоковані переходи Т3 і Т4, якщо в позиції Р5 не буде фішок (тобто вільних бригад ПТО, ПКО). Після закінчення ТО і КО, фішки з позиції Р6 проходять через перехід Т5 (якщо є вільний гірковий локомотив Р7) і попадають у позицію Р8, де состав поїзда готовий до розформування. Далі состав розформується з гірки Т6 на колії сортувального парку Р9. При цьому відбувається облік розформованих составів (позиція Р11). Потім, відповідно до плану формування, вагони розподіляються по призначенням Р12, Р13, Р14, Р15, Р16, Р18.

На рис.4 наведена модель функціонування підсистеми “Вихідні транспортні потоки” для вантажної станції. Після проведення необхідних вантажних операцій (навантаження або розвантаження) з вагонами, необхідно їх перемістити з вантажних фронтів (перехід Т1) в сортувально-відправний парк вантажної станції (позиція Р1).

В сортувально-відправному парку проводиться накопичення вагонів на состав передавального поїзду, після чого проводиться закінчення формування (перехід Т2) і підготовка составу до відправлення в технічному і комерційному відношенні.

Сформований передавальний поїзд (окрім маршрутів відправників) відправляється на сортувальну станцію в парк прийому (Т4).

В парку прийому сортувальної станції состав готується до розформування і далі через гірку розформується по призначенням плану формування. При цьому частина вагонів може опинитися в системі виходу з даного вузла, а частина - залишитися у вузлі і бути поданими на одну із станцій вузла.

Аналогічно були побудовані моделі, що описують роботу всіх парків станцій, вантажного фронту, роботи автотранспорту, обслуговування під'їзних колій, “Вантажний район клієнта”, функціонування підсистеми “Вихідні транспортні потоки” для сортувальної станції, а також модель розподілу вихідних з вузла транспортних потоків. За допомогою розроблених моделей можна отримати характеристики роботи підсистем, які будуть використані в виборі інтенсивних технологій вантажоруху, а також отримати кількісні і якісні показники.

Таким чином, застосування моделювання на моделях, розроблених за допомогою мереж Петрі, дозволяє на першому етапі простежити і проаналізувати, а на другому - прогнозувати і управляти процесом переміщення матеріальних потоків у транспортному вузлі.

У четвертому розділі розроблена методика вибору інтенсивної технології вантажоруху в транспортних вузлах. У загальному вигляді вибір інтенсивної технології виконується по алгоритму (рис. 5).

Удосконалення перевізного процесу по всіх логістичних ланцюгах і модулях повинне забезпечувати новий рівень транспортного обслуговування клієнтури в обслуговуваному регіоні. Потрібно використовувати можливість підвищення прибутковості вузлової роботи, яка пов'язана з логістичними операціями прийому, зберігання і видачі вантажів, а також підвищити ефективність передавального руху, виключити суперечливості між цілями і задачами кожного модуля вузла і логістичного ланцюга в окремості.

Тому інтенсивні технології вантажоруху спрямовані на рішення задач, які зв'язані з ефективним використанням ресурсів підприємств транспортних вузлів у процесі переробки вантажів і безперебійним і якісним транспортним обслуговуванням клієнтури.

При розробки варіантів інтенсивних технологій вантажоруху в транспортному вузлі, насамперед, розглядалася існуюча технологія роботи вузла, а потім запропоновані варіанти:

організація комбінаторного способу для формування передавальних поїздів на сортувальній станції, за допомогою якого виробляється детальний підбір вагонів по фронтах вантажної роботи вантажної станції;

складання жорсткого графіка відправлення передач із сортувальної станції (СС) до вантажної станції (ВС);

відправлення дрібнопартійних вантажів від відправника без участі регіонально-розподільчого центра (РРЦ) та за участю РРЦ;

закриття під'їзної колії (ПК) і перенесення обслуговування клієнта на вантажний район станції (ВР);

організація взаємодії автомобільного і залізничного транспорту на вантажній станції при прямому варіанті перевалки вантажів вагон-автомобіль, минаючи склад.

Розроблені на базі теорії мереж Петрі моделі, пристосовані до програмного продукту “Сети Петри для Windows”, РосНИИИС, що в інтерактивному режимі дозволяє виконувати імітаційне моделювання функціонування окремих технологічних ліній і всього транспортного вузла в цілому.

Для перевірки адекватності моделей були проведені хронометражні спостереження і зібрані статистичні дані для існуючого варіанту технології вантажоруху Харківського транспортного вузлу, при певних об'ємах роботи, які були закладені в розроблені моделі. Набуті значення показників роботи порівнювались із показниками роботи реального об'єкту. Порівняння показало, що розбіжність результатів не перевищує 5%.

Отримані дані в результаті моделювання для запропонованих варіантів оброблені за допомогою електронних таблиць Excel. Результати розрахунків виводяться у вигляді таблиць.

На основі розробленої методики вибору варіантів інтенсивної технології вантажоруху в транспортних вузлах, було визначено найбільший економічний ефект по кожному запропонованому варіанту при різних інтенсивностях вантажоруху, тим самим позначивши сферу застосування цих варіантів.

Для першого запропонованого варіанту розраховані значення економічного ефекту та отримані залежності його значень від інтенсивності надходження місцевого вагонопотоку до вантажної станції від 40 до 140 вагонів за добу, які зростають від 11,6 до 13,7 гривень за тонну (рис. 6), завдяки зменшенню тривалості розформування составів поїздів на вантажній станції на 0,72 години при інтенсивності надходження 40 вагонів за добу та на 2,45 години при інтенсивності надходження 140 вагонів за добу відповідно.

За допомогою описаної вище методики вибору варіанту, були отримані значення економічного ефекту при застосуванні другого запропонованого варіанту. При інтенсивності надходження місцевих вагонів на вантажну станцію від 100 вагонів за добу до 140 вагонів за добу (відправлення передавальних поїздів відбувається з інтервалом 2, 4 і 6 години відповідно) найвигіднішим в результаті розрахунків являється інтервал відправлення 2,0 години при інтенсивності від 100 до 140 вагонів за добу, тому що термін накопичення составу поїздів в адрес вантажної станції скорочується найбільше - на 5 годин за добу, ніж при інших інтервалах відправлення поїздів в адрес вантажної станції.

На рис. 7 представлені результати розрахунків значень економічного ефекту для третього запропонованого варіанту при інтенсивності надходження вантажопотоку у відправника (без РРЦ) та до РРЦ від 2 до 10 тонн за годину. Тим самим була визначена сфера застосування запропонованого варіанту.

При інтенсивності надходження вантажу 10 тонн на годину не доцільна участь РРЦ у відправленні вантажу, тому що вантажовідправник не має економічного ефекту від скорочення терміну доставки вантажу та економії витрат.

Сфера застосування четвертого запропонованого варіанту знаходиться в інтервалі інтенсивності надходження місцевого вагонопотоку до вантажної станції від 40 до 120 вагонів за добу. При інтенсивності від 40 до 80 вагонів за добу значення економічного ефекту зростають, тому що значення терміну знаходження вагонів на під'їзній колії значно перевищує значення терміну знаходження вагонів на вантажному районі під вантажними операціями. А при інтенсивності від 80 до 120 вагонів за добу значення ефекту зменшуються майже до нульового значення у зв'язку зі збільшенням терміну знаходження вагонів на вантажному районі.

В запропонованому п'ятому варіанті організації взаємодії автомобільного і залізничного транспорту, сфера застосування знаходиться в межах інтенсивності надходження місцевого вагонопотоку до вантажної станції від 40 до 120 вагонів за добу. Значення економічного ефекту на інтервалі інтенсивності від 40 до 80 вагонів за добу зростають, тому що при такій кількості вагонів відбувається значна економія терміну знаходження вантажу на вантажному районі. Значення економічного ефекту при інтенсивності від 80 до 120 вагонів за добу зменшуються у зв'язку зі збільшенням витрат на навантажувально-розвантажувальні фронти, засоби механізації, автотранспортні засоби, а також зі збільшенням тривалості простою вагонів під вантажними операціями.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі представлені теоретичні обґрунтування і нові рішення наукової задачі, що виявляється в розробці моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла для вибору інтенсивних технологій вантажоруху. При цьому отримані наступні результати:

Вперше запропонована концепція реструктуризації транспортних вузлів на основі логістичних принципів організації вантажоруху.

Запропоновано критерій ефективності функціонування логістичних систем транспортних вузлів, визначення якого дозволяє врахувати інтереси всіх учасників перевізного процесу, при чому не за весь період життєвого циклу системи, а за розрахунковий період - період обороту капіталу у виробника продукції.

Розроблені вперше на основі теорії мереж Петрі моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла, які одночасно, містять у собі безліч інших більш дрібних моделей і є ланками загального логістичного ланцюга уніфікованої моделі функціонування транспортного вузла.

Розроблені на підставі мереж Петрі моделі, показали, що крім наочності і простоти в застосуванні, вони дають можливість враховувати різні імовірнісні фактори, а також вихідні дані, які можна отримати оперативно або шляхом розрахунків. Для перевірки адекватності моделей були проведені хронометражні спостереження і зібрані статистичні дані для існуючого варіанту технології вантажоруху Харківського транспортного вузлу, при певних об'ємах роботи, які були закладені в розроблені моделі. Набуті значення показників роботи порівнювались із показниками роботи реального об'єкту. Порівняння показало, що розбіжність результатів не перевищує 5%.

Запропоновано методику вибору варіантів інтенсивних технологій вантажоруху на основі інтегрованого підходу до функціонування транспортного вузла і розробленого критерію ефективності визначення економічного ефекту.

Використовуючи розроблені моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту, а також формалізовану модель визначення порівняльної величини економічного ефекту, були отримані сфери застосування п'яти запропонованих варіантів, два із яких (перший та третій) були впроваджені в Харківському транспортному вузлі.

В другому запропонованому варіанті при інтенсивності надходження місцевих вагонів на вантажну станцію від 100 вагонів за добу до 140 вагонів за добу (відправлення передавальних поїздів відбувається з інтервалом 2, 4 і 6 години відповідно) найвигіднішим в результаті розрахунків являється інтервал відправлення 2,0 години при інтенсивності від 100 до 140 вагонів за добу, тому що термін накопичення составу поїздів в адрес вантажної станції скорочується найбільше - на 5 годин за добу, ніж при інших інтервалах відправлення поїздів в адрес вантажної станції. Сфера застосування четвертого запропонованого варіанту знаходиться в інтервалі інтенсивності надходження місцевого вагонопотоку до вантажної станції від 40 до 120 вагонів за добу. При інтенсивності від 40 до 80 вагонів за добу значення економічного ефекту зростають, тому що значення терміну знаходження вагонів на під'їзній колії, значно перевищує значення часу знаходження вагонів на вантажному районі під вантажними операціями. А при інтенсивності від 80 до 120 вагонів в доба значення ефекту зменшуються майже до нульового значення у зв'язку зі збільшенням терміну знаходження вагонів на вантажному районі. В запропонованому п'ятому варіанті організації взаємодії автомобільного і залізничного транспорту, сфера застосування знаходиться в межах інтенсивності надходження місцевого вагонопотоку до вантажної станції від 40 до 120 вагонів за добу. Значення економічного ефекту на інтервалі зміни інтенсивності від 40 до 80 вагонів за добу зростають, тому що при такій кількості вагонів відбувається значна економія терміну знаходження вантажу на вантажному районі. Значення економічного ефекту при інтенсивності від 80 до 120 вагонів за добу зменшуються у зв'язку зі збільшенням витрат на навантажувально-розвантажувальні фронти, засоби механізації, автотранспортні засоби, а також зі збільшенням тривалості простою вагонів під вантажними операціями.

Перший розроблений варіант інтенсивної технології вантажоруху (організація комбінаторного способу для формування передавальних поїздів на сортувальній станції) використано при коректуванні технологічного процесу сортувальної станції Основа Харківського транспортного вузлу. В залежності від значень інтенсивності надходження місцевого вагонопотоку із призначенням на вантажну станцію від 40 до 140 вагонів за добу та використанням параметрів роботи станції отримані значення економічного ефекту, які зростають від 11,6 до 13,7 гривень за тонну, завдяки зменшенню тривалості розформування составів поїздів на вантажній станції на 0,72 години при інтенсивності надходження 40 вагонів за добу та на 2,45 години при інтенсивності надходження 140 вагонів за добу відповідно. Таки чином, впровадження інтенсивної технології обробки місцевих вагонів на сортувальній станції Основа в підсистемі формування комбінаторним способом передавальних поїздів забезпечує одночасне зростання вантажообігу, економії тривалості знаходження вантажу на станції, а також економії витрат на переробку на станції на 10,5%. Впровадження результатів роботи підтверджується відповідним актом.

Третій варіант інтенсивної технології вантажоруху (відправлення дрібнопартійних вантажів за участю РРЦ) використаний при коректуванні технологічного процесу вантажної станції Харьків-Червонозаводський. Сфера застосування варіанту знаходиться в інтервалі інтенсивності надходження вантажопотоку до РРЦ від 2 до 10 тонн за годину. При інтенсивності надходження вантажу 10 тонн на годину не доцільна участь РРЦ у відправці вантажу, тому що вантажовідправник не має економічного ефекту від скорочення терміну доставки вантажу та економії витрат. Впровадження інтенсивної технології відправлення дрібнопартійних вантажів від відправника за участю РРЦ на вантажній станції Харьків-Червонозаводський дозволило зменшити витрати переробки вантажу на станції на 4,0%. Впровадження результатів роботи підтверджується відповідним актом.

Результати дисертаційної роботи використані кафедрою транспортних технологій в навчальному процесі підготовки бакалаврів, спеціалістів та магістрів спеціальності “Транспортні системи” з дисципліни “Транспортно-експедиційна робота”. Впровадження результатів роботи в учбовий процес підтверджується відповідним актом.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ праць За ТЕМою ДИСЕРТАЦІЇ

Нагорний Є.В., Павленко О.В. Сучасний стан теорії і практики удосконалювання технології вантажного руху в транспортних вузлах // Зб. наук. пр. вип. 49. - Харків: УкрДАЗТ. - 2002. - с. 122-124.

Нагорний Є.В., Павленко О.В. Логістична концепція реструктуризації вантажних комплексів транспортних вузлів // Вісник - Національний транспортний університет та Транспортна академія України. - Київ, вип. 6. - 2002. - с. 128-133

Нагорний Є.В., Альошинський Є.С., Павленко О.В. Теоретичні основи для розробки уніфікованої технології вантажного руху в транспортних вузлах // Автомобильный транспорт. - Харьков: ХНАДУ./ Сб. науч. тр., вып. 10. - 2002. - с. 17 - 20.

Нагорний Є.В., Альошинський Є.С., Павленко О.В. Методика вибору варіанта інтенсивної технології вантажоруху в транспортному вузлі з домінуючим сектором залізничного транспорту // Автомобильный транспорт. - Харьков: ХНАДУ./ Сб. науч. тр., вып. 12. - 2003. - с. 15 - 19

Нагорный Е.В., Павленко А.В., Сферы применения вариантов интенсивной технологии грузодвижения в транспортных узлах // Вестник. - Харьков: ХНАДУ./ Сб. науч. тр., вып 22. - 2003. - с 11-14.

АНОТАЦІЯ

Павленко О.В. Розробка моделі функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла для вибору інтенсивних технологій вантажоруху. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.22.01 - “Транспортні системи”. - Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2004.

Дисертація присвячена питанням удосконалювання технології функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла. У роботі запропонована концепція реструктуризації транспортних вузлів на основі логістичних принципів організації вантажоруху. Запропоновано критерій ефективності функціонування логистических систем транспортних вузлів, визначення якого дозволяє врахувати інтереси як перевізників, так і вантажовласників. Розроблені на основі теорії мереж Петрі моделі функціонування логистических ланцюгів транспортного вузла з домінуючим сектором залізничного транспорту, які дозволили робити аналіз і вибір оптимальних варіантів функціонування вузла. Розроблено методику вибору варіантів інтенсивних технологій вантажоруху на основі інтегрованого підходу до функціонування логістичних ланцюгів транспортного вузла.

Основні наукові результати знайшли практичне застосування при коректуванні технологічного процесу станцій Основа і Харьків-Червонозаводський, а також у навчальному процесі ХНАДУ.

Ключові слова: транспортний вузол, логістичний ланцюг, критерій ефективності, модель, мережі Петрі, варіанти, методика.

THE SUMMARY

A.V. Pavlenko. Development of models of transport unit logistics chains' functioning to choose intensive technologies of freights traffic. - Manuscript.

Thesis to obtain scientific degree of candidate of science on the speciality 05.22.01 - “Transport systems”. - Kharkiv National Automobile and Highway University, Kharkiv, 2004.

The thesis deals with the problems of improving the technologies of transport units logistics chains' functioning. The concept of transport units restructuring on the base of logistics principles of freights traffic organization is offered in this work. The criterion of efficiency of transport units logistics chains' functioning is offered, determination of which makes possible to consider interests of both carriers and freight-owners. Models of transport units logistics chains' functioning with railway transport sector dominating have been developed on the base of the theory of Petri nets, which enabled to make analysis and choice of unit' functioning optimal variant. Methods to choose variants of freights traffic intensive technologies on the base of integration approach to transport unit logistics chains' functioning have been developed.

The main scientific results were applied while correcting technological process of stations Osnova and Kharkov-Chervonozavodskoy and in teaching process of Kharkiv National Automobile and Highway University.

Key words: transport unit, logistics chains, efficiency criterion, model, Petri nets, variants, methods.

АННОТАЦИЯ

Павленко А.В. Разработка модели функционирования логистических цепей транспортного узла для выбора интенсивных технологий грузодвижения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.01 - “Транспортные системы”. - Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, Харьков, 2004.

Диссертация посвящена вопросам совершенствования технологии функционирования логистических цепей транспортного узла. Дана оценка практическим решениям и теоретическим разработкам, направленность которых была на разработку решений по обновлению основных фондов и повышению технического уровня узлов, а также производились разработки по совершенствованию технологии работы, которая не предусматривала общесистемную реорганизацию узлов.

В работе предложена концепция реструктуризации транспортных узлов на основе логистических принципов организации грузодвижения. Анализ современного состояния теории выбора критерия эффективности показал, что существующие концепции определения эффективности требуют усовершенствования и адаптации к рыночным условиям. Предложен критерий эффективности функционирования логистических систем транспортных узлов, определение которого позволяет учесть интересы, как перевозчиков, так и грузовладельцев.

Проанализированы существующие модели функционирования транспортных узлов. Выявлены основные недостатки применения существующих моделей, которые заключаются либо в отсутствии наглядности, либо в малой объективности получаемых результатов, либо в трудоемкости построения и низкой оперативности получения результатов.

Произведенный анализ теоретических основ сетей Петри, показал, что сети Петри позволяют достаточно глубоко исследовать поведение моделируемой системы и получить информацию о наиболее важных ее характеристиках. Разработаны на основе теории сетей Петри модели функционирования логистических цепей транспортного узла с доминирующим сектором железнодорожного транспорта, которые позволили делать анализ и выбор оптимальных вариантов функционирования узла.

Разработана методика выбора вариантов интенсивных технологий грузодвижения на основе интегрированного подхода к функционированию логистичеких цепей транспортного узла. С помощью разработанной методики были определены сферы применения предложенных пяти вариантов. В результате моделирования исходного (базового) варианта и предлагаемых пяти вариантов по перемещению груза в транспортном узле были получены значения элементов экономического эффекта по вариантам, используя в качестве исходных данных показатели работы Харьковского транспортного узла.

Основные научные результаты нашли практическое применение при корректировке технологического процесса станций Основа и Харьков-Червонозаводский, а также в учебном процессе ХНАДУ.

Ключевые слова: транспортный узел, логистическая цепь, критерий эффективности, модель, сети Петри, варианты, методика.

Размещено на Allbest.ru

...