Удосконалення методології визначення техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу з урахуванням життєвого циклу

Економічна оцінка шкоди, що наноситься газовими викидами шкідливих речовин в атмосферне повітря тепловозом в рік t життєвого циклу з урахуванням відносної агресивності n-ої шкідливої речовини, визначається за формулою:

. (18)

Доцільність придбання нової техніки визначається як її технічними властивостями, так і її ціною. Для того, щоб ціна одиниці нової техніки задовольняла економічним інтересам як її виробника, так і користувача вона повинна бути визначена між нижньою і верхньою межами цін, тобто < _. < . Виходячи з цього, ціна на нову техніку може бути розрахована за формулою:

, (19)

де - собівартість одиниці нової техніки, грн.; Р_Т - вартісна оцінка результату використання одиниці тягового рухомого складу за життєвий цикл, грн.; Е_Т - економічний ефект від використання нової техніки за життєвий цикл, грн.

У п'ятому розділі наведено результати практичного застосування розробленої методології визначення техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу для прийняття рішення стосовно наступних організаційно-технічних заходів.

Науково обґрунтовано варіант оновлення парку маневрових тепловозів за рахунок придбання тепловозів серії ТЕМ103 та ТЕМ104 з передачею змінно-постійного (~/=) та змінно-змінного струму (~/~) вітчизняного виробництва для залізниць України та рекомендовано придбання тепловоза ТЕМ103 за ціною 6675,9 тис. грн., тепловоза ТЕМ104 з передачею змінно-постійного - 7097,916 тис. грн., тепловоза ТЕМ104 змінно-змінного струму - 7638,074 тис. грн. Така ціна придбання забезпечить вигідність інтересів як виробника, так і користувача нової техніки.

Таблицю оціночних функцій та прогноз альтернативних технічних рішень оновлення маневрових тепловозів з урахуванням життєвого циклу (за вартісними показниками 2008 р.) наведено у таблиці 8.

Науково обґрунтовано доцільність модернізації тепловоза ЧМЕ3 за рахунок використання дизеля Caterpillar. Аналіз результатів оцінки (табл. 9) техніко-економічних показників функціонування маневрового тепловоза ЧМЕ3 протягом життєвого циклу (за вартісними показниками 2008 р.), модернізованого за рахунок установки дизеля Caterpillar, та дослідження впливу експлуатаційних факторів на економічний та екологічний ефект (рис. 4), дозволили рекомендувати використання тепловоза для виконання вивізної роботи в кар'єрах зі значним ухилом та збільшенням вагонів у складі.

Прогноз вартості життєвого циклу (за вартісними показниками 2008 р.) електропоїздів серії ЕПЛ9т та ЕР9п у приміському та регіональному сполученнях (рис. 5) та аналіз техніко-економічних показників їх функціонування показав (табл. 10), що використання електропоїзда у регіональному сполучені є більш ефективним в порівняні з приміським, що пояснюється особливостями умов експлуатації. Електропоїзд серії ЕПЛ9т дозволяє отримати середньо-експлуатаційний виробіток на 13 % вище, а матеріаломісткість на 12,6 % нижче в порівнянні з електропоїздом серії ЕР9п в приміському русі. В регіональному сполучені відповідно, на 12,5 % та на 4,3 %.

Практичне використання розробленої методології при виконанні програми реструктуризації на залізничному транспорті України дозволило науково обґрунтувати доцільність реструктуризації виробничої діяльності локомотивного депо Сватово Донецької залізниці - цей організаційно-технічний захід сприяв зменшенню вартості життєвого циклу маневрового тепловоза серії ЧМЕ3 на 7,6 %.

ВИСНОВКИ

Виконані дослідження дозволили вирішити актуальну науково-прикладну проблему розвитку методології визначення техніко-економічних показників використання тягового рухомого складу залізниць України в умовах зміни факторів експлуатації протягом життєвого циклу. Це дає змогу науково обґрунтувати доцільність та ефективність варіантів його оновлення. За результатами проведеної роботи можна зробити такі висновки:

1. Аналіз вікового стану тягового рухомого складу залізниць України довів, що його знос складає від 70 % до 80 %, а фактичний термін служби - від 25 до 40 років. Такий критичний стан може призвести до негативних технічних, економічних та соціально-екологічних наслідків. Тому у найближчій перспективі однією з першочергових проблем Укрзалізниці стає оновлення тягового рухомого складу або за рахунок придбання нової техніки, або за рахунок модернізації існуючої. Характеристики нової техніки повинні відповідати сучасним світовим технічним, технологічним та екологічним стандартам. Отримані в дисертації наукові результати дозволяють оцінити тенденції інвестиційного процесу залізниць України з урахуванням життєвого циклу перспективної залізничної техніки.

2. На теперішній час в залізничній галузі України відсутня єдина методологія щодо наукового обґрунтування оновлення залізничної техніки. На основі систематизації та оцінки складових життєвого циклу в дисертації сформовано науковий підхід та удосконалено методологію визначення техніко-економічних показників використання тягового рухомого складу, яка, на відміну від існуючої, враховує способи придбання, вид експлуатаційної роботи, вид роботи з утримання у технічно справному стані, вид роботи з відновлення технічного ресурсу і модернізації, утилізацію тягової одиниці, що узагальнює науково-обґрунтований підхід до вибору варіанту оновлення залізничної техніки.

3. Створений комплекс багатофакторних математичних моделей витрат енергоносіїв на тягу поїздів та викидів шкідливих речовин на відмінність від існуючих підходів враховує вплив багатьох експлуатаційних факторів на енергоспоживання тяговим рухомим складом та шкоду, що ним наноситься навколишньому середовищу протягом життєвого циклу. Це дозволило визначити енергетичну складову техніко-економічних показників функціонування існуючих типів тягового рухомого складу з урахуванням виду та умов експлуатаційної роботи Адекватність розроблених моделей підтверджена фактичними даними експлуатації сучасних локомотивів 2ТЕ116, ТЕП70, ТЕП150, ВЛ80с, ЧС4, ЧМЕ3 та електропоїздів ЕР9п і ЕПЛ9т.

5. Розроблений метод визначення екологічних показників дозволив визначити шкоду, яка наноситься навколишньому середовищу викидами шкідливих речовин магістральними та маневровими тепловозами, згідно з діючими нормативами та у відповідності до умов їх експлуатації і технічного стану протягом життєвого циклу. Аналіз питомого середньо-експлуатаційного викиду шкідливих речовин NО_х та СО, що викидаються у навколишнє середовище із вихлопними газами дизелем тепловоза ТЕП70 та ТЕП150, вказує на переваги тепловоза ТЕП150, які складають від 11 % до 47 % в залежності від дільничної швидкості. Показано, що найменший викид шкідливих речовин цими серіями тепловозів у пасажирському русі відповідає дільничній швидкості 50-55 км/год.

6. Розроблена система питомих середньо-експлуатаційних техніко-економічних та екологічних показників дозволяє використати її при прийнятті рішень про довгостроковий варіант оновлення тягового рухомого складу з урахуванням його технічних характеристик, регіону та умов експлуатації протягом життєвого циклу.

7. Застосування розробленої системи питомих середньо-експлуатаційних техніко-економічних та екологічних показників дозволило рекомендувати режими найбільш ефективного застосування існуючого тягового рухомого складу. Встановлено, що для умов пасажирського руху найбільша середньо-експлуатаційна ефективність використання існуючої тепловозної тяги досягається при технічній швидкості 58-62 км/год, електровозної тяги - 80-85 км/год. Для умов швидкісного пасажирського руху відповідно - 90-95 та 100-105 км/год. Підвищення середньої маси вантажного поїзду на 10 % дозволяє підвищити середньо-експлуатаційну ефективність використання тепловозної тяги на 7,7 %, а електровозної тяги на 6,1 %. Підвищення населеності електропоїзда на 10 % сприяє підвищенню середньо-експлуатаційної ефективності його використання на 8,9 %. Підвищення годинної переробки вагонів маневровим тепловозом серії ЧМЕ3 на 10 % збільшує середньо-експлуатаційну ефективність його використання на 6,8 % при роботі на маневровій гірці та на 8,3% при виконанні вивізної роботи.

8. Практичне використання розробленої методології дозволило науково обґрунтувати:

- виробництво та застосування для залізниць України сучасного вітчизняного маневрового тепловоза серії ТЕМ103 потужністю 588 кВт та ТЕМ104 потужністю 882 кВт, а також рекомендовану ціну на них, яка забезпечить вигідність інтересів як виробника, так і користувача. Економічний ефект запропонованих розробок складає понад 800 тис. грн.;

- доцільність модернізації маневрового тепловоза серії ЧМЕ3 за рахунок його оснащення сучасним тепловозним двигуном Caterpillar і рекомендувати використання тепловозу цієї серії за умовами сортування вагонів на маневровій горці при значному їх завантаженні, а при виконанні вивізної роботи з кар'єру з технічною швидкістю більше 23-25 км/год та збільшенні кількості вагонів у поїзді до 35-40. Аналіз результатів, які було отримано у процесі дослідження впливу факторів експлуатації на ефективність використання модернізованого тепловоза, показав, що для подальшого розвитку цього технічного заходу слід переглянути та оптимізувати систему поточного ремонту та технічного обслуговування локомотива протягом життєвого циклу. Економічний ефект запропонованих розробок складає біля 891 тис. грн.;

- доцільність використання електропоїзда серії ЕПЛ9т у приміському та регіональному сполученнях. Електропоїзд цієї серії дозволяє отримати середньо-експлуатаційний виробіток на 13 % вище, а матеріаломісткість на 12,6 % нижче в порівнянні з електропоїздом серії ЕР9п в приміському русі, а в регіональному сполучені відповідно, на 12,5 % та на 4,3 %. При незначній різниці середньо-експлуатаційної ефективності використання електропоїздів вказаних серій у приміському русі, в регіональному сполучені цей показник для електропоїзда серії ЕР9п на 10,3 % вище відносно електропоїзда серії ЕПЛ9т. Економічний ефект запропонованих розробок складає 7000 тис. грн. за життєвий цикл;

- доцільність реструктуризації виробничої діяльності локомотивного депо Сватово Донецької залізниці - цей організаційно-технічний захід сприяв зменшенню вартості життєвого циклу маневрового тепловоза серії ЧМЕ3 на 7,6 %.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Калабухін Ю.Є. Економічна ефективність дизелів вітчизняного виробництва для тепловозного парку України / А. Д. Лашко, Ю. Є. Калабухін, А. П. Фалендиш // Міжвуз. зб. наукових праць ХарДАЗТ. 1999. Вип. 34. С. 43-46.

2. Калабухін Ю. Є. Визначення вартості життєвого циклу маневрових тепловозів / Ю. Є. Калабухін, А. П. Фалендиш // Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля. 2005. №8 (90). Ч. 2. С. 239-242.

3. Калабухін Ю.Є. Визначення економії експлуатаційних витрат маневрових тепловозів / Ю. Є. Калабухін, А. П. Фалендиш // Зб. наук. праць. Х.: УкрДАЗТ. 2003. Вип. 54. С. 127-132.

4. Калабухін Ю. Є. Результати оцінки економічних переваг використання маневрових тепловозів вітчизняного виробництва / Ю. Є. Калабухін, А. П. Фалендиш // Вісник економіки транспорту і промисловості: зб. наук.-практ. статей. / УкрДАЗТ. 2003. Вип. 4. С. 92-97.

5. Удосконалення методології визначення експлуатаційних витрат на залізничному транспорті як передумова його реформування / М. І. Данько, Ю. Є. Калабухін, Є. І. Балака, О. В. Семенцова // Залізничний транспорт України. 2007. №6. С. 3-5.

6. Калабухін Ю. Є. Економічне оцінювання використання модернізованих буксових вузлів вантажних вагонів / Ю. Є. Калабухін, І. Е. Мартинов // Міжвуз. зб. наук. праць / ХарДАЗТ. 2000. Вип. 42. С. 26-30.

7. Калабухін Ю. Є. До питання оцінки ефективності удосконалення букс вантажних вагонів / Ю. Є. Калабухін, І. Е. Мартинов // Зб. наук. праць КУЕТТ. Сер. «Транспортні системи і технології». 2003. Вип. 1-2. С. 54-59.

8. К вопросу внедрения вагонных букс с коническими роликоподшипниками / А. Д. Лашко, В. В. Мархай, Ю. Е. Калабухин и др. // Залізничний транспорт України. 2006. № 2. С. 17-19.

9. Калабухин Ю. Е. Внедрение скоростного движения как способ повышения конкурентоспособности железных дорог / Ю. Е. Калабухин, М.А. Еремина // Вісник економіки транспорту і промисловості: зб. наук.-практ. статей. / УкрДАЗТ. 2006. Вип. 13. С. 148-151.

10. Калабухін Ю. Є. До питання визначення економічних переваг використання маневрових тепловозів / Ю. Є. Калабухін // Вісник економіки транспорту і промисловості. Х. 2003. Вип. 3. С. 70-73.

11. Калабухін Ю. Є. Застосування методології планування експерименту для математичного моделювання енерговитрат тягового рухомого складу на тягу поїздів / Ю. Є. Калабухін // Вісник економіки транспорту і промисловості. Х. 2007. Вип. 17. С. 187-196.

12. Калабухін Ю. Є. Теоретичні положення визначення вартості життєвого циклу тягового рухомого складу / Ю. Є. Калабухін // Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. ак. В. Лазаряна, 2008. Вип. 24. С. 221-225.

13. Калабухін Ю. Є. Показники ефективності використання тягового рухомого складу на основі даних вартості життєвого циклу / Ю. Є. Калабухін // Зб. наук. праць. Х.: УкрДАЗТ. 2008. Вип. 99. С. 28-34.

14. Калабухін Ю. Є. Аналіз сучасного стану тягового рухомого складу залізниць України / Ю. Є. Калабухін // Локомотив-информ. 2008. № 11. С. 4-5.

15. Калабухін Ю.Є. Аналіз сучасних підходів до оцінки техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу на основі вартості життєвого циклу / А. П. Фалендиш, Ю. Є. Калабухін, С. Г. Грищенко // Зб. Наукових праць. Харків: УкрДАЗТ, 2009. Вип. 107. С. 5-11.

16. Калабухін Ю.Є. Методологія та результати оцінки техніко-економічних показників роботи магістральних локомотивів при пасажирських перевезеннях / М. І. Данько, Ю. Є. Калабухін // Зб. наукових праць. Х.: УкрДАЗТ. 2009. Вип. 102. С. 191-201.

17. Калабухін Ю. Є. Методологія та результати оцінки техніко-економічних показників використання сучасних маневрових тепловозів для виконання вивізної роботи / Ю. Є. Калабухін // Зб. наукових праць. Х.: УкрДАЗТ. 2009. Вип. 108. С. 36-44.

18. Калабухін Ю. Є. Методологія та результати оцінки техніко-економічних показників використання сучасних маневрових тепловозів для роботи на маневровій горці / Ю. Є. Калабухін // Зб. наукових праць. Х.: УкрДАЗТ. 2009. Вип. 110. С. 19-30.

19. Калабухін Ю. Є. Методологія оцінки екологічних показників функціонування магістральних тепловозів / Ю. Є. Калабухін // Вісник Східноукраїнського національного університету ім.. В. Даля. 2009. №4 (134). Ч. 2. С. 88-95.

20. Калабухін Ю. Є. Методологія та результати оцінки техніко-економічних показників роботи магістрального локомотива при переміщенні вантажного поїзду / Ю. Є. Калабухін // Вісник Східноукраїнського національного університету ім.. В. Даля // № 2 (132), 2009. С. 157-163.

21. Калабухін Ю. Є. Застосування методології планування експерименту для математичного моделювання витрат палива маневровим тепловозом. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті / Ю. Є. Калабухін // №5-6. 2009. С. 90-92.

22. Калабухін, Ю. Є. Методологія та результати оцінки техніко-економічних показників використання сучасних електропоїздів з урахуванням життєвого циклу /А. П. Фалендиш, С. Г. Грищенко // Вісник Східноукраїнського національного університету ім.. В. Даля. 2009. №4 (134). Ч. 1. С. 193-199.

23. Калабухін Ю. Є. Теоретичні положення оновлення тягового рухомого складу з урахуванням життєвого циклу / Е. Д. Тартаковський // Зб. наукових праць. Х.: УкрДАЗТ. 2009. Вип. 111. С. 106-120.

24. Калабухін Ю.Є. Удосконалення методу розрахунку експлуатаційних витрат пасажирських залізничних перевезень / М. О. Ерьоміна, Ю. Є. Калабухін // Зб. наукових праць. Дніпропетровський національний університет. 2009. Вип. 254. Том VI. С. 1401-1405.

25. Калабухин Ю. Е. Экономическая оценка организации капитального ремонта в условиях локомотивного депо / Ю. Е. Калабухин, Г.Е. Шаркова // Локомотив-информ. 2007. Август. С. 9-11.

Додатково матеріали дисертаційної роботи викладено в роботах:

26. Калабухин Ю. Е. Применение методики оценки технико-экономических показателей обновляемого тягового подвижного состава для ППЖТ / Э. Д. Тартаковский, Ю. Е. Калабухин, А. П. Фалендыш // II науково-практична міжнародна конференція «Втілення наукоємних технологій на магистральному та промисловому залізничному транспорті». Алушта. 2006. С. 19.

27. Калабухин Ю. Е. Актуальность приведения в соответствие методики оценки технико-экономических показателей тягового подвижного состава современным требованиям / Ю. Е. Калабухин, Н. Н. Евич // Проблеми економіки транспорту: Тези доповідей VII Міжнародної наукової конференції. Дніпропетровськ. 2008. С. 26.

28. Калабухин Ю. Е. Экономические проблемы использования скоростного движения в Украине / Ю. Е. Калабухин, М. А Еремина // Пробемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: Тезисы докладов LXVI международной научно-практической конференции. Днепропетровск. 2006. С. 389-390.

29. Калабухин Ю. Е. К вопросу повышения конкурентоспособности железнодорожного транспорта за счет организации скоростного движения. Тезисы докладов ІV Международной научной конференции «Проблемы экономики транспорта» / Ю. Е. Калабухин, М. А. Еремина // Днепропетровск. 2005. С. 59.

30. Калабухин Ю. Е. Целесообразность увеличения скорости на железнодорожном транспорте. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті / Ю. Е. Калабухин, М. А. Еремина // №5. 2005. С. 113.

31. Калабухін Ю. Є. Ключова роль міжнародних транспортних коридорів в розвитку транспорту та економіки України. / Ю. Є. Калабухін, Н. М. Каменева // Вісник економіки транспорту і промисловості. Харків: 2004. Спецвипуск. С. 82-83.

32. Калабухін Ю. Є. Економіко-математичне моделювання експлуатаційних витрат на тягу поїздів / Ю. Є. Калабухін // Тезисы докладов VI Международной научной конференции «Проблемы экономики транспорта». Днепропетровск. 2007. С. 57.

33. Калабухін Ю. Є. Математичне моделювання витрат енергоресурсів на тягу поїздів. Материалы Третьей международной научно-практической конференции «Проблемы экономики и управления на железнодорожном транспорте - ЭКУЖТ 2008» / Ю. Є. Калабухін // Киев. 2008. С. 293-294.

34. Калабухин Ю. Е. Аналитические предпосылки реструктуризации локомотивного хозяйства железных дорог Украины. Тези доповідей на 3-й міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми міжнародних транспортних коридорів та єдиної транспортної системи України» / Ю. Е. Калабухин //Вісник економіки транспорту і промисловості. Харків: 2007. Вип. 18. С. 112-113.

35. Калабухін Ю. Є. Урахування тягово-енергетичних особливостей локомотива як удосконалення методу одиничних витратних ставок. Тези доповідей на 4-й міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми міжнародних транспортних коридорів та єдиної транспортної системи України» / Ю. Є. Калабухін // Вісник економіки транспорту і промисловості. Харків: 2008. Вип. 22. С. 56.

36. Калабухин Ю. Е. Анализ технико-экономических предпосылок организации международного скоростного движения. Тези доповідей на 2-й міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми міждународних транспортних коридорів та єдиної транспортної системи України» / Ю. Е. Калабухин, М. А Еремина // Вісник економіки транспорту і промисловості. Харків: 2006. Вип. 14. С. 54-55.

37. Калабухін Ю. Є. Результати дослідження ефективності модернізації маневрового тепловоза ЧМЕ3 / Е. Д. Тартаковський, А. П. Фалендиш, Ю. Є. Калабухін // Зб. наукових праць. Х.: УкрДАЗТ. 2009. Вип. 108. С. 5-9.

38. Зонов В. Д., Данько М. І., Данько В. М., Калабухін Ю. Є., Сахно М. М. Методика проведення енергетичного аудиту локомотивного депо. Затверджено Наказом Укрзалізниці від 02.06.2006 р. №419-ЦЗ. Київ. 2006. 155 с.

АНОТАЦІЯ

Калабухін Ю.Є. Удосконалення методології визначення техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу з урахуванням життєвого циклу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.07 - рухомий склад залізниць та тяга поїздів; Українська державна академія залізничного транспорту; Харків, 2010 р.

Дисертація містить теоретичні основи та методологічні положення визначення техніко-економічних показників функціонування тягового рухомого складу з урахуванням життєвого циклу у відповідності до умов експлуатації, системи поточного ремонту та технічного обслуговування. На основі систематизації та оцінки складових циклу було сформовано науковий підхід, який дозволяє обґрунтувати доцільність та вигідність проектів оновлення залізничної техніки з урахуванням можливих змін її стану протягом цього періоду. Такий підхід дозволяє урахувати інтереси всіх учасників цього складного процесу, а саме тих, хто: розробляє нову, прогресивну техніку; постачає виробника нової техніки сучасними комплектуючими вузлами та деталями; експлуатує, обслуговує і виконує усі види поточного ремонту; а також для тих, хто буде в подальшому здійснювати її капітальний ремонт та модернізацію.

Ключові слова: тяговий рухомий склад, знос, оновлення, характеристики локомотива, тяга поїздів, експлуатація, поточний ремонт та технічне обслуговування, надійність, життєвий цикл, витрати.

АННОТАЦИЯ

Калабухин Ю.Е. Усовершенствование методологии определения технико-экономических показателей функционирования тягового подвижного состава с учетом жизненного цикла. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.22.07 - подвижной состав железных дорог та тяга поездов; Украинская государственная академия железнодорожного транспорта; Харьков, 2010 г.

Диссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы усовершенствования методологии определения технико-экономических показателей функционирования тягового подвижного состава с учетом жизненного цикла.

Функционирование тягового подвижного состава представляет собой сложную динамическую систему со стохастическими связями между ее элементами и с другими системами. Поэтому технико-экономические показатели, которые, по своей сути, являются количественной и качественной оценкой этого процесса, должны отражать динамику изменения системы в течение жизненного цикла и вероятность ее внутренних и внешних связей. На основе систематизации составляющих жизненного цикла в соответствии: с вариантами приобретения; видом эксплуатационной работы; видом работ по содержанию в технически исправном состоянии; видом работ по восстановлению технического ресурса и модернизации; утилизацией тяговой единицы был сформирован научный подход определения технико-экономических показателей функционирования тягового подвижного состава, который позволяет обосновать целесообразность и выгодность проектов обновления железнодорожной техники с учетом возможных изменений ее состояния в течение этого периода. Такой подход позволяет учесть интересы всех участников этого сложного процесса, а именно тех, кто: производит новую, прогрессивную технику; обеспечивает производителя новой техники современными комплектующими узлами и деталями; эксплуатирует, обслуживает и выполняет все виды текущего ремонта, а также тех, кто будет в дальнейшем осуществлять ее капитальный ремонт и модернизацию.

Систематизация жизненного цикла тягового подвижного состава позволила выделить три основных этапа. В некоторый момент времени t тяговая единица может находиться в состоянии одного из этапов. Характер перехода тяговой единицы из одного состояния самого продолжительного II этапа - этапа эксплуатации - в другое является марковским. Система дифференциальных уравнений Колмогорова в этом случае определяется начальными вероятностями состояний и матрицей переходных вероятностей и может быть построена с помощью графа состояний.

Количественной оценкой эффективности каждого состояния жизненного цикла тягового подвижного состава являются соответствующие технико-экономические показатели и уровень потребления энергетических, материальных и трудовых ресурсов. Показателем, обобщающим этот уровень с учетом динамики изменения технико-экономических показателей и вероятностей перехода из одного состояния в другое в течение жизненного цикла, является показатель стоимости жизненного цикла LCC_Т.

Значения вероятности нахождения тяговой единицы в определенном состоянии II этапа в момент времени t, которое получено с помощью решения системы дифференциальных уравнений Колмогорова, удельные расходы всех видов ресурсов на единицу состояния (с учетом дисконтирования) определяют стоимость этого этапа жизненного цикла. Для определения удельных расходов энергетических, материальных и трудовых ресурсов на единицу состояния II этапа жизненного цикла тяговой единицы был разработан метод, учитывающий ее технический уровень, условия эксплуатации, особенности системы текущего ремонта и технического обслуживания. Учитывая экологические требования, был разработан метод определения экологической составляющей оценки функционирования тягового подвижного состава. В основу предлагаемых методов были положены разработанные многофакторные математические модели удельного расхода энергоресурсов на тягу поездов существующими типами тягового подвижного состава с учетом вида и условий эксплуатационной работы, а также удельных выбросов вредных веществ тепловозами. Для построения этих моделей были использованы методы тяговых расчетов и планирования эксперимента.

Ежегодная составляющая стоимости жизненного цикла LCC_t определяется, исходя из годовых объемов эксплуатационной работы тяговой единицы, с учетом возможных ее состояний в течение этого периода, и удельных расходов всех видов ресурсов на единицу этой работы. Результатом расчетов данного метода является определение стоимости жизненного цикла тяговой единицы LCC_Т, а также расход энергетических, материальных и трудовых ресурсов для ее функционирования за весь период.

Значения стоимости жизненного цикла тяговой единицы, а также суммарный расход энергетических, материальных и трудовых ресурсов для ее функционирования за весь период, позволили разработать систему удельных среднеэксплуатационных технико-экономических и экологических показателей. Данная система была использована для комплексного сравнительного анализа и выбора технического решения альтернативных вариантов обновления тягового подвижного состава, а также для выработки рекомендаций по повышению эффективности его использования с учетом технических характеристик, региона и условий эксплуатации в течение жизненного цикла.

Ключевые слова: тяговый подвижной состав, износ, обновление, характеристики локомотива, тяга поездов, эксплуатация, текущий ремонт и техническое обслуживание, надежность, жизненный цикл, расходы.

THE SUMMARY

Kalabuhin Y. E. Improvement of methodology for determination of technical and economic indicators of traction rolling stock functioning taking into account life cycle - the manuscript.

The thesis for the scientific degree of Doctor of Engineering Sciences on speciality 05.22.07 - Railway Rolling Stock and Train Haulage; Ukrainian State Academy of Railway Transport; Kharkov, 2010.

The thesis contains theoretical bases and methodological positions for determination of technical and economic indicators of traction rolling stock functioning taking into account life cycle according to service conditions, operating repair and maintenance service systems. On the basis of cycle components classification and estimation, the scientific approach was created which allows substantiating the expediency and profitability of projects for railway machinery updating taking into account possible changes in its condition during this period. Such approach allows considering the interests of all participants of this complicated process, namely those who manufacture state-of-the-art machinery and those who will carry out its major repairs and modernization in future; provides the manufacturer of new machinery with modern component assemblies and details; allows operating, maintaining and performing all kinds of operating repair.

Key words: traction rolling stock, wear, updating, locomotive characteristics, train haulage, operation, operating repair and maintenance service, reliability, life cycle, expenses.

Размещено на Allbest.ru