Формування маршрутів контейнерних перевезень у змішаному сполученні

Варшавець А.В.

Вступ. Перспективи стійкого розвитку транспорту в Європі пов'язують зі стимулюванням змішаних перевезень. Серед їх різновидів найбільшого поширення одержали контейнерні перевезення, які передбачають виконання значної частини сполучення залізничним транспортом, а місцевих перевезень - автомобільним.

На сьогоднішній день в умовах транспортного ринку перед залізницею стоїть важливе завдання щодо підвищення якості обслуговування, зокрема це стосується виконанню термінів доставки вантажів.

Система організації перевезень залізничним транспортом, яка прийнята на залізницях СНД, розроблялась з орієнтацією на постійно зростаючі обсяги перевезень і передбачала організацію відправницьких маршрутів при інтенсивності потоку більше 50 вагонів на добу і формуванні ділянкових потоків при меншій інтенсивності вагонопотоку. Тому в умовах зниження інтенсивності потягопотоку залізниць України втрачають як в кількісних, так і в якісних показниках роботи, що стосується і своєчасності доставки вантажів у зазначений строк. Невиконання нормативного терміну доставки спостерігається в середньому для 40-50% відправок залежно від їх виду, що обумовлено значним простоєм вагонів під накопиченням. План формування потягів, що існує сьогодні, передбачає чітку організацію вагонопотоків, що систематично заважає виконанню вимозі вантажовласника про своєчасність доставки. Таким чином, для успішного функціонування залізниці в умовах ринку необхідне забезпечення гнучкості у технології перевізного процесу. Так, залізничниками розробляються нові підходи до визначення составу (маси) формованого потягу [1, 2].

Мета роботи. На основі огляду літературних джерел проаналізувати існуючу систему організації вагонопотоків та запропонувати підхід щодо більш ефективної організації контейнерних перевезень, основане на визначенні раціональної кількості зупинок на маршруті.

Матеріал і результати дослідження. План формування вантажних потягів є складовою частиною системи організації вантажопотоків, що, в свою чергу, встановлює раціональну організацію маршрутних перевезень та найбільш економічні шляхи проходження вагонів.

На сьогоднішній день можна виділити наступні послідовні етапи розробки оптимального плану формування вантажних потяги:

1. Перш за все розробляються плани маршрутизації перевезень, згідно яких вагонопотоки організовують у потяги в пунктах навантаження вагонів з обов'язковим звільненням їх від переробки не менш, ніж на одній проміжній технічній станції. При цьому, в першу чергу, розглядається доцільність відправницьких маршрутів (сформованих одним або декількома вантажовідправниками на одній під'їзній колії), а потім - ступінчастих (утворених з вагонів, що навантажені різними вантажовідправниками на коліях однієї або декількох станцій). Основою для планування таких маршрутів є концентрація перевезень масових вантажів між економічними районами країни.

Залежно від потужності вантажопотоку відправницькі та ступінчасті маршрути формують призначенням на одну станцію (прямі маршрути), на одну дільницю чи з наступним їх розпиленням на найближчу до району вивантаження технічну станцію, де вагони отримують кінцеве призначення до станції вивантаження. Можлива також організація маршрутів на так званих заадресованих базах, до яких вагони прибувають без указівки станції призначення вантажу з метою отримання його при формуванні потяги.

Доставка вантажів прямими відправницькими маршрутами звичайно включає в себе додатковий час простою вагонів на станціях формування маршруту. Отже, збільшується і термін доставки вантажів. Відправницькі маршрути з наступним їх розпиленням ще більш тривалі, оскільки зі станцій розпилення вагони відправляються на станції призначення наскрізними, дільничними та місцевими потягами.

На шляху проходження можна зменшувати чи збільшувати склад потяги. Необхідно враховувати те, що у більшості випадків потяги поповнюються у сортувальному парку, тобто пропускаються через гірку, а це викликає значні витрати часу. З метою запобігання затримок потягів групи вагонів, що мають бути причеплені, формують заздалегідь.

2. Після розробки планів маршрутизації розраховуються мережеві плани формування одногрупних наскрізних потягів (сформованих із вагонів, що прямують на одну станцію призначення та проходять без переробки одну чи декілька попутних технічних станцій). Виділення якогось напряму вагонопотоку в окреме призначення викликає на станції формування додаткові витрати вагоно-годин на накопичення. В той же час виділений вагонопотік пройде одну чи декілька станцій без переробки, тобто на них буде економія вагоно-годин переробки. Таким чином, додатковий простій під накопиченням виправданий у випадку, якщо він менший, ніж загальний простій вагонів потягів з переробкою на технічних станціях. Цей принцип був висунутий ще на рубежі ХІХ-ХХ ст..

З одного боку дана умова формування потягів націлює на прискорення просування вагонопотоків та зменшення витрат на перевезення. Але при цьому нелогічно, що, чим гірше технічне оснащення і технологія роботи на попутних станціях, тим більш виправданим стає більший простій вагонів під накопиченням на станціях формування. Існуючий підхід не є доцільним, тому що заснований на співвідношенні деяких окремих показників, а не на зіставленні цілісних характеристик перевізного процесу.

3. Після розрахунку одногрупних наскрізних потягів виявляють доцільні групові потяги, що сформовані з вагонів декількох призначень, кожне з яких підібрано в окрему групу.

4. На заключному етапі здійснюється розрахунок плану формування місцевих потягів (в рамках однієї дільниці чи залізничного вузла), в процесі якого встановлюють доцільність призначення збірних, вивізних та передаточних потягів. Формування дільничних потягів, що проходять без переформування по одній дільниці між двома технічними станціями, при малому вагонопотоці значно збільшують вагоно-години накопичення. Якщо ж цей вагонопотік відправити зі збірними потягами, то час накопичення зменшується, проте уповільнюється просування потягів по дільниці.

З економічної точки зору формування потягів різних категорій (маршрутні, наскрізні, дільничні та інші), що відрізняються за термінами доставки вантажів, є забезпеченням просування вагонопотоків з найменшими витратами та за найкоротший час. Це положення вступає в протиріччя з прийнятою на залізниці практикою.

Необхідно також відмітити, що перевізному процесу на залізничному транспорті, що жорстко регламентується графіком руху, планом формування потягів, притаманна нерівномірність. Ця нерівномірність є одним з основних чинників, що впливає на терміни доставки вантажів. Одним з її пояснень є те, що між згаданими графіком і планом існує протиріччя - якщо перший вимагає, щоб потяги відправлялися точно у визначений час (і тоді ніякої нерівномірності не було б), то другий - визначає норми кількості вагонів у составах потягів, що формуються. Накопичення составів до цих норм, особливо при слабких, нерівномірних вагонопотоках, потребує додаткового часу, подовжує термін доставки, робить його непередбачуваним. Тому спеціалісти відзначають, що оптимізація нормативів плану формування потягів, зокрема составу (маси) потяги, графіку руху потягів (з урахуванням можливостей сучасних інформаційних технологій), вдосконалення управління вагонопотоками, у т.ч. упровадження адаптивного управління, є важливими напрямками вирішення проблем, що мають залізниці з термінами доставки вантажів.

Особливістю контейнерних залізничних перевезень є можливість формування маршрутних відправлень з частковим розвантаженням та довантаженням на шляху переміщення без повного розформування потягу. Однак, це питання не знайшло належного висвітлення в науковій літературі [3-5]. У зв'язку із цим нижче наведено метод удосконалення контейнерних перевезень, що полягає у визначенні оптимальної кількості проміжних зупинок на маршруті.

Збільшення кількості зупинок зменшує швидкість доставки, що викликає падіння ефективності перевезень, і відповідно, підвищення їх собівартості. Тому за критерій ефективності організації контейнерного маршруту приймемо сумарні витрати на перевезення. Таким чином, суть методики полягатиме у пошуку екстремуму (в даному випадку - мінімуму) функції, яка описує сумарні витрати на просування вагонопотоку, тобто задача зводиться до оптимізації цільової функції - приведених витрат.

Витрати перевезення в загальному вигляді визначаються:

, (1)

де - витрати на платформо-годину робочого парку в процесі доставки, грн.; - витрати на тягове обслуговування просування вагонопотоку, грн.; - витрати, пов'язані із затримкою контейнеропотоку між кінцевими станціями, грн.

Оскільки N - кількість проміжних зупинок - ціле число, то введемо показник частоти зупинок:

;;, (2)

де L - довжина залізничного маршруту, км; і - частка контейнерів на проміжних станціях у загальному потоці контейнерів на маршруті, ; - інтенсивність потоку контейнерів між кінцевими станціями маршруту; - середня інтенсивність контейнеропотоку на проміжних станціях; - тривалості накопичення контейнерів, год; - кількість перевезених контейнерів між кінцевими станціями.

Тоді, розписавши всі складові формули (1) та врахувавши умову (2), витрати перевезення матимуть вигляд:

, (3)

де n - кількість платформ у поїзді; - ділянкова швидкість, км/год; - витрати часу на вантажні роботи з контейнером, год; - додатковий час простою на технічних станціях маршруту, год; - собівартість локомотиво-годин, грн; - провізна плата за контейнер, грн.

Хоча мінімум цільової функції (3) можна знайти відомими аналітичними методами, для наочного відображення побудуємо графік залежності сумарних витрат від показника частоти зупинок (рис. 1). Для прикладу візьмемо данні маршруту комбінованого транспорту «Ярослав» (Київ - Славкув), на якому передбачено 2 зупинки в м. Козятині та м. Ковелі:

грн, n = 20 платф., конт., , грн, км/год, год, год, год, год, км та грн.

З рис. 1 видно, що для маршруту із зазначеними характеристиками можлива організація двох проміжних зупинок з частковим розвантаженням або довантаженням контейнерів, що підтверджує правильність розрахунків.

Аналітично оптимальний показник частоти зупинок, а отже, і оптимальну кількість проміжних зупинок на маршруті можна визначити за формулою:

. (4)

контейнерний перевезення залізниця маршрут

У роботі було також проаналізовано вплив тривалості накопичення на оптимальний показник частоти зупинок (рис. 2).

Висновки. У результаті виконаних досліджень виявлено, що теорія плану формування потягів в існуючому вигляді не переслідує мети прискорення як доставки вантажів, так і обігу вагонів.

На основі запропонованого методу вдосконалення контейнерних перевезень, установлено залежність оптимальної частоти зупинок від тривалості формування потягу за критерієм витрат коштів залізниці на перевезення. Зокрема показано, що на маршруті «Ярослав», довжиною 1028 км при тривалості накопичення контейнерів год доцільно робити дві проміжні зупинки, що підтверджується реальними даними. При збільшенні значення кількість зупинок буде відповідно збільшуватися.

Література

1. Миронюк І.В. Диференціація підходів до організації міжнародного транзиту вантажів // Залізничний транспорт України. - 2003. - № 2. - C. 2 - 4.

2. Миронюк І.В. Оптимальний розмір транспортної партії масових вантажів // Залізничний транспорт України. - 2003. - №3. - C. 8 - 11.

3. Акуличев В.М. Организация вагонопотоков - М: Транспорт, 1979. - 222 с.

4. Булкова В.К., Сметанин А.И., Архангельський Е.В. Система организации вагонопотоков. - М: Транспорт, 1988. - 222 с.

5. Акуличев В.М., Кирьянова О.С., Боровой Н.Е. Организация вагонопотоков и маршрутизация перевозок. - М: Транспорт, 1970. - 320 с.

6. Абрамов А.А. Управление эксплуатационной работой. Ч.1. Организация вагонопотоков: Учеб. пособие. - М.: РГОТУПС, 2001. - 144 с.

Размещено на Allbest.ru