Теоретические предпосылки совершенствования маршрутно-логистической схемы сбора и вывоза твёрдых бытовых отходов на основе зональной кластеризации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теоретические предпосылки совершенствования маршрутно-логистической схемы сбора и вывоза твёрдых бытовых отходов на основе зональной кластеризации

Любимов И.И.,

Сологуб В.А.,

Попова А.В.

В отличие от комплексных региональных систем управления всеми видами отходов, характерных для уровня субъектов РФ, муниципальные системы в основном ориентированы на бытовые отходы [1]. При этом они достаточно однотипны, что позволяет рассматривать их на конкретных примерах (в нашем случае - на примере муниципальных образований Оренбургской области).

Наиболее широкий подход к формированию таких систем отмечается в городах, являющихся областными центрами, поэтому дадим анализ муниципальной системы управления отходами на примере г. Оренбурга.

В Оренбурге действует постановление от 28 февраля 2006 г. N 16 утвержденное Оренбургским городским Советом "Об утверждении Правил содержания и благоустройства города Оренбурга" [2].

Муниципальная система регулирует отношения по управлению в области обращения с отходами в общем виде данная система представлена на рисунке 1, организационные мероприятия на территории города, обеспечение контроля в области обращения с отходами. Она направлена на исполнение юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями города, в процессе деятельности которых образуются отходы, следующих положений законодательства в области обращения с отходами.

Рисунок 1 - Структура взаимоотношений в области сбора и вывоза ТБО

В результате жизнедеятельности населенного пункта образуются твердые бытовые отходы (ТБО). Нормальное функционирование населенного пункта, а именно, санитарно-гигиеническая обстановка, экологическая обстановка, социально-экономическая обстановка, эстетика населенного пункта и пр. зависят от своевременного сбора и вывоза ТБО.

С другой стороны, процесс сбора и вывоза ТБО, должен осуществляться с наименьшими трудовыми и материальными затратами.

Объем образования ТБО зависит от множества факторов (плотность населения, сезонность и т.д.). В условиях постоянно меняющегося спроса на сбор и вывоз ТБО возникает проблема адаптации структуры подвижного состава и режимов его работы к внешним изменяющимся условиям, которые характеризуются интенсивностью образования отходов, температурой ОС, свойствами ТБО (период разложения и т.д.), а также требованиями к производственно-технической базе, стоимостью горюче-смазочных материалов, энергоносителей, автотранспортных средств и оборудования.

Вариация объёмов перевозок ТБО предопределяет использование соответствующих типов, количества подвижного состава и способов организации маршрутно-логистической схемы вывоза ТБО, обеспечивающих социальные потребности населенного пункта, санитарно-эпидемиологические и экологические показатели в заданных условиях эксплуатации с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Решение задач оптимизации парка и логистической схемы сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории населенного пункта на современном этапе может быть успешно реализовано только на основе использования современных наукоёмких информационных технологий, в основу которых положены достижения отечественных и зарубежных ученых. Существующие же в настоящее время методы не обладают достаточной гибкостью по отношению к внешним изменяющимся условиям.

Таким образом, проблема создания новых и развития существующих методов формирования парка транспортных средств и логистической схемы сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории населенного пункта является актуальной.

Цель исследования - повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств, осуществляющих сбор и вывоз твердых бытовых отходов. бытовой перевозка экологический

Основные задачи исследования: анализ состояния вопроса; обоснование критерия эффективности сбора и вывоза ТБО; формирование математической модели взаимосвязи параметров парка АТС с критерием эффективности сбора и вывоза ТБО; формирование логистической схемы сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории населенного пункта; экспериментальное установление взаимосвязи параметров парка АТС с критерием эффективности сбора и вывоза ТБО; оценка экономической эффективности использования результатов теоретического и экспериментального исследования.

Объект исследования - процесс сбор и вывоза ТБО с территории населенного пункта.

Предмет исследования - закономерности изменения структуры парка транспортных средств и маршрутно-логистической схемы от характеристики и объема ТБО.

Научная новизна работы заключается в установлении закономерностей влияния характеристики и объема ТБО на структуру парка транспортных средств и маршрутно-логистическую схему сбора и вывоза ТБО, которые заключаются в:

- теоретическом обосновании критерия эффективности сбора и вывоза ТБО;

- формировании математической модели взаимосвязи параметров парка АТС с критерием эффективности сбора и вывоза ТБО;

- формировании логистической схемы сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории населенного пункта;

- экспериментальном установлении взаимосвязи параметров парка АТС с критерием эффективности сбора и вывоза ТБО.

Практическая значимость. Полученные результаты теоретического и экспериментального исследований используются на практике для обеспечения качества обслуживания населения в сфере сбора и вывоза твердых бытовых отходов основе оптимизации парка транспортных средств и логистической схемы сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории населенного пункта.

Основные положения исследования: формирование критерия эффективности сбора и вывоза ТБО; создание математической модели взаимосвязи параметров парка АТС с критерием эффективности сбора и вывоза ТБО; формирование логистической схемы сбора и вывоза твердых бытовых отходов с территории населенного пункта; получение экспериментальных взаимосвязей установления взаимосвязи параметров парка АТС с критерием эффективности сбора и вывоза ТБО.

Направление эффективности функционирования автотранспортной системы занимается множество учёных [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,13], труды которых посвящены методам оценки показателей, влияющих на эффективность работы транспорта.

Проблема совершенствования эффективности функционирования сложных технических систем, в том числе автотранспортная система сбора и вывоза ТБО, в настоящее время становится достаточно острой. Причиной этого является то, что внешние по отношению к автотранспортному предприятию условия становятся более неустойчивыми и быстро изменяющимися, а требования, предъявляемые к качеству функционирования систем, растут.

Теория организации функционирования сложных систем берёт своё начало из предположения о закрытой (изолированной от окружения) системе. Опираясь на принцип каузальности, согласно которому каждое явление имеет причину и одновременно есть причина другого явления, а также иерархию построения сложных систем.

В работе [12], прямо указывается, что современная теория организации и эффективного воздействия должна быть основана главным образом на принципе открытости системы. Таким образом была обоснована и сформулирована необходимость перехода от "закрытых" к "открытым" моделям сложных систем, к которым относится автотранспортная система.

Основной причиной, влияющей на недостаточно частое применение открытых моделей, является разделение знаний сотрудников предприятия, таким образом, чтобы их совместный труд привел к достижению поставленной цели. Каждый из них, являясь специалистом в узкой предметной области, должен действовать, исходя из общих целей организации, но при этом необходимо постоянное согласование своих частных решений с результатами работы всего коллектива. В крупных автотранспортных предприятиях осуществление такой согласованной деятельности превратилось в одну из самых трудноразрешимых проблем.

Таким образом, проблему создания теории эффективного функционирования открытых систем, в том числе и для автотранспортной системы, можно считать актуальной и требующей решения.

И здесь, на наш взгляд, насущной необходимостью является применение методов программно - целевого планирования - классификация задач функционирования автотранспортной системы и нахождения частных решений этих конкретных задач. Разнообразие типов объектов, целей, состояний внешней среды, ограничений создаёт большое число типов подобных задач. Поэтому созданию теории функционирования автотранспортной системы должен предшествовать этап моделирования бизнес - функций разных типов.

Как уже указывалось ранее, в современных условиях, когда быстро меняется ситуация во внешнем окружении, традиционные методы, базирующиеся на "бюрократических" принципах, зачастую неэффективны, и автотранспортные предприятия теряют рентабельность, а вследствие чего и конкурентоспособность. Всё это вызвало необходимость изменения принципов повышения эффективности функционирования современных технических систем.

Одним из этапов развития новых подходов к повышению эффективности функционирования сложных технических систем является РБФ (Реинжиниринг бизнес-функций). Реинжиниринг бизнес - функций является одним из методов программно - целевого планирования. Самое ныне известное определение РБФ - это фундаментальное переосмысление и радикальная реконструкция бизнес-функций с целью достижения драматических улучшений в критически важных критериях производительности, таких как стоимость, качество, услуги, скорость".

Реорганизация бизнес-функций - это очень мощный инструмент настройки производственной деятельности, и, уходя корнями в отечественную дисциплину "научная организация труда" (НОТ), появился вновь на российской авансцене в обличии концепций SADT, методологии АВС, европейских стандартов ISO 9001.

Цель реинжиниринга - порвать со старыми правилами организации и ведения производственно - хозяйственной деятельности автотранспортной системы.

При анализе тенденций развития повышения эффективности функционирования сложных технических систем следует рассмотреть ещё одно перспективное направление программно - целевого планирования, носящее название Согласованная инженерная деятельность (СИД) - concurrent engineering по терминологии, принятой в США, или же simultaneous engineering по европейской терминологии - предусматривает на стадии проектирования учет факторов всего жизненного цикла изделия (производственных факторов, особенностей сборки, испытаний и технического обслуживания).

Крупные компании ("Дженерал Электрик", "Дженерал Моторс", "Боинг", "Пратт и Уитни", АО "АВТОВАЗ") приступили к разработке долгосрочных программ практического применения компонентов СИД [11].

Причины и цели использования СИД представлены на рисунке 2.

1 - приказ руководства; 2 - уменьшение времени разработки; 3 - сокращение общей стоимости; 4 - сокращение стоимости проектирования; 5 - наличие СИД у конкурентов; 6 - требования потребителя; 7 - обеспечение конкурентоспособности; 8 - повышение качества изделия; 9 - прочие.

Рисунок 2 - Причины и цели использования СИД на автотранспортных предприятиях

Практически реализация СИД связана с решением трех взаимосвязанных проблем: реорганизации управления, мотивации инженеров и интеграции знаний.

Таким образом, всё вышеприведённое подтверждает ранее сделанный вывод о том, что новые теории повышения эффективности функционирования сложных технических систем базируются на трёх основных положениях: программно целевые принципы - главная цель управления - повышение эффективности работы автотранспортной системы; переход к концепции щадящего производства, идея диктатуры потребителя, откуда переход к гибким структурам, методы централизованного воздействия и т.д.; возможности информационных технологий, позволяющих принципиально менять правила принятия решения.

Существуют хорошо отработанные методы "аналитического конструирования регуляторов" (АКОР), которые позволяют аналитически получать структуру и параметры систем функционирования предприятия. Методов АКОР много, они реализуют разные подходы, имеют достаточно хорошо развитые системы инструментального обеспечения, но все они являются неотъемлемой частью программно - целевого планирования.

Если рассматривать автотранспортная система как объект воздействия, то математическая формулировка задачи аналитического конструирования примет следующий вид (рисунок 3).

Рисунок 3 - Объект воздействия

Все методы аналитического конструирования, несмотря на их многообразие, сводятся к более общей интеллектуальной задаче Саймона, схема которой приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема интеллектуальной задачи реинжиниринга бизнес - функций автотранспортной системы

По нашему мнению, под эту формулировку подходят все известные методы АКОР.

На наш взгляд, разработка технологий повышения эффективности работы автотранспортной системы за счёт применения рациональной структуры парка на базе программно - целевых и логистических принципов является важной научной и хозяйственной проблемой, решению которой посвящена настоящая работа.

В фундаментальных науках, таких как кибернетика и системный анализ общее решение этой задачи существует. Однако многообразие задач, которые ставятся на автотранспортных предприятиях, по условию их функционирования, требует конкретизации видов моделей и методов повышения эффективности работы автотранспортной системы.

Необходимо отметить, что автотранспортная система является сложной технической системой с присущими ей подсистемами. Поэтому повышение эффективности функционирования автотранспортной системы неразрывно связано с управленческими воздействиями на подсистемы автотранспортной системы.

Список литературы

1. Бондаренко, Е.В. Предпосылки совершенствования организации городских пассажирских перевозок / Е.В. Бондаренко, И.И. Любимов, А.Н. Мельников, Н.А. Трубин // Прогрессивные технологии в транспортных системах: материалы XI Международной науч.-практ. конф. 24-26 апреля 2013 г., Оренбург / М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбургский гос. ун-т". - Оренбург, 2013. - С.65 - 68.

2. Бондаренко, Е.В. Анализ технических средств мониторинга автомобильных пассажирских перевозок / Е.В. Бондаренко, И.И. Любимов, А.Н. Мельников, Н.А. Трубин // Прогрессивные технологии в транспортных системах: материалы XI Международной науч.-практ. конф. 24-26 апреля 2013 г., Оренбург / М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбургский гос. ун-т". - Оренбург, 2013. - С.60 - 65.

3. Бондаренко, Е.В. Формирование цели и задач исследования адаптивного управления пассажирскими перевозками / Е.В. Бондаренко, И.И. Любимов, А.Н. Мельников, Н.А. Трубин // Прогрессивные технологии в транспортных системах: материалы XI Международной науч.-практ. конф. 24-26 апреля 2013 г., Оренбург / М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбургский гос. ун-т". - Оренбург, 2013. - С.69 - 71.

4. Любимов И.И., Методология выбора рациональной структуры подвижного состава городского пассажирского транспорта города Оренбурга / И.И. Любимов, Н.З. Султанов // Сборник: Проблемы эксплуатации систем транспорта Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Тюменский государственный нефтегазовый университет, Институт транспорта. 2009. - С. 182-184.

5. Любимов И.И., Эффективность эксплуатации автомобилей в условиях городских пассажирских перевозок / И.И. Любимов, Н.З. Султанов, А.П. Фот, А.Н. Мельников // Сборник: ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ Сборник докладов IX Российской научно-практической конференции. Редколлегия: Филатов М.И. (отв. редактор), Мельников А.Н. (отв. секретарь). 2009. С. 226-233.

6. Любимов И.И., Разработка методики обоснования количества и типа транспортных средств и контейнеров специализированного автотранспортного предприятия / И.И. Любимов // Научное обозрение. 2017. № 12. С. 97-101.

7. Султанов Н.З., Системный подход к анализу транспортных задач большой размерности / Н.З. Султанов, Б.А. Портников, И.И. Любимов // Сборник: Многопрофильный университет как региональный центр образования и науки Материалы всероссийской научно-практической конференции. Редколлегия: Кирьякова А.В., Летута С.Н., Проскурин А.Д.. 2009. С. 783-787.

8. Любимов И.И., Особенности функционирования городского пассажирского транспорта города Оренбурга / И.И. Любимов // Сборник: Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации Международная научная конференция, посвящённая 55-летию Оренбургского государственного университета. д.т.н., профессор А.И. Сердюк, д.т.н., профессор К.В. Щурин. 2010. С. 144-149.

9. Любимов И.И., Формирование функциональной модели автосети / И.И. Любимов // Сборник: Прогрессивные технологии в транспортных системах Десятая Международная научно-практическая конференция. Ответственный редактор Щурин К.В., ответственный секретарь Любимов И.И.. 2011. С. 199-202.

10. Любимов И.И., Повышение эффективности функционирования системы транспортного обслуживания населения / И.И. Любимов, А.Н. Мельников, Н.А. Трубин // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2017. № 11. С. 20-24.

11. Любимов И.И., Повышение эффективности функционирования специализированного АТП за счёт оптимизации количества и типа автотранспортно-контейнерного парка / И.И. Любимов, Н.З. Султанов // Автомобильная промышленность. 2018. № 3. С. 24-27.

12. Любимов И.И., Программно-целевое планирование как инструмент оптимизации транспортных процессов / И.И. Любимов, Н.З. Султанов, И.Т. Ковриков // В сборнике: Прогрессивные технологии в транспортных системах Редколлегия: Щурин К.В. (отв. редактор), Любимов И.И. (отв. секретарь). 2013. С. 345-350.

13. Любимов И.И., Разработка мероприятий по совершенствованию системы адаптивного управления автомобильными перевозками (на примере города Оренбурга) / И.И. Любимов, А.Н. Мельников, Н.А. Трубин // Сборник: Проектирование и управление автомобильными дорогами: Реформирование учебных программ в Российской Федерации. Разработка и внедрение магистерских программ в России Международная научно-практическая конференция. Ответственные редакторы: Рассоха В.И., Любимов И.И. 2014. С. 84-87.

Размещено на Allbest.ru