автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Эффективность автомобильных перевозок в системах дорожного строительства

На правах рукописи

Куликов Алексей Викторович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК В СИСТЕМАХ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность 05.22.10 - эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 1998

1'абота выполнена на кафедре «Автомобильные перевоткн» Вол! оградскшо государственною техническою уштерснача

Научные руководители: Kaii.ui.ui технических паук, профессор Гудков В.А..

кап лила! (ехннческнх наук, профессор Вельможип ЛИ

Официальные оппонент: доктор технических паук, профессор Миротин Л I).

канди.пп технических наук, доцеш Комаров К).Я.

Ведущее предирияше П1 «Во.поградавтдор»

Зашша диссертации сосюигск 1998 г. и_5_часон на

«аседанн!! диссершшопною совета К 063.76.02 в Волгоградском

государственном техническом упиисрстею по адресу: 400066. г. Волгофзд. проспект В.И. Ленина. 28.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Волгофадскчж) госу дарственного технического университета.

Автореферат разделан0/% г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ожогин В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Возросшие требования к ".эффективному управлению нрошволством повышают роль автомобильного транспорта, что определяет необходимость разработки теоретических вопросов, направленных на повышение эффективности и управления эффективностью автомобильных перевозок. На современном папе вопрос повышения эффективности автомобильных перевозок производственных грузов должен решаться не только путем разработки и осуществления мероприятий, повышающих использование подвижного состава автомобильного транспорта, но и, главным образом, разработкой мероприятий, направлен них на удовлетворение потребностей обслуживаемых производственных организаций в перевозке грузов.

Большая доля научных разработок в области организации и управления автомобильным транспортом приходится на Московский государственный автомобильно-дорожный институт (технический университет МАЛИ-ТУ), Научно-исследовательский институт автомобильного транспорта НИИАТ, Волгоградский государственный технический университет ВГТУ, Саратовский государственный технический университет, Киевский автомобилыю-дорожный институт (технический университет КАДИ-ТУ) и др.

Неоценимый вклад в развитие отечественной науки в вопросах анализа и разработки методов повышения эффективности функционирования подвижного состава внесли работы Афанасьева Л.Л., Бронштейна Л.А., Великанова Д.П., Воркута А.И., Геронимуса Б.Л., Каниовского П.В., Лейдермана С.Р., Мнротина Л.Б. н многих других, но все они касались, как правило, только автомобильного транспорта.

Одним га способов повышения эффеетивности любого производства считается использование системного подхода в построении внутрипроизводственных систем. Однако существующий в настоящее время подход, направленный на оптимизацию отдельных звеньев и компонентов системы, не повышает общей эффективности производственной системы. Проблема состоит в том, чтобы определить, в каком режиме должны работать отдельные компоненты системы для получения общего максимального эффекта.

Повышение эффективности общественного производства за счет совмещения интересов автотранспортных предприятий с интересами общества является в настоящее время актуальной задачей.

Объектом исследования является перевозочный процесс грузового автомобильного транспорта в производственно-транспортных системах дорожного строит ельава.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является определение оптимального режима работы автотранспорта, характеризующего минимальные суммарные потери нрошводственно-транснортной системы при обслуживании дорожно-строительных предприяжй.

Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие основные задачи:

1. Разработка магемагической модели прогнозирования работы асфальтобе-тонно! о завода;

2. РазраГхлка методики оптимального функционирования нроизводственно-транснортной системы дорожного стротсльсша;

3. Определение показателя опенки работы транспорта в системе дорожного строительства:

4. Определение факторов влияющих иа показатель работы транспорта в системе дорожного стронгельсз ва.

Методологической основой диесер!анионной работы послужил системный подход с использованием аппарата математического, имитационного моделирования, включая алгоритмизацию и программную реализацию моделей на ЭВМ. В работе использованы методы теории вероятности и магемагической статистики, теории исследования операций, математического анапиа с применением вычислительной техники.

В качестве исходной информации использованы отчетные данные Дубовско-го. Ленинского дорожных ремонтно-строительных управлений ГП «Волгограаавтодор», отчеты государственного предприятия «Волгоградавтодор», а также данные собственных исследований.

Научная новизна. Заключается в том, что разработана методика оптимизации функционирования и определен показатель оценки работы автотранспорта в производственно-транспортной системе дорожного строительства. За показатель оценки эффективности работы принята нриведе/шая плотность входящего потока автомобилей на асфальтобетонный завод (АБЗ). Данный показатель характеризует не только коэффициент полезного действия производственного комплекса, непосредственно связанного с транспортным обслуживанием, но и режим работы транспорта, обеспечивающий минимальные потери всей системы.

Практическая ценность. Разработанная методика позволяет определить оптимальный режим работы производственно-транспортной системы дорожного

строительства, а показатель - приведенная плотность входящего потока автомобилем на ЛЬЗ, осуществлять контроль за выполнением этого режима работы.

Реализация работы. Разработанная методика но определению эффективного функционирования автомобильного транспорта в системах дорожного строительства использовалась Дубовским дорожным ремонтно-строительным управлением Г'П «Волгоградавтодор» при организации строительства и капитального ремонта автомобильной дороги федерального значения «Сызрапь-Саратов-Волгофад» и строительстве автопо;п>езда к с. Садки Дубовского района Волго1радской области. Л также данная методика использовалась Ленинским дорожным рсмонтно-строигсльным управлением ¡ II «Волгоградавтодор» с нелыо повышения эффективности работы не только автомобилей, но и всего асфальтобетонного укладочного комплекса.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 111 - международной научно-технической конференции «Концепция развития и высокие технологии производства и ремонта транспортных средств в условиях постиндустриальной экономики» (Оренбург - 1997 г.); на всероссийской научно-технической конференции «11овые технологии управления робототехническими и автотранспортными средствами» (Ставрополь - 1997 г.); на П. 111 - межвузовских научно-практических конференциях студентои и молодых ученых Волго(радской области (Волгоград - 1995, 1996 тт.); на 1 межвузовской гуманитарной научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (Волгоград - 1997 г.); на 33, 34 и 35 ежегодных научных конференциях в ВолгПУ (Волгоград - 1996, 1997, 1998 гг.).

Получено подтверждение ГП «Волгоградавтодор» о практической ценности разработанной методики по определению показателя оценки работы автомобильного транспорта в системах дорожного строительства как для автотранспорта, так и для организаций, занятых в дорожном строительстве.

Методика по определению режима работы автомобильного транспорта в системах дорожного строительства внедрена Дубовсклм дорожным ремонтно-строительным управлением ГТТ «Волгоградавтодор».

Модель для определения начального'запаса сырья на складе АБЗ, необходимого для выполнения годовой программы дорожных ремонтно-строительных работ внедрена Ленинским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП «Волгоградавтодор».

Публикации. По материалам исследования опубликовало шесть статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Общий объем работы

129 стр., в том числе'33 рисунка и 10 таблиц. Список литературы составляет 125 наименований, в том числе 4 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИИ РАБОТЫ

Первая глава носвяшеиа анализу состояния перевозки грузов автомобильным транспортом. В ней рассмотрено состояние иерсвоючиою процесса на автомобильном транспо{пе России Покашно. чю транспортыс проблемы, не мо/у» быть решены 01 дельной отраслью, а требуют совместных действий транспорта и производства. что предопределяе! необходимость ра«вития научных исследований с общесистемным подходом к оценке леяIе.11.1100и транспорта. Особое внимание уделено теорешческнм и практическим рафабожам путей совершенствования не-ревизочно! о процесса.

Были проанализированы теоретические концепции убавления производством (тейлоризм, линейное нршрачмнронаиис и системный подход). направленные на поиск более гибких нулей повышения эффективности производства и рационального использования ресурсов. Гели на всех предыдущих 'налах задачей управления было обеспечение максимальной зффектнвностн производства на каждом участке, го теперь на передний план выдвигаются вопросы, связанные с определением рациональных 1 ранни сиасмы ц оптимального режима работы подсистем, входящих в систему.

Научным принципом, положенным н основу работы, является системный подход.

Решение поставленных задач проводилось с помощью системного анализа, использовался аппарат магматического, имитационного моделирования, включая алшритмизацию и профаммную реализацию моделей на 'ЭВМ. В работе использованы методы теории вероятности и мак-магической статистики, теории исследования операций, математическою анализа с применением вычислительной техники

Глава завершается формулировкой пели и задач.

Во в торой главе приводится описание выбора объекта исследования. Критерием выбора принята максимальная транспортоемкость и максимальный удельный вес транспортных затрат в стоимости перевозимой продукции обслуживаемых предприятий. В качестве объекта для исследования выбраны дорожно-строительные организации.

В настоящей главе разработана математическая модель функционирования асфальтобетонного завода, алгоритм модели представлен на рис. 1.

Рис.1. Блок схема алгоритма модели функционирования АБЗ

Молель позволила определить начальный запас сырья, необходимого для запланированного ведения дорожно-строительных работ.

За критерии выбора величины начального запаса принята минимальная сумма потерь свя шишах с невыполнением заказов на производство асфальтобетонной смеси и затрат стланных с посганкон к содержанием запасов

Результаты моделирования показали. чю если на заводском екдаде в начальный момент рабочего периода onyiciH\ei сырье (на примере ipanim), то, в результате запаздывания снабжения, не выполняем 1рафик асфальтобетонных работ и нарушаются сроки окончания лих работ.

Для обеспечения ведения асфальтобеюнных работ с минимальными потерями на складе до обрыщи сезона рабш необходимо импь |равия 47 % oí ею годовой norpcGiкипи

Анализ резулыаюв моделирования рабшы асфалыобеюнною завода нод-гнерднл предположение о том. что в данной системе между завозом сырья и вывозом loioiion продукции oic\tct»\ct прямая связь. Для более объективной оценки функционирования транспорта в системах дорожного строительсгва необходимо результаты его работы рассма>ривать раздельно, как в подсистеме снабжения сырьем, так и в подсистеме произвола на и ебьма готовой продукции.

LV lpe.'-l-eñллаве излагаются исследования процесса выполнения асфальтобетонных работ. При исследовании выделены следующие папы:

1. Эти подачи подвижного состава под жмрузку.

2. Этап производства асфальтобетонной смеси

3. Этап погрузки.

4. Этап транспортирования.

5. Этап разгрузки.

6. Этап укладки объема (вьнружаемою из подвижного состава) асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком в дорожное полотно.

В табл. представлены закономерности распределений случайных величин этапов выполнения асфальтобетонных работ. Анализ закономерностей их распределения показывает, что они имеют вероятностный характер. Изменение числа работающих автомобилей в системе приводит к возрастанию или снижению продолжительности ожидания автомобилей в тмрузо-разгрузочных пунктах, изменению коэффициента полезного действия производственного и асфальтоукладочного комплексов. В результате возникают потерн производственного, транспортного и асфальтоукладочного комплексов связанные с простоями оборудования.

Для определения потерь был проведен эксперимент. Цель которого - определить соответствие аналитических расчетов.

Таблица

Закономерности распределений вероятностных величин

Наименование параметра

Закон распределения

Вид распределения

I

Входящий поток автомобилей в пункт погрузки

и!

Г

ш

м

Число адпмебипей. ед

Продолжительность времени элемента «ожидание пофузки»

ДО = 0,121^

«.4

10.1 В 0.2 !»,

Продогемпельмостъ, и«я

Продолжительность времени обслуживания автомобиля в производственном комплексе

/(г;') = 0,068е^П68'

о.з

| 02

! ' о

\

Продолжительность. кни

Продолжительность времени пребывания подвижного состава в этапах «перемещение груза» и «подачи подвижного состава»

ехр

(г-53,151)г 2(6,809)2

С <*

6,809ч/2лг

Продолжительность, ни

Продолжительность времени элемента «ожидание разгрузки»

Ьг-

ПрадогмигельнасгьГыим-

Продолжительносгь времени обслуживания автомобиля в асфаль-тоукладочном комплексе

/(/;') = 0,1

ч

Р 2 - й

Прсделж*гельмость,**|<н. "

Продолжительность времени этапа

«укладки» асфальтоукладчиком выгруженного объема асфальтобетонной смеси

/(/) = 0,081е~°'08"

= ь я а

Проаапютгелыюсгь, мин

Верификация метлики была проведена путем сопоставления результатов расчетов с данным», полученными в результат эксперимента на Дубовском ЛЬЗ.

Перед проведением эксперимента было определено минимальное число повторных наблюдений, необходимое для получения статистических характсрисшк этапов производственного процесса с требуемой точностью. Статистическая обработка полученных данных выполнялась по общепринятым методикам.

Сопостакленис аналитических н экспериментальных данных подтвердило адекватность методики, чю иллюстрпрус!, в час п юс in рис. 2. а также высокая достоверность согласования аналитических и экспериментальных данных по критерию %7 ■

ИНН) <>»«) 501 К) •кюо

3000 2(»0f» í (НХ) 0

i

К, ,, Л> ед

0.120 0.236 0.345 0.4-1 0.5% 0.М-1 0.680 0.73} 0.775 O.RO8 0.834 рп

Рис. 2. Итменение расчсжых н женерименгальпых потерь от простоев компонент прои зводстенио-траиспортной системы при ра (личном числе исполыуемых автомобилей:

- -о- - SA расчет: - -л- - -V< у расчет.

- -о- - Sai, , расчет. - -ж- - S расчет:

—s— эксперимент, —а— SA} эксперимент;

—о— Sjm(Эксперимент; —*— i' эксперимент.

Описывается разработанная методика определения оптимального режима функционирования транспорта а проитво/ктвенно-транспортной системе дорожного строительства. За критерии оптимальности принят минимум суммарных потерь, связанных с простоями компонентов, входящих в систему.

Суммарные потери связанные с простоями производственного, транспортного и асфальтоукяааочного комплексов определялись иэ следующей зависимости:

Р„2'об 2(1 -рп)

где Л 5 - суммарные потери производственно- транспорт ной системы, руб./час;

С4/1 - себестоимость использования одного часа производственного комплекса, руб./час;

рп- приведенная плотность входящего потока автомобилей при погрузке (коэффициогт использования погрузочного оборудования);

Сл - себестоимость использования одного автомобиле-часа, руб./час; Аколичество автомобилей, находящихся в эксплуатации в транспортном комплексе, ед.:

Ап- интенсивность входящего на гкмрузку потока автомобилей, ед./час;

интенсивность обслуживания в пункте погрузки, ед./час; /1)й - время оборота автомобиля, час;

Щ.С) -дисперсия времени обслуживания при погрузке, (час/ед.)2; СА 5- - себестоимость использования одного часа асфальтоукладочного комплекса, руб./час;

рр - приведенная плотность входящего потока аптомобнлей при разгрузке (коэффициент использования разгрузочного оборудования);

Яр - интенсивность входящего на разгрузку потока автомобилей, ед./час; //р - интенсивность обслуживания в пункте разгрузки, ед./час; [){Гр) - дисперсия времени обслуживания при разгрузке, (час/ед.)2. На рис.2 приведены значения расчетных и экспериментальных потерь от простоев компонент производственно-транспортной системы при различном числе работающих автомобилей (при различных значениях приведешюй плотности входящего потока автомобилей на асфальтобетонный завод).

Снижение значения рп приводит к потерям обслуживающего производства за счет времени простоя оборудования из-за отсутствия подвижного состава. Увеличение значения рп приводит к потерям автотранспортного предприятия из-за роста простоев подвижного состава в ожидание погрузочных работ.

Четвертая глава посвящена выбору критерия оптимальности работы производственно-транспортной системы дорожного строительства. Существующие по-

казатели оценки эффективности работы автомобильного транспорта: прибыль, рентабельность, производительность подвижною состава в тоннах и тонно-киломстрах, удельная производительность подвижного состава, себестоимость перевозок и другие не снятии с иоказаимями рабопл произволешенно!о и асфальт оукда.чомного комплексов. 11о)1ому необходим noKaiaic.ii. который учитывает совместные интересы транспорт и других компонент производственно-транспортной системы.

Для '»ффективио!о управления произволе 1ненно-транснорной системы важно определи!ь не только ошимальный режим работ всей системы, но и какой цк л ад должны виски и. в систему каждый из ее участников (гс. определим» режим раГнны каждого ее компонент).

Таким показателем, объективно харакюртуюмнм функционирование автомобильного транспорта в иронзводственпо-фанспоршон сиоемс дорожного строи 1сльс1ва, при выполнении массовых перевозок грузов, являс!ся приведенная пл0М10С1Ь входящею потока автомобилей в пункты по(рузки.

Установлено, что оптимальное значение'приведенной плонюсти входящего поюка автомобилей на АВ'З не зависит от .иины ездки с фузом, технической скорости движения и номинальной фузонодъемноои авюмобнлей используемых в транспормюм комплексе, а зависш главным обраюм ог соотношения себестоимости использования производственного комплекса и себестоимости использования транснортпото комшекса.

Изменение длины ездки с ф\том от 5 до 50 км. технической скорости от 20 до 60 км/ч, использования фузоиодъемности подвижного состава от 2.5 до 18 т приводит к колебаниям от имального значения приведенной плотности входящего потока в пределах ± 0,02 ог среднею значения ')т колебания являются результатом дискретною изменения числа авюмобилей используемых в транспортном комплексе.

Определения оптимального значения показателя приведенной плотности входящего потока автомобилей на Л КЗ. определяется из выражения (2)

где р'п - оптимальная приведенная плотность входящего потока автомобилей в пункт пофузки;

(2)

(3)

СА - себестоимость использования одного автомобиле-часа, руб./час; Л-, - количество автомобилей транспортного комплекса, ед.; Сп - себестоимость использования одного часа производственного ком цлекса, руб./час;

ца - и!ггенсивносгь обслуживания в пункте пофузки, ед./час; 'ой " время оборота автомобиля, час.

к себестоимости производственного комплекса

Рис. 3. Влияние отношения себестоимости использования транспортного комплекса к себестоимости использования производственного комплекса на оптимальное значение приведенной плотности входящего потока автомобилей; -о- ц„=20 ед./час, -о- ц„= 15 ед./час;

-а- ц„=10 ед./час; —х- р.п= 6 ед./час;

—я- )!„= 4 ед./час; -о- ц„= 2 ед./час.

На рис. 3 представлены графики зависимости оптимального значения приведенной плотности входящего потока автомобилей на АБЗ от изменения отношения себестоимости использования транспортного и производственного комплексов при различной интенсивности обслуживания автомобилей в пункте пофузкн.

Таким образом показатель - приведенная плотность входящего потока автомобилей на АБЗ, принимается за основной планируемый показатель работы транспорта в системе дорожного строительства. Этот показатель легко измерить, оценить, проконтролировать. Он устойчив по отношению к изменен™ длины ездки с фузом, технической скорости и номинальной фузоподъемности автомоби-

лей. чувствителен к изменению соотношения себестоимости использования пронз-водст венного н транспорт ною комплексов.

Управление системами предполагает сравнение выходных результатов < имеющимися на них нормативами. Ошнмалмш величина Покакисля приведен ная плотность входящею ноюка ашомобилей на ЛЬЗ определяемся но формул!

(2). а фактическая приведенная плотное! ь входящею ноюка

• • = (4

где ра • фактическая приведенная плошоегь входящею потока автомобили' при пшрузке (коэффициент использования погрузочного оборудования): /п - время погрузки авюмобиля. час;

Л, - количество автомобилен находящихся в эксплуатации » гранепортио\ комплексе, ед:

- время oöopoia автомобили, час. Оптимальное число раСкмшоших в ciicievie ашомобилей определяется

.1 = fiu ___ рж+'yß-,) (51

где / . - ;u!;üia ездки с грузом, км:

- среднее время прибывания автомобиля в пункте выгрузки асфальтобе тонной смеси, час:

ß - коэффициент использования пробега автомобиля; v7 - техническая скорость движения, км/ч.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана стохастическая модель прогнозирования работы АБЗ,позво ляюшая определить не только начальный запас сырья на складе для выполнени плана асфальтобетонных работ,но и то, что в дорожном строительстве между за возом сырья и вывозом готовой продукции отсутствует прямая связь. Это даст ос иовапис подсистему производства и сбыта готовой продукции рассматривать ка самостоятельную произБодствснно-транспортн^да систему.

2. Доказано, что процесс перевозки асфальтобетонной смеси является вере ятносгным процессом, что дает основание воспользоваться методами теории мае совою обслуживания для получения объективных данных о работе системы. При

мснение теории массового обслуживания позволило по характеристикам распределения продолжительности выполнения отдельных элементов и этапов прогнозировать протекание всего перевозочного процесса.

3. Разработана методика функционирования производственно-транспортной системы дорожного строительства, позволяющая определить оптимальный резким перевозки асфальтобетонных смесей. За кртерлй определения оптимального режима работы принят минимум суммы потерь, связанных с простоями автотранспорта в ожидании но!руадчно-раз1рузочных работ, АВЗ и асфальтоукладочного комплекса из-за неравномерного прибытия автомобилей.

4. Определен показатель оценки эффективного функционирования производственно-транспортной системы дорожного строительства, обеспечивающий минимальные шлсри всей системы. Этот показатель - приведенная плотность входящего потока автомобилей на Л КЗ. характеризует не только коэффициент полезного действия (гроизводственного комплекса, непосредственно связанного с транспортным обслуживанием, по и оптимальный режим работы транспорта, обеспечивающий минимальные потери всей системы. Показатель - приведенная плотность входящего потока автомобилей, легко измерить, оценить, проконтролировать; он устойчив по отношению к изменению длины ездки с 1рузом, технической скорости и номинальной грузоподъемности автомобилей, чувствителен к изменению отношения себестоимости использования транспортного и производственного комплексов.

5. Методика по определению оптимального режима работы автомобильного транспорта в системах дорожного строительства внедрена Дубовским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП «Волгоградавтодор». В результате соблюдения оптимального режима работы автомобильного транспорта ДРСУ в 1997 году могло бы получить 1530,6 млн. руб. дополнительной прибыли.

6. Разработанная математическая модель функционирования АБЗ, используется Ленинским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП «Волгоградавтодор», для определения начального запаса сырья на складе, необходимого для выполнения годовой программы.

7. Одним из условий совершенствования системы перевозок является разработка мероприятий, направленных па повышение эффективности рзботы автомобильного транспорта, з результате совмещения интересов с обслуживаемыми предприятиями па перевозке массовых грузов в других отраслях материального производства.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Всльк;о;;,-ц| Л.В., Гудкоз В.А., Куликов A.B. Влияние факторов услогиЯ эксплустац!Я1 на приведенную плотность входящего потока автомобилей в логистической системе дорожного строительства / ВолгГТУ. - Волгоград, 1997. - £ с. -Дса з ВИНИТИ 30.04.97, Ks 1477.

2. Вельмозхнн A.B., Гудков В.А., Куликов A.B. Методике определения рациональных потерь транспорта в логистической системе // Концепция развития и высокие технологии производства и ремонта транспортных средств в усло-е»5ях постиндустриальной экономики: Тезисы докладов третьей международной научно-технической конференции. - Оренбург, ОГУ. -1997.- С. 202-203.

3. Всльмояаш A.B., Гудков В.А.. Куликов A.B. О показателе управления пе-регозками в логистических производственно-транспортных системах // Труды Всероссийской научнэ-тсхннчсской конференции «Новые технологии управления робототехническнми и автотранспортными объекзалш»: НИЛ Систем управления и привода. Ставропольский гос. техн. уи-т. - Стеерополь: СтГТУ, 1998. С. 236-238.

4. Всльможии A.B., Гудхов В.А., Куликоз A.B. Об особенностях функционирования транспорта d логистических системам дорожного строительства // Эксплуатация современного транспорта: Мскауэ. иауч. сб. - Сараток: СГТУ, 1997. -С. 131-134.

5. Вельмо^аш A.B., Гудков В.А., Кулкяоа A.B. Определение рациональных параметров организации работы транспорта с логистических системах дорожного строительства / ВолгГТУ. - Волгоград, 1997. -10 с. - Дсп. в ВИНИТИ 16.04.97, Ks 1299.

6. Куликоз A.B. Оценка эффективности технологического процесса перевозки грузов для дорожного строительства И 11 Межвузовская научно-прзктнческаз конференция студентоз и колодах ученых волгоградской области, 27 ноя5. - 1 дек. 1995 г.: Сб. науч. ст. - Вып. 5. - Волгоград: ВолгГУ, 1997. - С. 213-216.

Подписано в печать 18.11.98 г. Формат 60x84 1/16. Печать ©фселгся. Усл. пэт. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № 675. Тшографна «Полятсхних» Волгоградского государственного технического университета 400066 Волгоград, ул. Советская, 35.

/ ' /У' У

ю.,/ ^ /тЬ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Автомобильные перевозки

На правах рукописи

КУЛИКОВ АЛЕКСЕИ ВИКТОРОВИЧ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК В СИСТЕМАХ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность 05. 22. 10 - эксплуатация автомобильного транспорта

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители: кандидат технических наук, профессор В. А. ГУДКОВ; кандидат технических наук, профессор А. В. ВЕЛЬМОЖИН

ВОЛГОГРАД - 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................... 4

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ.................................... 9

1.1. Состояние перевозочного процесса на автомобильном транспорте России................................................................................ 9

1.2. Теоретическая и практическая необходимость разработки путей совершенствования перевозочного процесса........................... 20

1.3. Цель, задачи и общая методика исследования............................. 30

2. ВЫБОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАБОТЫ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ЗАВОДА......................................................................................................... 36

2.1. Выбор объекта исследования....................................................... 36

2.2. Разработка математической модели прогнозирования работы асфальтобетонного завода................................................................... 44

3. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД К ПРОЦЕССУ ПЕРЕВОЗКИ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ............................................................... 69

3.1. Исследование элементов процесса выполнения асфальтобетонных работ в производственно-транспортной системе дорожного строительства.................................................................................. 73

3.1.1. Этап подачи подвижного состава под погрузку....................... 74

3.1.2. Этап производства и погрузки асфальтобетонной смеси......... 76

3.1.3. Этап транспортирования груза.................................................. 86

3.1.4. Этап разгрузки............................................................................ 89

3.1.5. Этап укладки асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком

в дорожное полотно............................................................................. 95

3.2. Определение параметров производственно-транспортной системы на основе данных о параметрах этапов асфальтобетонных работ..................................................................................................... 96

3.3. Экспериментальная оценка параметров системы ........................ 103

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА В ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА..................................... 108

4.1. Выбор показателя оценки работы автотранспорта в производственно-транспортной системе дорожного строительства................ 108

4.2. Исследование влияний факторов условий эксплуатации на

приведенную плотность входящего потока автомобилей на АБЗ..... 112

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ..................................... 121

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................... 123

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Определение закономерностей распределения случайных величин функционирования асфальтобетонного завода . 130 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Определение закономерностей распределения

элементов процесса выполнения асфальтобетонных работ............ 137

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Определение закономерностей распределения ожиданий подвижного состава, асфальтобетонного завода и

асфальтоукладчика............................................................................... 153

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акты внедрения................................................... 182

ВВЕДЕНИЕ

Возросшие требования к эффективному управлению производством повышают роль автомобильного транспорта, что определяет необходимость разработки теоретических вопросов, направленных на повышение эффективности и управления эффективностью автомобильных перевозок. На современном этапе вопрос повышения эффективности автомобильных перевозок производственных грузов должен решаться не только путем разработки и осуществления мероприятий, повышающих использование подвижного состава автомобильного транспорта, но и, главным образом, разработкой мероприятий, направленных на удовлетворение потребностей обслуживаемых производственных организаций в перевозке грузов.

Большая доля научных разработок в области организации и управления автомобильным транспортом приходится на Московский государственный автомобильно-дорожный институт (технический университет МАДИ-ТУ), Научно-исследовательский институт автомобильного транспорта НИИАТ, Волгоградский государственный технический университет ВГТУ, Саратовский государственный технический университет, Киевский автомобильно-дорожный институт (технический университет КАДИ-ТУ) и др.

Неоценимый вклад в развитие отечественной науки в вопросах анализа и разработки методов повышения эффективности функционирования подвижного состава внесли работы Афанасьева Л.Л., Бронштейна JI.A., Великанова Д.П., Воркута А.И., Геронимуса Б.Л., Каниовского П.В., Лейдермана С.Р., Миротина Л.Б. и многих других.

Одним из способов повышения эффективности любого производства считается использование системного подхода в построении внутрипроизводственных систем. Однако существующий в настоящее время подход, направленный на оптимизацию отдельных звеньев и компонентов системы, не повышает общей эффективности производственной системы. Проблема состоит в том,

чтобы определить, в каком режиме должны работать отдельные компоненты системы для получения общего максимального эффекта.

Повышение эффективности общественного производства за счет совмещения интересов автотранспортных предприятий с интересами общества является в настоящее время актуальной задачей.

Решение проблемы совмещения интересов автотранспортных предприятий с интересами обслуживаемых организаций возможно только при использовании системного подхода, целесообразность которого диктуется попытками создания в последнее время транспортно-производственных систем, интегрирующих в единое целое производителей, потребителей продукции и транспорт [10, 66, 79, 106].

Таким образом, при решении задачи повышения эффективности функционирования грузового автомобильного транспорта необходимо переходить от совершенствования отдельных звеньев к эффективному управлению в целом производственно-транспортной системой.

За критерий выбора объекта исследования принята максимальная транс-портоемкость и максимальный удельный вес транспортных затрат в стоимости перевозимой продукции обслуживаемых предприятий.

Объектом исследования является перевозочный процесс грузового автомобильного транспорта в производственно-транспортных системах дорожного строительства.

Проблемой данной работы является: совмещение интересов автотранспорта и отдельных компонентов производственно-транспортной системы.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является определение оптимального режима работы автотранспорта, характеризующего минимальные суммарные потери производственно-транспортной системы при обслуживании дорожно-строительных предприятий.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие основные задачи:

- разработка математической модели прогнозирования работы асфальтобетонного завода;

- разработка методики оптимального функционирования производственно-транспортной системы дорожного строительства;

- определение показателя оценки работы транспорта в системе дорожного строительства;

- определение факторов, влияющих на показатель работы транспорта в системе дорожного строительства.

Методологической основой диссертационной работы послужил системный подход с использованием аппарата математического, имитационного моделирования, включая алгоритмизацию и программную реализацию моделей на ЭВМ. В работе использованы методы теории вероятности и математической статистики, теории исследования операций, математического анализа с применением вычислительной техники.

В качестве исходной информации использованы отчетные данные Дубовского, Ленинского дорожных ремонтно-строительных управлений ГП «Волгоградавтодор», отчеты государственного предприятия «Волгоградавтодор», а также данные собственных исследований.

Научная новизна. Заключается в том, что разработана методика оптимизации функционирования и определен показатель оценки работы автотранспорта в производственно-транспортной системе дорожного строительства. За показатель оценки эффективности работы принята приведенная плотность входящего потока автомобилей на асфальтобетонный завод (АБЗ). Данный показатель характеризует не только коэффициент полезного действия производственного комплекса, непосредственно связанного с транспортным обслуживанием, но и режим работы транспорта, обеспечивающий минимальные потери всей системы.

Достоверность результатов проведенных исследований. Достоверность выполненных в работе исследований базируется на использовании математических и статистических методов обработки результатов экспериментов с помощью вычислительной техники и соответствующего стандартного программного обеспечения. Достоверность полученных результатов подтверждается воспроизводимостью всех основных положений другими исследователями и непротиворечивостью полученных результатов существующим представлениям.

Практическая ценность. Разработанная методика позволяет определить оптимальный режим работы производственно-транспортной системы дорожного строительства, а показатель - приведенная плотность входящего потока автомобилей на АБЗ, осуществлять контроль за выполнением этого режима работы.

Реализация работы. Разработанная методика по определению эффективного функционирования автомобильного транспорта в системах дорожного строительства использовалась Дубовским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП «Волгоградавтодор» при организации строительства и капитального ремонта автомобильной дороги федерального значения «Сызрань-Саратов-Волгоград» и строительстве автоподъезда к с. Садки Дубовского района Волгоградской области. А также данная методика использовалась Ленинским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП «Волгоградавтодор» с целью повышения эффективности работы не только автомобилей, но и всего асфальтобетонного укладочного комплекса.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на III Международной научно-технической конференции «Концепция развития и высокие технологии производства и ремонта транспортных средств в условиях постиндустриальной экономики» (Оренбург -1997 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии управления робототехническими и автотранспортными средствами»

(Ставрополь - 1997 г.); на П и Ш межвузовских научно-практических конференциях студентов и молодых ученых Волгоградской области (Волгоград -1995, 1996 гг.); на I межвузовской гуманитарной научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (Волгоград -1997 г.); на 33, 34 и 35 научных конференциях в ВолгГТУ (Волгоград - 1996, 1997 и 1998 гг.).

Получено подтверждение от ГП «Волгоградавтодор» о практической ценности разработанной методики по определению показателя оценки работы автомобильного транспорта в системах дорожного строительства как для автотранспорта, так и для организаций, занятых в дорожном строительстве.

Методика по определению режима работы автомобильного транспорта в системах дорожного строительства внедрена Дубовским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП "Волгоградавтодора".

Модель для определения начального запаса сырья на складе АБЗ, необходимого для выполнения годовой программы дорожных ремонтно-строительных работ, внедрена Ленинским дорожным ремонтно-строительным управлением ГП «Волгоградавтодор».

Публикации. Основные положения диссертационного исследования отражены в шести работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, приложений. Общий объем работы 129 стр., в том числе 33 рисунков и 10 таблиц. Список литературы составляет 125 наименований, в том числе 4 на иностранном языке.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ

1.1. Состояние перевозочного процесса на автомобильном

транспорте России

Транспорт - одна из ключевых отраслей народного хозяйства. В современных условиях дальнейшее развитие экономики немыслимо без хорошо налаженного транспортного обеспечения. От его четкости и надежности во многом зависят трудовой ритм предприятий промышленности, строительства и сельского хозяйства, настроение людей, их работоспособность, а также обеспечение целостности и обороноспособности страны. Поиски оптимальных решений, позволяющих экономике страны освоить потребные объемы перевозок при возможно малых затратах средств, в настоящее время относятся к главным задачам стабилизации и дальнейшего подъема производства как промышленности, так и сельского хозяйства.

В современных условиях роль транспорта как связующего звена экономики, определяющего слаженность взаимодействия отраслей и предприятий, становится решающей, а проблема взаимодействия транспорта и обслуживаемого производства - одной из важнейших народнохозяйственных проблем.

Вопросам взаимодействия транспорта и производства уделялось внимание на всех этапах его развития. Были выполнены исследования, направленные на:

решение экономических проблем транспорта [15, 20, 31, 33, 34, 50, 79, 89, 108, 115, 119, 120];

создание принципов и методологии моделирования транспортных систем [10, 13, 27, 42, 65, 74, 80, 90, 98, 110];

разработку проблем управления перевозками грузов, повышения эффективности функционирования автоматизированных систем управления [5, 7, 11, 19, 20, 28, 29, 41, $5, 76, 92, 121];

исследование вопросов оптимизации процессов грузовой работы [9, 14, 63, 93, 94, 95];

разработку принципов развития пропускной возможности устройств и линий [54, 94, 96, 104] и др.

Принципиальная схема работы предприятий в конце 80-х годов, занимающихся перевозкой грузов, заключалась в следующем: глубокое и всестороннее изучение спроса на осуществляемую транспортную услугу - перевозку -достижение максимального эффекта путем наиболее полного удовлетворения каждого индивидуального заказа на доставку груза минимально возможными при этом затратами трудовых и материальных ресурсов.

Однако несбалансированность развития транспорта и производства предопределили неполное и несвоевременное удовлетворение транспортных потребностей производства, что, естественно, не могло не сказаться на эффективности функционирования как самого транспорта, так, главным образом, и производственных отраслей. Общая стоимость груза «на колесах» достигла 25 млрд. руб. [85]; постоянно росла доля транспортной составляющей в себестоимости продукции народного хозяйства; возросли ежегодные затраты на организацию перевозок грузов.

Значимость транспортной проблемы, невозможность решения ее острых задач с чисто транспортных позиций, возрастание взаимосвязанности и взаимозависимости транспорта и производства, появление проблем, которые не могли быть решены отдельной отраслью, а требовали совместных действий транспорта и производства, вызвали к жизни и предопределили необходимость развития научных исследований с общесистемным подходом к оценке деятельности транспорта.

В начале 80 гг. стали проявляться основные симптомы проблем на автомобильном транспорте:

при выполнении плана перевозок транспортными министерствами часть грузов своевременно не перевозилась;

постоянно увеличивался удельный вес транспортных издержек на рубль произведенного валового общественного продукта;

постоянно увеличивалось время перевозки груза, росли потери и повреждения груза в процессе перевозки;

приписки неперевезенных грузов.

Поскольку транспортные проблемы не были четко определены, то они и не решались, а велась некоторая определенная работа по устранению симптомов.

Дальнейшие исследования показали, что одной из проблем, возникших при организации перевозок грузов, является проблема совмещения интересов отдельных транспортных предприятий и предпринимателей с общественными.

Проблема - как совместить интересы отдельных предприятий и предпринимателей с общественными - одна из главных, и решение ее требует особого подхода. Необходимо учитывать, что транспорт - это не отрасль, которая чем больше приносит прибыли, тем лучше работает.

Проводимые в настоящее время в России экономические реформы, казалось бы, в первую очередь должны были коснуться решения этой проблемы. Однако перестройка общественного хозяйства не только не улучшила, а наоборот - ухудшила работу автотранспортного комплекса страны; не создав новой, разрушила работавшую систему управления.

Автотранспорт общего пользования Росси�