автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Методология повышения эффективности функционирования грузовых станций

Міністерство транспорту України ••

Харківська державна академія валівничного транспорту

. г 5 с: ■

2 7 ОКТ 1998

Котенко Анатолій Миколайович

УДК 656.212.7:001,8 МЕТОДОЛОГІЯ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ ВАНТАЖНИХ СТАНЦІЙ •

05.22.08 - Експлуатація валівничного транспорту

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на вдобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Харків 1998

Дисертацією е рукопис.

Робота виконана в Харківській державній академі і валівничного транспорту.

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Нагорний Євген Васильович, проректор Харківської державної академії валівничного транспорту.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Мироненко Віктор Кімович," проректор Київського інституту інженерів валівничного транспорту; доктор технічних наук, професор Іловайския Микола Дмитрович, старший науковий співробітник Всеросійського науково-дослідного інституту залізничного транспорту; доктор технічних наук, професор Циркунов Григорій Артемович, професор Білоруського державного університету транспорту.

Провідна установа: Інститут транспорту 1 логістики Приазовського державного технічного університету.

Міносвіти, м. Маріуполь. '

Захист дисертації відбудеться

о 14 годині на васіданні спеціалівованої вченої ради Д84.820.04 в Харківській державній академії валівничного транспорту аа адресою: 310050, м.Харків, пл. Фейербаха. 7-

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці академії. Автореферат ровісланий "¿7/ р.

Вчений секретар спеціалівованої

вченої ради к.т.н., доцент

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Перебудова економіки України і перехід підприємств усіх ’алузей на ринкові відносини поставили в надзвичайно тяжке становите колективи • залізниць. Вевперервне зниження виробництва привело до катастрофічного падіння обсягів перевезень вантажів і відповідно - зниженню прибутків. Положення ускладнюється появою достатньо потужного конкурента залізниць - автомобільного транспорту, який легко освоїв термінові перевевення вантажів в будь - який регіон України та сусідні райони Роси і Білорусі. Маючи понаднизькі тарифи, залізниці уступають в строках доставления вантажів, не забезпечується їх вбереження, а також безпека руху. Одна з проблем-багатоетапність оформлення перевевень (оформлення плану, подавання ваявки, отримання довволу) , знижує конкурентоспроможність валівниць, сповільнює доставления вантажів. В вначній мірі успішна робота валівниць в умовах ринкової економіки визначається раціональною організацією роботи вантажних станцій, так як вони виконують рівні по видам 1 кількості вантажні і комерційні операції, які викликані перевеаенняш вантажів. .

Технологія і технічне обладнання вантажних станцій на відповідає вимогам ринкової економіки: знижуються обсяги перевевень, збільшується простій місцевого вагона, який приходиться на одну вантажну операцію, погіршується використання вагонів на під'їзних коліях промислових підприємств 1 організацій. Низька надійність пристроїв на станціях, а також засобів кріплення вантажів у вагонах, приводить до значних збитків і уповільнення доставления: вантажів їх одержувачам, в нижу е конкурентоспроможність валівниць. Так, середньодобове навантаження у 1997 році склало 18998, а роввантаження - 18836 вагонів. При цьому 18 7,17 доби обороту (проти 1998 року уповільнення обороту склало 1,39 доби), вантажний вагон внаходився 3,8 доби навантажник станціях (89©. Значні втрати допускаються на гдд'ївних коліях підприємств - збільшується норма внаяодження вагонів і погіршується їх використання. Так,тільки їв 1994 року норма збільшилась на 1,39 години, а фактичний простій виріс на 1,68 години 1 склав 14,3 години. При цьому відплачено тільки 82,9Я (у вигляді штрафів), а втрати склали 18,8 млн.грн.

Тільки ва 1997 рік у 8534 вагонах виникли відмовлення ■ ва-собів кріплення вантажів ва причиною їх низької якості при відсутності порушень Технічних умов і Правил перевевень вантажів.

Недоліки в роботі вантажних станцій перекладаються на пункти комерційного огляду, які по існуючій технологи і технічному оснащенню не можуть ефективно виконувати функції вабевпечення беапеки руху і збереження вантаж їв. Так .тільки ва 1897 рік пунктами комерц івного огляду було пропущено бев виявлення порушень 188050 вагонів, 18 них 73 вагона в відмовленням засобів кріплення вантажу. Не краще становище в цим питанням 1 на передаточних станціях. Від сусідніх держав прийнято бев виявлення порушень 11400 вагонів, у тому числі в відмовленням васобів кріплення вантажу У 628 вагонах.

На протяв і десятиріч технологія перевезень вантажів 1 керівництва вантажними станціями будувалась по командно - селекторній схемі: виконання вагальної цифри плану і регулювальних завдань будь-якою ціною, а інших другорядних селекторних вкаві-вок без обліку комерційних питань: прибутку, а також експлуатаційних витрат. Перехід до ринкової економіки стане реальним, якщо головним вмістом работи залізниць буде комерційна діяль-нють в використанням маркетингових підходів, формуюча характер усієї оперативної роботи, розробка основних положень 1 застосування транспортного маркетингу - важливий шлях підвищення конкурентопроможності, підняття рівня роботи залівниць України.

Існуюча система господарського розрахунку аж ніяк не стимулює колективи вантажних станцій на одержання доходів, пошук додаткового прибутку, бо практично усі зароблені гроші ваоираю-ться відділеннями чи управліннями: залізниць. Таке положення породжує байдужість робітників станцій до результатів комерційної роботи.

Запровадження нових форм управління перевівним процесом в умовах переходу до ринкової економіки є одним їв найважливіших завдань удосконалення роботиваліаниць.

У науковому плані вантажна станція являє собою складну багатофазну сіть, що складається з декількох систем, обслуговуючих вимоги різного роду. Слід відзначити також, що наукові підходи і дослідження по підвищенню ефективності функціонування вантажної станції, які розроблялися для умов командної економіки, не можуть бути використані у нових умовах у зв'явку їв необхідністю вапровадження маркетингових підходів до якості обслуговування власників вантажів 1 вміненням цілей 1 завдань залівниць.

Пристрої вантажних станцій, типова технологія, теорія ров-

з

рахунку міцності засобів кріплення вантажів у вагонах були розроблені, в свій час, оев обліку теорії надійності, в ревультаті чого мають місце чисельні відмови в пошкодженням рухомого складу 1 вантажів, а також уповільнення руху поіедів.

Підвищити ефективність функціонування вантажних станцій в сучасних умовах можна тільки комплексним вирішенням проблем. На їх вирішення і направлена дисертаційна робота.

Актуальність теми дисертації.

Перехід валівничного транспорту на ринкові відносини їв власниками вантажів, поява конкурентів і необхідність підвищення якості транспортних послуг, збільшення прибутків і економії експлуатаційних витрат для виживання валівниць -вимагають прин-ципиво нових комплексних підходів до технічного устаткування 1 встановлення оптимальної чисельності робітників вантажних станцій, удосконалення теорії кріплення вантажів у вагонах. Недостатня надійність васобів кріплення викликає вначні експлуатаційні витрати на утримання" робітників пунктів комерційного огляду, створює вагрову безпеці руху. .

Виконані по вантажним станціям наукові дослідження відносяться тільки до окремих питань експлуатації в умовах командної економіки і не забезпечують їх ефективне функціонування в ринковій економіці. ’

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Виораний напрямок дослідження вв’язаний в науково-дослідною роботою кафедр академії: "Управління вантажною 1 комерційною роботою", "Управління експлуатаційною роботою" 1 "Залізничні станції і вувли, вантажна 1 комерційна робота".

По науковій програмі державного підприємства Укрвалівниця розроблена тема:"Дослідження впливу різноманітних факторів на формування організаційних структур підровдідів валівничного транспорту України при запровадженні ринкових відносин".

По науковим темам, котрі виконувалися на протязі десяти років: "Ровробка технічних умов навантаження .1 кріплення валі-вобетонних виробів", для підприємств виробничих об'єднань Сум-валівоОетон 1 Харківвалівобетон виконані відповідні ровробки для перевезення ригелів, плит, кілець та інших виробів в підвищенням надійності васобів кріплення.

По науковій темі "Роаробка заходів по покращенню використання вагонів на під'ївних коліях ДБК-1 Харківського об'єднаного валівничного господарства" удосконалювались засоби 1 техно-

логія маневрової роботи.

Мета і вадачі дослідження.

Метою дослідження є ровробка методології підвищення ефек тивності функціонування вантажних станцій в умовах необхідност виживання валівниць України.

Задачами роботи являються:

ровробка питань маркетингового мікросередовиша вантажно станції - основних положень тактики маркетингу при коливання попиту на транспортні послуги, застосування теорії конфліктний ситуація в умовах невианаченоеті, дослідження конкуренції в транспортному ринку,визначення функцій ринкових структур упраї ління, прогнозування попиту на транспортні послуги; .

створення математичних моделей вантажних станцій і окреми їх систем (графів становищ 1 диференційних рівнянь);

побудова алгоритмів і написання програм для дослідженні перехідних режимів функціонування вантажних станцій;

створення економіко-математичних моделей вантажних станці 1 окремих їх систем;

побудова алгоритмів 1 написання програм для встановлення оптимальних режимів функціонування вантажних станцій;

удосконалення теорії розрахунку васобів кріплення вантажі) у вагонах;

удосконалення методики розрахунку технічного устаткуванн вантажного фронту.

Наукова новизна одержаних результатів.

Наукова новизна ваключаеться в отриманні нових науково-об-грунтованих результатів у галуві експлуатації валівничного транспорту, що забезпечують ровв'звання вначної прикладної проблеми - підвищення ефективності функціонування вантажних станцій.

Вперше створені:

- математичні моделі вантажних станцій тупикового 1 на-скрівного типу: для обслуговування вагонів, автотранспорту і перевізних документів (графи становищ 1 диференціяні рівняння)

- математичні моделі під'ївних колій тупикового 1 наскрізного типу;

- економіко-математичні моделі для встановлення оптимальних режимів функціонування вантажних станцій, як єдиних систем;

- алгоритми і програми для дослідження нестаціонарних режимів роботи вантажних станцій 1 встановлення оптимальних ре

шмів їх функціонування.

- економіко-математичні моделі під’їзних колія для встановлення оптимальних режимів їх функціонування;

Удосконалені:

- методика розрахунку технічного устаткування вантажного фронту аа обліком зайняття складскої місткості;

- методика розрахунку міцності засобів кріплення вантажів т вагонах в залежності від відстані перевевень.

Одержали розвиток питання функціонуванні маркетингового йікросередовища вантажної станції: ■

- ринкові підходи до організації вантажної і комерційної

роботи; . ,

- організаційні структури 1 їх функції для управління в умовах ринкової економіки;

- застосування теорії конфліктних ситуація в умовах невизначеності ;

- логічні схеми для визначення надійності функціснування

вантажних станцій; •

- кореляційні моделі прогнозування ситуацій на транспортному ринку;

- ресурсозберігаючі технологи 1 устаткування комплесної механізації вантажної роботи-

Практичне значення одержаних результатів.

Розроблені маркетингові підходи до організації роботи вантажних станцій, які забезпечують їх стійке функціонування при вміненні ситуації на транспортному ринку. Застосування математичних і економіко-математичних моделей, розроблених алгоритмів і програм, дає можливість встановлювати оптимальні режими функціонування вантажних станцій в сучасних умовах, скоротити експлуатаційні витрати залізниць. Підходи до підвищення надійності засобів кріплення вантажів у вагонах скорочують експлуатаційні витрати, забезпечують схоронність вантажів 3. безпеку р уху. Прогнозування попиту на транспортні послуги дає можливість вни-вити рівень ривику залізниць. Ровроблена методика розрахунку технічного устаткування вантажного фронту дає можливість ліквідувати черги 1 прискорити доставлення вантажів.

Нові підходи до нормування часу вантажної операції або обороту вагона на під’ївних коліях підприємств, на основі ва-стосування теорії масового обслуговування, забезпечують встановлення реальних норм 1 вбільшення прибутків валівниць.

Створення логічних схем вантажних станцій дає можливість виконувати розрахунки надійності, прогнозувати можливі відмовлення пристроїв. '

Принципово новий підхід до технології роботи вантажних станцій вабевпечив створення нових устаткувань, три в яких ва-хиїдені авторськими свідоцтвами на винаходи.

Ровроблена у 1993 році,вгідно вавдання Інституту комплексних транспортних проблем України, структура управління вантажною і комерційною роботою підвищує якість управління в умовах ринкової економіки.

Ровробки по новим підходам до органівації комерційної експлуатації в умовах ринкової економіки, удосконаленню структури управління, оптиміваци чисельності робітників і технічного улаштування вантажних станцій, удосконаленню тарифів в за-лежнсті від втрат вантажів, тактиці маркетинга при коливаннях попиту на транспортні послуги, запроваджені на валівницях, що підтверджується оправкою державного підприємства Укреалівниця від 15 липня 1998 р.‘

• Оптимізація технічного оснащення 1 чисельності робітників вантажних станцій запроваджена на Південно-Західній валів ниці, що підтверджується оправкою від 18 липня 1990 р.

Запровадження заходів по покращенню використання вагонів на під'їзних коліях ДБК-і, примикаючого до станції Індустріаль-льпі, підтверджується актом про ефективність впровадження ві^ 0;.і червня 1990 р.

Впровадження оптимального режиму функціонування станції Харкіь-Валашовський підтверджується справкою від 29.03. 1998 р.

Впровадження нової методики розрахунку складських місткостей 1 оптимального режиму функціонування вантажних станцій підтверджується справкою Укрвалівничпроекта від 05.03.1998 р.

Впровадження удосконаленої методики розрахунку міцності васобів кріплення у вагонах підтверджується справкою дочірнього підприємства "ЗАВОД ЗБК-13” відкритого акціонерного товариства "Харківаалівобетон” від 10.04.98 р.

Особистий внесок вдобувача.

Ряд наукових праць опубліковані у співавторстві.

Разом в В. І. Петровим, В.М. Кустовеьким, В.В. Нагірнером опубліковані наукові роботи [1,13,19,20], у яких особисто автором роЕі роблені:

- модулі контейнерних пунктів для рівних обсягів роботи;

- прогнозування попиту на перевезення вантажів у контейнерах;

- нові підходи до питань нормування часу знаходження вагонів на під’їзних коліях підприємств. '

У трьох авторських свідоцтвах на винаходи, одержаних у співавторстві, особисто автором запропоновані конструктивні рішення, спрямовані на підвищення ефективності устаткувань, які застосовуються на вантажних станціях.

Апробація результатів дисертації.

Основні результати дослідження оприлюднено на:

- наукових конференціях 1 семінарах кафедр Харьківського інституту інженерів залізничного транспорту (ХІІТу) 1 Харківської державної академії валізничного транспорту (ХарДАЗТ) у 1991

- 1897 рр.;

- науково - методичній конференції "Сучасні наукові аспекти функціонування транспортного комплексу і роавитку його кадрового потенціалу” у Російському відкритому державному технічному університеті шляхів сполучення (РДВТу), м.Москва, 1995 р;

- другій міжнародній науково -технічній конференції "Актуальні проблеми роавитку залізничного транспорту" 84 - 85 вересня 1998 р, м.Москва;

- 9-й міжнародній школі - семінарі "Перспективні системи управління на залізничному, промисловому і міському транспорті" 13-21 вересня 1536 р, м. Алушта;

- науково - практичній конференції "Логістика Приалон’л євротехнологія матеріальних потоків" 22-24 вересня 199В р,м.Маріуполь.

Публікації.

Ревультати дисертації опубліковані в одній монографії,

20 статтях, в яких 17 - без сліваторства 1 трьох авторських свідоцтвах на винаходи .

Структура дисертації.

Дисертація складається їв вступу, чотирьох ровділів, висновків і містить 253 сторінки друкованого тексту, 37 ілюстра- , цій, 15 таблиць, 16 додатків в кількості 157 с, списка використаних джерел 16 с в кількості 158.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У ровділі 1 розглянуто праці в питань функціонування вантажних станцій. Значний вклад в розвиток науки про вантажні станції внесли вчені д.т.н. П.С.Грунтов, А.О.Омехов, Г. А.Цирку-

нов, В.Я.Негрей, В.М.Акулінічев, Л.С.КрохІн 1 Інші. Проблеми функціонування мікросередовиша вантажних станцій (сегментування транспортного ринку, гнучкої тарифної політики 1 інше) оприлюднені в роботах д.т.н. М.Д.Іловайского 1 В.К.Мироненко. Теорія кріплення вантажу у вагонах при його завантаженні на станціях їв обліком пружних коливань ровроблена д.т.н. А.Д. Маловим. Але ж наукові ровробки в питань функціонування вантажних станцій, а також окремих їх систем, відносятся до періоду розквіту командної економіки, коли попит на транспортні послуги значно перевищував можливості валівниць, і питання підвищення якості послуг вирішувались в індивідуальному порядку. Основною вимогою до якості роботи валівниць було задоволення попиту в перевевеннях вантажів народного господарства. Економічні аспекти цієї проблеми ровглядались в точки вору народного господарства, або ж вовсім не ровглядались. Звідси 1 математичні моделі 1 підходи до технічного улаштування 1 встановлення нормативів носили характер командної економіки. Так, на протяві десятиріч встановлення технічного устаткування вантажного фронту виконувалося вгідно в Методикою ров рахунку технічного оснащення фронтів навантаження-ров вантаження, ватвердженої ЦЗ П.К.Лемещуком іще у 1974 р. Основні фактори, які враховувались при оптимізації -число вантажно - розвантажувальних машин, час роботи вантажного Фронту і кількість подач. При цьому не враховувалась можливість відсутності місць в складі для розвантаження вагонів, необхідність тимчасового збереження вантажів по договору & їх власниками, кількість і місткість автотранспорту, час його роботи 1 інші важливі фактори. Розрахунок цих даних по окремим методикам призводив до погіршення функціонування важливих елементів вантажних станцій 1 відповідно вішжував суттєво ефективність останніх. Одним іа факторів,, негативно впливаючих на ефективність функціонування вантажних станцій, е відсутність комплексних підходів до технічного устаткування 1 визначення чисельності її робітників (відсутність математичних 1 економіко- математичних моделей, складених в цілому для дослідження вантажних станцій). Як приклад, можна навести вантажну станцію Харків-Червоноваводський, побудовану у 80- ті роки. Перекошення в методиках ров рахунку технічного устаткування, а також некомплек-сність підходів, внивили перероблювальну спроможність станції майже у три рави проти роврахункової.

' Відсутність наукових підходів до нормування покавників

функціонування під'їзних колій, як систем масового обслуговування і взаємовідносин в їх власниками в умовах ринкової економіки, вменшує прибутки валівниць і уповільнює оборот вагона.

Відсутність ровробок по підвищенню надійності васобів кріплення вантажів у вагонах внижує ефективність функціонування вантажних станцій, вививає вбільшення експлуатаційних витрат валівниць і вагрожує бевпеці руху. Відомі теоретичні розробки їв цих питань ровглядаюгь пружні коливання вантажу на платформі, фактично ж в практиці перевевень мають місце переміщення вантажу, які вв’явані в пластичними деформаціями дротових розтяжок.

Перехід до ринкової економіки вимагає нових ровробок в області мікросередовища функціонування вантажних станцій - розробки структури управління 1 11 функцій, тактики маркетингу при коливанні попиту, методики прогноаування попиту, вибору стратегії в умовах невивначеності. Тому ровділ 2 дисертації присвячено проблемам формування маркетингового мікросередовища вантажних станцій.

Одним їв основних напрямків вбільшення перевевень вантажів 1 пасажирів є створення в структурах управління підровділів по комплексному вивченню транспортного ринку, попиту пасажирів, вантажовідправників і вантажодержувачів. '

Функції служб і маркетингових підровділів валівниць можна викласти у наступному вигляді:

вивчення попиту на транспортні послуги, аналіз діючих тарифів при перевезеннях вантажів 1 пасажирів, розробка нових видів тарифів, забезпечуючих конкурентоспроможність валівниць; розробка 1 запровадження нових видів транспортних послуг; розробка довгострокових, поточних і оперативних планів на всі види транспортних послуг;

ровробка пропозицій по регулюванню транспортних послуг; організація реклами транспортних послуг; прогноаування ринку транспортних послуг.

Створені маркетингові структури у своїй діяльності повинні використовувати ровроблену методологію підвишенш ефективності функціонування вантажних станцій.

Тактика маркетингу транспортних послуг розробляється на рік і систематично, в залежності від необхідності, переглядається та коректується. Тактика маркетингу включає ваходи, які необхідно вапровадити на валівниці при відхиленні фактичних по-

дій від запланованих.

Використовуючи основи маркетингу > неважко викласти тактику транспортного маркетингу для двох основних випадків коливання попиту. При зниженні прибутків від перевезень вантажів і пасажирів рекомендується:

скорочення надання транспортних послуг; посилення реклами 1 вапровадження заходів по залученню вантажовідправників і пасажирів на валівничний транспорт; вменшеній вантажних 1 пасажирських тарифів; внесення необхідних в мін в якість транспортних послуг та повідомлення про це черев рекламну діяльність;

підвищення кваліфікації обслуговуючого персоналу вантажних

1 пасажирських станцій. При відставанні надання транспортних послуг від политу рекомендуєтсья:

підвищення вантажних і пасажирських тарифів; вбільшення перевевень вантажів 1 пасажирів та надання транспортних послуг.

При вивченні стратегії основних конкурентів валівниці' виділяють два найбільш важливих питання;

які головні фактори конкурентоспроможності автомобільного, водяного чи повітряного транспорту (довгота поівдки, строк доставленій вантажу, тарифи, проблеми оформлення перевівних документі ¡і, ступінь виконання транспортно-експедиційних операцій, збереження вантажу та безпека руху та інше.) ?

як організована рекламна діяльність 1 стимулювання перевевень вантажів в валежності від прибутків у конкурентів?

£ підсумку ми одержимо необхідну інформацію, яка дає можливість зробити висновок про поведінку конкурента, - його тарифну політику, вивначити експулатаційні витрати, а також витрати на рекламу (якщо вона проводитея), вивначити транспортні послуги ринкової новини. •

Еев сумніву, кожного конкурента валівниці необхідно ров-глядати окремо. Після чого складають вагальні таблиці, визначають головні фактори успіху конкурентів, а також виявляють їх слабкі сторони в організації перевевень вантажів.

Для вивначення оптимальної кількості порожніх вагонів на плановий період (декаду) під навантаження плановими і позаплановими вантажами, вастосована стратегія управління запасами.

Стосовно порожніх вагонів під навантаження на станції оптимальною є така стратегія, яка дозволяє належним чином вбалан-

сувати витрати на забезпечення подачі вагонів; витрати, які вв'звані їв утримуванням порожніх вагонів на станції та економічні збитки від невдоволеного попиту вантазговідлравників.

В умовах ринкової економіки важливе вначення набувають питання прогнозування попиту на транспортні послуги, наявність порожніх вагонів, виконання плану навантаження 1 інше.

За прогнозуючий показник може бути прийнято попит на вагони, надходження вагонів на станцію під рс®вантаження, прибуток, собівартість переробки однієї тонни вантажу, тощо.

Математичним засобом для визначення рівнянь вв'явку є метод найменших квадратів, згідно в яким відшукуються такі параметри ар при яких сума квадратів відхилень валежної змінної, вивначеної їв рівнянь від 11 фактичних вначень була б наймеіг -шою

U = ^ (У - У.) = min, (1 )

і=1 г 1

де Уг -роарахункове вначення вмінної; ,

Yj, -фактичне вначення змінної. '

Виконання цієї вимоги вабевпечується таким чином: по параметрам декількох рівнянь (а^; а?; ; —, а^,-)

визначаються частинні похідні, кожна із яких прирівнюється до нуля

ös/баL = 0.

В результаті одержимо систему ЛІНІЙНИХ рІВПЛИЬ. число яких рівне кількості визначаючих параметрів пошукового рівняння. Нагальний вигляд системи лінійних рівнянь

W а1 + ^ 2 х2 + *3 2 х3 + а4 І х4 + а5 2 х5 + аб 2 х6 = 2 Х1 аі2х2 + а2ІХ2 + ^^З + а4Іх2х4 + а5І Х2Х5 + аб2х?х6 =2Х1Х2

аі2х6 + *2$?гЧ + аз2Х3Х6 + а4Іх4х6 + аб1х5х6 + аб2х1 =2Х1Х6’

де , Bg, ag,--------Siß - коефіцієнти рівняння множинної регресії.

У матричному вира в і

' N

2Х2 2^

2х4

2х2 1*3 2х4 2х5

24 2х2хЗ 2х2х4 2х2х5 2х2хЗ 14 2хЗх4 2хЗх5 2х2х4 2хЗх4 2х4 2Х4Х5

2хб ' 'at' • 2Х1 '

2х2х6 2Х1 х2

2хзхб •У **3 2хіхз

2х4х6 Л а4 2Х1Х4

ІЧ 1хгх5 ІЧЧ 1Х4Ч 14 ІЧЧ а5 Іх1х5

■ К IхгЧ ІЧЧ ІНЧ ІЧЧ 14 ■ -а6 - Іх1*6-

Одержані моделі прогнозування навантаження станції Харків-Балашовський по декадам '

перша декада

-0,0012-0,13^+1,48^X3-0,782X4+1 > 022х5=2х1 • друга декада

-0,12+0,93^Хг-0,89^3+0,95^Х4+0,52^Хд=^Х1 ; третя декада

3, 4x10-3+0,1 2£ї2+0 »97ІХ3“° > 27^4+0,62^х5=^х^ де £ХІ _ декадне навантаження;

2^? —ваявка вантажовідправників;

2^ —роввантаження вагонів;

2^4 ---статичне навантаження вагона;

2х5 - простій місцевого вагона, який приходиться на одну вантажну операцію.

Моделі прогновування попиту на відправлення вантажів по станції Харків-Балашовський по дням тижня •

понеділок ‘

-644,88+79 .ЗБ^-б, 002*3-4,71 £х4+9,012Х5=2Х] 5 вівторок

12,09ь31 ,вЗ^Хо-100,49^3+363,71 ^х4) 24,53^X5=^,;

Сардда

1,90-10,332x2+14,712x3+14,452x4+4,042x5=2x1; г четвер ’

' -5,61+55,372х2~10,3б2х3+223,072Х4~4 > 322Х5=2Х1:

п'ятниця

-0,47-98,252х2+4,572х3+405,422х4-25,392х5=2хі> субота

-1,27+1110,922х2+20,6б2х3-841 ,072х4+32,492х5-=2хі; неділя

-2,39+450,352x2-24,422*3~158,432х4+16,1З2х5=2х, де 2Х1 ~ навантаження; ■

2^ - статичне навантаження вагона;

„ 2Х3 - розвантаження;

2^4 - простій місцевого вагона, який приходиться на

одну вантажну операцію;

2х5 ~ число вантажних операцій.

Після прооної експлуатації 1 коректування моделі, помилка

прогнозування знаходиться в межах 2-5%.

У розділі 3 розглянуті питання побудови математичних моделей вантажних станцій. •

При побудові математичних моделей комплексів 1 станцій можна сформулювати два протилежних напрямки у цьому питанні:

необхідність розробки досить простих моделей, які дали б можливість вирішити поставлену задачу по дослідженню окремої станції чи комплексу із мінімальними витратами 1 в короткий строк;

досягнення максимальної, схожості розроблених моделей технології 1 обладнання як окремих систем, так 1 станції та комплексу в цілому.

При посудові моделей діючі технологічні процеси спрощуються без суттєвої sміни їх характеру, що дає можливість забезпечити побудову досить реальних моделей.

Для побудови моделей використовуємо теорію марківських ланцюгів. Вхідні потоки заявок на обслуговування приймаємо пуа-еоновеькими, а час їх обслуговування експоненціальним. По цьому випадку Р.Акоф 1 М. Cacle ні виеловлються так: "Предположение о пуассоновськом потоке входящих требований оказывается на практике справедливым гораздо чаще, чем это может показаться на

первый взгляд_____Встречаются, однако, два вида ситуаций, когда

предположение о пуассоновськом потоке входящих требований часто не дает удовлетворительных результатов:

1. [Три наличии расписания поступления требований и малых отклонений от него по сравнению с предусмотренными расписанием интервалами между требованиями.

2.При условии, когда источник появления требований представляет собой зависимый от времени процесс (например, потребность в ремонте, обусловленная износом оборудования)."

Зрозуміло, що під першу ситуацію підпадають пасажирські станції,, а друга ситуація, оскільки заявки (вагони) поступають

із сортувальної станції під вантажні операції, а не в ремонт, зовсім тут не присутня.- .

Безпосередньо вантажна станція може бути зображена як система чотирьох послідовних фаз (комерційний 1 технічний огляд, формування та розформування поїздів, подавання та вбирання вагонів і вантажні операції) із чергою перед кожною фазою 1 необмеженим пуасоновським потоком , поступаючим в кожну фазу на обслуговування та дообслуговування.

Модель вантажної станції тупикового типу (рис. 1) у вигляді диференційних рівнянь може 67ТИ вобраясена

сір01 /&Ь = - ^Р01 + Р^Рц,

&р02/<іь = - *-Р02 + (і2Р12,

^оз^ = " Хр03 + Ц3Р13.

йр04/^ = - ^04 + ^4Р14>

с!рп 1 /іЬ = А.Р0і ~ (2Ц1 + Х)р11 + ^2Р12 + Ц-| г

йр12/аї = Л.р02 + ^1р11 ~ ^^2 + Мр12 + Р’зР-із + ^2р22

йр1 ^/<И = А.р0з + ^2Р12 _ ^3 + ^4Р14 + ^зр23’

а.р.| 4/<іі = Хр04 + ^3Р13 - ^^4 + х)р14 + ^4Р24.

йр21/^ = Хр11 " (2р.^ + ^*)Р2^ + Ц2Рг2 + №"|РЗ-| *

йр^Лії = А.Р12 + М")Р21 ~ (зц2 Мр22 + ^3Р23 + ^2Р32

dp23/dt = Л-Р13 + ^2Р22 - (3^3 + Мр23 + ^4Р24 + ^3Р33’

йр24/іі = ^Р14 + ^3Р23 ~ ^24. + ^4Р34*

арк>1/<и = - ги.іРк>1 + ^2рк,2*

к.2/<и - ^рк-і,г + ^ірк,і ^рк-1,3 + ^2рк,2

3^2рк,2 + ^3рк,3’ 3^3рк,3 + ^4рк,4’

іР

йрк>3/4і

а?к.4/<іі; = Лрк-1,4 _ г^4рк,4 + ^3рк,3' Умова нормування .

Р01+Р02+Р03+Р04+Р11+Р12+Р13+Р14+‘' ‘+Рк4

(2)

1 .

(3)

У рівняннях невідомими фунціями є Імовірності становищ КОЖНОЇ фази обслуговування:

Г

ї

01

?02

03.

- відсутність складу поіада у першій фаві;

- відсутність складу поівда у другій фаві;

- відсутність складу поівда у третій фаві;

У04 ” відсутність складу поівда у четвертій фаві;

- внаходження в системі одного складу поівда, обслуговування у першій фааі (виконується технічний і комерційний огляд) ;

Р12 - внаходження в системі одного складу поівда, обслуговування у другій фаві (формування, розформування поівдів);

г13 - внаходження в системі одного складу поівда, обслу-

Черги немає

Рис. 1. Граф становищ вантагкої станції тупикового типу

говування у третій фаз 1 (подавання, вбирання вагонів) ;

- внаходження в системі одного складу поівда, обслуговування у четвертій фаві (вантажна операція) ;

І’2і " внаходження в системі двох складів поїв дів, обслуговування у першій фазі, один обслуговується,другий чекає в черзі;

р22 " внаходження в системі двох складів поівдів, обслуговування у другій фазі, один обслуговується, другий чекає в черзі;

І?2з ~ внаходження в системі двох складів поівдів, обслуговування у третій фаві, один обслуговується^ другий чекає в черві;

- внаходження в системі двох складів поівдів, обслуговування у четвертій фазі, один обслуговується, другий чекає в черзі;

Рк1 - знаходження в системі "К" складів поїздів, обслуговування у першій фаві, один обслуговується^ решта чекає в черзі; .

Рк2 - знаходження в системі "X" складів поівдів, обслуговування у другій фаві, один обслуговується, решта чекає в черв і;

^кЧ - знаходження в системі "К" складів поїздів, обслуговування у третій фазі, один обслуговується решта чокає в чера1; _

- внаходження в системі "К" складів поїздів, обслуговування у четвертій фаві, один обслуговується^решта чекає в черзі.

Математична модель вантажної станції тупикового типу може бути ьображена 1 у вираві змішаних диференційних рівнянь становищ 1 динаміки середніх (ЩО). При цьому перші дві фави обслуговування (технічний і комерційний огляд та формування 1 розформування поівдів) описуються диференційними рівняннями становищ, а дві останні (ровставлення 1 вбирання вагонів та вантажні операції) - диференційними рівняннями динаміки середніх. Така модель вантажної станції найбільш відповідає реальним умовам

11 функціонування. При цьому невідомими функціями в диференти-них рівняннях будуть:

-Імовірності становиш (для парка прибуття - відправлення-сортузального парка);

-середні чисельності становищ (для маневрових локомотивів 1 вантажних фронт їв) .

Таким чином, система диференційних рівнянь вмішаного -типу для вантажної станції їв тупиковою схемою запишеться у виразі йр01ЛИ = - Яро1 + ц2 р12,

а.р02лп = - Яро2 +

сір^ЛІі = А.Ро1+ Ц2Р12 — С2И-1 ■ + *->рц + ^2р22*

^12^^ ~ ^ро2 ~ ^2Р12+ ^1Р11 + ^1Р21 — ^р12,

сір21/си = Хр11 - + ^2р22*

йр22/ііі = Хр12 - 2Ц2р2 + Р4Р21»

Йр1 .к/(іі ~ ^рк-1 ,1 (2^1+Л>рк,1 + ^2рк+1,2 + ^2рк,2' йрг.\/^ = ^рк-1 ,2 " (2^2+Я)рк,2 + Ьрк,1 + ^1рк+1,1

йПр/сіЛ = - А.п0 + ,

сІл^/гіЛ = А.гг0 - (\ - + Ц3П2,

(іа^/сії; = - (X - |а3)п,2 +

(4)

іііі^/ііЬ = + ^Зпїс'

шп0/«ії = - Хт0 + ц4т1 ,

сія^/аі - ЛгаГ) - (А.' -

<іга2ЛН = Л.ш1 - (к - (і4)т2 + М-4тз>

<5тк/си = ^шк-1 + ^Л’

де п0, п1, іг2, — .п^ - кількість маневрових локомотивів які,

відповідно, не мають заявок, мають одну заявку, ... , мають "к" ваявок на обслуговування;

¡¿З - Інтенсивність обслуговування вагонів маневровими локомотивами до розставленню 1 збиранню їх іа вантажних Фронтів;

- загальна кількість маневрових локомотивів, обслуговуючих станцію і під’їзні колії; т0, т.|, т^, — .т^ - кількість вант&іших фронтів які, від-

повідно, не мають ваавок, мають одну ваявку, •••. мають "К" еаявок на обслуговування ;

N - вагальна кількість вантажних фронтів на станції під*ївних коліях підприємств.

Для любого і нормувальна умова вапишеться у вираві

і

Р01 + Р02 + Р11 + Р12 + Р21 + Р22 +

70 + П1 + +

(5)

т0 + ш, + “2 + + тк = мт.

Для більш детального вивчення вантажна станція ділиться на окремі підсистеми: парк прибуття (відправлення) - сортувальний парк (двофавна система), сортувальний парк (однофавна система) і вантажний фронт ( однофавна система) .

Безпосередньо під'ївна колія може бути вображена як система п’яти послідовних фаэ (комерційний 1 технічний огляд, слідування на підприємство 1 у аворотному напрямку, формування та розформування поівдів, подавання та вбирання вагонів і вантажні операції) їв чергою перед кожною фавою і необмеженим пуасонов-ським потоком, доступаючим в кожну фаву на обслуговування та дообелуговувания. '

Модель під'ївші коли тупикового типу у вигляді диферен-ційних рівнянь може бути зображена

(1р0і /&Ь = І »о о + ЬР11’

ііРф^/си = - а.Ро2 + Ц2Р12,

іроУйі = - А,р03 + ^3р13.

лР04/(“ = _ ,гр04 + ^4р14’

(ір05/(іі = - а-р05 + ^4р15'

1 /й.Ь = Хр01 ~ (2(1.| + А.)р^ + Ц2Р12

йр^/сїЛ; = л.р02 + ціРі1 - (Зр.2 + ?0Р12 + М’зРчз + Р-2Р22»

йр1 = А,р03 + ^2Р12 “ ^3 + Мр13 + ^4Р14 + Ц3Р23,

<3р14/сІЬ ^"р04 + ^3Р13 ~ ^3^4 + Мр14 + М-4Р24 + м5Р15,

= А.р05 + ^4рі 4 - (2^ + *->Р15 + Ц5Р25.

йр^Ли = ^р11 ~ (2ц^ +• А)р2^ + ^*2^22 + М-1Р31.

= Хр12 + ціР21 - (зц2 + + ' <- Ц2Рз2,

(Ір^/йі = ^Р ^ з + ^2р22 “ (3^3 + Л.)р23 + Н-4р24 + И3Р33,

<ІР24'/^ = ^р14 + ^3Р23 - ^^4 + ^р24 + ^4Р34 + ^5Р25’ ^25^^ = ^р15 + ^4Р24 ~ ^М'З + ^-^25 ~ ^5Р35’

йрк-1/(іі = Я.рк_1>1 - 2ЦіРкі1 + И2Рк,2,

арк.2/«і* = хрк_1>2 + ціРкИ - змгР^г + м-3рк>3.

арк.3/(іі = Хрк-1,3 + ^2рк,2 " 3^3Рк,3 + ^4^,4’

йрк.4/(і* = Лрк-1,4 ~ 2^4рк,4 + ^3рк,3’

Фк^МІ; = ^Рк_1>5 - 2Ц5Рк>5 + И4Рк,4. ■

Умова нормування

Р01 + Р02 + р03 + Р04 + р05 + Р11 ......+ Рк4 = 1'^ ^

У рівняннях невідомими; фунціями е імовірності становищ кожної фави обслуговування поівдів (вагонів) на під'їзній коли:

Р01 - відсутність складу поїзда у першій фааі (виконання

обмінних операцій);

Р02 - відсутність складу поівда у другій фаві (на пере-

гоні мій станцією примикання 1 підприємством);

Р03 - відсутність складу поїзда у третій фазі (на роефор-

муванні -формуванні);

Р04 - відсутність складу поїзда у четвертій фазі (розста-

влення чи збирання вагонів);

Р0^ - відсутність складу поїзда у п’ятій фазі (виконання

вантажних операція);

Р^ - знаходження в системі одного складу поїзда, обслуговування у першій фазі;

Р12 - внаходження в системі одного складу поїзда, обслу-

говування у другій фаві;

Р13 - внаходження в системі одного складу лоївда, обслу-

говування у третій фаві;

Р14 - знаходження в системі одного складу поівда, обслуговування у четвертій фаві;-

- знаходження в системі одного складу лоївда, обслуговування у п'ятій фаві;

Р21 - знаходження в системі двох складів поівдів, обслу-

говування у першій фаві, один обслуговується,другий чекає в черзі;

Р22 - знаходження в системі двох складів поїздів, обслу-

говування у другій фаві, один обслуговується дру-

7

гий чекає в черзі;

Р23 ~ находження в системі двох складів поівдів, обслуговування у третій фае.1,- один обслуговується( другий чекає в черві;

Р24 - знаходження в системі двох складів поїздів, обслуговування у четвертій фазі, один обслуговується, другий чекає в черві; р25 ~ 8находження в системі двох складів поїздів, обслуговування у п'ятій фаві, один обслуговується,другий чекае в черві;

- знаходження в системі ”К" складів поїздів, обслуговування у першій фазі, один обслуговує тьсяг решта чекае в черві;

£к2 " внаходження в системі "К” складів поівдів, обслуговування у другій фаві, один обслуговується,решта чекає в черз1;

ї1с3 - знаходження в системі "К" складів поїздів, обслуговування у третій фазі, один обслуговується) решта чекає в черві; '

- знаходження в системі "К" складів поівдів, обслуговування у четвертій фазі, один обслуговується, решта чекає в черві.

рк5 ~ внаходясення в системі "К" складів поїздів, обслуговування у п'ятій фаві, один обслуговується решта чекае в черзі.

Підходи .до під’їзних колій, як систем шеового обслуговування, дають можливість встановити реальні норми часу на вантажні операції або обороту вагона', а також визначити оптимальний режим їх функціонування.

Обслуговування перевівних документів виконується у трьох фазах. - • .

Диференціині рівняння для імовірностей становищ трьохфаа ноі системи (товарна контора - доставлення документів - стан ційний технологічний центр по обробленню перевівних документів) навантажувальної станції можуть бути подані у виразі сІр0/с1Л; = т Арф +

' йр^/сП = - (^ + Х)ри + р.2 р12,

сф12/<іЬ = - ц2р12 + Ц3р13,

сір13/^ = я.р0 - (ц3 + А.)р13 + И,іР2-)»

сір21/си = + Ц2Рг2 - + ?0р21,

<ір22/с^ = /\.р^2 (Ц2 ■*■ ^*)Р22 ^ ^зР23’.

йр2^/б.ь = Лр13 - (ц3 + Мр23 + И-1Р31»

ар

к.1/йі ~ ^*1,1 ^1рк,1 + ^2рк,2’

йрк.2/с11: " ^рк-1,2 ^2рк,2 + ^3рк,3'

ірк.3/йі = Хрк-1 ,3 ~ ^13рк>3‘

Умова нормування

Р01 + :Р11 + Р12 + р13 +---+ Рк3 = 1 "

(9)

Важлива умова для встановлення чисельності робітників по обробленню леревівних документів; час їх обробки повинен бути менше часу вантажної операції

*р<і - ^го

Система диференційних рівнянь вантажної станції по обслуговуванню автотранспорту, який належить валіаниці, їв Иа автомобілів може бути подана у виразі

Йр^/(ІІ — Я-д^Рд — /\<^2Р^,

сір^/сіі = Х23р2>

їір-^/іі'Ь = ^23р2 ~ Х34р3»

др^/сіі = ^з^Р з - ^-^Рд»

йр5/сіі - а-4зР4 - а-56р5’ (10)

йр6/йі = а56р5 - л.б7рб,

&ру/йі = ^67^6 “ ^78^79

&Рд/&І =3 ^-удру “ ^89^8 *

^89р8 “ Хдір9’

Умова нормування

= 1,

(11)

Імовірності становищ

Р^ - чекання навантаження на станції;

Р2 - навантаження на станції;

Ро - доставлення вантажу на підприємство;

?4 - знаходження під розвантаженням на підприємстві;

Р5 - слідування в порожньому стані на підприємство під наван-

такенна;

Pg - навантаження на підприємстві;

' - слідування в вантажем на станцію; •

PQ - чекання розвантаження на станції;

- внаходження під розвантаженням на станції.

Система диференційних рівнянь складена для циклічної схеми роботи автотранспорту. Після перетворення системи рівнянь одержима вирави для граничних імовірностей становищ автомобілів.

Граничні імовірності становищ вантажних автомобілів при циклічній схемі роботи відносяться як середній час перебування системи по черві в кожному їв становищ. ■

Застосуємо для даного випадку метод динаміки середніх. Вводимо позначення:

гп^ - середня кількість автомобілів, чекаючих навантаження ' на станції в момент t; mg - середня кількість автомобілів, які в находяться під навантаженням на станції; ш3 - середня кількість навантажених автомобілів, які внахо-дяться на шляху до підприємства;

- середня кількість автомобілів, які внаходяться під роввантаженням на підприємстві;

- середня кількість порожніх автомобілів, які внаходяться на шляху до підприємства під навантаження;

- середня кількість автомобілів, які внаходяться під

, навантаженням на підприємстві; .

ту - середня кількість навантажених автомобілів, які внаходяться на шляху до станції; .

ігд - середня кількість автомобілів, чекаючих роввантаження на станції в момент t;

Шд - середня кількість автомобілів, які внаходяться на

станції під роввантажекням.

Умова нормування m1 +mg+m3+ ... +m^= Na, (12)

де

= Nap^ , mg = Nap2, iiLj = Nap^, — , Шд= Nap^.

За обліком викладеного система рівнянь динаміки середніх аапишеться у вираві •

dn^/dt = - А-12т1

djiLp/dt — j

6/^и - - А.67ш6,

СІШу/(ІІ = *

(Злід/ІІ = А^дГП^ - Л-ддП'д»

ЙШд/їІІі ” АддШд ~ Ад ^ Під • .

Системи рівнянь досліджуються в нестійких режимах методами: трапецій, Рунге-Кутта-Мерсона 1 Рунге-Кутта-Фельберга 'їв автоматичним вибиранням кроку.

Оцінку точності шрківських моделей, вастосованих при дослідженні вантажних станція, виконано за допомогою математичної і сітьової стохастичної моделі вантажної станції, побудованої методом статистичних випробувань д.т.н. А.О. Смеховим. Створена модель вантажної станції, яка має п'ять вантажних фронтів для обслуговування трьох передаточних поівдів ва добу. Середня .довгота оброблення одного поівда склала 7,16 години.

При моделюванні на основі побудованої ідентичної марківсь-кої системи вантажної станції на ПЕОМ використані усі вихідні дані статистичної моделі, які необхідні для розрахунку. Згідно з одержаними результатами довгота оброблення одного передаточного поіада склала 6,96 години. Таким чиком^віднінпість результатів марківської моделі по відношенню до статистичної - склала 2,87%, що знаходиться в межах технічних допущень.

Запропоновані логічні схеми вантажних станцій, які дозволяють на стадії проектування чи їх експлуатації визначити ступінь надійності останніх 1 запровадити заходи по підвищенню 11 рівня.

Враховуючи значний вплив якості кріплення вантажів у вагонах на безпеку руху, вапропоновано виконувати перевірочний розрахунок деталей кріплення на довговічність ва строк його доставки. .

При вастосуванні дротових ровтяжок кінетична енергія переміщення вантажу у вагоні в поздовжньому, напрямку гаситься роботою сили тертя і вусиллям їх пластичної деформації 2 2

1/2(!Й;1-МХ2)=К [цМчЗі^пХ + о^п^цЗіпа+СозаОовІЗр^ДЗ^, (14) де м -маса вантажу; "

X1 .Xg -швидкість вагона, відповідно, до 1 після удару в автозчеплення; .

Ц -коефіцієнт тертя ковзання вантажу по підлоаі ва-

гона або підкладкам;

SignX = +1,-1 залежить від напрямку удару; ot -межа текучості матеріалу дротових роатяжок;

Зг»пг -ВІДПОВІДНО, площина перерізу 1 КІЛЬКІСТЬ Р08Т2-жок, діючих в одному напрямку;

Ррг -кут поміж проекцією розтяжки на горизонтальну площину 1 повдовжною вісю вагона;

' сі -кут поміж розтяжкою і проекцією ровтяжки на гори-

вонтальну площину;

&sgr -переміщення вантажу за один удар;

к. -коефіцієнт, враховуючий дію автовчеплення ;

q -прискорення сили тяжіння -

Найменше вначення довжини дротової розтяжки, вабевпечуюче бевпеку руху L

дь іоо

' . --------------------------. ■ (15)

є

де ДЬ - підсумкове прирощення ровтяжки ва строк доставлення вантажу;

£ - відносне подовження ровтяжки.

У розділі 4 розроблені економіко-математичні моделі для визначення оптимальних режимів функціонування вантажних станцій і їх окремих систем.

Якість функціонування обслуговуючої системи вантажної станції в умовах ринкової економіки валежить від того, наскільки раціонально прийнята кількість маневрових локомотивів, вантажно-розвантажувальних машин, оригад технічного 1 комерційного огляду, робітників товарної контори, станційного технологічного центру по обробленню поїзної інформації 1 перевізних документів, і наскільки ефективно вони використовуються.

Для ровробки методики розрахунку технічного обладнання і кількості робітників вантажної станції використаємо функцію повної вартості чекання обслуговування заявок (вагонів, перевізних документів і автомобілів) 1 простоїв обслуговуючих приладів (вантажно-розвантажувальних машин, маневрових локомотивів, робітників товарної контори, пункту комерційного 1 технічного огляду, станційного технологічного центру).

Для вантажної станції вираз функції вартості масового обслуговування запишеться!

Г(в) = r(w) + r(pd) + Г(аі) • <16>

де Iі^ - вартість простою вагонів і обслуговуючих їх робітників і машин

р_ r(W) = + Cik° + + Сшї + °ptm + Csk’

С" - вартість простою поівда при чеканні всіх операцій

на станції (технічного 1 комерційного огляду, розформування - формування, ровставлення - вбирання

' вагонів, вантажних операцій);

t \с.о #

сх - вартість простою бригад технічного 1 комерційного

огляду;

Gmi ,Gm?- вартість простою маневрових локомотивів;

Gptm - вартість простою вантажно-розвантажувальних машин;

с”к - вартість простою складів;

T(pdj- вартість затримання оформлення перевізних документів і простою робітників станційного технологічного центру 1 товарної контори siet akt

skt r(pd) = «pd + '

0pd , - вартість затримання оформлення перевізних документів;

с:р - вартість простою робітників: станційного технологічного центру, на доставленні документів, товарної контори; ’

r(at) - вартість чекання автотранспортом оослуговуї'.чши і простою вантажно-розвантажувальних машин 1 складів

r(at) = Cafc + °ptm + Gsk’ <19>

Cat - вартість чекання автотранспортом обслуговування;

Cptm- вартість простою вантажно-розвантажувальних машин;

Gsk - вартість простою складів.

Програма вирішення рівнянь розроблена на мові програмування Бейсик. Для обчислення технічного обладнання 1 числа робітників вводяться усі необхідні дані: продуктивності, вартості, кількості машин і рооїтників, тривалості їх роботи і інше. При введенні даних ПЕОМ видає повну вартість системи, а також коефіцієнти завантаження усіх систем, простої 1 тривалість обробки вагонів, автомобілів, перевізних документів в кожній їв систем 1 в цілому на станції. ЦІ дані видаються ПЕОМ на друк, одночасно починається пошук оптимального варіанту технічного обладнай-

ня 1 числа робітників вантажної станції. При цьому ПЕОМ переглядає біля 500 тис. варіантів 1 видає дані технічного обладнання для функціонування станції в оптимальному режимі: кількість маневрових локомотивів, вантажно - ров вантажу вальних машин, робітників, автомобілів, а також коефіцієнт вавантаження кожної їв систем.

Для визначення оптимального технічного обладнання вантажних фронтів аастосовується також функція вартості масового обслуговування. Вона виявляється ва допомогою таких характеристик, ї;к вартість чекання однієї ваявки на обслуговування (одного вагона або ж групи вагонів, вантажного автомобіля, вантажної відправки) і вартість простою одного приладу (маневрового локомотива, вантажно-роввантажувалної машини 1 інше) ва одиницю часу.

Задавши інтервал часу для якого внаходимо повну вартість чекання вагонів, автомобілів 1 вантажів» одержимо для вантажного фронту

Г(в) = с|іт + С|3 + С°е + СРіга + Сег + 0рШ, (20) де Г(з)-ловна вартість чеканш вагонів, автомобілів 1 вантажів;

С^га- витрати, які викликані простоєм автотранспорту по причині вааштості вантажно-розвантажувальних машин;

Сд° - витрати, які викликані простоєм автомобілів в чеканні авільнення складу від вантажу; с;^- витрати, які викликані вагоно - годинами простою по причині відсутності місткостей для роавантаження вагонів;

сР/га- витрати, які викликані вагоно - годинами простою пс причині вайнятості вантажно-роввантажувальних ма шин;

С^, - витрати, які викликані внаходженням вантажу на скла

ді черев чекання вивоау або ж навантаження у вагони;

. Ср^.т-витрати, які викликані простоємвантажно-роавантажу-вальних машин.

Для під'ївші коли функція вартості масового обслуговування при обробленні вагонів для п’ятифазної системи (приймально- вдавальні операції, слідування на під'ївну колію (у зворотному напрямку), ровформування (формування), подавання (вбирання) і вантажні операції), складається їв:

-вартості чекання вагонів при приймально-вдавальних операціях, слідуванні на під'ївну колію, розформуванні, подаванні 1 виконанні вантажних операцій;

-вартості простою прийомоздавачів, маневрових локомотивів, вантажно-розвантажувальних машин 1 складів.

Для ровглянутої моделі під'ївної коли вираз критерію оп-тимівації функції вартості масового обслуговування у загальному вигляді

Т.РР _ лРк , ррвсі рРк , грк „рк , прк ч

к (з) " °тг + С1 + Срт1 + °т1 + + °вк1* ^ 1

0' - вартість чекання вагонами обслуговування (приймально-

-адавальні операції, слідування на під'ївну колію, формування-розформування, подавання 1 вабирання, виконання вантажних операцій); сРві - вартість простою бригад прийомоадавачів;

Срт1 _ ваРТ1сть простою поїзних локомотивів;

«Й - вартість простою маневрових локомотивів на розформуванні і формуванні; ср£га~ вартість простою вантажно-розвантажувальних машин; свк1 •" вартість простою складів; .

Сриі~ ваРт1сть утримання колій у парку приймання 1 сортувальному парку, необхідних для чекання обслуговування розформування (формування), виконання вантажних операцій.

Застосування ринкових підходів до оптиміаації чисельності робітників і технічного улаштування вантажних станцій 1 їх елементів: вантажних фронтів , під 'ізних колій, систем подавання 1 забирання вагонів, дає можливість економити експлуатаційні витрати, підвищити конкурентоспроможність валізниць і промислових підприємств.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ

1.Коротка оцінка становища вантажних станцій. У нових умовах функціонування вантажних станція постійно знижуються обсяги перевезень вантажів (тільки у 1997 році відправлення вантажів внивилось на 0,34Ж), уповільнюється ооорот вагона, вначення якого досягло 7,17 доои (уповільнення склало 1,39 доби), технічне устаткування 1 чисельність робітників на станціях не відповідають обсягу вантажопереробки, зроста собівартість переробки тонни вантажу. Структура управління, а також підходи до організації вантажної і комерційної роботи не відповідають вимогам виживання валізниць. Якість функціонування вантажних стан-

цій суттєво впливає та вагальні покавники валівниць: уповільнюється оборот вагона, вбільшуються експлуатаційні витрати, загострюється становище 8 бевоекою руху 1 несхоронністю вантажів.

Так у 1998 р вантажний вагон внаходився на станціях 8,8 доби, що склало 89% від загального часу обороту. Значний вплив на уповільнення обороту вагона роблять під’їзні колії підприємств, де тільки у 1997 р норма простою вросла на 0,71 години, а фактичний простій виріс на 8,15 години. При цьому сплачені підприємствами тільки понад нормативні вагоно-години внаходження lía під"івних коліях. Погіршується становище механівованих дистанцій вантажно-роввантажувальНих робіт, які обслуговують місця вагального користування. У цілому механівовані дистанції ров-вантажували ва добу 204 вагона (68,7% від розвантаження у 1996 р). При цьому собівартість переробки тонни вантажу досягла 1,73 грн. Вантажними станціями відправлено в комерційними браками 267180 вагонів, у тому числі 8084 вагона їв пошкодженням вантажу і васобів кріплення при відсутності порушень Технічних умов 1 Правил перевевень. _

Методики розрахунку технічного устаткування, а також нормативи чисельності робітників, математичні моделі функціонування окремих систем відносяться до часів командної економіки 1 не йабезпечують оптимальний режим функціонування вантажної станції в сучасних умовах.

2. Теорії 1 методи вирішення поставленої задачі. Яри вирі-Рішоні поставленої задачі використані основи маркетингу, теорія масового обслуговування, теорія конфліктних ситуацій, теорія управління вапасами, теорія кореляції 1 теорія надійності.

При побудові математичних моделей вантажних станцій використані пуасоновські потоки подій 1 безперервні марківські ланцюги. Складені графи становищ і диференцінні рівняння вантажних станцій при обслуговуванні вагонів, автотранспортних васобів 1 перевівних документів. Враховуючи особливості функціонування вантажних станцій, складені графи становищ 1 диференційні рівняння вмішаного типу (для першої 1 другої фави - імовірності становищ, для третьої і четвертої - динаміки середніх, середні чисельності маневрових локомотивів і вантажних фронтів).

Відхилення при порівнянні марківської 1 сітьової етохасти-чної моделей вантажної станції склало 2,87%.

При дослідженні нестаціонарних режимів використані методи: трапецій, Рунге-Кутта-Мерсона 1 Рунге-Кутта-Фельберга їв авто-

штичшш вибиранням кроку.

За допомогою теорії конфліктних ситуація розроблені питання вибору стратегій залізниць в умовах невизначеності.

Теорія кореляції вастосована при розробленні основних положень прогновування попиту на транспортні послуги.

Основи маркетингу використані при створенні структури управління вантажною і комерційною роботою 1 визначенні 11 Функцій в умовах ринкової економіки, розробленні тактики комерційної роботи при вміненні ситуації, дослідженні конкуренції на транспортному ринку.

3. Основні наукові 1 практичні реаультати: дослідження.

3.1. Основні наукові результати:

- отришні нові науково-обгрунтовані розробки в області експлуатації валівничного транспорту, шо вабевпечують розв'язання значної прикладної проблеми - підвищення ефективності функціонування вантажних станцій, у тому числі:

-побудовані математичні моделі (графи становищ і диференціалі рівняння) вантажних станцій рівних типів для обслуговування вагонів, автотранспорту, вантажів 1 перезівігах документів, ідо дають можливість досліджувати як стаціонарні, так 1 перехідні режими в мережі станції при рівному технічному оснащенні 1 чисельності робітників, вмінних обсягах переробки вантажів;

- поряд із диференційними рівняннями становищ складені 1 доелід:яуються вмішані диференціпні рівняння, включаючі рівняння становищ і рівняння динамики середніх (МДС):для перших двох фав - рівняння становищ, для третьої 1 четвертої - рівняння динаміки середніх, котрі найбільше відповідають умовам роботи ва- , нтажних станцій. Пошуковими у першій 1 другій фавах є імовірності становищ, а у третій 1 четвертій фавах - середні чисельності становищ маневрових локомотивів 1 вантажних фронтів;

- побудовані математичні моделі (графи становищ 1 диферен-ційні рівняння) функціонування під'їзних колій;

- побудовані алгоритми і програми дають можливість досліджувати перехідні режими в системах вантажних станцій, а також визначати тривалість ліквідування ваторів 1 виходу систем станції на стаціонарний режим функціонування ;

-запропоновані економіко-математичні моделі функціонування вантажних станція їв застосуванням функції повної вартості, враховуючої вартість чекання обслуговування вагонів, автотране-

зо

порту, перевізних документів 1 вартість простоїв маневрових локомотивів, вантажно - розвантажу вальних машин 1 робітників станції при відсутності роботи; '

- вапропонована економіко-математична модель функціонування вантажного фронту ва обліком чекання вагонами 1 автотранспортом ввільнення складів і вантажено - розвантажувальних машин, ватримання вантажів по причині відсутності місць у складах, а також простоїв вантажно-ров вантажу вальних машин 1 складів при відсутності, у першому випадку, вагонів і автотранспорту, у другої^ - вантажів;

- вапропонована економіко-математична модель функціонування під'їзної колії;

- розроблені алгоритми і програми дослідження економіко-математичних моделей;

- три устаткування для вантажних станцій захищені авторськими свідоцтвами на винаходи.

Розроблена методологія підвищення ефективності функціонування вантажних станцій. ‘

й.й. Основні практичні результати:

- вапропоновані ринкові структури управління вантажною і комерційною роботою і визначені їх функції в маркетинговому мі-кросере довші;

- запропонована тактика комерційної роботи, при коливаннях попиту на транспортні послуги, і - прибутків;

- розроблені основні положення дослідження конкуренції на транспортному ринку;

- із застосуванням теорії кореляції розроблені основні положення прогнозування попиту на транспортні послуги;

- вапропоновані нові підходи до нормування часу знаходження вагонів на під'їзних коліях підприємств, від чого додаткові прибутки залізниць складуть 18,8 млн. грн. ва рік;

- рекомендовані оптимальні стратегії валівниць в умовах невизначеності, які дають можливість знизити ризик при наданні транспортних послуг;

- удосконалена методика розрахунку технічного устаткування вантажного фронту;

- складені програми дають можливість моделювати ситуації на кожному вантажному фронті, в кожній системі, встановлювати оптимальні режими функц існування, а також-нормативні покавники станції і під'ївних колій, як системи масового обслуговування.

вони рекомендуються для використання в автоматизованих робочих місцях інженер їв-технолог їв вантажних станція;

- запропоновані підходи до розрахунку міцності засобів кріплення вантажів у вагонах аа обліком обмеженої довговічності дають можливість вначно знизити експлуатаційні витрати 1 підвищити бевпеку руху; ' .

побудовані логічні схеми вантажних станція дають можливість оцінити і підвищити надійність останніх.

Економія витрат від в а провадив ння результатів дослідження складає 1,2 млн. грн.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Котенко А.Н., Петров В.И. Прогрессивная организация работы грузовой железнодорожной станции. - Киев: Техника. 1989.

57 с.

2. Котенко А.Н. Математические модели массового обслуживания вагонов на грузовых станциях//Концепц ія підвищення ефективності вантажних перевезень на залізничному транспорті. Міжвуз. еб. наук, праць- Харків. - ХарДАЗТ.- 1998..- N33.

3. Котенко А.Н.- Математические модели грузосортировочного комплекса и грузовой станции //Межвуз. сб. науч. тр. /ХарГАЖТ,

1995. - Вып. 27. - С. 32-45.

4. Котенко А.Н. Прогнозирование показателей работы грузовой станции с применением теории корреляции/Тохнол. и тохн. обесп. . штенсиф. поезд. работы/Ин-т шик. я:. - д. тринсп. Об. науч. тр./Сэнкт-Пэтэрбург. 1993. С. 72-78.

5. Котенко д.М. Підвищення безпеки руху при перевезенні

вантажів//3. - тр. України. 1997. N1. С. 14 - 15.

6. Котенко А.М. Підвищення рівня безпеки руху поїздів в

умовах формування транспортного ринку//3.-Т.-1997.-N1 .-0.34-35.

7- Котенко А.Н. Повышение эффективности коммерческой работы в условиях формирования транспортного рынкэ//3.- тр. України. 1997- N2-3. С. 56-59- .

8. Котенко А.М. Формування транспортного ринку та забезпечення прибутків залізниць Украіни//3. - т. трансп. України.

1996. N1. С. 16 - 18. ч

9. Котенко А.Н. -Надежность грузовых станций// Ж. - д.

трансп. 1993- N2. С. 26 - 29. '

10. Котенко А.Н. Надежность и эффективность погрузки и крепления грузов// Межвуз. сб. науч. тр. /ХарГАЖТ, 1995. - Вып. 27- - С. 45 - 52.

11. Котенко А.Н. Обеспечение надежности погрузки и крепления грузов//Ж. - д. трансп. 1994. N2. 0. 15 - 18.

-12. Котенко А.Н. Обеспечение правильной погрузки и крепления грузов//Ж. - д. трансп. 1992. N3. С. 18-21,

13. Котенко А.Н,, Петров В.И., Нагирнер В.В. Опыт и проблемы грузовой станции //Ж. - д. трансп,- 1993.- N11,- С. 19-21.

14 Котенко А.Н. Роботизированшв комплексы в грузовом хо-зяйстве//Ж. - д. трансп. 1985. N12. О. 34 - 36.

15« Котенко А.Н. Совершенствование структуры управления и повышение эффективности коммерческой работы в условиях формирования транспортного рынка//Ж. - д. трансп. Сер. Грузовая и коммерческая работа. Контейнерные перевозки: ЭИ/ЦНИИТЭИ. 1995-Вып. 4. С. 7 - 15.

16. Котенко А.Н. Совершенствование технологии и технического оснащения комплексов для переработки насыпных грузов на станщшх//Ж. - д. трансп. Сер. Грузовая и коммерческая работа. Контейнерные перевозки: ЭИ/ЦНИИТЭИ. 1992. Вып. 2. С. 1 - 9-

■ 17. Котенко А.Н. Совершенствование технологии погрузочноразгрузочных операций//Е. - д. трансп. 1992. N7. С. 27 - 30.

1S. Котенко А.Н. Управлять формированием транспортного рын-ка//Ж,- д. трансп. 1993- N8. С. 5 - 1919. Кустовский В.Н., Котенко А.Н. Новые подходы к организации грузовой и коммерческой работы// Ж. - д. трансп. 1992. N11. о. 7 - ю.

20. Петров З.И., Котенко А.Н. Повышение эффективности работы грузовой стэяции//Ж. - д. трансп. 1990. N6. С. 25 - 2721. Котенко А.Н. Эффективная технология переработки сыпучих грузов/'/Пром. трансп. -1987 • -N2. -с. 25 -

22. А.с.810590 СССР, МКИ В 65 G 67/24- Виброрыхлитель смер-

зшихся сыпучих материалов в железнодорожных вагонах/ А.Н.Котенко, Л.М. Дунаевский: N2599774/27-11: Заявл. 03.04.78: Опубл.

07.03.91. Бюл. N9 -3 с.

23. А.с.735465 СССР, МКИ В 60 S 3/04. Устройство для очистки железнодорожных полувагонов/А,Н.Котенко и Л.М. Дунаевский: --2326107/27-11:3аявл. 04.01.76.:0публ.25.05.80. Бюл. N19-- 2 с.

24. А.с.1791237 СССР, МКИ В 61 К 9/02. Устройство для определения габарита подвижного состава /Н.А.Задорожный, А.М.Шляхо-вецкий, В.М.Майборода, В.И.Петров, Ю.А.Железняков, Т.А. Ханюко-ва, И.П.Индык, М.С. Погребной, М.А. Стрелецкий и А.Н. Котенко: -4726468/11:Заявл. 19.06.89.: Опубл. 30.01.93. Бюл. N4. - 4 с.

; •

АНОТАЦІЇ

Котенко A.M. Методологія підвищення ефективності функціонування вантажних-станцій.- Рукопис.

Дисертація на вдобуття наукового ступеня доктора технічних наук ва спеціальністю 05.22.08- експлуатація залізничного транспорту.- Харківська державна академія валівничного транспорту, Харків, 1998. .

Дисертацію присвячено питанням встановлення оптимальних режимів функціонування вантажних станцій, а также нормування їх показників в умовах ринкової економіки 1 комп'ютеризації перевізного процесу.-В дисертації отримані нові науково-обгрунтова-ні розробки в експлуатації валівничного транспорту, що забезпечують роз ’вяаання значної прикладної проблеми-підвищення ефективності функціонування вантажних станцій. Запропоновано математичні моделі вантажних станція, як марківеьких систем, при обслуговуванні вагонів, перевізних документів 1 автотранспортних засобів. Розроблені економіко-математичні моделі, алгоритми

і програми дослідження на ПЕОМ, висока ефективність яких обгрунтована теоретично і підтверджена практично. Основні результати праці впроваджені на вантажних станціях валіаниць України при встановленні оптимальних режимів функціонування.

Ключові олова: математичні моделі, марківські системи, оптимальний режим, нормування, ринкова економіка.

Котенко А.Н. Методология повышения эОДжтишоетп Функцію -нирования грузовых станций.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.23.08- эксплуатация железнодорожного транспорта,- Харьковская государственная академия железнодорожного транспорта, Харьков, 1998.

Диссертация посвящена вопросам установления оптимальных режимов функционирования грузовых станций, а также нормирования их показателей работы в условиях рыночной еконсмики и компьютеризации перевозочного процесса. В диссертации получены новые научно-обоснованные разработки по експлуатацш железнодорожного транспорта, обеспечивающие решение важной прикладной проблемы-повышение эффективности функционирования грузовых станций. Предложены математические модели грузовых станций, как марковских систем, при обслуживании вагонов, перовозочных документов и автотранспортных средств. Разработаны экономико-математические модели, алгоритмы и программы иссслэдования на ПЭВМ, высо-

•кая эффэктивностъ которых обоснована теоретически и подтвердив-на практически. Основные результаты внедрены на грузовых станциях Украины при установлении оптимальных режимов функционирования.

Ключевые слова: математические модели, марковские системы, оптимальный режим, нормирование, рыночная экономика.

Kotenko A.N. the Methods of increasing of loading stations functioning effeotiveness -Mamisoript.

The thesis is submitted for a Doctor's Technical Science degree in speciality 05-22.08 Railfcransport operation. -Kharkiv State Academy of Rail Transport, Kharkiv, 1998.

The thesis is devoted to the problem of optimum regimen setting of loading station functioning and their time-and-oost determination under the oondition of market economy and transportation process computerisation.

The new scientifically proved data on Rail transport operation have been found in the thesiB. They provide the solving of the important applied problem: increasing of loading station functioning effectiveness. Mathematio loading station models as Mark systems in truck, transportation documents and vehicle service are suggested. We have worked out effective economical mathematio models, algorithms and PC programmes that have been theoritioally and practically proved.

Th« main results have been applied at the loading stations of Ukraina while setting optimum regimen of fuctioning.

Kuy words: Mathematio models, Mark systems, optimum regime, determination, market economy.