автореферат диссертации по строительству, 05.23.15, диссертация на тему:Обоснование и оптимизация программы работ по содержанию мостовых сооружений

На правах рукописи

РП ОД

Г* , • 1л ,

и!

ОЖЕРЕД Виталий Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОГРАММЫ РАБОТ ПО СОДЕРЖАНИЮ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность 05.23.15 - Мосты и транспортные тоннели

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2000

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Москвич В. К.

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор Дингес Э. В.; доктор технических наук, профессор Саламахин П. М.

Ведущая организация:

Государственное предприятие РОСДОРНИИ

Защита состоится 21 июня 2000 г. в 15 ® часов на заседании диссертационного совета К 053.30.03 при Московском государственном автомобильно-дорожном институте (техническом университете) по адресу: 125829, Москва, ГСП-47, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42.

Телефон для справок (095) 155-03-28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного автомобилыго-дорожного института (технического университета).

Автореферат разослан 26 апреля 2000 г.

Отзыв, заверенный печатью, просим направить в диссертационный совет.

Ученый секретарь диссертационного совета -

кандидат технических наук, доцент

Круглое Е. 3.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие и совершенствование системы эксплуатации (а точнее обслуживания, как комплекса работ по содержанию и ремонту) автодорожных мостовых сооружений (МС) - одна из наиболее актуальных задач эффективного использования дорогостоящего государственного имущества. Необходимость коренного пересмотра_ подходов к планированию видов и объемов работ по обслуживанию вызвана переходом на новые методы хозяйствования и существовавшим остаточным принципом финансирования содержания МС, накоплением значительного износа, увеличением среднего срока службы МС, изменением роли и характеристик автомобильного транспорта.

Перед органами управления дорожным хозяйством стоит задача постепенного уменьшения накопленного износа МС в условиях ограниченных финансовых ресурсов. Так как скорейшее решение этой проблемы практически невозможно в силу большой ресурсоемкостн, то на первом этапе важно изменить тенденцию, т. е. снизить темпы износа, в основном, за счет профилактических мероприятий. С этой целью мостовым службам органов управления автомобильными дорогами необходимо наиболее оптимально плшшровать виды и объемы работ по содержанию МС, с учетом выполнения наиболее значимых видов работ с точки зрения обеспечения безопасности движения и долговечности МС с минимальными затратами.

Концепция оптимального обслуживания МС Российского дорожного агентства (РДА) сегодня предусматривает приоритет проведения целевых работ по содержанию, своевременность и качество их выполнения. Эффективность требований РДА научно обоснована и поэтому имеется потребность в совершенствовании научно обоснованных методов по реализации этих требований, а также представления их в виде нормативно-технических и методических документов на уровне Заказчик - Подрядчик.

Роль содержания МС, кроме обеспечения требуемой долговечности и безопасности движения, обусловлена еще и тем, что содержание рассматривается как элемент управления техническим состоянием МС, регулирующий экономически целесообразный срок их службы.

Таким образом, актуальность работы обусловлена необходимостью совершенствования и развития нормативной и методической базы обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС в современных условиях хозяйствования, с учетом стратегии, определенной РДА, и разработки практических рекомендаций.

Целью исследования является повышение эффективности работ по содержанию и контроля использования ограниченных денежных средств на содержание, с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС.

В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи исследования:

- выполнить анализ существующих методов, методик, нормативно-технических документов и положительного опыта отдельных организаций по обоснованию видов, объемов работ и денежных затрат на содержание МС;

- изучить систему и специфику содержания МС в Краснодарском крае;

- разработать схему обоснования и модель, позволяющую прогнозировать индивидуальные адресные виды и объемы работ, а также затраты по содержанию МС на основе наиболее значимых факторов, влияющих на их прогнозирование;

- разработать методику назначения и оценки уровня содержания МС с целью эффективного контроля выполнения планируемых видов и объемов работ с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС;

- разработать принципы оптимизации объемов работ и денежных затрат на содержание МС в условиях ограниченного финансирования;

- разработать практические рекомендации по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС.

Объектом исследования является существующая система содержания МС на автомобильных дорогах.

Предметом исследования является годовая Программа органа управления автомобильными дорогами (Заказчика) по содержанию МС (предоставляемая для защиты Инвестору, а затем на конкурс подрядных работ).

Методы исследования. Решение поставленных задач основывалось на системном анализе, теории управления техническими системами, функционально-стоимостном анализе, методе ранговой корреляции и регрессионном анализе. Кроме того, использовалось моделирование различных сценариев производственной деятельности (прогнозирование объемов работ и затрат) с помощью разработанной в диссертации и реализованной на ПЭВМ расчетно-логической модели (РЛМ).

Методологической и информационной основой исследований послужили результаты раннее выполненных отечественных и зарубежных исследований по рассматриваемой проблеме, опыт производственной деятельности органов управления автомобильными дорогами в области содержания МС, в особенности, данные Управления федеральных дорог по Краснодарскому краю и результаты диагностики МС, полученные кафедрой Транспортных сооружений Кубанского государственного технологического университета.

К результатам, обладающим научной новизной можно отнести следующие выдвинутые в работе и выносимые на защиту основные положения:

- разработанную многофакгорную расчетно-логическую модель (РЛМ) прогнозирования объемов работ и денежных затрат, с учетом типа конструкции

элементов МС и основных факторов, влияющих на достоверность прогнозирования

объемов работ, систематизированных в работе;

- полученные регрессионные зависимости определения норматива затрат на содержание МС на основании исследования влияния различных факторов с использованием РЛМ;

- разработанную методику оптимизации денежных затрат на Программу работ по содержашпо МС в условиях ограниченного финансирования с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС;

- предложенный подход к назначению и оценке уровня содержания МС и полученные зависимости влияния заданного уровня содержания на величину денежных затрат, необходимую для обеспечения заданного уровня содержания.

Практическая ценность. Работа имеет характер прикладного научного исследования, направленного на решение научными методами практических задач на базе накопленных знаний в области обслуживания МС. К результатам, имеющим практическую ценность можно отнести: методику обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС; РЛМ обоснования видов и объемов работ по содержанию МС на основе прогнозных расчетов с использованием ПЭВМ и укрупненные нормы денежных затрат на содержание МС, рассчитанные с помощью РЛМ; методику назначения и сценки уровня содержания МС с учетом реально достижимого уровня исходя из фактических объемов финансирования, а также обеспечения безопасности движения и долговечности МС.

Реализация результатов работа. Отдельные результаты работы были использованы при обосновании Программы работ по содержанию МС в Управлении федеральных дорог по Краснодарскому краю (УФД КК) в 1998 и 1999 гг. Основные результаты настоящей работы нашли отражение в научно-техническом отчете по хоздоговорной теме "Разработка методики адресного планирования объемов и затрат по содержанию автодорожным мостов" и приняты к внедрению в УФД КК.

Апробация роботы. Основные положения диссертации докладывались на Юбилейной научно-технической конференции "Актуальные проблемы автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, пути их решения" в 1998 г. (г. Сочи), Всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России" в 1999 г. (г. Сочи), на 57-Й научно-методической и научно-исследовательской конференщш МАДИ (ТУ) в 1999 г.

Публикации. Оснош:ые положения диссертационного исследования отражены в 7 печатных работах.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 112 наименований и 8 приложений. Общий объем работы составляет 218 страниц, включает 46 таблиц, 31 рисунок. Общий объем приложений оставляет 154 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность полученных результатов, дана краткая характеристика работы.

Первая глава посвящена анализу вопросов теории и практики содержания МС. В ней освещены основные нормативно-технические документы, дана их характеристика и сделаны выводы о роли нормативно-технических документов в повышении эффективности содержания МС. Проанализирована и изложена политика и приоритеты РДА в области содержания МС. Анализируется положительный опыт управления Мосавтодор в области содержания МС. Рассмотрены с точки зрения влияния на реализацию Программы работ по содержанию МС вопросы организации содержания МС на уровне Заказчика, методы планирования и вопросы информационного обеспечения мостовой службы. Дан обзор теории и практики управления эксплуатацией МС, как системы, элементом которой является Программа работ по содержанию МС.

Вопросами обслуживания (эксплуаташш) МС в целом и их содержанием, в частности, занимались многое ученые и практики: В.И. Шестериков, Э.В. Дин-гес, В.П. Еремеев, Л.И. Иосилевский, П.М. Саламахин, С.А. Мусатов, Д.Ю. Ви-ноградский, Ю.Д. Руденко, А.А. Шкуратовский, Н.П. Лукин, И.Г. Овчинников, В.В. Мусохранов, Д.Н. Поляков, И.К. Матвеев, Л.И. Горобец, М.И. Шейнцвит, А.Ю. Смирнов, A.M. Рузов, В.Е. Кубасов, Е.А. Антонов и др.

Большое внимание уделялось разработке принципов организации службы содержания МС в структуре управлений автомобильными дорогами и в подрядных организациях, что было отражено в "Методических рекомендациях по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах", а также технологии выполнения работ по содержанию МС. Важные исследования велись по вопросам определения сроков службы и стратегиям эксплуатации МС с целью обоснования наиболее эффективных ремонтных воздействий и сроков их выполнения исходя из фактического и прогнозируемого физического и морального износа МС.

На основании исследований, проводимых В. И. Шестериковым и др. авторами было установлено, что своевременное и в полном объеме содержание МС позволяет снизить удельные затраты на их эксплуатацию в течение всего жизненного цикла в 1,5-2 раза и продлить срок службы на срок от 10 до 40 и более лет. Экономия при этом достигается, в основном, за счет увеличения межремонтных сроков.

Проведенные ранее исследования позволяют разрабатывать наиболее эффективные стратегии эксплуатации МС, однако содержание МС учитывается укрупненными показателями стоимости и недостаточно детализировано по видам и объемам работ.

Важно отметать, что содержание МС в полном объеме в течение 50 лет примерно соответствует стоимости нового строительства, поэтому более детальное планирование и учет различных сценариев содержания может значительно повысить обоснованность финансирования работ по обслуживанию МС в целом за весь срок их эксплуатации.

Очевидно, что принципы, заложенные в нормативно-технические документы (НТД), во многом предопределяют успех реализации стратегии РДА в области содержания МС. Однако, в настоящее время, учитывая очевидный прогресс в разработке новых НТД, ощущается недостаток нормативного и методического обеспечения реализации перечисленных требований на уровне управлений автомобильными дорогами (Заказчика). Вместе с тем, именно Заказчик имеет статус, позволяющий ему играть решающу ю роль в обеспечении реализации утвержденной РДА стратегии содержашьч, за счет обоснования и реализатш Программы работ по содержанию МС, а также контролю ее исполнения, включая обеспечение Подрядчиками заданного уровня содержания МС, и, соответственно, обеспечение безопасности движения и долговечности МС.

Применяемый подход нормирования затрат, основанный на методе "среднего моста", позволяет определять лишь укрупненный норматив денежных затрат, в то время когда можно применять более прогрессивные методы нормирования. К тому же, для формирования конкурсных предложений и проведения торгов с Подрядчиками Заказчик должен иметь не только укрупненный норматив, но и подробную Программу работ с обоснованными адресными видами и объемами работ по содержанию каждого МС. В настоящее время это требование может быть выполнено лишь после проведения осмотров МС и составления сметной документации, что практически невозможно, учитывая требуемые для этого ресурсы и реальные кадровые возможности мостовых служб управлений автомобильными дорогами.

Существующий подход к оценке качества содержания обеспечивает контроль выполнения работ и повышает ответственность Подрядчиков, однако не позволяет устанавливать дифференцированные требования и назначать оптимальные сценарии содержания МС.

При ограниченном финансировании требуется решать задачу оптимизации затрат на основании снижения и перераспределения объемов, а также исключения видов работ, что требует учета многих факторов и разработки подходоз и критериев оптимизации ввиду отсутствия научно обоснованных рекомендаций по данному вопросу.

Анализ методов определения приоритетности МС, в том числе применяемых за рубежом, тюкал ал, что используемые подходы базируются в основном на экономических показателях. Однако, имея в виду необходимость разработки методики технического обоснования объемов н видов работ с учетом ограниченного финансирования, могут бьпъ использовапы и другие показатели.

На основашш изложенного выше сформулированы задачи исследований.

Во второй главе показана значимость проблемы содержания МС для Краснодарского края на основании краткого обзора социально-экономических показателей, транспортной инфраструктуры, перспектив развития региона. Подробно описана дорожная сеть Краснодарского края и парк мостовых сооружений. Особое внимание уделено федеральным дорогам и анализу системы содержания МС на федеральных дорогах Краснодарского края, как примера использования результатов исследований. Анализируются фактические объемы работ по содержанию МС, выявлены достоинства, недостатки и Проблемы, требующие разрешения.

На основе анализа существующей системы содержания МС в Краснодарском крае и в УФД КК, в частности, можно сделать следующие выводы:

- поставлена и решается задача совершенствования системы содержания

МС;

- идет поиск наиболее эффективных организационных форм, учитывающих местную специфику;

- требуются нормативные и методические документы, обеспечивающие эффективную работу системы содержания МС, планирования, обоснования и оптимизации объемов работ и затрат;

- необходима система контроля качества работ, а также механизм влияния на ответственность подрядчиков для обеспечения установленных сроков и качества работ с целью эффективного использования дорожного фонда и обеспечения безопасности движения и долговечности МС;

- преимущественно содержанием МС занимаются Подрядчики по содержанию дорог, в которых часто нет службы мостового мастера и квалифицированных специалистов - мостовикоз, в результате чего практически не выполняются важные с точки зрения безопасности движения и долговечности профилактические мероприятия, а периодичность работ по уходу значительно меньше требуемой;

- для эффективного функционирования службы содержания МС в отдельных случаях требуется пересмотреть штатные расписания и повысить квалификацию специалистов в области содержания и ремонта МС;

Одним из наиболее важных и объективных показателей функционирования службы содержания МС являются фактические объемы выполненных работ, которые отражают возможности Подрядчиков, а также качество и достоверность применяемых методов прогнозирования видов и объемов работ при разработке Программы работ Заказчиком.

Анализ фактических объемов работ по содержанию МС в УФД КК показал, что номенклатура выполненных работ не многочисленна. В основном это работы, выполняемые в уровне с проезжей частью: по поддержанию надлежащего

внешнего вида и обеспечения безопасности движения автомобилей и пешеходов по МС.

Причиной этого является не только недостаточное финансирование. Во-первых, нормативное и методическое обеспечение не позволяет Заказчику разрабатывать подробную и обоснованную (с учетом стратегии, приоритетов и фактических объемов финансирования) Программу работ по содержанию МС. Во-вторых, не достаточно налажена система контроля выполнения Программы работ, в основном, по причине несовершенства применяемых методик по оценке уровня содержания МС. В-третьих, вопросам развития службы содержания н повышению квалификации специалистов-мостовиков уделяется недостаточно внимания, как на уровне Заказчика, так и в подрядных организациях.

На основании проведенного регионального анализа, а также с учетом того, что уровень развития службы содержания МС зависит, в основном, от политики и приоритетов управлений автомобильных дорог, а подрядные организации в рыночных условиях способны достаточно быстро приспособиться к требованиям Заказчика, в главе уточнены задачи повышения эффективности работ по содержанию и обеспечения контроля использования ограниченных денежных средств на содержание МС за счет разработки методики обоснования и оптимизации годовой Программы работ по содержшшю МС на урозне Заказчика.

В третьей главе последовательно решаются поставленные в диссертации задачи и разрабатываются основные положения методики обоснования и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС с учетом обеспечешш безопасности двгокения и долговечности МС в условиях ограниченного финансирования.

На основании изучения основных этапов функционирования Программы работ (комплекса работ по разработке, реализации и контролю выполнения мероприятий, связанных с содержанием МС, проводимых региональным управлением автомобильных дорог), с учетом требований РДА и НТД, уточнена схема ее функционирования (см. рисунок 1), определяющая укрупненную последовательность основных этапоз деятельности Заказчика, с учетом взаимодействия с Инвестором (РДА для федеральных дорог) н Подрядчиками.

В основу действий на всех этапах функционирования Программы работ положены основные цели и системы, реализующие поставленные цели. Схема взаимодействия дерева целей и систем, реализующие основные задачи, стоящие перед службами содержания МС, представлена на рисунке 2.

При обосновании Программы работ в диссертации учитываются зона содержания МС (см. рисунок 3) и виды работ по содержанию практически всех элементов железобетонных и металлических (сталежелезобетонных) МС: мостового полотна (см. рисунок 4), пролетных строений, опорных устройств, опор и ледорезов, регуляционных и защитных сооружений, конусов, подходов, средств организации дорожного двгокения, обустройств, подмосгового пространства,

Схема функционирования Программы работ по содержанию МС

Проект в исполнение бюджета Федерального дорожного фонда

Росдорагентство (инвестор)

Финансирование программы работ

Представление отчета о выполнении Про1раммы в текущем году

Представление к защите Программы работ на предстоящий год

^ А

-* Подготовка Отчета и разработка Программы работ

* Т

Информационная и нормативная база Управление дорог N-3 (Заказчик)

Учетно-отчетная документация. Анализ эффективности выполнения Программы работ

Организация и проведение конкурса подрядных работ. Заключение контрактов

X

Выполнение работ по содержанию Подрядчиками

Корректировка, предписания на устранение нарушений

И.

Контроль исполнения, приемка работ, оценка уровня содержания

Рисунок 1

коммуникаций. Учитываются также практически все типы конструкций элементов МС согласно классификации "Инструкции по диагностике мостовых сооружений на автомобильных дорогах", а кроме того наличие подферменников, обочин на подходах, переходных плит, дорожных знаков, лестничных сходов и др. элементов.

Схема предлагаемой системы обоснования и оптимизации затрат на основе. определения индивидуальных адресных видов и объемов работ по содержанию исходя из конструктивных особенностей и технического состояния МС (техническое обоснование) представлена на рисунке 5 (утолщенными линиями показаны элементы, на реализацию которых были направлены исследования в диссертации).

С целью разработки расчетно-логической модели (РЛМ), прогнозирующей виды и объемы технологических работ (без учета осмотров, обследований и прочих работ по содержанию) были исследованы и систематизированы факторы,

Схема взаимодействия дерева целей и дерева систем

Ц° - повышение эффективности выполняемых работ и контроля использования ограниченных денежные средств па Программ;-' содержания МС с целыо удовлетворения потребностей пользователей дорог; 1Д1С1 - обеспечение безопасности дорожного движения; Ц'к - обеспечение заданного уровни содержашм; Ц'сз -обеспечение долговечности с учетом экономического (нормативного) срока службы; С20| - система нормативной базы планирования; С"с2 - система информационней базы о МС и подрядчиках; С2оз - система определения прогнозируемых и фактических адресных объе.-тов рсбот и затрат; С2м - система определения приоритетов и критерии оптимизации объемов работ; С2С5 - система контроля уровня содержания и отчетности; С'с1 — анализ нормативного и информационного обеспечения для принятия решений; С'С2 - анализ методоз адресного планирования вндоз, объемов работ н затрат; С'оз - анализ эффективности выполнения Программы работ; С0 - совершенствование системы пелесого адресного планировашм объемов работ и контроля затрат на содержание МС.

Рисунок 2

влияющие на достоверность прогнозирования видов и объемов работ. При этом учитываются три основные фактора: цикличность выполняемых работ, характеризуемая коэффициентом цикла (Кп), требуемые виды работ и прогнозируемый объем каждого вида работ за один цикл (для работ с переменным объемом).

В свою очередь, на величину Кц влияют: требуемый уровень содержания МС н климатические особешюсти района расположения МС (средняя темпера-

Рисунок 3 - Зона содержания МС, учитываемая в работе

1 - перильное ограждение; 2 - тротуарный блок; 3 - ограждение безопасности; 4 - шита проезжей части; 5 - мачта освещения; 6 - элементы водоотвода; 7 - деформационный шов; 8 - выравнивающий слой; 9 - гидроизоляция; 10 - защитный слой гидроизоляции; 11 - покрытие; 12 - переходные плиты.

Рисунок 4 - Элементы мостового полотна, учитываемые в работе

тура наружного воздуха, а также количество и периодичность осадков в виде дождя и снега). На требуемые виды работ (их наличие или отсутствие) для конкретного МС влияет тип конструкции его элементов. На объем каждого вида работ за один цикл влияет заданный уровень содержания и геометрические пара-

Схема предлагаемой системы обоснования и оптимизации затрат на содержание МС

Рпсунох 5

метры МС и его отдельных элементов.

Как видно, заданный уровень содержания оказывает значительное влияние на виды и объемы работ по содержанию МС. На него, в свою очередь влияют: эксплуатационная категория дороги, возраст МС, физический и моральный износ МС, расположение МС (в городской черте или вне ее).

Структурная схема РЛМ, реализующая учет указанных факторов представлена на рисунке 6 (при этом уровень содержания МС принят минимально допустимым исходя из требований действующих НТД). Пунктирными линиями обозначены блоки необходимого информационного обеспечения для прогнозирования видов и объемов работ с помощью РЛМ, с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС.

С целью наиболее полного учета перечислешшх факторов, влияющих на достоверность прогнозирования видов, объемов работ и затрат с помощью РЛМ была разработана поэлементная Типовая номенклатура технологических работ на основе систематизации и дополнения уже сложившегося перечная видов работ по содержанию МС. При этом были определены следующие характеристики для каждого вида работ: единица измерения объема, Кц и периодичность (П=1/Кц), формула вычисления полного объема работ (исходя из геометрических размеров МС и его элементов), доля от полного объема работ за один цикл (для работ с переменным объемом), признак наличия вида работ в зависимости от типа элемента МС, диапазон допустимой температуры воздуха исходя из технологии выполнения работы и применяемых материалов, признак разделения работ на нормативные и сверхнормативные. Кц и доли объемов работ определялись статистическими методами с определением доверительного интервала на оснозашт 11 источников данных (включая нормативные документы, научные публикации, справочники и данные производственной деятельности). Кроме того, проводился экспертный спрос специалистов дорожных предприятий Краснодарского края для уточнения значений Кц и объемов работ с учетом местной специфики. Перечень видов работ Типовой номенклатуры составляет около 400 наименовании и приводится в Прплсжешш к диссертации.

Для функционирования РЛМ, 1сромс характеристик видов работ требуются данные по МС. Перечень исходных данных составляет 126 позиций, большинство которых могут быть взяты или вычислены на основании данных паспорта МС. Поэтому азтором проведена большая работа по сбору, систематизации и уточнению единичных расценок и наполнению базы данных по МС (на основании паспортов на МС). Сбор и обработка данных осуществлялись с Использованием компьютерных программ, разработанных автором.

На основании предложенной схемы РЛМ, разработан алгоритм и программа для ПЭВМ, позволяющая моделировать виды и объемы работ по содержанию МС.

Структурная схема расчетно-логической модели формирования индивидуальной адресной номенклатуры и определения прогнозируемых объемов работ и затрат на содержание МС

База данных по МС (паспорта)

Расчет прогнозируемой годовой стоимости с поквартальной разбивкой (Н, СН, зимнее содержание), поэлементно

> *

; Исходные данные для разра-¡' ботки региональных норм ! денежных затрат на содержа! ние МС 1 1

Примечания

Н - нормативные работы, СН - сверхнормативные работы.

ТИПОВАЯ НОМЕНКЛАТУРА РАБОТ (виды работ поэлементно)

Зависимость от типов элементов (в соответствии с классификацией Инструкции по диагностике...)

Формула вычисления полного объема работ

Прогнозируемая доля от полного объема (на основе статистических данных) - переменный объем

Усредненный коэффициент цикла Кц (на основе статистических данных и экспертных оценок)

"О

>

2 т

Я

сг

■в >

Усредненная продолжительность ¿л цикла П=1/Кц

Зависимость от температуры наружного воздуха (с учетом технологии выполнения работ)

Нормативные (Н) и сверхнормативные (СН) работы, включая зимнее содержание (в зависимости от особенностей видов работ)

Статистический график температур региона (подекадный или помесячный)

Данные по осадкам (по потребности)

Утвержденные региональные сметные нормы времени и расценки

Рисунок 6

Данный подход является более прогрессивным, чем применяемый в настоящее время метод "среднего моста" и кроме определения региональных ук-

рупненных нормативов затрат позволяет в автоматизированном режиме устанавливать индивидуальную адресную номенклатуру работ, а также прогнозировать постоянные (полные) и переменные объемы работ по содержанию МС. Таким образом, РЛМ автоматизирует обоснование Программы работ (в части технологических работ) и позволяет Заказчику составлять более подробное задание для Подрядчика с учетом эффективности выполнения работ, а также обеспечения безопасности движения и долговечности МС. Ранее данный подход не применялся.

Сравнительная оценка результатов расчета годовой стоимости содержания с помощью РЛМ и других норм с фактической стоимостью, определенной путем составления и осмечивания дефектных ведомостей на семь МС в Краснодарском крае, приведена в таблице 1, из которой видно, что результаты, полученные с помощью РЛМ, дгют наименьшее отклонение по сравнению с расчетами по действующим нормам денежных затрат на содержание МС и могут использоваться для практических целей.

Таблица 1 - Сопоставление результатов расчетов годовых денежных затрат на содержание МС различными методами

Код Факти- По нормам * По нормам ** С пом. РЛМ

МС ческие

Стои- Стои- Откло- Стои- Откло- Стои- Откло-

мость, мость, нение, мость, нение мость, нение,

руб. руб. % руб. ка, % руб. %

1 36422 93330 156 106196 192 32422 -И

2 74518 397172 433 176381 137 170548 128

о 110029 222751 103 98922 -10 114815 4

4 122993 233570 90 103727 -16 129059 5

5 119913 228126 90 131635 10 124587 4

6 144824 132551 -8 150824 4 108811 -24

7 52148 76154 46 108314 108 53783 3

Итого 660847 1383652 109 875998 32,5 734025 11

Примечание - * Нормы денежных затрат на содержание МС (ФДС, 1998 г.); ** Нормы денежных затрат на ремонт и содержание МС (РДА, 1999 г.).

Поскольку РЛМ учитывает все необходимые виды работ на конкретное МС, денежные затраты, рассчитанные с ее помощью можно считать достаточными. На основании расчетов лимита затрат на 366 МС Краснодарского края с помощью РЛМ экономия за счет достоверности определения видов и объемов работ составила около 14;5 млн. руб. (в ценах 1999 года) или 30 % по сравнению с расчетами по действующим нормам денежных затрат, обоснованным с помощью метода "среднего моста".

Применение РЛМ требует разработки и утверждения стандартного программного продукта. С целью получения упрощенных зависимостей определения денежных затрат на содержание МС для практических нужд проведен регрессионный анализ экспериментальных данных о МС на федеральных дорогах Краснодарского края по стоимости содержания, полученной с помощью РЛМ. Регрессионный анализ выполнен с помощью программы БТАИБИСА. Параметры полученных уравнений регрессии даны в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры уравнений регрессии стоимости содержать МС в зависимости от их длины (Ь) и ширины (В)

Параметры уравнения Коэффициент уравнения регрессии Ь Стандартная ошибка коэффициента Ь Ькритерий при 146 степ, свободы р-уровень

Железобетонные МС (коэффициент корреляции 11=0,691)

Свободный член 11,52487 0,54420 21,178 0

Длина (Ь) -0,02673 0,00529 -5,051 1,32*10"06

Ширина (В) -0,15456 0,03104 -4,980 1,8*10"06

Металлические и сталежелезобетонные МС (11=0,675)

Свободный член 10,90325 0,95288 11,442 8,26*10"09

Длина (Ь) -0,00648 0,00462 -1,402 0,181

Ширина (В) -0,20121 0,08957 -2,246 0,040

Уравнения регрессии для определения годовой стоимости содержания МС, приведенной на один квадратный метр в ценах 1984 года с 95 % доверительным интервалом имеют следующий вид:

Сж.е=(11,52487±0,5442) - (0,02673+0,00529)1. - (0,15456+0,03104)В

Смет.=(10,90325±0,95288) - (0,00648±0,00462>Ь - (0,20121±0,08957)В

Погрешности результатов расчетов с помощью регрессивных зависимостей по сравнению с результатами, полученными с помощью РЛМ, составила 7 %, что позволяет использовать их для практических целей.

На основании моделирования средних объемов работ по осмотрам, исходя из требований НТД, были рассчитаны нормативы затрат на постоянные, текущие и периодические осмотры, а также на работы по промеру глубин. В диссертации приводятся также приводятся уточненные нормы затрат на диагностику и обследования.

Предложена методика определения значимости МС исходя из очередности их диагностики и обследований в условиях ограниченного финансирования.

С этой целью на основе информационного анализа установлены три группы критериев значимости, определяющих приоритетный список мостовых сооруже-

ний при установлении очередности диагностики и обследований (см. таблиц}' 3).

Определение значимости мостового сооружения, с учетом выше указанных критериев, предложено осуществлять по следующим зависимостям:

*=I

где

ы I

где к - номер группы критериев;

ак - весовой коэффициент группы критериев; 1 - номер критериев в каждой группе; п - количество критериев;

Р; - значение оценок критериев (определяемых по разработанной шкале); а; - весовой коэффициент критерия.

Весовые коэффициенты ак и ^ определялись методом ранговой корреляции данных, полученных на основании анкетирования 11 экспертов - специалистов.

Таблица 3 - Критерии составления приоритетного списка МС

Группы критериев составления приоритетного списка МС

1 И 111

Группа критериев значимости дороги Группа критериев значимости МС Группа критериев значимости технического состояния и наличия информации о МС

• категория • протяженность » протяженность объезда • уровень загрузки дорога • длина • ширина • высота опор • срок после ремонта или реконструкции • возраст • балансовая стоимость • оценка по грузоподъемности • оценка по долговечности • оценка по безопасности • степень неисправности (объем) • срок после последнего промера глубин • срок после последней оценки грузоподъемности • срок после последней оценки технического состояния

Сокращение финансирования Программы работ влечет за собой сокращение видов и объемов работ, а значит и уровня содержания МС. Однако, это основной показатель качества обоснования и реализации Программы работ. Поэтому заданный уровень содержания может служить комплексным критерием оптимизации технологических работ по содержанию МС. Он может быть различным для каждого МС исходя из его технического состояния, стратегии его

обслуживания и др. факторов, поэтому назначение уровня содержания должно быть дифференцированным, а показатели оценки уровня содержания МС должны разрабатываться для нескольких категорий требований.

С целю реализации данного подхода разработана методика назначения и оценки уровня содержания МС. Схема назначения уровня содержания МС и корректировки финансирования представлена на рисунке 7. В таблице 4 дана шкала уровней содержания (В - высокий, С - средний, Д - допустимый) и категории требований к состоянию МС (1, 2,3,4, 5). Для каждой категории требований разработаны показатели состояния конструктивных элементов и их значения с указанием сроков ликвидации повреждений и допустимые отклонения с учетом действующих НТД и опыта Мосавтодора (приведены в Приложении к диссертации). Пятая категория требований обеспечивает допустимый уровень безопасности движения согласно ГОСТ Р 50597-93, надлежащий внешний вид элементов МС и отсутствие повреждений, относящийся ко 2-й и 3-й группе по долговечности согласно ВСН 4-81, устраняемых содержанием. Первая категория требований обеспечивает максимальное влияние на срок службы МС.

Таблица 4 - Шкала назначения уровня содержания (В, С, Д) и категории требований к состоянию МС (1,2,3,4,5)

МС в чер- МС вне Уровень Категории требований к состояшпо МС

Нормальное состояние Ненормальное состояние

те го- город- содер- в теч. все- в период отложенный планируемый

рода ской жания го срока, прира- или плани- в текущем

черты кроме пе- ботки руемый в теч. или будущем

риода при- 5 лет рем., году рем.,

работки реконстр., реконстр.,

замена замена

I* Н, I, В 1 1-А - -

С 2 2-А - -

д 3 3-А 3-А* 3-Б

ш» IV, и, в 2 2-А - -

с 3 3-А - -

Д 4 4-А 4-А* 4-Б

V, ш„г/э в 3 3-А -

с 4 4-А - -

д 5 5-А 5-А* 5-Б

V, с 4 4-А - -

Д 5 5-А 5-А* 5-Б

В дополнение к пяти базовым категориям предложено ввести индексы "А" и "Б", обозначающие сокращенный перечень показателей оценки уровня содержания. Индекс "А" предусматривает исключение оценки отдельных показателей по всем элементам (например, в период приработки МС) или отдельным элемен-

Схема назначения уровня содержания МС и корректировки финансирования технологических работ

Факторы, влияющие па ур. содержания

Эксплуатационная категория дороги

Возраст МС

Состояние МС

В гор. черте; вне гор. черт.

1» И»П1„ IV* V,

Нормальное

Втеч. срока службы, кром периода приработ.

В период приработки МС

Отложенный или планируемый в теч. 5 лет рем., рек., зам.

Ненормальное

Планируемый в теч. текущего или след. года ремонт, рек.., зам.

(^ВАД^)

В,СД

Д

д

1,2,3, Л ( 1-А.2-А, 4,5 у V 3-А, 4-А,

Показатели уровня ( содержания в вес.-V. лет.-осен. период

3-Б, 4-Б, 5-Б

С Показатели уровня содержания в зимний период

Корректировка стоимости содержания в зависимости от заданного уровня

Рисунок 7

там (в случае нецелесообразности содержания ввиду запланированного или отложенного ремонта, реконструкции или замены МС (индекс "А*"). Индекс "Б" предусматривает сокращенный перечень показателей, который обеспечивает только безопасность движения и надлежащий внешний вид (долговечность не обеспечивается), и соответствует минимальному уровню финансирования.

На основашш моделирования различных сценариев содержания с помощью РЛМ установлена зависимость уровня финансирования от назначенного уровня содержания в виде корректирующих коэффициентов для каждой категории требований к нормативу, рассчиташюму с помощью РЛМ или регрессионных зависимостей для 5-й категории требований.

Оптимизировать затраты на технологические работы при ограниченном финансировании предлагается двумя способами. Первый - назначение уровня содержания, соответствующего одной из типовых категорий требований. Второй- назначение индивидуального уровня содержания. При этом необходимо определить корректирующий коэффициент к стоимости содержания с помощью РЛМ. Используя второй способ можно учесть такие факторы как процент доступности конструкций МС для ремонта, наличие у Подрядчиков специальной техники и т. п.

При несоответствии фактического уровня содержания заданному, на Подрядчиков налагаются штрафные санкции, что повышает их ответственность за выполненные работы. Их размер предложено учитывать процентом к стоимости содержания данного элемента МС. Доли стоимости содержания отдельных элементов по отношению к стоимости содержания МС также определялась с помощью РЛМ.

В четвертой главе даются практические рекомендации по реализации предложенной методики обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС. Систематизированы необходимые исходные данные, предложена последовательность расчетов и формы представления основных разделов Программы работ.

Приводится пример разработки Программы работ по содержанию МС на участке федеральной автомобильной дорога Джубга - Сочи, а также пример составления учетно-отчетной документации по оценке фактического уровня содержания и оплаты работ Подрядчика с учетом штрафных санкций.

Предлагается совершенствование производственной отчетности с целью сбора информации для анализа и научного сопровождения Программы работ по содержанию МС.

Целесообразно в дальнейшем разработать и утвердить программный комплекс по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержаншо МС, включающий базу данных по МС и блок производственной отчетности.

Интеграция РЛМ и методики назначения и оценки уровня содержания МС, предложенные в данной работе с системами управления МС позволит наиболее

достоверно обосновывать стратегии обслуживания .(эксплуатации) МС за счет уточненного и дифференцированного учета различных сценариев содержания МС.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Установлена необходимость разработки комплексной методики обоснования и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС, а также контроля ее выполнения на уровне Заказчика, что позволяет повысить эффективность функционирования службы содержания МС в целом и максимально влиять на долговечность МС.

2 На основании систематизации факторов, влияющих на достоверность прогнозирования видов и объемов работ по содержанию МС, разработана и реализована на ПЭВМ расчетао-логическая модель (РЛМ) позволяющая обоснованно прогнозировать постоянные и переменные (на основе статистических данных) объемы работ и денежные затраты на содержание МС при разработке Программы работ с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС, а также определять укрупненные региональные нормативы затрат на содержание МС. Достоверность результатов расчетов с использованием РЛМ примерно на 30 % выше, чем по действующим нормам. С помощью РЛМ также можно моделировать различные сценарии содержания, чпго очень важно при поиске эффективных стратегий обслуживания МС.

3 На основе регрессионного анализа теоретических данных, полученных с помощью РЛМ, с учетом индивидуальных особенностей МС, были получены зависимости для определения укрупненных нормативов денежных затрат на технологические работы по содержанию МС в Краснодарском крае. Также обоснованы нормативы затрат на осмотры, диагностику и обследования МС.

4 Разработана методика определения значимости МС при проведении работ по диагностике и обследованиям на основании предлагаемой шкалы и обработки экспертного опроса методом ранговой корреляции.

5 Разработана методика назначения и оценки уровня содержания МС, шкала уровней и технические показатели по категориям требований к состоянию МС с учетом обеспечения требуемой безопасности движения и долговечности МС. Предложены принципы оптимизации технологических работ в условиях ограниченного финансирования на основании назначения уровня содержания МС. Установлена зависимость между уровнем содержания и денежными затратами, необходимыми для обеспечения назначенного уровня путем моделирования различных сценариев содержания с помощью РЛМ для типовых категорий требований к состоянию МС.

6 Разработаны практические рекомендации по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС на уровне Заказчика, приведен пример и формы учетно-отчетной документации.

7 Разработанная в диссертации методика и предложенные подходы могут совершенствоваться и использоваться при разработке нормативных и методических документов, а также в системах управления МС. Кроме того, предложенная методика может в дальнейшем учитываться при обосновании стратегий обслуживания (эксплуатации) МС с учетом всего их жизненного цикла, более достоверного определения срока службы МС с учетом различных сценариев содержания, а также обоснования экономически целесообразного срока службы МС.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Москвич В. К., Ожеред В. В. О совершенствовании нормативно-технических документов по содержанию автодорожных мостов. // Актуальные проблемы автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, пути их решения. Сборн. тезис, докладов, научно-техн. конф (Сочи, 1998 г.) - Краснодар, 1998.-с.35-38.

2 Москвич В. К., Ожеред В. В. Информационное обеспечение планирования содержания автодорожных мостов. // Актуальные проблемы автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, пути их решения. Сборн. тезис, докладов, научно-техн. конф (Сочи, 1998 г.) - Краснодар, 1998,- с.38-41.

3 Москвич В. К., Ожеред В. В. Роль нормативно-технических документов в повышении эффективности обслуживания искусственных сооружений. // Наука и техника в дорожной отрасли. - М., 1998.- № 4. - с. 23.

4 Москвич В. К., Ожеред В. В. О нормировании затрат на содержание мостовых сооружений // Совершенствование транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Сборник научных трудов.-Иркутск, 1999.-Том И.-с. 157-162.

5 Москвич В. К., Ожеред В. В. Анализ номенклатуры работ по содержанию мостовых сооружений // Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России: Материалы Всерос. научно-техн. конф.-Краснодар, 1999. -Том 1.-е. 112-113.

6 Москвич В. К., Ожеред В. В. Исследование состояния планирования работ и денежных затрат на содержание мостовых сооружений // Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России: Материалы Всерос. научно-техн. конф. - Краснодар, 1999. - Том 1.-е. 114-115.

7 Москвич В. К., Ожеред В. В. Определение значимости мостовых сооружений при проведении работ по содержанию // Реконструкция и ремонт зданий и сооружений в климатических условиях Севера: Труды междунар. научно-техн. конф-Архангельск, 1999. - Том 1.-е. 195-252.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАШтаЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ

И ПРАКТИКИ СОДЕРЖАНИЯ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

1.1 Анализ нормативно-технического обеспечения содержания мостовых сооружений (МС).

1.2 Политика и требования Российского дорожного агентства в области содержания и ремонта мостовых сооружений.

1.3 Анализ особенностей содержания мостовых сооружений на уровне Заказчика.

1.4 Анализ методов планирования работ.

1.5 Анализ информационного обеспечения и базы данных по мостовым сооружениям, как основы планирования работ.

1.6 Обзор теории и практики управления эксплуатацией мостовых сооружений.

1.6.1 Зарубежный опыт управления мостовыми сооружениями.

1.6.2 Основные направления разработки системы эксплуатации мостовых сооружений в России

1.6.3 Влияние стратегий обслуживания мостовых сооружений на срок их службы.

1.6.4 Методы определения значимости (приоритетов) мостовых сооружений, как объектов обслуживания и реконструкции.

1.7 Опыт организации содержания мостовых сооружений в Управлении Мосавтодор.

1.8 Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСОВ СОДЕРЖАНИЯ МОСТОВЫХ

СООРУЖЕНИЙ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ.

2.1 Анализ социально-экономических показателей Краснодарского края.

2.2 Дорожная сеть и состав парка мостовых сооружений Краснодарского края.

2.2Л Управление Краснодаравтодор.

2.2.2 Управление федеральных дорог по Краснодарскому краю

УФД КК).

2.2.3 Территориально-производственное объединение жилищно-коммунального хозяйства Краснодарского края (ТПО ЖКХ края).

2.3 Состав парка мостовых сооружении на дорогах УФД КК и подрядные организации.

2.4 Анализ существующей системы содержания мостовых сооружений в Управлении Краснодаравтодор.

2.4.1 Организация содержания мостовых сооружений на уровне Управления и территориальных дорожных отделов.

2.4.2 Организация содержания мостовых сооружений в подрядных организациях.

2.4.3 Выводы о состоянии и проблемах системы содержания мостовых сооружений в Управлении Краснодаравтодор.

2.5 Анализ существующей системы содержания мостовых сооружений в УФД КК.

2.5.1 Организация содержания мостовых сооружений в УФД КК и подрядных организациях.

2.5.2 Анализ фактических объемов работ (экспериментальных данных) по содержанию мостовых сооружений на сети дорог УФД КК.

2.5.3 Выводы о состоянии системы содержания мостовых сооружений в УФД КК.

2.6 Выводы по главе 2 и общая постановка задач исследования.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ И

ОПТИМИЗАЦИИ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ РАБОТ ПО СОДЕРЖАНИЮ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕННОГО ФИНАНСИРОВАНИЯ.

3.1 Разработка методологических принципов совершенствования Программы работ по содержанию мостовых сооружений

3.2 Анализ и обобщение статистических данных укрупненных нормативов денежных затрат, определяющих лимиты на содержание мостовых сооружений.

3.3 Основные принципы разработки расчетно-логической модели индивидуального обоснования лимитов затрат на содержание МС.

3.4 Исследование факторов, влияющих на достоверность прогнозирования объемов работ по содержанию МС.

3.5 Разработка типовой номенклатуры технологических работ по содержанию .МС с учетом требований к информационному обеспечению планирования.

3.6 Разработка многофакторной расчетно-логической модели (РЛМ) прогнозирования объемов работ и денежных затрат на содержание МС.

3.6.1 Разработка структуры РЛМ.

3.6.2 Разработка алгоритма РЛМ и реализация на ПЭВМ.

3.6.3 Оценка результатов, полученных с помощью РЛМ.

3.7 Исследование факторов, влияющих на затраты, с использованием РЛМ с целью получения регрессионных зависимостей и разработка нормативов затрат на содержание МС.

3.7.1 Регрессионный анализ результатов, полученных с помощью РЛМ и определение норматива затрат на технологические работы по содержанию МС.

3.7.2 Разработка норматива затрат на осмотры и обследования МС

3.7.3 Обоснование поквартальной сетки финансирования Программы работ по содержанию МС.

3.8 Разработка методики определения значимости МС при планировании диагностики и обследований МС.

3.8.1 Выбор подхода и определение критериев значимости МС при планировании диагностики и обследований.

3.8.2 Проведение экспертного опроса и статистическая обработка результатов анкетирования.

3.8.3 Определения количественных показателей критериев значимости МС.

3.9 Разработка методики назначения и оценки уровня содержания мостовых сооружений.

3.9.1 Схема назначения уровня содержания и корректировки финансирования.

3.9.2 Шкала уровней и порядок назначения уровня содержания МС

3.9.3 Разработка показателей категорий требований к состоянию МС и их значений.

3.9.4 Корректировка стоимости технологических работ в зависимости от заданного уровня содержания МС.

3.10 Повышение эффективности Программы работ за счет внедрения методики оценки уровня содержания МС.

3.11 Оптимизация технологических работ по содержанию МС в условиях ограниченного финансирования на основании назначения уровня содержания.

3.12 Выводы по главе 3.,.

Развитие и совершенствование системы обслуживание (комплекса работ по содержанию и ремонту) автодорожных мостовых сооружений - одна из наиболее актуальных задач эффективного использования государственного имущества. Необходимость коренного пересмотра подходов к планированию объемов работ по обслуживанию мостовых сооружений вызвана переходом на новые методы хозяйствования и существовавшим остаточным принципом финансирования обслуживания мостовых сооружений, накоплением значительного недоремонта, увеличением среднего возраста сооружений, изменением роли и характеристик автомобильного транспорта.

Перед органами управления дорожным хозяйством стоит задача постепенного уменьшения накопленного износа мостовых сооружений в условиях ограниченных финансовых ресурсов. Так как скорейшее решение этой проблемы практически невозможно в силу большой ресурсоемкости, то на первом этапе важно изменить тенденцию, т. е. снизить темпы износа, в основном, за счет профилактических мероприятий. С целью решения задачи снижения темпов износа мостовых сооружений необходимо совершенствовать нормативную и методическую базу, позволяющую мостовым службам органов управления автомобильными дорогами наиболее оптимально распределять денежные средства на содержание мостовых сооружений, с учетом выполнения наиболее эффективных работ с минимальными затратами.

Поскольку раньше подход к обслуживанию мостовых сооружений был совершенно иным - мост служил до полного износа с минимальными затратами на содержание по остаточному принципу и потом подлежал замене, то большинство действующих в настоящее время нормативных документов отражают именно такой подход.

Концепция оптимального обслуживания мостовых сооружений Российского дорожного агентства (РДА) сегодня предусматривает приоритет проведения целевых работ по содержанию и своевременность их выполнения. Требования

РДА научно обоснованы и эффективны, но большинство организаций, обслуживающих автомобильные дороги и сооружения на них не готовы выполнить эти требования, и в первую очередь, ввиду недостатка научно обоснованных методов по реализации этих требований в виде нормативно-технических и методических документов на уровнях Заказчик - Подрядчик.

На современном этапе теоретическим исследованиям в области содержания мостовых сооружений (МС) уделяется большое внимание, как в России, так и за рубежом. Вместе с тем осуществляется активное внедрение эффективных способов содержания МС в практику. Это обусловлено ролью содержания в обеспечении требуемой надежности и долговечности МС. Повышенное внимание к данному вопросу связано с тем, что содержание рассматривается не только как комплекс необходимых мероприятий в течение всего жизненного цикла объекта, но и как элемент управления техническим состоянием МС, эффективно регулирующий экономически целесообразный срока службы МС.

Сравнивая уровень развития системы содержания МС в различных регионах России, можно увидеть существенные различия. Это говорит о том, что пока нет единой системы содержания МС, все элементы которой были бы строго регламентированы нормативно-техническими документами.

Таким образом, актуальной в этой области является задача совершенствования и развития нормативной и методической базы обоснования и оптимизации программы работ по содержанию мостовых сооружений в современных условиях хозяйствования, с учетом стратегии, определенной РДА и разработка практических рекомендаций для организаций, обслуживающих мостовые сооружения по реализации данной стратегии.

Целью исследования является повышение эффективности работ по содержанию и контроля использования ограниченных денежных средств на содержание, с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС.

В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи исследования:

- выполнить анализ существующих методов, методик, нормативно-технических документов и положительного опыта отдельных организаций по обоснованию видов, объемов работ и денежных затрат на содержание МС;

- изучить систему и специфику содержания МС в Краснодарском крае;

- разработать схему обоснования и модель, позволяющую прогнозировать индивидуальные адресные виды и объемы работ, а также затраты по содержанию МС на основе наиболее значимых факторов, влияющих на их прогнозирование;

- разработать методику назначения и оценки уровня содержания МС с целью эффективного контроля выполнения планируемых видов и объемов работ с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС;

- разработать принципы оптимизации объемов работ и денежных затрат на содержание МС в условиях ограниченного финансирования;

- разработать практические рекомендации по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС.

Объектом исследования является существующая система содержания МС на автомобильных дорогах.

Предметом исследования является годовая Программа органа управления автомобильными дорогами (Заказчика) по содержанию МС (предоставляемая для защиты Инвестору, а затем на конкурс подрядных работ).

Методы исследования. Решение поставленных задач основывалось на системном анализе, теории управления техническими системами, функционально-стоимостном анализе, методе ранговой корреляции и регрессионном анализе. Кроме того, использовалось моделирование различных сценариев производственной деятельности (прогнозирование объема работ и затрат), на базе разработанной в рамках данной работы расчетно-логической модели (РЛМ) и реализованной на ПЭВМ.

Методологической и информационной основой исследований послужили результаты раннее выполненных отечественных и зарубежных исследований по рассматриваемой проблеме, накопленный опыт производственной деятельности органов управления автомобильными дорогами в области содержания МС, в особенности, данные Управления федеральных дорог по Краснодарскому краю и результаты диагностики МС, полученные кафедрой Транспортных сооружений Кубанского государственного технологического университета.

К результатам, обладающим научной новизной можно отнести следующие выдвинутые в работе и выносимые на защиту основные положения:

- разработанную многофакторную расчетно-логическую модель (РЛМ) прогнозирования объемов работ и денежных затрат, с учетом типа конструкции элементов МС и основных факторов, влияющих на достоверность прогнозирования объемов работ, систематизированных в работе;

- полученные регрессионные зависимости определения норматива затрат на содержание МС на основании исследования влияния различных факторов с использованием РЛМ;

- разработанную методику оптимизации денежных затрат на Программу работ по содержанию МС в условиях ограниченного финансирования;

- предложенный подход к назначению и оценке уровня содержания МС и полученные зависимости влияния заданного уровня содержания на величину денежных затрат, необходимую для обеспечения заданного уровня содержания.

Практическая ценность. Работа имеет характер прикладного научного исследования, направленного на решение научными методами практических задач на базе накопленных знаний в области обслуживания МС. К результатам, имеющим практическую ценность можно отнести:

- разработку методики обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС

- разработку РЛМ обоснования индивидуальных объемов работ по содержанию МС на основе прогнозных расчетов с использованием ПЭВМ;

- разработку практических рекомендаций и пример использования результатов исследований при планировании работ и затрат по содержанию МС;

- разработку методики назначения и оценки уровня содержания МС с учетом реально достижимого уровня в условиях ограниченного финансирования;

- совершенствование анализа информационного обеспечения, необходимого для разработки годовой Программы работ по содержанию МС.

Реализация результатов работы. Отдельные результаты работы были использованы при обосновании Программы работ по содержанию МС в Управлении федеральных дорог по Краснодарскому краю (УФД КК) в 1998 и 1999 гг. Основные результаты настоящей работы нашли отражение в научно-техническом отчете по хоздоговорной теме "Разработка методики адресного планирования объемов и затрат по содержанию автодорожным мостов" и приняты к внедрению в УФД КК.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на юбилейной научно-технической конференции "Актуальные проблемы автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, пути их решения" в 1998 г. (г. Сочи), всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России" в 1999 г. (г. Сочи), на 57-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ТУ) в 1999 г.

Публикации. Основные положения диссертационного исследования отражены в 7 печатных работах.

Структура и объем работы. Структура диссертации определяется последовательностью решения поставленных задач. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 112 наименований и 8 приложений. Общий объем работы составляет 219 страниц, включает 46 таблиц, 31 рисунок. Общий объем приложений составляет 155 страниц.

4.7 Выводы по главе 4

1 На основании выполненных в данной работе исследований (см. главу 3) даны практические рекомендации по методике обоснования, оптимизации и контроля выполнения годовой Программы работ по содержанию МС, которые могут быть использованы органом Управления дорожным хозяйством (Заказчиком). Основными этапами разработки и реализации Программы работ являются: подготовительный этап; обоснование Программы работ; оптимизация Программы работ (учет ограниченного финансирования); утверждение Программы работ; реализация Программы работ; оперативный контроль выполнения Программы работ; отчет о выполнении Программы работ; анализ Программы работ за прошедший год (на основании накопления детальных статистических данных).

2 Обоснование Программы работ требует большого количества исходных данных, которые обобщены и систематизированы с целью упрощения использования разработанных рекомендаций.

3 Даны; рекомендации по обоснованию и оптимизации отдельных подпрограмм годовой Программы работ по содержанию МС: по обследованиям; по текущим и периодическим осмотрам; по технологическим работам по содержанию МС.

4 Предложена последовательность решения поставленных задач, а также разработаны промежуточные и итоговые формы расчета, представляемые для защиты и утверждения Программы работ.

5 Предложена последовательность назначения требуемого уровня содержания МС исходя из возраста МС, физического и морального износа, планируемых мероприятий по восстановлению МС и срока реализации этих мероприятий. Даны рекомендации по корректировке денежных затрат в зависимости от заданного уровня содержания МС.

6 Приведен пример обоснования Программы работ по содержанию МС на участке федеральной дороги в Краснодарском крае и соответствующая форма технического задания на содержание МС для Подрядчика.

7 Даны рекомендации по оценке фактического уровня содержания МС, приемке работ и механизму оплаты выполненных работ. Предложены формы учетно-отчетной документации по приемке работ.

8 Предложены формы сбора детальных статистических данных по результатам выполнения Программы работ по содержанию МС с целью анализа и научного сопровождения Программы работ. Это позволит совершенствовать параметры Программы работ в дальнейшем и проводить научные исследования с целью повышения эффективности функционирования и достоверности Программы работ по содержанию МС.

9 Приводятся основные пути совершенствования и развития методики обоснования и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС, с учетом ее места в системе управления МС и роли денежных затрат на содержание в определении экономически целесообразного срока службы МС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 На основе анализа вопросов теории и практики содержания МС установлено, что стратегия, заложенная в нормативно-технические и методические документы, определяет, в конечном счете, качественные показатели функционирования мостовых сооружений (МС) в течение всего жизненного цикла. Поэтому основные результаты и рекомендации диссертации направлены на повышение эффективности функционирования Программы работ по содержанию МС за счет рационального и дифференцированного подхода к планированию содержания МС на уровне органов Управления дорожным хозяйством (Заказчика).

2 Исследованы факторы, влияющие на достоверность прогнозирования объемов работ по содержанию МС с использованием системного анализа. В результате факторы представлены в виде многоуровневой схемы с указанием связей и характера их взаимного влияния (детерминированного или стохастического). Благодаря проведенной систематизации, разработана методика прогнозирования объемов работ и денежных затрат, а также повышения достоверности планирования содержания МС в будущем с учетом стохастической природы влияния отдельных факторов.

3 Разработанная и реализованная на ПЭВМ расчетно-логическая модель (РЛМ) позволяет обоснованно прогнозировать постоянные и переменные (на основе статистических данных) объемы работ и денежные затраты на содержание МС при разработке Программы работ, а также определять укрупненные региональные нормативы затрат на содержание МС. РЛМ использует разработанную в диссертации Типовую номенклатуру технологических работ по содержанию МС, и на ее основе формирует индивидуальную адресную номенклатуру на конкретное МС, учитывая его индивидуальные особенности. Благодаря учету большого количества факторов и возможности введения учета новых факторов существенно повышается достоверность результатов прогнозирования объемов работ и денежных затрат по сравнению с существующими методами. С помощью РЛМ можно моделировать большое количество сценариев содержания, что очень важно при поиске эффективных стратегий обслуживания МС. РЛМ может служить ядром модуля управления содержанием в автоматизированной системе управления обслуживанием мостовых сооружений.

4 На основе регрессионного анализа теоретических данных, полученных с помощью РЛМ, с учетом индивидуальных особенностей МС, были построены зависимости для определения нормативов денежных затрат на технологические работы по содержанию МС в Краснодарском крае.

5 Рассчитаны нормативы для определения затрат на текущие и периодические осмотры, диагностику и обследования. Эти нормативы, наряду с полученными регрессионными зависимостями могут использоваться при обосновании Программы работ и без применения ПЭВМ на первом этапе внедрения рекомендаций и для перспективного планирования.

6 Разработана методика определения рейтинга МС при проведении работ по обследованиям на основании экспертного опроса и предложенного подхода по определению влияния основных факторов через их натуральные показатели. Данная методика позволяет оптимизировать затраты на диагностику и обследования МС.

7 Разработана методика назначения и оценки уровня содержания МС, шкала и технические показатели уровней содержания МС. Предложены принципы оптимизации затрат на содержание МС на основании назначения уровня содержания МС. Предложенная методика позволяет повысить эффективность использования ограниченных денежных средств за счет многоуровневого подхода к назначению требований по содержанию МС и повышения ответственности Подрядчиков, используя предложенную систему оценки уровня содержания и штрафных санкций, учитывающих удельный вес стоимости содержания элементов МС, по которым фактические показатели не соответствуют требуемым.

8 Установлена зависимость между уровнем содержания и денежными затратами, необходимыми для обеспечения назначенного уровня путем моделирования различных сценариев содержания с помощью РЛМ для типовых категорий требований к состоянию МС. Однако, подобным образом представляется также возможным установить индивидуальный уровень содержания и денежные затраты, учитывая такие специфические факторы, как доступность отдельных конструкций для ремонта, наличие специализированной техники и т.д.

9 В итоге исследований разработаны практические рекомендации по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС, приведен пример и формы учетно-отчетной документации, реализующие данные рекомендации на практике на уровне Заказчика.

10 Приведены справочные данные, разработанные и уточненные в результате выполнения данной работы, среди которых - поэлементная Типовая номенклатура технологических: работ по содержанию МС с уточненными статистическими методами характеристиками видов работ и показатели оценки уровня содержания МС, в соответствии с предложенной схемой назначения и оценки уровня содержания МС.

11 В дальнейшем, кроме непосредственно обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС, предложенная в диссертации методика и заложенные в нее подходы и принципы могут совершенствоваться и использоваться при разработке нормативных и методических документов, а также в системах управления МС. Кроме того, с помощью предложенной методики можно устанавливать различные сценарии содержания МС при обосновании стратегий их обслуживания (эксплуатации) с учетом всего жизненного цикла МС, более достоверно определять прогнозируемый срок их службы, а также осуществлять поиск экономически целесообразного срока службы МС.

1. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

2. СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. -М.: Госстрой, 1985.

3. СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы. М.: Госстрой, 1992.

4. ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности движения. М., 1993.

5. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог. ВСН 24-88. -М.: Транспорт, 1975.

6. Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах. ВСН 4-81. М.: Транспорт, 1981.

7. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. ВСН 25-86. М.: Транспорт, 1988.

8. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ВСН 6-90. М.: КБИТИ Минавтодора РСФСР, 1991.

9. Правила приемки работ при строительстве и ремонте автомобильных дорог. ВСН 19-89. -М.: Транспорт, 1990.

10. Инструкция по оценке качества содержания автомобильных дорог. ВСН 10-87. -М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1990.

11. И Руководство по структуре и организации службы эксплуатации искусственных сооружений на автомобильных дорогах. М: ФДД, 1994.

12. Временное положение о межремонтных сроках службы капитальных автодорожных мостов и путепроводов, М.: Минавтодор РСФСР, 1988.

13. Порядок заключения договоров и приемки работ по ремонту капитальных автодорожных мостов (письмо концерна Росавтодор от 15.11.90. № НГ-18/244).-М., 1990.

14. Временные нормативы объемов работ и периодичности диагностики и обследования автомобильных дорог и мостов. М.: ФДД, 1993.15