автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Обоснование размещения и числа пассажирских технических станций в крупных железнодорожных узлах

На правах рукописи

РОМАНОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ РАЗМЕЩЕНИЯ И ЧИСЛА ПАССАЖИРСКИХ ТЕХНИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ В КРУПНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЗЛАХ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

7 5 тгт

Санкт-Петербург 2008

003458007

Работа выполнена на кафедре «Железнодорожные станции и узлы» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Рыбин Петр Кириллович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пазойский Юрий Ошарович кандидат технических наук, доцент Грачев Андрей Александрович

Ведущее предприятие - Военно-транспортный университет

железнодорожных войск

Защита состоится « 26 » декабря 2008 г. в 13 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « 26 » ноября 2008г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просьба направлять в адрес диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного

совета, канд. техн. наук, доцент ——■ Е.Ю. Мокейчев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Повышение качества обслуживания пассажиров является одной из ключевых 'задач железнодорожного транспорта, определяющих его конкурентоспособность на рынке пассажирских перевозок. Возможность качественного обслуживания пассажиров в пути следования в значительной степени определяется уровнем подготовки составов пассажирских поездов в рейс, которая осуществляется на пассажирских технических станциях (ПТС) или в технических парках пассажирских станций. Техническое состояние большинства ПТС в настоящее время не отвечает современным требованиям. На многих пассажирских станциях обработка составов поездов производится в технических парках, где отсутствуют необходимые устройства для обмывки, ремонта и экипировки составов.

Возможность беспрепятственного развития устройств существующих ПТС, как правило, ограничена из-за занятости прилегающей территории зданиями и коммуникациями. Поэтому наиболее реальной альтернативой развитию устройств ПТС на существующей площадке является вынос их на новое место, которое по требованиям Правил и технических норм проектирования станций должно быть за пределами селитебной территории города.

Таким образом, в настоящее время в узлах с одной пассажирской станцией (ПС) важнейшей является задача выбора варианта развития устройств ПТС на существующей площадке или на новом месте, а для узлов, с несколькими пассажирскими станциями - проблема обоснования размещения и числа новых ПТС в узле, которая в теоретическом плане изучена пока недостаточно.

Изложенное свидетельствует о том, что эта проблема актуальна как для теории, так и для практики развития железнодорожных узлов и управления пассажирскими перевозками.

Целью диссертации является разработка метода обоснования рационального размещения и числа новых пассажирских технических станций в узлах для

обработки составов дальних и местных поездов.

1

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

- дать краткий обзор развития теории и практики проектирования пассажирских технических станций и их состояния в настоящее время;

- провести анализ основных факторов, влияющих на выбор числа и размещения ПТС в узлах;

- оценить влияние на размещение ПТС кадастровой стоимости (КС) земель в зависимости от расстояния до головных пассажирских станций;

- разработать имитационную модель для определения времени передачи составов с пассажирской на техническую станцию и обратно при значительных расстояниях между ними;

- предложить общий метод обоснования размещения и числа новых ПТС в крупных железнодорожных узлах и проверить его работоспособность.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертации использованы методы полиномиальной аппроксимации, имитационного моделирования, нелинейный симплекс-метод для минимизации функций нескольких переменных, методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. Научная новизна. В диссертации впервые:

- предложена методика установления зависимости между кадастровой стоимостью земли и положением ПТС по отношению к головной пассажирской станции;

- разработана имитационная модель для определения времени передачи составов с пассажирской станции на техническую и обратно при их взаимном расположении на значительном расстоянии;

- создан метод обоснования месторасположения и числа ПТС в узлах, основанный на использовании нелинейного симплекс-метода для минимизации функций нескольких переменных.

Практическая ценность исследования. Полученные в диссертационной работе результаты позволяют проектным организациям при разработке ге-

2

неральных схем развития железнодорожных узлов получать более обоснованные решения по размещению устройств для обслуживания пассажирского движения.

Реализация результатов исследования. Предложенные методика установления зависимости между кадастровой стоимостью земли и расстоянием до головной пассажирской станции, имитационная модель для определения времени передачи составов пассажирских поездов с пассажирской станции на техническую и обратно и разработанный метод обоснования числа и размещения в крупных узлах пассажирских технических станций приняты ОАО «Лен-гипротранс» и «Мосгипротранс» для использования при разработке генеральных схем развития узлов, а также используются в учебном процессе ПГУПСа при подготовке инженеров по специальности «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждались и получили одобрение на:

- международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию ОАО «Ленгипротранс» (Санкт-Петербург. 2005 г.);

- международном научно-практическом семинаре «Иннорейл» (Финляндия, Лаппееранта, 2007 г.);

- заседаниях научно-технического совета Октябрьской железной дороги - филиала ОАО «РЖД» (Санкт-Петербург, 2004-2007 гг.);

- научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (неделя науки. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2006,2007 гг.);

- заседаниях кафедры «Железнодорожные станции и узлы» ПГУПС,2007,2008 г

Публикации. Основные положения и результаты диссертационных исследований нашли отражение в девяти печатных работах, одна из которых опубликована в издании, входящем в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников (99 наименований) и 2 прило-

жений. Основное содержание работы изложено 142 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу и 54 рисунка. Объем приложений 17 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы её цель и основные задачи, определены методы исследования.

Первая глава диссертации посвящена обзору появления и развития пассажирских технических станций (ПТС), характеристике их современного состояния на российских и зарубежных железных дорогах, а также анализу теоретических исследований в области расчета, выбора принципиальных схем ПТС и месторасположения их в узлах.

На первых этапах развития железнодорожного транспорта все операции по подготовке в рейс составов конечных пассажирских поездов осуществляли в специальных вагонных сараях, первые из которых были построены на станциях Петербург и Москва Николаевской ж.д.

В начале XX в были разработаны оригинальные проекты многопарковых технических станций в Петербургском и Московских узлах, которые в связи с начавшейся мировой войной, а затем революцией и гражданской войной не были реализованы. В послереволюционный период, под руководством академика В.Н. Образцова проводились масштабные проектные работы по реконструкции железнодорожных узлов, в том числе с переустройством комплексов для обработки составов пассажирских поездов. В частности, были подготовлены проекты двух крупных объединенных ПТС в Московском железнодорожном узле - Северной и Южной, на каждой из которых должны были обрабатывать составы, поступающие в узел с нескольких направлений. Но и эти проекты не были реализованы.

В последующие годы развитию ПТС также уделялось недостаточное внимание, поэтому в настоящее время даже в крупных железнодорожных узлах отсутствует современная техническая база для подготовки в рейс составов ко-

4

нечных пассажирских поездов. При большинстве пассажирских станций имеются лишь ранжирные парки, в которых выполняются все технологические операции.

Анализ схем и технологии работы ПТС зарубежных железных дорог показал, что российских специалистов может быть полезен европейский опыт последовательного выполнения отдельных операций с составами в специализированных парках.

Анализ теоретических работ в области ПТС показал, что вопросам их расчёта, проектирования и технологии работы посвятили исследования многие учёные и специалисты: П.В. Бартенев, С.П. Бузанов, С.П. Вакуленко, С.Д. Карейша, Ф.П. Кочнев, С.И. Логинов, В .Я. Негрей, В.Д. Никитин, В.Н. Образцов, Ю.О. Пазойский, Н.В. Правдин, И.Е. Савченко, К.Ю. Скалов, В .А. Федоров, П.К. Рыбин, И.Н. Шапкин, В.Г. Шубко, Т.С. Банек, В.Т. Бушев, В.А. Вербило, И.А. Еловой, Л.М. Куперштох, A.C. Мочилин и др.

Указанными авторами достаточно глубоко проработаны вопросы расчета путевого развития ПТС, их технического оснащения, выбора принципиальных схем и совершенствования технологии работы. Что касается рекомендаций по размещению и числу ПТС, то до последнего времени основное внимание уделялось лишь взаимному расположению пассажирской и технической станции.

В действующих Правилах и технических нормах проектирования станций (ПТН-2001) определение числа ПТС или технических парков в узлах предлагается проектировать одну ПТС, располагаемую, по возможности, вблизи пассажирской станции, как правило, за пределами селитебной зоны с учетом удобной транспортной связи с пассажирской станцией и основными автомагистралями. Наполнению этих рекомендаций их конкретным материалом и посвящена настоящая диссертация.

Во второй главе дается анализ основных факторов, влияющих на число и размещение ПТС в железнодорожных узлах. По характеру влияния рассматриваемые факторы предложено разделить на три группы: влияющие только на

число ПТС в узле, определяющие размещение (месторасположение) каждой

5

конкретной ПТС, а также факторы, от которых зависит и число ПТС и их размещение в узле.

Основным фактором, влияющим на число ПТС в узле, является число пассажирских станций (ПС), на которые прибывают конечные дальние и местные пассажирские поезда.

При наличии в узле нескольких пассажирских станций возможны несколько вариантов: одна объединенная ПТС; несколько ПТС, обслуживающих одну или несколько ПС; при каждой пассажирской станции имеется отдельная техническая станция или парк.

Основными факторами, влияющими только на размещение ПТС в узле, являются: «земельный», отражающий стоимость земельного участка, отводимого под станционную площадку; градостроительный, связанный с застройкой прилегающей к ПТС территории; экологический, определяющий затраты на охрану окружающей среды, в связи со строительством ПТС.

Факторами, от которых зависит как число, так и размещение ПТС в узле являются: принципиальная схема узла; расстояния между пассажирскими и техническими станциями, число конечных поездов, поступающих в узел. Два последних фактора определяют суммарный пробег составов и связанное с ним время нахождения их в пределах узла, стоимостная оценка которых составляет значительную часть эксплуатационных расходов, используемых в технико-экономическом сравнении вариантов.

Особое внимание в главе уделено определению зависимости между стоимостью земли и расстоянием между ПТС и головной пассажирской станцией, что обусловлено существенным влиянием этого фактора на выбор месторасположения ПТС, которые занимают значительные по площади участки земли.

На стадии проектирования при сравнении вариантов с точки зрения их инвестиционной привлекательности и сроков окупаемости потребных капиталовложений целесообразно, как правило, использовать кадастровую стоимость земельных участков, поскольку рыночная стоимость определяется уже на

стадии выбора подрядчика для реализации проекта.

6

Как показал анализ данных о кадастровой стоимости земельных участков в крупнейших городах России, ее величина колеблется в широких пределах и при этом прослеживается четкая зависимость между положением земельного участка относительно центра города и его кадастровой стоимостью.

В диссертации разработана методика определения зависимости между кадастровой стоимостью земельного участка и его положением в узле. Для оценки степени влияния «земельного фактора» на размещение в узлах новых ПТС был выполнен анализ кадастровой стоимости земли вдоль железнодорожных направлений Санкт-Петербургского узла, на которых осуществляются наиболее интенсивные дальние и местные пассажирские перевозки. Зависимости КС от расстояния до головных ПС с аппроксимирующими полиноминальными функциями приведена на рис. 1 и 2.

к3, руб.1мг 12000

10000

8000

6000

4000

2000

0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

1„,КМ

Рис. 1. Значение кадастровой стоимости земли (по оси пути) на участке Санкт-Петербург - Колпино

•Л

■-фактическая КС

N К V = -5 -ю-0/; +о,ооое; -0,017/; -о,6597/; + + 44.467^ - 924.22/1Д +11468

л * к, = -0,0856^а +10,807^ - 483,14/уд +10198

V К

к3, руб.1 мг

12000-Е--|

I

10000- Л-

^^фактическая КС__

8000 К =2-10"5С -0,005иу5я+0,4013/;д — 14,857/уД +

6000__+763,34?; -2253,2/уд +13832_

к, = -0,0821¡1 +12,71г.2 -596.251., +11249

4Ш--'^Н._______

2000---—---

^''.....*'

0 ' | | '|-1 I I-1 I-1-1-1 I-1-г—I—

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

'уд'««

Рис.2. Значение кадастровой стоимости земли (по оси пути) на участке Санкт-Петербург - Павловск

Третья глава диссертации посвящена определению времени передачи составов с ПС на ПТС и обратно.

Это время является одним из элементов общего времени оборота состава на конечной станции, определяемого из выражения

т + * + гнорм , люд , г , .от т

х об — пс т 'пс-птс т 'ПТС т'ож т'птс-пс т'пс > Ш

пр от

где (Пс • [пс - время нахождения состава поезда на перронных путях ПС соответственно по прибытию и перед отправлением; гпс-птс. ^птс-пс - время

передачи состава соответственно с ПС на ПТС и обратно; - техноло-

гическое время обработки состава на ПТС, включающее технический осмотр, переформирование состава, обмывку, ремонтно-экипировочные и другие операции; *ожД ■ время ожидания подачи состава с ПТС на ПС под посадку пассажиров.

1

^^фактическая КС

'•Л/ к, =2-10"5/<д -0,005Цу5я+0,4013/у4д -14,857^ + У4-,,^ + 263,34/1 - 2253,2/„. +13 832

= -0,0821г^д +12,7 \1] -596,251... +11249

41 .А 1 ' Ч------,1

и*«.

I I 'I-1 I I-1 I-1-1-1 I-1-г- " I

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Если ГГТС размещается на одной площадке с ПС и передача составов пассажирских поездов производится маневровым порядком, то значения ?пс.птс и

'птс-пс могут быть определены для новых станций в соответствии с Методическими указаниями по расчету норм времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте, а для существующих станций - по действующему Технологическому процессу работы станции. Удельный вес этих элементов в общем времени Гоб будет при этом незначительным.

Если же ПТС находится на удалении от ПС, то время передачи состава на ПТС и обратно с увеличением расстояния между станциями I будет составлять все большую долю от Гоб и при некотором критическом значении этого расстояния ¿Кр величина ?ожЯ будет равна нулю и своевременное отправление поезда с ПС возможно будет только при жестком соблюдении нормативов СГ. гпс-птс и ¿птс-пс. а при значении I более ¿Кр потребуется введение дополнительного резервного состава, либо изменение времени отправления поезда, либо использование скользящей специализации составов по назначениям с унификацией композиции составов связанных назначений.

Однако следует иметь ввиду, что в процессе передачи составов с ПС на ПТС и обратно при их удаленном расположении, могут возникать задержки, связанные с пропуском графиковых пассажирских поездов, враждебностью маршрутов и др. Поэтому в реальных условиях время передачи составов будет непостоянным и определить его колеблющиеся значения можно будет лишь методом моделирования процесса передачи, который позволяет учесть как случайные, так и неслучайные факторы.

Основной целью создания модели является получение данных для расчета эксплуатационных расходов, связанных с перемещением составов конечных пассажирских поездов между ПС и ПТС в исследуемых условиях. Кроме того, она позволяет установить необходимость содержания на ПТС дополнительных

резервных составов и их потребное количество при заданной схеме увязки составов прибывающих и отправляющихся поездов.

В модели может предусматриваться двухпутная линия между ПС и ПТС, по которой осуществляется движение пассажирских поездов, грузовых поездов и составов пассажирских поездов в передаточном движении между ПС и ПТС, или многопутная линия со специализацией одного или двух путей для передачи составов между ПС и ПТС.

Модель представляет собой пакет из двух разработанных автором программ. Задачей первой программы, написанной на основе программного продукта MathCAD, является подготовка сводного расписания прибытия и отправления поездов в течение задаваемого срока (*3ад) по одной или нескольким ПС (ппс). Формирование сводного расписания осуществляется путем предварительного создания базового файла в Excel, содержащего расписание движения дальних, местных и пригородных поездов по головным ПС узла. В этот файл также вносится информация, характеризующая до десяти железнодорожных направлений, по которым осуществляется движение пассажирских поездов. Сформированное программой сводное расписание заносится в текстовый файл (файл-расписание).

Вторая часть программного пакета разработана с помощью вычислительной системы Compag Visual Fortran.

В момент запуска программы считывается информация из файла-расписания, а далее определяются соответствующие времена прибытия и отправления поездов по каждому раздельному пункту в пределах рассматриваемых участков. Для проверки соблюдения минимально допустимого интервала между следующими друг за другом поездами /дцП в программе применяется понятие "расстояние сближения"

V-.

гсб=_>_

г » (2)

1 min

где Уус; - скорость движения ¡-го поезда на .¡-м участке э-й железнодорожной линии.

В программе приняты следующие приоритеты в пропуске поездов по участку: 1) прибывающие на ПС организованные пассажирские, в том числе пригородные поезда; 2) отправляемые с ПС организованные пассажирские поезда; 3) прибывающие с ГГГС на ПС составы пассажирских поездов; 4) отправляемые с ПС на ПТС составы пассажирских поездов; 5) грузовые поезда.

Процесс имитации движения составов пассажирских поездов на участке между ПС и ПТС выглядит следующим образом.

Возможное время отправления каждого состава с ПС на ПТС равно

в.пс > ,пс , пр от.1 прл по 5

где - время прибытия 1-го поезда на ПС, ч-мин; - технологическое время нахождения состава на ПС по прибытию, ч-мин.

Далее определяется, не совпадает ли ?оТ"с со временем отправления в

ПС

рейс очередного пассажирского поезда или прибытием на ПС поезда или

состава с ПТС. Если подобное событие имеет место, то ^Т увеличивается на время ^доп > необходимое для освобождения горловины прибывающим поездом или составом с ПТС или удаления отправляющегося поезда.

После этого осуществляется переход к последовательному определению времени проследования состава по всем попутным раздельным пунктам с проверкой обеспечения на всем пути его следования между ПС и ГГГС необходимого интервала между ним и поездом, следующим перед ним.

Фактическое время прибытия состава пассажирского поезда на ПТС определяется по формуле

,ф,птс _ .ф,пс , у Iпс-птс , у. прл - готл ¿Лт.] ,

Епс—птс

гдв.з - суммарное время движения _)-го состава от ПС до ПТС (без

учета возможных остановок на раздельных пунктах), ч-мин; Хгсто - суммар-

]

ный простой .¡-го состава пассажирского поезда на раздельных пунктах между ПС и ПТС, ч-мин.

/- дв.1 'пр.1 отл ' Р)

J ко

гДе 'пр^'^от.! " соответственно время прибытия ]'-го состава пассажирского

поезда на к-й раздельный пункт и время его отправления с предыдущего раздельного пункта.

По аналогичной схеме находится время передачи состава с ПТС на ПС. При этом из возможных значений времени прибытия состава на ПС выбирается то, которое ближе, но не меньше значения

»в,пс < .пс _ (от

прл - готл гпс . (6)

где Г™.; - время отправления Ьго конечного поезда с ПС по расписанию, ч-,от

мин; <пс - технологическое время на операции с пассажирским поездом на перронных путях, включая посадку пассажиров, ч-мин.

Продолжительность нахождения состава на ПТС будет равна разнице

,ПС г- ,ф,ПТС

времен отправления «от д и прибытия «¿рд

■гФ _ ,ф,птс _ ,ф,птс птсД отл прл V'/

Далее фактическое время нахождения состава на ПТС сравнивается с

»рнорм _ . «

нормативным ■'птс > необходимым для подготовки его в рейс, и если

грф у^норм

птсл птс > то это означает, что при заданных условиях подготовка данного состава в нормативные сроки невозможна и для обслуживания рейса потребуется дополнительный резервный состав и дополнительный путь на ПТС для отстоя составов.

В четвертой главе диссертации представлен предлагаемый метод выбора рационального варианта размещения и числа новых ПТС в узле.

В качестве критерия эффективности в соответствии с Методическими рекомендациями по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте принят минимум приведенных затрат при горизонте расчета Т, равном 20 годам. При этом потребные капиталовложения и годовые эксплуатационные расходы целесообразно представлять в виде двух частей:

- связанные со строительством и эксплуатацией одной объединенной или нескольких ПТС, обслуживающих одну и более (но не всех) ПС;

- вызванные необходимостью усиления существующих или строительством и содержанием новых внутриузловых ходов, соединяющих ПС и ПТС, а также передачей составов между этими станциями с учетом резервного пробега передаточных локомотивов.

Такое деление затрат позволяет первую их часть подсчитывать для нескольких вариантов, соответствующих различным схемным решениям по новым ПТС, оставляя вторую часть неизменной.

Анализ показал, что затраты на строительство новой ПТС при любом ее расположении в узле в основном будут отличаться по главе 1 сводной сметы «Подготовка территории строительства», включающей стоимость отвода земельного участка, а также снос и сооружение взамен сносимых новых зданий, сооружений и коммуникаций. Отличия будут иметь место также по главам «Земляное полотно» и «Искусственные сооружения». В целом решающей статьей отличающихся расходов будет стоимость земель, выделяемых под строительство за пределами полосы отвода железной дороги, и эта стоимость будет зависеть главным образом от расстояния удаления 1уд новой ПТС от головной ПС.

Указанное позволяет при предварительном выборе желательного месторасположения новых ПТС в первой части учитывать только капитальные затраты, отражающие кадастровую стоимость земельного участка, выделяемого под

строительство, а во второй части, связанные с усилением существующего или строительством нового внутриузлового хода. В составе первой части эксплуатационных расходов необходимо учитывать налог или арендную плату за землю, занимаемую ПТС, а во второй части - содержание внутриузлово'гф хода между ПС и ПТС, а также расходы, связанные с передачей составов между этими станциями.

При наличии в узле двух и более ПС, для обслуживания которых необходимо сооружение одной или нескольких ПТС, необходимо в состав учитываемых капиталовложений дополнительно включать затраты на сооружение и содержание одной или нескольких ПТС без учета стоимости земли, а также налога или арендной платы за землю. Последние расходы целесообразно выделить, так как они будут существенно зависеть от удаления ПТС от головных ПС.

Как показал анализ, выбор месторасположения и числа ПТС в узлах, особенно при двух и более ПС является многовариантной задачей, решение которой путем сплошного перебора возможных вариантов представляется не только громоздким, но и нерациональным. Кроме того, следует иметь в виду, что стоимостная оценка факторов, влияющих на выбор, изменяется нелинейно. В связи с этим в диссертации предлагается для выбора месторасположения и числа ПТС в узлах использовать нелинейный симплекс ■ метод для минимизации функций нескольких переменных.

Применительно к поставленной задаче все возможные варианты размещения п ПТС в узле, характеризующиеся их расстояниями от головных пассажирских станций гудлЛуд2,...гудп, представляют собой множество точек в п -мерном арифметическом пространстве. Значение Хор1, будет являться решением этой задачи, т.е. обеспечивать минимум приведенных затрат

Эпр(^ор1) = тЬЭпр(Х), (8)

где X = (1уд1,1уд2.....'уд,п) - точка в п - мерном арифметическом пространстве.

Совокупность точек Х[,Х2...,Хп+1 в n-мерном пространстве называется симплексом, если п векторов Х1Хп+1,Х2Х^+1,...,ХлХп^шя.&кяа независимы.

Предлагаемый к использованию метод основан на последовательной модификации симплексов, начиная с некоторого исходного, задаваемого пользователем симплекса. Замена симплексов происходит таким образом, что входящие в них точки постепенно приближаются к оптимальной точке Xopt. Алгоритм решения состоит из двух этапов.

На первом этапе задается исходный симплекс, характеризующий начальные значения расстояний удаления ПТС от ПС 1уаЛ н и принятые шаги увеличения этих расстояний AI,, который выглядит следующим образом:

= Су д. 1 ,н • 'у д.2,н •• ■1 > д.п,н) > = Суд.1,н + A'l''y&2,H.....'уд.пд) >

•^Зн =('уд.1,к>'уд.2л +^'2'->'уд.п,н) > ••••»••••• • ■ • *...........

^(п+1)н =Суд.1,н'гуд.2,н'->'уЯ-ВД + '

Для исходного симплекса вычисляются значения приведенных затрат ЭЩ{Х,). Точка симплекса, в которой Эпр(Х) принимает наименьшее значение

обозначается Xbest; Эпр (Xbest) = min Эпр (X). Аналогично Xworst обозначает точку, где Эпр(Х)максимальна; Эпр(Хи,0„г) = тахЭпр(^). В дальнейшем точки Xbest и Xworst называются «наилучшей» и «наихудшей» соответственно. Для изложения метода требуется еще ввести понятие центра симплекса

1 п+1

(Ю)

i + l 1=1

Второй этап - многошаговый. На каждом шаге «наихудшая» в симплексе точка Xworst заменяется на другую точку, где значение минимизируемой функции меньше. В начале каждого шага в качестве возможной замены рассматривается так называемая симметричная точка

Х;ут = (1 + а)Хс - сХшп, ; (И)

где параметр а> О называется коэффициентом отражения.

Из формулы (11) следует, что Х5ут лежит на прямой, соединяющей точки Х„0Г5, и центр симплекса Хс, причем точки Х5ут и Хшт лежат по разные стороны от центра симплекса на расстояниях \ХК0Г51Х5ут | и а \ Ху10п{Хзут | соответственно. Точка Х!ут может рассматриваться, как своего рода антипод «наихудшей» точки Хтш. Пусть ЭирСУ^)- значение приведенных затрат в симметричной точке. Дальнейшие действия на данном шаге зависят от значения ЭпрСА-^).

Если Эпр(Х5ут)<Эпр(Хш), т.е. стратегия движения от «наихудшей» точки в противоположном от нее направлении оправдывается, целесообразно перейти в том же «перспективном» направлении к еще более удаленной точке

+ (12) Здесь параметр у > 1 называется коэффициентом растяжения.

Новая точка Х^, лежит на той же прямой, что и точки Хког$,, Хс и Хзут и еще более удалена от точки Х„ог„,. Далее определяется, которая из точек Х1ут тиХех!, лучше, т.е. обеспечивает меньшее значение функции Э^Х). Лучшей из этих двух точек и заменяется «наихудшая» точка Хкоп,, В результате получается новый симплекс и этим завершается очередной шаг.

Иной алгоритм применяется, если Эпр(Хг,ея)<Эпр(^5>,т)<Эпр(Хи,()„,), т.е.

в симметричной точке функция Эпр(Х) принимает некоторое промежуточное

значение. В этой ситуации симметричная точка не является столь перспективной, как в описанном выше случае. Дальнейшее продвижение в направлении от точки Хкоп( за точку Х^т невыгодно, поэтому шаг завершается тем, что

«наихудшая» точка ХкоШ заменяется в симплексе на точку «среднего качества» Хзут.

Наконец, третий вариант алгоритма реализуется, если Эпр(Х5ут) >Эпр (1тгЛ). В этом случае симметричная точка Х!ут - неперспективна. Поэтому выбирается другая точка, лежащая внутри отрезка ХК0Г5, Хс и ее координаты вычисляются по формуле

*т +0-/3)Хе, (13)

где 0 < р < 1.

Если значение функции в данной точке Эпр(ЛГт)<Эпр(Л'и,0Г1(), точка Хюп, заменяется в симплексе на Хт, и этой процедурой шаг завершается. В противном случае, если Эпр(Хт)>Эпр(Хи,„„,), производится сжатие симплекса. При этом, все точки симплекса, кроме ХЬеЛ, сдвигаются в сторону последней на половину расстояния до нее, в то время как, сама точка ХЬе1( остается на месте. Координаты новых точек вычисляются по формуле

Х[=±(Х{+ХЬе5!). (14)

По завершении каждого шага проверяется критерий остановки итерационного процесса, описанного выше. Критерием может служить близость значений минимизируемой функции в этих точках, В качестве критерия можно взять величину

ДЭпо(ЛГ) I 1 я+1 I , _ 1л+1

■-•пр ) V " + м=1 п +1 ¡=1

(15)

Величины V, ДЭПр(Аг), Эпр(Х) являются соответственно коэффициентом

вариации, среднеквадратическим отклонением и средним значением минимизируемой функции Эпр (X). Остановка процесса обновления симплексов происходит, когда V становится меньше заданной величины Унорм (от 0,01 до 0,05).

Укрупненная блок-схема алгоритма описанного процесса представлена на рис. 3.

Начало

Вводи; Л/1,Дг2,...,Л/л;

а.У./З.»™«

Вычисление Эгр(Х,) I (1=1,2,...,п+у

з:

Определение

У У ^-Ьем'-^югя

Вычисление^

I

X =(1-в)ЛГ.-<йГж

Вычисление Э„р(Х)

Вычисление АЭпр(Х)

ЗаметХм на Хт

Заменах^,, на Хт

Замена ХЮГ1, на Хп

Вычисление X, (¡=1,2.....н+1)

Т

Вычисление Эпр(Х^ (1=1,2.....п+1)

Рис. 3. Укрупненная блок-схема процедуры выбора месторасположения и числа ПТС в узле

Число целевых функций, которое необходимо использовать в расчетах, будет зависеть от числа возможных вариантов количества и размещения новых ПТС в узле. Например, при наличии в узле двух пассажирских станций и необходимости выноса ПТС на новое место возможны 3 варианта решений:

1) для обработки составов конечных поездов, поступающих на каждую ПС, сооружается «своя» ПТС, размещаемая на основном подходе к данной ПС;

2) обработка всех составов конечных поездов предусматривается на объединенной ПТС, размещаемой на линии 1;

3) сооружается объединенная ПТС, размещаемая на линии 2.

Выражения целевых функций для указанных трех вариантов решений будут иметь вид-.

Эпрл(1уд,11уд.2) = ЕКиЧ + Км'уд.^ + ¿куд.1,Г1уд.ГЧ + 1*2,А + (=0 1=0 «=0 (=0

+ + 2 • I 2 • ос, + £(Си + С2,( + ссоди ■ 1Х +

(=0 1=0 <=0

+ % -"Ад 1) + ссод.2,1 -1ул2 +^-и3{1ул2))а( +1(365-2((2У^уд1 +

I,

+ М2,,1Уя2)^з + Ши1ул1 + Мг,1ул2)сш + Ши +

Уср.{

I т

+ 'Ю-3 + Шд.и + Тзд.2^ынЧ -Ю"3; (16)

•ср.2 '=0

эпр.2(гуд.1)=1К(Ш)А+ЪыЩпл)*+ЬУДи ■ 1УЯ1 ■ ч + Ърм, + г=0 1=0 (=0

Т

+ссоаи1ул I +5(1+2);"3 (*уд. + 2(365- (2%7уд, +Л^(/2 +/2Ч +1 л-11 +

/=0

+ |УДЛ-!! +!ь: + +'2-1 +',д.1-'1 +',ДЛ-'! + <1-2 +

+щуи ^ V.-'. ч« ^^ .1(Г, +

уср. 1 'ср.2

+ Жд.1,,+т;дХ1)с,,на[Л0~3\ (17)

1=0

т т т т

эпр.з('уд.2) = 11к(1+2^а! + %51+г,к3{1уд ^а, + 5>уд2,, ■ 1ул2 • а( + Х(С(1+2)/ + г=о !=<з (=0 г=ю

Г

с=о

"г2 + *2-1 +(2М2;(/уд.2+М1(г1 +/Ь2 +*уд.2-г2 +'уд.2-'2 + /2-1 +

+ Ьт;д.и+т;'^!)сшагЖ2: (18)

при ограничениях 2кмЛудлЛООюи; 2юиЛуд2^10(кл1 , где " капиталовложения в сооружение (развитие) соответст-

венно ПТС1, ПТС2 и объединенной ПТС в год без учета стоимости земли, тыс. руб.; гуд],гуд2 - расстояния соответственно от ПС1 до ПТС1 и от ПС2 до ПТС2, км; ■ площадь земель, занимаемых в год I соответственно

ПТС, обслуживающих ПС1,ПС2 и объединенной ПТС, га; Мгуд.1)>Мгуд.2) " кадастровая стоимость земельных участков, расположенных

соответственно на линии 1 на расстоянии 1уп1 от ПС1 и на линии 2 на расстоянии /уд 2 от ПС2, тыс. руб./га; н3 (/уд,1)."э('уд.2)" земельный налог на те же участки, тыс. руб./год за 1 га; куаЛх, куа2,г- удельные затраты на усиление существующих или строительство новых внутриузловых ходов в год I соответственно от ПС1 до ПТС1 и от ПС2 до ПТС2, тыс.руб./км; ссод, ссод - расходы на

содержание внутриузловых ходов, тыс. руб./км; С,_г, С2}, С(1+2у - расходы на текущее содержание в год I постоянных устройств ПТС1, ПТС2 или объединенной ПТС, тыс. руб.; Л^.Л^, - среднесуточные размеры поступления конечных дальних и местных пассажирских поездов в год I соответственно ПС1 и ПС2; МУгихг среднесуточные размеры движения резервных передаточных

локомотивов в парах в год I со станции ПС1 и ПС2 и обратно; - расстояние

20

от ПС1 до ответвления на линию 2, км; I' - расстояние от примыкания линии 2

к линии 1 при движении в сторону ПС1, км; 12 - расстояние от ПС2 до ответв-/

ления на линию 1, км; 12 - расстояние от примыкания линии 1 к линии 2 при движении в сторону ПС2, км; /Ь2 - длина соединения между линией 1 и 2, км; 12_у - то же между линией 2 и 1, км; Vcpl,Vcp2 - средняя скорость движения резервных передаточных локомотивов соответственно от ПС1 и ПС2 до ГГГС и обратно, км/ч; ТздЛ<1, Тзд 2><- суммарные задержки грузовых поездов в год t на

линиях 1 и 2 при сооружении на каждой линии «своей» ПТС, ч; Г3'ал>1,Г'й1_( -

суммарные годовые задержки грузовых поездов на линии 1 при размещении объединенной ПТС соответственно на линиях 1 и 2, ч; Т'зд2^,Т"д2^ - то же на линии 2, ч.

Предлагаемый метод позволяет определить: в первом варианте оптимальные расстояния от ПС1 до ПТС1 и от ПС2 до ГГГС2, во втором варианте расстояние от объединенной ПТС до ПС1 и в третьем - от объединенной ПТС до ПС2. По меньшему из значений Э^ д Эпрд^пр.з выбирается наиболее рациональный вариант.

В общем же случае метод позволяет решать поставленную задачу для любого практически возможного числа ПС и ПТС в узле. Он нацелен на перспективу, когда в крупных мегаполисах потребуется выносить за пределы городской территории грузовые, сортировочные и пассажирские технические станции.

Экономический эффект от использования предлагаемого метода в рассмотренных примерах составил от 35 до 217 млн. руб. в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование позволяет сделать следующие основные выводы:

1. Исторически сложившиеся условия формирования крупных железнодорожных узлов обусловили размещение пассажирских и пассажирских технических станций на одной площадке и в настоящее время они оказались в центральной части крупных городов, зажаты городской застройкой и их дальнейшее развитие крайне затруднено. Этим в основном и объясняется то обстоятельство, что состояние большинства существующих ПТС и технических парков не отвечают современным требованиям.

2. Существенное влияние на развитие железнодорожных узлов в современных условиях оказывают высокие экологические требования, которые обусловливают необходимость выноса ПТС за пределы селитебной территории городов, освобождая места под городскую застройку и развитие пассажирских станций. Этому способствует и высокая стоимость земли, которая в центре города и за его пределами отличается в 10-15 раз и более.

3. Анализ научных исследований, посвященных проектированию ПТС, показал, что такие вопросы как выбор схемы, технология работы, определение потребного путевого развития и технического оснащения этих станций разработаны достаточно полно. Наименее изученной в теоретическом плане является проблема обоснования размещения и числа новых ПТС в крупных железнодорожных узлах, что и обусловило выбор темы выполненной диссертации.

4. Основными факторами, определяющими выбор числа и месторасположения ПТС в узле являются: земельный, характеризующий стоимость единицы площади участков земли в предполагаемом месте размещения ПТС; градостроительный, связанный с застройкой прилегающей территории и экологический, отражающий затраты на защиту окружающей среды. Существенное значение имеют также принципиальная схема узла, количество ПС в нем, число конечных пассажирских поездов, поступающих в узел.

5. Для оценки стоимости земли при выборе места расположения ПТС (или иной станции) можно рекомендовать разработанную в диссертации методику определения зависимости кадастровой стоимости земельного участка от поло-

жения его в узле, основанную на принципе «сглаживания» реальных соотношений КС полиномами 6-ой степени.

6. При выборе месторасположения новых ПТС в узлах и определении достаточности их путевого развития существенное значение имеет время передачи составов пассажирских поездов с ПС на ПТС и обратно, которое при удаленном расположении ПТС от головной ПС целесообразно проверять с использованием имитационной модели, разработанной в диссертации.

7. При одной ПС в узле расстояние до ПТС, выносимой на новое место, будет определяться стоимостью земли, затратами на усиление или строительство и содержание новых соединений между ПС и ПТС и расходами на передачу составов между этими станциями. При двух и более ПС, существенное влияние, помимо указанных затрат, будет оказывать число новых ПТС, уменьшение которого будет способствовать сокращению затрат на сооружение и содержание новых станций, но увеличению расходов на передачу составов между ПС и ПТС.

8. Для выбора наиболее рационального варианта размещения и числа ПТС в крупных железнодорожных узлах целесообразно использовать нелинейный симплекс-метод для минимизации функций нескольких переменных, адаптация которого к решаемой проблеме и определение выражений целевых функций для различных вариантов числа и размещения ПТС в узлах реализована в диссертации.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Романов В.В. О проблемах размещения пассажирских технических станций в железнодорожных узлах. Сб. научн. трудов ПГУПСа «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 4. - СПб.: ПГУПС, 2004. - С. 7985.

2. Рыбин П.К., Романов В.В., Голоскоков И.В. Учет влияния кадастровой стоимости земли, арендной платы и земельного налога на выбор расположения пассажирских технических станций в крупных узлах. Сб. научн. трудов ПГУПС

«Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 5. - СПб.: ПГУПС, 2005. - С. 34-40.

3. Фоменко В.Н., Романов В.В. Математические основы имитационной модели движения поездов между пассажирской и пассажирской технической станциями. Сб. научн. трудов ПГУПС «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом». Вып. 5 - СПб.: ПГУПС, 2005. - С. 61-65.

4. Романов В.В. Основные принципы построения модели для выбора места размещения пассажирской технической станции в крупном железнодорожном узле. Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию ОАО «Ленгипротранс». - СПб.: ОАО «Ленгипротранс», 2005.-С. 3-5.

5. Рыбин П.К., Романов В.В. Использование сплайн-функции при выборе места размещения пассажирской технической станции в железнодорожном узле/Материалы научно-технической конференции, посвященной 70-летию ОАО «Ленгипротранс». - СПб.: ОАО «Ленгипротранс», 2005. - С. 5-7.

6. Романов В.В. Анализ аналитических методов расчета путевого развития пассажирских технических станций. Сб. научных трудов ПГУПС «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 7. - СПб.: ПГУПС, 2007. -С. 75-85.

7. Романов В.В. Анализ типовых схем пассажирских технических станций. Сб. научн. трудов ПГУПС «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 7. - СПб.: ПГУПС, 2007. - С. 65-75.

8. Романов В.В. Проблемы развития пассажирских технических станций в Санкт- Петербургском узле// Наука и техника транспорта, 2007, № 4. - М.: РГОТУПС.-С. 8-14.

9. Romanov V. Maintenance and repair of passenger trains operating between Russia and Finland. Value adding role of logistics in Northern Europe/ research report 183/ -Lappeenranta, 2007. - p. 111-113.

Романов В. Содержание и обслуживание пассажирских поездов, обращающихся между Россией и Финляндией. Роль логистики в Северной Европе/ научный отчет 183/, Лаппеенранта, 2007. - С. 111-113.

Подписано к печати 24.11. 08 г. Печ.л. -1,5

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз._Заказ № 322,_______

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

Введение.

1. История развития и состояние теории и практики проектирования пассажирских технических станций.

1.1. Краткий обзор развития и современного состояния пассажирских технических станций в России.

1.2. Особенности схем и технологии работы пассажирских технических станций зарубежных железных дорог.

1.3. Анализ развития принципиальных схем пассажирских технических станций в научных исследованиях и нормативных документах по проектированию станций и узлов.

1.4. Обзор теоретических работ по расчету устройств пассажирских технических станций.

1.5. Существующие рекомендации по размещению и числу пассажирских технических станций в железнодорожных узлах.

1.6. Выводы по главе 1.

2. Анализ основных факторов, влияющих на число и размещение пассажирских технических станций в узле.

2.1. Общая характеристика факторов.

2.2. Влияние схемы железнодорожного узла на число и размещение ПТС.

2.3. Анализ зависимости стоимости земли от расстояния до головной пассажирской станции.

2.3.1. Исходные положения определения стоимости отвода земельных участков в крупных узлах.

2.3.2. Методика определения зависимости кадастровой стоимости земельного участка от положения его в узле.

2.4. Выводы по главе 2.

3. Определение времени передачи составов между ПС и ПТС в узле и его влияние на выбор числа и размещения ПТС.

3.1. Обоснование необходимости создания имитационной модели передачи составов между ПС и ПТС и учитываемых в ней факторов.

3.2. Описание имитационной модели передачи составов между ПС и ПТС в узле.

3.3. Пример реализации модели.

3.4. Выводы по главе 3.

4. Предлагаемый метод выбора рационального варианта размещения и числа новых ПТС в узле.

4.1. Постановка задачи, исходные положения метода и выбор критерия эффективности

4.2. Состав и порядок определения потребных капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов по вариантам

4.3. Описание предлагаемого метода выбора месторасположения и числа ПТС в узле.

4.4. Целевые функции для выбора месторасположения и числа ПТС в узле

4.4.1. При одной ПС, для которой в узле необходима новая ПТС.

4.4.2. При двух ПС, для которых в узле предусматривается новая ПТС

4.4.3. Другие варианты числа и размещения ПТС в узлах

4.5. Пример реализации предлагаемого метода выбора месторасположения и числа ПТС в узле.

4.6. Выводы по главе 4.

Повышение качества обслуживания пассажиров является одной из ключевых задач железнодорожного транспорта, определяющих его конкурентоспособность на рынке пассажирских перевозок.

Возможность качественного обслуживания пассажиров в пути следования в значительной степени определяется уровнем подготовки составов дальних и местных пассажирских поездов в рейс, которая осуществляется на пассажирских технических станциях (ПТС) или в технических парках пассажирских станций.

В настоящее время на сети железных дорог РФ насчитывается свыше 80 ПТС и технических парков, на которых осуществляется формирование и оборот составов поездов дальнего следования. При этом 45% общего объема работ выполняется на крупных ПТС, обрабатывающих более 20 составов в сутки.

Около 80% ПТС являются однопарковыми. На многих из них отсутствуют необходимые условия и устройства для качественной обмывки, экипировки и ремонта вагонов.

Отстой составов после их обработки на ПТС или в технических парках из-за дефицита путей нередко выносится на грузовые и промежуточные станции участков, что, кроме затрат по дополнительному пробегу подвижного состава, создает проблему обеспечения сохранности современных дорогостоящих пассажирских вагонов.

Сложившееся положение во многом объясняется исторически сложившимися условиями формирования крупных железнодорожных узлов, на первых этапах развития которых ПТС или технические парки размещались рядом с перронными путями пассажирских станций, что было технологически и экономически оправдано. Однако в дальнейшем эти станции оказались в центрах городов и из-за высоких темпов развития городского строительства возможность развития устройств существующих

ПТС, как правило, отсутствует из-за застройки прилегающей территории. В этих условиях реальной альтернативой развитию ПТС на существующей площадке является вынос их на новое место, которое по требованиям Правил и технических норм проектирования станций [59] должно быть за пределами селитебной территории городов. Принятию такого решения способствует и многократная разница в стоимости земель в центрах городов, где в настоящее время находится большинство головных пассажирских станций, и за их пределами.

При этом, в узлах с одной пассажирской станцией, основной является задача выбора варианта размещения новой ПТС, а для узлов, имеющих в своем составе несколько пассажирских станций - проблема обоснования не только размещения, но и числа новых ПТС в узле, которая в теоретическом плане разработана пока недостаточно.

Из этого следует, что проблема обоснования размещения и числа ПТС в железнодорожных узлах актуальна как для теории, так и для практики совершенствования пассажирских перевозок и развития железнодорожных узлов.

Исходя из изложенного, целью диссертации является разработка метода обоснования размещения и числа новых ПТС в крупных железнодорожных узлах, имеющих не менее двух пассажирских станций для приема и отправления дальних и местных поездов, и месторасположения ПТС при наличии в узле одной пассажирской станции.

Для достижения указанной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

- выполнить анализ современного состояния ПТС и теоретических исследований по выбору схем, определению их путевого развития и месторасположения в узле;

- дать оценку факторам, определяющим наиболее рациональное число и месторасположение ПТС в крупных узлах и установить наиболее значимые из них;

- исследовать зависимость кадастровой стоимости земель вдоль железнодорожных линий в Санкт-Петербургском узле при различном удалении от головных пассажирских станций и предложить методику ее описания;

- создать имитационную модель для определения времени на подачу составов пассажирских поездов с пассажирской на техническую станцию и обратно при удаленном их расположении;

- разработать общий метод обоснования рационального размещения и числа и ПТС в крупных железнодорожных узлах.

Для решения поставленных задач в диссертации использованы методы полиноминальной аппроксимации, имитационного моделирования, нелинейный симплекс-метод для минимизации функций нескольких переменных, методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте.

Материалами для исследования послужили:

- сведения о появлении и развитии ПТС в России и за рубежом, содержащиеся в литературных источниках и разработках проектных институтов ОАО «Ленгипротранс», ОАО «Киевгипротранс», ОАО «Мосгипротранс»;

- требования нормативных документов по проектированию железнодорожных станций и узлов к путевому развитию, техническому оснащению и принципиальным схемам ПТС, а также взаимному расположению ПС и ПТС;

- труды ученых и специалистов, посвященные проблемам развития ПТС, совершенствования их схем, технологии работы и технического оснащения;

- положения действующего Земельного кодекса РФ и сведения о кадастровой стоимости земель в Санкт-Петербургском железнодорожном узле вдоль вводов главных путей на головные пассажирские станции.

5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ возникновения ПТС показал, что на первом этапе развития железнодорожного транспорта их прообразом были парки отстоя пассажирских составов и вагонные сараи для технического осмотра, ремонта и снабжения вагонов необходимыми материалами, размещаемые рядом с перронными путями. В дальнейшем с ростом объемов работы на их основе появились многопарковые схемы, каждый из парков которых специализировался для выполнения отдельных операций по подготовке составов в рейс: технический осмотр, переформирование, наружная обмывка, безотцепочный ремонт и экипировка, отстой в ожидании подачи на перронные пути под посадку.

2. Исторические сложившиеся условия формирования крупных железнодорожных узлов и рациональная технология подготовки в рейс составов конечных пассажирских поездов обусловили размещение устройств для обработки составов на одной площадке с пассажирскими станциями. В настоящее время эти комплексы оказались в центральной части крупных городов зажатыми городской застройкой, что явилось одной из основных причин недостаточного их развития и несоответствия современным требованиям.

3. Анализ схем и технологии работы ПТС на зарубежных железных дорогах показал, что можно условно разделить их на американский и европейский типы, отличающиеся специализацией и техническим оснащением путей и устройств. Для российских специалистов интерес представляют схемы и технология работы современных ПТС европейских железных дорог с небольшим числом парков, специализированных и оснащенных для выполнения определенных операций технологического процесса, обеспечивающих поточность выполнения этих операций.

4. Анализ теоретических исследований и требований нормативных документов по проектированию ПТС показал, что вопросы расчета их основных устройств и выбора принципиальной схемы путевого развития разработаны в настоящее время достаточно полно. Что касается определения месторасположения и числа новых ПТС в крупных железнодорожных узлах, то эта проблема до сих пор практически не исследована, что предопределило ее выбор в качестве цели диссертации, представляющую актуальность, как для теории, так и для практики развития железнодорожных узлов и управления пассажирскими перевозками.

5. Основными факторами, определяющими выбор числа и месторасположения новых ПТС в узлах, являются: «земельный», характеризующий стоимость площади участков земли в предполагаемом месте размещения этих станций; градостроительный, связанный с застройкой и занятостью инженерными коммуникациями прилегающей к железной дороге территории; экологический, отражающий затраты на защиту окружающей природной среды. Существенное значение имеют также принципиальная схема узла, количество ПС в нем, число конечных поездов, поступающих в узел.

6. Для оценки стоимости земли при выборе месторасположения ПТС можно рекомендовать разработанный в диссертации метод учета зависимости кадастровой стоимости земельного участка от положения его в узле, основанный на полиномиальной аппроксимации реальных значений кадастровой стоимости полиномами 6-ой степени и определения средней стоимости единицы площади рассматриваемого участка по формуле трапеций.

7. При выборе месторасположения новых ПТС в узлах и определении их путевого развития существенную роль играет время передачи составов пассажирских поездов с ПС на ПТС и обратно, которое целесообразно определять с использованием имитационной модели, разработанной в диссертации. Проверка адекватности этой модели показала ее полное соответствие реально получаемым графикам оборота составов в узлах при значительно меньших затратах времени на получение необходимого результата.

8. Анализ результатов имитационного моделирования движения передаточных поездов с ПС на ПТС и обратно показал, что при расстоянии от ПС до новой ПТС до 30 км дополнительных составов для обеспечения заданных объемов перевозок, как правило не требуется, что объясняется достаточным резервом времени, закладываемым в действующий график движения пассажирских поездов, для возможности своевременного отправления составов поездов, поступающих на конечные станции с опозданием.

9. Для выбора наиболее рационального варианта размещения и числа новых ПТС в крупных железнодорожных узлах целесообразно использовать нелинейный симплекс-метод для минимизации функций нескольких переменных, адаптация которого к решаемой проблеме и выражения целевых функций для различных вариантов числа и размещения новых ПТС в узлах реализована в диссертации.

10. Проверка «работоспособности» предлагаемого метода при возможности проектирования одной или двух новых ПТС показала, что при необходимости размещения новых ПТС за границами существующей полосы отвода целесообразна концентрация обработки составов пассажирских поездов на объединенной ПТС, размещаемой на линии с меньшей кадастровой стоимостью земли. При наличии же достаточных по площади территорий для размещения ПТС в пределах полосы отвода железной дороги выгодным может оказаться вариант строительства новых ПТС для каждой ПС, существующие технические парки которых не обеспечивают возможности качественной подготовки составов в рейс. Такой вариант оказался целесообразным в Санкт-Петербургском железнодорожном узле.

1. Аксенов В.А., Левада Г.П. Анализ кадастровой оценки земли города Челябинска// Материалы III Международной научно-практической конференции «Оценочные технологии в экономических процессах», СПб. (2004/http://old. appraiser.ru).

2. Бартенев П.В. Станции и узлы. Учебник для вузов железнодорожного транспорта. М.: Трансжелдориздат, 1945. 600 с.

3. Бартенев П.В. Железнодорожные станции и узлы. Учебник для вузов железнодорожного транспорта. М.: Трансжелдориздат, 1953. 504 с.

4. Брехов М.К. Станции технического обслуживания пассажирских составов/ Методические указания по проектированию железнодорожных узлов и станций № 101. Киев: Киевгипротранс, 1985. - С.7-14.

5. Брынько В. Потери сельского хозяйства при изъятии продуктивных угодий// АПК: экономика и управление. 2003, №2. С. 32-36.

6. Бурмахина Н.И. Арендная плата как форма платы за использование земли в г. Москве // Недвижимость и инвестиции. Правовое регулирование. № 1(10) 2002 г.

7. Бушев В.Т. Расчет путевого развития пассажирских технических станций в условиях удаленного их размещения от перронных путей// Проблемы развития железнодорожных станций и узлов: Межвуз. сб. научн. статей. Гомель, 1987.-С. 97-100.

8. Бушев В.Т. Схемы СТОПС для подготовки в рейс длинносоставных поездов// Проблемы перспективного развития железнодорожных станций и узлов: Межвуз. сб. научн. статей. Гомель, 1992. - С. 62-67.

9. Вакуленко С.П. Выбор рациональных схем и емкости путевого развития пассажирских технических станций. Дисс. канд.техн.наук. М.: МИИТ, 1988.-272 с.

10. Ю.Вакуленко С.П. Метод приближенного решения задач нелинейного программирования, используемый при оптимизации параметровтехнических пассажирских станций. Труды МИИТ, вып. 798, 1988. С. 111125.

11. Грибовский С.В. Методология определения арендной платы за земли поселений// Недвижимость и инвестиции. Правовое регулирование. 2001, № 2-3 www.ocenchik.ru.

12. Ефанов А.Н., Коваленок Т.П., Зайцев А.А. Оценка экономической эффективности инвестиций и инноваций на железнодорожном транспорте. Учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 2001. - 149 с.

13. Ефименко Ю.И. Пассажирские и технические станции// Методические указания к дипломному проектированию. Л.: ЛИИЖТ, 1974. - 18 с.

14. Железнодорожные станции и узлы: Задачи, примеры, расчеты// Н.В. Правдин, Т.С. Банек, В.Я. Негрей и др.; Под ред. Н.В. Правдина. 2-е перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1984. 296 с.

15. Железнодорожные станции и узлы// Учеб. Для вузов ж.-д. трансп./ В.Г. Шубко, Н.В. Правдин, Е.В. Архангельский и др.; Под ред. В.Г. Шубко и Н.В. Правдина. М.: УМК МПС России, 2002. - 367 с.

16. Инструкция по проектированию станций и узлов на железных дорогах Союза ССР. -М.:Транспорт, 1978. 175 с.

17. Карейша С.Д. Железнодорожные станции и узлы. М.: Моск. акц. общ-во, 1927.-224 с.

18. Кирсанов А.С. Потребный уровень технического оснащения и путевого развития пассажирских технических станций. //-М: Вестник ВНИИЖТа, 1989, № 4. -С.7.

19. Кочнев Ф.П. Пассажирские перевозки на железнодорожном транспорте. Издание шестое переработанное и дополненное. М.:Транспорт, 1980. 496 с.

20. Кочнев Ф.П., Акулиничев В.М., Макарочкин A.M. Организация движения на железнодорожном транспорте. Под общей ред. д-ра техн. наук проф. Кочнева Ф.П., М.: Транспорт, 1979. 567 с.

21. Крупник В.Е. «Особенности оценки рыночной стоимости права застройки земельных участков в Санкт-Петербурге»

22. Куперштох JI.M. Анализ схем технических пассажирских станций и предложения по их расчету и проектированию. Автореферат дисс. канд. техн. наук. -Л.: ЛИИЖТ, 1949. 32 с.

23. Логинов С.И., Леонова В.И. Проектирование пассажирских и пассажирских технических станций/ Методические указания по проектированию железнодорожных станций и узлов. Киев: Киевгипротранс, февраль 1975. -С. 3-29.

24. Логинов С.И. Развитие пассажирских и технических станций. Учебное пособие. Л.: ЛИИЖТ, 1986. - 55 с.

25. Медведева О.Е., Касьянов П.В., Петров А.П., Воронцов П.Т. «Оценка стоимости лесных земель» Энергия: экономика, техника, экология. 2000. №1. С.34-39.

26. Методика государственной кадастровой оценки земель поселений. -М.: Федеральная служба земельного кадастра России. Утверждена Приказом РосЗемкадастра от 17.10.2002. № n/337./www.kadastr.ru/

27. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (на железнодорожном транспорте) и их отбору для финансирования. Научн. отчет/ МИИТ, рук. работы Б.А. Волков. 28.01.03 -195 с.

28. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. -М.: МПС РФ от 31.08.98 №В-1024 у, 1998. -123 с.

29. Методические рекомендации по определению рыночной стоимости земельных участков. Утверждено распоряжением Минимущества России от 06.03.2002 № 568-р. /www.rosec.ru.

30. Методические указания по проектированию железнодорожных станций и узлов. Расчет путевого развития пассажирских, пассажирских технических станций. Еловой И.А., Киев; 1978, Киевгипротранс. 31 с. (с. 3-16).

31. Методические указания по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций; Науч. ред. A.M. Козлов, К.К. Таль.-М.: ВПТТРАНССТРОЙ, 1988.-467 с.

32. Мищенко К.К. О переустройстве Петроградского узла Северо-Западныхъ железных дорогъ. Петроград: Типография Сев.-Зап. ж.д., 1915. - 19 с.

33. Морозов Н. «Кадастр понятие ёмкое», Земля и недвижимость. -Красноярск, № 1, декабрь 2001.

34. Мочилин А.С. Технические станции для пассажирских поездов. М.: Трансжелдориздат, 1935. - 108 с.

35. Наназашвили И.Х., Литовченко В.А. «Кадастр и оценка земельной собственности / учебное пособие.- М.: «Архитектура-С», 2007. 88 с.

36. О введении в действие Земельного кодекса Российской Федерации. Федеральный закон № 137 ФЗ от 25.10.2001/www.consultant.rii.

37. О государственной кадастровой оценке земли. Постановление Правительства РФ от 25.08.1999, № 945./www.consultant.ru.

38. О передаче оценки недвижимого имущества, находящегося в государственной собственности, и прав на него. Распоряжение губернатора Санкт-Петербурга от 01 августа 1996 г., № 113-р./www.nwsa.ru.

39. О плате за землю. Федеральный закон Российской Федерации № 738-1 от 11.10. 1999./www.consultant.ru.

40. О порядке определения нормативной цены земли. Постановление Правительства РФ от 15.03.1997 №319./w ww.consultant.ru.

41. Орлов С.В., Цупанов И. Я., Цыпкин Ю.А. Массовая оценка городских земель как фундамент градостроительства и управления недвижимостью // Экономика строительства. М: 2000, №11 - С . 21-35.

42. Пазойский Ю.О., Рябука JI.C., Шубко В.Г.; Организация пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте. Под ред. В.Г. Шубко М: Транспорт, 1991.-240 с.

43. Potthoff G. Verkehrsstromungslehre. Berlin, Transpress, 1965. - S. 216-226.

44. Плата за землю. Сборник нормативных актов. Коммерческий Б.С. Меламида. М.: АОЗТ «ФБК», 1996 г.

45. Правдин Н.В., Банек Т.С., Циркунов А.Е., Ярмоленко В.Е. Пассажирские и технические станции. Под общей ред. Правдина Н.В. М.: Транспорт, 1965. -224 с.

46. Правдин Н.В. Пассажирские станции. Издание второе переработанное и дополненное. М.: Транспорт, 1973. -272 с.

47. Правдин Н.В., Негрей В.Я., Еловой И.А. Расчет путевого развития пассажирских технических станций. «Транспортное строительство», 1979, №6. С. 43-46.

48. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм. М.: Техинформ, 2001. - 256 с.

49. Проектирование железнодорожных станций и узлов: Учебное пособие для транспортных вузов в 2-х ч./ Н.В. Правдин, Т.С. Банек, В.Я. Негрей и др.: Под ред. Н.В. Правдина.-перераб. и доп. Минск: Вышейш. шк., 1984. ч.1. -228 е., ч.2.-200с.

50. Расчеты основных устройств пассажирских станционных комплексов: Учебное пособие/ Н.В. Правдин, В.А Вербило, И.А. Еловой, В.Я. Негрей; под ред. Н.В. Правдина. Гомель: БелИИЖТ, 1977. - 52 с.

51. Романов В.В. О проблемах размещения пассажирских технических станций в железнодорожных узлах. Сб. научн. трудов ПГУПСа «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 4. — СПб: ПГУПС, 2004.-С. 79-85.

52. Романов В.В. Основные принципы построения модели для выбора места размещения пассажирской технической станции в крупном железнодорожном узле. Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию ОАО «Ленгипротранс», 2005-С. 3-5.

53. Романов В.В. Анализ аналитических методов расчета путевого развития пассажирских технических станций. Сб. научных трудов ПГУПС «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 7. — СПб.: ПГУПС, 2007. С. 75-85.

54. Романов В.В. Анализ типовых схем пассажирских технических станций. Сб. научн. трудов ПГУПС «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», вып. 7. СПб.: ПГУПС, 2007. - С. 65-75.

55. Романов В.В. Проблемы развития пассажирских технических станций в Санкт- Петербургском узле// Наука и техника транспорта, 2007, № 4. М.: РГОТУПС. - С. 8-14.

56. Савченко И.Е. О реконструкции технических пассажирских станций// Железнодорожный транспорт, 1958, №8. С. 33-36.

57. Савченко И.Е., Скалов К.Ю. Развитие железнодорожных станций и узлов. — М.: Трансжелдориздат, 1960.-296 с.

58. Савченко И.Е., Земблинов С.В., Страковский И.И. Железнодорожные станции и узлы. Учебник для вузов ж.д. тр-та. М.: Трансжелдориздат, 1962. -411с.

59. Савченко И.Е., Земблинов С.В., Страковский И.И. Железнодорожные станции и узлы. Издание четвертое переработанное и дополненное. Под ред. Д.т.н. Акулиничева В.М., Шабалина Н.Н. М.: Транспорт, 1980. 479 с.

60. Савченко И.Е. Устройства для пассажирского движения на железнодорожном транспорте (расчеты и проектирование) -М.: Транспорт, 1979. 276 с.

61. Севостьянов А.В. Массовая оценка городских земель в составе работ по городскому кадастру. Учебно-практическое пособие М: Фирма «Блок», 2000.-С.68

62. Скалов К.Ю., Касаткин Н.В., Транс М.В. Пассажирские технические станции. М.: Трансжелдориздат, 1935. - 61с.

63. Скалов К.Ю., Цуканов И.Л. Устройства пути и станций. Учебник для техникумов ж.д. транспорта.З-е изд. Перераб и доп. М.: Транспорт, 1983. -320 с.

64. Станции и узлы. Образцов В.Н., Никитин В.Д., Шаульский Б.Ф., Бузанов С.П. Учебник для студентов транспортных втузов. М.: Трансжелдориздат, 1949.-540 с.

65. Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения Российской федерации. Железные дороги колеи 1520 мм (СТН Ц-01-95). -М.: МПС РФ, 1996. -86 с.

66. Технические указания по проектированию станций и узлов. М.:

67. Трансжелдориздат, 1948. 124 с.

68. Технические указания по проектированию станций и узлов на железных дорогах нормальной колеи. М.: Трансжелдориздат, 1954. - 119 с.

69. Технические указания по проектированию станций и узлов на железных дорогах общей сети Союза ССР. -М.: Трансжелдориздат, 1961. 151 с.

70. Технология поточного метода обработки пассажирских вагонов на пунктах формирования и оборота. № 180-ПКБ ЦВ МПС. Главное управление вагонного хозяйства (ротапринт), 1979. 73 с.

71. Типовой технологический процесс осмотра, безотцепочного ремонта и экипировки пассажирских вагонов. МПС, Главное управление вагонного хозяйства. М.: Транспорт, 1975. 96 с.

72. Типовые технически обоснованные нормативы численности рабочих напунктах технического обслуживания и экипировки цельнометаллических пассажирских вагонов. М.: Транспорт, 1978. - 21 с.

73. Федоров В.А. «Резервы улучшения технологии пассажирских технических станций» // Железнодорожный транспорт, № 5, 1956. С

74. Федоров В. А. Эксплуатационные требования к техническому оснащению и путевому развитию пассажирских технических станций. М: Тр. ЦНИИ МПС, вып. 341, 1967. - 151 с.

75. Федоров В.А. Требования к ёмкости, распределению и оснащению пунктов нахождения вагонов. Размещение и использование парка пассажирских вагонов на перспективу. Тр. ВНИИЖТ, вып. 601. М.: Транспорт, 1979. - С. 65-82.

76. Фишер Э.Л. Записка объ упорядоченш путевыхъ устройствъ железнодорожныхъ станцш, въ частности Петроградского узла. Петроград, 1917.-46 с.

77. Чванов Технические пассажирские станции как элемент реконструкции.// Эксплуатация железных дорог. 1933 №4.

78. Цуканов И. J1. и др. Методика, алгоритмы и практика кадастровой и индивидуальной оценки городских земель в г. Москве. М.: ООО «Фирма Блок», 1999. - С.56.

79. Шапкин И.Н. Исследования технологии работы пассажирских технических станций на вероятностных моделях. Дисс. канд. техн. наук в 2-х т. 1 т. 170 е., 2 т. - 72 с. 1978. М., МИИТ.

80. Шапкин И.Н. Статистическая модель пассажирской технической станции (ПТС) с учетом особенностей и путевого развития. М: Труды МИИТ, вып. 670,1980. - С. 56-69.

81. Шапкин И.Н. Планирование работ по усилению технического оснащения пассажирских технических станций (ПТС) на основе методов теории чувствительности. Тр. МИИТ, вып. 716, 1982. С. 54-56.

82. Лившиц В.Н. Выбор оптимальных решений в технико-экономических расчетах. М: Экономика, 1971. - 255 с.

83. Лившиц В.Н. Оптимизация перспективном планировании и проектировании. М: Экономика, 1983, - 223 с.

84. Nelder J.A., Mead R. A simplex method for function minimization/Computer Journal, 1965, №7. p. 308-313.

85. Romanov V/ Maintenance and reparir of passenger trains operating between Russia and Finland/ Value adding role of logistics in Nortern Europe/ research report 183/ Lappeeranta, 2007. - p. 111-113.99. www.Gov.spb.ru.