автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Оптимизация технико-технологических параметров системы контейнерных перевозок на железной дороге

На правах рукописи

сЯФ*^—

Поспелов Александр Михайлович

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ КОНТЕЙНЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2009

003460893

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС)

Научный руководитель -

кандидат технических наук, профессор Лысенко Николай Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Батурин Александр Павлович

кандидат технических наук, доцент Тушин Николай Андреевич

Ведущее предприятие - Российский государственный открытый технический университет путей сообщения (РГОТУПС)

Защита диссертации состоится «20» февраля 2009 года в 10.30 часов в ауд. 283 на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при Уральском государственном университете путей сообщения (УрГУПС) по адресу: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, д. 66. Факс: (343) 245-31-88

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат диссертации разослан «19» января 2009 г.

Отзывы на автореферат, в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета по почте.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.т.н., профессор

=5-

Асадченко В.Р.

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время контейнерные перевозки играют значительную роль в перевозках грузов на отечественном и мировом транспорте. Интерес к этому виду сообщения объясняется его экономической эффективностью и такими очевидными преимуществами над транспортировкой грузов в вагонах, как: сокращение расходов грузоотправителей в упаковке груза и формирование пакетов; автоматизация грузовых, складских и коммерческих операций и сокращение их количества; повышение производительности труда; сокращение простоев транспортных средств под грузовыми операциями; сокращение потребности в крытых складах на станциях и железнодорожных путях необщего пользования; повышение степени сохранности перевозимых грузов; повышение пропускной способности мест погрузки и выгрузки; организация с минимальными затратами смешанных перевозок; обеспечение реализации услуг перевозчика по принципу «от двери до двери» и др.

В ходе структурной реформы железнодорожного транспорта с целью обеспечения эффективной деятельности на рынке транспортных услуг, особенно в сфере контейнерных перевозок, было создано дочернее предприятие ОАО «РЖД» - «ТрансКонтейнер». На баланс общества «ТрансКонтейнер» были переданы парк универсальных контейнеров и фитинговых платформ, а также 47 контейнерных площадок (терминалов), на которых формируется новая логистика взаимодействия с грузовладельцами и грузоотправителями. Это стало возможным благодаря тому, что общество «ТрансКонтейнер», оказывая услуги по договору перевозки грузов в контейнерах, расширил их предоставлением экспедиторских услуг.

В современных условиях конкуренции с другими видами транспорта происходит перераспределение объемов контейнерных перевозок, часть которых осваивается автомобильным, морским и речным транспортом, что привело к снижению доходов железнодорожных перевозчиков, а, следовательно, к снижению востребованности средств железнодорожного транспорта и т.п. Это обстоятельство диктует перевозчикам на железнодорожном транспорте проведение гибкой тарифной политики и приспособление к меняющимся требованиям потребителей транспортных услуг. Поэтому важными для перевозчиков задачами на железнодорожном транспорте стали повышение конкурентоспособности контейнерных перевозок на основе выбора оптимального варианта размещения контейнерного терминала относительно потребителей и тем самым привлечение дополнительных объемов грузов для контейнерных перевозок железнодорожным транспортом.

Целью диссертационной работы является оптимизация технико-технологических параметров системы контейнерных перевозок в пределах полигона одной железной дороги как составной части инфраструктуры железнодорожного транспорта общего пользования с учетом требований рынка транспортных услуг.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

к, I

1) проанализировать динамику изменения объемов перевозки грузов в контейнерах с построением математической модели грузовой работы перевозчика со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами и выявить тенденции развития рынка транспортных услуг в сфере контейнерных перевозок;

2) определить оптимальное потребное количество контейнерных терминалов на полигоне железной дороги;

3) рассмотреть существующие методы и разработать новый метод оптимизации размещения базового (основного) контейнерного терминала на полигоне железной дороги;

4) адаптировать методы управления запасами в сфере контейнерных перевозок для обеспечения выполнения заявок на отправку грузов в контейнерах.

Объект исследования настоящей работы - система обслуживания грузоотправителей, предъявляющих грузы для перевозки в контейнерах на полигоне железной дороги.

Предметом исследования являются параметры системы обслуживания грузовладельцев контейнерными перевозками железнодорожным транспортом на полигоне одной железной дороги.

Методы исследования. В работе использованы методы логистики, математической статистики, теории прогнозирования, теории управления запасами и др.

Научная новизна работы. В процессе разработки методов оптимизации технико-технологических параметров системы контейнерных перевозок на полигоне железной дороги:

1) предложена математическая модель грузовой работы со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами на железнодорожном транспорте;

2) разработана методика определения оптимального потребного количества контейнерных терминалов на полигоне железной дороги;

3) на основе «метода подвижной точки» формализована математическая модель оптимизации размещения базового (основного) контейнерного терминала на полигоне железной дороги;

4) впервые установлены основные показатели системы управления запасами в сфере контейнерных перевозок с целью полного предоставления заявок на погрузку контейнерных грузов.

Практическая значимость исследования. Результаты исследования направлены на выбор оптимального числа контейнерных пунктов на полигоне одной железной дороги, выбор оптимального размещения базового контейнерного терминала относительно уже существующих. Реализация предложений работы позволит более эффективно перераспределять материальные, финансовые и информационные ресурсы системы контейнерных перевозок и повысить конкурентоспособность железнодорожных перевозчиков. Данные результаты могут быть применены в работе филиала ОАО

«ТрансКонтейнер» и в частных компаниях, занимающихся перевозкой грузов в контейнерах.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель грузовой работы на полигоне дорога со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами.

2. Методика определения оптимального числа контейнерных терминалов с размещением базового терминала на полигоне одной железной дороги.

3. Определение оптимального расположения базового контейнерного терминала на полигоне дороги методом «подвижной точки».

4. Система управления запасами для обеспечения заявок на погрузку контейнеропригодных грузов.

Реализация результатов работы. Основные положение диссертационной работы нашли применение в работе филиала ОАО «Центр по перевозке грузов в контейнерах «ТрансКонтейнер»» на Свердловской железной дороге при организации контейнерных перевозок. Внедрение позволило повысить уровень качества предоставления транспортных услуг грузовладельцам и привлечь дополнительные грузопотоки, что подтверждено актом о внедрении.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международ, науч.-технич. конф. «Наука, инновации, образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России» (Екатеринбург: УрГУПС, 2006), на Седьмой межвуз. науч.-технич. конф. «Молодые ученые - транспорту» (Екатеринбург: УрГУПС, 2007), на науч.-практич. конф. «Неделя науки - 2007. Наука МИИТа - транспорту» (Москва: МИИТ, 2007), на Восьмой науч.-практич. конф. «Безопасность движения поездов» (Москва: МИИТ, 2007), на XXVIII Российской школе «Наука и технологии» (Миасс: МСНТ, 2008), на Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (Алматы-Новосибирск, ИВТ СО РАН, КазНУ, 2008).

Публикации. Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в 12 печатных работах. Общий объем публикаций (без отчетов по НИР) 9,95 п.л., из которых автору принадлежит 5,8 п.л. Две статьи опубликованы в изданиях «Мир транспорта» и «Транспорт Урала», входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация представлена в 2-х томах. Том 1 состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка. Содержание изложено на 177 машинописных страницах и включает 43 таблицы и 56 рисунков. Библиографический список содержит 96 наименования. В том 2 входят - приложения.

Автор выражает особую признательность А.Л. Казакову, С.А. Плахотич за конструктивные замечания и рекомендации при подготовке и написании данной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности научной проблемы, формулирование цели и задач исследования, изложение основных направлений научной работы для решения задач и достижения сформулированной цели.

В первой главе диссертации проанализировано современное научное и практическое состояние контейнерных перевозок на российских и зарубежных железных дорогах, даны перспективы их развития. Анализ показал, что основными проблемами, с которыми сталкиваются в настоящее время перевозчики, являются нехватка подвижного состава, недостаток крупнотоннажных контейнеров и неоптимальное размещение существующих контейнерных терминалов. Перечисленные проблемы решаются руководством ОАО «ТрансКонтейнер» посредством закупок контейнеров, заказов на изготовление подвижного состава и разработкой новых моделей.

Исследования перевозок грузов в контейнерах за рубежом показали, что в странах Европы и США с ростом объемов контейнерных перевозок при ограниченных ресурсах провозной способности перевозчики и владельцы железнодорожных инфраструктур принимают меры по укладке дополнительных железнодорожных путей и строительству новых транспортных коридоров, реконструкции действующих и строительству новых железнодорожных станций.

Внедряются новые технологии при перегрузке контейнеров в смешанном сообщении, разрабатываются новые типы контейнеров и подвижного состава, модернизируются погрузочно-разгрузочные механизмы. Совершенствуется работа по обслуживанию клиентов по средствам сети Интернет.

На Свердловской железной дороге открыты 59 станций для работы с контейнерами, но основной объем работ выполняют шесть: Свердловск-Товарный, Блочная, Войновка, Тюмень, Сургут и Нижневартовск.

Анализ работы контейнерных пунктов на Свердловской железной дороге представлен на рис. 1, 2.

Из рис. 1, 2 следует, что погрузка крупнотоннажных контейнеров в 2007 году увеличилась в 1,83 раза по отношению к 2000 году, а погрузка среднетоннажных контейнеров в 2007 году снизилась в 1,33 раза по отношению к 2000 г. По выгрузке крупнотоннажных контейнеров в 2007 году наблюдается увеличение в 1,21 раза по отношению к 2000 г, по среднетоннажным -уменьшение в 1,50 раза. Тенденция к росту перевозки грузов в крупнотоннажных контейнерах объясняется, в первую очередь, экономическими факторами - перевозка грузов в крупнотоннажных контейнерах позволяет сократить расходы на транспортировку.

Тенденция изменения доли объемов перевозки грузов в контейнерах требует корректировки количества контейнерных терминалов по работе со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами.

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Год

Всреднетоннажные контейнеры Нкрупнотоннажные контейнеры Рисунок 1 - Динамика изменения годового объема погрузки контейнеров

300000

23 5103 250 122

2000 200 1 2002 2003 2004 2005 2006 2007гОд

Всреднетоннажные контейнеры В крупнотоннажные контейнеры Рисунок 2 - Динамика изменения годового объема выгрузки контейнеров

В ходе анализа также установлен структура грузов, перевозимых в контейнерах по Свердловской железной дороге (рис. 3).

Ш Продукция сельского хозяйства

□ Продукция лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности

□ Руды металлические

□ Продукциятопливно-энергетической промышленности

ЩМинеральное сырье, минерально-строительные материалы и изделия. Абразивы 1родукция металлургической промышленности

Ш Продукция машиностроения, приборостроения и металлообрабатывающей промышленности

Я Продукция химической промышленности

■ Продукция пищевой промышленности

Ш Продукция легкой и полиграфической промышленности

□ Прочие грузы

SM Продукция органической химии

ЩГрузы не входящие ни в одну из указанных групп

Рисунок 3 - Структура перевозимых грузов в контейнерах по Свердловской железной дороге

Основной процент перевозимых грузов составляют продукция машиностроения, приборостроения и металлообрабатывающей промышленности (25,14%), продукция пищевой промышленности (15,4%), продукция металлургической промышленности (13,85%) и самый небольшой процент в номенклатурной группе приходится на руды металлические (0,13%).

Для административного воздействия на процесс управления запасами кон тейнеров для погрузки и выгрузки данных номенклатур грузов был проведен анализ с помощью ABC- nXYZ- классификации.

Согласно железнодорожным тарифам указанные грузы относятся к третьему тарифному классу и составляют 82% грузов других тарифных классов, перевозимых в контейнерах.

Существенный вклад в теорию и практику совершенствования технологии перевозок грузов в контейнерах внесли: А.П. Батурин, Э.Б. Вальт, В.А, Каталиченко, Л.А. Коган, Ю.Т. Козлов, J1.H. Матюшин, В.М. Николашин, Ф.А. Пладис, В.В. Повороженко, С.М. Резер, М.Д. Ситник, A.A. Смехов, М.Ф. Трихунков, H.A. Тушин, Т.Н. Федотова и др.

Научные разработки указанных авторов в основном посвящены совершенствованию технологии работы контейнерных пунктов, организации перевозочного процесса контейнеров в отдельности, а не в комплексе. Они не

учитывали такие параметры, как выбор оптимального числа контейнерных терминалов на заданном полигоне обслуживания, определение места размещения контейнерных терминалов и оптимального размера запаса контейнеров на контейнерном терминале. Перечисленные факторы явились предметом исследования данной диссертации.

Вторая глава посвящена построению и исследованию математической модели параметров грузовой работы со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами.

Период наблюдений для крупнотоннажных контейнеров был разбит на два промежутка: с 2000 по 2003 и с 2004 по 2006 годы. Это объясняется тем, что объемы перевозок грузов в крупнотоннажных контейнерах в первый период были нестабильными, имелся дефицит специализированного подвижного состава, разрабатывалась новая редакция Тарифного руководства № 1 «Прейскурант 10-01», кроме этого, именно в 2003 году началась кардинальная реформа железнодорожного транспорта России, образовалось открытое акционерное общество «Российские железные дороги». После 2003 года объемы контейнерных перевозок стабилизировались.

В ходе статистической обработки экспериментальных данных работы дороги с контейнерами были установлены следующие законы распределения: для крупнотоннажных контейнеров погрузка и выгрузка распределяются по нормальному закону; для среднетоннажных контейнеров погрузка - по нормальному закону, выгрузка - по равномерному закону.

Основные параметры данных распределений представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Основные параметры распределения контейнеров с 2000 по 2006 годы

Период наблюдений Тип контейнера Вид работы Выборочная средняя, конт. Выборочная дисперсия, конт. Доверительные интервалы

математическое ожидание дисперсия

2000-2003 Крупнотоннажные Погрузка 3 198,17 570,54 3 034,11 3 362,23 470 857,2 201 755,9

2004-2006 Крупнотоннажные Погрузка 4 806,62 229,59 4 728,91 4 884,33 28 038,82 78 851,03

2000-2003 Крупнотоннажные Выгрузка 6 754,50 710,10 6 549,26 6 959,74 315 750,70 736 897,9

2004-2006 Крупнотоннажные Выгрузка 7 599,6 371,61 7 474,54 7 724,66 75 729,74 209 252,20

2000-2006 Средиетоннажные Погрузка 13 150,51 1485,20 11 960,81 14 340,20 19407 990,6 37 330 781,7

2000-2006 Среднетоннажные Выгрузка 13 022,81 22 335,54 - -

При проверке гипотез о виде закона распределения были использованы критерии согласия Колмогорова и Пирсона со стандартным уровнем значимости 0,05.

На основании рассчитанного внутригодового выборочного среднего и рассчитанных коэффициентов ежегодного прироста были составлены временные ряды. С использованием метода скользящего среднего значения

получены средние значения работы дороги с контейнерами. Полученные данные были проанализированы с помощью аналитического представления табличных функций в виде эмпирических формул. Анализ показал, что работа с контейнерами приближена к трендам квадратичной и кубической функций, на что указывают минимальные ошибки уклонения наблюдаемых значений от эмпирических. Для удобства прогнозирования примем квадратичную функцию.

Основные результаты расчетов приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Анализ временных рядов статистических данных работы дороги с контейнерами

я сх и § а> о £ и Я ¡4 § И ¥ и о £ 5 И- г? § Я о

о а Е- ю 93 а § Я Квадратичный тренд II а з ё | § * & о 2 \о К В О Кубический тренд & И я и ы Я § 8 ё § 1 £ и о. О . О и >о я а о

а & Гг=5 184+45,975/+0,2017г2, / е [0,66] 52,82 00 60 о" Уг5 201,2+43,005/+0,3117/г-0,00 II/3, / 6 [0,66] 52,49 о 0\ о"

Й УМ 741,8+39,801/-2.6393/2, /е[0Д8] 45,79 о о Уг4 835,3-12,338лМ,0392/2-0,2343/\ / е [ОД 8] 38,18 о оо сГ

г & Уг1 768,1+8,0906/+0,3004/2, / е [0,66] 108,39 о •Ч У;=7 612,4+34,969/-0,695/2+0,0099/\ /6 [0,66] 94,14 о ©

с а я Уг7 709,7+14,6/-0,3194/®, /6 [0,18] 40,87 ГЛ «о о" Уг=7 802,8-37,295/+6,3278/г-Ю,2332/\ <6 [ОД 8] <4 СП 1—1 ■"Г о

£ и Погрузка УгП 301-36,2/-0.0376/2, / е [0,77] 104,80 ЧГ о Уг12 189-19,497/-0,5695^-0,0045/3, »6 [0,77] 97,57 СЛ о о"

стк Выгрузка Уг=15 476-107,94/+0.4195/2, Г 6 [0,77] 120,74 Оч о Уг\2 189-71,571/-0,7389Д-0,0099/^, Г е [0,77] 85,44 г~-о"

В итоге построена математическая модель работы дороги с контейнерами всех типов, позволяющая прогнозировать поступление и отправление контейнеров на/с контейнерных пунктов и принимать управленческие решения при оперативном, тактическом и стратегическом планировании контейнерных

перевозок. Полученные прогнозы объемов поступления и отправления контейнеров позволят: объективно распределять не только контейнерный, но и вагонный парки, что приведет к снижению порожнего пробега дефицитного подвижного состава для перевозок крупнотоннажных контейнеров; эффективно организовать управление и оперативное планирование работы контейнерного пункта; скорректировать работу автотранспорта по завозу и вывозу контейнеров по контейнерным пунктам; результативно аккумулировать крупнотоннажные контейнеры, подлежащие перевозке в ускоренных контейнерных поездах; снизить затраты на содержание контейнерных пунктов и др.

В третьей главе решается задача определения оптимального числа контейнерных терминалов и их загрузки на Свердловской железной дороге в трех административных субъектах методом, разработанным проф. A.A. Смеховым1, который сводится к следующему: при заданном суммарном объеме контейнеропотока (Q), удельной стоимости накопления, хранения и комплектации (схр), тарифа на перевозку (с^), административных расходов, связанных с содержанием одного контейнерного терминала (са), средней плотности грузообразования на полигоне (8), затрат на информационное сопровождение одной партии груза (с„), размера партии поставки (q) определяется оптимальное количество контейнерных терминалов на основе минимизации затрат.

Данная методика модифицирована автором применительно к условиям Свердловской железной дороге.

Общие затраты (С) определяют путем суммирования всех этих затрат

С = Са + Схр + Стр + С„. (1)

Загрузка одного контейнерного терминала (т]) определяется по формуле

\\2/3

г\ =

В свою очередь

"з^/яб (cq^+cß) CrpQ

(2)

s4 (з)

где S—протяженность железнодорожной линии, км.

Данная формула отличается от предложенной проф. A.A. Смеховым.

Число контейнерных пунктов Z определяют как

Z = — • (4)

1 Смехов A.A. Маркетинговые модели транспортного рынка. - М.: Транспорт, 1998. -120 с.

И

Результаты проведенных расчетов по определению числа контейнерных пунктов в трех административных субъектах, обслуживаемых Свердловской железной дорогой, представлены в табл. 3.

Таблица 3 - Существующее и рассчитанное оптимальное количество контейнерных пунктов

Регион Тип контейнера Количество контейнерных пунктов

существующее расчетное

Свердловская область СТК 26 24

КТК 13 37

Пермский край СТК 12 15

КТК 7 11

Тюменская область СТК 4 4

Из данных табл. 3 следует, что существующее количество контейнерных терминалов по работе со среднетоннажными контейнерами близко к оптимальному, а количество контейнерных терминалов по работе с крупнотоннажными контейнерами необходимо существенно увеличить.

С помощью закона квадратного корня была проведена технико-экономическая оценка выбранного варианта схемы размещения контейнерных пунктов.

В результате технико-экономической оценки для Свердловской области уменьшение числа контейнерных пунктов для среднетоннажных контейнеров с двадцати шести до двадцати четырех повлечет уменьшение суммы общих затрат на 3,9%, увеличение контейнерных пунктов для крупнотоннажных с тринадцати до тридцати семи - повышение на 68,7%.

В Пермском крае увеличение числа контейнерных терминалов для среднетоннажных контейнеров с двенадцати до пятнадцати потребует увеличения суммы общих затрат на 11,8%, а увеличение числа контейнерных пунктов для крупнотоннажных контейнеров с семи до одиннадцати повлечет повышение суммы общих затрат на их содержание на 25,4%.

Для Тюменской области для среднетоннажных контейнеров оптимальное количество контейнерных пунктов равно существующему.

В четвертой главе решается задача определения оптимального местонахождения базового контейнерного терминала по отношению к другим пунктам, осуществляющим погрузку и выгрузку по типам контейнеров на примере трех административных субъектов, обслуживаемых Свердловской железной дорогой. Проводится сравнительный анализ существующих методов решения данной задачи и предлагается новый метод по определению координат базового контейнерного терминала, который имеет преимущества перед аналогичными.

Определению оптимального местонахождения терминала посвящены работы специалистов-транспортников В.Е. Николайчука, B.C. Лукинского, В.М. Курганова, А.М. Гаджинского, В.А. Персианова и др. Авторами предложены теоретические методы, дающие оптимальное (в математическом смысле) решение либо близкое к оптимальному. К теоретическим методам

относится «метод определения центра тяжести» системы распределения, который может быть использован в очень ограниченном числе случаев. Распределительная система должна иметь только один распределительный центр, все его клиенты должны быть равнодоступны, что предполагает наличие в обслуживаемом районе развитой автодорожной сети.

Ограниченное применение на практике имеет и другой метод, называемый «методом пробной точки». Имеются два ограничения: наличие развитой транспортной сети и прямоугольная форма обслуживания области.

В данной работе предлагается новая методика определения места расположения базового контейнерного терминала «методом подвижной точки», которая основана на методе половинного деления (дихотомии).

Суть метода состоит в следующем.

Пусть даны координаты потребителей (х1; ух), (х2, у2), ..., (х„, у„) и месячные объемы завоза (вывоза) грузов... ,г„.

Определим координату распределительного центра по оси абсцисс.

Для этого необходимо упорядочить исходные данные в порядке возрастания. Пустьх\ <х2<х3< ...<х„. Введем обозначения= аа,х„ = Ьо

Пусть с/0 - середина отрезка [а0, ¿о] = . (5)

Если О/(с10) - завоз потребителям, расположенным слева от точки с/о, равен Ог(йо) - завозу потребителям, расположенным справа от точки с/0, то задача решена (однако вероятность такого «точного попадания» невелика):

0(4>) = 1>,-; &(4>)= !>/' (6)

/=1 /=*+1

где с/0 е [к, к +1], т. е. к - округление с/0 с недостатком; к+ 1-е избытком.

Если ;0/(ао) ф Й-МО, необходимо рассмотреть два варианта:

1) > ЯМо) - положим а\ = а0, Ъ\ = с/о',

2) 6М) < ОМо) - положим ах = с/0, Ь; = Ьп.

Затем возьмем среднюю точку отрезка [сг1; Ь\}\

2

Если ОДс/)) = б,(с/|), то задача решена. Если вновь Ф снова

рассмотрим два отрезка [сгь с1{\ и [¿/¡, ¿1] и снова выберем тот, для которого бА^О > Ог{<1\). Выбранный отрезок обозначим [а2, 62].

Если продолжать этот процесс, то он либо оборвется на некотором шаге и из-за того, что выполнится условие б/№)= 6Л<4)> либо 0/(с/„) = б/№- 1).

В этом случае расчеты останавливаются и принимается:

Расчет второй координаты распределительного центра Кс производится аналогично.

Точка [Хс, Ус] принадлежит оптимальной области. Для того чтобы определить границы области, необходимо найти абсциссы двух соседних потребителей X. и Х\ между которыми лежит значение Ха и ординаты двух

соседних потребителей (возможно, других), между которыми лежит значение Ус. Прямоугольник рг.Д]х[У»,К ] и будет являться оптимальной областью с точки зрения «метода подвижной точки».

Внутри оптимальной области выбирается место для размещения базового контейнерного терминала исходя из развитости инфраструктуры предоставления услуг грузовладельцам с учетом тарифов на перевозку грузов. Также можно применять метод экспертных оценок.

В автореферате рассмотрен пример расчета оптимальной области места расположения базового контейнерного терминала по погрузке и выгрузке крупнотоннажных контейнеров в Свердловской области (рис. 4).

Рисунок 4 - Схема контейнерных пунктов с нанесением координат распределительного центра

Как видно из рис. 4, точки, рассчитанные по первому и второму методам, находятся внутри оптимальной области и «жестко» привязаны к местности, но преимущество расчета по третьему методу дает оптимальную область, в которой на основании мнения экспертов и при соблюдении требований по защите окружающей среды можно разместить распределительный базовый центр.

Результаты исследования также показали, что «метод подвижной точки» может быть использован на практике для решения задач по определению оптимального местонахождения распределительного (базового) центра по работе не только с контейнерами, но и с другими транспортными единицами.

Преимуществом разработанного «метода подвижной точки» перед другими является отсутствие зависимости полученного результата от таких факторов, как развитость дорожных сетей, геометрия формы обслуживаемой территории, тариф на перевозку груза. Поэтому данный метод доступен для любой из областей Российской Федерации и применим не только к железным дорогам.

Расположение базовых контейнерных терминалов в районе городов Екатеринбурга, Перми, Тюмени позволит оптимизировать потенциальные точки пересечения множества логистических цепей, которые, в свою очередь, создают соответствующие системы хранения и переработки, рассчитать соответствующие мощности этих терминалов для рациональной трансформации материальных (грузовых) потоков по комплексу показателей.

В пятой главе с использованием метода, разработанного Ю.И. Рыжиковым, исследована проблема создания запасов контейнеров для бесперебойной организации предоставления услуг грузовладельцам, пользующимся перевозками грузов в контейнерах через крупный контейнерный терминал Свердловской железной дороги. Исследование проведено с помощью изменения и анализа числа поставок и спроса на контейнеры.

Важнейшим условием получения необходимой прибыли от перевозок грузов в контейнерах является полное удовлетворение грузовладельцев в контейнерах. Отсутствие нужного контейнера на контейнерном пункте в нужный момент времени обязательно приводит к потерям заказов. Результатом возникновения этого дефицита контейнеров является то, что грузовладельцы используют конкурирующие с железнодорожным виды транспорта. Поэтому дискретность поставок и случайные колебания потребности приводят к необходимости создания запасов в системе снабжения. При этом требования надежности обеспечения потребителей вступают в противоречие с соображениями экономии. Это противоречие разрешается экономико-математическими методами - с помощью теории управления запасами. Предмет теории управления запасами - установление моментов и объемов заказа на восполнение их и распределение вновь прибывшей партии по нижестоящим звеньям системы снабжения.

В связи с этим возникает задача, связанная с определением оптимального соотношения между расходами на хранение (простой) и размером запасов, надежно обеспечивающих спрос.

Естественно предположить, что под запасом будем понимать наличие контейнеров, рабочую силу, предназначенную для выполнения определенного задания, емкость складских помещений, грузоподъемность транспортных и перегрузочных средств, численность персонала данной квалификации и т.п., т.е. решается задача оптимального планирования.

Задачи оптимизации управления можно разделить на две группы.

Периодические:

(г, г) - периодичность снабжения, предельный запас; (Г,д) - периодичность снабжения, объем поставки.

Заказ на пополнение выдается через равные промежутки времени (7), а уровень запаса (у) в момент заказа при случайном спросе является величиной переменной.

С критическим уровнем:

(у, д) - пороговый уровень запаса, объем поставки;

(у, у) - пороговый уровень запаса, предельный запас.

Заказ выдается при падении уровня запаса (у) до фиксированной величины (у) и переменным становится интервал времени между последовательными заказами.

В каждой из этих моделей пополнение может производиться либо на вполне определенную величину (д), либо на разность (к-у) между максимальным запасом и текущим уровнем запаса на момент заказа.Из рассмотренных моделей автором выбран вариант, который позволяет решить поставленную задачу при детерминированном стационарном спросе. Пусть интенсивность спроса (ц) и интенсивность поставок (X.) постоянны, что характерно для отдельных пунктов перевозки. Полный цикл работы системы снабжения равен (7), пороговый уровень запаса равен (_у), а предельный - (К). Тогда сущность модели будет заключаться в минимизации затрат и определении оптимального времени поставок.

Произведя преобразования, получим следующее.

Минимальное значение затрат на снабжение:

О/. .

где g - стоимость поставки (заказа); 5 - стоимость хранения; Р — цена штрафа (недополученная прибыль). Оптимальное время снабжения:

(8)

и^ИМ1-^

(9)

предельный запас:

. \

Ц1 ,Л. . ^

X

р

7=12^1-^/5 1+^-; (Ю)

объем заказываемой партии:

д = »Т, (11)

возможное значение дефицита:

;>4|). (12)

Исследования показали, что спрос на среднетоннажные контейнеры превышает число поставок, что в настоящее время соответствует политике, проводимой ОАО «РЖД» по сокращению перевозок грузов в среднетоннажных контейнерах и увеличению доставки грузов в крупнотоннажных.

Зная зависимость и характер изменения уровня запаса, сроков и стоимости снабжения от спроса и числа поставок, перевозчик может управлять запасами контейнеров, что в свою очередь позволит сократить расходы (стоимость) на снабжение контейнерами; обеспечить порожними контейнерами потребителей транспортных услуг; сохранить и увеличить существующие объемы; повысить доходность перевозчика.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе исследованы вопросы оптимизации технико-технологических параметров системы контейнерных перевозок на полигоне железной дороги.

В процессе исследований получены следующие результаты:

1. Составлены аналитические результаты состояния развития перевозок грузов в контейнерах в странах Запада и России. Выполнен ретроспективный анализ динамики и структуры перевозок контейнеров на Свердловской железной дороге по типам контейнеров.

2. Предложена модель организации контейнерных перевозок на полигоне дороги по типам контейнеров, определен закон распределения грузовой работы с контейнерами на контейнерных пунктах одной железной дороги.

3. Проанализирована динамика объема перевозок грузов в контейнерах, что позволило построить эмпирические зависимости изменения контейнеропотоков от времени с целью моделирования и установления их величин на прогнозируемый период (до 22 месяцев).

4. Выбрано оптимальное количество контейнерных пунктов (терминалов) в трех административных субъектах, обслуживаемых Свердловской железной дорогой. Это позволило сделать вывод, что существующее количество контейнерных терминалов по работе со среднетоннажными контейнерами близко к оптимальному, а количество контейнерных терминалов по работе с крупнотоннажными контейнерами необходимо существенно увеличить.

5. Предложена методика определения местонахождения базового (распределительного) контейнерного терминала, на основе которой выполнено математическое моделирование по выбору оптимальной зоны его местонахождения, позволяющая оптимизировать потенциальные точки пересечения множества логистических цепей, которые, в свою очередь, создают соответствующие системы хранения и переработки, рассчитать соответствующие мощности этих терминалов для рациональной трансформации материальных (грузовых) потоков по комплексу показателей.

6. Проанализирована методика создания запасов контейнеров для бесперебойной организации работы крупного контейнерного терминала, расположенного на Свердловской железной дороге по предоставлению услуг

грузовладельцам, перевозящим контейнеропригодные грузы. Сделан вывод, что спрос на среднетоннажные контейнеры превышает число поставок, а это в настоящее время соответствует политике, проводимой ОАО «РЖД» по сокращению перевозок грузов в среднетоннажных контейнерах и увеличению доставки грузов в крупнотоннажных.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Объем заказа и уровень запаса [Текст] / А.М. Поспелов // Мир транспорта. 2007. № 4. С. 118-120. - Издание «Мир транспорта» входит в перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

2. Определение оптимального местонахождения базового контейнерного терминала [Текст] / A.JI. Казаков, А.М. Поспелов // Транспорт Урала. 2008. №2. С. 57-64. - Издание «Транспорт Урала» входит в перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

3. Логистический подход к моделированию работы контейнерного терминала [Текст] / А.М. Поспелов // Соискатель. 2005. №3. С. 72-75.

4. Поспелов, А.М. Современное состояние контейнерных перевозок в России [Текст] / А.М. Поспелов // Управление эксплуатационной работой и оптимизация перевозочных процессов на железнодорожном транспорте: сб. науч. тр. / Урал. гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006. С. 106-111.

5. Поспелов, А.М. Организация контейнерных перевозок за рубежом [Текст] / А.М. Поспелов // Управление эксплуатационной работой и оптимизация перевозочных процессов на железнодорожном транспорте: сб. науч. тр. / Урал. гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006. С. 112-117.

6. Поспелов, А.М. Анализ контейнерных перевозок на Свердловской железной дороге [Текст] / А.М. Поспелов // Управление эксплуатационной работой и оптимизация перевозочных процессов на железнодорожном транспорте: сб. науч. тр. / Урал. гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006. С. 117-128.

7. Поспелов, A.M. Исследование параметров грузовой работы железной дороги с контейнерами [Текст] / А.М. Поспелов, Н.Е. Лысенко // Безопасность движения поездов / Моск. гос. ун-т путей сообщения. 2007.4.1: тр. VIII научн.-практич. конф., в двух частях. С. 1-51.

8. Поспелов, А.М. Методы определения координат местонахождения распределительного центра в логистической цепи поставок [Текст] / А.М. Поспелов, Н.Е. Лысенко // Безопасность движения поездов / Моск. гос. ун-т путей сообщения. 2007. 4.1: тр. VIII научн.-практич. конф., в двух частях. С. 1-51-1-52.

9. Поспелов А.М. К вопросу об управлении запасами парка контейнеров на контейнерных терминалах ОАО «РЖД» [Текст] // Тр. научн.-практич. конф. Неделя Науки - 2007 / Моск. гос. ун-т путей сообщения. 2007. 4.2: Наука МИИТа - транспорту. C.VI-18 - VI-19.

1S

10. Поспелов, A.M. Построение и исследование математической модели работы Свердловской железной дороги с контейнерами [Текст] / А.М. Поспелов, A.JI. Казаков; Уральский государственный университет путей сообщения. Екатеринбург, 2008. 67 с. Библиогр.: Деп. В ВИНИТИ 31.01.2008, № 68-В2008.

11. Поспелов, A.M. Определение оптимального местонахождения базового контейнерного терминала в Свердловской, Тюменской областях и Пермском крае [Текст] / А.М. Поспелов, A.JI. Казаков; Уральский государственный университет путей сообщения. Екатеринбург, 2008. 58 с. Библиогр.: Деп. В ВИНИТИ 07.04.2008, № 287-В2008.

12. Казаков, A.JI. Выбор оптимального, с точки зрения обеспечения безопасности природных ресурсов объектов, места нахождения контейнерного терминала [Текст] / A.JI. Казаков, А.М. Поспелов // Вычислительные технологии / Казахский национальный ун-т им. Аль-Фараби. 2008. Т.13, № 3/58, 4.II. С. 203-211,

Поспелов Александр Михайлович

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ КОНТЕЙНЕРНЫХ ПЕРЕВОЗОК НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

Подписано к печати 11.01.09 Формат бумаги 60 х 84 /1/16 Объем 1,2 п.л.

Заказ 2 Тираж 100 экз.

Издательство УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Введение.

1 Анализ практического опыта организации контейнерных перевозок на железных дорогах.

1.1 Современное состояние контейнерных перевозок в России.

1.2 Организация контейнерных перевозок за рубежом.

1.3 Анализ контейнерных перевозок на Свердловской железной дороге.

1.4 Анализ научно-исследовательских работ по проблеме перевозок грузов в контейнерах.

2 Исследование параметров грузовой работы дороги

• с крупнотоннажными и среднетоннажными контейнерами.

2.1 Методические основы статистической обработки экспериментальных данных.

2.2 Статистический анализ работы дороги по погрузке и выгрузке контейнеров по исследуемым периодам.

2.2.1 Выбор закона распределения. Доверительные интервалы и доверительные вероятности распределения погрузки крупнотоннажных контейнеров на дороге с 2000 по 2003 г.г.

2.2.2 Проверка гипотезы о законе распределения погрузки крупнотоннажных контейнеров с 2000 по 2003 г.г.

2.2.3 Выбор характеристики распределения. Доверительные интервалы и доверительные вероятности распределения погрузки крупнотоннажных контейнеров на дороге с 2004 по 2006 г.г.

2.2.4 Проверка гипотезы о законе распределения погрузки крупнотоннажных контейнеров с 2004 по 2006 г.г.

2.2.5 Выбор характеристики распределения. Доверительные интервалы и доверительные вероятности распределения погрузки среднетоннажных контейнеров на дороге с 2000 по 2006 г.г.

2.2.6 Проверка гипотезы о законе распределения погрузки среднетоннажных контейнеров с 2000 по 2006 г.г.

2.3 Анализ временных рядов статистических данных работы дороги с контейнерами.

2.3.1 Анализ временных рядов погрузки крупнотоннажных контейнеров на дороге с 2000 по июнь 2005 г.г.

2.3.2 Анализ временных рядов погрузки крупнотоннажных контейнеров с июня 2005 по 2006 г.г.

2.3.3 Анализ временных рядов погрузки среднетоннажных контейнеров на дороге с 2000 по 2006 г.г.

3 Определение оптимального количества контейнерных пунктов на полигоне железной дороги.

3.1 Методика определения оптимальных объемов работы и числа контейнерных пунктов.

3.2 Определение количества контейнерных пунктов по работе с контейнерами в Свердловской области.

3.2.1 Со среднетоннажными контейнерами.

3.2.2 С крупнотоннажными контейнерами.

3.3 Определение числа контейнерных пунктов по работе с контейнерами в Пермском крае.

3.3.1 Со среднетоннажными контейнерами.

3.3.2 С крупнотоннажными контейнерами.

3.6 Определение числа контейнерных пунктов по работе со среднетоннажными контейнерами в Тюменской области.

3.7 Технико-экономическая оценка выбранного варианта схемы размещения контейнерных пунктов.

4 Выбор оптимального места расположения базового контейнерного терминала.

4.1 Теоретические предпосылки решения задачи по выбору оптимального места расположения базового контейнерного терминала.

4.1.1 Известные методы определения координат распределительного центра.

4.2 «Метод подвижной точки».

4.3 Определение координат базового контейнерного терминала на примере Свердловской области.

4.3.1 Определение координат базового контейнерного терминала по погрузке крупнотоннажных контейнеров.

4.3.2 Определение координат месторасположения распределительного центра по выгрузке крупнотоннажных контейнеров.

4.4 Определение координат базового контейнерного терминала для крупнотоннажных контейнеров в Пермском крае.

4.4.1 По погрузке крупнотоннажных контейнеров.

4.4.2 По выгрузке крупнотоннажных контейнеров.

5 Методика и результаты расчетов оптимальных предельных запасов контейнеров для Свердловской железной дороги.

5.1 Детерминированный стационарный спрос.

5.2 Определение оптимального предельного запаса среднетоннажных контейнеров.

5.3 Определение оптимального предельного запаса крупнотоннажных контейнеров.

В настоящее время контейнерные перевозки сохраняют значительную роль в перевозках грузов на отечественном и мировом транспорте. Интерес к этому виду транспортировки объясняется его экономической эффективностью и такими очевидными преимуществами над транспортировкой грузов в вагонах, как сокращение расходов грузоотправителей в упаковке груза и формирование пакетов; автоматизация грузовых, складских и коммерческих операций и сокращение их количества; повышение производительности труда; сокращение простоев транспортных средств под грузовыми операциями; сокращение потребности в крытых складах на станциях и железнодорожных путях необщего пользования; повышение степени сохранности перевозимых грузов; повышение пропускной способности мест погрузки и выгрузки; организация с минимальными затратами смешанных перевозок; обеспечение реализации услуг перевозчика по принципу «от двери до двери» и др.

В ходе структурной реформы железнодорожного транспорта с целью обеспечения эффективной деятельности на рынке транспортных услуг, особенно в сфере контейнерных перевозок, было создано дочернее общество ОАО «РЖД» - «ТрансКонтейнер». На баланс «ТрансКонтейнер» были переданы парк универсальных контейнеров и фитинговых платформ, а также 47 контейнерных площадок (терминалов), на которых формируется новая логистика взаимодействия с грузовладельцами и грузоотправителями. Это стало возможным благодаря тому, что «ТрансКонтейнер», оказывая услуги по договору перевозки грузов в контейнерах, расширил их и оказывает экспедиторские услуги.

В современных условиях конкуренции с другими видами транспорта происходит перераспределение объёмов контейнерных перевозок. Произошедшее перераспределение объёмов перевозок грузов, часть которых осваивается автомобильным, морским и речным транспортом, привело к снижению доходов железнодорожных перевозчиков, а, следовательно, к снижению востребованности средств железнодорожного транспорта. Это требует от перевозчиков на железнодорожном транспорте проведения гибкой тарифной политики и приспособления к меняющимся требованиям потребителей транспортных услуг. Поэтому важными для перевозчиков задачами на железнодорожном транспорте являются повышение конкурентоспособности контейнерных перевозок, а для этого необходимо оптимизировать технико-технологические параметры системы контейнерных перевозок, что позволит привлечь дополнительные объёмы грузов в контейнерах.

Целью диссертационной работы является оптимизация технико-технологических параметров системы контейнерных перевозок в пределах полигона одной железной дороги, как составной части инфраструктуры железнодорожного транспорта общего пользования, с учётом условий рынка транспортных услуг. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- проведён анализ объёмов перевозки грузов в контейнерах с построением математической модели грузовой работы дороги со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами.

- определено необходимое потребное количество контейнерных терминалов на полигоне железной дороги.

- проведена сравнительная характеристика существующих методов и разработан новый математический метод оптимизации размещения базового (основного) контейнерного терминала на полигоне железной дороги в математическую модель.

- применены методы управления запасами для обеспечения заявок на отправку грузов в контейнерах.

Объектом исследования в настоящей работе является система обслуживания грузоотправителей, предъявляющих грузы для перевозки в контейнерах на полигоне одной железной дороги.

Предметом исследования является эффективность функционирования системы обслуживания грузовладельцев контейнерных перевозок на Свердловской железной дороге.

В работе использованы методы логистики, математической статистики, теории прогнозирования, управления запасами и др.

Основными результатами диссертационной работы являются:

1. Математическая модель грузовой работы со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами на железнодорожном транспорте.

2. Оптимальное потребное количество контейнерных терминалов на полигоне железной дороги.

3. «Метод подвижной точки», на основе которого формализована математическая модель оптимизации размещения базового (основного) контейнерного терминала на полигоне железной дороги.

4. Показатели системы управления запасами для обеспечения заявок на погрузку контейнеропригодных грузов.

Практическая значимость обусловлена тем, что в работе решаются такие проблемы, как выбор оптимального числа контейнерных пунктов на полигоне одной железной дороги, выбор оптимального размещения базового контейнерного терминала относительно уже существующих. Внедрение предложений работы позволит более эффективно перераспределять материальные, финансовые и информационные ресурсы системы контейнерных перевозок.

Диссертационная работа состоит из пяти глав.

В первой главе диссертации дан анализ современного состояния и перспективы развития контейнерных перевозок на российских и зарубежных железных дорогах, в ходе, которого выявлено с какими основными проблемами сталкиваются на сегодняшний день перевозчики и как данные проблемы решаются руководством «ТрансКонтейнер».

Проведён ретроспективный анализ динамики изменения перевозок в контейнерах на Свердловской железной дороге, установлен спектр грузов, перевозимых в контейнерах.

Для управленческого воздействия на процесс управления запасами контейнеров для погрузки и выгрузки данных номенклатуры грузов проведён анализ с помощью ABC- и XYZ— классификации.

Дан критический анализ трудов учёных и практиков, посвящённых совершенствованию технологии перевозок грузов в контейнерах.

Во второй главе построена и исследована математическая модель параметров грузовой работы со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами. Определены факторы, влияющие на закон распределения грузовой работы с контейнерами на дороге. На основании рассчитанного внутригодового выборочного среднего и рассчитанных коэффициентов ежегодного прироста составлены временные ряды. С использованием метода скользящего среднего значения получить средние значения работы дороги с контейнерами. Полученные данные проанализированы с помощью аналитического представления табличных функций в виде эмпирических формул.

Полученные результаты позволяют объективно распределять не только контейнерный, но и вагонный парки, что приведет к снижению порожнего пробега дефицитного подвижного состава для перевозок крупнотоннажных контейнеров; эффективно организовать управление работой и оперативным планированием контейнерного пункта; скорректировать работу автотранспорта по завозу и вывозу контейнеров с контейнерных пунктов; результативно аккумулировать крупнотоннажные контейнеры, подлежащие перевозке в ускоренных контейнерных поездах; снизить затраты на содержание контейнерных пунктов.

В третьей главе решена задача определения оптимального числа контейнерных терминалов и их загрузки на Свердловской железной дороге в трёх административных областях методом, разработанным проф. А.А. Смеховым, который сводится к следующему: при заданных суммарном объёме контейнеропотока О, удельной стоимости накопления, хранения и комплектации схр, тарифа на перевозку стр, административных расходов, связанных с содержанием одного контейнерного терминала са, средней плотности грузообразования на полигоне 5, затрат на информационное сопровождение одной партии груза ст размера партии поставки q. С помощью закона квадратного корня проведена технико-экономическая оценка, выбранного варианта схемы размещения контейнерных пунктов. Полученные результаты позволяют выбрать места концентрации данного контейнеропотока в зависимости от зон тяготения клиентов, перевозящих контейнеропри-годные грузы.

В четвертой главе исследована задача определения оптимального местонахождения базового контейнерного терминала по отношению к другим пунктам, осуществляющих погрузку и выгрузку по типам контейнеров на примере трёх административных областей, обслуживаемых Свердловской железной дорогой. Проведён сравнительный анализ существующих методов решения данной задачи и предложен новый метод по определению координат базового контейнерного терминала, который имеет ряд преимуществ перед аналогичными.

Установлено, что предложенный метод дает хорошие результаты и может быть применен на практике для решения задач по определению оптимального местонахождения распределительного (базового) центра по работе не только с контейнерами, но и с другими транспортными единицами.

В пятой главе исследована проблема создания запасов контейнеров для бесперебойной организации предоставления услуг грузовладельцам, перевозящих кон-тейнеропригодные грузы на крупном контейнерном терминале Свердловской железной дороги.

Важнейшим условием получения прибыли от перевозок грузов в контейнерах является полное обеспечение грузовладельцев контейнерами. Отсутствие нужного контейнера на контейнерном пункте в нужный момент времени обязательно приводит к потерям заказов. Результатом возникновения этого дефицита контейнеров является то, что грузовладельцы используют конкурирующие с железнодорожным виды транспорта. Поэтому дискретность поставок и случайные колебания потребности приводят к необходимости создания запасов в системе снабжения. При этом требования надежности обеспечения потребителей вступает в противоречие с соображениями экономии. Это противоречие разрешается экономико-математическими методами — с помощью теории управления запасами. Предметом теории управления запасами является установление моментов и объемов заказа на восполнение их и распределении вновь прибывшей партии по нижестоящим звеньям системы снабжения.

В связи с этим возникает задача, связанная с определением оптимального соотношения между расходами на хранение (простой) и размером запасов, надежно обеспечивающих спрос.

Изучив зависимость и характер изменения уровня запаса, сроков и стоимости снабжения от спроса и числа поставок, перевозчик может управлять запасами контейнеров, исходя из сложившейся ситуации. В свою очередь это позволит: сократить расходы (стоимость) на снабжение контейнерами; обеспечить порожними контейнерами потребителей транспортных услуг; сохранить и увеличить существующие объёмы; повысить доходность перевозчика.

Выводы

Из проведенных в статье исследований спрос на среднетоннажные контейнера превышает число поставок, что на данный момент соответствует политике, проводимой ОАО «РЖД» по сокращению перевозок грузов в среднетоннажных контейнерах и перспективы развития доставки грузов в крупнотоннажных.

Зная зависимость и характер изменения оптимальных параметров - уровня запаса, сроков и стоимости снабжения от спроса и числа поставок, перевозчик может управлять запасами контейнеров, исходя из сложившейся ситуации, что позволит сократить расходы (стоимость) на снабжение и обеспечить порожними контейнерами потребителей транспортных услуг, сохранить и приумножить данные объемы, а также приведет к увеличению доходности.

Данная методика позволяет определить параметры и решать задачи управления запасами парка контейнеров на железнодорожном транспорте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе исследованы вопросы выбора оптимального варианта организации контейнерных перевозок на Свердловской железной дороге. В процессе исследований решены следующие вопросы и получены результаты:

1. Выполнен анализ перевозок грузов в контейнерах в России и за рубежом. Установлено, что объём контейнерных перевозок во всём мире увеличивается, поэтому во многих странах Западной Европы и Северной Америке производится реконструкция и строительство новых пунктов по переработке контейнеров, модернизируются погрузочно-разгрузочные механизмы, конструкция контейнеров, разрабатываются новые технологии переработки контейнеров с уменьшением времени нахождения местного контейнера на контейнерном терминале. Определены проблемы, с которыми сталкиваются российские перевозчики при перевозке грузов в контейнерах, проанализированы методы для их устранения.

2. Выполнен ретроспективный анализ динамики и структуры перевозок контейнеров на Свердловской железной дороге по типам контейнеров, который показал, что объём перевозок грузов в среднетоннажных контейнерах сокращается в отличие от крупнотоннажных, в частности, по сравнению с 2000г. погрузка крупнотоннажных контейнеров выросла в 1,8 раз; выгрузка - в 1,3 раз.

3. В ходе анализа, установлено, что грузы, перевозимые в контейнерах, относятся к третьему тарифному классу и составляют 82%. Основной процент перевозимых грузов, составляют продукция машиностроения, приборостроения и металлообрабатывающей промышленности (25,14%), продукция пищевой промышленности (15,4%), продукция металлургической промышленности (13,85%) и самый небольшой процент в номенклатурной группе приходится на руды металлические (0,13%о).

4. На основании проведенного анализа выбран и обоснован теоретический закон распределения грузовой работы с контейнерами на контейнерных пунктах Свердловской железной дороги. Установлено, что на закон распределения случайной величины влияют природные катаклизмы, например, сильные мороза, а также количество рабочих дней в месяце. Анализируемый период для крупнотоннажных контейнеров был разбит на два: с 2000 по 2003г.г. и с 2004 по 2006 г.г., в данные периоды погрузка и выгрузка контейнеров,распределяется поднормальному закону. Для среднетоннажных погрузка распределяется по нормальному закону, выгрузка — по равномерному. Для обоснования законов распределения, использованы критерии согласия Колмогорова и Пирсона.

5. Анализ динамики объёма перевозок-грузов в контейнерах позволил построить эмпирические зависимости изменения контейнеропотоков от времени с целью моделирования и установления-их величин на-прогнозируемый период.

6. Проведено исследование по определению оптимального количества контейнерных пунктов для работы со среднетоннажными и крупнотоннажными контейнерами в трёх административных областях, обслуживаемых Свердловской железной дорогой. В ходе исследования установлено, что- контейнерные пункты по переработке среднетоннажных контейнеров рекомендуется сократить, а по крупнотоннажным контейнерам увеличивать. Полученные данные были определены технико-экономической оценкой, выбранного варианта схемы размещения контейнерных пунктов, в результате которой сэкономленные денежные средства на содержание этих контейнерных пунктов можно распределить на модернизацию и строительство^ новых, тяготеющих к центрам зарождения и погашения контейнеропотоков пунктов» по переработке крупнотоннажных контейнеров.

7. В ходе исследования проанализированы методики определения местонахождения базового контейнерного терминала, в результате чего выполнено математическое моделирование по выбору оптимальной зоны его местонахождения. Установлено, что расположение базовых контейнерных терминалов в районе г.г. Екатеринбурга, Перми, Тюмени позволит оптимизировать потенциальные точки пересечения множества логистических цепей, которые, в свою очередь, создают соответствующие системы хранения и переработки, рассчитать соответствующие мощности этих терминалов для рациональной трансформации материальных (грузовых) потоков по комплексу показателей,

8. Для бесперебойной организации предоставления услуг грузовладельцам, перевозящих контейнеропригодные грузы на крупном контейнерном терминале

Свердловской железной дороги использован метод, разработанный Ю.И. Рыжиковым. Установлено, что спрос на среднетоннажные контейнера превышает число поставок, что на данный момент соответствует наблюдаемой тенденции, проводимой ОАО «РЖД» по сокращению перевозок грузов в среднетоннажных контейнерах и перспективы развития доставки грузов в крупнотоннажных. Таким образом, изучив зависимость и характер изменения оптимальных параметров — уровня запаса, сроков и стоимости снабжения от спроса и числа поставок, перевозчик может управлять запасами контейнеров, исходя из сложившейся ситуации, что позволит сократить расходы (стоимость) на снабжение и обеспечить порожними контейнерами потребителей транспортных услуг, сохранить и увеличить данные объемы, а также приведет к повышению доходности.

1. Абрамов, А.А. Оптимизация параметров и размещения контейнерных пунктов в железнодорожных узлах. Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. тех. наук. М., 1984. 24 с.

2. Акулиничев, В.М. Математические методы в эксплуатации железных дорог Текст.: учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / В.М. Акулиничев, В.А. Кудрявцев, А.Н. Корешков. М.: Транспорт, 1981. 223 с.

3. Баскаков, П.В. Бизнес для расторопных: ситуация на рынке контейнерных перевозок Текст. / П.В. Баскаков // Логинфо. 2004. N 10. С. 22-23.

4. Баскаков, П.В. Современные формы развития контейнерных перевозок на российских железных дорогах Текст. / П.В. Баскаков // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт. Серия грузовая и коммерческая работа. 2004. Вып. З.С. 29-36.

5. Батищев, И.И. Контейнерная система России: состояние и пути развития Текст. / И.И. Батищев, П.В. Баскаков // Логистика. 2004. N 1. С. 9-11.

6. Богомолов, О.А. Повышение эффективности международных транзитных перевозок грузов в контейнерах. Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. экон. наук. М., 2002. 23 с.

7. Большев, Л.Н. Таблицы математической статистики Текст. / Л.Н. Большев, Н.В. Смирнов. М.: Наука, 1983. 416 с.

8. Бугров, Г. Новые идеи для подвижного состава: первые шаги Текст. / Г. Бугров // РЖД Партнер. 2005. N 8. С. 90-98.

9. Букан, Д., Кенигсберг Э. Научное управление запасами. Текст. / Д. Букан, Э. Кенигсберг. Пер. с англ. М.: Наука, 1967. 410 с.

10. Венгерский, Е. Вероятностные методы в проектировании транспорта. Текст. / Е. Венгерский; под ред. Е.П. Нестерова. М.: Транспорт, 1979. 320 с.

11. И. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. Текст. / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. М.: Наука, 1988. 354 с.

12. Винокурова, Т.А. Оперативное управление контейнерными перевозками на дороге (на примере регулирования парка порожних контейнеров).' Текст.: автореф. дис. на соскание учен: степ. канд. тех. наук. М., 1988. 23 с.

13. Гаджинский, A.M. Современный склад. Организация, технологии, управление и логистика Текст.: учебно-практическое пособие. / A.M. Гаджинский. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2005. 176 с.

14. Железным дорогам Северной Америки 175 лет Текст. // Железные дороги мира. 2005. N 10. С. 9-15.

15. Ивлева, О. Ускоренные контейнерные поезда — альтернатива морской транспортировке Текст. / О: Ивлева // РЖД Партнер. 2005. N 10. С. 64-67.

16. Интегрированная логистика, накопительно-распределительных комплексов Текст.: учебник для транспортных вузов / Под общ. ред. Л.Б. Миротина. Изд-во Экзамен, 2003. 448 с.

17. Использование Интернет-технологий в контейнерных перевозках // ВИНИТИ. Экспресс-информация. Тара и упаковка. Контейнеры. 2002. N' 14. реф. 1'20.С. 16-17.

18. Казаков A.JI. Определение оптимального местонахождения базового контейнерного терминала Текст. / A.J1. Казаков, A.M. Поспелов // Транспорт Урала. 2008 N2. С. 57-64.

19. Китайские грузы для России: конкуренция нарастает Текст. // Контейнерный бизнес. 2005. N 1. С. 54-58.

20. Контейнерные перевозки в Японии Текст. // Железные дороги мира. 2005. N5. С. 9-13.

21. Красикова, JT.А. Исследование вопросов технического оснащения и размещения на сети железных дорог пунктов для работы с крупнотоннажными контейнерами. Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. тех. наук. М., 1981. 17 с.

22. Кузьмин, А.С. Железнодорожные контейнерные перевозки в сообщениях с приморскими регионами Европейских стран Текст. / А.С. Кузьмин // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Сер. V. 2004. Вып. 1, С. 2-5.

23. Кузьмин, А.С. Контейнер с раздвижными боковыми стенками (Дания) Текст. / А.С. Кузьмин // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Сер. V. 2004. Вып. 1. С. 17.

24. Кузьмин, А.С. Складной контейнер Smartbox (Германия) Текст. /

25. A.С. Кузьмин // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Сер. V. 2004. Вып. 1. С. 17-18.

26. Курганов, В.М. Логистика. Транспорт и склад в цепи поставок товаров Текст.: учебно-практическое пособие / В.М. Курганов. М.: Книжный мир, 2005. 432 с.

27. Логистика в примерах и задачах Текст.: учеб. пособие / B.C. Лукинский,

28. B.И. Бережной, Е.В. Бережная и др.. М.: Финансы и статистика, 2007. 288 с.

29. Логистические транспортно-грузовые системы Текст.: учебник для транспортных Вузов / Под ред. В.М. Николашина. М.: Издательский центр «Академия», 2003. 304 с.

30. Матюшин, Л.Н. Контейнер: правила «ухода» Текст. / Л.Н. Матюшин // РЖД Партнер. 2004. N 6. С. 50-51.

31. Меркушева, В. Контейнерный рай не за горами? Текст. / В. Меркушева // РЖД Партнер. 2004. N 9. С. 52-58.

32. Меркушева, В. Цель без срока годности Текст. / В. Меркушева // РЖД Партнер. 2004. N 11. С. 58-59.

33. Митропольский, JI.K. Техника статистических вычислений Текст. / JI.K. Митропольский. М.: Наука, 1971. 340 с.

34. Модели и методы теории логистики: Учебное пособие. 2-е изд. / Под ред. B.C. Лукинского. СПб.: Питер, 2007. - 448 с.

35. Московой, Е.А. Совершенствование системы организации железнодорожных контейнерных перевозок и повышение их конкурентоспособности Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. экон. наук. М., 2003. 23 с.

36. Николайчук, В.Е. Транспортно-складская логистика Текст.: учебное пособие. Изд. 2-е. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. 452 с.

37. Паршина, Р.Н. Комплексная организация контейнерных перевозок в международных сообщениях Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. тех. наук. М., 2005. 23 с.

38. Персианов, В.А. Моделироваие транспортных систем Текст. / В.А. Персиа-нов, К.Ю. Скалов, Н.С. Усков. М.: Транспорт, 1972. 208 с.

39. Повороженко, В.В. Сравнение и выбор вариантов размещения контейнерных пунктов Текст. / В.В. Повороженко, М.Ф. Трихунков // Вопросы организации перевозок грузов / Сб. науч. трудов МИИТ. 1965. Вып. 216. С. 4-19.

40. Поспелов, A.M. Объем заказа и уровень запаса Текст. / A.M. Поспелов // Мир транспорта, 2007 N 4 С. 118- 120.

41. Поспелов, A.M. К вопросу об управлении запасами парка контейнеров на контейнерных терминалах ОАО «РЖД» Текст. // Тр. научн.-практич. конф. Неделя Науки -2007 / Моск. гос. ун-т путей сообщения. 2007. 4.2: Наука МИИТа транспорту. C.VI-18 -VI-19.

42. Прабху, А. Методы теории массового обслуживания и управления запасами Текст. / А. Прабху. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1969. 300 с.

43. Правдин, Н.В. Прогнозирование грузовых потоков. Текст. / Н.В. Правдин, М.Л. Дыканюк, В .Я. Негрей. М.: Транспорт, 1987. 247 с.

44. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений Текст. / Е.И. Пустыльник. М.: Издательство Наука, 1968. 288 с.

45. Рабочая книга по прогнозированию Текст. / Ред. кол.; отв. ред. И.В. Бестужев-Лада. М.: Мысль, 1982. 430 с.

46. Рихтер, К.-Ю. Статистические методы в транспортных исследованиях Текст. / К.-Ю. Рихтер, П. Фишер, Г. Шнейдер. Пер. с нем. М.: Транспорт, 1982. 304 с.

47. Рост интермодальных перевозок в Северной Америке Текст. // Железные дороги мира. 2005. N2. С. 9-11.

48. Румянцев, С.А. Основы математического моделирования и вычислительной математики Текст. / С.А. Румянцев. Екатеринбург: УрГУПС, 2006. 116 с.

49. Рыжиков, Ю.И. Управление запасами Текст. / Ю.И. Рыжиков. М.: Наука. Физмат. 1969 344 с.

50. Рынок грузовых вагонов в Великобритании Текст.// Железные дороги мира. 2004. N 5. С. 25-29.

51. Сергеев, В.И. Менеджмент в бизнес-логистике Текст. / В.И. Сергеев. М.: Филинъ, 1997. 772 с.

52. Синицына, А.С. Разработка методов параметризации контейнерных терминалов на основе принципов логистики Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ, канд. тех. наук. М., 2001. 24 с.

53. Славинская, В.И. Организация контейнерных перевозок на Свердловской железной дороге Текст. / В.И. Славинская // ЦНИИТЭИ. Железнодорожный транспорт. Научно-технический реферативный сборник. Сер. 1. 2005. Вып. 3-4.

54. Славинская, В.И. Технология приема длинносоставных поездов на станции Гипсовая / В.И. Славинская // ЦНИИТЭИ. Железнодорожный транспорт. Научно-технический реферативный сборник. Сер. 1. 2005. Вып. 3-4.

55. Смехов, А.А. Маркетинговые модели транспортного рынка Текст. / А.А. Смехов. М.: Транспорт, 1998. 120 с.

56. Смехов, А.А. Основы транспортной логистики Текст. / А.А. Смехов. М.: Транспорт, 1995. 197 с.

57. Степина, Т.Е. Перспективы комбинированных'грузовых сообщений с Восточной Европой Текст. / Т.Е. Степина // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Сер. V. 2003. Вып. 2. С. 1-5.

58. Тебеньков, А.С. Совершенствование хозяйственной деятельности механизированных дистанций погрузочно-разгрузочных работ в составе ОАО «РЖД» Текст.

59. А.С. Тебеньков // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт. Серия грузовая и коммерческая работа. 2005. Вып. 1-2. С. 15-19.

60. Терминалы готовят к реформе Текст. // Контейнерный бизнес. 2005. N 1. С. 27-29.

61. Тиверовский, В.И. Контейнерные терминалы и перевозка грузов в контейнерах Текст. / В.И. Тиверовский // ВИНИТИ. Экспресс-информация. Тара и упаковка. Контейнеры. 2003. N23. реф. 96. С. 15-20.

62. Тиверовский, В.И. Новые технологии перевозки грузов в контейнерах и строительство новых контейнерных терминалов Текст. / В.И. Тиверовский // ВИНИТИ. Экспресс-информация. Управление, логистика и информатика на транс-порте.2005. N 7. реф. 39. С. 3-7.

63. Тиверовский, В.И. Перевозки грузов в контейнерах и развитие контейнерных терминалов Текст. / В.И. Тиверовский // ВИНИТИ. Экспресс-информация. Управление, логистика и информатика на транспорте. 2003. N 18. реф. 119. С. 16-19.

64. Токарева, Т. Беспрецедентный шаг в будущее Текст. / Т. Токарева // РЖД Партнер. 2005. N 8. С. 44-46.

65. Только один шанс Текст. // Контейнерный бизнес. 2005. N 1. С. 36-39.

66. ТрансКонтейнер: к равноправной конкуренции и сотрудничеству Текст. // Логистика. 2004. N 3. С. 8-10.

67. Трихунков, М.Ф. К вопросу о методике размещения контейнерных пунктов Текст. / М.Ф. Трихунков // Вопросы организации контейнерных перевозок на железных дорогах / Труды МИИТ.М.: Изд-во Высшая школа, 1962. С. 134-155.

68. Фарафонова, О.Е. Совершенствование системы управления контейнерными перевозками на Российских железных дорогах Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. экон. наук. М., 2003. 20 с.

69. Федотов, Н.И. Исследование транспортных операций. Часть I. Вероятностные методы Текст.: учебное пособие для студентов и инженеров железнодорожного транспорта. / Н.И. Федотов. Новосибирск,: НИИЖТ, 1977. 100 с.

70. Хедли Д. Анализ систем управления запасами. Текст. / Д. Хедли, Т. Уайтин. Пер. с англ. М.: Наука, 1969. 245 с.

71. Хэнссмен, Ф. Применение математических методов в управлении производством и запасами Текст. / Ф. Хэнссмен. Пер. с англ. М.: Прогресс, 1966. 230 с.

72. Чувашева, Е. Уральский маршрут «скорый» грузовой Текст. / Е. Чуваше-ва, А. Ташбулатова // РЖД Партнер. 2004. N 9. С. 124-125.

73. Шепеляев, А.В. Логистический подход к вопросу совершенствования технологии работы грузовых терминалов Текст. // Актуальные проблемы управления перевозочным процессом / Сб. науч. трудов. СПб, 2002. С. 174-177.

74. Щербин, Ю. Нерушимое господство трансокеанского маршрута (?) Текст. / Ю. Щербин // Логистика. 2003. N 2. С. 4-5.

75. Ширкожухов, В.И. Инновационный перегрузочный терминал (Австрия) Текст. / В.И. Ширкожухов // ЦНИИТЭИ. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Сер. V. 2004. Вып. 1. С. 13-14.

76. Шрамов, А.А. Исследование и разработка методов выбора технического оснащения контейнерных пунктов Текст.: автореф. дис. на соскание учен. степ. канд. тех. наук. М., 1983. 16 с.

77. Anderson, О. D. Time series analysis and forecasting. London: Butterworths, 1976.

78. Ballou Ronald H. Business Logistics Management. Prentice-Hall International. Inc., 1999.

79. Box, G. E. P., & Jenkins, G. M. Time series analysis: Forecasting and control. San Francisco: Holden-Day, 1976.

80. Coyle John J., Bardi Edward J., Langlay John Jr. The Management of Business Logistics. A. Supply Chain Perspective, 7-e South-Western devise of Thomson Harming, 2003.

81. Kendall, M. G. Time Series. New York: Oxford University Press, 1984.

82. Kendall, M., & Ord, J. K. Time series (3rd ed.). London: Griffin, 1990.

83. Montgomery, D. C., Johnson, L. A., & Gardiner, J. S. Forecasting and time series analysis (2nd ed.). New York: McGraw-Hill, 1990.

84. Pankratz, A. Forecasting with univariate Box-Jenkins models: Concepts and cases. New York: Wiley, 1983.

85. Shapiro J. F. Modeling the Supply Chain Duxbury / Thomson Leading, 2001.

86. Shumway, R. H. Applied statistical time series analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1988.

87. Vandaele, W. Applied time series and Box-Jenkins models. New York: Academic Press, 1983.

88. Walker, J. S. Fast Fourier transforms. Boca Raton, FL: CRC Press, 1991.

89. Wei, W. W. Time series analysis: Univariate and multivariate methods. New York: Addison-Wesley, 1989.

90. На правах рукописи ПОСПЕЛОВ Александр Михайлович

91. Специальность 05.22.08 Управление процессами перевозок