автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Организация взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах на основе мультимодальных логистических центров

На правах рукописи

/ /

ПЕТРАКОВ Геннадий Петрович

ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ С ДРУГИМИ ВИДАМИ ТРАНСПОРТА В ТРАНСПОРТНЫХ УЗЛАХ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ЛОГИСТИЧЕСКИХ

ЦЕНТРОВ

Специальность: 05.22.08 — Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I Ь ЯНЗ 2015

Москва-2014

005558076

005558076

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» МГУПС (МИИТ).

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Резер Семен Моисеевич

Официальные оппоненты:

Гагарский Энгельс Александрович — доктор технических наук, профессор, ОАО «Союзморниипроект», Центр Межотраслевой транспортной координации и прогрессивных транспортно-технологических систем, начальник

Колик Александр Вениаминович — кандидат технических наук, доцент, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», кафедра «Управление логистической инфраструктурой», профессор

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»

Защита диссертации состоится «25» февраля 2015 г., в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 218.005.07 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, ауд. 2505.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте МГУПС (МИИТ), vyww.miit.ru.

Автореферат разослан «15» января 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совет. | Горелик Александр Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации обусловлена необходимостью формирования единой гармоничной транспортной системы Российской Федерации, основанной на эффективном логистическом взаимодействии видов транспорта и соответствующей потребностям экономики страны. Вместе с тем, в настоящее время сохраняются проблемы недостаточного развития логистики мультимодальных перевозок, низкого качества транспортного обслуживания клиентов, что ведет к снижению эффективности работы как транспортной отрасли, так и экономики в целом, торможению роста промышленности, недостаточной реализации транзитного потенциала нашей страны. Недостаточно скоординирована работа видов транспорта, прежде всего — в транспортных узлах. В этих условиях необходимо научное обоснование, а также разработка моделей и методов взаимодействия видов транспорта на основе формируемой сети логистических центров.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов организации эффективного взаимодействия разных видов транспорта в транспортных узлах на основе мультимодальных логистических центров.

Объектом исследования являются мультимодальные транспортные узлы в транспортной системе страны.

Предметом исследования являются проблемы организации взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах.

Диссертационное исследование соответствует п.1, п.2, п.4 паспорта специальности 05.22.08 — Управление процессами перевозок.

Для достижения поставленной цели в диссертации поставлены и решаются следующие задачи:

- анализ состояния и тенденций развития взаимодействия железнодорожного и других видах транспорта в транспортных узлах;

- определение основных параметров функционирования транспортных узлов на железнодорожных станциях и в морских портах;

- исследование методов организации логистических цепей поставок при взаимодействии видов транспорта;

- разработка математических моделей оптимизации логистики в работе транспортных узлов;

- создание усовершенственной технологии работы мультимодальных транспортно-логистических центров в транспортных узлах.

Методологическими основами исследования являются научные методы и методический аппарат транспортной логистики, теория управления транспортными потоками, включая системный анализ и процессный подход к управлению, технико-экономические расчеты, математическое моделирование транспортных процессов, методики оценки экономической эффективности логистических технологий.

Степень разработанности темы показывает выполненный в работе анализ трудов ученых. Фундаментальными вопросами управления транспортными системами, организации перевозок, транспортной логистики занимались ученые: Апатцев В.И., Левин Б.А., Козлов П.А., Резер С.М., Батурин А.П., Бородин А.Ф., Пазойский Ю.О., Шмулевич М.И., Правдин Н.В., Кириллова А.Г., Кузнецов А.П., Николашин В.Н., Галахов В.И., Повороженко В.В., Морозов В.Н., Миротин Л.Б., Паршина Р.Н., Персианов В.А., Куренков П.В., Прокофьева Т.А., Хмель В.А., Шаров В.А., Шубко В.Г. и другие.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

¡.Обосновано решение проблемы совершенствования организации взаимодействия видов транспорта в транспортных узлах путем создания комплексных мультимодальных логистических центров.

2. Разработана оригинальная математическая модель оптимизации времени обработки вагона на технической станции при взаимодействии железных дорог с другими видами транспорта на основе теории массового обслуживания.

3. Поставлена и решена задача оптимизации взаимодействия различных видов транспорта в морском порту на основе критерия достижения предпочтительного уровня обслуживания.

4. Модернизирована методика разработки единого технологического процесса работы крупного транспортного узла в части определения допустимых размеров грузопереработки на основе интервалов подвода поездов и подачи составов;

5. Выявлена экономическая эффективность формирования сети мультимодальных транспортных логистических центров на территории РФ.

Теоретическая значимость для науки состоит в следующем:

— предложены методики расчетов снижения времени простоя и обслуживания вагонов на технической станции на основе оптимизации технологии обработки вагонов с помощью теории массового обслуживания с учетом стоимостных характеристик;

- представлен анализ состояния взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах страны в условиях реформирования отрасли;

- разработана математическая модель и алгоритм оптимизации взаимодействия различных видов транспорта в портах с помощью модели принятия решений, теории массового обслуживания на основе критерия достижения предпочтительного уровня обслуживания;

- применена модернизированная методика разработки единого технологического процесса работы транспортного узла с целью оптимизации функционирования логистических цепей поставок.

Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит в том, что использование разработанного комплекса моделей, методов и практических мер в работе отечественного железнодорожного и других видов транспорта будет способствовать повышению эффективности функционирования транспортного комплекса и экономики страны в целом.

Разработанные в результате исследования технология, теоретические и практические рекомендации были реализованы на станциях Череповец-2 и Кошта Северной железной дороги, о чем свидетельствуют справки о внедрении.

Положения, выносимые на защиту:

- модели и методы организации логистических цепей поставок при взаимодействии различных видов транспорта на основе мультимодальных логистических центров;

- математические методы оптимизации логистики в работе транспортных узлов на основе теории массового обслуживания со стоимостными характеристиками;

- технология работы мультимодальных транспортно-логистических центров в транспортных узлах с помощью модели принятия решений на основе критерия достижения предпочтительного уровня обслуживания.

Степень достоверности выдвигаемых в диссертационной работе научных положений и выводов подтверждается:

- использованием в качестве методологической основы исследования взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах на основе мультимодальных логисических центров принципов математического и экономического анализа;

— анализом состояния взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах страны в условиях реформирования;

— корректностью применения апробированного математического аппарата методами экономико-математического моделирования и технико-экономических расчетов;

— внедрением основных результатов исследования в работе на Северной железной дороге.

Личный вклад соискателя. Основные результаты выполненной диссертационной работы, методы и модели, выносимые на защиту, получены автором самостоятельно в ходе теоретических разработок и их экспериментальной апробации.

Апробация исследования. Предложенные в работе теоретические положения обоснованы с помощью методов экономико-математического моделирования и технико-экономических расчетов.

Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы доложены, обсуждены и получили одобрение на международных научно-практических конференциях 2005-2012гг. организованных НП «Гильдия экспедиторов» с участием Минтранса РФ и ОАО «РЖД» в г.Москве, г.Санкт-Петербурге, а также на научных семинарах отдела транспорта ВИНИТИ РАН и ЗАО «Институт проблем транспорта и логистики».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией России.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и двадцати восьми приложений. Основной текст диссертации изложен на 180 страницах машинописного текста, включает 16 таблиц и 34 рисунка. Список использованной литературы содержит 139 наименований.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, цель и задачи исследования, его значимость и актуальность, определены методы исследования, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе «Анализ состояния взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах страны в условиях реформирования транспорта» рассмотрено состояние взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта в транспортных узлах в условиях реформирования транспорта.

В результате реализации структурной реформы железнодорожного транспорта Российской Федерации в транспортной системы страны сформировался значительный по объему конкурентный рынок предоставления операторских и экспедиторских услуг, включающий как мелких игроков, так и крупные компании, выделенные в ходе реформы из состава ОАО «РЖД». Представляется, что в современных условиях действующим игрокам данного рынка вполне по силам задача выхода на новый уровень обслуживания клиентов, прежде всего - на основе мультимодальных технологий и логистического взаимодействия в цепях поставок.

В настоящее время особенно остро стоят проблемы взаимодействия железнодорожного и морского транспорта в морских портах и на подходах к ним с целью повышения качества транспортно-экспедиционного обслуживания, повышения привлекательности нашей страны для международного транзита. Для этого необходимо:

— привести в соответствие нормы Закона о морских портах и Устава железнодорожного транспорта для того, чтобы определить статус оператора морских терминалов (стивидоров), принять Законы о транзите, и о смешанных сообщениях регламентирующие взаимодействие организаций железнодорожного, морского транспорта и других видов транспорта;

— создать на сети железных дорог систему мультимодальных логистических центров (МЛЦ) на базе крупных припортовых станций, обслуживающих нескольких операторов морских терминалов и владельцев путей необщего пользования в виде компаний с участием заинтересованных в их работе партнеров.

Это позволит решить необходимые вопросы взаимодействия, так как собственники данных центров будут заинтересованы в их развитии с вложением необходимых средств, ибо успех их работы напрямую связан с работой мультимодального логистического центра (МЛЦ).

Дальнейшее комплексное развитие морских портов и предпортовых станций возможно на основе создания совместных предприятий, с участием видов транспорта, представленных в данном узле. Привлечение стороннего капитала возможно также за счёт акционирования создаваемого совместного предприятия и размещения акций на фондовых рынках. Подобный подход представляется весьма привлекательным, поскольку позволяет привлечь потенциально значительные дополнительные средства частных инвесторов в построение инфраструктурных объектов, повысить уровень согласованности работы видов транспорта в транспортном узле.

В этой главе сформулированы методологические основы функционирования МЛЦ. Исследована организационная структура МЛЦ (рисунок 1), проанализированы варианты строительства инфраструктуры МЛЦ. Выявлено, что в рамках МЛЦ возможная реализация следующих моделей участия:

• Основными потребителями комплексных логистических будут транснациональные компании и высокомаржинальные компании, обслуживанием которых займется логистический оператор.

• Российские производители и дистрибьюторы, а также сети будут ориентироваться на строительство собственных складов

• Небольшие региональные компании, а также торговые компании будут снимать в аренду складские помещения.

Проанализированы источники повышения эффективности управления транспортным узлом при создании логистического центра. Логистический центр обеспечивает снижение издержек при мультимодальных перевозках за счет улучшения взаимодействия с таможней. Кроме того, МЛЦ обеспечивает ускорение прохождения экспортно-импортных и транзитных грузов через морские порты, сокращение объемов залежалых грузов, что снизит потребности в складских площадях и приведет к увеличению пропускной способности перегрузочных комплексов.

Центр таможенного оформления и контроля Гостиничный комплекс с блоком общественного питания и сервисного обслуживания

Таиювеины* брокеры ■ декларанты Центр инновационных технологий с технопарком

Мультинодальный центр складского хранения и грузолереработки

Склад для фане*мя и переработ» мелко- и крупнопартминых грузов

Общего назначения СВХ

Таможенные Кохжхационные

Специализфовэнные склады и (ХОЛОДИЩ ММ. мс шемая склады-рефркжератары «ОЭНЛЬНИМ и вр)

Для фупногабарюных и тяже помемых грузов

| Мупьтимодальные контейнерный терминал

Центр грузового автотранспорта

Автотранспортные предприятия общего пользования, _ведомственные и коммерческие структуры

Организации морского транспорта

Организации и службы железнодорожного транспорта

С

Авиатранспортные компании

Рисунок 1 — Организационно

на

Транспортио-зкепедиционные оптовые гор гоны« провайдеры логистические услуг

Бизнесцентр с офисами и торговыми представительствами

й торговли и дистрибыоции

Службы безопасности

Учебный центр подготовки персонала

Консалдингово-аналитическнй центр служба маркетинга и рекламы

Индустриальнологистический парк

-функциональная структура МЛЦ, создаваемого корпоративной основе

Во второй главе «Разработка математических моделей и методов оптимизации работы транспортных узлов на базе логистических технологий»

разработана математическая модель и методы оптимизации работы транспортных узлов на основе логистики.

В работе рассмотрены проблемы оптимизации оборота вагонного парка, а также меры, принимаемые в настоящее время в этой сфере. Отмечено, что самый значительный вклад в полное время оборота вагона вносит обслуживание в транспортных узлах на станциях железной дороги, что приводит к необходимости рассмотрения задачи сокращения времени обслуживания вагона на станции.

Данная задача рассмотрена с точки зрения теории массового обслуживания. Система массового обслуживания обслуживает поток заявок. В нашем случае - это совокупность вагонов прибывающих в транспортный узел. Поток заявок описывается распределением времени поступления заявок в систему. Обычно принимается, что заявки описываются экспоненциальным распределением (1) с плотностью вероятности:

/(/) = Ле~'л, Я > 0, (1)

где Я - задающий это распределение параметр. Так как среднее значение времени

1 ,

между поступлением заявок при таком распределении оказывается равным —, то Я

Я

равно среднему количеству заявок в единицу времени.

В результате работы в узле, то есть нашей системы массового обслуживания, возникает поток обслуживании, то есть совокупность обслуженных вагонов. Причем у каждого из сервисов имеется свой поток обслуживании. Как и с потоком заявок, будем предполагать, что каждый из потоков описывается экспоненциальным распределением с плотностью вероятности (2):

т = м>0, (2)

где // — задающий это распределение параметр.

Тогда смысл этого параметра в нашей модели следующий: интенсивность потока обслуживании ц — это количество обслуженных за единицу времени вагонов.

Таким образом, мы приходим к системе массового обслуживания, обозначаемой обычно М/М/с/ао в стандартных обозначениях, восходящих к Кенделлу.

Предположим, что изучаемая система находится в стационарном режиме, то есть ее работа относительно стабилизировалась и ее характеристики не меняются со временем (3). Условием этого является то, что

Р

<1,

(3)

Я

где р = — ß

Пусть //„ обозначает интенсивность общего потока обслуженных заявок при условии, что в системе находится п заявок. Так как в системе имеется всего с сервисов, то имеет место следующая формула (4):

[л/л п<с,

Рп = (4)

[с/л п > с.

Тогда для вероятности рп того, что в системе находится ровно п заявок, имеет место формула (5):

Рп =

р_

•л»

и!

Р"

с! с"' -с Р(

п<с,

(5)

где р0 (6):

/ >

Ро = h П\ с! 1

1 с)

Среднее количество заявок в очереди дается формулой (7):

с* I

= 7-ч2 Ро • (7)

Среднее количество заявок в системе /., дается формулой (8):

4 =£,+/>• (8)

Среднее время, проведенное заявкой в очереди, \УЧ дается формулой (9):

(9)

Среднее время, проведенное заявкой в системе, \¥г дается формулой (10):

(Ю)

Переводя эти термины с языка модели из теории массового обслуживания в термины технической железнодорожной станции, получаем следующие величины (таблица 1).

Таблица 1 - Реальный смысл некоторых величин построенной модели из теории массового обслуживания

Величина в модели Реальный смысл

Среднее количество заявок в очереди Среднее количество вагонов, ожидающих обслуживания на технической станции

Среднее количество заявок в системе Среднее количество вагонов, находящихся на технической станции, то есть либо ожидающих обслуживания, либо проходящих обслуживание

Среднее время, проведенное заявкой в очереди, Среднее время, которое вагон проводит в ожидании обслуживания на технической станции

Среднее время, проведенное заявкой в системе, Среднее время, которое вагон проводит на технической станции, то есть либо в ожидании обслуживания, либо в процессе обслуживания

Основной величиной, представляющей для нас интерес, является среднее время, которое вагон проводит в узле ¡V,. Как следует из явных формул, эта величина зависит от Я, р и с. График IV, как функции от р при фиксированном параметре Л и трех разных значениях с приведен на рисунке 2.

Ч/б

Рисунок 2 —График среднего времени, проводимого вагоном в транспортном узле, IV, как функции от отношения интенсивности входящего потока вагонов и интенсивности потока обслуженных вагонов от каждого из сервисов р при интенсивности входящего потока Л = 1 для количества сервисов с = 1 (жирная кривая), с = 2 (прерывистая кривая) и с = 3 (кривая из точек)

Теперь введем в построенную «чистую» модель системы массового обслуживания стоимостные характеристики для дальнейшей оптимизации.

Увеличение количества сервисов требует серьезной реконструкции железнодорожного транспортного узла, что, в свою очередь, требует значительных инвестиций на всех стадиях реализации подобного проекта. Поэтому более реально сосредоточиться на уменьшении величины р.

Таким образом, главным инструментом уменьшения среднего времени, проводимого вагонами в транспортном узле, является интенсивность обслуживания на каждом сервисе ¡л.

Увеличение интенсивности обслуживания может быть на практике достигнута за счет более эффективной организации работы, установки более современного и продуктивного оборудования и т.д., что требует меньших инвестиций, чем полная реконструкция технической станции с целью увеличения числа сервисов.

Так как любая гладкая функция в малом приближении является линейной, можно для простоты считать, что в результате инвестиций средств в объеме х интенсивность обслуживания меняется линейно (11):

р = р0+кх. (11)

После включения данной формулы во все предыдущие формулы, средняя продолжительность пребывания вагона на технической станции становится функцией от х (12):

(К =1У,(х). (12)

Тогда сокращение среднего времени пребывания вагона на технической станции равно (13):

1У,(0)-1У,(х). (13)

Полученная в результате этого сокращения экономия прямо пропорциональна этой величине и равна (14):

(?(№,( 0)(14) где коэффициент (9 равен среднему количеству вагонов, проходящему через техническую станцию за период, в течение которого планируется окупить инвестиции, умноженному на экономию от сокращения пребывания одного вагона на технической станции в течение единицы времени.

Вычтя из этой величины экономии полученные инвестиции в объеме х, получаем целевую функцию оптимизации (15):

(15)

которая должна быть минимизирована на интервале 0 где д-тах —

максимально возможная для нас величина инвестиций.

Пример графика функции Р(х) для некоторых частных значений параметров с, Л, м0, к и <2 приведен на рисунке 3.

Как показывают расчеты с применением стандартного метода нахождения экстремума функции одной переменной, максимум у целевой функции, чем график приведен на рисунке 3, наступает при х = 500.

Рассмотренные ранее вопросы создания МЛЦ, то есть совместных предприятий с участием разных видов транспорта в транспортных узлах приводят нас к естественной задаче оптимизации работы станций и морских портов, являющихся интермодальными транспортными узлами, в которых одновременно связаны морской, железнодорожный и автомобильный транспорты.

Задача оптимизации взаимодействия различных видов транспорта рассмотрена также с точки зрения теории массового обслуживания в рамках модели системы массового обслуживания типа Л/14 / Л/ /1 / ж на основе критерия достижения

предпочтительного уровня обслуживания, которым является достижение желаемого низкого среднего времени нахождения грузов в порту.

fUL

Рисунок 3 — Пример графика целевой функции оптимизации F(x), равной экономическому эффекту от инвестиций объемом х в увеличение интенсивности обслуживания на технической железнодорожной станции для параметров с = 10,

=1000.

Л = 1, Мо =-, k = -^-,Q -2 1000

Для достижения этой задачи предлагается как метод увеличения интенсивности обработки грузов в порту (в работе дана точная формула для определения уровня интенсивности обработки грузов в порту, необходимая для достижения конкретного среднего времени нахождения грузов в порту), так и метод изменения распределения грузов на судах - чем меньше дисперсия распределения грузов на судах, тем меньше среднее время нахождения грузов в порту. Данный метод иллюстрируется на примерах распределения с нулевой дисперсией и «сдвинутым распределением Пуассона».

В третьей главе «Методика разработки единого технологического процесса работы транспортного узла для обоснования параметров транспортно-логистических цепей (на примере станций Череповец-2 и Кошта Северной железной дороги и железнодорожного пути необщего пользования ОАО «Северсталь»)» модернизирована действующая методика разработки единого технологического процесса работы крупного транспортного узла, имеющего примыкающие пути необщего пользования. Для этого выполнена последовательность действий, представленных на рисунке 4.

Дана технологическая и эксплуатационная характеристика работы транспортного узла

Произведены расчеты технологических времен, связанных с подачей и уборкой вагонов на и с железнодорожных путей необщего пользования контрагентов ОАО _«Северсталь»_

> :

Рассмотрено информационное обеспечение ЕТП транспортного узла

Сделан поэлементный расчет летних и зимних технологических сроков оборота по выделенным категориям и назначениям вагонопотоков и на подачу и уборку вагонов и накопление составов маршрутов по выделенным категориям и назначениям вагонопотоков

Обозначены методические принципы | определения технологических сроков | оборота вагонов на железнодорожном пути I необщего пользования ОАО «Северсталь» I

Произведен расчет размеров грузовых и вагонных потоков и коэффициентов неравномерное ти

Рисунок 4 - Методика разработки единого технологического процесса работы крупного транспортного узла, имеющего примыкающие пути необщего пользования

Разработанная методика апробирована на примере железнодорожного узла, образуемого станциями Череповец-2 и Кошта Северной железной дороги с примыканием путей необщего пользования, принадлежащих ОАО «Северсталь». На рисунках 5 и 6 представлен план формирования поездов, обеспечивающих продвижение немаршрутизированных вагонов по отправлению и по прибытию на комбинат.

Рисунок 6 - План формирования поездов (прибытие)

Интервалы подачи вагонов на железнодорожный путь необщего пользования ОАО «Северсталь» (1ПоД) вычислены исходя из условия их равномерного зачисления на комбинат (интервала 1рав) и перерабатывающих способностей имеющихся грузовых фронтов (интервала 1грфр). Величина интервала подачи вагонов должна удовлетворять следующему условию (16):

^раен. — ^под. — ^гр.фр. (16)

Расчет интервала подачи вагонов по условию их равномерного зачисления был произведен по следующей формуле (17):

, 24

рат. „ , (17)

сост.

где Ncocm — суточное число составов с данным родом груза, прибывающих в адрес комбината, с учетом соответствующего коэффициента неравномерности —К11ер

Интервал подачи вагонов по перерабатывающим способностям имеющихся грузовых фронтов определялся следующим образом (18):

Т _ ^nod.Unoó + ^гр.ап.

■рфр --Тг-, (18)

грфр

где Кпод - число подач прибывших с одним составом вагонов на грузовые фронты;

Код. — среднее технологическое время, необходимое для производства одной подачи вагонов на грузовой фронт (включая время простоя из-за враждебности маршрутов и, при наличии одной бригады осмотрщиков, время осмотра вагонов перед подачей на фронт), час;

¡гроп. — среднее технологическое время, необходимое для осуществления грузовой операции с вагонами на фронте, час;

1у0 — среднее технологическое время, необходимое для производства одной уборки вагонов с грузового фронта (включая время простоя из-за враждебности маршрутов и, при наличии одной бригады осмотрщиков, время осмотра вагонов после выполнения грузовой операции), час;

Кгр.о,,. — число имеющихся на комбинате грузовых фронтов, специализированных по данному роду груза.

Параметры 1под , 1,-р„„ и ¡}.б были определены графически из построенных суточных планов-графиков работы станций ОАО «Северсталь».

Для выделенных родов грузов, прибывающих не в маршрутах, расчет интервала подачи был выполнен только по наличной перерабатывающей способности грузовых фронтов. Для прочих родов грузов, прибывающих не в маршрутах, интервал подачи рассчитан по условия их равномерного зачисления на комбинат.

Суточные максимальные перерабатывающие способности, используемые при расчетах по оптимизации логистических цепей (19):

/под- (19)

где ш - состав маршрута, вагонов.

В четвертой главе «Организация работы транспортного узла на основе мультимодального логистического центра» рассмотрена проблема организации работы транспортного узла на основе мультимодального логистического центра.

Выявлены социально-экономические эффекты от создания сети логистических центров на базе транспортных узлов:

1. Укрепление экономических связей между регионами России.

2. Повышение политической целостности нашей страны.

3. Развитие промышленности районов тяготения МЛЦ.

4. Повышение политической роли России в мире.

5. Стимулирование внешнеэкономических связей.

При этом повышается устойчивость транспортных связей, интеграция регионов Российской Федерации между собой, и интеграция страны в целом в мировой рынок, стимулирования внешней торговли. МЛЦ должны стать точками экономического роста, стабилизации экономики страны, источником новых рабочих мест. В конечном счете, результатом будет возрастание экономической и политической роли России в современном мире.

Исследованы интеллектуальные системы управления вагонопотоками в транспортных узлах (ЭТРАН, ДИСПАРК, СИРИУС и др.). Рассмотренные системы должны быть интегрированы в систему управления МЛЦ, что позволит повысить эффективность работы логистических центров за счет более рационального использования производственных мощностей, оперативного планирования и прогнозирования спроса на перевозки, согласования работы видов транспорта.

Исследованы перспективы создания сети МЛЦ в Российской Федерации. Системное решение поставленной задачи предусматривает развитие транспортных узлов и транспортно-логистических центров не только в местах существующей концентрации грузопотоков, но и в узлах оптимизированной сети товародвижения, включающей новые транспортные связи. Создание в зонах тяготения к российской части МТК сети МЛЦ и формирование на их основе региональных и межрегиональных логистических транспортно-распределительных систем, наряду с обеспечением высокой эффективности в системе грузо- и товародвижения, будет сопровождаться значительным мультипликативным эффектом, который будет проявляться в других отраслях экономики региона и страны: в строительном комплексе; в сфере оптовой и внешней торговли; банковского и производственно-технического обслуживания; производстве оборудования для терминалов, контейнеров и подвижного состава; развитии региональных рынков товаров и услуг; информационных и телекоммуникационных систем и, в конечном итоге, - в увеличении валового регионального продукта (ВРП) и валового внутреннего продукта (ВВП) страны.

Заключение

1. В результате реализации структурной реформы железнодорожного транспорта Российской Федерации сформировался достаточно эффективный конкурентный рынок предоставления операторских и экспедиторских услуг, включающий как мелких игроков, так и крупные компании, выделенные в ходе реформы из состава ОАО «РЖД». Участники рынка выдержали испытание кризисом 2008-2009 гг., имеют четкое видение стратегических перспектив. Представляется, что в современных условиях действующим игрокам данного рынка вполне по силам задача выхода на новый уровень обслуживания клиентов на основе мультимодальных технологий и логистического взаимодействия в транспортных узлах.

2. В настоящее время особенно остро стоят проблемы взаимодействия железнодорожного и морского транспорта в морских портах и на подходах к ним с целью повышения качества транспортно-экспедиционного обслуживания, повышения привлекательности нашей страны для международного транзита. Для этого необходимо:

— привести в соответствие нормы Законов о морских портах и Устава железнодорожного транспорта для того, чтобы определить статус оператора морских терминалов (стивидоров), принять Законы о транзите и о смешанных сообщениях, регламентирующие взаимодействие организаций железнодорожного и морского транспорта;

- создать систему мультимодальных логистических центров на базе крупных припортовых станций, обслуживающих нескольких операторов морских терминалов и владельцев путей необщего пользования в виде компаний с участием заинтересованных в их работе партнеров.

Это с одной стороны позволит решить необходимые вопросы взаимодействия, а с другой собственники данных центров будут заинтересованы в их развитии с вложением необходимых средств, так как успех их работы напрямую связан с работой МЛЦ.

3. Дальнейшее комплексное развитие морских портов и предпортовых станций возможно на основе создания совместных предприятий, с участием видов транспорта, представленных в данном узле. Привлечение стороннего капитала возможно также за счёт акционирования создаваемого совместного предприятия и размещения акций на фондовых рынках. Подобный подход представляется весьма

привлекательным, поскольку позволяет привлечь потенциально значительные дополнительные средства частных инвесторов в построение инфраструктурных объектов, повысить уровень согласованности работы видов транспорта в транспортном узле.

4. Исследована проблема оптимизации оборота вагонного парка, а также предложены меры, принимаемые в настоящее время в этой сфере. Отмечено, что самый значительный вклад в полное время оборота вагона вносит обслуживание на технических станциях в транспортных узлах, что приводит к необходимости рассмотрения задачи сокращения времени обслуживания вагона на технической станции.

Данная задача рассмотрена с точки зрения теории массового обслуживания. Предложена модель работы железнодорожного транспортного узла как системы массового обслуживания типа М/М/е/да с дополнительными стоимостными характеристиками. На основе анализа данной модели построена задача оптимизации инвестиций в сокращение времени обслуживания вагона в узле через увеличение интенсивности обслуживания и предложены методы ее решения.

5. Предложены методы создания совместных железнодорожно-морских предприятий с участием разных видов транспорта в транспортных узлах приводят нас к естественной задаче оптимизации работы морских портов, являющихся интермодальными транспортными узлами, в которых одновременно связаны морской, железнодорожный и автомобильный транспорты.

Задача оптимизации взаимодействия различных видов транспорта решена на основе теории массового обслуживания в рамках модели системы массового обслуживания типа А/1Л1/М/1/<х> на основе критерия достижения предпочтительного уровня обслуживания, которым является достижение желаемого низкого среднего времени нахождения грузов в порту.

Для достижения этой задачи предлагается как метод увеличения интенсивности обработки грузов в порту (причем дается точная формула для интенсивности обработки грузов в порту, необходимая для достижения конкретного среднего времени нахождения грузов в порту), так и метод изменения распределения грузов на судах — чем меньше дисперсия распределения грузов на судах, тем меньше среднее время нахождения грузов в порту. Данный метод иллюстрируется на примерах распределения с нулевой дисперсией и «сдвинутым распределением Пуассона».

6. Модернизирована методика разработки единого технологического процесса работы крупного транспортного узла и примыкающего подъездного пути необщего пользования для применения нормативов ЕТП в расчетах параметров транспортно-логистических цепей. Обоснован порядок расчета допустимых размеров грузопереработки, исходя из минимальных интервалов подачи составов. Таким образом, вместо расчета перерабатывающей способности грузовых фронтов применены показатели взаимодействия железной дороги и крупного пути необщего пользования в промышленно-транспортном узле в целом Методика апробирована на примере железнодорожного узла, образуемого станциями Череповец-2 и Кошта Северной железной дороги с примыканием путей необщего пользования, принадлежащих ОАО «Северсталь». Предложенная методика может быть использована для оптимизации взаимодействия участников перевозочного процесса в других транспортных узлах.

7. Сформулированы методические основы функционирования мультимодапьного логистического центра (МЛЦ). Исследована организационная структура МЛЦ, проанализированы варианты строительства инфраструктуры МЛЦ. Выявлено, что в рамках МЛЦ возможная реализация следующих моделей участия:

• Основными потребителями комплексных логистических будут транснациональные компании и высокомаржинальные компании, обслуживанием которых займется логистический оператор.

• Российские производители и дистрибьюторы, а также сети будут ориентироваться на строительство собственных складов

• Небольшие региональные компании, а также торговые компании будут снимать в аренду складские помещения.

8. Проанализированы источники повышения эффективности управления транспортным узлом при создании логистического центра. Логистический центр обеспечивает снижение издержек при мультимодальных перевозках за счет улучшения взаимодействия с таможней (сокращения непроизводительных простоев флота в российских портах; согласования рабочего времени выполнения работ портом и таможней; исключения повторных таможенных досмотров судов при заходе во второй российский морской порт). Кроме того, МЛЦ обеспечивает ускорение прохождения экспортно-импортных и транзитных грузов через морские порты, сокращение объемов залежалых грузов, что снизит потребности в складских

площадях и приведет к увеличению пропускной способности перегрузочных комплексов.

9. Выявлены социально-экономические эффекты от создания сети логистических центров на базе транспортных узлов. При этом повышается устойчивость транспортных связей, интеграция регионов Российской Федерации между собой, и интеграция страны в целом в мировой рынок, стимулирования внешней торговли. МЛЦ должны стать точками экономического роста, стабилизации экономики страны, источником новых рабочих мест. В конечном счете, результатом будет возрастание экономической и политической роли России в современном мире.

10. Исследованы интеллектуальные системы управления вагонопотоками в транспортных узлах (ЭТРАН, ДИСПАРК, СИРИУС и др.). Рассмотренные системы должны быть интегрированы в систему управления МЛЦ, что позволит повысить эффективность работы логистических центров, за счет более рационального использования производственных мощностей, оперативного планирования и прогнозирования спроса на перевозки, согласования работы видов транспорта.

11. Исследованы перспективы создания сети МЛЦ в Российской Федерации. Системное решение поставленной задачи предусматривает развитие транспортных узлов и транспортно-логистических центров не только в местах существующей концентрации грузопотоков, но и в узлах оптимизированной сети товародвижения, включающей новые транспортные связи. Создание в зонах тяготения к российской части МТК сети МЛЦ и формирование на их основе региональных и межрегиональных логистических транспортно-распределительных систем, наряду с обеспечением высокой эффективности в системе грузо- и товародвижения, будет сопровождаться значительным мультипликативным эффектом, который будет проявляться в других отраслях экономики региона и страны: в строительном комплексе; в сфере оптовой и внешней торговли; банковского и производственно-технического обслуживания; производстве оборудования для терминалов, контейнеров и подвижного состава; развитии региональных рынков товаров и услуг; информационных и телекоммуникационных систем и, в конечном итоге, — в увеличении валового регионального продукта (ВРП) и валового внутреннего продукта (ВВП) страны.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

— в издания рекомендованных ВАК России:

1. Петраков, Г. П. Состояние и пути совершенствования взаимодействия участников перевозочного процесса в условиях реформирования на железнодорожном транспорте [Текст] / Г. П. Петраков // Транспортное дело России. -2009.-№8.-С. 3-4.

2. Петраков, Г. П. Проблемы рациональной организации движения грузовых поездов [Текст] / Г. П. Петраков // Транспорт: наука, техника, управление. — 2011. — № 11.-С. 8-10.

3. Петраков Г.П. Методологические основы функционирования мультимодального логистического центра [Текст] / Г. П. Петраков // Транспорт: наука, техника, управление. - 2013. - № 11. - С. 43 - 45.

4. Петраков, Г. П. Методология улучшения взаимодействия различных видов транспорта в морских портах [Текст] / Г. П. Петраков // Транспорт: наука, техника, управление. - 2013. - № 11. - С. 65 - 67.

5. Петраков, Г. П. Мультимодальные логистические центры: ожидаемый эффект [Текст] / Г. П. Петраков // Мир транспорта. - 2014. - №1. - С. 80-85.

ПЕТРАКОВ Геннадий Петрович

ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ С ДРУГИМИ ВИДАМИ ТРАНСПОРТА В ТРАНСПОРТНЫХ УЗЛАХ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫХ ЛОГИСТИЧЕСКИХ

ЦЕНТРОВ

Специальность: 05.22.08 — Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 12.12.2014 г. Заказ № 1047 Формат 60 X 90/16 Тираж 80 экз. Усл.-печ.л. —1,5

127994, Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, УПЦ ГИ МИИТ