автореферат диссертации по транспорту, 05.22.03, диссертация на тему:Параметры и сроки ввода в эксплуатацию спрямляющей линии применительно к условиям САР

НПС РФ

Московский Государственный Университет путей -соошения ШИИТ)

На правах рукописи

Налхиб Халид АльФариз

ИЛРЛНП'Ги И СТОКИ ВВОДА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ СЛРЯНЛЯШЕИ ЛЯШШ ПРИНИШТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ САР

ОЬ. гг. ОЗ. Изыскания и проектирование железных

дорог

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических паук

Иоскна - 1993

Работ» выполнена.в Московском Государственной Университете путей сообщения

Научный руководитель доктор технических наук профессор -

И.В.Турбин

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук профессор Б.А.Волков кандидат технических наук Л.А.Сакович

Ведущая организация - АО "Мосгипротранс" -проектно-изыска-. тельский институт транспортного строительства

Защита состоится "/.Т. в {л час.

на заседании специализированного совета Д,114,05.03 Московского Государственного Университета путей сообщения по адресу: 101475,ГСП,Москва,у«.Образцова 15 ауд. 17>}.у. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета

Отзыв на автореферат«заверенный печатью,просим направлять по адресу Университета

Ученый секретарь специализированного совета Д.114,05.03 профессор

Обшая характеристика работы

Актуальность темы. Актуальность темы диссертационного исследовании определяется тем. что оно направлено на решение важнейших проблей соверпенствования полигона железных дорог Сирийской Арабской Гесяу&пики (САР) за счет сооружения спрямляющих железных дорог. Это обеспечит существенное улучшение качества функционирования хеаеэвыг дорог и в первую очередь - сокращение вренени и стоимости доставки грузов и пассажиров, что повышает конкурентность железпих дорог в обшей транспортной системе страта. Это оЬсто»гельство может оказаться решающим при принятии решения о строительстве спрямляющих железных дорог, так как в САР существует н успеиаы работает достаго<шо разветвленная сеть автомобильных дорог шсокого класса, которая выполняет значительный объем перевозок.

Цепь рабо-щ. Целью работы является создапие н проверка ке-годики ойределенкя обаея техвнко-экономической целесообразности С(Х)руд*мпы сщ>янляюяей железной дороги, ее параметров и 01гтнадышх сроков ввода ее ц эксплуатацию.

Особенностью задачи авляется то. что спрямляющая железная дорога Еюспрштмает грузопотоки со своего района тяготения и тем больае. чем дучние условия перевозок предоставляет эта дорога споил клиентам.

Поэтому характер ц объем преястояшей работы спрямлягшей «елезаон дороги со шмгок зависит от ее эксплуатационных качеств.

- и-

а следовательно в от ее параметров, что существенно осложняет реаедие традиционных задач проектирования. Методика оценки и ПШП1Ш1 решений по проектированию спрямлявшей линии, в этих условиях должна позволять правильно учитывать эти взаиносвязашше {акторы. В этих условиях в качестве критерия оценки принимаемых реиеикй должна бить привата прибыль железной дороги.

Научдая новизна. В исследовании нредлохеи новый подход к вабору одткиадышх параметров спрямлявшей линш и сроков ввода ее в зксплуагадии. обеспечюзаээзях иаксинадьную прибыль аселез^ой дороги в дисконтированной Форме за расчетный период Т лет, в* райках которого рассматриваются все Факторы. влияюкие на проектирование слряиляюпей железной дороги.

Предлохена новая методика оценки часта грузопотока. отвяекаеиоЕ па спреиляшую железну» дорогу с конкурирующих видов транспорта в районе ее тяготения. Методика основана на лредЛоаенаой в работе функции предпочтения поведения клиента, которая построена ва сопоставлении стоимости и вреиеш1 доставки груза по проектируемой спрямляющей железной дороге и на копкурируивем автомобильном транспорте.

Практическое значение. Разработанная методика позволяет выбрать параметра спрягияБкей зелсзной дорога с целью повышения ее конкурентноспособности с другими видами транспорта, а такае определить оптимальный срок ввода ее в эксплуатацию, при котором ииеет не его максимальная прибыль келезной дороги за расчеты-* веркод.

Публдхации. По теме диссертации написаны две статьи автора.

_ Объев работы. Работа содержит 90 страниц наикнопненого текста, в тон числе 19 риелгков и списка использованнгой

латерэтгри, содержащего 49 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы и намечено основное направление исследования.

В первой главе рассмотрены особенности спрямляющих линий и проведен анализ нсследоваПий многих ученых по вопросам проектирования и эксплуатации параллельных транспортных линий, распределена грузопотока между ними и выбора параметров проектирует« железных дорог.

В закльчснии гааш сфориулированн следугяме задачи диссертационной работы :

- обоснование параметров спрямилакаей линии для повьшения ее конкурентноспособности с другими видами транспорта;

- ояределение оптимальных сроков ввода в эксплуатацию спряилясаей железной дороги. оптимальной части транзитного грузопотока, передаваемой с примыкаюшей линии и части местных грузов, отвлекаемой с автодорожного транспорта.

Вгораа глава посвяшена вопросам выбора технических параметров спрзиппкши лшмй. - руководящего уклона, полезной длили прненоотправочиых путей, расчетной пропускной спосопости. а таие масса грузового поезда для местных перевозок.

Ссноа нз особеаяостей спрпмлякзнх железных дорог является то, что кк загрузка слагается из двук частей - доли транзитного грузопотока ( сК ), передаваемой с основной линии и местного гргзопотокл с района тяготения спрямлясшей шгаии. В работе

рассмотрены разные доли (ос ) от О, г до О, б с шагом 0.2.

Для предварительной оценки отвлекаемого с автомобильного транспорта грузопотока ( / ), предлагается использовать экспертную процедуру, в. процессе которой потенциальному грузоотправителю, тягогегпеиг к терминалам спрямляющей линии, предлагается ответить иа вопрос :

"Какой вид транспорта вы предпочитаете при данном значении и соогногаенкл сгоиности и времени доставки вашего груза по железной н автомобильной дороге ?".

Обработка результатов такого экспертного опроса позволит-построить Функоно предпочтения спроса. Эта функция положена в основу дальнейших расчетов, связанных с выбором параиетров и сроков сооружения спрямлявшей линии.

В условиях рыночной экономики, . когда обьем работы проектируемой линии и ее привлекательность для клиентуры в сувестгвенной мере зависит от принимаемых решений, в качестве критерия принимается прибыль железной дороги, т. е. разность нежду доходами я всеми затратами.

Дисконтированная за расчетный период Т прибыль может быть для репеиия поставленной задачи определена как разность между доходами и затратам в дисконтированной Форме.

Доходи в дисконтированной форме определяются нз того ■ предположения, что полученный в ко|те первого года в результате работы системы "основная линия + спрямляющая линия" доход вложен в другу» отрасль или банк.

Доход Т>, возрастает во времени по закону сложных процентов, 1 £

т.е. будет в год / равен (1 *■ Е).

За расчетный срок Т обшая прибыль :

- 7-

Т-1 Г-2 г-*"

Если обозначить с? = (1 -»-'£ ) ^ где £ - величина аналогичная банковскому ссудному проценту.

то доход в дисконтированной Форме могло выразить в виде т и-Т)

(1)

ггаэ 7Э ( Ь » X , • ...Т) годовые доходы. получаемые от эксплуатация политопа гелезпнх дорог.

Гогса. есял спрямлякмя линия вводится в эксплуатации в год £ . го доход, о гшскопткропанноа Форме от эксплуатации полигона, сосгогсгсго из есиоввоЯ скгествуюиек шии и вновь построенной сзрвнляязей будет равен

т (Ь-Т) Т , и-Т) '

ъ + г м (г,

г

глг ' " годовые доходы па слзествуюяей л

спрямлявшей линиях. Сирахелке дзз затрат в гшскоппсрованной Форме п Т*

5 » Кя*'+£ к,-<з»

/\„ - стоимость сооружения спрямляюпей линии при

определениях ее параметрах.-К^ - стоимость усилении супествэтетеИ лгапш п рлкклп расчетного периода Т; - стоимость усиления спрямляющей л!гшш в ранках

гж:

периода ( Ь0 -Т ) : С^ г С^ ' эксплуатационные расходы на существующей и спрямляяаей линиях;

, ¿у - технически необходимые или экономически I а

рациональные сроки усиления существующей и спряидяхшей линий.

Тогда критерий - прибыль за расчетный период Т будет выражена

как

Задача выбора параметров спрянляюаей железной дороги' лпалогичяа такой же задаче для линии примыкания, но обладает некоторой спецификой, которая объясняется следующими требованиями:

- транзитные поезда долгим следовать по спрямляющей лилии без нзнелеяяя иас си;

. - расчетная пропускная способность должна бить равной или болыагй» чан пропускная способность существующей линии;

- полезная длина приеиоотлравочниз путей должна бить не иеныиа, чей на слиествтюаей линии:

- руководящий у1сл0и. и нестиая весовая норна являются кезависниыии параметрами.

За искодное решение целесооразно предать вариант, параметры которого совладают с параметрами сушествуюаей линии. Лая этого варианта определяется прибыль ( П0). Для полученного полигона с . определенными значением передаваемого на спрякляешую лини» грузопотока определяется критерий - прибыль в пределах всего полигона в дисконтированной Форме при варнанпшх значениях нории пассы частого грузового поезда

Затем варьируется величина руководящего уклона сирянлпюаей

велезной дороги в большую и меньшую сторону.

После анализа результатов делается следующий шаг в сторону увеличения лрибшш и эта процедура прололяается до тех. пор, пока не будет достигнут максимум прибыли. Такая процедура, используюшая принципы направленного попска, стала возможной потону, что в результате нпогочисяегашх расчетов подтвердилось предположение о том. что Функции П { ) н П ( ) унимодальны и инеот ггаксямт

Лд основании сформулированных вьпе положений разработан алгоритм олределен:;я параметров спрякляюпей линии, структурограмиа которого приведена на рис. 1.

Реализации этого алгоритма позволила установить некоторие закономерности и определить степень влияния каждого параметра па шх.'д стокзу» прибыль. Использовал не преялодешюй'нетодики откпшлет созногдость выработать некоторые рекомендации, позволяющие на г.мллроаспюН стадкн, располагая только самыми предварите лишни даихыки, установить целесообразность сооружения спрямляюаей лиши.

При предварительном решении задачи о целесообразности сооруьениа спрммясжй дкнии вайю знать не только абсолютные зяачеикя поллзеной прибыли. по и ее величину па ¡сахдлэ затраченнэтэ денежную единицу, т. е.

О - Л

эл - 1Г <5)

' Если • строительство , спгяндяхжей лшпш

нецелесообразно. Здесь в роли £ можно прш!инать банковский

ссудной прозрит. >

■ Ргуг".:» елхтен показателем, оягеделягЕИН целесообразность сооружении еярпнлтолей липки является соотношение длил спрянляизей

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Прибыль для исходного варианта -По (фородла 4 )

Для всех г? »начиная с наиышдазэго

Для всех О,, , начиная с меньшего

Для всех изменений числа секций

Прибыль для теадзго варианта -(фор'дула А )

Относительное изшшиио прпСлгш л /¡¿-¡¡С . лП ' По , ~ . я0

Да Нот

менять парам. печать % Д-

Печать Пк,аж , дтак , параиэтри

Рис.ЬСтруктурограмна дабора параметра» спрямляющей лини« .

- и

0Л 0,3 0.4 од 05 0.7 0.8 &5 1-0

Pite.2.И определения целесообразности еооруконил спрлиллвцвй ЛИНИИ при помоем онализа соо7копения длин спрлмляйщрЛ и еуцестпувчоА as-леэнмх дорог.

лннии и супесгштошей линии. На рис. г показана экономическая целесообразность сооружения спрямляющей линии.

Пхггья г лапа нос смена определенна оптимального срока ввода в эзгеплуатаяню спряпляшсй железной дороги по критерию прибыли с учетом необходимого усиления как спрямлявшей, так и супествуюией яелезпой дороги при разных значениях передаваемой части груз [лютокд с основной (супестпукшсй) линии на спрлкляюаую.

При рснепии поставленной задачи, используя идеи динамического програмняропания. в силу сложности н специфики задачи оказалось необходимым пр|вменить некоторые упропашие приемы.

Учитывая сравнительно небольшие по .абсолютной величине грузопотоки, характерные для келезных дорог СЛР, набор усиливающих мер ограничен всего дхгжя-трекя.

На сггрянласшей железной дороге п пределах расчетного срока сравнения вариантов Т. учитывая падлекакий выбор ее параметров, мохло ограничиться даже одним этапом усиления.

Втор;ш специфическая особенность поставленной задачи состоит в тон, что усиление линии погашает не только ее производительность, по к конкурентноспособность за счет улгчаешш качества Функционирования железной дороги, и в перцу» очередь из-за сокргяепия времени доставки грузов и пассажиров, что по принятой система учета этих Факторов соответствует больонл пиачеп;1п!'. коэффициента отвлечения грузопотока с ¿:онкуриругжяк видов транспорта.

Это обьстош-ельстео пе позволяет применить дли решения данной задачи •грддкзиошшэ методику определен!« лкоионичосюг рапионалышх сроков пер(?20Да (ЭГС).

Х!лн определения оптии.шыгы/. сроков ввода в эксплуатации

слрпнпякяей железной дороги в качестве критерия принимается такде как при выборе параметров прибыль железной дороги в днекентароваинея 1орне. определяемая по сиене:

■п - Ф ~ <*~Т) ТГ< £ - ь & а-Т) Л I + Ф (Ь-Т) Ь, ■}

• - к;**.иг*-

т

■ - - х.г

(6)

где:

1'

годегие доходи па сутаствукхгД лглпш ла каждо?> нз гозмоагиых трек состояния; С^.- > ' зюгплуагапзюпгше расходы на суяестнуссёй линии на казлол из трех воэногниз состояний; 1 ' " годоике дохода на спрянлтопей лапка на ключом из двух • / везмохтаг ее состояниях;

^Н ' 1 ' эксплуатационные мсяоди на слряндгюяей ' ' .гмшии на н:; дпгк со возлокиык состояниям; .'\2 ~ стоу^сс гь перехода из одт.ого состояние в другое для сутестпуюаеЛ ЛИНИИ;

/

К, - стс;мост!> усиления спрянляызей лшг.га; I л

срога: аерехопов из одного состояния в другое для суаествг-хгей линю:;

- срок перехода из первого состояния во второе для спрянляизей линии. ,

Годовой дояод определяется Формулой

О = Оде-Ос- }-03 (7)

где О-^ - стоимость доставки .1 т груза негду терминалами спрпилпютей нелезиой дороги.

Реализация расчетов по Формуле (6) в пирокон диапазоне искодных сашы:; выполнена на персональной компьютере по блок-схеме, приведенной па рпс. 3.

Одни из полученных характерных результатов приведен иа рнс, где показана функция /7 ( ). т. е. зависимость прибили в дисконтированной Форме от сроков ввода спрянлшлой келезноЯ дороги в эксплуатации. Линии иа рис. 1- соответствуют разный колян передачи транзитного потока ил сирямляшую лншно.

Скачок при с( = О, О объясняется усилением лишаь что в свою очередь улучзшло условия эксплуатации и привлекло доцомштелыгло клиентуру в соотвотстиш! с принятой концепцией предцочтешш.

V четвертой главе проведена экспериментальная проверь методов и выводов, получении:; во второй и третьей гласаг,

В качестве исходных дашгаа принята величины. наиболее Слизко соответствующие реальным условиям проегаировашш железной дороги Палыщра-Дер-Ээ-Зор в САР. Эта лшши относительно сусестпукжсго аполйгоиа кояет рассматриваться, как спряилшкаая.

13 данной коикрешим примере, как для гшОора руководящего уклона, гак и при определении нестиоЛ исковой иоркы предпочтение отдано реиеии», которое дало ябсомУПшА иакошуи прибыли за расчетный период. Таким решением окапался вариант с руконодмиик

исходные данные

для То" Ф до конца расчетного срока т*

• ДЛЯ С< = 0,2 до 0,3 о ш'агоы 0,2

определить технически срока перехода

/на сугаестзувщей , Т^ и спряшявцэЗ Т, ЛИНИЯХ/

нет" ------- Тл > Тр Уда

да* ТЕ = ф до т<

----- /¿а

для Тр =ТЕ-Н до Та

определкть прийнль на существующей к.д. [

определить МА2.П<

нет ----- Тк

нет ~~ " "———■- Т/

Для Т., = То ДО Т4'

определить прнбкль на спрямляизей з.д. П^

определить МАХ. П^

ЮТ. П = ;,1АХ. П1 + МАХ. Ид.

нарисовать грз£зческп зазнсш/.ость Ш2.П от Т*

рассмотреть осноаняз Факторы .алаякда» на МАХ. П ■

и на То / » » Т ' игашо,|Ь ссоруг'.шш!

I кы спряшясщой лиши /

Рис.3.Блок-схема программы определения прибыли г дисконтированной форме о зависимости от сроков ввода в зксплуптгцио спрлиляадей

линия

-•- чЩ.пг!

7i.wri

Рис.4.Зависимость привили еслозной дороги 0 дисконтированной г} о ряс от срока, ввода с эксплуатации спряиляацей линии

-

уклоном, равнин 6 У», с одной секцией локомотива ( fi =1) и массой местного грузового поезда для перевозки грузов внутри спрянляюоей линии, равной 2000' т.

Используя предложенную в главе 3 пастояпей работы методику определения радяоиального по ¡cpirrepias прибили за расчетный период з дисконтированной Форме ралиопального cpoica ввода спрянляюпей дипии в эксплуатацию, получено, что линия Плльиира-Дзр-Эз-Зор должна бить достроена в кратчайшей срок, так как с отдалепиен ввода ее в действие суммарная прибыль : за расчет:ой период .уиеньпаегся.

Осповкые выводы

1. Pesemie постамент" я работе задач выбора параметров :i оптюадьк.тх сроков ввода з оксплгатащи) слряклякетп: линий базируется на достихеиляг транспортной наук: п в перпуи очередь па пгсслгдопзсняг, поеппяешшк проектировагцгаэ и уешешш параллельных ллшй.

2. iî качестве кр-.ггерия для принятия решений вцбрана прибыль хелезной дорога, так ш будуттай объем ее работа, а следовательно я ее докелл зависят от качества Фуиютопиросапия и в конечном счете от параигтроо и технических г.арлктор:хткг. спрпмлякаей линии.

3. Специфика :'з.а'Г! определяет подход к ы;бору параметров спрянлясзей линии. Задача сводится в этой случае к выбору руксводляего уклона и местной весовой нормы. Принятие для еврянлпгшей линии руководящего уклона, отличного от руководящего уклона сукестзуеаей линии целесообразно только при больхих грузопотокле и-значительной его до^е, огклопяекей на спренлягеу»

лилию.

4. Местная погмл нассы поездов мало зависит от руководящего

♦

уклона снрянляюшей линии, и должна бить, как показали результаты исследований, меньше, ч^м транзитная . От выбора нассы местных поездов зависит конкурентноспособность спрямляюшей линии и доля грузов, отвлекаемых с автомобильного транспорта.

П. Анализ покапал, что в большинстве случаев и при грузопотоках, характерных для САР, экономическая целесообразность сооружения спрямлпюгаей линии возникает, когда стоимость ее сравяитглтьно певеликл, а соотношение длины спрямляюшей и суп ее глухие« линии п границах терминалов спрямляющей линии не превышает всли*вши 0,60 О, 65.

б. Исследование показало, что суиествует оптимальный по критерию дискогггигованной прибыли срок впода и эксплуатацию спрямляюпей линии, который для условий, характерных для СЛГ составляет 5-10 лет и во многом зависит от доли грузопотока, передавленого на иее и количества грузов, отвлекаемых, с конкурентных путей сообщения.

Т. ГШнянке длины и стоимости строительства спрямляюаей линии на опгималышй срок ввода со в эксплуатацию особенно велико. При значительных стоимостях строительства оптимальный срок ввода линии отодвигается за пределы рассматриваемого расчетного периода.

8. Разработанные в исследовании истоды и алгоритмы, реалюовашше на персоиальпом компьютере, позволяют учитывать все многообразие взаимосвязанных, а иногда и противоречивых Факторов, от которых зависит решение важных для САР вопросов развития сети железных дорог путем сооружения спрпмлпюсих линий.

Основные полохения диссертации опубликованы в работах.

1. Надзсиб Альфариз. К вопросу . проектирования спрямляющих и дубдируюшнх нелез'нодорохных линий в САР. Моск. ин-т инж. аел. дор. трансп.. И. . 1992. 6 с. Деп. в ЦНИИТЭИ НПС.

2. Надхиб Альфариз. К вопросу проектирования спрямляющих яелезши дорог в условиях САР. (Хабаровский ин-т инж. жел. дор. транспорта. - Хабаровск. ХабИЮТ. - 1992, с. 57-61.