автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Развитие методов управления перевозочным процессом в условиях рыночной экономики и реформирования железнодорожного транспорта

На правахубукопи!

ШЕНФЕЛЬД КОНСТАНТИН ПЕТРОВИЧ

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОЧНЫМ ПРОЦЕССОМ В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ И РЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Специальность: 05.22.08 — Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

"Iс ПАЙ 2014

Москва-2014

005547844

005547844

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»),

Научный консультант: Сотников Евгений Александрович, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Дмитриенко Алексей Васильевич, доктор технических наук, профессор, кафедра «Управление эксплуатационной работой» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет путей сообщения», профессор.

Владимирская Ирина Петровна, доктор технических наук, ЗАО «Аналитические и управляющие системы на транспорте «Транспортный алгоритм», заместитель директора.

Негрей Виктор Яковлевич, доктор технических наук, профессор, учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта», первый проректор.

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

Защита состоится 10 июня 2014 года в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.005.07 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9, аудитория 2505.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИТа.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью организации (в двух экземплярах), просим направлять по адресу университета.

Автореферат разослан 24 апреля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 218.005.07 д.т.н., проф.

Горелик А.В.

Общая характеристика работы

Актуальность исследуемой проблемы. В результате перехода страны в 1990-е годы к рыночной экономике и проведения с начала 2000-х годов структурного реформирования в работе российских железных дорог произошли коренные изменения. К 2010-2012 гг. в основном определились новые условия функционирования и структура управления в ведущей транспортной отрасли России, что существенно отразилось на выполнении основной производственной функции ОАО «РЖД» - организации перевозочного процесса и управления им.

В результате приватизации вагонов ~ 1 300 собственников владеют 95% всего парка грузовых вагонов, обращающихся на сети железных дорог общего пользования. Использование приватных вагонов организуется множеством операторов, примерно 100 из которых имеют в управлении 1 000 вагонов и более. Это привело к изменению системы организации вагонопотоков, методов планирования и нормирования эксплуатационной работы.

В ОАО «РЖД» реализована модель управления по видам бизнеса с формированием вертикально интегрированных дирекций управления движением, тягой, инфраструктурой и сбытом. Здесь еще требуется определение рациональных территориальных схем организации бизнес-единиц.

Реальное развитие рыночной экономики изменило географию грузопотоков с увеличением доли перевозок экспортных грузов. Это вызвало концентрацию грузовых перевозок на наиболее напряженных направлениях сети - Кузбасс-Северо-Запад, Кузбасс-морские порты Юга, Транссиб. Для повышения их провозной способности требуется дальнейшее увеличение массы и длины грузовых поездов.

Следствием перехода к рынку стал рост неравномерности предъявления грузов к перевозкам. Это необходимо учитывать при перспективном планировании развития пропускных, провозных и перерабатывающих способностей инфраструктуры и в текущей работе.

Отставание нормативно-правовой базы и методов управления от новых условий эксплуатации стало одной из причин существенного снижения в 2011, 2012 годах уровня выполнения качественных показателей перевозочного процесса, таких как участковая скорость, среднесуточный пробег вагона и других.

Глубокие изменения в работе железных дорог требуют адекватных решений в области технологии и управления. При этом целый ряд традиционных положений организации эксплуатационной работы перестал отвечать предъявляемым технологическим требованиям.

Актуальность исследования определяется тем, что в нем научно обоснованы и разработаны новые положения организации эксплуатационной деятельности, соответствующие современным условиям выполнения перевозочного процесса на железнодорожном транспорте.

Объектом исследования являются технология и система управления перевозочным процессом при переходе страны к рыночной экономике и структурном реформировании российского железнодорожного транспорта.

Целью исследования является обоснование новых решений и развитие существующих методов управления перевозочным процессом в принципиально изменившихся условиях работы российских железных дорог при их структурном реформировании и переходе страны к рыночной экономике, обеспечивающих повышение эффективности основной деятельности железнодорожного транспорта общего пользования.

Для достижения данной цели в диссертации решены следующие задачи.

1. Выявление и анализ основных особенностей организации эксплуатационной работы российских железных дорог в новых условиях, требующих изменений в нормативно-правовой базе, технологии и методах управления перевозочным процессом.

2. Разработка новых положений организации перевозочного процесса в части:

— обоснования нового основного комплексного качественного показателя перевозочного процесса в области грузовых перевозок в условиях работы с приватным вагонным парком;

— развития методов месячного технического нормирования эксплуатационной работы в условиях перехода к практически непрерывному планированию отправления грузов с возросшей неопределенностью плановых вагонопотоков;

— развития методов организации порожних вагонопотоков при множественности операторов подвижного состава;

— обоснования новой методики расчета нормативных сроков доставки грузов в условиях повышения ответственности перевозчика в конкурентной рыночной среде.

3. Определение условий повышения провозной способности основных грузонапряженных направлений при решении задачи дальнейшего увеличения массы и длины грузовых поездов.

4. Определение новых характеристик неравномерности перевозочного процесса в условиях рыночной экономики, влияния этого фактора на потребную пропускную способность линий.

5. Разработка предложений по территориальному устройству подразделений бизнес-единиц производственного блока ОАО «РЖД» на основе технологических критериев, соответствующих современным условиям организации перевозочного процесса.

Методы исследования основаны на системном анализе производственных процессов, положениях теории вероятностей п математической статистики, теории больших систем, методах линейного и динамического программирования, теоретического обоснования установленных аналитических зависимостей для расчета эксплуатационных показателей перевозочного процесса.

Новизна научных положений, выносимых на защиту

1. Системно определены основные особенности выполнения перевозочного процесса на российских железных дорогах в условиях перехода страны к рыночной экономике и реформирования железнодорожного транспорта, связанные с: переходом на работу с приватным вагонным парком при множественности операторов; повышением ответственности перевозчика в рыночной среде за качество своей продукции; ростом неопределенности плановых вагонопотоков; концентрацией грузопотоков на протяженных направлениях с необходимостью увеличения массы и длины грузовых поездов с обеспечением повышения провозной способности участков; повышением уровня неравномерности перевозочного процесса в связи с ростом уровня неравномерности (годового, месячного, суточного) предъявления грузов к перевозкам; реализацией модели управления перевозочным процессом с вертикально интегрированными дирекциями производственного блока ОАО «РЖД». При этом, технология, методы и система управления перевозочным процессом должны быть приведены в соответствие сложившимся новым условиям.

2. Обосновано введение в практику планирования, нормирования и оценки работы железных дорог нового основного комплексного показателя качества перевозочного процесса «скорость продвижения вагона», соответствующего сущности и смыслу задач, решаемых в производственной деятельности железнодорожным транспортом общего пользования при работе с приватным вагонным парком.

3. Обоснована необходимость определять качественные нормативы месячного технического плана эксплуатационной работы с использованием методики «норма-право», а при подведении итогов использовать показатель «приведенное качество работы», позволяющий четко ранжировать региональные дирекции движения по качеству эксплуатационной работы, повышать мотивацию работников при выполнении плановых заданий.

4. Разработана и предложена новая методика расчета нормативных сроков доставки грузов, позволяющая привести нормативные сроки в соответствие реальным условиям движения отправок по различным маршрутам сети ОАО «РЖД».

5. Установлено наличие фактора неодинакового времени следования (НВС) отправок по одним и тем же маршрутам, учет которого на основе двухэтапного оперативного планирования обеспечения заявок на погрузку порожними вагонами позволяет повысить качество выполнения таких заявок.

6. Определены условия повышения провозной способности грузонапряженных направлений при увеличении массы и длины грузовых поездов, выполнение которых обеспечит изменение негативной тенденции последних десятилетий — снижения доли освоения прироста перевозок за счет увеличения массы и длины грузовых поездов.

7. Определены новые характеристики неравномерности перевозочного процесса в условиях рыночной экономики, позволяющие правильно учитывать колебания поездопотоков при определении потребной пропускной способности участков и станций.

8. Разработаны методические положения и даны предложения по концентрации управления перевозочным процессом с определением: рационального количества управляемых структур по уровням и звеньям вертикально интегрированной Центральной дирекции управления движением, с обоснованием учитываемых технологических критериев при выборе границ региональных полигонов управления.

Достоверность и обоснованность полученных научных выводов подтверждаются соответствием разработанных теоретических положений и результатов расчетов практике эксплуатационной работы железных дорог в новых условиях с практической реализацией предложений, глубоким анализом работы сети железных дорог с получением и использованием обширных статистических данных.

Практическая значимость результатов заключается в том, что использование обоснованных в исследовании предложений позволяет по рассмотренным важнейшим направлениям эксплуатационной деятельности привести технологию, методы и систему управления перевозочным процессом в соответствие условиям работы железных дорог, сформировавшимся при переходе страны к рыночной экономике и структурном реформировании. Это позволит повысить качество основной деятельности российского железнодорожного транспорта общего пользования, получить технико-экономический эффект.

Реализация полученных результатов.

Разработанные в исследовании предложения нашли внедрение:

— в «Едином сетевом технологическом процессе железнодорожных грузовых перевозок», утвержденном первым вице-президентом ОАО «РЖД» В.Н. Морозовым распоряжением от 28.12.2012 г. № 2786р;

— в распоряжениях первого вице-президента ОАО «РЖД» В.Н. Морозова от 21.10.2011 г. № 2271р и от 15.06.2013 г. № 1414р, в которых использованы предложения по введению нового показателя качества перевозочного процесса «маршрутная скорость грузового поезда»;

— в распоряжениях президента ОАО «РЖД» В.И. Якунина от 05.04.2012 г. № 685р и первого вице-президента ОАО «РЖД» В.Н. Морозова от 12.09.2012 г. № 1838р по образованию центров управления тяговыми ресурсами (ЦУТР), в которых в качестве территориальных границ ЦУТР в основном приняты предложенные в исследовании границы региональных подразделений ЦЦ;

— при перспективном планировании повышения массы и длины грузовых поездов;

— у операторов подвижного состава при планировании обеспечения заявок на погрузку массовых грузов с реализацией двухэтапного планирования направления порожних вагонов;

- на Западно-Сибирской и Красноярской железных дорогах при обеспечении погрузки на основе консолидации вагонных парков операторов подвижного состава.

Апробация работы. Полученные результаты рассматривались:

- на конференции «ВНИИЖТ - транспорту. Научные проблемы технического развития железнодорожного транспорта», Москва, 2008 г.;

- на III конференции «Энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте - инвестиции в будущее», Москва, 2008 г.;

- на технических совещаниях в ОАО «РЖД» с участием центральных дирекций управления движением и инфраструктуры, Департамента технической политики, Дирекции тяги, Москва, 2011-2012 гг.;

- на Международном семинаре Россия-ЕС по исследованиям в области железнодорожного транспорта, Москва, 2012 г.;

- на секции «Совершенствование перевозочного процесса» Научно-технического совета ОАО «Российские железные дороги», Москва, 2012 г.;

- на Международной научно-практической конференции «Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе», Новосибирск, 2012 г.;

- на объединенном заседании секций «Локомотивное хозяйство» и «Совершенствование перевозочного процесса» Научно-технического совета ОАО «РЖД», Москва, 2013 г.;

- на научно-практическом семинаре в рамках Международного научно-технического комплекса (МНТК) «Инфраструктура и технологии перевозочного процесса», Москва, 2013 г.

Публикации. Список из 29 опубликованных работ по теме диссертации приведен в конце автореферата, в том числе 16 работ в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7-ми глав, заключения (общие выводы), списка использованных источников и 5-ти приложений. Общий текст включает в себя 286 страниц, 39 рисунков, 38 таблиц.

Содержание работы

Во введении определены наиболее важные изменения в работе российских железных дорог, произошедшие в результате перехода страны в 1990-е годы к рыночной экономике и принятых в начале 2000-х годов решений о реформировании железнодорожного транспорта. Установлена объективная необходимость приведения технологии, методов и системы управления перевозочным процессом в соответствие новым условиям.

В первой главе представлен анализ основных особенностей выполнения перевозочного процесса в условиях рыночной экономики и реформирования железнодорожного транспорта. Выполнена постановка проблемы.

В 2004-2012 гг. был осуществлен переход российских железных дорог к работе с приватными вагонами. Создание условий для массовой закупки вагонов позволило привлечь инвестиции в размере около 400 млрд. руб. Это существенно выше тех ресурсов, которые могло бы выделить ОАО «РЖД» на обновление вагонного парка. К 2012 г. парк вагонов российской принадлежности, используемый для перевозок грузов на инфраструктуре ОАО «РЖД», увеличился примерно на 200 тыс. вагонов. Однако, из-за несоответствия системы управления новым условиям допуск приватных вагонов на эту инфраструктуру осуществлялся фактически без учета возможностей емкости путевого развития станций. Рациональное соотношение вместимости путей и количества размещаемых на них вагонов, равное фГаи = 3^-4, к середине 2012 г. было существенно нарушено на большинстве железных дорог, что повлекло за собой значительное увеличение задержек поездов на подходах к станциям, замедление маневровой работы.

Принципиально изменилась система планирования отправления грузов. С принятием в 2003 г. нового Устава железнодорожного транспорта был фактически осуществлен переход от месячного планирования перевозок грузов, по существу, к непрерывному приему заявок, что резко повысило неопределенность месячных плановых вагонопотоков — необходимых исходных данных для организации вагоно- и поездопотоков в системе технического нормирования эксплуатационной работы. При наличии большого числа (более 1 ООО) операторов подвижного состава изменились условия работы с порожними вагонами. В целом, приватизация вагонов привела к необходимости изменения правовых, технологических и нормативных условий обеспечения перевозочного процесса. При переходе к рыночной экономике изменились: структура грузопотоков с увеличением за последние 20 лет с 44,1% до 67,6% доли массовых грузов с высокой статической нагрузкой; направления следования вагонопотоков с увеличением за тот же период погрузки на экспорт через морские порты в 9 раз; дальность перевозок грузов, которая для каменного угля возросла в 2 раза, нефти и нефтепродуктов в 1,4 раза. Образовались грузонапряженные направления, необходимость наращивания провозной способности которых требует увеличения массы и длины грузовых поездов.

Переход к рыночной экономике вызвал к действию новые экономические причины неравномерности образования грузопотоков. Теперь отправление грузов стало выполняться не по месячному плану, а на основе непрерывного планирования перевозок множеством операторов с учетом складывающейся рыночной конъюнктуры. В этом случае можно ожидать более частого образования сгущений вагонопотоков и поездопотоков. Значительно повысилась ориентация экономики страны на зарубежные рынки сбыта. Изменение мировой конъюнктуры спроса стало существенно влиять на неравномерность отправления грузов на российских железных дорогах.

В странах с рыночной экономикой для смягчения влияния различных видов неравномерности движения созданы значительные резервы пропускной.

провозной и перерабатывающей способности железных дорог. Загрузка российских железных дорог в 2 и более раза превышает аналогичный уровень загрузки железных дорог США, Германии и других стран.

В результате реформирования региональные структурные подразделения вертикально интегрированных бизнес-единиц производственного блока ОАО «РЖД» образованы на первом этапе в основном в существующих границах 16-ти железных дорог. Однако за последние десятилетия длина линий с электрической тягой увеличилась с 15-20% (начало 1960-х годов) до более, чем 50%, значительно - до 3-4 тыс. км удлинились участки обращения электровозов; сформировались грузонапряженные направления длиной до 5 тыс. км, на которых требуется единое управление продвижением потока грузовых поездов; новые информационные технологии при наличии цифровой сети связи на полигоне ОАО «РЖД» создали принципиально новые условия для концентрации управления перевозочным процессом. В настоящее время актуальна задача установления новых региональных границ бизнес-единиц.

Значительные изменения условий эксплуатационной работы на сети железных дорог ОАО «РЖД», произошедшие в последние десятилетия, требуют развития теории и совершенствования практики организации перевозочного процесса.

Основным документом, результирующим выполненные исследования и накопленный опыт по рассматриваемому вопросу, стал утвержденный ОАО «РЖД» в 2012 году «Единый сетевой технологический процесс железнодорожных грузовых перевозок» (ЕСТП). Его внедрение является важным этапом обеспечения соответствия технологии и методов управления в ОАО «РЖД» новым условиям выполнения перевозочного процесса. Большой вклад в развитие теории и практики работы железных дорог в условиях рыночной экономики и реформирования внесли специалисты и научные работники ОАО «РЖД», ОАО «НИИАС», ОАО «ВНИИЖТ», ОАО «ИЭРТ», Московского, Петербургского, Ростовского, Сибирского,

Иркутского, Уральского, Самарского, Дальневосточного государственных университетов путей сообщения, Института проблем транспорта РАН им. Н.С. Соломенко, Института проблем естественных монополий, Минтранса Российской Федерации, Национальной ассоциации транспортников и других институтов и организаций. В то же время необходимо дальнейшее развитие исследований по данной проблеме, в том числе по комплексу вопросов, рассмотренных в представленной работе.

Во второй главе обоснована необходимость введения нового основного комплексного показателя качества перевозочного процесса железнодорожного транспорта общего пользования при эксплуатации приватного вагонного парка — «скорость продвижения вагона».

Длительное время в период использования инвентарного парка на советских и российских железных дорогах показатель «оборот вагона» (ос) являлся основным комплексным показателем качества перевозочного процесса. И это было оправданно, поскольку в обороте вагона учитываются все составляющие времени нахождения вагона — в движении, на технических станциях и под грузовыми операциями. Переход к работе с инвентарным парком принципиально изменил роль показателя «оборот вагона», который сохранил свое значение лишь для компаний-операторов - владельцев вагонного парка.

Применять этот показатель в качестве основного комплексного показателя качества перевозочного процесса в ОАО «РЖД» нецелесообразно по следующим причинам.

Во-первых, конкретное значение показателя ис является следствием действий не только работников ОАО «РЖД» по организации перевозочного процесса, но и работников компаний-операторов по использованию приватных вагонов.

Во-вторых, при использовании приватных вагонов длина рейса порожнего вагона полностью определяется компаниями-операторами.

Следовательно, и время оборота порожнего вагона нельзя в полной мере относить к качеству организации перевозочного процесса в ОАО «РЖД».

И, наконец, в-третьих, по сравнению с использованием инвентарного парка существенно изменились зоны ответственности ОАО «РЖД» за период

оборота приватных вагонов (рисунок 1).

№ п/п Операции с приватными вагонами Периоды ответственности

ОАО «РЖД». час Оператор (грузовладелец), час

1. Время движения по участкам полигона 'НИМ..... 1уч

2. Дополнительное время нахождения на участках полигона из-за затруднений с выполнением грузовых операций на полигонах по маршруту движения 1'1/77 ГНУЛ ¿уЧ

3. Время нахождения на технических станциях полигона с переработкой и без переработки 1М111Ш11 ^пер . ¿бп

4. Дополнительное время нахождения на технических станциях полигона из-за затруднений (подобно п. 2) — 1 пер > 1 оп

5. Время нахождения на станции выполнения грузовых операций полигона от прибытия до сдачи под ответственность оператора 1М1Ш1М1 ^гр.пер

6. Дополнительное время в ожидании сдачи вагона под ответственность оператора по его вине 1иЛ12ШЛ { гр.пер

7. Время нахождения под грузовыми операциями ■НИВЕЗ ( гр.о

8. Время нахождения приватного вагона в ожидании заказа очередного маршрута следования 1 ож.м

9. Время нахождения приватного вагона на станции от заказа маршрута оператором до отправления |||М111111 ^гр.от

Рисунок 1. - периоды ответственности ОАО «РЖД» и операторов (грузоотправителей, грузополучателей) за время нахождения приватного вагона на выделенном полигоне сети ОАО «РЖД»

Суммарно периоды ответственности ОАО «РЖД» в величине оборота вагона сегодня составляют не более 60-70%.

В новых условиях комплексным показателем качества перевозочного процесса становится не время цикла перевозки (оборот вагона), а скорость продвижения вагонов У„р, т.е. скорость выполнения различного рода рейсов груженых и порожних вагонов, которые заказывают операторы.

Выбор показателя «скорость продвижения вагона» определяется и его большим прямым влиянием на эффективность работы ОАО «РЖД». В повышении скорости продвижения вагонов заинтересованы также операторы и грузовладельцы.

Основными модификациями показателя «скорость продвижения вагона» Кмр являются следующие:

• скорость на направлении, У,„ в том числе: скорость на направлении, общая для транзитного и местного вагона, Уио ; скорость транзитного вагона, Унтр ; скорость местного вагона, Ун мести', маршрутная скорость У„л, ;

• соответствующие скорости на выделенном полигоне сети, Упол,

Уliai, о , У пол. тр •> У>юл. мести , Уиол. M )

• то же на сети в целом, У., Ус„, Ус„,г, Ус„<-ст„ , Уем ;

• скорости груженого, Угр, порожнего вагона, Упор ;

• скорость продвижения вагонов выделенных операторов, Уеы„.

Общая расчетная схема определения скорости продвижения вагона ( У„Р)

представлена на рисуноке 2, где:

tnped - текущее время предъявления вагона к перевозке;

tom - время отправления со станции;

t„P— время прибытия;

tca - время сдачи вагона;

T(L) — время выполнения маршрута на длине рейса L\

Tv = tom - tnpeo — время уборки вагона;

Т„ = tcô — t„P - время подачи вагона.

(пред

¡сд

П

Л У

та)

(Iпер » ¡бп . А ч )

Т

1 п

г

Рисунок 2. - схема расчета У„р\ А. Б- станции отправления и прибытия Тогда,

I

(1)

Г = -

тщ+ту+т„ '

При определении скорости продвижения вагона на направлении из знаменателя формулы ("1) исключаются значения 7", и Т„ .

I

I' = -

(2)

" ТЩ '

При оценке в современных условиях качества организации перевозочного процесса на направлениях значительной протяженности следует использовать показатель У„.

Выполненными вариантными расчетами установлено, что при определении величины скорости продвижения вагона на направлении логически правильно учитывать суммарное время нахождения транзитных вагонов на участках и технических станциях, включая данные по вагонам, следующим без переработки и с переработкой.

Следует отметить, что скорость продвижения сборных, вывозных и передаточных поездов характеризует в основном организацию местной работы на участках. Если данные по этой группе поездов исключить из состава исходных данных, то показатель «скорость продвижения вагона» соответствует понятию скорости продвижения транзитного вагонопотока на направлении - У„ „р. Выполненными расчетами установлено, что при определении скорости продвижения вагона на направлении логически правильно учитывать суммарное время нахождения транзитных вагонов на

участках и технических станциях, включая данные по вагонам, следующим без переработки и с переработкой.

Величина Унтр определяется из зависимости:

где (п!)/ — вагоно-км сквозных и участковых поездов на /-м поездо-участке направления, общее число которых равно к; (п¿Л - вагоно-часы сквозных и участковых поездов на /-м поездо-участке; (п1)11еп/ — вагоно-часы для вагонов сквозных и участковых назначений, имеющих операцию «транзит с переработкой» на у-й станции направления, общее число которых равно (Ш)бп 1 — то же для операции «транзит без переработки» на станции направления, общее число которых равно г. Введение при работе с приватным парком в практику нормирования и оценки результатов эксплуатационной деятельности показателя Упр не только для участков (участковая скорость), но и для направлений, полигонов сети и сети в целом позволит:

• давать оценку качества перевозочного процесса на основе показателя, соответствующего в современных условиях сущности и смыслу задач, решаемых персоналом ОАО «РЖД»;

• получать достоверную оценку качества перевозочного процесса в целом и по составляющим — от участка до сети в целом;

• существенно повысить наглядность нормативных и фактических качественных показателей по подразделениям компании и компании в целом, а также по временным периодам.

В третьей главе рассмотрены вопросы развития методов нормирования и оценки выполнения качественных показателей эксплуатационной работы.

При переходе к непрерывному планированию существенно возросло несоответствие плановых месячных грузопотоков, фактически выполненным, как по объемам, так и по корреспонденциям.

Известно, что качественные показатели перевозочного процесса: Рпр — скорость продвижения вагона; Кч — участковая скорость; i.rep, km , t,v — время нахождения вагонов на станциях с переработкой, без переработки и выполнения грузовых операций, существенно зависят от размеров вагоно- и поездопотоков. Поэтому при возросшей неопределенности грузопотоков для правильной оценки результатов необходимо дополнительно к двум показателям — плановым (пл) заданиям и фактическим (ф) результатам, рассматривать третий — норма-право (нп), показывающий, какой норматив надо было задавать при фактических размерах вагоно- и поездопотоков. То есть, имеется три вида показателей:

1 К,Р M.I К; пл Лгср пл А'п 11л ¿грпл

2 — КПр ф ^уч ф Înep ф ftïn ф ^гр ф

3 К„р ип Vу-ч нп Încp ни А>и нп ни-

При подведении итогов следует сравнивать фактически выполненные их значения не с теми, которые были определены до начала планового месяца (2— 1), а со значениями «норма-право» (2-3).

Для ОАО «РЖД» в целом важно обосновано давать сравнительную оценку выполнения качественных показателей региональными дирекциями управления движением(Д), что затруднительно при их различной технической оснащенности и разных уровнях загрузки.

Для сравнительных оценок качества работы различных подразделений сети (Д/) предлагается использовать показатель «приведенное качество работы».

Пусть А является единой, сложной системой управления (ЦЦ), в состав которой входит множество а/, при / = п , подсистем управления (Д,):

ai a2eJ ...eh еЛ-а„ еЛ (4)

Все подсистемы взаимосвязаны единой целевой функцией управления, в качестве которой выступает некоторая величина 2, представляющая собой комплексный показатель качества работы, к выполнению заданного норматива которого 2» должна стремиться система/!. Если в качестве значения 2 выступает величина К„,„ то целевая функция принимает вид:

Х^тах (5)

при ограничениях:

Гдг(М|«) -> о

|дг(ы«огр)->о '

где Л2(Ы„асс) и А2(Ыпогр) - соответственно отклонения от нормативов выполнения пассажирских перевозок и плана погрузки.

В свою очередь для системы А показатель 2 является функцией ряда частных показателей качества работы системы А},7= т. Тогда

2=/,(Х1,Х2,...Х].,...Хт) (6)

Для ¡-й подсистемы имеем:

-/ =/> (Х,1. Х,2.....Хц, .... хт) (7)

а для 7-го частного показателя:

X, =/} (х0,ху.....Ху, .... х„/) (8)

Общая постановка задачи заключается в следующем. Необходимо выполнить сравнительную оценку показателей

-1 > » • • • » - / , —> -п

>*21 » ■■■ , •••,Д'п|

ЛГ[2 , Л*22 » • • • » , • Хц2

Ху , Х2/ , ... , Хц , ..., Хщ

Х1т 1 Х2т , — , Х/щ , •. •» Хщп с учетом их зависимости от технического оснащения подсистем, технологии функционирования, а также объемов выполняемой перевозочной работы.

Приведенные значения комплексных 2(Д,) и частных Х,Щ,) показателей качества подсистем и определяются на основе зависимостей:

7ЛД,) = ^--,ф , (9)

= (10)

ХЧ,Ш

Общим принципом является следующий - комплексные и частные показатели технологического качества работы подсистем приводятся к значениям, которые показывают: какие показатели имела бы система А (ЦД) в целом, если бы она работала с показателями качества подсистемы а/ (Д).

г X.

Отношения —— и —— показывают, в какой степени правомерно

отличие абсолютного значения показателя качества в подразделении Д от абсолютных значений показателей системы в целом ЦД при нормативном состоянии подразделений и сети. Назовем эти отношения коэффициентами приведения К:

г(Д,) = Кгн„ :,ф (11)

X, (Д,) = Кх„п х0н (12)

Показатели 2 (Д¡) и X/ (Д,) четко ранжируют Д по качеству работы и их влиянию на выполнение сетевых показателей качества. В общем виде система показателей качества при измененной схеме технического нормирования приведена в таблице 1.

Нормирование и анализ показателя Упр выполняется с использованием знаменателя формулы (1) Т(Ь)+ТУ+ Т„ .Это время, подобно «обороту вагона», можно разложить на составляющие в соответствии с действующими на перевозочный процесс факторами.

В рыночных условиях повышается ответственность перевозчика за своевременную доставку грузов. Сегодня нормативный срок доставки зависит в основном от расстояния перевозки. Однако, фактически он зависит от многих факторов - технического оснащения участков и станций по маршруту, количества станций, проходимых с переработкой и без переработки.

предоставления «окон», наличия затруднений, не связанных с работой ОАО «РЖД» и др. Таблица 1

Система показателей качества перевозочного процесса при измененной схеме технического нормирования

Показатели Норма, Норма-право по Фактическое Приведенные

качества установленная в результатам выполнение значения

начале месяца работы за месяц показателя по сети поД

1 2 3 4 5

Комплексные

показатели качества ЦД 2ф -

Частные

показатели качества ЦД Х/НП Х)ф -

Комплексные

показатели качества Д, гд.)

Частные

показатели качества Д, ХЦЦ Хунп Хцф ЗД)

Сегодня вполне реально дополнить АРМ товарного кассира программой

расчета срока доставки между станциями х и у — ¡т с учетом рассмотренных факторов. Среднее значение , например, для груженых вагонов можно определить из выражения:

='*+ 'У+Е-^тг+2 С+Е'о", , (13)

учч Г=I *=1

где г, - нормативное время от предъявления отправки (ОТ) до отправления со станции х; /,. - то же от прибытия ОТ на станцию у до сдачи вагона грузополучателю; Ьч — длина участков (всего 0, проходимых ОТ за груженый рейс; — нормативная участковая скорость ОТ\ '»'рт - нормативное время нахождения ОТ на технических станциях (всего К) с переработкой; - то же (5) без переработки.

Однако для /-ых ОТ в силу множества причин, определяемых технологией перевозочного процесса, имеет место неодинаковое время их следования между одними и теми же станциями (фактор НВС)

Ф const . (14)

Характеристики изменения времени /¿.rv, полученные на основе обработки реальных данных, представлены в таблице 2. Таблица 2

Характеристики времени следования отправок (вагонов) между некоторыми реальными станциями

№ варианта маршрута Расстояние Ly , км Нормативный срок доставки t„, суток Среднее фактическое время доставки 1ф, Средне квадратическое отклонение времени доставки <т(, суток Коэффициент вариации V/ Миннм. время доставк И С, с округл ением до суток Максим. время доставки . пах 'ф ' с округлен ием до суток Размах варииро-вания значений суток Средняя Скорость доставки, км/ сутки

1 451 5,0 4,8 2,1 0,44 1 11 10 94,0

2 974 7,0 4,5 2,1 0,47 2 13 11 216,4

3 1 026 6,0 5,4 2,0 0,37 3 15 12 190,0

4 1 988 6,0** 4,6 1,7 0,36 2 12 10 432,2

5 1 979 9,0 7,5 3,2 0,43 4 21 17 263,9

6 4 008 15,0* 13,7 3,5 0,26 7 25 18 292,5

7 3 997 13,0 14,0 5,8 0,41 8 36 28 285,5

*) Маршрут проходит через Московский узел **) отправительские маршруты

В целом формула определения срока доставки ОТ принимает вид: Ту, -- + Д /<%. + А + А + А 1отк , (15)

где /„ту - среднее время следования отправки (формула 13);

Д — увеличение технологического времени следования отправки

вследствие действия фактора НВС; Д (у,к - увеличение времени доставки из-за наличия «узких мест»; Д ик - увеличение времени доставки в периоды доставления «окон»;

A tumK — увеличение времени доставки по нормативным срокам службы технических средств инфраструктуры и подвижного состава.

Использование новой методики расчета нормативных сроков доставки грузов позволяет привести их в соответствие с реальными условиями движения отправок по различным маршрутам на сети ОАО «РЖД».

Фактор НВС должен учитываться при решении задачи обеспечения заявок на погрузку порожними вагонами. Обращение приватных порожних вагонов организуется операторами, как правило, по схеме от станции выгрузки до станции погрузки. Но при действии фактора НВС часть вагонов может прибывать с опозданием к заявленному сроку погрузки. Вполне реально технологическими решениями смягчить влияние фактора НВС. Основанием для этого является уменьшение абсолютного отклонения фактической величины tixv от используемой в расчетах величины tHly при сокращении расстояния 1,су (таблица 2). При исключении 4-го варианта (отправительские маршруты), с увеличением расстояния имеет место увеличение абсолютного значения а,.

Предлагается максимальное введение двухэтапного оперативного планирования. На первом этапе планируется перемещение порожних вагонов со станций отправления на станции распыления крупных погрузочных районов. На втором этапе планируется перемещение порожних вагонов уже на станции назначения. При этом погрешность расчета значительно снижается. Методика двухэтапного распределения порожних вагонов частично применяется и сегодня. В рыночных условиях, когда важно соблюдение условия доставки груза «точно в срок», использование двухэтапного планирования становится необходимостью.

В четвертой главе рассмотрен вопрос повышения провозной способности загруженных направлений за счет выполнения мероприятий по увеличению массы и длины грузовых поездов.

В связи с переходом на перевозку грузов в приватных вагонах и получения платы владельцем инфраструктуры за перевозку порожних

вагонов, как груза на своих осях, целесообразно дополнительно к понятию провозная способность участка, определяемой количеством перевозимых тонн груза в год (Ггр), ввести понятие провозной способности, определяемой количеством перевозимых вагонов в год (Г„а1).

Понятие Гкаг следует использовать для направлений со смешанным движением груженых и порожних вагонов, для которых в целях повышения провозной способности важно не только повышение массы, но и длины грузовых поездов. При этом следует учитывать, что при множественности операторов подвижного состава, возможно направление отдельными операторами некоторой части приватных порожних однотипных вагонов в груженом направлении.

Возможны три принципиальных варианта наращивания провозной способности за счет повышения массы и длины поездов:

1) усиление тяги при отсутствии резервов инфраструктуры;

2) усиление тяги при имеющихся резервах инфраструктуры;

3) комплексное усиление тяги и инфраструктуры.

Эффективными могут быть второй и третий варианты.

Тем не менее, на сети железных дорог МПС и ОАО «РЖД» делались практические попытки реализации всех трех вариантов: 1-й вариант — в 20002001 годах, 2-й вариант - в 1983-1986 годах, 3-й вариант - 1960-1970 годы. Комплексное усиление тяги и инфраструктуры (3-й вариант) является основным способом повышения провозной способности участков и направлений на перспективу 2013-2020 годов.

Для оценки долей освоения прироста грузооборота брутто (ДГ^) в периоды /, ] при у > /, за счет факторов увеличения массы (брутто) и длины поездов (Л(2,,) и роста поездокилометров (АШц) используется зависимость: АГРу = Гр] - Г* = AQ,j Щ + ДМу , (16)

где Гр], - соответственно грузооборот брутто в /-м и /—м периодах;

Д£?ц = 0\~0\, где 0,0- масса поезда;

ДА7у = N1] — N1-,, где N1-,, N1^ - поездо-километры.

то же за счет ДМщ:

Гщ ао^^+ЩО,

УN1,1 ~

(18)

В знаменателе зависимостей (17) и (18) может использоваться и фактическое значение прироста грузооборота за периоды у, / —

Анализ работы сети железных дорог показывает, что в 2010-2012 гг. объем возрастающего грузооборота, осваиваемый за счет увеличения массы и длины поездов, несколько снизился. Это говорит о необходимости усиления мер по развитию тяжеловесного движения. На перспективу до 2020 года, за счет планирования комплексных мероприятий по усилению инфраструктуры и тяги, достигается значение умд = 0,3, что является приемлемым для данного показателя. Такое значение должно сохраниться и на перспективу до 2030 года.

В настоящее время оказался теоретически недостаточно проработан вопрос влияния скоростей движения тяжеловесных и длинносоставных поездов на провозную способность участков.

С учетом положений Инструкции по расчету наличной пропускной способности железных дорог для типичной расстановки светофоров на двухпутном участке, оборудованном автоблокировкой с трехзначной системой сигнализации, и типичной схемы путевого развития стрелочной горловины технической станции, по которой осуществляется прием поездов, выполнены расчеты по изменению межпоездного (расчетного) интервала /р и интервала прибытия /ир при увеличении длины (массы) поездов. При этом

где ух — ходовая скорость поезда;

Д—коэффициент несинхронности, учитывающий изменение скоростей попутно следующих поездов, (по исследованиям МИИТ) Д, = 0,9;

/ел -длина блок-участков; /п -длина поезда.

Величина /пр представляется в виде суммы двух величин, соответствующих движению поезда от предвходного сигнала до стрелочной горловины и движению по стрелочной горловине на боковой путь. Тогда, , = /.+ ^+<,(1- *Уп+1„л (20)

"" V, V,

где .г -доля длины горловины /вх, по которой прибывающий поезд следует по прямому направлению движения; V), V2 — скорости поезда по соответствующим отрезкам пути;

/в = 16,7у/„, где V-скорость движения поезда на подходе к сигналу предвходного блок-участка, длина которого ; /„ол— полезная длина станционного пути;

/в-время восприятия машинистом показания сигнала (0,05 мин). Для выполнения оценки влияния длины (массы) поездов на пропускную и провозную способность участков по данным расчетов сформированы значения расчетных интервалов (таблица 3). При этом, если /р< /пр, в качестве расчетного интервала принимается интервал /пр. Таблица 3

Значения расчетного интервала /р с учетом интервала прибытия /пр для различных условий (в знаменателе первоначальное значение /р без учета значения /пр), мин

V*, км/ч /п, м

850 1050 1500 1750 2100

60 5,94 6,17 6,67 6,94 7,33

80 4,46 4,63 5,16/5,00 5,66/5,21 5,86/5,50

Полученные расчетные данные использованы лишь для оценки относительного, но не абсолютного изменения пропускной и провозной способности участков. При длине поездов 1500 м и более пропускную

способность участков начинают сдерживать значения станционного интервала по прибытию /„р.

Изменение пропускной способности A/V„a.q (%) определяется из соотношения

АУУ„, = /;"~/f;100% , (21)

Знак (—) для /W„a,i означает уменьшение, а знак (+) увеличение наличной пропускной способности.

Изменение провозной способности АГ определяется исходя из того, что расчетное значение грузооборота Г эквивалентно значению некоторого условного грузооборота, г„,:

Л„= 3«<1440-'~*Ч^ , (22)

р

где средняя погонная нагрузка от грузового поезда на 1 м пути; у,т-доля пропускной способности для грузового движения. Принимая неизменными по вариантам значения tmex, «„, р.Р и у,.р и обозначая произведение 365(1440 =с, получим

г

>г '

Тогда значение ДГ для периодов / и j определится из выражения АГ=(1- j^f-) 100,% . (23)

Результаты расчетов представлены в таблице 4.

Из полученных результатов видно, что повышение массы (длины) поездов при последовательном переходе от /„; к /||; при одинаковых значениях vx и /о., приводит в основном к уменьшению пропускной способности участков, но в то же время к увеличению их провозной способности.

При /„ > 1500 м и vx = 80 км/ч при использовании традиционных станционных горловин увеличение длины поездов ведет не только к существенному снижению пропускной способности участков, но и к

уменьшению (либо к незначительному увеличению) провозной способности участков. Заметим при этом, что длина станционных путей соответствует длине поездов.

В расчетах принято, что значение у„ при увеличении /„ не изменяется, что может быть достигнуто при комплексном усилении инфраструктуры и тяги. Однако и при некотором снижении скорости движения обеспечивается повышение провозной способности участков. На основании расчетов получены следующие данные: Таблица 4

Прирост (+) или снижение (-) наличной пропускной (ДЛи,) и провозной (АГ) способности участков при последовательном увеличении длины поездов /„ и сохранении ходовой скорости

Ух, км/ч Значения ДЛ'па.ъ %, и ДГ, %, при увеличении длины поездов, м

850 —>1050 1050 —>1500 1500->1750 1750 —>2100

АЛ/« а, АГ дли, АГ дли, ДГ дли, АГ

60 -3,87 +16,0 -8,10 +24,30 -4,05 +10,90 -5,62 +12,00

80 -3,81 +16,0 -11,44 -7,99 +10.00 +24,40 -3.20 -4,20 +3,00 +10,70 -12.48 -5,57 +6,40 +12,10

Поэтому при проведении мероприятий по повышению длины (массы) поездов необходимо особо учитывать получаемую при этом величину ходовой скорости. При снижении ух на 10-15% прирост провозной способности участка становится минимальным.

Снижение ух при последовательном увеличении длины поездов, % Уменьшение эффекта АГ, указанного в таблице 4, %

5 25-30

10 60-70

15 90-100

В пятой главе исследованы вопросы оценки неравномерности перевозочного процесса в рыночных условиях и ее влияния на потребную пропускную способность участков для грузового движения.

Чем выше неравномерность поездопотоков, тем больше потребные размеры движения грузовых поездов в графике, т.е. потребная пропускная способность для грузового движения.

Выполнено сравнительное изучение характера неравномерности в годы плановой и рыночной экономики с использованием статистических данных за период 1980—2009 гг. Изучены годовая, помесячная, внутринедельная, посуточная и внутрисуточная неравномерности эксплуатационной работы.

При плановой экономике среднегодовые размеры движения от года к году предсказуемо изменялись на несколько процентов (1980-е годы). При рыночной экономике изменения показателей погрузки (в вагонах) в отдельные годовые периоды превышали 10%, а в отдельные годы составили более 20% и по существу были трудно прогнозируемы. В исследовании предложено при прогнозных расчетах потребной пропускной способности использовать коэффициент среднегодового резерва агол = 1,1 (учет влияния рыночных факторов).

С учетом этого расчетный вагонопоток на перспективу:

Пфакт Ппрогн ИЛИ /7факт 1,1 Мпрогн * (24)

где п„ро?п — прогнозируемый на перспективу вагонопоток.

Для определения помесячных колебаний за рассматриваемые годы использовались относительные размеры погрузки для каждого месяца ()

А„/=— , (25)

где — среднесуточная погрузка за /-й месяц, вагонов/сутки;

~~ среднесуточная погрузка (вагонов) за рассматриваемый год.

Использовались также показатели:

1) относительной разницы среднесуточной погрузки между месяцами максимальных и минимальных перевозок:

2) среднего линейного отклонения значений за годовой

период (/ — месяцы года):

12

1=1_

х100% .

(27)

Здесь [Р^са — 1 ] — абсолютные значения.

На основе статистических данных установлено, что при переходе от плановой экономики к рыночной заметно изменились объемы погрузки относительно среднемесячных значений за год:

возросли с 1,021 1,043 (плановая экономика) до 1,026 ^ 1,083 (рыночная экономика) или в среднегодовом исчислении с 1,033 до 1,054;

снизились с 0,907 + 0,962 до 0,780 0,975 или в среднегодовом исчислении с 0,943 до 0,879.

Примерно в 2 раза возросла разница между объемами погрузки в месяцы максимальных и минимальных перевозок. В 1,5 раза увеличилось среднее линейное отклонение месячных объемов погрузки от среднегодовых.

Таким образом, при расчете потребной пропускной способности участков переход к рыночной экономике означает необходимость дополнительного резервирования перевозочных мощностей для учета месячной (сезонной) неравномерности отправления грузов. В то же время следует отметить некорректность термина «месяц максимальных перевозок», так как отсутствуют определенные месяцы в году, в которые перевозки являются максимальными.

За 15 рассмотренных лет шесть месяцев в году — март, апрель, май, сентябрь, октябрь, ноябрь — можно было отнести к понятию «месяц максимальных перевозок». Поэтому более правильно говорить о некоторых периодах возрастания объемов перевозок. Поскольку определить точные

в максимальные месяцы относительные объемы погрузки

в минимальные месяцы относительные объемы погрузки

значения коэффициента затруднительно, более правильно рассматривать посуточные колебания объемов перевозок в целом за годовой период, в который войдут и периоды возрастания объемов перевозок.

Для оценки внутринедельной неравномерности определялось изменение размеров погрузки в /-й месяц в дни сниженных объемов работы (субботы, воскресенья, праздничные, послепраздничные дни). Среднегодовые значения коэффициентов внутринедельной неравномерности изменились в годы рыночной экономики всего на величину 0,01-0,02, что может быть учтено при определении посуточной неравномерности за годовой период.

Известно, что посуточные колебания поездопотоков на направлениях определяются нормальным законом распределения. В диссертации уточнены параметры данного распределения для условий рыночной экономики. Для каждого изученного года периодов плановой и рыночной экономик были определены: среднесуточная погрузка - X, ваг./сутки; среднеквадратическое отклонение <тх, ваг./сутки; коэффициент вариации у .

Расчеты показали, что среднее значение у увеличилось с 0,052 (плановая экономика) до 0,078 (рыночная экономика), т.е. в 1,5 раза. Изменение колебаний посуточной погрузки является основой изменения и посуточных колебаний размеров вагоно- и поездопотоков на направлениях сети. В то же время эти колебания определяются и рядом других факторов -неравномерностью накопления составов на сортировочных станциях, колебаниями погрузки по назначениям и др. Анализ данных по Куйбышевской железной дороге за 2006-2009 гг., выполненный в ОАО «ВНИИЖТ», показал, что посуточные колебания возросли в годы рыночной экономики примерно в 1,33 раза (коэффициент вариации). Проведенные исследования позволили получить следующие значения V для условий рыночной экономики (таблица 5). Таблица 5

Значения у/4 для суточных вагонопотоков участков

"учсу1, вагонов/сут. 1000 2000 3000 4000 5000 и более

0,146 0,133 0,121 0,115 0,113

Предложено при учете суточных колебаний для определения потребной пропускной способности принимать эксплуатационную надежность Р, = 0,98, что соответствует значению / = 2,33. В этом случае эксплуатационные отказы за год возникают в течение 365 х (1 - 0,98) = 7,3 суток. При их распределении на 2-3 месяца (период возрастания перевозок), принятую величину Р-> следует признать достаточной.

Изучение данных внутрисуточной неравномерности показало, что этот вид неравномерности практически не изменился в годы рыночной экономики. Пофузка в первую и вторую половины суток составляет примерно 30% и 70%.

В рыночной экономике изменения в загрузке линий могут дополнительно определяться складывающейся, заранее непредсказуемой конъюнктурой при определении поставок и закупок продукции, что особенно характерно для перевозок экспортных грузов. Это можно учесть некоторым конъюнктурным коэффициентом ак0„, который должен учитывать возможный рост перевозок по конъюнктурным причинам:

пср

год _ )

а""" ~ пс'' ' (28)

где Кооь - среднесуточные объемы перевозок (вагонов) по

конкретной линии (участку) в ]-й и (¡+1)-й годы с учетом изменения конъюнктуры перевозок (в сторону увеличения);

Значения ак0„>\ должны приниматься для различных линий высококвалифицированными экспертами в области макроэкономики.

В целом, потребная пропускная способность участков для грузового движения определится из следующей зависимости:

/У,к,ф = «уч,,р,„1, (й,од + 2,33 V ) / Ш„С1 . (29)

В данной формуле

ЗНЛЧСНИЯ С?год и Окон объединены. Примерные значения составляющих при определении Ыатр даны в таблице 6.

Таблица 6

Учитываемые составляющие и их примерные значения при определении Мют), на расчетный год

Учитываемые составляющие при расчете Мштр Расчетные значения составляющих N„0тр , поездов/сутки Возможная доля составляющих в Л^потр

Прогнозируемый на расчетный год вагонопоток пт'„роп, и поездопоток и^прогн / тсосг, исходя из планируемых хозяйственных связей Yp* ирощ / Wooer -70%

Трудно прогнозируемое годовое увеличение объемов перевозок вследствие действия рыночных факторов («год - 1) ИУ''[.Роп,/ "'cocí -7%

Учет суточных колебаний перевозок при повышенной эксплуатационной надежности участков ДУУпотр 2,33 v/4 н>'ч1фо„,/ -20%

Трудно прогнозируемое конъюнктурное увеличение объемов перевозок по конкретным участкам (Якоп — 1) А7^Чпроп1 / f еост ~ до 3% и более

В шестой главе определены условия концентрации управления в бизнес-единицах производственного блока, в первую очередь в Центральной дирекции управления движением.

Общим принципом при выборе числа и границ региональных структур является их рассмотрение как большой системы с выполнением следующих условий: разделение на подсистемы; иерархическое устройство; выполнение общих целей функционирования при относительной свободе решения локальных задач.

Иерархическое устройство больших систем, как правило, устанавливается на основе практического опыта. В ходе структурного реформирования ОАО «РЖД» осуществлен переход к трехуровневой структуре: верхний, региональный (дорожный) и линейный уровни. Большое число управляемых структур может требовать образования звеньев управления, без изменения при этом числа уровней. Например, при числе поездных диспетчеров в региональном центре (ДЦУП) 40-50 возможно

образование звена - района управления (РУ). Подобное положение возможно и при организации управления объектами инфраструктуры.

Значительное количество влияющих факторов, сильные возмущающие воздействия, невозможность строгой формализации большинства задач управления перевозочным процессом повышают роль человеческого фактора. Поэтому еще одним принципом является недопустимость избыточной централизации системы управления, хотя технические средства позволяют управлять всей сетью из одного центра.

При выборе региональных границ необходимо обеспечить выполнение принципа «сильных» внутренних и «слабых» внешних связей. Нарушение этого принципа представлено на рисунке 3. Здесь «слабые» связи в управлении локомотивами имеют место по стыку 2 между УОЛ постоянного и переменного тока, в то время как региональная граница управления локомотивами организована по стыку 3 с «сильными» связями. Исправление такого положения может быть выполнено за счет переноса границы между региональными дирекциями со станции 3 на станцию 2. С созданием системы ЦУТР такое нарушение частично было устранено.

Должны быть также в максимально возможной степени обеспечены: технологическое единство и функциональная целостность полигонов.

Определено рациональное количество управляемых структур применительно к дирекции управления движением. На рисунке 4 представлена схема оперативного управления Дирекции управления движением и ее взаимодействия с другими бизнес-единицами. Управление осуществляют: главный диспетчер ЦУП (ЦДГД) на сетевом, 1-м уровне; старший диспетчер ДЦУП (ДГПС) на региональном, 2-м уровне; диспетчеры по направлениям (ДГП) или районам управления (ДРУ) в первом звене 2-го уровня; поездные (ДНЦ), узловые (ДНЦУ) диспетчеры, а также станционные диспетчеры станций как самостоятельных подразделений (ДСЦ1) и руководители центров по работе со станциями (ДЦС).

35

Полигон управления Полигон управления

^ Региональная дирекция / ^ ^ Региональная дирекция 2 ^

1 («слабые» связи) 2 3 («сильные» связи) 4

Полигон постоянного тока

<-ж-

Полигон переменного тока

Рисунок 3. - пример нарушения «сильных» и «слабых» связей в организации управления поездными локомотивами

Общее число подразделений второго звена региональных структур - М при среднесетевых значениях К/, Кг и Кз равно:

М= К, -Кз-Кз . (30)

Обозначим К/ = а/ К, К2 = а2 К, К}= а3 К, тогда

М=а,К-а2 К-а3 К . (31)

При равной сложности и ответственности управления по рассматриваемой вертикали, т.е. а/= а2 = аз = 1, М=К3, а

К = \[м . (32)

Значение М равно сумме субъектов управления данного звена

(33)

В настоящее время М = 482. В этом случае К = 7,8.

Учитывая сложность управления на связи уровней 1 и 2 можно принять а/< а2, а/< а3, а2= аз , а2>1 ,аз> 1 и К2 = Кз . Тогда

(34)

М = птц + патУ + + пшс

а2= аз = .

1-йуровень

сетевой

(верхний)

Структурирование

регионального

уровня

2-й уровень (региональный)

ид,

ЦУП

цдгп

тг

к! регион, дирекций (Д)

■>1 ЦФТО (

-> ЦТ

ЦТР

А ДЦУП, ДГПС

^ ТЦФТО

J ЦУТР |

| Управление оборотом локомотивов |

11В11111111

1-е звено ДГП,ДРУ

кг районов во 1 -м звене

ТР

... районы управления (РУ)

Местная работа

----

7"1.....

кз участковых структур в районе

АФТО

2-е звено

, участковые структуры (ДНЦ, ДНЦУ, ДСЦ, ДЦС) всего М

ЦДИ |

ди

—>

Районное звено

3-й уровень (линейный)

(

дс

ЛАФТО ТЧ 1 пч, эч, ШЧ и др.

1 1ЧР 1

)

Рисунок 4. - схема оперативного управления Центральной дирекции управления движением и ее взаимодействия с другими бизнес-единицами производственного блока при совмещенных границах региональных структур

Например, если принять a¡ = 0,8 , то а2= а3= 1,12 , соответственно K¡ = 6,2; Kí=Ks=%J. Практически можно принять К ¡=6-^1, Ki=K3=%^9.

Значение К/ может быть определено также на основе понятия «время реакции системы». Чем больше К/, тем больше требуется времени для принятия решения, согласованного по всем K¡ подсистемам.

На уровнях ЦУП-ДЦУП цикл управления (время реакции системы): Т„ = fn + tcó + К, (fnc + f,,eu¡) + tnp + foc , (35)

где f„ - подготовка и передача информации на сетевой уровень;

tcf, - сбор информации на сетевом уровне от региональных дирекций; foc - осмысление информации на сетевом уровне; fpem - принятие решения на сетевом уровне; tnp - передача решения исполнителям регионального уровня; for - осмысление сетевого решения на региональном уровне.

(C+t'rn.,)

Критическое время Т„ принимается по времени разработки и корректировки сменно-суточных планов. Используя экспертную оценку составляющих, имеем А'/=5^9, что совпадает с результатами, полученными ранее.

Определены основные технологические критерии улучшения производственных показателей при концентрации управления.

1) Единое управление поездопотоками и локомотивами на удлиненных УОЛ

Сокращение потребного парка локомотивов АЛ/ел на укрупненных полигонах при едином управлении определяется из выражения

АМе(>= М0Щ, (1 -pea) , (37)

где Млгр — парк локомотивов при управлении УОЛ несколькими дирекциями; Pcà - Me,i / М,)„р ; при экспертных оценках /?„> = 0,92^- 0,96; Мед — парк локомотивов при едином управлении на УОЛ.

2) Оперативное взаимодействие сортировочных станций

При укрупнении полигонов управления увеличивается число сортировочных станций в пределах одной дирекции и на величину АКР возрастает число региональных назначений плана формирования (ПФ), своевременная оперативная корректировка ПФ для которых обеспечит получение эффекта, оцениваемого по двум составляющим:

а) эффект (Екпрр) от формирования поездов более дальних назначений в периоды увеличенного поступления вагонопотоков;

Екорр Мкпрр &тр Ма>ст ДЛр , руб./год (38)

где Шсост — средняя величина формируемого состава, вагонов

Пкорр — число дней в году, когда возможно формирование более дальних назначений (до 25 дней);

етр — эффект от прохождения вагоном сортировочной станции без переработки (~350 руб./вагон);

б) эффект от формирования поездов повышенной транзитности на полигоны с затрудненной работой, который оценивается на основе определения возможного снижения парка вагонов на затрудненном полигоне.

3) Достижение функциональной целостности региональных подразделений

Функциональная целостность достигается за счет минимизации функций, выполняемых подразделениями на региональном уровне. Например, чем меньше серий локомотивов обслуживают поездное и маневровое движение в регионе, тем проще и дешевле организовать их обслуживание в депо. Методика определения получаемого эффекта по этому критерию разрабатывается применительно к технологическим условиям работы конкретных бизнес-единиц.

4) Согласованное выполнение работ в плановые «окна»

При укрупнении полигонов упрощается система управления предоставлением и выполнением «окон». Технико-экономический эффект по экспертным оценкам может быть определен на основе опыта работы укрупненных полигонов.

5) Взаимодействие с морскими портами

Эффект достигается за счет увеличения числа станций погрузки в адрес морских портов, находящихся в тех же региональных дирекциях и определяется по следующему алгоритму. В исходном состоянии (в среднем в сутки):

п"ор тскт = т„п,р (1 - Ь"„) а + тп,щ,Ь\ а у , (39)

где п"бР— число поездов, задерживаемых в адрес морских портов; пи,кт — число вагонов в составе; т„„,,р — погрузка на сети в адрес портов; У„ - доля погрузки в местном сообщении в адрес портов; а - коэффициент образования вагонов в задержанных в продвижении

поездах от числа вагонов, поступающих по «ввозу»; у - коэффициент снижения величины а для местной погрузки, у < 1. На первом этапе расчетов определяются значения а по регионам сети для исходных значений «%„ пи„ст и Ь"м . На втором - значения Ь\, для укрупненных полигонов сети и п1},Р тспст с определением эффекта по снижению числа вагонов в задержанных поездах, равного тСОст (п"бГ- п-уег).

6) Эффективное управление местной работой

Местная работа — это, прежде всего, организация погрузки, выгрузки, организация обращения сборных, вывозных и передаточных поездов. Изменение региональных границ дирекций управления движением не отразится на выполнении этих функций. При укрупнении полигонов расширяются возможности по снижению доли отправок, доставляемых с нарушением сроков доставки, поскольку возрастает длина рейса местного вагона.

7) Снижение размеров передачи вагонов по межрегиональным стыкам

Укрупнение полигонов уменьшит размеры передачи вагонов по межрегиональным стыкам, и соответственно снизит задержки поездов. Изменение расходов (АЕ3„) определяется из соотношения:

Л£,„=Л^.....+ 0 , (40)

ПКшт

где Д{/М1- снижение размеров передачи при укрупнении полигонов;

/,„ — время средней задержки поезда по стыку; е.т. ебрч, е6Ч — расходные ставки на один лок-час, бригадо-час, вагоно-час.

С учетом многокритериальное^ и общей сложности решения задачи определения числа и границ региональных полигонов управления движением предложен следующий алгоритм ее решения (рисунок 5).

Рисунок 5. — алгоритм решения задачи определения числа и границ региональных полигонов управления движением

Расчеты по различным, реальным вариантам укрупнения полигонов определили ранжирование рассмотренных технологических критериев (таблица 7). Таблица 7

Ранжирование технологических критериев

Номер критерия Критерии Доля в суммарном эффекте, %

1 Управление локомотивами на удлиненных УОЛ 92,0- -93,0

2 Оперативное взаимодействие станций 4,2- -4,6

7 Снижение размеров передачи вагонов по стыкам зд- -3,3

5 Взаимодействие с морскими портами 0,2- -0,3

6 Управление местной работой 0,2- -0,3

Наиболее существенным в современных условиях является 1-й технологический критерий. Поэтому исторически сложившиеся крупные полигоны единого обращения электровозов постоянного и переменного тока с примыкающими к ним участками обращения тепловозов должны быть приняты за основу в качестве исходного варианта региональных полигонов управления движением. Возможна экспертная корректировка исходного варианта с целью более полного учета принципа технологического единства для отдельных полигонов сети. Например, в Московском регионе сосредоточены крупные перевозки пассажиров (более 21% сетевого пассажирооборота), что особо значимо в целом для сети ОАО «РЖД» и может служить основанием для образования самостоятельной дирекции управления движением. В целом, в диссертации сформированы - один исходный и четыре дополнительных варианта организации региональных дирекций управления движением.

Все бизнес-единицы производственного блока объединены общей целью достижения наилучших конечных производственных результатов и поэтому определение их границ должно производиться с учетом их взаимодействия. Это лучше всего достигается при работе на единых полигонах управления с совмещенными границами. Такая схема представлена на рисунке 4. Если региональные структуры имеют несовмещенные границы, то нарушается принцип «сильных» и «слабых» связей при построении иерархии управления и функция принятия окончательного решения выносится на верхний уровень.

Возможно размещение различного количества региональных дирекций бизнес-единиц на едином полигоне при кратности границ, например, по одной региональной дирекции управления движением, тяги и сбыта при двух региональных дирекциях инфраструктуры. Возможны и другие варианты, выбор которых определяется технологией работы конкретного полигона сети.

За основу должны приниматься границы региональных подразделений управления движением.

В седьмой главе определен технико-экономический эффект внедрения результатов исследования по следующим составляющим:

введение в систему управления перевозочным процессом комплексного качественного показателя «скорость продвижения вагона»;

изменение методики технического нормирования качественных показателей перевозочного процесса на основе расчета значений «норма-право» и использования методики ранжирования региональных подразделений по результатам выполнения качественных показателей;

использование новой методики расчета нормативных сроков доставки грузов;

использование методики двухэтапного оперативного планирования продвижения погрузочных ресурсов;

повышение доли освоения прироста перевозок грузов за счет увеличения массы и длины поездов;

учет в эксплуатационной работе и при перспективном планировании новых, соответствующих рыночным условиям, параметров неравномерности перевозочного процесса;

реализация предложений по концентрации управления перевозочным процессом.

Заключение

1. Вследствие перехода страны к рыночной экономике и реформирования железнодорожного транспорта необходимо развитие нормативно-правовой базы, технологии перевозочного процесса и структуры управления российскими железными дорогами с целью их приведения в соответствие с новыми условиями работы.

2. При использовании приватных вагонов комплексным показателем качества организации перевозочного процесса в ОАО «РЖД» становится

скорость продвижения вагонов Упр, т.е. скорость выполнения различного рода рейсов груженых и порожних вагонов, маршруты и протяженность которых заказывают операторы подвижного состава, а их реализация определяется технологией и качеством работы сотрудников холдинга ОАО «РЖД». Использование данного показателя позволит:

- давать оценку качества перевозочного процесса на основе показателя, соответствующего сущности и смыслу задач, решаемых работниками ОАО «РЖД» при управлении эксплуатационной работой;

- получать достоверную оценку качества перевозочного процесса в целом и по составляющим (участок, направление, полигон сети, сеть).

3. В условиях фактически непрерывного планирования отправления грузов обоснована необходимость определять месячные технические нормативы качества эксплуатационной работы с использованием методики «норма-право». При подведении итогов работы предлагается использовать показатель «приведенное качество работы», отражающий, какие качественные показатели имела бы сеть ОАО «РЖД» при работе с показателями качества конкретной региональной дирекции движения. Это позволит четко ранжировать региональные дирекции по качеству выполнения перевозочного процесса, повышать мотивацию работников.

4. Предложена новая методика расчета нормативных сроков доставки грузов, позволяющая привести их в соответствие с реальными условиями движения отправок по различным маршрутам сети ОАО «РЖД» с учетом таких факторов, как: участковая скорость, число станций с переработкой и без переработки на рейсе, предоставление «окон», неодинаковое время следования отправок по одним и тем же маршрутам (фактор НВС).

5. Учет фактора НВС необходим при планировании обеспечения погрузочными ресурсами отправления грузов из районов массовой погрузки, что достигается использованием двухэтапного оперативного планирования с

первоначальным направлением вагонов на станцию распыления погрузочного района.

6. При современных длинах грузовых поездов для расчета пропускной и провозной способности участков при наращивании массы (и длины) поездов большое значение имеет реализуемая ходовая скорость. При неизменной ходовой скорости: при /,, < 1500 м повышение массы (длины) поездов приводит в основном к снижению пропускной способности с некоторым ростом провозной способности; при /„ > 1 500 м снижается как пропускная, так и провозная способность. При снижении ходовой скорости при любых длинах поездов на 10-15% в результате наращивания массы (длины) поездов, прирост провозной способности не достигается.

Необходимо проведение комплексных мероприятий по усилению инфраструктуры и тяги с обеспечением, по крайней мере, сохранения или некоторого увеличения ходовой скорости поездов повышенной массы и длины. Это позволит повышать долю освоения прироста перевозок за счет увеличения массы и длины поездов.

7. Переход к рыночной экономике увеличил неравномерность предъявления грузов к перевозкам, что повысило в 1,5-^-2 раза параметры годовой, месячной и посуточной неравномерности образования поездопотоков. Перестало быть явно выраженным понятие «месяц максимальных перевозок», на неравномерность загрузки линий стала влиять конъюнктура образования грузопотоков. Все это требует учета возросшей роли фактора неравномерности в различных эксплуатационных расчетах. Предложена зависимость для определения потребной пропускной способности линий в условиях рыночной экономики.

8. Концентрация управления перевозочным процессом является объективным требованием, определяемым существенным изменением технических и технологических условий организации перевозочного процесса и возможностями информационных технологий. Установлено рациональное число управляемых структур по уровням и звеньям в Центральной дирекции

движения, равное 6^9. Определены технологические критерии эффективности концентрации управления: единое управление движением на удлиненных участках обращения локомотивов (основной критерий), взаимодействие сортировочных станций, взаимодействие с морскими портами, организация местной работы, изменение размеров передачи вагонов по межрегиональным стыкам. Определены возможные варианты границ региональных структур.

9. Эффект для ОАО «РЖД» от полного внедрения инновационных предложений исследования, по которым возможна оценка в денежном выражении, составляет 2 416-2 766 млн. руб./год экономии эксплуатационных расходов. Кроме того, достигается улучшение обеспечения заявок на погрузку порожними вагонами с повышением доходов компании, снижаются задержки поездов на подходах к морским портам, исключаются риски неосвоения перспективных объемов перевозок. У операторов подвижного состава достигается сокращение парка вагонов на 10-15 тыс. единиц, у грузоотправителей массовых грузов снижаются запасы готовой продукции на складах примерно на 430 тыс. тонн.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах, в том числе в 16-ти изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации для докторских диссертаций:

1. Шенфельд, К.П. Развитие системы содержания инфраструктуры / К.П. Шенфельд, В.А. Ивницкий, Н.В. Кондрахина // Журнал «Железнодорожный транспорт». - 2008. - № 4. - С. 18-22. - ISSN - 0044-4448.

2. Шенфельд, К.П. О значении показателя «оборот вагона» в современных условиях / К.П. Шенфельд // Вестник ВНИИЖТ. — 2008. — № 6. — С. 10-12. — ISSN — 2223-9731.

3. Шенфельд, К.П. Показатель «оборот вагона» в условиях реформирования / К.П. Шенфельд // Журнал «Железнодорожный транспорт». - 2009. - № 2. - С. 53-55. - ISSN - 0044-4448.

4. Шенфельд, К.П. Увеличение пропускной способности пригородных линий при повышении скоростных характеристик моторвагонного подвижного состава / К.П. Шенфельд // Вестник ВНИИЖТ. — 2009. - № 2. - С. 6-7. - ISSN - 2223-9731.

5. Шенфельд, К.П. Как ускорение оборота вагона способно повлиять на рост доходов / К.П. Шенфельд // Журнал «Экономика железных дорог». -2009. -№ 10. - С. 26-30. - ISSN - 1727-6500.

6. Шенфельд, К.П. Значение показателя «оборот вагона» для операторов-собственников подвижного состава / К.П. Шенфельд // Журнал «Железнодорожный транспорт». — 2010. — № 10. - С. 65-67. - ISSN - 00444448.

7. Шенфельд, К.П. Оценка технологического качества работы Центральной дирекции управления движением-филиала ОАО «РЖД» и ее подразделений / К.П. Шенфельд // Вестник ВНИИЖТ. - 2010. - № 6. - С. 3-7. -ISSN-2223-9731.

8. Шенфельд, К.П. О показателях качества организации перевозочного процесса / К.П. Шенфельд // Журнал «Железнодорожный транспорт». -2011. - № 3. - С. 64-67. - ISSN - 0044-4448.

9. Шенфельд, К.П. Об оценке скорости продвижения грузовых поездов на направлениях сети железных дорог / К.П. Шенфельд // Вестник ВНИИЖТ.-2012.-№2.-С. 11. - 14. - ISSN-2223-9731.

10. Шенфельд, К.П. Задача распределения порожних вагонов под погрузку в современных условиях / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников, В.А. Ивницкий // Вестник ВНИИЖТ. - 2012. - № 3. - С. 3-7. - ISSN - 2223-9731.

11. Шенфельд, К.П. Неравномерность грузовых перевозок в современных условиях и ее влияние на потребную пропускную способность участков / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников // Вестник ВНИИЖТ. - 2011. - № 5. - С. 3-9. - ISSN - 2223-9731.

12. Шенфельд, К.П. Скорость на рейсе вагона — комплексный показатель качества перевозочного процесса / К.П. Шенфельд // Журнал «Железнодорожный транспорт». - 2012. - № 8. - С. 20-23. - ISSN - 0044-4448.

13. Шенфельд, К.П. Методические принципы технико-экономической оценки эффективности оптимизации границ региональных подразделений бизнес-единиц производственного блока ОАО «РЖД» / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников, Н.В. Кондрахина // Вестник ВНИИЖТ. - 2013. - № 1. - С. 91^t. -ISSN-2223-9731.

14. Шенфельд, К.П. Основные принципы территориальной организации бизнес-единиц производственного блока ОАО «РЖД» / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников, Н.В. Кондрахина II Журнал «Железнодорожный транспорт». - 2013. - № 3. - С. 10-16. - ISSN - 0044-4448.

15. Шенфельд, К.П. Определение рационального числа управляемых структур при оперативном управлении перевозочным процессом / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников, В.А. Ивницкий // Вестник ВНИИЖТ. - 2013. -№2.-С. 3-5.-ISSN-2223-9731.

16. Шенфельд, К.П. Развитие тяжеловесного движения в мире t К.П. Шенфельд, С.М. Захаров // Вестник ВНИИЖТ. - 2013. - № 4. - С. 9-17. - ISSN -2223-9731.

17. Шенфельд, К.П. Проблема нормирования сроков доставки грузов в современных условиях / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников. Фундаментальные исследования для долгосрочного развития железнодорожного транспорта: сборник трудов членов и научных партнеров Объединенного ученого совета ОАО «РЖД» / под ред. Б.М. Лапидуса. - М:. Интекст, 2013. - С. 121-127. -ISBN 978-5-89277-114-6.

18. Шенфельд, К.П. Развитие системы качественных показателей перевозочного процесса в условиях структурной реформы железнодорожного транспорта / К.П. Шенфельд. Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе: сборник материалов. - Часть 2. - Новосибирск: СГУПС. 2013. - С. 151-153. - ISBN 978-5-93461-592-6.

19. Шенфельд, К.П. Особенности расчета потребной пропускной способности железных дорог / К.П. Шенфельд. Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе: сборник докладов. - Часть 2. -Новосибирск: СГУПС, 2013. - С. 153-155. - ISBN 978-5-93461-592-6.

20. Шенфельд, К.П. Развитие методов расчета пропускной способности инфраструктуры / К.П. Шенфельд. ВНИИЖТ - транспорту. Научные проблемы технического развития железнодорожного транспорта: сб. науч. трудов. - М.. 2008. - С. 52-53. - ISBN 978-5-89277-083-5.

21. Шенфельд, К.П. Обеспечение энерго- и ресурсоэффективности при организации движения грузовых поездов повышенного веса и длины / К.П. Шенфельд: сборник докладов конференции «Энергосбережение и ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте ~ инвестиции в будущее». - М., 2010. - С. 36-37.

22. Шенфельд, К.П. Развитие тяжеловесного движения грузовых поездов / К.П. Шенфельд, Л.А. Мугинштейн. - М.: Интекст, 2011. - 76 с. -ISBN 978-5-89277-103-0.

23. Шенфельд, К.П. Анализ влияния фактора массы поездов на пропускную способность железнодорожных участков / К.П. Шенфельд, Е.А. Сотников // Труды ОАО «ВНИИЖТ». - М„ 2012. - С. 5-64. - ISBN 978-589277-110-8.

24. Shenfeld. K.P. Irregularity of Freight Traffic under Current Operational Conditions and its Influence on Railway Sections' Traffic Capacity Requirements / K.P. Shenfeld. E.A. Sotnikov // VNIIZhT Bulletin 1/2012, p. 13-19. - ISSN 22209484.

25. Шенфельд, К.П. Новая система тарифов на перевозки транзитных грузов в контейнерных поездах по российским железным дорогам /

К.П. Шенфельд. Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе: сборник материалов. - Часть II. - Новосибирск: СГУПС, 2012. - С. 4-6. - ISBN 978-5-93461-577-3.

26. Shenfeld К.Р. Speed Estimation of Freight Trains Progress over the Railway Network Routes / K.P. Shenfeld // VNIIZhT Bulletin 2/2012, p. 13-16. -ISSN 2220-9484.

27. Shenfeld, K.P. Speed of Freight Wagons as a Key Indicator of Quality of the Organization of Transportation Process on Railway (abstract) / K.P. Shenfeld. Программа и доклады Семинара Россия - ЕС по исследованиям в области железнодорожного транспорта. - М„ 2012. - Режим доступа: http://www.vniizht.ru

28. Шенфельд, К.П. Выбор основных направлений совершенствования нормативно-правовой базы реформирования железных дорог на основе анализа мирового опыта / К.П. Шенфельд // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». - 2013. - № 2. - С. 59-66. - ISSN - 2304-9642.

29. Шенфельд, К.П. Проблемы организации перевозочного процесса на российских железных дорогах в условиях приватизации вагонного парка и пути их решения / К.П. Шенфельд. Научно-практический семинар Международного научно-технологического комплекса: сборник докладов — М„ Щербинка: ОАО «ВНИИЖТ». - Том 1. - 2013. - С. 19-23.

Шенфельд Константин Петрович

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОЧНЫМ ПРОЦЕССОМ В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ И РЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано в печать 04.04.2014 Усл. печ. л. 3.0 Тираж 100 экз. Формат бумаги 60x90 '/|(, Заказ № 58_

РОАТ МГУПС (МИИТ), Москва, 127994. ул. Образцова, д. 9, стр. 9

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА» (ОАО «ВНИИЖТ»)

На правах рукописи

05201451060

Шенфельд Константин Петрович

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОЧНЫМ ПРОЦЕССОМ В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ И РЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора технических наук

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

Сотников Евгений Александрович

Москва-2013

Оглавление

Введение............................................................................. 7

Глава 1 Анализ основных особенностей выполнения

перевозочного процесса в условиях рыночной экономики и реформирования железнодорожного транспорта. Постановка проблемы................................................ 17

1.1 Переход российских железных дорог к работе

с приватным вагонным парком............................... 17

1.2 Изменение структуры управления перевозочным процессом при реформировании

железнодорожного транспорта.............................. 25

1.3 Изменение структуры грузопотоков, вагонопотоков и загрузки основных направлений на сети

ОАО «РЖД»....................................................... 31

1.4 Неравномерность эксплуатационной работы

в современных условиях....................................... 37

>

1.5 Зарубежный опыт реформирования железнодорожного транспорта.............................. 43

1.6 Отечественный опыт и исследования в области совершенствования организации перевозочного процесса в новых условиях................................... 53

1.7 Постановка проблемы.......................................... 59

Выводы по главе 1.................................................... 61

Глава 2 Основной комплексный показатель качества

перевозочного процесса железнодорожного транспорта ■ общего пользования при эксплуатации приватного вагонного парка....................................................................... 64

2.1 Несоответствие в современных условиях

показателя «оборот грузового вагона» критерию качества перевозочного процесса ОАО «РЖД»............ 64

2.2 Скорость продвижения вагонов как основной комплексный показатель качества перевозочного процесса ОАО «РЖД».......................................... 68

2.3 Основные модификации показателя

«скорость продвижения вагона»............................. 73

2.4 Особенности оценки скорости продвижения вагонов

на направлениях сети железных дорог..................... 76

2.5 Методические положения расчета модификаций показателя «скорость продвижения вагона»......... 84

Выводы по главе 2.................................................... 88

Глава 3 Развитие методов нормирования и оценки выполнения

качественных показателей эксплуатационной работы......... 90

3.1 Изменение общей схемы технического нормирования основных качественных показателей перевозочного процесса и оценки полученных результатов.............. 90

3.2 Развитие методики оценки уровня выполнения качественных показателей

перевозочного процесса....................................... 97

3.3 Особенности анализа выполнения показателя

«скорость продвижения вагона»............................. 105

3.4 Совершенствование методики расчета

нормативных сроков доставки грузов...................... 109

3.5 Особенности нормирования и планирования перемещения порожних приватных вагонов на инфраструктуре железнодорожного транспорта

общего пользования............................................ 120

Выводы по главе 3.................................................... 128

Глава 4 Задача повышения провозной способности

загруженных направлений при выполнении мероприятий по увеличению массы и длины грузовых поездов............. 131

4.1 Пропускная и провозная способность

железнодорожных участков.................................. 131

4.2 Особенности отечественного опыта повышения провозной способности за счет увеличения массы

и длины грузовых поездов. Зарубежный опыт........... 137

4.3 Перспективное освоение грузовых перевозок за счет дальнейшего повышения массы и длины поездов....... 142

4.4 Оценка доли освоения прироста перевозок

за счет увеличения массы и длины грузовых поездов в 2004-2012 годах и на перспективу до 2020 года........ 144

4.5 Характер изменения элементов графика движения

при изменении массы (длины) поездов..................... 150

4.6 Оценка влияния массы (длины) поездов

на пропускную и провозную способность участка...... 160

Выводы по главе 4..................................................... 164

Глава 5 Оценка неравномерности перевозочного процесса в рыночных условиях и ее влияние на потребную пропускную способность участков

для грузового движения............................................. 167

5.1 Постановка вопроса............................................. 167

5.2 Годовая неравномерность образования

вагонопотоков.................................................... 169

5.3 Помесячная неравномерность вагонопотоков........................171

5.4 Внутринедельная неравномерность..................................................174

5.5 Посуточная неравномерность................................................................175

5.6 Внутрисуточная неравномерность......................................................180

5.7 Неравномерность загрузки линий (направлений)................181

5.8 Расчет потребной пропускной способности участков

для грузового движения....................................... 183

Выводы по главе 5................................................... 185

Глава 6 Совершенствование структуры управления перевозочным

процессом в современных условиях.............................. 187

6.1 Укрупнение полигонов управления — актуальная задача совершенствования организационной

структуры на современном этапе............................ 187

6.2 Основные принципы территориальной организации бизнес-единиц производственного блока

ОАО «РЖД»...................................................... 190

6.3 Определение рационального числа управляемых структур при оперативном управлении перевозочным процессом..................................... 196

6.4 Основные технологические критерии улучшения производственных показателей при концентрации управления перевозочным процессом. Методические положения их технико-экономической оценки............................................................. 201

6.5 Территориальная организация комплекса бизнес-

единиц производственного блока ОАО «РЖД».......... 214

6.6 Территориальные границы региональных подразделений Центральной дирекции

управления движением........................................ 216

6.7 Формирование вариантов границ

региональных дирекций ЦД.................................. 220

Выводы по главе 6................................................... 228

Глава 7 Технико-экономическая оценка

результатов исследования........................................... 231

7.1 Составляющие эффективности предложенных методов управления перевозочным процессом...................... 231

7.2 Методические положения определения технико-экономической эффективности результатов исследования..................................................... 232

7.3 Сводные данные по определению технико-экономической эффективности результатов исследования..................................................... 244

Общие выводы...................................................................... 250

Список литературы................................................................ 257

Приложение 1

Помесячные колебания погрузки (относительно к среднегодовой), (3Мес! ...................................................... 269

Приложение 2

Изменения внутринедельной неравномерности погрузки по месяцам и годам......................................................... 271

Приложение 3

Статистические данные о посуточной погрузке за 2002 год

(вагонов/сутки).............................................................. 272

Приложение 4

Варианты структурирования сети с числом региональных дирекций управления движением 6, 7, 8 и 9.......................... 274

Приложение 5

Внедрение результатов исследования................................. 282

Введение

В последние десятилетия в работе российских железных дорог произошли коренные изменения. Основное влияние на это оказали - переход страны в 1990-е годы к рыночной экономике и принятые в начале 2000-х годов решения о реформировании железнодорожного транспорта [1].

Актуальность исследуемой проблемы. Проблема эффективной организации перевозочного процесса в сложившихся условиях многогранна и требует разработки принципиально новых решений [5]. В диссертации рассмотрены вопросы развития методов управления перевозочным процессом с приведением их в соответствие новым условиям работы российских железных дорог с целевой задачей повышения качества осуществления основной деятельности ОАО «РЖД».

К 2010-2012 годам в основном определились новые условия функционирования и структура управления в ведущей транспортной отрасли России, существенно влияющие на выполнение основной производственной функции ОАО «РЖД» - организации перевозочного процесса и управления им.

Завершена приватизация вагонного парка. Сегодня около 1 300 собственников подвижного состава владеют 95% всех грузовых вагонов, обращающихся на сети железных дорог общего пользования. Использование приватных вагонов организует множество операторов и собственников вагонного парка, примерно 100 из которых имеют в управлении 1 000 вагонов и более. Это привело к необходимости принципиального изменения системы организации вагонопотоков, методов планирования и нормирования эксплуатационной работы. Возникли новые задачи в области развития инфраструктуры. Многие вопросы здесь еще не нашли своего эффективного решения.

В производственном блоке ОАО «РЖД» осуществлен переход к модели управления по видам бизнеса с формированием вертикально интегрированных дирекций управления движением, тягой, инфраструктуры и сбыта.

Полная реализация предусмотренной модели управления еще не завершена. В соответствии с утвержденной в 2011 году «Концепцией организационного развития холдинга ОАО «РЖД» на период до 2015 года» [2] требуется осуществить оптимизацию количества уровней управления, определить территориальные схемы организации бизнес-единиц, что требует соответствующих обоснований.

Реальное развитие рыночной экономики принципиально изменило географию грузопотоков с их ориентацией на перевозку экспортных грузов, что вызвало концентрацию грузовых перевозок на наиболее напряженных направлениях сети, с почти исчерпанными пропускными способностями -Кузбасс-Северо-Запад, Кузбасс-морские порты Юга, Транссиб [3]. Повышение их провозной способности требует дальнейшего увеличения массы и длины грузовых поездов. Наряду с развитием инфраструктуры, разработкой эффективных методов вождения поездов повышенной массы и длины, созданием нового подвижного состава, здесь необходимо правильно определять взаимное влияние всех эксплуатационных факторов в работе участков и станций с тем, чтобы наращивание массы и длины поездов обеспечило достижение конечного результата - повышения провозной способности грузонапряженных линий.

Еще одним важным следствием перехода к рыночной экономике стало заметное повышение уровня неравномерности предъявления грузов к перевозкам железнодорожным транспортом. Это необходимо учитывать как при перспективном планировании развития пропускных, провозных и перерабатывающих способностей инфраструктуры, так и в текущей эксплуатационной работе.

Произошедшие глубокие изменения в работе железнодорожного транспорта страны требуют адекватных решений в области технологии и

управления. При этом целый ряд традиционно используемых положений организации эксплуатационной работы по существу перестали отвечать предъявляемым технологическим требованиям.

Отставание методов управления от новых условий эксплуатации стало одной из причин существенного снижения в 2011, 2012 годах уровня выполнения качественных показателей перевозочного процесса, таких как участковая скорость, среднесуточный пробег вагона, время нахождения вагонов на технических станциях.

Актуальность исследования определяется тем, что в нем научно обоснованы и разработаны новые положения организации эксплуатационной деятельности, соответствующие современным условиям выполнения перевозочного процесса на железнодорожном транспорте.

Объектом исследования являются технология и система управления перевозочным процессом при переходе страны к рыночной экономике и структурном реформировании российского железнодорожного транспорта.

Целью исследования является обоснование новых решений и развитие существующих методов управления перевозочным процессом в принципиально изменившихся условиях работы российских железных дорог при их структурном реформировании и переходе страны к рыночной экономике, обеспечивающих повышение эффективности основной деятельности железнодорожного транспорта общего пользования.

Для достижения данной цели в диссертации выполнено решение следующих задач.

1. Выявление и анализ основных особенностей организации эксплуатационной работы российских железных дорог в новых условиях, требующих изменений в нормативно-правовой базе, технологии и методах управления перевозочным процессом.

2. Разработка новых положений организации перевозочного процесса в части:

- обоснования нового основного комплексного качественного показателя перевозочного процесса в области грузовых перевозок в условиях работы с приватным вагонным парком;

- развития методов месячного технического нормирования эксплуатационной работы в условиях перехода к практически непрерывному планированию отправления грузов с возросшей неопределенностью плановых вагонопотоков;

- развития методов организации порожних вагонопотоков при множественности операторов подвижного состава;

- обоснования новой методики расчета нормативных сроков доставки грузов в условиях повышения ответственности перевозчика в конкурентной рыночной среде.

3. Определение условий повышения провозной способности основных грузонапряженных направлений при решении задачи дальнейшего увеличения массы и длины грузовых поездов.

4. Определение новых характеристик неравномерности перевозочного процесса в условиях рыночной экономики, влияния этого фактора на потребную пропускную способность линий.

5. Разработка предложений по территориальному устройству подразделений бизнес-единиц производственного блока ОАО «РЖД» на основе технологических критериев, соответствующих современным условиям организации перевозочного процесса.

Методы исследования основаны на системном анализе производственных процессов, положениях теории вероятностей и математической статистики, теории больших систем, методах линейного и динамического программирования, теоретического обоснования

установленных аналитических зависимостей для расчета эксплуатационных показателей перевозочного процесса.

Новизна научных положений, выносимых на защиту

1. Системно определены основные особенности выполнения перевозочного процесса на российских железных дорогах в условиях перехода страны к рыночной экономике и реформирования железнодорожного транспорта, связанные с: переходом на работу с приватным вагонным парком при множественности операторов; повышением ответственности перевозчика в рыночной среде за качество своей продукции; ростом неопределенности плановых вагонопотоков; концентрацией грузопотоков на протяженных направлениях с необходимостью увеличения массы и длины грузовых поездов с обеспечением повышения провозной способности участков; повышением уровня неравномерности перевозочного процесса в связи с ростом уровня неравномерности (годового, месячного, суточного) предъявления грузов к перевозкам; реализацией модели управления перевозочным процессом с вертикально интегрированными дирекциями производственного блока ОАО «РЖД». При этом, технология, методы и система управления перевозочным процессом должны быть приведены в соответствие сложившимся новым условиям.

2. Обосновано введение в практику планирования, нормирования и оценки работы железных дорог нового основного комплексного показателя качества перевозочного процесса «скорость продвижения вагона», соответствующего сущности и смыслу задач, решаемых в производственной деятельности железнодорожным транспортом общего пользования при работе с приватным вагонным парком.

3. Обоснована необходимость определять качественные нормативы месячного технического плана эксплуатационной работы с использованием методики «норма-право», а при подведении итогов использовать показатель «приведенное качество работы», позволяющий четко ранжировать

региональные дирекции движения по качеству эксплуатационной работы, повышать мотивацию работников при выполнении плановых заданий.

4. Разработана и предложена новая методика расчета нормативных сроков доставки грузов, позволяющая привести нормативные сроки в соответствие реальным условиям движения отправок по различным маршрутам сети ОАО «РЖД».

5. Установлено наличие фактора неодинакового времени следования (НВС) отправок по одним и тем же маршрутам, учет которого на основе двухэтапного оперативного планирования обеспечения заявок на погрузку порожними вагонами позволяет повысить качество выполнения таких заявок.

6. Определены условия повышения провозной способности грузонапряженных направлений при увеличении массы и длины грузовы�