автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Развитие теории грузовых автомобильных перевозок по радиальным маршрутам

На правах рукописи

МОЧАЛИН СЕРГЕИ МИХАЙЛОВИЧ

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК ПО РАДИАЛЬНЫМ МАРШРУТАМ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ТЮМЕНЬ - 2004

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ) на кафедре «Организация перевозок и управление на транспорте».

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Миротин Леонид Борисович; доктор технических наук, профессор Лукинский Валерий Сергеевич; доктор технических наук, профессор Храмцов Николай Васильевич

Ведущая организация Южно-Уральский государственный

университет

Защита состоится 3 ноября 2004 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.04 ВАК России при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38, в ауд. им. А.Н.Косухина.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан «28» сентября 2004 года.

Телефон для справок: код (345-2) т.22-93-02.

Ученый секретарь диссертационного совета

П.В. Евтин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одной из важных проблем работы транспорта остается проблема повышения эффективности перевозок грузов для обеспечения ритмичной деятельности предприятий и организаций, чьи возрастающие требования к необходимости доставки грузов с заданными условиями кардинально изменяют подход к решению данной проблемы.

Потребители транспортных услуг получают возможность выбора перевозчика, и он будет сделан в пользу того, кто окажется готовым представить транспортные услуги более широкой номенклатуры, высокого уровня качества и по приемлемой цене. В связи с этим перевозчик совместно с поставщиками и потребителями продукции должен иметь возможность осуществлять свои функции на основе современных достижений науки и техники, обеспечивающих принятие научно-обоснованных решений по доставке грузов в заданные сроки с минимальными затратами транспортных ресурсов.

В этих условиях возникает необходимость решения этой проблемы на качественно новой научной основе, что полностью согласуется с государственной концепцией развития транспорта.

Совершенствование теории функционирования автотранспортных систем имеет важное организационно-экономическое и социальное значение, т.к. на основе теоретических положений грузовых автомобильных перевозок разрабатываются и совершенствуются система планирования потребности в транспортных средствах, система организации оплаты труда, тарифы на перевозку грузов, оценка себестоимости перевозок, методики выбора и обоснования применения подвижного состава, планирования потребности в ресурсах и экономическая оценка организационных и управленческих решений.

Проведенный анализ грузовых автомобильных перевозок в городских условиях эксплуатации показал, что значительная часть строительных и многих других видов грузов перевозится помашин-ными отправками по радиальным маршрутам.

В общей классификации автотранспортных систем доставки грузов системы, в которых перевозка груза осуществляется по радиальному маршруту, отнесены к классу средних автотранспорт-

ных систем доставки грузов ( С (Г

аДО«ДШМ1|де¥0|№й а в -ЬНЫНОТЕКА |

ки грузов следует понимать совокупность одного центрального и множества периферийных грузовых пунктов, соединенных между собой транспортной сетью, перевозка грузов в которой осуществляется автомобилями по радиальному маршруту, чьи ветви по конфигурации соответствуют маятниковым и кольцевым транспортным схемам.

До настоящего времени исследования проблем работы автотранспорта в таких системах рассматривались либо на основе опыта работы (от достигнутого уровня), либо на основе математического аппарата, который был разработан на примере маятникового с обратным негруженым пробегом маршрута. И то и другое в практике оперативного планирования работы транспорта не позволяло избежать ошибок, которые проявлялись в несоответствии расчетной (плановой) и фактической величин.

Во многих учебниках по грузовым автомобильным перевозкам стали даже опускать раздел, связанный с теоретическим описанием таких автотранспортных систем. В лучшем случае отмечали, что есть такие виды перевозок, а расчет выработки осуществляется как для изолированных маятниковых, так и кольцевых маршрутов.

Отсутствие теоретических положений, адекватно отражающих протекание транспортного процесса, приводит научных и практических работников к принятию организационных, технологических и управленческих решений, не подкрепленных аналитическими проработками. Все это указывает на существование значительного пробела в теории грузовых автомобильных перевозок, а также определяет важность научных разработок и исследований, направленных на совершенствование и разработку методологических и методических положений.

Таким образом, научная и практическая проблема состоит в том, что сегодня требуется современный подход в описании радиальных маршрутов как автотранспортных систем, позволяющий обоснованно принимать решения в условиях осуществления сменно-суточного планирования и управления доставкой грузов.

Цель работы состоит в совершенствовании теории грузовых автомобильных перевозок и разработке научных положений и моделей функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам помашинными отправками.

Для реализации цели исследования в работе были сформулированы и решены следующие взаимосвязанные задачи:

- изучение современного состояния и выявление направлений совершенствования теории и практики грузовых автомобильных перевозок;

- разработка научной концепции теории грузовых автомобильных перевозок грузов по радиальным маршрутам;

- разработка классификации автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам;

- исследование влияния изменения технико-эксплуатационных показателей (ТЭП) на функционирование автомобиля и системы в целом с позиций системного подхода и дискретного характера протекания транспортного процесса;

-разработка моделей функционирования средних систем доставки грузов;

-создание методики расчета потребности в подвижном составе в автотранспортных системах доставки грузов нижнего уровня;

-проведение экспериментальной проверки и разработка рекомендаций по реализации теоретических положений в практической деятельности.

Объектом исследования является транспортный процесс автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам.

Выбор указанных систем обусловлен тем, что именно в данных системах формируются транспортные затраты, которые в дальнейшем накладываются на стоимость готового продукта, именно здесь транспортное обслуживание нуждается в четкой организации и управлении на основе современных достижений в теории и практике.

Предметом исследования является существующая теория грузовых автомобильных перевозок, в частности, методологическое и математическое описание транспортного процесса при доставке грузов по радиальному маршруту. Вместе с тем исследуются закономерности изменения выработки автомобилей и систем при изменении величин технико-эксплуатационных показателей.

Методологической основой постановки и разработки рассматриваемых вопросов является концепция государственной транспортной политики РФ, а также научные труды отечественных и

зарубежных ученых и практиков в области грузовых автомобильных перевозок.

Теоретической базой исследования являются следующие положения материалистической диалектики: о правомерности двух методов изучения явлений и процессов - детерминированного или вероятностного, о единстве анализа и синтеза в познании. А также использовались положения теории грузовых автомобильных перевозок, общей теории систем и системный подход к изучению производственных процессов, положения математической статистики, исследования операций.

В процессе исследования применялись методы линейного и комбинаторного программирования, профессионально-логический подход с использованием аппарата математического моделирования, включающего алгоритмизацию и программную реализацию моделей на ЭВМ.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

-впервые на базе системного подхода, дискретного представления о протекании транспортного процесса и иерархии транспортных систем разработаны теоретические основы описания функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам помашинными отправками;

-разработана классификация автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам;

-выявлены закономерности влияния технико-эксплуатационных показателей на протекание транспортного процесса в таких автотранспортных системах доставки грузов;

-сформулированы и разработаны математические модели описания функционирования средних автотранспортных систем;

-разработана методика расчета потребности в подвижном составе в автотранспортных системах нижнего уровня.

Созданные теоретические и методические положения являются основой для научно-обоснованной оценки потребности в транспортных ресурсах при подготовке планов производства работ, а также теоретической и практической базой расчета себестоимости автомобильных перевозок и экономической оценки проводимых мероприятий и принимаемых решений.

Практическая значимость и апробация работы. Разработанные теоретические основы функционирования средних систем доставки грузов автомобильным транспортом вооружают научных и практических работников, занимающихся вопросами проектирования, организации и управления транспортным процессом, инструментарием, позволяющим осуществлять на всех стадиях разработки технологических процессов поиск рациональных путей повышения эффективности и качества работы автомобилей и средних транспортных систем. Предложенные модели, алгоритмы и методики прошли апробацию на практике и могут быть использованы при проектировании, организации, планировании, управлении и анализе функционирования автотранспортных систем доставки грузов.

Применение научных и практических разработок в обучении студентов позволит повысить уровень подготовки специалистов в различных отраслях экономики, использующих грузовой автомобильный транспорт. Особую научную и практическую значимость полученные результаты представляют для аспирантов и соискателей, занимающихся исследованиями в области совершенствования теории и практики организации перевозок грузов, экономики и управления автотранспортными предприятиями.

Работа выполнена в рамках реализации научной программы Российской академии естественных наук «Ноосферные транспортные системы Сибири и Дальнего Востока».

Основные результаты работы доложены, обсуждены и получили одобрение на научно-практических, научно-технических, международных конференциях, проводимых в СибАДИ с 1985 по 2004 гг., на 49-ой научно-методической и научно-технической конференции Московского государственного автомобильно-дорожного университета МАДИ (ГТУ) (1991г.), на научно-методическом семинаре кафедры «Автомобильные перевозки» МАДИ (ГТУ) (1998г.), на 58-ой международной научно-практической конференции Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (1999г.), на международной конференции «Социальные и экономические аспекты развития региона: потенциал, проблемы и перспективы» Павлодарского университета (1999г.), на 4-ой международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество» Санкт-Петербургского государственного технического универси-

тета (2002г.), на 2-ой международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» Пензенской государственной архитектурно-строительной академии (2003г.) и др.

Реализация результатов работы. Разработанные теоретические положения и методики использовались при выполнении научно-исследовательских работ «Разработка системы обеспечения доставки грузов (на примере доставки строительных грузов с ЗСЖБИ г. Омска)» (1985, ...,1987г.), «Повышение эффективности использования подвижного состава автокомбината № 1 г.Новосибирска» (1986г.), «Организация перевозок топлива в условиях ЦОУП»(1989г.), «Совершенствование организации и планирования перевозок грузов управления общественного питания омского облисполкома» (1989г.); «Комплексная программа совершенствования перевозок почтовых грузов в г. Омске и Омской области» (1994г.); «Теоретическое обоснование функционирования средних систем доставки груза (СибАДИ,1996 г.). При выполнении грантов: «Основы теории функционирования систем доставки грузов» (Си-6АДИ, 1994г.); «Разработка основ теории функционирования автотранспортных систем гарантированной доставки с позиций логистики» (Московского автомобильно-строительного института (МАСИ), 1995г.).

Результаты исследований внедрены в производственном объединении "Омскавтотранс" при организации центров управления перевозками железобетонных изделий с заводов ЖБИ-1 и ЖБИ-5 на строительные объекты города; зерна с токов хозяйств на элеваторы Омской области; топочного мазута с нефтебазы «Советская» г.Омска потребителям; в ЗАО производственное управление "Ал-маздортранс" г. Ленска акционерной компании «АЛРОСА» республика Саха-Якутия, в ООО «Сервисстрой» г. Радужный Тюменской области и др. организациях для целей анализа и планирования работы подвижного состава.

Научные положения диссертации используются при обучении студентов в Московском государственном техническом университете, Санкт-Петербургском государственном инженерно - экономическом университете; Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии, Павлодарском университете (республика Ка-

захстан), Южно-Уральском, Кубанском, Тверском, Вологодском государственных технических университетах, институте Транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета и других вузах.

Достоверность результатов и обоснованность выводов

подтверждены результатами экспериментальной проверки, а также моделированием на ЭВМ. При этом использовался современный математический аппарат, положения теории математической статистики, системный подход к решению вопросов организации, планирования и анализа функционирования средних систем доставки грузов.

Анализ результатов показал, что теоретические положения функционирования ССДГ соответствуют реальному транспортному процессу и обладают высокой эффективностью разработанных положений и методик при использовании их в научных исследованиях и в практической деятельности.

Публикации. В диссертации нашли отражение теоретические и практические разработки автора, по материалам которых опубликованы печатные работы общим объемом 45 п.л., в том числе четырех монографий, трех научно-технических отчетов и двух грантов.

Структура и объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, таблиц, рисунков, библиографического списка, приложений и содержит 344 стр. машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования, сформулирована основная цель работы, изложена общая ее характеристика и научная новизна, приводятся сведения о результатах апробации и внедрении основных положений, выносимых на защиту.

В первой главе проведен анализ теоретических аспектов описания грузовых автомобильных перевозок и практики работы подвижного состава при перевозке грузов помашинными отправками.

Проанализированы научно-исследовательские и научно-практические работы в области развития теории грузовых автомобильных перевозок, связанных с организацией, планированием,

анализом, управлением и проектированием работы автомобильного транспорта, а также с вопросами оптимизации и применения математических методов.

Рассмотрение поставленных вопросов велось в соответствии с Концепцией государственной транспортной политики Российской Федерации в рамках повышения эффективности работы транспорта, разработки ресурсосберегающих технологий и для определения приоритетов его развития.

Решению теоретических вопросов и проблем эффективного использования грузового автомобильного транспорта посвящены работы Чудакова Е.А., Лейдермана СР., Каниовского П.В., Афанасьева Л.Л. (научные аспекты эксплуатации автомобильного транспорта), Великанова Д.П. (проблемы эффективного использования автомобилей), Говорущенко Н.Я., Корчагина В.А., Резника Л.Г., (проблемы теоретических основ эксплуатации грузовых автомобилей), Николина В.И., (теоретические основы функционирования транспортных систем доставки грузов), Бронштейна Л.А. (вопросы экономики, организации и планирования АТП), Дегтярева Г.Н., Батищева И.И. (вопросы организации и механизации погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте), Чеботаева А.А. (вопросы эффективного использования специализированного автотранспорта), Миротина Л.Б., Лукинского B.C., Гудкова В.А., Зырянова В.В. (вопросы транспортной логистики), Лившица В.Н. (системный анализ экономических процессов на транспорте), Геронимуса Б.Я., Панова С.А., Кожина А.П. (применение экономико-математических методов в планировании автомобильных перевозок), Сергеева В.И., Смехова А.А., Санкова В.Г.(вопросы экономического анализа функционирования логистических систем), Аксеновой З.И., Савицкой Т.В. (вопросы экономического анализа на АТП), Зязева В.А., Плохова С.Г., Го-бермана В.А. (научные основы совершенствования организации работы автомобильного транспорта в агропромышленном комплексе), Натовского С.Н., Жаворонкова Е.П., Одинцова Д.Г., Атаева С.С., Беленького СЕ. (проблемы транспортного обеспечения строительства), Мандрицы В.М. (проблемы комплексного анализа и прогнозирования работы грузовых АТП) и многих других ученых и практиков.

Анализ информации, представленной в этих работах и практической деятельности грузового автомобильного транспорт показы-

вает, что в системе организации эксплуатационной работы по доставке массовых грузов имеется ряд существенных недостатков, которые являются следствием неправильного представления о закономерностях, действующих в системах (маршрутах), где производится транспортная продукция. Это в свою очередь приводит к необоснованному планированию потребностей в ресурсах для выполнения транспортного процесса и невозможности обеспечивать более эффективную и экономическую работу подвижного состав. В отличие от других отраслей, экономия ресурсов при производстве транспортной продукции в основном может быть получена, если будут разработаны мероприятия по их рациональному использованию еще на стадии планирования транспортного процесса.

Все это указывает на то, что для устранения недостатков в теории грузовых автомобильных перевозок необходимо совершенствовать модели и методы оперативного планирования работы автотранспортных систем доставки грузов.

Теоретические основы грузовых автомобильных перевозок, заложенные в 30-х годах прошлого столетия, базировались на классических формулах производительности автомобиля, описывающих с позиций непрерывности протекания транспортного процесса функционирование одного автомобиля в некой транспортной системе при известных значениях ТЭП.

Расчет сменной выработки транспортного средства производится по следующим зависимостям:

0 =

ТнУтф-д-Г +

(V

•ге т 1пв 'Р 'Vт '

где О - выработка транспортных средств, т; \/т- средняя техническая скорость, км/ч; Т„- время в наряде, ч; /3 - коэффициент использования пробега; у - статический коэффициент использования грузоподъемности; я - номинальная грузоподъемность автомобиля, т; 1„ - длина груженой ездки, км; ^ - время простоя при выполнении погрузочно-разгрузочных работ, ч.

Р =

_Тн-д-ур-Ут-1ге

¡ге + 1пв

(2)

где Р - транспортная работа, т км.

При расчете потребности в транспортных средствах на маршруте используется следующая формула:

в и

Аэ =■

(3)

где Ом - объем груза, подлежащей перевозке на маршруте, т.

При таком математическом описании произошло отождествление понятий производительности автомобиля и системы. Смешение понятий результат того, что рассматривалась деятельность одного автомобиля в ограниченный промежуток времени (час), за который в действительности выработка могла не изменяться, потому что за это время не была закончена ездка.

Рассматривая систему измерителей работы автомобилей и функционирования транспортных систем, профессор Афанасьев Л.Л. отметил «неправильное решение вопроса о влиянии отдельных измерителей и условий эксплуатации на производительность автомобилей и парка ввиду отсутствия выявленных зависимостей этой производительности от элементов перевозочного процесса и влияния одних измерителей на другие от них зависящие. При этом во многих случаях не верны методы подсчета измерителей».

За прошедшие годы было выполнено достаточно большое количество научных исследований, в которых в той или иной мере рассматривались вопросы совершенствования планирования и управления перевозочными и погрузочно-разгрузочными процессами на основе совершенствования или разработки математических моделей и методов с использованием различных подходов. Однако в основе их лежали классические представления о протекании транспортного процесса. Несоответствие рассчитанных по данным моделям и фактических показателей работы транспорта, доходящее до 50 и более процентов, ограничивало их применение на практике. Все это не позволяло выявить причины получаемых несоответствий и действительные закономерности протекания транспортного процесса.

Современное состояние теории грузовых автомобильных характеризуется тем, что на сегодня невозможно адекватно описать функционирование автотранспортной системы на основе классических формул производительности. Качественные и количественные изменения, произошедшие на грузовом автомобильном транспорте, требуют поиска новых подходов к решению данной проблемы.

Во второй главе излагается концепция построения теории грузовых автомобильных перевозок грузов по радиальным маршрутам.

При разработке концепции построения теории использовался системный подход. Необходимость применения указанного метода вытекает из того, что структура системы «автомобильный транспорт» является иерархической (многоуровневой) и не только с точки зрения управления и экономики протекающих процессов, а и по своему принципиальному функционированию, поэтому необходима декомпозиция рассматриваемой проблемы по иерархическим уровням от микро-до макроструктур.

Проведение исследований по принципу «от простого к сложному», переходя от нижнего иерархического уровня к более высокому, позволяет создать язык описания и выявить действительные закономерности протекания транспортного процесса.

Для разделения систем на классы были использованы общепринятые подходы к классификации: по уровням сложности и по сложности поведения (функционирования). Несмотря на различие, данные классификации имеют общие принципы, основанные на том, что каждый последующий класс (уровень) включает в себя предыдущий и при этом указывается, что однотипные свойства проявляются у более сложных систем в качественно новой форме. В связи с этим и решалась первостепенная задача - разработка классификационных признаков и создание классификации таких автотранспортных систем.

В зависимости от таких признаков, как мощность осваиваемых грузопотоков, конфигурация транспортной схемы перевозок, количество пунктов погрузки и разгрузки, количество подвижного состава, закономерность влияния технико-эксплуатационных показателей на эффективность системы и работы автомобиля, необходимость определения порядка вхождения автомобиля в систему, возможность применения различного математического аппарата для описания систем и решения задач управления процессами и в соответствии с их иерархическим расположением, все средние автотранспортные системы подразделяются на простые и комбинированные средние системы доставки грузов (ССДГ) (см.рис.1).

Простыми ССДГ являются системы, состоящие из одного центрального и множества периферийных пунктов, соединенных между собой транспортной сетью, а перевозка грузов осуществляется автомобилями по радиальному маршруту, ветви которого по конфигу-

рации соответствуют маятниковой с обратным негруженым пробегом транспортной схеме (см.рис. 1,6).

О- центральный грузовой пункт системы; 1,2,...,М-периферийные грузовые пункты; ^оп -выгрузка груза, объёмом q в п-ом пункте, +qoп - погрузка груза, объёмом q в п-ом пункте; -> - пробег с грузом;----► - пробег без груза.

Рис.1 - Схемы простой (б) и комбинированной (а) ССДГ 1-го типа

Комбинированные ССДГ представляют собой совокупность одного центрального и множества периферийных пунктов, соединенных между собой транспортной сетью, а перевозка грузов осуществляется автомобилями по комбинированному маршруту, ветви которого по конфигурации соответствуют маятниковым и (или) кольцевым транспортным схемам различного вида (см.рис.1 ,а).

В свою очередь, все средние системы доставки грузов по функциональному назначению следует подразделять на три типа: 1 тип -средние системы, в которых осуществляется вывоз груза из центрального пункта на периферию; 2 тип - средние системы, в которых осуществляется завоз груза с периферии в центральный пункт; 3 тип - средние системы, в которых осуществляется завоз и вывоз груза. ,

Примером ССДГ 1-го типа на практике являются системы вывоза массовых навалочных грузов (песок, щебень, гравий) от места их разработки (карьер и т.п.) до места их потребления, железобетонных изделий с завода ЖБИ на строительные объекты, темных и светлых нефтепродуктов с нефтебазы и др.

Примером ССДГ 2-го типа на практике являются системы, в которых осуществляется завоз сырья, продукции от многих поставщиков на базу (терминал, распределительный центр), система завоза сельхозпродукции с токов на элеватор.

Средние системы 3-го типа характеризуются тем, что периферийные пункты являются как потребителями, так и поставщиками грузов в центральный пункт. В такой системе, например, в роли центрального пункта может выступать база производственно-технической комплектации, на склады которой доставляются различные строительные материалы и изделия для комплектации с дальнейшей их отправкой на строительные объекты. Причем завоз и вывоз могут осуществлять одни и те же автомобили. Если в этих системах технологически разделены грузовые потоки ввоза и вывоза, то данную систему можно рассмотреть как две простые системы, осуществляющие отдельно завоз и вывоз. Так на практике перевозка (обмен) контейнеров с контейнерной станции осуществляется в средней системе.

В зависимости от типа перевозимого груза, который требует соблюдения специальных условий транспортировки, погрузки, выгрузки, следует различать средние системы, в которых осуществляется доставка однородного груза (например, мазута), по вышеперечисленным условиям, или неоднородного груза (например, ж/б изделия). Можно также выделить системы, в которых применяется однотипный или разнотипный подвижной состав, одинаковой или разной грузоподъемности.

Центральный и периферийные пункты в силу сложившихся обстоятельств (планировки, механизации, режима работы и др.) имеют свой ритм работы, который может отличаться от ритма работы других участников транспортного процесса. В связи с этим появляются отдельные элементы системы, определяющие пропускную способность и, соответственно, ритм работы системы. Поэтому при описании ССДГ следует учитывать, что они могут быть насыщенными или ненасыщенными. Насыщение системы может произойти по двум факторам: по объему груза и по времени занятости постов погрузки-выгрузки. Система называется насыщенной по объему груза, если заявленное количество груза равно или превышает то количество груза, которое способен переработать центральный пункт. Сис-

тема является насыщенной по занятости постов погрузки-выгрузки, если интервал прибытия подвижного состава в центральный пункт системы меньше ритма осуществления погрузочно-разгрузочных работ.

Проведенный анализ позволяет утверждать, что выведенные ранее зависимости описания работы подвижного состава при выполнении перевозок грузов помашинными отправками в средних системах не могут быть успешно использованы. Для адекватного описания транспортного процесса в средней транспортной системе необходимо выявить особенности формирования выработки (в тоннах и тонно-километрах) подвижного состава и системы в целом во времени.

Согласно формулам 1 и 2 следует, что одновременно вырабатывается транспортная продукция, измеряемая как количеством перевезенного груза, так и количеством выполненных тонно-километров, причем с течением времени количество продукции возрастает непрерывно по линейной зависимости (рис.2).

Рис. 2 - Изменение выработки (а)в тоннах, б) в тонно-километрах) автомобиля во времени по классической теории транспортного процесса

На практике выработка транспортной продукции происходит в течение того времени, пока автомобиль движется с грузом из пункта погрузки в пункт разгрузки. Количество же доставленного груза может быть измерено только в пункте назначения после выполнения груженой ездки, а в процессе движения, сколько бы времени груз ни находился в пути, результата нет, и говорить об одновременно получаемой продукции в тоннах и тонно-километрах бессмысленно.

Рассмотрим изменение во времени количества перевезенного груза пяти автомобилей по радиальному маршруту, ветви которого по конфигурации подобны маятниковым с обратным негруженым пробегом транспортным схемам (см. рис.3).

Q

3qa" 2qa"

52 43

qa. o

14 32 24 52 44,

/77/

to ti t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 tlO til tl2tl3 tl4 tl5tl6tl7tl8 T

где: Q - количество перевезенного груза каждым автомобилем; Т - время функционирования системы; Мг—Лв - моменты времени выполнения транспортных операций; 32 - условное обозначение выполняемых операций, где первая цифра обозначает номер выхода автомобиля на линию, вторая - номер выполняемой заявки.

Рис. 3 - Изменение во времени количества перевезенного груза автомобилями, работающими на вывозе груза из центрального пункта по радиальному маршруту

С момента времени" to до момента ts выработки в тоннах в системе нет, т.к. ни один из автомобилей не выполнил ни одной законченной ездки.

Рассматривая изменение во времени выработки в тоннах 1-го вышедшего на линию автомобиля, можно говорить о том, что выработка производится с момента времени t5 до момента te , когда автомобиль встал под разгрузку в 4-ом периферийном пункте. Только тогда можно считать, что доставка осуществлена и автомобиль выполнил свою задачу. Вновь выработка в тоннах для 1-го автомобиля происходит с момента времени ti4 до момента tis„ при разгрузке вЗ-ем периферийном пункте. Таким образом, за время функционирования системы 1-ый автомобиль совершит две ездки, а выработка составит величину равной 2qya-

Изменение выработки в тоннах для других четырех работающих в системе автомобилей осуществляется аналогичным образом в соответствии с количеством совершаемых ездок. Выработка в тоннах для системы будет осуществляться только тогда ив те моменты времени, когда в каком-нибудь периферийном пункте будет осуществлена разгрузка автомобиля. Процесс изменения выработки для системы в целом представляет собой сумму всех единичных процессов.

Выработка транспортной продукции происходит в течение того времени, пока автомобиль движется с грузом из пункта погрузки в пункт разгрузки, величина ее растет пропорционально пробегу с грузом (см.рис.4).

Как следует из представленных графиков фазы получения выработки автомобиля в тоннах и тонно-километрах не совпадают во времени. Зависимости Q,P=f(T) не имеют непрерывного характера изменения, а соответствуют разрывным линейным функциям.

tO tl t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t1O t11 112 t13 t14 t15 t16t17 t18 T где: Р - величина транспортной работы, выполненная каждым автомобилем.

Рис.4 - Изменение во времени транспортной работы автомобилей, работающих на вывозе груза из центрального пункта по радиальному маршруту

При работе автомобилей по радиальному маршруту, ветви которого по конфигурации соответствуют маятниковым и кольцевым транспортным схемам, проявляются аналогичные закономерности в получении транспортной продукции. Поэтому, независимо от типа маршрута, транспортный процесс в общем виде можно представить как функционирование системы, состоящей из погрузочных пунктов, транспортных средств и разгрузочных пунктов. Такая система в течение времени меняет свое состояние, переходя последовательно из состояния , когда в системе не выполнено ни одной ездки, в состояние Sn, когда в системе выполнено n-ое число ездок. Переход системы из одного состояния в другое происходит «скачком», под воздействием выполнения ездки (целого числа ездок), а так как каждую ездку можно перечислить (пронумеровать), то транспортный процесс является процессом с дискретным состоянием.

Согласно построенному графу (рис.5), система из состояния S0 односторонне переходит последовательно в следующее состояние: Si - выполнена одна ездка, ... S¡ - выполнено i ездок,. . . Sn - выполнено п ездок.

Рис.5 - Граф состояния протекания транспортного процесса

Однако ежесменно (ежесуточно) такая система приходит в первоначальное состояние Эо . Этот переход может осуществляться с

любого состояния . Следовательно, транспортный процесс является также циклическим процессом с дискретным состоянием, который характеризуется количеством выполненных целых ездок за любой промежуток времени.

Таким образом, представление о непрерывности транспортного процесса не соответствует реальной работе, выполняемой в системах. Это является одной из причин, объясняющих, почему использование разработанной на этих положениях теории протекания транспортного процесса зачастую приводит к ошибочным решениям и результатам, что подтверждается исследованиями, проведенными в условиях Сибири.

Для правильной оценки влияния изменения эксплуатационных факторов и при разработке математического аппарата описания указанных систем необходимым условием в качестве методологической основы является учет дискретности транспортного процесса, системный подход и классификация ССДГ.

Проведено обоснование объекта исследования и предложена методика исследования влияния технико-эксплуатационных показателей на функционирование средних автотранспортных систем доставки грузов.

Разделение исследования для ненасыщенных и насыщенных ССДГ объясняется тем, что насыщенные системы обладают специфическими особенностями протекания транспортного процесса, выражающимися в появлении времени ожидания автомобилей и необходимости упорядочения их отправки (прибытия) в грузовые пункты системы.

В третьей главе выполнены исследования функционирования ненасыщенных средних систем при изменении величин технико-эксплуатационных показателей. Исследование предусматривает выявление действительных закономерностей влияния технико-эксплуатационных показателей (ТЭП) на уровень выработки каждого автомобиля и системы в целом. В диссертационной работе для этой цели используется метод цепных подстановок. Для построения теоретических функций соответствующих ранее разработанным положениям, использовалась формула 1. При расчете выработки автомобилей и системы в целом согласно разработанной концепции, учитывалось, что за плановое время

пребывание на маршруте (Т„) каждое транспортное средство может выполнить только целое число ездок {2е).

Анализ закономерностей влияния ТЭП на эффективность ненасыщенной ССДГ (см. рис.6 -10) при учете дискретного характера транспортного процесса показал, что влияние величины ТЭП на эффективность работы автомобиля и ССДГ описывается разрывными линейными функциями, а не монотонно изменяющимися зависимостями (гиперболами и прямыми линями), как принято в действующей теории.

о,

1200 1100 1000 900 800 700 600

От

Qp.

»

25 29 33 37 VT, м/ч

где «»»-фактическая величина выработки согласно фотографиям рабочего дня Рис.6 - Зависимость выработки в системе при росте VT

Q,T

1200

1000

800

40 42 44 46 Ч1Р> мин

Рис. 8 - Изменение выработки системы в зависимости от роста времени погрузки -разгрузки автомобиля

Q,T 80, 60 40

От

i

—1— —|— 10 15

40 42 44 46 t„p,MHH

Рис.Ю-Изменение выработки автомобиля при росте времени погрузки - разгрузки

4Y, т

Рис.7 - Изменение выработки системы в зависимости от роста грузоподъёмности подвижного состава

Q. т 1200 1100 1000 900 800 700 600 ,

От,

0р(1

11 11,5 12 12,5 13 13,5 Тс,ч

Рис.9-Изменение выработки системы в зависимости от продолжительности ее функционирования

Выявлено, что улучшение величины ТЭП по-разному отражается на величине выработке отдельного автомобиля, которая у одних автомобилей может увеличиваться, у других уменьшаться или оставаться неизменной.

При изменении величины ТЭП выработка системы может повышаться, а выработка отдельного автомобиля при этом оставаться на прежнем уровне и даже уменьшаться. В данном случае прирост выработки системы будет осуществляться за счет прироста выработки у других автомобилей.

Установлено, что прирост выработки системы наблюдается в том случае, когда за счет улучшения величины' ТЭП один или несколько автомобилей смогут совершить хотя бы одну дополнительную ездку.

Доказано, что выявленные действительные закономерности протекания транспортного процесса в ненасыщенных средних автотранспортных системах адекватны реальным условиям эксплуатации, поскольку в 95% случаев отклонение фактической величины выработки от расчетной не наблюдается. Несовпадение расчетных величин, полученных прямым счетом при планировании, и результатов натурных наблюдений объясняется влиянием на работу подвижного состава различных факторов организационного и технического характера.

Тип средней системы и особенности протекания транспортного процесса в ней предопределяют применение специального математического аппарата в планировании и анализе работы подвижного состава и системы в целом.

Модель функционирования средней системы формулируется следующим образом. В первую очередь необходимо определить условие непревышения объема груза, предъявляемого к перевозке и

по всем ветвям ССДГ максимальному количеству груза, кото-

1

рое может пропустить центральный пункт Оцп:

Я

рд.п>1еА. (4)

где Оц.п. - максимальное количество груза, которое может пропустить центральный пункт системы, в соответствии со своими технологическими характеристиками, т;

0|у- объем груза, предъявленный к перевозке по Ььой ветви системы,

На основании данных о количестве груза рассчитывается число оборотов (ездок) по каждой ветви системы:

Полученное значение округляют до целого в большую сторону при необходимости обязательного вывоза груза заданного объема или в меньшую сторону, если остаток груза, получившийся в результате некратности объема перевозок и грузоподъемности, является несущественным и его возможно доставить в последующий период планирования.

Максимапьно возможное количество машинозаездов, которое может обслужить центральный пункт системы (Ецп) за время работы:

(6)

где [У] - целая часть числа У; ¿«.л- - продолжительность погрузки (разгрузки) на посту в центральном пункте, ч. Тцп■ - продолжительность функционирования центрального грузового пункта, ч; Хцл. - количество грузовых постов в центральном пункте системы.

Количество ездок (оборотов), которое необходимо совершить в

ненасыщенной системе для перевозки груза заданного объема, сон

ставляет

I

Если выполняется следующее условие:

и

(7)

1

то система является ненасыщенной.

В целях исключения образования первоначальной очереди транспортные средства в систему должны поступать согласно ритму работы центрального пункта

(8)

Тогда плановое время пребывания /-го автомобиля в системе: Т„| = 7с-и-[(И)/Хцп] (9)

где [У] - целая часть числа У; А- порядковый номер выхода автомобиля на линию, \ =1,2,...^,

Ь- количество направляемых в систему автомобилей.

Время оборота /-го автомобиля по Л-ой ветви зависит от конфигурации ветви системы и продолжительности операций транспортного процесса за оборот:

'оШ ~ ? у 1 УТ!

■/ т]„ п

IV,

Тг

где/-порядковый номер ездки по И-ой ветви,;'=1,2,...,п;

г- номер порожнего пробега при выполнении п ездок, г=1,2.....т,

1Г1-количество звеньев ветви системы, которое должен проехать автомобиль без груза.

Количество оборотов, которое может выполнить /-ый автомобиль по 11-ой ветви системы:

(11)

Остаток времени у автомобиля после совершения полных оборотов:

(12)

ДТм =ТМ -2 .

М1 М1 оШ оЛ

Количество ездок, которое может выполнить /-ый автомобиль по 1-ой ветви системы за время, оставшееся после исполнения целого количества оборотов:

(13)

Общее количество ездок, которое может выполнить /-ый автомобиль по 1-ой ветви системы:

егп от

(14)

Количество груза, которое возможно перевезти -ым автомобилем по 1-ой ветви системы:

й^оь-у^ У]

(15)

а транспортная работа при этом составит следующую величину:

(17)

Пробег автомобиля в системе (без нулевых) составит:

2'е1 т

Фактические затраты времени /-го автомобиля на выполнение перевозок заданного объема:

Используя математические выражения (4-18), можно рассчитать выработку каждого автомобиля, направленного в систему.

Фактическое количество доставляемого груза по И-ой ветви:

Он^ва- (19)

Выражение (19) может принимать вид неравенства в том случае, когда сумма предъявленного к перевозке объема грузов не кратна грузоподъемности транспортных средств, и тогда расчетный

объем перевозок будет несколько больше, чем

Транспортная работа по И-ой ветви составит:

/

1

Ш-

(20)

(21)

Общий пробег будет равен сумме всех пробегов автомобилей, направляемых для перевозок грузов по И-ой ветви системы:

I Ль

общ^ £2 'Ь '

Количество груза, которое будет перевезено /- ым автомобилем по И-ой ветви системы, находится по формуле (15), а количество груза за время работы в системе, составит:

И=1,2.....Б. (22)

О/

s

/А

где Э-количество обслуженных ветвей системы.

Транспортная работа, выполняемая /-ым автомобилем по Л-ой ветви системы, рассчитывается по формуле (16), а общая величина транспортной работы ¡-го автомобиля в системе:

Р.-1

(23)

Общий пробег, совершаемый "ым автомобилем по И-ой ветви системы, рассчитывается по формуле (15), а пробег за время работы в системе, составит:

(24)

Количество перевезенного груза, транспортная работа, общий пробег, выполненный всеми автомобилями, определяется по формулам:

(25)

(27)

Выполненные исследования функционирования ненасыщенных ССДГ показали, что разработанная модель функционирования ненасыщенных ССДГ соответствует реальным транспортным процессам и позволяет осуществлять более качественное планирование и анализ работы автомобилей и системы в целом. На это указывает то, что количество несоответствий величины выработки, рассчитанной по модели ненасыщенной средней системы и факта, составляют 3 - 5% от общего количества натурных наблюдений.

Попытки применения разработанной аналитической модели ненасыщенной системы в практике планирования доставки грузов в насыщенных средних системах, где в «узком звене» системы автомобили вынуждены простаивать в ожидании погрузочно-разгрузочных операций, не позволили получить расчетную величину выработки транспортных средств, способную обеспечить перевозку грузов заявленного объема. Это связано с тем, что модель ненасыщенной системы не позволяет учесть взаимодействие автомобилей через общие грузовые посты и появления времени ожидания. Таким образом еще раз подтверждается, что насыщенные системы обладают рядом особенностей, не позволяющих ограничиться аналитическим описанием, как это было сделано для ненасыщенных систем.

В четвертой главе выполнены исследования функционирования насыщенных средних систем при изменении величины ТЭП. Выявлены действительные закономерности влияния изменения величины ТЭП на работу автомобиля и функционирование насыщенных средних систем. Графическое изображение результатов исследования функционирования насыщенной средней системы доставки представлены на рис. 11-18.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что в насыщенных ССДГ влияние ТЭП на эффективность работы автомобиля и системы проявляется согласно дискретному характеру протекания транспортного процесса и описывается разрывными линейными функциями, а не непрерывными гиперболическими или прямыми линиями, как принято в действующей теории.

Рост выработки насыщенной системы наблюдается в том случае, когда в результате улучшения величины ТЭП происходит увеличение количества ездок совершаемое подвижным составом. Если суммарная выработка автомобилей достигла пропускной способности системы, то в результате улучшения ТЭП будет происходить дискретное сокращение потребности подвижного состава. Поэтому, при всех существующих параметрах функционирования системы, имеется рациональная величина ТЭП.

¡.общ

л

1=1

Ьобщ.

о,

т

920 910» 900

Ор

26 28 30 32 34 36 Ут, км/ч

Рис.11-Зависимость изменения Q в насыщенной ССДГ при изменении средней технической скорости

Система не I Система насыщенная! насыщенная

<2,т 900

750

600

450

Аэ, ед. . 26 23 20 17 14

геор.

26 28 30 32 34 36 Ут, км/ч

Рис. 12 - Зависимость изменения потребности в подвижном составе в насыщенной ССДГ при изменении V

300

0,116 0,150 0,183 0.217 0,250 0.283

АЭ) ед. 30

25

20

15

10 5

Аэт

Рис. " 13 - Зависимость изменения объема перевезенного груза при изменении ритма работы насыщенной средней системы

0,116 0,150 0,183 0,217 0,250 0,283

Рис. 14-Зависимость изменения количества автомобилей при изменении ритма работы насыщенной средней системы

Исследование влияния ТЭП на эффективность автомобилей и насыщенных средних систем показало, что независимо от размеров систем и конфигурации ветвей закономерности соответствуют раз-, рывным линейным функциям. Особенность насыщенных систем проявляется в том, что с улучшением ТЭП выработка автомобилей и систем может не возрастать и даже уменьшаться.

Проведено обоснование невозможности применения в расчетах выработки насыщенных средних систем математического аппарата классической теории транспортного процесса и других моделей систем нижнего уровня.

Дискретное представление о протекании транспортного процесса, системный подход и выявленные действительные закономерности влияния ТЭП на эффективность системы позволили сформулировать модель функционирования насыщенных систем.

система перенасыщена

<3,т 850

750 650 550 450

система насыщена

5 7 9 11 13 15 17

Рис.15-3ависимость изменения выработки насыщенной ССДГ при изменении грузоподъемности автомобиля

Система насыщена

<3, т

900

750 600 450

Система не насыщена

Рпла» — ■ —

<2р *

1—

9 10 11 12 Т,ч

!РисЛ7-3ависимость изменения объема перевезенного груза при изменении продолжительности работы насыщенной средней системы

А„ ед. 43

38

33

28

23

18

13

8

\

N

» V к.

V "V

ч ■ Аэ

•теор. ""-1

5 7 9 11 13 15 17 19

Рис16-Зависимость изменения потребности в подвижном составе в насыщенной ССДГ при изменении грузоподъемности

Аэ, ед. 30

25

20

15

^Аэт юр.

А,

10 И 12 Тс, ч

Рис.18-3ависимость потребности в подвижном составе в насыщенной ССДГ от продолжительности функционирования системы

Имеется система доставки грузов с одним центральным звеном системы и множеством периферийных пунктов. Ежедневно в систему поступают пакеты заявок на перевозку грузов. На постах погрузки сосредоточен груз различной номенклатуры, для перевозки которого требуется автомобили соответствующего типа. В пределах заявки груз транспортно однороден. В адрес одного и того же пункта назначения допускается включение нескольких заявок. Подвижной состав одного типа образует однородные группы. Время выполнения операций транспортного процесса, объем отправляемого груза по каждой заявке, режим работы грузовых пунктов известны. Требуется

определить выработку системы и автомобилей, а также потребность в подвижном составе.

Задача должна удовлетворять следующим условиям и ограничениям:

1. Ограничение по пропускной способности постов погрузки. Общее количество отправок грузов ]-го поста не должно превышать его пропускную способность:

Ь:

•а, <

'раб

1 V '

где Ь| - количество груза, заявленного к перевозке по ¡-й заявке, т; q¡ - вес отправки по ¡-й заявке, т;

Траб - продолжительность работы пункта отправления груза, ч;

}пг - время погрузки автомобиля в пункте отправления, ч;

с^ - булевая переменная, значение которой определяется условием:

V

если если

x-j;

Xj * j.

(29)

где Х|- номер поста погрузки, на котором сосредоточен груз ¡-й заявки; j - номер поста погрузки, \=\,2.....

2. Ограничение по пропускной способности постов разгрузки. Общее количество отправок в к-ый пункт назначения не должно превышать пропускную способность его постов разгрузки:

b:

!к *

раб "Npk

рк

(30)

где - продолжительность работы к-го пункта назначения, ч; Ырк - количество постов разгрузки в к-м пункте назначения; 1рк - время разгрузки автомобиля в к-ом пункте назначения, ч; Д - булевая переменная, значение которой определяется условием;

ßu

если если

У( = к;

у. * к.

(31)

где у| - номер пункта назначения, в адрес которого предназначен груз ¡-й заявки; к - номер пункта назначения, к=1,2,... ,К. 3. Условие удовлетворения заявок на перевозку грузов

Ib. = SZqN

' n m ™

заяв.пт

(32)

где i - номер заявки на перевозку груза; п - порядковый номер ездки автомобиля; m - номер по порядку автомобиля, задействованного в системе; N эаяв.пт - номер заявки, которая обслуживается при выполнении n-й отправки т-го автомобиля.

4. Условие соответствия типа автомобиля требованиям перевозки груза.

am = ^Мзаяв пт. П = 1, 2.....Nm, ГП = 1, 2.....Arn, (33)

где ат - номер группы т-го автомобиля;

1Мт - общее количество ездок т-го автомобиля, ед.;

Ат - количество автомобилей, функционирующих в системе, ед.;

мзаяв.пт - номер группы т-го автомобиля, выполняющего п-уга ездку по ой заявке.

5. Условие занятости постов погрузки. Для ]-го поста погрузки интервал времени между отправками должен быть не меньше времени погрузки автомобиля

Ф^-Ф^ги, (34)

где щ - момент времени начала с1-й отправки с ¡-го поста погрузки, ч;

с! - номер отправки груза с поста погрузки пункта отправления, (1=1, 2,... , О; Б-суммарное количество отправок груза, осуществленное с поста погрузки отправления.

6. Условие не занятости постов разгрузки. Для И-го поста разгрузки к-го объекта интервал времени между прибытием автомобилей под погрузку должен быть не меньше времени разгрузки автомобиля

Ц<11с+1 — Цфо^ 1Р|< , (35)

где икьс - момент времени с-й доставки груза на И-й пост разгрузки к-го пункта назначения, ч;

11 - номер поста разгрузки объекта, 11=1,2.....ЫЭ;

N3 - суммарное количество отправок в системе согласно пакету заявок;

с - номер доставки груза на пост разгрузки пункта на значения, с=1, 2.....

С;

С - суммарное количество доставок груза на пост разгрузки пункта назначения.

1. Условие соблюдения режима работы постов погрузки. Погрузка автомобилей не может выполняться до начала и после окончания работы постов погрузки, а также во время перерыва на обед:

Г тнр * г. * Тобд ;

Гобд +Тпер *'в5Ток +*пг ■ ^

где Тнр - время начала работы пункта отправления, ч;

Тобд - время начала перерыва на обед пункта отправления, ч; Трер - продолжительность перерыва на обед, ч; Ток - время окончания работы пункта погрузки, ч; т5 - момент времени начала э-й отправки в системе, ч. 8. Условие соблюдения режима работы постов разгрузки. Разгрузка гп-го автомобиля при совершении п-ой ездки в к-ый пункт назначения не может выполняться до начала и после окончания работы постов разгрузки, а также во время перерыва на обед: ' у

| 1нрк -ик -1обдк "{рк (3?)

11обк + Тпер *ик^нрк+'раб+Тпер' где ^ - время начала работы к-го пункта назначения, ч;

^дк - время начала перерыва на обед к-го пункта назначения, ч; (рабк - продолжительность работы к-го пункта назначения, ч; к=у №эяв.пт;

- номер заявки, которая обслуживается при выполнении п-ой отправки т-го автомобиля.

ик=^тп+^пг+~. (38)

Ц - расстояние между пунктом погрузки и к-м пунктом назначения, км;

\/т - средняя техническая скорость, км/ч, к=у Ызаяв.пт; п=1, 2.....Ы; т=1, 2.....

Ащ.

9. Условие совместимости по времени оборота по ветви системы. Начало п+1-ой отправки т-го автомобиля может быть не раньше времени возврата автомобиля в пункт погрузки после выполнения п-ой отправки:

"тгМ^тп^оЬ' (39)

где ютп - момент времени начала п-й отправки т-го автомобиля, ч; и- время оборота автомобиля по И-ой ветви системы, ч.

10. Количество автомобилей, работающих в системе, не должно превышать численности наличного парка:

<4о)

где А/ - количество автомобилей одинаковой грузоподъемности, имеющееся в наличие в /-й группе (А¡>0),ед., /=1,2,.„Ц I.- количество групп автомобилей.

На основе предложенных условий и ограничений созданы алгоритмические модели насыщенных средних систем, реализация которых осуществляется путем последовательного приближения результата к оптимальному (рациональному). В итоге рассчитывается расписание функционирования системы с заданным количеством автомобилей. Расчеты ведутся до тех пор, пока все отправки не будут выполнены.

На основе алгоритма модели создано программно-математическое обеспечение для ЭВМ.

В пятой главе изложена экспериментальная проверка теоретических положений функционирования средних автотранспортных систем доставки грузов, а также примеры и направления применения разработанных теоретических положений. Приведены рекомендации по реализации теоретических положений в практической деятельности.

Представлены результаты экспериментальных исследований предложенных методов и моделей в средних системах, в которых осуществляется доставка таких видов грузов, как железобетонные изделия с завода ЖБИ на строительные объекты, зерна с токов хозяйств на элеватор, топочного мазута с нефтебазы на котельные,

массовых навалочных грузов от поставщиков многим потребителям и др.

В результате экспериментов, проведенных в различных ССДГ, получены данные, подтверждающие эффективность разработанных методов, моделей и программ. Апробация созданных теоретических положений на практике показала приемлемую сходимость результатов, рассчитанных по моделям и фактических показателей работы автомобилей и средних систем доставки грузов.

Приложения содержат документальное оформление использования разработанных теоретических положений функционирования средних систем в практике и подготовке специалистов различных отраслей экономики страны.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1.В диссертационной работе впервые на основе системного подхода и дискретного представления о протекании транспортного процесса разработаны теоретические и методические положения функционирования средних систем доставки грузов. Важность исследования определяется значительным удельным весом перевозок грузов в данных системах, достигающих 70% от общего объема перевозок грузов, а также необходимостью совершенствования подходов по повышению эффективности использования грузового автотранспорта.

2. Разработана концепция описания функционирования средних систем, основу которой составляет следующая триада: системный подход, классификация средних систем и дискретность протекания транспортного процесса.

3. Установлено, что все средние транспортные системы следует подразделять на простые и комбинированные, ненасыщенные и насыщенные, на системы, в которых осуществляется завоз, вывоз или завоз и вывоз.

4. Выявлено, что независимо от типа системы, транспортный процесс можно представить как функционирование такой системы, которая с течением времени меняет свое состояние. Переход системы из одного состояния в другое переходит «скачком» в результате выполнения целого числа ездок, в связи с чем данные транспортные системы относятся к системам с дискретным состоянием.

. 5. Доказано, что выявленные ранее теоретические зависимости, основанные на непрерывности протекания транспортного процесса, не соответствуют действительности. Все зависимости влияния изменения величин технико-эксплуатационных показателей на выработку средних систем описывается разрывной линейной функцией, согласно целому числу ездок, выполняемых в системе. Выявлены условия, при которых улучшение ТЭП может дать положи-

тельный эффект, а также дано обоснование рациональных значений ТЭП в системе.

6. Установлено, что влияние изменения величин ТЭП на выработку транспортного средства, работающего в средней системе, также соответствует разрывной линейной функции. Характер же влияния в абсолютном значении на выработку различных автомобилей может быть различен: выработка одних автомобилей может повышаться, других снижаться, третьих не изменяться в значительных интервалах приращения ТЭП. При этом рост выработки системы будет осуществляться за счет повышения выработки других автомобилей.

7. В насыщенных средних системах улучшение ТЭП не приводит к повышению эффективности системы, а при определенных величинах ТЭП приводит даже к снижению выработки.

8. Выявлено, что ранее созданные модели описания работы подвижного состава, основанные на расчете производительности с использованием классического математического аппарата, в своей математической формулировке не учитывают многие особенности функционирования данных систем и потому не соответствуют реальной эксплуатации грузового автомобильного транспорта. Причем ошибка при планировании или при оценке влияния изменения ТЭП, с использованием классических положений и факта, может достигать в некоторых случаях 30 и более процентов.

9. В результате проведенных исследований проработан ряд практических мер в области организации, планирования и управления автотранспортными системами доставки грузов. К ним, в частности, относятся:

- рекомендации по совершенствованию решения задачи маршрутизации перевозок грузов помашинными отправками;

- методика расчета потребности в транспортных средствах для систем нижнего уровня;

- рекомендации по организации функционирования автотранспортной системы по расписанию.

Разработанные теоретические основы функционирования средних систем доставки грузов автомобильным транспортом вооружают научных и практических работников, занимающихся вопросами проектирования, организации и управления транспортным процессом, инструментарием, позволяющим осуществлять на всех стадиях разработки технологических процессов поиск рациональных путей повышения эффективности и качества работы автомобилей и средних транспортных систем. Изложенные математические модели являются также необходимым аппаратом транспортной логистики, способствующим адекватному проектированию и управлению процессами в логистических системах.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

I. Монографии, учебники и учебные пособия:

1. Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин СМ., Ланьков Н.И. Основы теории автотранспортных систем (грузовые автомобильные перевозки). Монография. -Омск: Изд-во ОмГПУ,1999.-11,5 п.л.

2. Николин В.И., Мочалин СМ., Витвицкий Е.Е., Николин И.В. Проектирование автотранспортных систем доставки грузов. Монография. -Омск. Изд-во Си-6АДИ, 2001.-17,5 п.л.

3. Мочалин СМ. Научные основы совершенствования теории грузовых автомобильных перевозок по радиальным маршрутам. Монография. -Омск. Изд-во «Вариант-Сибирь», 2003.-14 п.л.

4. Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин СМ. Грузовые автомобильные перевозки. Монография. -Омск: Изд-во «Вариант-Сибирь»,2004. -30 п.л.

II. Статьи и научные доклады:

1. Мочалин СМ., Одинцов Д.Г., Заруднев Д.И. О совершенствовании классификации транспортно-технологических систем в строительстве.// «Строительство. Известие Вузов» №2. Новосибирск: 2003 г.

2. Мочалин СМ., Одинцов Д.Г., Заруднев Д.И. Совершенствование транспортного обеспечения строительства.// «Механизация строительства» №4. М.-.-2003.

3. Мочалин СМ. Повышение эффективности функционирования ненасыщенных средних автотранспортных систем при доставке строительных грузов. //«Механизация строительства» №9. М.: 2003.

4. Мочалин СМ. Повышение эффективности сменно-суточного планирования систем доставки грузов. //«Механизация строительства» №5. М.: 2004.

5. Мочалин СМ. Математическая модель описания транспортного процесса в средних системах доставки грузов.// «Вестник Оренбургского государственного университета» №2. Оренбург.-2004.

6. Мочалин СМ. Методика расчета потребности в транспортных средствах в автотранспортных системах доставки грузов. // «Вестник Оренбургского государственного университета» №4. Оренбург.-2004.

7. Мочалин СМ. Анализ влияния средней технической скорости на функционирование автотранспортной системы перевозки грузов по радиальному маршруту. // «НТТ - наука и техника транспорта» №2. М.: 2004.

8. Мочалин СМ. Исследование влияния средней технической скорости на себестоимость перевозок в простой средней системе доставки грузов (радиальный маршрут).// «Вестник Павлодарского университета» № 4. Павло-дар.-2001.

9. Мочалин СМ, Николин В.И. Совершенствование решения задачи маршрутизации перевозок грузов с помощью экономико-математических методов. Труды 4-ой международ, науч.-практич. конф. «Экономика, экология и общество» т.4. СПбГУ.- СПб: Изд-во Нестор, 2002.

10. Мочалин СМ. Анализ влияния технико-эксплуатационных показателей работы подвижного состава на функционирование насыщенных средних систем доставки строительных грузов. Пензенская государственная архитектурно-строительная академия. Материалы 2-ой международ, науч.-технич. конф. «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств»,ч.2, Пенза.- 2003.

I ^ОС. НЛЦНОНАЛ4<Л/!^:| I вИЬДИОТЕКА 1

11. Мочалин СМ., Николин В.И. Классификация средних систем доставки грузов. Сибирский автомобильно-дорожный институт. - Омск: Деп. в ЦБНТИ 19.09.91, № 808-мт.

12. Мочалин СМ. Понятие дискретности транспортного процесса в средних автотранспортных системах доставки строительных грузов. Труды СибА-ДИ.-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. -Вып. 4-ч.5.

13. Мочалин СМ., Николин И.В. О результатах маршрутизации перевозок строительных грузов с применением экономико-математических методов. Труды НГАСУ.- Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 2001. -Вып.4.(15).

14. Мочалин СМ., Михайлев СВ. Постановка задачи построения расписания транспортного обеспечения строительства. Труды НГАСУ.- Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 2001. -Вып.4.(15).

15. Мочалин СМ., Николин В.И. Исследования влияния средней технической скорости на эффективность средней системы доставки грузов. Сибирский автомобильно-дорожный институт. Омск ,1993, Деп. в ЦБНТИ 20.08.93, № 706-мт.

16. Мочалин СМ., Николин В.И., Николин И.В. Проектирование автотранспортных систем на основе решения транспортной задачи линейного программирования. СибАДИ -Омск, 2000. Деп. ВИНИТИ, № 1255-В00.24.04.00.

17. Мочалин СМ., Николин В.И. Модель функционирования простой средней системы доставки грузов. Материалы межд. науч.-практ. конф. «Город и транспорту.1.Управление экономикой в условиях рынка».- Омск: Изд-во СибАДИ,1996.

18. Мочалин СМ., Николин В.И.Закономерности влияния технико-эксплуатационных показателей на функционирование систем доставки грузов. Материалы Всеросс. межд. науч. конф. «Автомобильные дороги Си-бири»Л.2.-Омск: Изд-во СибАДИ,1996.

19. Мочалин СМ., Николин В.И. Описание подхода к анализу влияния технико-эксплуатационных показателей на себестоимость перевозок в средней системе доставки грузов (радиальный маршрут). Труды СибАДИ.- Омск: Изд-во СибАДИ, 2001 .-Вып.4.-ч.5.

20. Мочалин СМ., Николин В.И. О совершенствовании методики расчета потребности в подвижном составе для автотранспортных систем, проектируемых с помощью экономико-математических методов. Труды СибАДИ.-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.-Вып.4.-ч.5.

21. Мочалин СМ., Николин В.И. Методика проектирования автотранспортных систем доставки грузов с помощью экономико-математических методов как основа снижения экологического воздействия на биосферу. Материалы первой Российско-Германской конф. «Проблемы безопасности и экологии на автотранспорте» т.2.- Омск: Изд-во СибАДИ, 2002.

22. Мочалин СМ, Николин В.И. Влияние среднетехнической скорости на функционирование радиального маршрута как средней системы. Докл. областной науч.-практич. конф. «Повышение эффективности работы транспортного комплекса в условиях рынка», СибАДИ, Омск, 1992.

23. Мочалин СМ., Николин В.И., Витвицкий Е.Е. Классификация транспортных систем. Докл. 2 -ой Международной науч.-технич.конф. «Автомобильные дороги Сибири»-Омск: Изд-во СибАДИ, 1998.

24. Мочалин СМ., Невиденский Е.А. Исследование влияния коэффициента (5 на эффективность'работы подвижного состава в средних транспортных системах. Докл. международ, науч.-педагогич. конф. «Современные проблемы транспортного строительства, автоматизации и высокоинтеллектуальные научно-педагегич. технологии», т. IV.: Омск: Изд-во СибАДИ, 2000.

!

3 4

25. Мочалин СМ Определение сферы рационального использования подвижного состава в простых средних системах доставки грузов. Информ.-лист.№138-99, Омский ЦНТИ, 1999.

26. Одинцов Д.Г., Мочалин СМ., Заруднев Д.И. Об идентификации технологий доставки строительных грузов как автотранспортных систем. Сиб. гос. автомоб.-дор. академия. -Омск, 2002, 15с.-Деп. ВИНИТИ, № 984-В2002.31.05.02.

Ш.Отчеты о НИР:

1. Мочалин СМ., Одинцов Д.Г. и др. Основы теории функционирования систем доставки грузов. Отчет по гранту. Рег.№ 01940000836, Инв. 03950000383, СибАДИ,1994.

2. Мочалин СМ, Николин В.И. и др. Разработка основ теории функционирования автотранспортных систем гарантированной доставки грузов с позиций логистики. Отчет по гранту. Per. №01950004906, Инв.02960008108, Си-6АДИ.1995.

3. Мочалин СМ, Николин В.И. и др. Теоретическое обоснование функционирования средних систем доставки груза. Отчет о НИР. Per. №01960013123, Инв.02960008107, СибАДИ,1996.

4. Николин В.И., Мочалин С.М., Витвицкий Е.Е. Комплексная программа совершенствования перевозок почтовых грузов в г. Омске и Омской облас-ти,ч.1 «Городские перевозки». Отчет о НИР; инв. № 4,т.2 - СибАДИ; Омск, 1991.-151 с.

5. Николин В.И., Мочалин СМ., Витвицкий Е.Е. Совершенствование организации и планирования перевозок грузов управления общественного питания омского облисполкома. Отчет о НИР. Рег.№ 01890004977,СибАДИ, 1988.

Подписано в печать 20.09.2004 г. Формат 60x90 1/16 Уч.-изд. л.2,0. Тираж 100 экз. Заказ №100

Отпечатано в ПЦ издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П. Некрасова, 10

»17782

РНБ Русский фонд

2005-4 12367

Введение

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА.

1.1.Состояние практики функционирования грузовых автомобилей и автотранспортных систем доставки грузов.

1.2.Современное состояние теории грузовых автомобильных перевозок.

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

2. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ТЕОРИИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК ПО РАДИАЛЬНЫМ МАРШРУТАМ.

2.1.Обоснование системного подхода в исследованиях функционирования автомобильного транспорта при перевозке грузов по радиальным маршрутам.

2.2.Классификация автотранспортных систем доставки грузов по радиальному маршруту.

2.3.Транспортный процесс доставки грузов помашинными отправками как система с дискретным состоянием.

2.4.0боснование объекта исследования и методика исследования влияния величин ТЭП на функционирование средних автотранспортных систем доставки грузов.

2.4.1.Обоснование объекта исследования.

2.4.2.Методика исследования влияния величин ТЭП на функционирования средних автотранспортных систем доставки грузов.

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НЕНАСЫЩЕННЫХ СРЕДНИХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ ПОМАШИННЫМИ ОТПРАВКАМИ.

3.1.Исследование влияния величины коэффициента использования пробега на функционирование системы.

3.2.Исследование влияния величины средней технической скорости на функционирование ненасыщенной системы.

3.3.Исследование влияния величины времени простоя при выполнении погрузочно-разгрузочных работ на функционирование ненасыщенной системы.

3.4.Исследование влияния величины грузоподъемности (грузовместимости) подвижного состава на функционирование ненасыщенной

• системы.

3.5.Анализ влияния продолжительности работы на функционирование ненасыщенной системы.

3.6.Модели функционирования ненасыщенных средних автотранспортных систем.

3.6.1. Общие положения.

3.6.2. Модель функционирования автомобиля в ненасыщенной средней системе доставки груза.

3.6.3. Модель функционирования ненасыщенной средней системы доставки груза.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НАСЫЩЕННЫХ СРЕДНИХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ

ГРУЗОВ ДОМАШИННЫМИ ОТПРАВКАМИ.

4.1 .Особенности функционирования насыщенной средней системы доставки груза.

4.2.Исследование влияния величины средней технической скорости на функционирование насыщенной системы.

4.3 .Исследование влияния величины ритма выполнения погрузоч-но-разгрузочных работ на функционирование насыщенной системы.

4.4.Исследование влияния величины грузоподъемности (грузовместимости) подвижного состава на функционирование насыщенной системы.

4.5.Исследование влияния продолжительности работы на функцио

Щ нирование насыщенной системы.

4.6.Модель функционирования насыщенной средней автотранспортной системы.

4.6.1.Формулировка модели.

4.6.2.Алгоритм модели.

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ ПОМАШИННЫМИ ОТПРАВКАМИ.

5.1. Совершенствование планирования доставки грузов помашин-ными отправками при использовании экономико-математических методов.

5.1.1. Предлагаемая методика расчета потребности в транспортных средствах.

5.1.2. Расчет потребности в транспортных средствах в ненасыщенной средней системе.

5.1.3. Расчет потребности в транспортных средствах в насыщенной средней системе.

5.2. Экспериментальная проверка разработанных теоретических положений

5.3. Обзор результатов внедрения.

ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ

Транспорт является важнейшим элементом производственной инфраструктуры государства, от устойчивого и эффективного функционирования которого зависит стабилизация, подъем и структурная перестройка экономики, обеспечение целостности, национальной безопасности и обороноспособности страны, улучшение условий и уровня жизни населения /58/.

Одной из важных проблем на автомобильном транспорте, остается проблема повышения эффективности перевозок грузов и снижения их себестоимости. Возрастающие требования потребителей к необходимости доставки грузов в заданные сроки кардинально изменяет подход к решению данной проблемы.

Сложность рассматриваемой проблемы состоит в том, что транспортный процесс не может быть описан каким-то одним математическим выражением. Это связано с тем, что транспортный процесс протекает в определенной транспортной системе, состоящей из множества составляющих ее элементов различного вида и назначения. В такой системе, согласно условиям функционирования, проявляются закономерности, свойственные только данной системе.

В рыночных условиях заказчики транспортных услуг получают возможность выбора перевозчика. Выбор будет сделан в пользу того автотранспортного предприятия (АТП), которое окажется готовым представить транспортные услуги более широкой номенклатуры, высокого уровня качества по приемлемой цене. В связи с этим АТП совместно с организациями участниками транспортного процесса должны иметь возможность осуществлять свои функции на основе современных передовых технологий перевозки грузов, обеспечивающих доставку груза в заданные сроки с минимальными затратами.

Как и всякая другая отрасль материального производства, транспорт имеет свой производственный процесс. Особенность транспорта заключается в том, что он не перерабатывает сырья и не создает продуктов. На транспорте производственный процесс и продукция этого процесса совпадают во времени и в пространстве. Перемещение грузов является одновременно производственным (автотранспортным) процессом и продукцией транспорта.

В настоящее время уже невозможно осуществлять мероприятия, направленные на повышение эффективности транспортного процесса, только на основе интуиции и прошлого опыта работы. Очевидно, что в этих условиях необходимо более. качественное обоснование принимаемых решений при переходе на транспортное обслуживание строительного производства.

Появление современных ЭВМ с широкими вычислительными возможностями позволяет значительно расширить круг решаемых задач транспортного обслуживания.

Чтобы не вызывать семантических разночтений в трактовке отдельных терминов, дадим определения некоторым основополагающим понятиям, используемые в работе.

Радиальный маршрут - путь следования автомобиля по линиям перевозок исходящим или сходящимся в одном центральном грузовом пункте /83/.

Транспортный процесс - совокупность операций погрузки, транспортирования, разгрузочных операций и подачи подвижного состава под погрузку.

Доставка груза - совокупность операций транспортного процесса, которые необходимо совершить при перемещении груза от грузоотправителя к грузополучателю.

Автотранспортная система доставки грузов с позиций организации и управления грузовыми перевозками, каких бы она ни была размеров, представляет собой совокупность средств и путей сообщения, а также погрузочных и разгрузочных пунктов, подразделений анализа, планирования и управления транспортным процессом при доставке грузов.

Решение вопросов совершенствования теории грузовых автомобильных перевозок и функционирования автотранспортных систем имеет важное организационное, экономическое и социальное значение, т.к. на основе этих теоретических положений разрабатываются и совершенствуются следующее: система планирования потребности в транспортных средствах, система организации оплаты труда, тарифы на перевозку грузов, оценка себестоимости перевозок, методики выбора и обоснования применения подвижного состава, планирование потребности в ресурсах и экономическая оценка организационных и управленческих решений /157/.

Только на основе точных знаний в теории функционирования автотранспортных систем возможна разработка ресурсосберегающих технологий перевозки грузов, что полностью согласуется с государственной концепцией развития транспорта /58,59/. Таким образом, вновь возникает необходимость решения вопросов совершенствования планирования и анализа работы транспортных средств на качественно новой научной основе.

Одним из направлений развития грузовых автомобильных перевозок является разработка более совершенных фундаментальных теоретических положений описания транспортного процесса, основанных на системном подходе к решению задач и дискретном представлении о его протекании.

Закладываемые в данной работе теоретические положения по описанию функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальному маршруту приводят научных и практических работников автомобильного транспорта к пониманию естественных процессов, свойственных реальным условиям работы, а также позволяют разрабатывать технологические системы, отвечающие оптимальному использованию ресурсов.

В своей деятельности транспорт связан с многочисленными ограничениями, которые накладываются на его работу обслуживаемой клиентурой, транспортной сетью, окружающей средой и множеством других ограничений объективного и субъективного характера. Тем не менее, транспорт функционирует по своим законам, знание которых является необходимым условием в повышении эффективности его работы.

В практике работы автомобильного транспорта при доставке грузов по радиальным маршрутам, как показали исследования, все расчеты на стадии планирования выполняются либо на основе опыта работы (от достигнутого уровня), либо на основе математического аппарата, который был разработан на примере маятниковых маршрутов. И то и другое не позволяет избежать ошибок в планировании и организации работы, которые проявляются в несоответствии расчетной (плановой) и фактической величин.

Работе грузовых автотранспортных средств по радиальным маршрутам было посвящено много научных исследований с применением различного математического аппарата и программного обеспечения. Однако в них разрабатывались локальные оптимизационные модели, но нигде не ставилась и не решалась задача общетеоретического плана по описанию функционирования радиальных маршрутов как системы, имеющей существенные особенности, в отличие от других систем и маршрутов.

Дело дошло до того, что в учебниках по грузовым автомобильным перевозкам, а также по технологии, организации и управлению строительным производством просто стали опускать раздел, связанный с теоретическим описанием таких автотранспортных систем. В лучшем случае отмечали, что есть такие виды перевозок и расчет выработки возможен путем суммирования выработок, складывающихся на отдельных ветвях радиального маршрута.

Отсутствие теоретических положений, адекватно отражающих протекание транспортного процесса, приводит научных и практических работников к принятию организационных, технологических и управленческих решений, не подкрепленных аналитическими проработками. Все это указывает на существенный пробел в теории автомобильных перевозок грузов, а также определяет важность научных разработок и исследований, направленных на совершенствование и разработку положений протекания транспортного процесса по радиальному маршруту.

Таким образом, научная и практическая проблема состоит в том, что сегодня требуются современные теоретические подходы описания транспортного процесса радиальных маршрутов, позволяющие обоснованно принимать решения при осуществлении сменно-суточного планирования и управления перевозкой грузов.

В связи с вышеизложенным объектом исследования является транспортный процесс автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам.

Выбор указанных систем обусловлен тем, что перевозка многих грузов, в т.ч. строительных материалов и конструкций в таких системах осуществляется по радиальным маршрутам, доля которых в общем объеме перевозок, по различным оценкам, составляет 60-70%. В свою очередь, именно в данных системах формируются транспортные затраты, которые в дальнейшем накладываются на стоимость готового продукта, именно здесь транспортное обслуживание нуждается в четкой организации и управлении для обеспечения требований, предъявляемых заказчиком транспортных услуг.

Другим немаловажным аспектом является то, что автотранспортные системы перевозки грузов по радиальным маршрутам относятся к-системам нижнего уровня (уровня маршрутов), на основе которых могут быть сформулированы базисные положения общей теории автотранспортных систем.

Цель работы состоит в совершенствовании теории грузовых автомобильных перевозок и разработке научных положений и моделей функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам помашинными отправками.

Сформулированная цель определила постановку и решение следующих взаимоувязанных задач:

-изучение современного состояния и выявление направлений совершенствования теории и практики грузовых автомобильных перевозок;

-разработка классификации автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам;

-разработка научной концепции построения теории функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам;

-с позиций системного подхода и дискретного характера протекания транспортного процесса исследование влияния изменения технико-эксплуатационных показателей (ТЭП) на функционирование автомобиля и системы в целом;

-разработка моделей функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам; с

-разработка методики расчета потребности в подвижном составе в автотранспортных система доставки грузов нижнего уровня;

-проведение экспериментальной проверки и разработка рекомендаций по реализации теоретических положений в практической деятельности.

Предметом исследования является существующая теория грузовых автомобильных перевозок, в частности, методологическое и математическое описание транспортного процесса при доставке грузов по радиальному маршруту. Вместе с тем исследуются закономерности изменения выработки автомобилей и систем при изменении величин технико-эксплуатационных показателей.

Методологической основой постановки и разработки рассматриваемых вопросов являются концепция государственной транспортной политики РФ, а также научные труды отечественных и зарубежных ученых и практиков в области грузовых автомобильных перевозок.

Теоретической базой исследования являются следующие положения материалистической диалектики: о правомерности двух методов изучения явлений и процессов - детерминированного или вероятностного; о единстве анализа и синтеза в познании; положения теории грузовых автомобильных перевозок, общей теории систем и системный подход к изучению производственных процессов, а также положения математической статистики, исследования операций.

В процессе исследования использовались методы линейного и комбинаторного программирования; профессионально-логический подход с использованием аппарата математического моделирования, включая алгоритмизацию и программную реализацию моделей на ЭВМ.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

-впервые на базе системного подхода, дискретного представления о протекании транспортного процесса и иерархии транспортных систем разработаны теоретические основы описания функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам помашинными отправками;

-разработана классификация автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам, которые в рамках общей классификации автотранспортных систем принято называть средними системами доставки грузов (ССДГ);

-выявлены действительные закономерности влияния технико-эксплуатационных показателей на протекание транспортного процесса в автотранспортных системах доставки грузов по радиальным маршрутам;

-сформулированы и разработаны математические модели описания функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам;

-разработана методика расчета потребности в подвижном составе в автотранспортных системах нижнего уровня.

Созданные теоретические и методические положения являются основой для научно обоснованной оценки потребности в транспортных ресурсах при подготовке планов производства работ, а также теоретической и практической базой для расчета себестоимости автомобильных перевозок и экономической оценки проводимых мероприятий и принимаемых решений.

Практическая значимость и апробация работы. Разработанные теоретические основы функционирования автотранспортных систем доставки грузов вооружают научных и практических работников, занимающихся вопросами проектирования, организации и управления транспортным процессом, инструментарием, позволяющим осуществлять на всех стадиях разработки технологических процессов поиск рациональных путей повышения эффективности и качества работы автомобилей и средних транспортных систем. Предложенные модели, алгоритмы и методики прошли апробацию на практике и могут быть использованы при проектировании, организации, планировании, управлении и анализе функционирования автотранспортных систем доставки грузов.

Применение научных и практических разработок в обучении студентов позволит повысить качество подготовки специалистов в различных отраслях экономики, использующих грузовой автомобильный транспорт. Особую научную и практическую значимость полученные результаты представляют для аспирантов и соискателей, занимающихся исследованиями в области совершенствования теории и практики организации перевозок грузов, экономики и управления автотранспортными предприятиями.

Работа выполнена в рамках реализации научной программы Российской академии естественных наук «Ноосферные транспортные системы Сибири и Дальнего Востока».

Основные результаты работы доложены, обсуждены и получили одобрение на научно-практических, научно-технических, международных конференциях, проводимых в СибАДИ с 1985 по 2004 г.г., на 49-ой научно-методической и научно-технической конференции Московского государственного автомобильно-дорожного университета МАДИ (ГТУ) (1991г.), на научно-методическом семинаре кафедры «Автомобильные перевозки» МАДИ (ГТУ) (1998г.), на 58-ой международной научно-практической конференции Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (1999г.), на международной конференции «Социальные и экономические аспекты развития региона: потенциал, проблемы и перспективы» Павлодарского университета (1999г.), на 4-ой международной научнопрактической конференции «Экономика, экология и общество» Санкт-Петербургского государственного технического университета (2002г.), на 2-ой международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств». Пензенской государственной архитектурно-строительной академии (2003 г.).

Реализация результатов работы. Разработанные теоретические положения и методики использовались при выполнении научно-исследовательских хоздоговорных работ «Разработка системы обеспечения доставки грузов (на примере доставки строительных грузов с ЗСЖБИ г. Омска)» (1985, .,1987г.), «Повышение эффективности использования подвижного состава автокомбината № 1 г.Новосибирска» (1986 г.), «Организация перевозок топлива в условиях ЦОУП»( 1989г.), «Совершенствование организации и планирования перевозок грузов управления общественного питания омского облисполкома» (1989г.); «Комплексная программа совершенствования перевозок почтовых грузов в г. Омске и Омской области» (1994 г.). При выполнении грантов: «Основы теории функционирования систем доставки грузов» (СибАДИ, 1994г.); «Разработка основ теории функционирования автотранспортных систем гарантированной доставки с позиций логистики»» (Московского автомобильно-строительного института (МАСИ) 1995г.), «Теоретическое обоснование функционирования средних систем доставки груза (СибАДИ, 1996 г.).

Результаты исследований внедрены в производственном объединении "Омскавтотранс" при организации центров управления перевозками железобетонных изделий с заводов ЖБИ-1 и ЖБИ-5 на строительные объекты города; зерна с токов хозяйств на элеваторы Омской области; топочного мазута с нефтебазы «Советская» г.Омска потребителям; в ЗАО производственное управление "Алмаздортранс" г. Ленска акционерной компании «АЛРОСА» республика Саха-Якутия, в ООО «Сервисстрой» г. Радужный Тюменской области и др. организациях, для целей анализа и планирования работы подвижного состава.

Научные положения диссертации используются при обучении студентов в Московском государственном техническом университете, Санкт-Петербургском государственном инженерно-экономическом университете; Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии, Павлодарском университете (республика Казахстан), Южно-Уральском, Кубанском, Тверском, Орловском, Вологодском государственных технических университетах, институте транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета и других вузах.

Достоверность результатов и обоснованность выводов подтверждены результатами экспериментальной проверки, а так же моделированием на ЭВМ. При этом использовался современный математический аппарат, положения теории математической статистики, системный подход к решению вопросов организации, планирования и анализа функционирования автотранспортных систем доставки грузов.

Анализ результатов показал, что теоретические положения функционирования автотранспортных систем доставки грузов по радиальным маршрутам соответствуют реальному транспортному процессу и обладают высокой эффективностью разработанных положений и методик при использовании их в научных исследованиях и в практической деятельности.

Публикации. В диссертации нашли отражение теоретические и практические разработки многих авторских работ, опубликованных в 1985-2004 гг. общим объемом 45 п.л., в том числе четырех монографий, трех научно-технических отчетов и двух грантов.

Структура и объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, таблиц, рисунков, библиографического списка, приложений. Общий объем работы представляет 344 стр. текста, 51 табл.,84 рис. Библиографический список включает 272 наименований.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В диссертационной работе впервые на основе системного подхода и дискретного представления о протекании транспортного процесса разработаны теоретические и методические положения функционирования средних систем доставки грузов. Важность исследования определяется значительным удельным весом перевозок грузов в данных системах, достигающих 70% от общего объема перевозок грузов, а также необходимостью совершенствования подходов по повышению эффективности использования грузового автотранспорта.

2. Разработана концепция описания функционирования средних систем, основу которой составляет следующая триада: системный подход, классификация средних систем и дискретность протекания транспортного процесса.

3. Установлено, что все средние транспортные системы следует подразделять на простые и комбинированные, ненасыщенные и насыщенные, на системы, в которых осуществляется завоз, вывоз или завоз и вывоз.

4. Выявлено, что независимо от типа системы, транспортный процесс можно представить как функционирование такой системы, которая с течением времени меняет свое состояние. Переход системы из одного состояния в другое переходит «скачком» в результате выполнения целого числа ездок, в связи с чем данные транспортные системы относятся к системам с дискретным состоянием.

5. Доказано, что выявленные ранее теоретические зависимости, основанные на непрерывности протекания транспортного процесса, не соответствуют действительности. Все зависимости влияния изменения величин технико-эксплуатационных показателей на выработку средних систем описывается разрывной линейной функцией, согласно целому числу ездок, выполняемых в системе. Выявлены условия, при которых улучшение ТЭП может дать положительный эффект, а также дано обоснование рациональных значений ТЭП в системе.

6. Установлено, что влияние изменения величин ТЭП на выработку транспортного средства, работающего в средней системе, также соответствует разрывной линейной функции. Характер же влияния в абсолютном значении на выработку различных автомобилей может быть различен: выработка одних автомобилей может повышаться, других снижаться, третьих не изменяться в значительных интервалах приращения ТЭП. При этом рост выработки системы будет осуществляться за счет повышения выработки других автомобилей.

7. В насыщенных средних системах улучшение ТЭП не приводит к повышению эффективности системы, а при определенных величинах ТЭП приводит даже к снижению выработки.

8. Выявлено, что ранее созданные модели описания работы подвижного состава, основанные на расчете производительности с использованием классического математического аппарата, в своей математической формулировке не учитывают многие особенности функционирования данных систем и потому не соответствуют реальной эксплуатации грузового автомобильного транспорта. Причем ошибка при планировании или при оценке влияния изменения ТЭП, основанной на классических положениях и факта, может достигать в некоторых случаях 30 и более процентов.

9. В результате проведенных исследований проработан ряд практических мер в области организации, планирования и управления автотранспортными системами доставки грузов. К ним, в частности, относятся:

- рекомендации по совершенствованию решения задачи маршрутизации перевозок грузов помашинными отправками;

- методика расчета потребности в транспортных средствах для систем нижнего уровня;

- рекомендации по организации функционирования автотранспортной системы по расписанию.

10. Научная и практическая значимость разработанных в работе положений заключается в том, что реализация их на практике способствует повышению эффективности функционирования грузового автотранспорта.

Разработанные теоретические основы функционирования средних систем доставки грузов автомобильным транспортом вооружают научных и практических работников, занимающихся вопросами проектирования, организации и управления транспортным процессом, инструментарием, позволяющим осуществлять на всех стадиях разработки технологических процессов поиск рациональных путей повышения эффективности и качества работы автомобилей и средних транспортных систем.

Разработанные математические модели являются также необходимым аппаратом транспортной логистики, который способствует адекватному проектированию и управлению процессами в логистических системах.

1. Аверичев JI.B. Планирование маршрутного расхода топлива при перевозке грузов в городских условиях. Дисс.канд.тех.наук. 05.22.10.,Омск,1994 .

2. Аксенова З.И., Бачурина A.A. Анализ производственно-хозяйственной деятельности автотранспортных предприятий. Учебник для вузов. -М.: Транспорт, 1990.-255с.

3. Александров Л.А.и др. Организация и планирование грузовых автомобильных перевозок / JÏ.A. Александров, А.И. Малышев, А.П. Кожин, Е.П. Володин и др.; Под ред. J1.A. Александрова. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1986. -336 с.

4. Аникеич A.A., Грибов А.Б., Сурин С.С. сменно-суточное планирование работы грузовых автомобилей на ЭВМ. М.:Транспорт, 1976,-152с.

5. Аршутин И.В. Повышение технико-экономической эффективности автотранспортного средства в реальных условиях эксплуатации. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н., МАДИ., 1984.

6. Атаев С.С. и др. Технология строительного производства./ Под ред. С.С.Атаева и H.H. Данилова. -М.: Стройиздат, 1984.-559с.

7. Атаев С.С. и др. Технология, механизация и автоматизация строительства: Учеб.для вузов/Под ред. С.С.Атаева, С.Я.Луцкого.-М.:Высш.шк.,1990-592с.

8. Атаев С.С. Кулик Б.Ф. Специализированный технологический транспорт в строительстве. М.: Стройиздат, 1971.- 48 с.

9. Афанасьев Л.Л., Цукерберг С.М.: Автомобильные перевозки. М.: Транспорт, 1973. -320 с.

10. Афанасьев Л.Л. и др. Единая транспортная система и автомобильные перевозки. Учеб. для вузов/ Л.Л.Афанасьев, Н.Б.Островский, С.М.Цукерберг. М.:Транспорт,1984.-ЗЗЗс.

11. Бадьин Г.М. и др. Технология строительного производства. /Под ред. Г.М.Бадьина, A.B. Мещанинова. 4-е изд. перераб. и доп. -Л.:Стройиздат, 1987,606с.

12. Бакаев A.A. Экономико-математические модели планирования и проектирования транспортных систем.-Киев:Техника,1973.-87с.

13. Батищев И.И. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте: 6-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1988.- 367с.

14. Бардинер С.М., Бобарыкин В.М. Автоматизированные системы управления на автомобильном транспорте.-М. :Транспорт, 1977.-140с.

15. Безель Б.П., Миротин Л.Б., Сулейменов Т.Б. Имитация на персональных компьютерах работы транспортно производственных систем.-М.:Прометей,1993.-160с.

16. Беленький С.Е. Транспортное обеспечение сборного строительства. -Киев: Будивель-ник, 1975.-212с.

17. Беленький A.C. Математические методы оптимального планирования в транспортных системах // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. 1988-Вып.7.

18. Белов Д.А. и др. Маршрутизация автомобильных перевозок/ Д.А. Белов, В.А. Бобарыкин. -М.:Тран спорт, 1965.-112с.

19. Беляев В.М. Терминальные системы перевозок грузов автомобильным транспортом.-М.:Транспорт,1987.-287с.

20. Берталанфи Л. История и статус общей теории систем. Сб. системные исследования.-М.:Наука,1973.-с20-37.

21. Большая советская энциклопедия.т.26. Изд-во «Советская энциклопедия», 1976.

22. Бомас В.В. Теория массового обслуживания. -М.:Наука,1971.-186с.

23. Бондаренко Е.В., Ехануров Ю.И. Пути совершенствования производственно-технической комплектации. Киев.- Строительство и архитектура, 1981,№12,с.26-27.

24. Борисова М.Н. Методы, математические модели и алгоритмы решения информационно-логических задач АСУС.-М. :ЦИНИС, 1978,с. 1 -4.

25. Ботвин И.А. Совершенствование использования автомобильного транспорта на пере-ф возках строительных грузов, дисс. .канд.тех.наук. -Ростов-на Дону. 1977.

26. Бронштейн JI.A. Организация, планирование и управление в автотранспортных предприятиях: Учебник для вузов / Под ред. JI.A. Бронштейна.-М.: Высш. шк., 1973-512 с.

27. Бронштейн JI.A. Экономика и планирование автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1968. - 399 с.

28. Брунштейн Д.П., Подольский В.И., Савицкий Б.П. Автоматизация учетно-вычислительных работ на автомобильном транспорте.-М.Транспорт, 1986.-247с.

29. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем.-М.:Наука, 1968.-298с.

30. Бурков В.Н., Рубинштейн М.И. Комбинаторное программирование.-М.:Знание, 1977.-64с.

31. Ван Рост Ш. От транспортной экономики к логистическому управлению. Брюссель: институт международного обучения в области транспорта, 1993 .-55с.

32. Ванчукевич В.Ф. и др. Грузовые автомобильные перевозки: Учеб. пособие / В.Ф. Ван-щ чукевич, В.Н. Седюкевич, B.C. Холупов. Мн.: Выш. шк., 1989,- 272 с.

33. Василенко В.А. Исследование ритмичности работы организаций жилищно-гражданского строительства и разработка методов ее повышения.: Автореф. дисс. канд.тех.наук.-Киев, 1982.-23с.

34. Великанов Д.П. Автомобильные транспортные средства. -М.: Транспорт, 1977.

35. Вельможин A.B. и др. Теория транспортных процессов и систем. Учеб.для вузов/

36. A.В.Вельможин, В.А.Гудков, Л.Б. Миротин, (под общ.ред. Миротина Л.Б).-М.:Транспорт, 1998-167с.

37. Вельможин A.B. и др. Технология, организация и управление грузовыми автомобильными перевозками. Учебник для вузов / A.B. Вельможин, В.А. Гудков, Л.Б. Миротин; Волгоград, гос. техн. ун-т. Волгоград, 1999. - 296 с.

38. Вентцель Е.С. Исследование операций.-М.:Сов.радио, 1972.-52с.

39. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 2000.- 480 с.

40. Витвицкий Е.Е. Разработка теоретических положений и моделей развозочно-сборных транспортных систем . Дисс.к-татехн. наук. 05.22.10. Омск, 1994.

41. Воеводин Е.В. Новые методы решения некоторых задач оперативного планирования ф автомобильных перевозок, дисс.канд.тех.наук.-М.: 1971.

42. Волков В.Н., Кокушкин A.A., Тананыкин В.Ф. Управление перевозками и заготовками продуктов растениеводства.-М.:Колос,1982.-223с.

43. Волкова В.Н. и др. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи/

44. B.Н.Волкова, В.А. Воронина, A.A. Денисов и др. М.:Радио и связь, 1983.-248с.

45. Володин Е.П. Организация перевозок строительных грузов автомобильным транспор-том.М.:Стройиздат, 1972.-159с.

46. Воркут А.И. Грузовые автомобильные перевозки. Киев: Вища школа, 1986.-447с.

47. Гаджинский A.M. Логистика: Учебное пособие. -М.:ИВЦ «Маркетинг», 2001.-221с.

48. Галкин И.Г. и др. Автоматизированные системы управления строительством. Учеб.пособие/Галкин И.Г.,Бевз С.П.,Клевакин Ю.Г. и др./Под ред. И.Г.Галкина.-М.Высш. школа. 1982.-288с.

49. Галкин И.Г. и др. Планирование и управление строительным производством с применением методов экономико-математического моделирования и ЭВМ.- М.: Стройиздат, 1978.-394с.

50. Галкин И.Г. Технология и организация строительного производства./ Под ред. И.Г. Галкина.-М.: Высшая школа, 1981.-488с.

51. Ганичев И.А. Технология строительного производства. М.: Стройиздат, 1972 468 с.

52. Геронимус Б.Л., Царфин Л.В. Экономико-математические методы в планировании на автомобильном транспорте. М.: Транспорт, 1988. -192 с.

53. Геронимус Б.Jl. Совершенствование планирования на автомобильном транспорте.-М. Транспорт, 1985.-224с.

54. Глухарева Т.А., Горбанев Р.В. Организация движения грузовых автомобилей в городах. М.: Транспорт, 1989. - 125 с.

55. Гоберман В.А. Автомобильный транспорт в сельскохозяйственном производстве.-М.:Транспорт,1986.-287с.

56. Говорущенко Н.Я. Техническая эксплуатация автомобилей. Харьков.: Вища школа,1984.-312с.

57. Гончаров Н.Е. Повышение качества факторного анализа на транспорте. -М.: Транспорт, 1982.-167с.

58. Государственная транспортная политика Российской Федерации концепция // Автомобильный транспорт.-1998.-№1.-с.65-73.

59. Государственная транспортная политика Российской Федерации концепция // Автомобильный транспорт.-1998.-№2.-с.34-41.

60. Грабовый П.Г. и др. Организация строительного производства / Т.Н.Цай, П.Г.Грабовый, ВА.Болынаков и др.- М.: Изд-во АСВ, 1999. 432 с.

61. Гусаков A.A. Основы проектирования организации строительного производства (в условиях АСУ).М.:Стройиздат,1977.

62. Данилов H.H. Технология строительных процессов. /Под ред. H.H. Данилова, О.М. Те-рентьева.-2-е изд.,перераб.-М.: Высшая школа, 2000. 464 с.

63. Дегтерев Г.Н. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте: Учеб. пособие.-2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1980.264 с.

64. Дикман Л.Г. Организация жилищно-гражданского строительства (Справочник строителя). -М.: Стройиздат, 1985.-414с.

65. Долотов A.B. Исследование и выбор оптимальных решений по организации перевозок автомобильным транспортом сборных изделий на объекты строительства. Дисс. канд.тех.наук. 05.22.11.-Киев, 1977.

66. Дуброва Е.П., Кондратенко А.И. Методологические основы разработки и применения проектных решений АСУ в строительстве. -В кн.: Научные основы разработки и применения проектных решений АСУ в строительстве: Вып.22.-М.:ЦНИИПИАС,1978,с.2-8. .

67. Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей. /Центральное бюро нормативов по труду ГК СССР по труду и социальным вопросам. М.: - Транспорт, 1990 - 43 с.

68. Епифанов С.П.Машины для транспортирования строительных грузов/Д.В.Булычев, М.И.Грифф, Д.М.Златопольский и др.;Под ред. С.П.Епифанова и др.-М.:Стройиздат,1985.-271с.(справочное пособие по строительным маши-нам).Рекомендовано ЦНИИОМТП.

69. Брошевский М.И. Технология городского строительства. М.: Высшая школа. 1974. -568 с.

70. Ефремов A.B. Методы синтеза систем управления грузовыми автомобильными перевозками. М. :МАДИ, 1982.-92с.71.72,73,74,75,76,77