автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Совершенствование грузового обслуживания транспортных средств на причалах речных портов

: , и ОЛ

МИНИС£Е1Щ^) ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба речного (Мета

НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукорси

ВАСИЛЕНКО ПЕТР ПРОКОПЬЕВИЧ

УДК 656.625:658.62.073.23

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГРУЗОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ПРИЧАЛАХ РЕЧНЫХ ПОРТОВ

(На лримере восточных бассейнов России)

Специальность 05.22.19 -Эксплуатация водного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 1996

- г -

Работа выполнена в Новосибирской Государственной Академии водного транспорта.

Научные руководители:

Действительный член Академии транспорта

Российской Федерации д.т.н. проф. Зачесов В.П.,

Официальные оппоненты:

1.Д.Т.Н., проф. Зюаин В.Л.

2.К.Т.Н., доц. Буренок В.Д.

Ведущее предприятие-Осетровский речной порт-

Защита состоится на заседании специализированного Совета Д.116.05.01 при Новосибирской Государственной Академии Водного Транспорта по адресу: 630099, Новосибирск, ул. Щетинки-на, 33, НГАВТ г.* II ^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГАВТ

Автореферат разослан ".(?."... аз... .1996 Г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим отправлять в адрес специализированного Совета.

Ученый секретарь Специализированного Совета

к.т.н. проф. Сорокин М.К.

к.т.н.,

профессор

С.Я.Зернов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

Грузовое обслуживание транспортных средств (подвижного состава: судов, вагонов, автотранспорта) является производственной функцией порта и осуществляется как на причалах общего пользования, так и на причалах промышленных предприятий. Оно включает в себя выполнение перегрузочных работ, обеспечивающих помимо непосредственного перемещения грузов с сухопутного транспорта на водный или в обратном направлении обслуживание грузопотоков, хранение и перемещение грузов внутри порта.

Являясь составной частью транспортно-технологических систем доставки грузов, грузовое обслуживание транспортных средств обладает как признаками транспортной, так и общими свойствами производственной системы.

Под совершенствованием грузового обслуживания транспортных средств в порту, рассматриваемого в качестве производственной системы, понимается комплекс мероприятий по повышению эффективности и интенсификации производства за счет целенаправленного использования новаций: новых средств труда, технологических способов производства полезной продукции и услуг, организационного, методического и информационно-нормативного обеспечения планирования и управления.

Большой вклад в совершенствование организации перегрузочных работ и грузового обслуживания транспортных средств в портах внесли ученые и специалисты водного транспорта А.Н.Артамонычев, В.Д.Вуренок, Е.Д.Бучин, Г.И.Ваганов, Н.П.Гаранин, К.А.Гаринов,

A.А.Гнояной, Ю.А.Завадовский, В.Н.Захаров, В.П.Зачесов, В.В. Звонков, В.Л.Зюзин, А.П.Ирхин, И.А.Иттенберг, А.П.Казаков,

B.И.Кожухарь, В.Е.Ляхницкий, А.Г.Маталин, В.А.Минеев, В.И.Морозов, В.С.Никифоров, В.П.Носов, В.И.Орлов, В.А.Падня, В.П.Персиа-нов, С.М.Пьяных, Л.М.Рыжов, В.И.Савин, В.Ф.Сиротский, Е.В.Смирнов, М.А.Соколов, М.К.Сорокин, В.М.Страхов, А.Е.Суколенов, Н.А.Субботин, И.П.Фадеев, В.М.Федюшин, А.С.Фролов, Е.В.Ширяев, Н.М.Яичников и многие другие.

В последние годы теория и практика организации транспортного

процесса существенно продвинулась в сфере создания рациональных транспортно-технологических схем доставки грузов с использованием внутреннего водного транспорта. В настоящее время промышленность предлагает широкий выбор высокопроизводительной перегрузочной техники. В сфере проектирования и управления создана работоспособная справочно-нормативная подсистема. Богатый арсенал технических решений разработан изобретателями и рационализаторами производства.

Научные и технические знания в области организации грузового обслуживания судов, вагонов и автотранспорта в порту создают реальные условия и инженерно-методическую основу интенсификации процесса доставки грузов, значимость которой сохраняется и на современном этапе проводимых в стране социально-экономических преобразований, связанных с переходом всех отраслей, включая и речной транспорт, на рыночные отношения.

Накопленные к настоящему времени научные наработки, передовой производственный и инженерный опыт требуют своего обобщения и дальнейшего развития. При этом, в производственной практике постановка новых задач приводит к необходимости пересмотра методологии решения традиционных, ранее не решенных или вновь появившихся. В частности, не теряют своей значимости вопросы сокращения стояночного времени судов в портах, доля которых в общих эксплуатационных затратах тоннажа по пароходствам восточных бассейнов превышает 50%, половина из них приходится на грузовое обслуживание. Тяжелым физическим трудом занято более 50% портовых рабочих. Не решенным остается и один из важнейших вопросов повышения эффективности доставки грузов внутренним водным транспортом: установление оптимального соотношения между пропускной способностью портов и провозной способностью флота.

Значение решения этих и других подобных вопросов возрастает с ускорением темпов научно-технического прогресса. Необходимость совершенствования грузового обслуживания становится еще более очевидной с появлением грузового флота с повышенными скоростями движения. Особенности экономики восточных регионов России, где внутренний водный транспорт является основным, диктуют свои требования к совершенствованию грузового обслуживания подвижного состава в системе доставки грузов.

Перспективы совершенствования транспортной системы на основе

технического перевооружения, внедрения прогрессивных транспорт-но-технологических схем доставки грузов, данные обобщения передового практического опыта и теоретических исследований позволяют сделать выводы о необходимости и возможности рассматривать совершенствование производственной системы грузового обслуживания транспортных средств на причалах портов в качестве самостоятельного научного направления. Цель, задачи, содержание и методология данного направления обусловливаются объективной возможностью реализации в этой системе неиспользованных или ранее неизвестных инженерно-технических и организационно-управленческих решений.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационного исследования как составной части выше сформулированного научного направления явилось создание новаций в виде организационно-технических мероприятий и предложений по техническому перевооружению грузовых причалов, рационализации взаимодействия видов транспорта и интенсификации грузового обслуживания подвижного состава.

Разработка организационно-технических мероприятий в области совершенствования грузового обслуживания судов, вагонов и автотранспорта в порту направлена на повышение эффективности доставки грузов с использованием внутреннего водного транспорта. При этом, учитывая значимость внутреннего водного транспорта восточных регионов России, конкретное содержание мероприятий во многом определилось условиями работы речных портов восточных бассейнов.

Достижение указанной цели связано с решением следующих задач.

1) Определить предмет и сферу деятельности производственной системы грузового обслуживания транспортных средств в порту, получить оценку современного состояния материально-технической базы и организационно-управленческого обеспечения ее использования.

2) Сформулировать производственно-технические и эксплуатационно-экономические предпосылки и наметить направления разработки мероприятий по совершенствованию технических средств и технологии перегрузочных работ в портах. .

3) Произвести оценку эффективности внедрения мероприятий, обеспечивающих интенсификацию грузового обслуживания транспортных.

средств на причалах портов.

4) Разработать конкретные организационно-технические мероприятия по рациональному формированию материально-технической базы производственных подразделений, связанных с технологией перегрузочных работ и грузовым обслуживанием подвижного состава.

5) Подготовить научно-методическую и справочно-нормативную базу внедрения организационно-технических мероприятий.

Решение вышеперечисленных задач создает теоретические, научно-методические и инженерно-технические предпосылки совершенствования производственно-транспортной системы организации грузового обслуживания транспортных средств в портах.

Методы исследования

Теоретической и методической основой исследований являются общие закономерности научного познания и инженерно-технического творчества. В работе использованы элементы теории организации, формулирующие основные принципы разработки организационно-технических мероприятий совершенствования материального производства, системный анализ для исследования и формулирования внутренних взаимосвязей технологических схем перегрузочного процесса, приемы инженерно-технического творчества и патентного поиска при разработке технических решений, математические методы оптимального планирования при разработке задач оценки эффективности интенсификации грузового обслуживания на сети судопотоков, основы теории управления и информатики при разработке информационно-нормативной базы управления.

Научная новизна работы

1) Разработан новый подход к исследованию системы грузового обслуживания судов и вагонов в порту. Суть подхода заключается в том, что система грузового обслуживания транспортных средств рассматривается как структурный элемент водно-транспортного предприятия и, одновременно, как составная часть узла транспортной сети, выполняющая функции обеспечения взаимодействия видов транспорта. При этом технология грузового обслуживания судов и вагонов, определяя требования к технической оснащенности грузовых причалов портов, входит в состав общей транспортно-технологичес-

кой схемы доставки грузов, а эффективность совершенствования системы грузового обслуживания подвижного состава оценивается с позиций оптимизации работы как отдельных причалов, так и транспорт-но-технологической системы доставки грузов и воднотранспортного предприятия.

2) Реализован системный подход анализа схем механизации, позволяющий более эффективно производить разработку конкретных технических решений в области совершенствования грузового обслуживания транспортных средств в порту и наметить пути их совершенствования .

3) Предложены для использования на перегрузочных работах в порту патентоспособные технические устройства.

4) Сформулирована и решена задача оценки эффективности грузового обслуживания флота на сети судопотоков.

5) Разработаны методические основы и сформирована информационно-нормативная база грузовых причалов портов восточных бассейнов России (паспортные данные причалов и система нормативов стояночного времени судов в портах).

Практическая ценность и реализация работы

Результаты теоретических исследований и методические разработки нашли свое отражение при выполнении научно-исследовательских работ, выполненных по заказу Центральных органов управления речного транспорта и его линейных подразделений.

Всего за период с 1978 по 1992 год автор участвовал в работе по 12 темам. Под его непосредственным руководством за это время выполнено 8 научно-исследовательских работ. Основные результаты исследований внедрены в производство ( Акт от 3 мая 1982 г.- ИРП, Акт от 25 января 1984 г.- ЦПКБ МРФ, Акт от 14 мая 1987 г.-ЦПКБ МРФ).

По результатом исследований оформлено 20 заявок на изобретения способов и устройств, относящихся к системе грузового обслуживания транспортных средств в порту, получено 17 патентов Российской Федерации, на 3 устройства выданы временные приоритеты.

Теоретические исследования и методические разработки использованы при формировании "Технико-экономических карточек причалов промышленных предприятий восточных бассейнов" и в материалах подготовки судо-часовых норм 1979 и 1987 годов.

Кроме того, информационно-нормативная база и пакет прикладных программ для ПЭВМ используются в учебном процессе факультета Управления на водном транспорте Новосибирской Государственной Академии Водного Транспорта.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов исследований оценивается в размере 2 млн. р, в том числе подтвержденный актами внедрения 1,5 млн. р. (в ценах до 1987 г.)

Апробация работы Основные вопросы,освещенные в диссертационной работе, докладывались и получили одобрение:

-на заседаниях производственно-технического совета ЦПКБ МРФ РСФСР в период с 1984 по 1987 г.(Протоколы N 1 от 25 января 1984г.),

-на заседании производственно-технического совета ИРП (Протокол N 28 от 3 мая 1987 г.),

-на всероссийском семинаре по обобщению опыта применения на водном транспорте математических методов в управлении транспортным процессом (г. Ленинград, 1969 г.),

-на научно-производственной конференции в ЛОРПе (1986 г.), -на научно-технической конференции ГШВТа и Волжско-Камского правления НТО водного транспорта (1978 г.),

-на научно-технических конференциях НИИВТа и Западно-Сибирского правления НТО водного транспорта (1969,1972,1973,1976-1983,1986-1989, 1991 годах).

Публикации Основные положения диссертационной работы изложены в 22 печатных работах автора.

Структура диссертации Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и содержит 157 страниц машинописного текста, включающих 9 таблиц, 47 рисунков и 4 приложения объемом 19 страниц. Список использованных литературных источников содержит 135 наименований, в т.ч. 10 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВО ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность и значение исследуемых вопросов совершенствования системы перегрузочных процессов и грузового обслуживания транспортных средств в порту в общей транспортной системе, в конкретных условиях сложившейся транс-

лортно-технологической схемы доставки грузов с использованием внутреннего водного транспорта, формулируется цель и ставятся задачи диссертационного исследования.

В ПЕРВОМ РАЗДЕЛЕ дается общая оценка роли внутреннего водного транспорта и речных портов в общей транспортной системе доставки грузов, в формировании транспортной сети и транспортно-технологи-ческой схемы доставки грузов в восточных регионах России, анализируются показатели интенсивности и информационно-нормативная база совершенствования производственного аппарата системы грузового обслуживания транспортных средств в портах, формулируются основные пути ее совершенствования.

Выполненный анализ перегрузочных процессов и грузового обслуживания транспортных средств в речных портах восточных бассейнов России позволил сделать следующие выводы.

1) Для восточных районов страны ведущим транспортом является водный. Порты восточных бассейнов выполняют важную роль в обеспечении взаимодействия видов транспорта в транспортных узлах.

Порты России располагают более чем 800 механизированными причалами, на которых используется более 6000 различных перегрузочных машин. В речных портах восточных бассейнов сосредоточено более 30% производственных мощностей подвижного состава и портов России.

Общий рост перевозок по внутренним водным путям в целом и в восточных районах обеспечивался традиционно за счет увеличения доли перевозок нерудных строительных материалов. С падением объемов перевозок нерудных строительных материалов приобретают актуальность вопросы привлечения на внутренний водный транспорт основных генеральных грузов, таких как зерно, лес, руда и тар-но-штучные. Решение этих вопросов требует коренного пересмотра политики технического перевооружения внутреннего водного транспорта и, особенно, в восточных районах, где объемы перевозок генеральных грузов не только не снижаются, но имеет тенденцию возрастания .

2) Материальную основу системы грузового обслуживания транспортных средств на перевозках генеральных грузов составляют причалы с навигационным грузооборотом тарно-штучных грузов до 120 тыс.т и навалочных выше 200 тыс.т. Используемые схемы меха-

низации с универсальным перегрузочным механизмом - портальным краном морально устарели и экономически мало эффективны. Рекомендации отечественных научных и проектных организаций, анализ работы зарубежных портов и патентные исследования позволяют сделать вывод о реальной возможности технического перевооружения портов, обеспечивающего интенсификацию и повышение эффективности грузового обслуживания транспортных средств в портах.

3) Внедрение в практику работы речного транспорта принципиально новых технических решений организации грузового обслуживания транспортных средств в порту, основанных на разработке единых транспортно-технологических схем доставки грузов требует проведения комплекса научно - методической подготовки и технико-экономических обоснований. В частности, нужна система оценки эффективности интенсификации грузового обслуживания флота на грузовом причале, на сети судопотоков, на уровне транспортного предприятия.

4) Интенсификация грузового обслуживания транспортных средств в порту реализуется через организационно-управленческую структуру, затрагивая широкий спектр вопросов совершенствования производственного аппарата от предпроектных исследований до конкретного использования наличных производственных мощностей. Нормальное функционирование организационно-управленческой структуры предполагает наличие информационно-нормативной базы с соответствующим методическим обеспечением.

ВТОРОЙ РАЗДЕЛ посвящен методическим основам совершенствования перегрузочных работ и грузового обслуживания транспортных средств на причалах речных портов. В качестве общей методической базы используется системный анализ. •

Конкретная реализация системного подхода к исследованию организации перегрузочных работ и грузового обслуживания транспортных средств в порту с целью их совершенствования предполагает:

-исследование структуры конкретных схем механизации грузового обслуживания транспортных средств в порту;

-разработку методологической схемы оценки эффективности системы грузового обслуживания транспортных средств как составной части общей системы доставки груза;

-методическое и информационно-нормативное обеспечение орга-

низационно-управленческих структур,реализующих мероприятия по совершенствованию системы грузового обслуживания транспортных средств в порту.

Общая схема использования внутреннего водного транспорта в системах доставки грузов представлена на рис.1.

Производитель продукции

сухо- /порт \ / чсухопут-

путный ( погру-) водный / ]ный тра-

транспортчзки/ транспорт^ /нспорт

}Ы1_I I

Потребитель продукции

Рис.1. Схема доставки грузов с использованием внутреннего водного транспорта.

Структурная схема доставки грузов по внутренним водным путям представляется в виде судопотоков в коммуникационной сети с узлами, в которых осуществляется обслуживание судов (рис.2).

Порты погрузки Порты выгрузки

Предъявление груза

к перевозке

N ^ N

Выдача груза грузополучателю

-11одача флота под погрузку

11идс14с1 циштсз иид ии! ру»пу - Х^

Рис.2. Схема грузового обслуживания судопотоков.

Особенностью функционирования перевалочных узлов является необходимость учитывать структуру прохождения груза через порт (рис.3).

склад

судно

^ — вагон и. «=.--

Рис.3. Стуктура прохождения груза в перевалочном порту.

Сокращение времени оборота флота (тоннажа) за счет интенс-и-

-I ^ - 1<, -

фикации грузоЕого (портового) обслуживания, в общем случае, связано с увеличением затрат ресурсов порта; Задача оптимизации режима грузового обслуживания судопотоков сводится к установлению рационального уровня затрат в системе грузового обслуживания флота, обеспечивающих общее сокращение оборота судов, что отражается на повышении провозной способности и доходности флота, на снижении затрат по флоту и, в конечном итоге, на прибыльности перевозок.

Математическая модель оптимизации режима грузового обслуживания судопотоков на группе специализированных причалов в обобщенном виде имеет следующую структуру.

Функция цели:

Сфх*1х + Сфп*Ьп + СпМ,п-*- тп (1)

или (3*с1-*-тах. (2)

* Ограничения:

1.По объему перевозок

(3=С}э*ф. (3)

2.По наличию ресурсов порта

пу ^п*Ф/ (7^*1бп) (24*Пу ^бп-лТ* ). (4)

3.По наличию флота (тоннажа)

Ф=Тэ/(1;п+Ьх), (5)

где 1х-время ходового обслуживания флота, суток;

1п-время портового обслуживания флота, суток;

Сфх;Сфп-стоимость содержания единицы судопотока,соответственно на ходу и на стоянке в порту, руб/судо-сут;

Сп-стоимость содержания производственных мощностей грузового обслуживания флота, руб/сут;

Б-количество перевезенного (перегруженного) груза, т.

сЬдоходная ставка от перевозки одной тонны груза на исследуемых линиях, руб/т;

<3э-среднее количество груза в судне, т.

пу-количество одновременно используемых в системе грузового обслуживания флота механизированных установок, ед.;

Пу-производительность грузового обслуживания судов (одной механизированной линии или установки), т/час;

1бп-суточный бюджет рабочего времени механизированной установки, маш.-су/Т

Ф- количеством отправлений, судо-рейсы;

Тэ-продолжительность эксплуатационного периода, сут.

В диссертационной работе автором разработан поэтапный метод решения поставленной задачи: на первом этапе исследуются параметры грузового обслуживания судопотоков, на втором - оптимизируется потребность перегрузочных средств обслуживания системы судопотоков, на третьем - производится расчет оценок эффективности способов организации грузового обслуживания судопотоков с использованием оптимизации баланса затрат времени тоннажа.

Режим работы причала характеризуется следующими параметрами (рис.4):

1) коэффициентом использования причала во времени

г=1гр./(1грНпп) = 6сут/и, (6)

2) коэффициентом ожидания начала обслуживания флота

Уож- =0,5[пс+-0,5г/(1-г) ]*[пс+0.5г/(1-г)-11, (7)

3) коэффициентом использования времени флота на грузовое обслуживание

Киф^грАп =1гр/(1:гр+1ож) = 1/(1+уож), (8)

4) комплексным показателем использования во времени флота и причала

а=г*Киф, (9)

где 1гр -время грузового обслуживания, равное времени работы причала, связанное с грузовым обслуживанием флота,сут;

1пп -время простоя причала,сут;

всут-среднесуточный грузооборот причала,т/сут;

и-суточная пропускная способность причала, т/сут;

1ож -время ожидания судном начала грузового обслуживания, сут;

пс -среднее число судов, прибывающих на обслуживание на причал в одном составе либо в разных составах одновременно, ед.

Эффективность способа организации грузового обслуживания характеризуется удельными суммарными затратами (в том числе и приведенными) по порту и флоту за время обслуживания на единицу перегруженного груза. В развернутом виде после преобразований это соотношение запишется в виде функции от параметра г (при пс=0):

Рис. 4. Графщси зависимости параметров режима грузового обслуживания флота от коэффициента Г .

Зсум. = (Сфп*Ьпр/С) * {Г 1 + 0,5*г/(1-г)] +

(Спр/Пфл)АГ1+ГСпп/Спр)[(1/г)-Ш, (30)

где Спр- стоимость содержания в эксплуатации причала в работе, р/сут;

Спп - стоимость содержания в эксплуатации причала в простое, р/сут.

На рис.5, показана серия графиков для разных значений соотношений Спп/Спр при Спр/Сфп, равной единице.

Для изучения влияния интенсивности грузового обслуживания на производительность работы флота исследована общая формула производительности работы тоннажа:

Рв=0э * Ь/ЦрЦпПх) = е*Ух/(1+е(ЗрУх/ЙЕ*Ь) =е*Ь/1об=е*У, (11)

где Рв- производительность флота на линиях,замыкающихся по грузовому обслуживанию на исследуемый причал, ткм/т-же-сут; Ь- средний пробег груза на линиях,замыкающихся по грузовому

обслуживанию на исследуемый причал,км; Ор -средняя регистровая грузоподъемность единицы судопотока,

входящего на обслуживание на грузовой причал, т тоннажа; е - коэффициент использования грузоподъемности судов; Ух- путевая скорость судов, км/сут; Ьоб-время оборота судна, сут; V - скорость доставки груза, км/сут;

Ив- интенсивность грузового обслуживания судов, т/судо-сут. Графическая зависимость производительности работы флота от интенсивности грузового обслуживания флота представлена на рис 6. График на рис.6 справедлив для условий е=1. Для определения производительности необходимо полученную величину V умножить на е. Характер изменения производительности работы флота при изменении входящих в него параметров Ив, Ь,Цр,Уп,Ух,У,1п,ЬхЛх=Ьп+1х представлен на диаграмме (рис. 7).

При сокращении времени грузового обслуживания 1П в Ьп раз и ходового в Ьх раз производительность работы флота Рф увеличится в Р раз. Расчетные параметры ЬП1 ,Ьп1 и Рф станут равными: ЬП1=ЬП*1П; Ьха=ьх^х; Рфг=Рф*[; (12)

Для Ьх=1

Р=Рф1/Рф = 1/ЦЫп)/ ^хНп) )*( 1-Ьп)). (13.

Рис, 6. Номограмма зависимости "ТТ'/одного из параметров производительности работы флота от интенсивности

. \

* «¿в

; -Ч п --,,

Рис. 7. Джаграмма параметров обслуживания судопотока приведенная к периоду времени оборота среднего судна.

С помощью -этих параметров в диссертационной работе разработана вычислительная процедура оптимизации грузового обслуживания судопотоков. Эта схема может быть использована для решения задачи рационального распределения ограниченного ресурса между взаимосвязанными портами, обеспечивающего наибольший прирост производительности работы флота.

Для исследования показателей режима грузового обслуживания транспортных средств на причалах портов разработана схема анализа параметров оптимального баланса затрат времени флота по операциям транспортного процесса.

Балансовая модель представляет собой набор технико-экономических параметров, взаимосвязь которых описывается системой линейных уравнений:

bj=Eu au*Xi; 1 (14)

Xi=Eu Ртi j./

Оптимизация балансовой модели сводится к подбору взаимосвязанных показателей, удовлетворяющих соотношению (14) и обеспечивающих экстремальное значение выражения:

F= Ei ci*Xi - max-.l (15)

L= Ej Cj*bj -min. J

Параметры Cj и Cj связаны соотношением:

PTU *Ci. J

Ci-

Ci=Eij ртм *сь i (16)

где Ь] и XI -параметры векторов, соответственно, по наличию ресурсов и их использованию (потенциальные возможности систем обслуживания флота по ходовой и портовой операциям, измеряемые в тоннаже-сутках и объем выполненной транспортной работы в тоннах по заданным направлениям перевозок);

РТ1 ¿-коэффициенты матриц, соответственно прямой, обратной и транспонированной, помеченной индексом "т" (потен-

циальные возможности систем обслуживания тоннажа на единицу перевезенного груза);

Ci;Cj -экономические оценки,соответственно, наличных ресурсов и способов их использования (расходы на обслуживание тоннажа или доходные ставки на единицу перевезенного груза по конкретному направлению перевозок, роду грузов и т.п.);

F;L - критериальные функции оптимизации, соответственно, по наличным ресурсам и способам их использования (общие затраты по системам обслуживания тоннажа или сумма получаемых доходов).

Оптимизация исходного баланса производится путем итераций по методу линейного программирования. На каждом шаге итерационного процесса производится замена одного из вариантов наличия или использования производственных ресурсов на другой. Вариант использования наличных производственных ресурсов выбирается по критерию

min Xj/aij для всех а,з>0. (17)

Помимо получения непосредственного решения в процессе оптимизации баланса образуется информация итерационного процесса. Кроме того, можно продолжить итерационный процесс на один шаг после получения оптимального решения. Эта информация позволяет произвести анализ поведения параметров балансовой модели в окрестностях оптимальных соотношений, взвесить относительное влияние отдельных производственных факторов на общую функцию эффективности и установить пропорции взаимозаменяемости производственных ресурсов, выявить лимитирующие звенья и общую эффективность способов использования ограниченных ресурсов. Предлагаемый методический подход может найти применение для выявления пропорций в развитии производственных мощностей флота и портов, в установлении рациональных нормативов режима грузового обслуживания флота в транспортном предприятии при решении вопросов взаимной ответственности судовладельцев и владельцев грузовых причалов.

ТРЕТИЙ РАЗДЕЛ диссертации посвящен разработке технических устройств, способов и схем механизации, обеспечивающих прирост интенсификации грузового обслуживания транспортных средств и рацио-

нализацию их взаимодействия.

Пример исследования схем механизации перегрузки навалочных грузов с железнодорожного транспорта на водный показан на рис.8.

Рис.8. Классификация схем механизации перегрузки навалочных грузов с железнодорожного на водный транспорт.

Результаты системного анализа производственной структуры грузового обслуживания транспортных средств в речных портах восточных бассейнов России, собственные методические исследования позволили автору сформулировать и решить следующие задачи совершенствования схем механизации (технологии грузового обслуживания транспортных средств в порту):

-разработаны технические устройства и схемы механизации перегрузки навалочных грузов с использованием подвесного вагонооп-рокидывателя , роторного грейфера и съемных щитов бункерного типа;

-для грузового обслуживания судов у необорудованного берега разработано перегрузочное устройство амфибийного типа и судовой доково-поплавковый подъемник;

-в целях совершенствования технологии грузового обслуживания крытых железнодорожных вагонов предложены конструкции раздвижного кузова вагона и вагоноразгрузочной машины. Для совершенствования способов доставки тарно-штучных грузов разработаны разборный ящичный поддон и несколько видов конструкций пакетирующих средств.

Схема механизации перевалки навалочных грузов с железнодорожного на водный транспорт показана на рис.9. В предлагаемой схеме для перемещения груза по варианту вагон-судно и вагон-склад используется подвесной вагоноопрокидыватель (рис. 9а). Для перемещения груза по варианту склад-судно используется роторный грейфер ( рис. 96).

На рис.10 приведен пример пакетирующего грузонесущего средства, состоящего из стропа 1 , подстропника 2 , которые пропускаются после охвата пакета в кольца 3. Подстропник 2 в момент затяжки пакета фиксируется, а после замыкания в кольцах 3 подстропник 2 освобождается от фиксаторов. Автором предложено несколько конструкций фиксирующих замков,используемых во взаимодействии с кольцами 3. На рис. 10 показан замок 4 клинового типа.

На рис.11 представлено навесное грузозахватное устройство вилочного погрузчика подхватывающего типа. Устройство представляет собой вибрационную самозагружающуюся площадку, состоящую из корпуса 1, оснащенного опорами 2 и упорами 3, взаимодействующего с вибрационным механизмом ударного действия 4, навешиваемого на вилы 5 погрузчика.

Предложенный автором способ зачерпывания материала многочелюстным грейфером и разработанная на его основе конструкция грейфера позволяет вдвое повысить эффективность использования грейфера с тросо-блочным приводом. Кроме того, автором разработаны: устройство передачи груза из одного пролета мостового крана в другой, серия навесных грузозахватов для вилочного погрузчика

Л.ЧЧ1 ЧЧЧ-'-У " ^'Л**^ ^

а)

6)

Рис. 9 Схема механизации с использованием подвесного вагоно-опг^кидывагеля. '

Иг

Рис.10схема грузонесуаей обвязки

Рис. 11 Вибрационная погрузочная ппошаяка '

(прижимное устройство, боковой захват, грейфер, бурорыхлительное устройство и др.

В ЧЕТВЕРТОМ РАЗДЕЛЕ приведены результаты исследований, включающих справочно-нормативные материалы по работе портов восточных бассейнов.В составе этих материалов первостепенное значение имеют данные паспортного типа.

Под руководством автора разработаны и внедрены "Технико-экономические карточки причалов промышленных предприятий восточных районов России", составлен и издан "Эксплуатационно-экономический справочник по портам пароходств восточных бассейнов" и на правах рукописи оформлен " Сборник справочно-статистических материалов по работе портов речных пароходств восточных бассейнов".

В изданном "Эксплуатационно-экономическом справочнике по транспортному флоту пароходств восточных бассейнов" автором реализованы методические разработки баланса затрат времени флота по операциям транспортного процесса и портам. В этом документе группировка транспортной работы проводилась по родам грузов, флот группировался по типам и грузоподъемности. Грузовое обслуживание при этом характеризовалось временем портового обслуживания в общем времени оборота судов. Более подробный баланс затрат времени тоннажа с указанием портов отправления и портов прибытия разработан по отчетным данным Западно-Сибирского и Ленского пароходств.

По материалам обследования грузовых причалов подготовлен и издан на правах рукописи "Альбом схем механизации грузовых причалов восточных бассейнов России".

Результаты обследований причалов, обработка статистических данных, балансовые исследования явились базой для установления судо-часовых норм 1979 и 1987 годов, а также нормативов времени портового обслуживания судов и составов в портах пароходств восточных бассейнов. Методические проработки использовались при обосновании норм грузового и портового обслуживания, а также для оценки эффективности предлагаемых автором новых технических решений в системе грузового обслуживания транспортных средств в портах.

С 1'

- Г-О -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ-:

Главными научными результатами автор считает следующие.

1) Исследованы основные производственно-технические и эксплуатационно-экономические предпосылки, определяющие производственно-транспортную систему грузового обслуживания транспортных средств в порту, в которой:

-речной порт,составляющими которого являются грузовые причалы, рассматривается одновременно и как элемент организационной структуры воднотранспортного предприятия, и как составная часть транспортного узла на сети путей сообщения, выполняет функции обеспечения взаимодействия различных видов транспорта;

-эффективность совершенствования материально-технической базы грузовых причалов портов оценивается его влиянием на общую эффективность доставки грузов и измеряется степенью сокращения затрат транспортных средств на обслуживание и рациональностью методов взаимодействия видов транспорта.

2) Реализован системный подход в изучении взаимосвязи между технологией грузового обслуживания транспортных средств в порту и сложившейся транспортно-технологической схемой доставки грузов) который дела-йг более эффективным поиск путей совершенствования материально-технической базы системы грузового обслуживания транспортных средств в портах.

3) Предложены патентоспособные технические устройства, обеспечивающие интенсификацию грузового обслуживания транспортных средств в порту и рационализацию взаимодействия видов транспорта (преимущественно железнодорожного и водного).

Результаты анализа технических возможностей подвижного состава, перегрузочных и пакетирующих средств, патентные исследования показывают необходимость и возможность технического перевооружения грузовых причалов портов.

4) Разработаны методические основы оценки эффективности интенсификации грузового обслуживания флота на сети судопотока с точки зрения повышения эффективности работы как отдельных причалов, так и воднотранспортного предприятия в целой.

Методические проработки реализованы в экономико-математических моделях, в виде вычислительных процедур и программ для использования ПЭВМ.

5) Сформулированы методические принципы и сформирована ин-

формационно-нормативная база системы грузового обслуживания транспортных средств в портах пароходств восточных бассейнов (паспортизация грузовых причалов и установление норм времени стоянки судов в портах).

б).Выполнены расчеты по обоснованию судо-часовых норм грузового обслуживания флота на причалах портов пароходств восточных бассейнов.

Основные выводы диссертационной работы, имеющие практическое значение, рассматриваются в качестве организационно-технических предпосылок совершенствования грузового обслуживания транспортных средств в порту, обеспечивающего повышение эффективности работы как воднотранспортного предприятия, так и всей системы доставки грузов.

1) В целях технического перевооружения грузовых причалов речных портов представляется целесообразным, используя в качестве предпроектных проработок предлагаемые автором технические решения, приступить к проектированию и изготовлению опытных образцов следующих устройств: подвесного вагоноопрокидывателя, вагоно-разгрузочной машины, роторного и многочелюстного грейферов, разборного ящичного поддона, грузонесущего стропа, раздвижного кузова вагона, прижимного, захватного, грейферного и бурорыхлительно-го устройств для вилочного погрузчика и др.

2) С периодичностью (например, один раз в пять лет) составлять отчетные и расчетные балансы затрат времени флота с распеде-лением затрат времени по портам, которые позволят решать вопросы рационального соотношения между провозной способностью флота и пропускной способностью портов, рационального распределения ограниченных средств «.формирования системы нормативов, определяющих взаимоотношения между владельцами причалов и владельцами подвижного состава и грузов.

3) В порядке совершенствования информационно-нормативного обеспечения по предложенной схеме производить обновление паспортных данных и разработать единую нормативную базу затрат времени на обслуживание транспортных средств в портах восточных бассейнов.

Предлагаемые устройства и разработанные на их основе схемы механизации перегрузки грузов в порту позволяют довести интенсивность грузового обслуживания на причалах навалочных грузов с на-

вигационным грузооборотом до 1 млн.т и тарно-штучных грузов до 200 тыс.т. до 1000 т/ч. Использование предлагаемых средств пакетирования, внедрение судов,оборудованных щитами, транспортных средств амфибийного типа позволит в два раза сократить время стоянки судов в портах. Использование предлагаемых автором грейферов и грузозахватных устройств для вилочных погрузчиков сократят трудоемкость перегрузки и благоприятно скажется на интенсивности грузового обслуживания подвижного состава. В целом, проведение предлагаемых технических мероприятий совместно с совершенствованием информационно-нормативной базы управления обеспечит повышение эффективности доставки грузов с использованием внутреннего водного транспорта.

Всего по теме исследований имеется 22 публикации.

Основные положения диссертации содержатся в следующих работах.

1.Результаты обследования механовооруженности причалов промышленных предприятий пароходств восточных бассейнов (в соавторстве). Тр. НШВТа, вып. 148, 1979.

2.Совершенствование информационной системы технико-экономического планирования грузового обслуживания флота в портах. Тр.НИИВТа, вып. 148, 1979.

3.Совершенствование нормирования времени нахождения судов в порту. Сб. Тр. НШВТа "Вопросы оптимизации и комплексной механизации в портах", 1980.

4.Методические основы анализа эффективности способов организации портового обслуживания судопотоков. Сб. Тр. НИИВТа "Совершенствование работы портов и пакетные перевозки", 1985.

5.Оптимизация баланса затрат времени флота по операциям транспортного процесса и портам. Сб. Тр. НШВТа "Транспортно-технологические системы и эксплуатация портов", 1989.

6.Причалы повышенной эффективности грузовой обработки флота. Сб. Тр. НИИВТа, "Транспортно-технологические системы и эксплуатация портов", 1989.

По результатам исследований по теме диссертации получено 13 патентов Российской Федерации.

1.Подвесной вагоноопрокидыватель, патент N 1698163.

2.Грейфер, патент N 1754629.

3.Крановая установка с устройством для передачи груза с одного крана на другой, патент N 2011630.

4.Вагоноразгрузочная машина, патент N 1791308.

5.Способ внедрения многочелюстного грейфера в захватываемый материал, патент N 2009986.

6.Грузозахватное устройство вилочного погрузчика, патент N 2011636.

7.Грейферное устройство для вилочного погрузчика, патент N 2011692.

8.Еурорыхлительное устройство, патент N 2009993.

9.Навесное бурорыхлительное устройство для погрузчика, патент N 2011762.

10.Вибрационная погрузочная площадка, патент N 1703590.

11.Прижимное устройство к вилочному погрузчику, патент N 2009994.

12.Боковое зажимное устройство к погрузчику, патент N 2011635.

13. Разборный ящичный поддон, патент N 1803353.

На следующие устройства получены решения на выдачу патентов.

14.Грузонесушдй обвязочный комплект (по заявке N 93032514).

15.Клиновой замок пакетирующего стропа (по заявке N 92009336).

16. Пакетирующее грузонесущее устройство (по заявке N 92009780).

17.Пакетирующий строп (по заявке N 93031561).

По следующим заявкам установлен временный приоритет. 18 Раздвижной кузов железнодорожного вагона, приоритет по заявке N 9305748.

19.Транспортное устройство, приоритет по заявке N 93050447.

20.Судно на аэростатической опоре, приоритет по заявке N 95101226.