автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Совершенствование перевозок плодоовощных грузов на полигоне Западно-Казахстанской железной дороги

ив 011

, ^ л/1!

% К МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООЩШЯ РФ

московский ордена ленина и ордена трудового красного знамени институт инженеров железнодорожного транспорта

На правах рукописи еайшюва нанна ашшергеновна

совершенствование перевозок плодоовощных грузов на полигоне западно-казахстанской

шезкоя дороги

05.22.08 - Эксплуатация железнодорожного транспорта (включая системы сигнализации, централизации и блокировки)

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993 г.

Работа выполнена в Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров железнодорожного транспорта.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент ЛЫСЕНКО Н.Е.

Официальные оппоненты - докггор ,0ХНИЧЗСКЙХ Нйук>

профессор СОЛОГУБ Н.К. кандидат технических наук, доцент ДЯТЛОВ Н.В.

Ведущее предприятие - ^ _ Казахстанская

налезная дорога

Защита состоится " М " июиг 1993 г. в " 4'6 " час. на заседании специализированного совета Д 114.05.04 при Московском институте инженеров железнодорожного транспорта по адресу: 101475, г.Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд. .

С диссертацией можно ознакомиться б библиотеке института.

Автореферат разослан '"/У " 1993 г.

Отзыв на реферат, заверенный печатью, просим направлять . по адресу совета института.

Ученый секретарь специализированного совета,

д.т.н., профессор ШУХИНВ'И*.

- 3 -

0Б4АЯ ХАРАКГЕШЖКА РкиОТи Актуальность проблемы. Одной из неотложных задач в удовлетворении потребности населения в свежей плодоовощной продукции наряду с увеличением ее производства является обеспечение сохранности на всех стадиях доставки от производителя до потребителя, в гон числе и при транспортировании по железным дорогам.

Крупным резервом обеспечения населения плодоовощной продукцией является сокращение ее потерь при перевозке, особенно если учесть, что треть вершенных плодоовощей не доходит до потребителя. Главная задача железнодорожного хладотранспорта - обеспечение полной, своевременной и сохранной доставки скоропортящихся грузов, в частности плодоовощей, расстояния перевозок которых превышают среднесетевун дальность следования грузов в ¿-3 раза.

Плодовоовоаные грузы требуют особых условий перевозок, поскольку в силу своих природных свойств они подвержены порче и убыли, что приводит к несохранным перевозкам. Величина убытков в 199£ году ог нееохракных перевозок плодовоовошеЯ составила более 11$ от убытков, приходящихся на долю скоропортящихся грузов (СиГ).

С целью совершенствования процессов перевозок СГГ за последние годы выполнен рдц исследований по различном вопросам: выбору систем охлаждения и отопления изотермических вагонов, повышению надеиности и совершенствованию организации ремонта оборудования рефрадюраторных вагонов, а также рациональных условий перевозок скоропортящихся грузов. Решения этих вопросов

по свят ель груда докторов технических наук Е.Т.Бартоша, А.В.Комарова, л.Г.1.1аханько, Ы.Н.ТертероЕа, кандидатов технкч. наук К.Е.Демьянкова, А.П.Дюбко, Ь'Л.Гольцева, Б.Л.Коновалова, П.й.Коробко, Е.А.Крутовой, Н.Е.Лысенко, П.Г.Макаренко, В.Н. Панферова, ИЛ'.Шаповаленко.

Перевозкам свежих плодоовощей были посЕшены диссертацион ные работы А.С.Беседина, Х.Л.Гафурова, В.М.Запара, Н.Н.Ибрагимова, И.С.Карабасова, Ш.Ц.Уирхамидова.

Однако, в выполненных работах основное внимание уделялосх-, совершенствованию технических средств хладотранспорта и его использованию, а вопросы разработок более прогрессивной технологии транспортировки свежей плодоовощной продукции и обеспечения ее сохранности исследованы меньше и поэтому требуют, особенно п условиях острого дефицита продовольственных товаров,дополнительных проработок. Это в полной мере относится к полигону исследования - Западно-Казахстанской железной дороге.

Цель работы. Целью данной диссертационной работы является разработка предложений по совершенствованию перевозок.плодоовощных грузов в условиях данного полигона.

Метод исследования. Для решения поставленных задач был выполнен анализ существующего положения и перспектив развития пг ревозон скоропортящихся грузов на- Западно-Казахстанской келезз;зк дороге. При проведении анализа показателей работы дороги с рефрижераторным подвижным составов (РПС) использованы теории массового обслуживания, метод корреляционного анализа, методы математической обработки результатов наблюдений. При построении математической модели для расчета 'оптимального количества фронтов, обслуживания рефрижераторных вагонов и исследовании вопросов оптимизаций технического оснащения

грузовых фронтов по переработке плодоовопнкх грузов использовались таюхе теория массового обслуживания, теория вероятностей и метод многофакторного анализа.

Научная новизна диссертации заключается в следующем : -установлении аналитических зависимостей динамики изменения показателей работы дороги с рефрижераторкш подвижным составом по времени и оценке показателей функционирования полигонов погрузки л выгрузки как систем массового обслуживания; -разработке дополнений к методике расчета эффективности пакетных перевозок свежих плодоовощей, учитквапп:« факторы, обусловленные специфическими особенностями перевозимых грузов; -совераенствоваши методики оптимизации грузовых фронтов по переработке плодоовощных грузов, позБоляааей с больней достоверностью определить экономические показатели и оптимальное количество средств механизации на грузовом фронте; . -разработке методики оптимизации количества фронтов, обслужи-вамсих рефрижераторный подвижной состав, которая позволяет минимизировать расходу и сократить гремя ожидания вагонами начала обслуживания.

Практическая ценность заботу. Разработанные в диссертационной работе предложения направлен*; на совершенствование перевозок скоропортящихся грузов на полигоне Западно-Казахстанской железной дороги, способствуют сскрещен;и потерь г.лодоовоаккх грузае, улучдекню использования подвижного состава и рекомендованы для внедрения в службе и отделах грузовой и коммерческой работк дороги.

Реализация результатов заботь;. Методические положения, представленное в диссертационной работе, включены в научные

разработки автора по проблемам сокраиения потерь свежих шге-доовошей при железнодорожных перевозках.

Апробация работь'. ¡Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на: 1-й региональной научной конференции колодкх ученых Западного Казахстана в г. Актюбинске в 1990 г; на П-й региональной конференции колодах учение Западного Казахстана в г.Актюбинске в 1991 г.'; на заседаниях кафедры "Технология грузовой и коммерческой работы" !ЖГа в 1990-1993 годах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано б печатных работ.

Структура и объем работм. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников (67 наименований) и приложений. Работа содержит 115 страниц, машинописного текста, В таблиц, 8 рисунков, 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности теми диссертации и постановке основных задач исследования.

Б первой главе проведен анализ научных исследований, выполненных по теме,и практического опыта организации перевозок скоропортящихся грузов в странах содружества и за рубежом; выполнен обзор существушего положения и перспектив развития перевозок скоропортящихся грузов на Западно-Казахстанской железной дороге.

Распыление скоропортящихся грузов на многих станциях погрузки и выгрузки снижает их скоросиь продвижения, а в условиях большой дальности перевозок и

ограниченной транспортабельности свежих-плодоовощей влияет на их сохранность. Немаловажное значение для сохранности плодов и овоией имеет упаковка в соответствующую тару. Одним из основных факторов, обеспечивающих сохранность плодов и овощей является предварительное охлаждение. Предварительное охлаждение очень важно для условий полигона, имеющего больпие расстояния, высокие температуры наружного воздуха. Б этих условиях порча да*е одного процента плодов или овощей вызывает потери сотен тысяч тонн ценных продуктов питания. Помимо сокращения явных потерь в виде порчи, предварительное охлаждение позволяет сократить порчу всей партии плодов и передать их в торговую сеть соответствующими требуемому товарному качеству.

Снижение уровня маршрутизации оказало влияние на своевременную доставку плодоовощей. Эта проблема по-прежнему остается одной из самых острых в работе железнодорожного транспорта. Значительная доля скоропортящихся грузов доставляется в пункта назначения с нарущением ответственных сроков перевозки, что кроме возможного понижения качества и потерь продукции приводит к непроизводительным расходам дорог.

Б развитых капиталистических странах большое внимание уделяется применению изотермических контейнеров для свежих овощей и фруктов. Ь последние годк получают распространение способы сохранения потребительских качеств скоропортящихся продовольственных грузов, основанные на использовании сниженного азота.

Успешное осуществление перевозочного процесса, обеспечение населения продуктами хорошего качества в значительной мере зависит от структуры парка изотермических вагонов и их

использования. На эффективность использования подвижного сос-таьа отрицательно влияет увеличение простоя вагонов в ожидании грузовых операций. Кзлкшие простои подвижного состава и увеличение стоимости грузовых работ вызывают полное отсутствие средств механизации или низкий уровень их использования при погрузке и выгрузке скоропортящихся грузов.

Анализ показывает, что рассматриваемый полигон испытывает потребность в рефрижераторном подвижном составе. Недостаток рефрижераторного подвижного состава приводит к увеличению несохранных перевозок скоропортящихся грузов. Так,с 1992 году доля убытков от понижения качества составила более 60% от величины несохранных перевозок скоропортящихся грузов ка исследуемом полигоне - Западно-Казахстанской железной дороге*

Таким образом, различные нарушения при выполнении тех-, нологических операций в процессе перевозки скоропортелихсл грузов способствуют возникновению несохранных перевозок грузов и росту издержек по перевозкам. На рассматриваемом полигоне практический опыт перевозок скоропортящихся грузов обобщен недостаточно, а научные исследования по данной, проблеме не выполнялись более 20 лет.

Ьо второй главе .выбрана номенклатура показателей и подобраны математические модели для исследования, характеризующие изменение показателей работы дороги с РЛС с течение года; произведена оценка функционирования полигонов погрузки и выгрузки как систем массового обслуживания ( СЫО ). ,

Из всей номенклатура показателей работы дороги с РИС.

оцениваших рабо -

ту дороги о рефрижераторным подвижным составом, выбрани следующие: выгрузка ( Иг ), сдача поролних ( И^ ). погрузка ( Чрг- ). прием груженых ( Крг ), работа С 2! ).

Для условий дороги поставлена задача тте.\!аткческого описания динамики изменения указанных показателей. Результат обработки статистических данных позволил рекомендовать для практического использования зависимости (I),(2),(3),(4),(5):

О] ---_ . ( 2 )

0,в3& + 0.959*0.9гв

уг - г + 2Ъ,5 ; ( 3 }

__^ { 4 )

" ~ о.иаь1 + о,зоП +0.390 ''

2/ = •_-__( 5 )

0.9бНг + 0.9Ш*аб99

Полученные формулы действительны при Ь £ / I * 12 / .

В работа поставлена татае задача оценить показатели функционирования системы обслуживания рефрижераторных вагонов на полигоне дороги. Рассматриваются два варианта системы обслуживания - обслуживание потока вагонов, поступающего на станции выгрузки н потока вагонов, поступающего на станции погрузки. Наибольший интерес с практической точки зрения предстаачявг следующие показатели функционирования системы •кассового обслуживания: отнопение потока вагонов к среднему их количеству, выгрукаемому (погружаемому) за смену; вероятность незанятости станин выгрузки (погрузки) обслуживани-

ем рефрижераторных вагонов; вероятность занятости всех станций выгрузки (погрузки) обслуживанием рефрижераторных вагонов; среднее время выгрузки С-погрузки) одного вагона; среднее время ожидания рефрижераторными вагонами начала обслуживания^ средняя длина очереди (количество рефрижераторных вагонов), ожидающих обслуживания; среднее число рефрижераторных ваго--нов,находящихся в зоне.

Полигон дороги в делом рассматривался как дзе системы массового обслуживания : СКО со станциями погрузки к CMQ со станциями выгрузки.

Рассчитаны показатели функционирования системы обслуживания рефрижераторных вагонов на полигоне дороги к выполнен их анализ. Показатели полигона выгрузки оказались хуже и тем самым обусловили необходимость поиска резерва их сокращения,

Б третьей главе разработаны дополнения к методике расчета эффективности пакетных перевозок свежих плодоовощей, учитывающих факторы, обусловленные специфическими особенностями перевозимых грузов.

Выполнены вариационные расчеты экономической эффективности от переключения на пакетные перевозни скоропортящихся грузов, перевозимых по Западно-Казахстанской железной дороге. Наиболее высокий удельный вес имеют такие факторы, как сокращение расходов на доохлавдение отепленного за время выгрузки груза - ¿8,3 % и снижение себестоимости переработки грузов в складах станции и клиентуры - 20,4 %.

Внедрение пакетного способа перевозок плодоовощных грузов позволит сэкономить-в ценах (октябрь 1992 г) (юлее 200 .млн. руб. за год при освоении дорогой рассматриваемых объа-

шв перевозок плодоозоэиых

грузов.

В четвертой главе исследованы вопросы оптимизации технического оснащения грузовик фронтов по переработке плодоовощных грузов. Установлены аналитические зависимости изменения

оптимизация технического оснащения грузовых фронтов, учитыва-кцй« спгцифшеу переработки гоюдоовецкых грузов: потерю масел, стзгмеипэ, ухудшение качества.

Слагаемые суммарных приведенных расходов определены по изе^сгной методической разработке проф. Смехош A.A. и поэтому в работа предложены только дополнительные штематическно загисимости, касающиеся:

расходов, связанных с потерей шесы груза ( Rq )

температуры груза от продолжительности выполнения грузовнх

операций

Разработаны дополнения к методика

( б )

где Тя - продолжительность сезона перевозок груза, суг.;

- продолжительность выполнения грузовой операми

с грузом, ч.;

Х0 - время ожидания вагонов с грузом начала выпол-

нения грузовых операций, ч.; - количество груза, поступающее за сутки,т; ^ - норка естественной убыли за каждые сутки для

груза, доли единицы; Ц, - стоимость одной тонны груза, руб/т.

расходов на доохлавдение отепленного за время выгрузки груза

< В,О )

(эб5- Гю). сш- % • (ьЬ + в) { 7 )

где - количество дней в году, когда груз не подвергаем"

ся отеплении в процессе выгрузки, сут.;

^хол ~ стоимость ЗД^ици холода, руб/кДк;

- разность между энтальпией груза в момент поступления в камеру и энтальпией груза в начале выгрузки, кДк/кг; ^ - масса влаги, испарящейся из продукта (усушка)

от I кДж тепла, кг/кДж; 3 - теплота парообразования, кД?к/кг. расходов, связанных с изменением качественного состояния продуктов I На )

ан = (365 - Тно)' Во' (?Г+ ■ Ц < 8 )

где В0 - коэффициент, учитывающий изменение качества груза за сутки, доли единицы. Определены уровни оценки этих зависимостей. Выполнены исследования зависимости указанных расходов при изменении количества груза, поступающего за смену на фронт ( {/ * 120, 180, .240 г), ог различных факторов, и установлено:

а) расходы ¡£д от стоимости одной тонны груза Ц £/ 4 20 / тыс.руб. и времени оквдания вагона»«начала выполнения грузовых операций Т0 (/ 5 -г 25 /ч. составляют

- 13 -

от 0,3 млн. руб. до 11,9 млн. руб. в течение года ;

б) расходы от стоимости единицы холода

С/ГОЛ { (О ,6 2,4) руб/1000 кДж составляют от 0,5 млн.руб. до 4,3 млн.руб. за год ;

в) расходы также от стоимости одной тонны груза и времени ожидания вагонам: начала выполнения грузовых операций

(( 0,2 + 1,0 ) сут. составляют от 0,8 млн. руб. до 27,4 млн. руб. в год.

Удельный вес указанных расходов в обией их сумме составляет около : Ид - 7,3/5; к10 -12,2%; -19,5%.

Б пятой главе рассмотрены вопросы оптимизации количества фронтов обслуживания рефрижераторных вагонов, выполнены вариационные расчеты и установлена степень влияния различных факторов на величину суммарных затрат.

Из возможных двух критериев: суммы потерь, вызванных окиданием рефрижераторных вагонов начала обслуживания, и суммы расходов, отнесенных на смену работы, для экономической оценки функционирования системы обслуживания рефрижераторных вагонов использован последний. При его определении учтены расходы, вызванные простоем рефрижераторных вагонов в ожидании обслуживания и на компенсацию расходов по фронтам,-занятым и незанятым обслуживанием вагонов. Расчеты выполнены с учетом опыта организации работы по обслуживанию рефрижераторных вагонов на Западно-Казахстанской железной дороге по всем конкурент ко способным вариантам. Вариант, г.о которому потери, вызванные простоями рефрижераторных вагонов в ожидании обслуживания наименьшие, является предпочтительны!

для Енедрения.

Минимум расходов, отнесенных на одну рабочую смену, обеспечивается при работе семи фронтов обслуживания рефрижераторных вагонов. При этом сокращается время ожидания ваго-нямм начала грузовых операций в II раз.

Исследовано изменение суммарных расходов от потерь, вызванных простоем рефрижераторного вагона в очереди; удельных расходов по фронтам, свободным от обслуживания и занятым обслуживанием при постоянном потоке вагонов, поступающем для обслуживания и среднем количестве вагонов.

Перечисленные факторы, вызывают изменение величины суммарных затрат от 19,3 тыс.руб. до 173,5 тыс.руб.

Установлена степень влияния удельных расходов по фронтам, занятым и незанятым обслуживанием вагонов, на общую суьшу расходов при постоянных потерях, вызванных простоем рефрижераторного вагона в очереди; потоке вагонов , поступающих для обслуживания и сред-'.ем количестве вагонов. Увеличение удельных расходов вызывает возрастание величины суммарных затрат.

Ежегодная экономия расходов при внедрении оптимального варианта (количества фронтов обслуживания) по сравнению с существующим изменяется от I млн. до 10 шн. руб.

ОЩНЕ ЬЫБОДи

Ь процессе выполнения диссертационной работы исследованы следующие вопросы и получены результаты :

I. Выполнен анализ научных трудов и практического опыта организации перевозок скоропортящихся грузов, показав-

ший, что на качество выполнения перевозок и сохранность перевозимых грузов влияют : надежность эксплуатируемого РПС; соблюдение температурных режимов перевозок и хранения; широкое использование различных способов пакетирования грузов и т.д. Практический опит перевозок скоропортящихся грузов на рассматриваемом г.олигопе обобщен недостаточно , а научные исследования по данной проблеме не выполнялись более 20 лет.

2. Проведен анализ показателей использования РПС , позволивший выбрать математические модели и построить эмпирические зависимости , описывающие динамику их изменения в течение года. Полигон Западно-Казахстанской железной дороги рассмотрен как две системы массового обслуживания (СКО): СШ со станциями погрузки и СМО со станции выгрузки.

3. Определены характеристики для потоков рефрижераторных вагонов, поступающих на станции выгрузки и погрузки,

' рассчитаны показатели функционирования систем обслуживания рефрижераторных вагонов на полигоне дороги.

Оказалось, что худпими показателями для полигона выгрузки явились : среднее время выгрузки одного вагона < = 6 ч); среднее время ожидания вагонами выгрузки С ¿охс * 5 ч ) ; количество вагонов, ожидающих выгрузки ( -^спх ~ ^ ваг.);

среднее число вагонов , находящихся в зоне выгрузки

с/"

( лг - 25 ваг. ). Этим и обусловлена необходимость поиска резерва их секрацеиия.

4. Предложены дополнения к методике оценки эффективности пакетных перевозок свежих плодоовощей , учитывающие фак-

торы , обусловленные специфическими особенностями перевозимых грузов и определены их количественные оценки.

5. Выполнены вариационные расчеты обаей суммы расходов и экономии при внедрении пакетных способов перевозок и различных значениях стоимостных и натуральных факторов, позволяющих установить их структуру и значение слагаемых. Наиболее высокий удельный вес имеют такие факторы , как сокра-шение расходов на доохлавдение отепленного за время выгрузки груза - 50,3 % и снижение себестоимости переработки грузов в складах станции и клиентуры - ¿¡0,<3 %. Полное переключение плодоовощных грузов на пакетные способы перевозки позволит сэкономить в год в расчете на объемы перевозок свежих плодоовощей по Западно-Казахстанской железной дороге более 200 млн. руб.

6. Исследовано изменение средней температуры плодоовощей в процессе выполнения грузсых операций и установлены аналитические зависимости, описывающие этот процесс.

7. Разработаны дополнения к методике оптимизации технического оснащения грузовых фронтов, учитывающие специфику перевозки плодоовощных грузов : потерю массы, отепление, ухудшение качества.

Предложены математические зависимости для расчета степени влияния этих факторов.

8. Выполнен многофакторный анализ зависимости общих расходов при функционировании фронта обслуживания рефрижераторных вагонов . в зависимости от следуших факторов : стой-

мости одной тонны груза; времени ожидания вагонами начала выполнения грузовых операций; количества груза, стоимости единицы холода.

Установлены интервалы изменения расходов, связанных с лотерей массы груза; доохлаждением отепленного за время выгрузки груза и ухудшением качественного состояния продуктов.

9. Построена математическая модель для расчета оптимального количества фронтов обслуживания рефрижераторных вагонов, на базе которой были выполнены вариационные расчеты и определена степень влияния различных факторов на величин!' сум-

!>'а ршх затрат.

Варьирование удельных расходов по фронтам , занятым обслуживанием вагонов и свободным от обслуживания, при постоянном потоке вагонов, поступающем для обслуживания, и среднем количестве обслуживаемых вагонов вызывает изменение суммарных расходов от 30,9 тыс. руб. до ,169,4 тыс. руб.

10. Общий экономический эффект от внедрения всех предложений по совершенствованию перевозок скоропортящихся грузов на Западно-Казахстанской железной дороге оценивается около ¿30 млн. руб. в ценах 1992 г.

Основные положения диссертации опубликованы в сладугацих работах :

1. Байжанова H.A., Лисенко Н.Е.

Анализ причин, вызывающих потери свежего картофеля при пэре-возках // Тезисы докладов П-й региональной научной конференции молодых ученых Западного Казахстана / - Актюбинск, 1991.-

- С. 7.

2. Баймнова Ж.А,

Показатели работы Западно-Казахстанской железной дороги как системы массового обслуживания РЛС / - Моск. ин-г иш. ж.-д. трансп. - M., 1992. - 15 с. - Дел. в ЦНШЭД МПС, » 5669 -ад 92.

3. Лысенко Н.Е., Варганова Ж.А.

Определение экономической эффективности перевозки мясных мо~ роженных блоков в стоечных поддонах типа ЯЗ ОКБ / I / / Проблемы интенсификации грузовой работы на железнодорожном транспорте: Сб.научн. статей / МШТ. - M., 1989. - С. 147 -

- 155. - Деп. в ЦНШТЭИ ЫПС, » 5030 - вд, 89.

4. Байжанова К.А.

Оптимизация количества пунктов, об служи вакхцих рефрижераторный подвижной состав / Моск. ин-г ют. ж.-д. трансп. - И,, 1992. - II с. - Деп. в ЦШГЭИ ЫПС, № 5767 - зд 92. ,

5. Лысенко Н.Е., Ткачев И.В., Баранова Ä.A., Янковая Г.А.

Общие сведения, предельно допустимые концентрации и способы определения наличия нитратов, нитритов и пестицидов с скоропортящихся грузах // Информационный листок о передовом производственном опыте / - Актюбинск, 1992. - У 19 (ДорУрс 744).

б. Лысенко Н.Е., Коновалов В.Л., Байжанова Й.А., Нурабпев Д.К.

Определение зрелости плодов // Информационны!! листок о передовом производственном опыте /'- Актюбинск, 1992 . - № 25. ( М - 750 ).