автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Совершенствование технологии работы контейнерных пунктов в условиях внедрения АСУ

введение

1. состояние вопроса. задачи и методики исследования

1.1. Анализ современного состояния в области совершенствования технологических процессов работа контейнерных пунктов в СССР

1.2. Краткая характеристика состояния процессов автоматизации переработки контейнеров за рубежом

1.3. Анализ исследований в области автоматизации технологических процессов работа контейнерных пунктов

1.4. Цель и методики исследований

1.5. Вывода

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СФЕР ВНЕДРЕНИЕ

АСУ НА КОНТЕЙНЕРНЫХ ПУНКТАХ

2.1. Постановка задачи

2.2. Методика определения сфер внедрения АСУ на контейнерных пунктах

2.3. Пример определения экономической эффективности от внедрения АСУ на контейнерной пункте

2.4. Вывода

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

РАБОТЫ КОНТЕЙНЕРНОГО ПУНКТА

3.1. Постановка задачи

3.2. Методика оперативного планирования

3.3. Вычислительный эксперимент и пример решения задачи

3.4. Вывода

4. разработка методики планирования завоза и вывоза контейнеров

4.1. Постановка задачи и определение принципов планирования

4.2. Методика планирования завоза и вывоза контейнеров

4.3. Выводы .*. внедрение результатов исследований основные вывода .ш

Большое внимание ЦК КПСС и Советское Правительство уделяют развитию железнодорожного транспорта. Директивными документами предусмотрена разработка долговременной комплексной программы развития материально-технической база и совершенствования взаимодействия различных видов транспорта.

Контейнерные перевозки являются одним из наиболее перспективных способов транспортировки различных грузов, позволяющих получить высокий экономический эффект. Объем контейнерных и пакетных перевозок в 80-х годах должен увеличиться втрое [ I]. Транспортировка в контейнерах одного миллиона тонн мелких грузов позволяет высвободить от тяжелых ручных работ до 1,5 тыс.человек, экономить до 3 тыс.тонн металла и 200 тыс.куб.м лесоматериалов [4], уменьшает, по сравнению с перевозками в крытых вагонах транспортные издержки на 20-22 млн .рублей, в том числе, на 16-18 млн.рублей за счет сокращения затрат на тару и упаковку и около 4 млн.рублей за счет снижения эксплуатационных расходов железных дорог.

Важное место в процессе перевозки контейнеров принадлежит контейнерным пунктам, где производятся технологические операции, связанные с погрузкой, выгрузкой, сортировкой контейнеров, их доставкой грузовладельцам и передачей на другие виды транспорта. Контейнерные пункты механизированы, технология их работы постоянно совершенствуется. Однако, за последние 7-10 лет увеличивается непроизводительное время простоя контейнера под транспортно-экспедиционными операциями, что вызывает дополнительные расхода по содержанию контейнерного парка. Для улучшения этого показателя в условиях интенсификации использования технических средств и дефицита складских площадей при росте контейнерных перевозок необходимо внедрять новую технику и технологию, средства автоматизации и вычислительной техники.

Основными направлениями социального и экономического развития CGGP на I98I-I985 гг. и а а период до 1990 г.", Постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР предусмотрено осуществить широкую автоматизацию технологических процессов, в том числе, на контейнерных пунктах железнодорожного транспорта [2,3].

Внедрение автоматизированных систем управления контейнерными пунктами (АСУ КП) направлено на повышение эффективности контейнерных перевозок, работы контейнерных пунктов. Для создания АСУ КП необходимо исследовать вопросы оптимизации технологических процессов, а для получения наилучшего экономического эффекта следует определить сферы целесообразного внедрения системы.

В диссертации исследуются вопросы по совершенствованию технологических процессов и определению эффективных сфер внедрения АСУ на контейнерных пунктах.

основные вывода

1. Анализ результатов исследований, проектно-конструк-торских разработок и существующего положения в области автоматизации и оптимизации технологии работы контейнерных пунктов показал, что одним из путей повышения эффективности является внедрение АСУ технологическими процессами.

Ведутся исследования по созданию таких систем. Однако, ряд вопросов по совершенствованию технологии работы контейнерных пунктов требует научной проработки. Также не определены сферы внедрения АСУ на контейнерных пунктах железнодорожного транспорта.

2. Впервые разработана методика определения сфер внедрения автоматизированных систем управления на контейнерных пунктах, направленная на повышение экономической эффективности капитальных вложений в создание АСУ. Методика учитывает фактор неупорядоченности в сложных системах управления. В качестве критерия оптимальности применялась величина срока окупаемости капитальных вложений, соответствующая нормативному народнохозяйственному коэффициенту эффективности.

3. Разработаны аналитический и графический способы определения сфер и показателей эффективности внедрения АСУ. Графический способ основан на использовании среднесетевых данных, а аналитический - на показателях работы конфетного контейнерного пункта. Графический способ можно использовать для предварительной оценки эффективности внедрения АСУ КП на определенном полигоне сети железных дорог. Более точный результат для рассматриваемого контейнерного пункта может быть получен аналитическим способом. Предельная граница объема работы контейнерного пункта (в усл. контейнерах по прибытию) при внедрении АСУ на базе микро-ЭВМ (CM-I800) составляет 250-260, а мини-ЭВМ (СМ-4) - 380-390 контейнеров. Планируемый годовой экономический эффект равняется, соответственно, 140-150 тыс.р. и 220-230 тыс.р.

Методика утверждена МПС для практического использования в 1984 году.

4. Разработана методика оперативного планирования работы контейнерного пункта, основанная на методах теории полезности и эвристическом подходе, который заключается в том, что при определении объемных показателей плана (количество погруженных, выгруженных, отсортированных, завезенных, вывезенных контейнеров, их остаток на контейнерном пункте и число работающих автомобилей) применяются зависимости между этими показателями, используемые аппаратом управления в практической работе. Разработана общая схема построения и оценки плана, позволяющая установить критерии его качества, экономико-математическая модель и алгоритм реализации методики на ЭВМ, представлен состав нормативно-справочной и переменной информации. В качестве критерия оптимальности приняты приведенные расходы.

5. Выполнен вычислительный эксперимент и приведены его результаты, которые показали, что практическая реализация методики может повысить достоверность планирования на 10-15$, по сравнению с ручным составлением планов, при условии минимизации приведенных расходов по выполнению основных показателей работы контейнерных пунктов. Методика применялась при разработке типовой АСУ КП. Она включена в состав Технического задания на эту систему и использовалась при создании Технического проекта, утвержденных МПС в 1983-84 гг.

- из

6. В диссертации разработана методика планирования завоза и вывоза контейнеров, направленная на улучшение взаимодействия железнодорожного и автомобильного транспорта, сокращение оборота автомобиля; она основана на теории графов и эвристическом подходе.

Автором определены и формализованы основные принципы планирования, установлен состав нормативно-справочной и переменной информации. Для практической реализации методики разработаны алгоритмы планирования завоза и вывоза контейнеров на ЭВМ, которые использовались при внедрении АСУ на контейнерном пункте ст. Ростов-Тов. Северо-Кавказской железной дороги. Промышленная эксплуатация I очереди системы началась в 1983 г. Планируемый экономический эффект от внедрения задачи составляет до 130 тыс.руб. в год.

1. Материалы ХХУТ съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981.- 224 с.

2. Постановление ЦК КПСС и СМ СССР "О мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйстве" Правда, 1983, 28 марта.

3. Приказ Министра путей сообщения № 22Ц. М.: МПС, 1981.- 32 с.

4. Дерибас А.Т., Козлов Ю.Т. Контейнерные перевозки. -В сб.: Взаимодействие разных видов транспорта и контейнерные перевозки, том 10, -М.: Транспорт, 1983, с. 137-186.

5. Кокушкина М.К. Учет простоя контейнеров на станцияхи узлах. В сб.: Автоматизация процессов грузовой и коммерческой работы. Труды ВНИИКТ, вып.631, М.: Транспорт, 1980, с. 66-74.

6. Козлов Ю.Т., Визельман Б.А. Автоматизация процессов грузовой и коммерческой работы на железных дорогах. М.: Транспорт, 1980, - 49 с.

7. Аввакумов Ю.А., Абгафоров В.А., Католиченко В.А. Контейнерные и пакетные перевозки. Обзорная информация ЦНИИТЭИ МПС, вып. "Контейнерные и пакетные перевозки", М., 1978,с. 1-26.

8. Тертеров М.Н., Кустов В.Н., Романова И.И. Автоматизация учетно-расчетных операций по завозу, вывозу контейнеровна станциях узла: научно-исследовательская работа. Л.: ЛИИЖТ, 1982. - 126 с.

9. Козлов Ю.Т., Католиченко В.А., Вилюгин В.И., Греча-нюк Л.П. Автоматизация управления контейнерной площадки (опытст. Кунцево-II Московской ж.д.). Экспресс-информация ЦНИИТЭИ МПС, серия "Грузовая и коммерческая работа", вып. 7, М., 1974, с. I-I4.

10. Козлов Ю.Т., Дегтярев В.В. Автоматизированный контейнерный терминал. Механизация и автоматизация производства, 1980, № 10, с. 34-37.

11. С/т? 77?oiS c/'acte УС tе се/7s £еs JravspTtrJs. Transports1979, 244, p. 302-324. Yl.Ifffta- reoC data tza7?s7r?t sseoT? system act*от?at 6СТгСагдо SysteP7 fntewatimfisw), Je 2, p. 77-79.

12. Тт7^егт?<к^£ог?а £ termcnocfopezoctcng сотг?ра7?у perso7>n*e vt the #1-statepozt б&ттЫe* eyepythcr?^f?ovt stators to s x ct cases Рог / A/./.- A/.Z1978, Jfc 5, p. 4-6.

13. Le pozt Ые 8 re тле s'est o/ortecx ng и e cer?tzo(£e Ые Ёгсг г £ e m e т? £ е£ес^70Г7сctes i n/o г rr> or £ ё or?s rr?a>2t'tes. & e К 77ai/tj. ^f^Kir. euz. Pazts et. i77 ы., 1978, & 2, p. 37-41.

14. Управление грузовой и коммерческой работой. Частное техническое задание. / Ю.Т.Козлов, А.Т.Дерибас и др. - М.: ВНИИЖТ, 1979. - 132 с.

15. Комплексная автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУ ЖТ). / Под ред. А.П.Петрова.- М.: Транспорт, 1977. 600 с.

16. Оптимизация процессов грузовой работы. /А.А.Смехов, Х.М.Лазарев и др. М.: Транспорт, 1973. - 264 с.

17. Автоматизация грузовой работы железных дорог. / Под ред. А.А.Смехова. М.: Транспорт, 1977. - 287 с.

18. Дерибас А.Т., Повороженко В.В., Смехов А.А. Организащя грузовой и коммерческой работы на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1980. 238 с.

19. Лазарев Х.М. Оперативное планирование работы грузо-сортировочной платформы с применением ЭШ. Экспресс-информация ЦНИИТЭИ МПС, серия Трузовая и коммерческая работа", вып.З, М., 1975, с. 1-10.

20. Крохин Л.С. Комплексная система оперативного управления работой грузовой станции: Учеб. пособие. М.: МИИТ, 1983.- 70 с.

21. Голубев Б.Л. Исследование вопросов совершенствования системы планирования работы грузовой станции: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. -М., 1982. 26 с.

22. Зудилин Н.А. Этапноеть совершенствования системы планирования и управления работой грузовой станции (с применением вычислительной техники): Автореф. Дис. . канд. техн. наук.- М., 1980. 23 с.

23. Контейнерная транспортная система. / Под ред. А.Т.Дерибаса. -М.: Транспорт, 1974. 431 с.

24. Католиченко В.А. Исследование вопросов оптимизации технологии работы контейнерных пунктов. Дис. . канд. техн. наук. - М., 1968. - 227 с.

25. Резер С.М. Исследование вопросов технологии грузовой работы железнодорожных станций при централизованном ввозе и вывозе грузов: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. -М., 1964.- 20 с.

26. Петров А.П., Тулупов Л.П., Катожченко В.А. Оперативное планирование работы с мелкими отправками и контейнерами: научно-исследовательская работа. -М.: ЦНИИ МПС, 1973, т.1 -45 е., т.2 114 с.

27. Дегтярев В.В. Исследование диспетчерского управления контейнерным пунктом в условиях автоматизированного сбора и обработки информации.: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. -М., 1974. 32 с.

28. Красовская И.Т. Исследование и синтез системы диспетчерского контроля за работой контейнерной площадки крупной грузовой станции.: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. Л., 1970.- 23 с.

29. Автоматизированная система управления крупным контейнерным пунктом (АСУ КП). Технический проект. Технология работы. - М.: Конструкторское бюро Главного управления сигнализации и связи МПС СССР, 1974. - 118 с.

30. Кустов В.Н., Шаманский С.А. Автоматизированная информационная система на контейнерном пункте. Труды ЛИИЖГ, вып.412, 1977, с. 150-156.

31. Автоматизированная система перегрузкой контейнеров в Московском транспортном узле. Техническое задание. / Ю.Т.Козлов, Л.А.Вольман, В.В.Дегтярев и др. -М.: ВНИИЖГ, 1981. - 75 с.

32. Козлов Ю.Т., Смехов В.А. Разработка АСУ контейнерными пунктами на базе мини-ЭВМ. Техническое задание - исходные технические требования. - М.: ВНИИЕГ, 1982, т.1 - 54 е., т.2- 58 с.

33. Типовая технология работы контейнерных пунктов в условиях АСУ на базе мини- и микро-ЭВМ. / Ю.Т.Козлов, Б.С.Ерлихман,- 118

34. В.А.Смехов и др. М.: ВНИИЖТ, 1983. - 19 с.

35. Шрамов А.А. Исследование и разработка методов выбора технического оснащения контейнерных пунктов. Дис. . канд. техн. наук. -М., 1983. - 176 с.

36. Методические указания по определению эффективности АСУ грузовой и коммерческой работы. / А.А.Смехов, Ю.Т.Козлов, Л.С.Крохин и др. М.: МПС СССР, 1981. - 103 с.

37. Трапезников В.А. Автоматическое управление и эконош-ка. Автоматика и телемеханика, 1966, Л I, с. 5-22.

38. Красикова Л.А. Исследование вопросов технического оснащения и размещения на сети железных дорог пунктов для работы с крупнотоннажными контейнерами. Дис. . канд. техн. наук. - М., 198I. - 173 с.

39. Типовой проект механизированного пункта переработ ей средаетоннажннх контейнеров с объемом переработки 10,20,30,40, 60,80 платформ в сутки. -М.: Гипропромтрансстрой, 1973. 223с.

40. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Главиздат Министерства культуры СССР, 1953. - 608 с.

41. Типовой технологический процесс работы грузовой станции. -М.: Транспорт, 1976. 206 с.

42. Лазарев Х.М. Техническое задание на разработку задачи "Оперативное планирование работы грузосортировочной платформы с применением ЭВМ". М.: МИИТ, 1972. - 21 с.

43. Ратин А.С. Исследование и совершенствование методов диспетчерского управления грузрвыш станциями при применении ЭВМ.: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. -М., 1979. 24 с.

44. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. -М.: Радио и связь, 1981.- 560 с.

45. Вольман Н.А., Рудина Е.И. Разработка методики планирования и оперативного прогнозирования работы механизированных дистанций: научно-исследовательская работа. -М.: ЕНИИ1Т, 1981.- 60 с.

46. Турдиматов О.С. Исследование вопросов прогнозирования работы контейнерного парка. Дис. . канд. техн. наук. -М., 198I. - 227 с.

47. Автоматизированная система управления крупным контейнерным пунктом (АСУ КП). Технический проект. Алгоритм команды "Поиск". Алгоритм завоза-вывоза. - М. - Конструкторское бюро Главного управления сигнализации и связи МПС СССР, 1975. -33 с.

48. Фурман Е.С. Взаимодействие железнодорожного и автомобильного транспорта при централизованной доставке грузов. Труда МИИТ, вып.146, М., 1962. 297 с.

49. Новиков В.М. Исследование вопросов совершенствования перевозок тяжеловесных грузов. Дис. . канд. техн. наук.- М., 1979. 177 с.

50. Бородин В.В., МеламедИ.И., Плотинский Ю.М. Маршрутизация перевозок контейнеров автотранспортом. Труды ИПУ, серия "Модели управления и их реализация в АСУ", вып.20. - М., 1979.- с. 23-27.

51. МеламедИ.И., Плотинский Ю.М. Эвристический алгоритм- 120 обобщенной задачи развозки. Автоматика и телемеханика, 1979, I 12, с. 167-172.

52. Ловецкий С.С., Житков В.А. Задачи маршрутизащи перевозок на транспортной сети. Труды ИВУ, серия "Организация управления транспортом", т.2. - М., 1980, с. 74-128.

53. Горшков А.Ф. Математические методы оптимизации технологических процессов на контейнерном пункте. В сб.: Автоматизация процессов грузовой и коммерческой работы. Труды БНЙИ1Т, вып.631, М., 1980, с. 74-93.

54. Абрамов А.П. Учет стоимости грузов при оценке ускорения доставки. Железнодорожный транспорт, 1983, $ 3, с. 56-58.

55. Дополнительный прейскурант I I7-08-I98I/4I. Оптовые цены на средства вычислительной техники. -М.: Прейскурантаздат, 1983. 32 с.

56. Дополнительный прейскурант 1 17-08-1981/5,6. Оптовые цены на средства вычислительной техники. М.: Прейскурантаз-дат, 1981. - 20 с.

57. Прейскурант на строительство объектов железнодорожного транспорта (ПРЦ ж.д.). Здания и сооружения щюизводственные и служебные, вып.5. Л.: Химия, 1983. - 376 с.

58. В данном приложении приведены формулы и исходные данные для определения сфер внедрения и показателей эффективности АСУ КП

59. Для вывода формулы (2.4) использованы следующие выражения, содержащиеся в работе 37.,

60. К- экономия капитальных вложений в сфере эксплуатации по 6 -тому элементу затрат;

61. А капитальные вложения, связанные с внедрением АСУ (задач или комплексов задач с использованием ЭШ);

62. ЭМк годовой эффект, получаемый вне транспорта.

63. Расчет основных показателей эффективности от внедрения АСУ КП приведен ниже.

64. Для определения составляющих формулы (П.1.1) необходимо установить годовую экономию контейнерочасов, которая рассчитывается по формуле:1. С t1. П.1.1)1. П.1.2)где: Л t^, At Тр время сокращения простоя местного и транзитного контейнера.

65. При установлении величин ^ £ * и л определяется среднее фактическое время простоя контейнера.

66. А/оя суммарный нормированный остаток контейнеров на всех обменных пунктах;

67. Та среднесуточная продолжительность работы одного автомобиля эксплуатационного парка, занятого на завозе-вывозе контейнеров;

68. Хлf среднесуточная погрузка местных контейнеров (груженых и порожних);

69. Vy среднее количество контейнеров, о прибытии которыхтребуется информировать получателей, величина составляет примерно 7-6$ от Хм ;4 среднее время, необходимое для информации получателей о прибытии в их адрес грузов и контейнеров, £у = 0,16 час 37.

70. Исходные данные, необходимые для расчета простоя контейнера по формуле (П. 1.3), определены на основании анализа контейнерных пунктов полигона сети железных дорог СССР и сведены в табл. Д.1.1.

71. На основании данных таблицы П.1.1 определена величина среднего простоя контейнера, равная 37,7 часа.