автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Технологическое обеспечение навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками

На правах рукописи

ФИЛАТОВ СЕРГЕИ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕЖДУНАРОДНЫМИ АВТОМОБИЛЬНЫМИ ПЕРЕВОЗКАМИ

05.22.08 - «Управление процессами перевозок»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 !'ПП 7.43 005538044

Москва-2013

005538044

газированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками.

Научную новизну исследования составляют следующие разработки в части совершенствования технологического обеспечения автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками, которые выносятся на защиту:

1. Методика статистического описания трассы маршрута международных автомобильных перевозок в составе технологического обеспечения автоматизированной навигационной системы диспетчерского управления.

2. Методика и алгоритмы оценки среднего времени движения автомобильного транспорта на участках маршрута международных автомобильных перевозок, на основе сбора и обработки навигационных данных.

3. Математическая модель оценки затрат времени на ожидание обслуживания автотранспортных средств при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска на основе сбора и обработки навигационных данных.

4. Подход к автоматизированному планированию работы автомобильного транспорта на маршрутах международных перевозок грузов.

Практическая значимость:

Разработанные в диссертации подходы, модель и методики ориентированы на практическое применение и расширяют возможности автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками в части совершенствования технологических процессов автоматизированного планирования международных перевозок, повышения качества информирования участников внешнеэкономической деятельности, учета и анализа результатов транспортной работы.

Внедрение результатов исследования позволит решать задачи повышения уровня автоматизации существующих систем управления процессами международных автомобильных перевозок за счет эффективного использования координатно-временного и навигационного обеспечения автомобильного транспорта.

Обоснованность и достоверность научных положений, разработанных методик, выводов и рекомендаций, сформулированных и предложенных в диссертации, подтверждаются проведением экспериментальных исследований с применением стандартных методов статистической обработки навигационных данных.

Реализация результатов исследования. Результаты диссертационного исследования одобрены и приняты к использованию в Ассоциации международных автомобильных перевозчиков (АСМАП) и в ЗАО «НПП Транснавигация» (г. Москва).

Теоретические и экспериментальные результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе МАДИ при подготовке специалистов по направлениям «Наземные транспортно-технологические средства» и «Таможенное дело».

Московский автомобильно-дорожный государственный технический

университет (МАДИ)

На правах рукописи

Л I л Я 1 / ' М?

ичсиIООЧОI о

Филатов Сергей Александрович

Технологическое обеспечение навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками

05.22.08 - Управление процессами перевозок ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

Доктор технических наук, доцент Ефименко Д.Б.

Москва - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 5

Глава 1. Анализ состояния международных автоперевозок. Формирование цели и задач исследования 11

1.1. Анализ современного состояния и перспектив развития международных автоперевозок 11

1.2. Анализ факторов, сдерживающих развитие международных автомобильных перевозок 25

I

1.3. Анализ математических методов оценки затрат времени при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска 31

1.4. Анализ информационного обеспечения международных автомобильных перевозчиков о ситуации на пограничных пунктах пропуска 37

1.5. Анализ опыта использования информационных систем при управлении международными автомобильными перевозками 48

1.6. Выводы по первой главе. Формирование научной гипотезы, цели

и задачи исследования 57

Глава 2. Теоретические исследования технологического обеспечения навигационных систем диспетчерского управления международным автомобильным транспортом 60

2.1. Научное обоснование использования навигационных данных для учета и прогнозирования динамически изменяющихся условий движения на участках маршрута международных перевозок 60

2.2. Разработка методики статистического описания трассы маршрута международных автомобильных перевозок 66

2.3. Разработка методики и алгоритма оценки среднего времени движения автомобильного транспорта на участках маршрутов международных автомобильных перевозок 70

2.4. Разработка математической модели оценки затрат времени на ожидание обслуживания автотранспортных средств при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска 82

2.5. Разработка подхода к автоматизированному планированию работы автотранспорта на маршрутах международных автоперевозок 85

2.6. Выводы по второй главе 87 Глава 3. Экспериментальные исследования по совершенствованию технологического обеспечения навигационных систем диспетчерского управления 89 международными автомобильными перевозками

3.1. Общая методика экспериментальных исследований 89

3.2. Описание объекта исследований 93

3.3. Проведение экспериментальных исследований по оценке времени движения автомобильного транспорта на участках маршрута международных автомобильных перевозок 107

3.4. Проведение экспериментальных исследований по оценке затрат времени на ожидание обслуживания автотранспортных средств при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска 111

3.5. Выводы по третьей главе 117 Глава 4. Разработка практических рекомендаций и анализ результатов проведённых следований 119

4.1. Разработка методики пространственного описания трассы маршрута в навигационной системе диспетчерского управления, построенной на основе использования динамической модели маршрута международных автомобильных перевозок 119

4.2. Разработка рекомендаций по практическому применению предложенных подходов к совершенствованию технологического обеспечения автоматизированных навигационных систем

диспетчерского управления международными автомобильными перевозками 132

4.3. Оценка показателей экономической эффективности мероприятий по совершенствованию технологического обеспечения навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками 143

4.4. Выводы по четвертой главе 147 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 149 ЛИТЕРАТУРА 152 ПРИЛОЖЕНИЯ 163

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Важным фактором для развития российской экономики, внешнеэкономической деятельности и успешной -интеграции страны в мировое сообщество является эффективно работающий международный автомобильный транспорт. Последние годы характеризуются постоянным увеличением доли автомобильного транспорта в общем объеме перевозок внешнеторговых грузов. При этом одной из основных современных проблем, негативно влияющих на оперативность и эффективность перевозочного процесса, являются увеличение непроизводительных простоев автотранспортных средств на международных автомобильных пунктах пропуска (МАПП) и сроков доставки грузов при выполнении международных перевозок. Во многом, этому способствует отсутствие единых нормативов проведения контрольных операций в отношении одного автотранспортного средства, а ,, также общего допустимого времени нахождения транспортного средства в пункте пропуска. При этом основными причинами длительных простоев являются недостаточно высокая пропускная способность МАПП, несовершенство технологий таможенного оформления и таможенного контроля, избыточность запрашиваемых у перевозчика сведений, недостаточное использование предварительно направленной перевозчиком информации, а также отсутствие у перевозчиков актуальной информации о текущей загруженности МАПП и фактических показателях движения автотранспорта на маршрутах международных автоперевозок.

В настоящее время разрабатывается и вводится в действие целый ряд постановлений правительства Российской Федерации и других нормативных документов, направленных на улучшение и совершенствование процессов обработки документации на МАПП. Однако, в условиях неуклонного роста объемов рынка международных автомобильных перевозок, при решении проблем очередей и

неравномерной загрузки на международных автомобильных пунктах пропуска, должны также развиваться инструменты, обеспечивающие повышении точности планирования и управления международными перевозками, позволяющие уменьшить ресурсные потери перевозчиков и сделать перевозки более предсказуемыми и привлекательными для инвестиций.

Одним из таких действенных инструментов являются современные автоматизированные навигационные системы диспетчерского управления (АНСДУ) перевозками, основанные на использовании навигационно-связного оборудования на базе ГЛОНАСС/вРЗ. На сегодняшний день данные системы получили в России широкое распространение. Одним из примеров является, внедряемая в Ассоциации международных автомобильных перевозчиков, автоматизированная навигационная система диспетчерского управления «АСМАП-Навигация».

ц I ■ ' . V,,

Однако проведенный анализ показал отсутствие единых научно-обоснованных подходов к планированию и обработке результатов работы международного автомобильного транспорта в данных системах. Это существенно сужает круг потенциальных возможностей, заложенных в современных навигационных технологиях и создает предпосылки для проведения исследований в области совершенствования технологического обеспечения навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками, что предопределяет актуальность настоящей диссертационной работы.

Объектом исследования является международный автомобильный транспорт, работающий под управлением автоматизированной навигационной системы диспетчерского управления.

Предметом исследования является технологическое обеспечение автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками.

Научная гипотеза заключается в предположении о возможности совершенствования технологии автоматизированного диспетчерского управления международными автомобильными перевозками, на основе формирования и использования статистических оценок параметров движения международного автомобильного транспорта, за счет обработки навигационных данных, поступающих от контролируемых транспортных средств.

Целью исследования является повышение эффективности работы международного автомобильного транспорта за счет совершенствования технологического обеспечения автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками.

Направление исследования: разработка научного, методического и алгоритмического обеспечения процессов планирования, информирования и учета работы автомобильного транспорта на маршрутах международных перевозок, на основе обработки навигационных данных АНСДУ.

Основные задачи исследования:

1) Разработка методики статистического описания трассы маршрута международных автомобильных перевозок в составе технологического обеспечения автоматизированной навигационной системы диспетчерского управления.

2) Разработка методики и алгоритма оценки среднего времени движения автомобильного транспорта на участках маршрутов международных автомобильных перевозок, на основе сбора и обработки навигационных данных.

3) Разработка математической модели оценки затрат времени на ожидание обслуживания автотранспортных средств при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска.

4) Разработка подхода к автоматизированному планированию работы автотранспорта на маршрутах международных автоперевозок.

5) Проведение экспериментальных исследований по оценке времени движения автомобильного транспорта на участках маршрута международных автомобильных перевозок.

6) Проведение экспериментальных исследований по оценке затрат времени на ожидание обслуживания автотранспортных средств при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска.

7) Разработка рекомендаций по практическому применению предложенных подходов к совершенствованию технологического обеспечения автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками.

Научную новизну исследования составляют следующие разработки в части совершенствования технологического, обеспечения

автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками, которые выносятся на защиту:

1. Методика статистического описания трассы маршрута международных автомобильных перевозок в составе технологического обеспечения автоматизированной навигационной системы диспетчерского управления.

2. Методика и алгоритмы оценки среднего времени движения автомобильного транспорта на участках маршрута международных автомобильных перевозок, на основе сбора и обработки навигационных данных.

3. Математическая модель оценки затрат времени на ожидание обслуживания автотранспортных средств при прохождении международных автомобильных пунктов пропуска на основе сбора и обработки навигационных данных.

4. Методика автоматизированного планирования работы автомобильного транспорта на маршрутах международных перевозок грузов.

Практическая значимость:

Разработанные в диссертации подходы, модель и методики ориентированы на практическое применение и расширяют возможности автоматизированных навигационных систем диспетчерского управления международными автомобильными перевозками в части совершенствования технологических процессов автоматизированного планирования международных перевозок, повышения качества информирования участников внешнеэкономической деятельности, учета и анализа результатов транспортной работы.

Внедрение результатов исследования позволит решать задачи повышения уровня автоматизации существующих систем управления процессами международных автомобильных перевозок за счет эффективного использования координатно-временного и навигационного обеспечения автомобильного транспорта.

Обоснованность и достоверность научных положений, разработанных методик, выводов и рекомендаций, сформулированных и предложенных в диссертации, подтверждаются проведением экспериментальных исследований с применением стандартных методов статистической обработки навигационных данных.

Реализация результатов исследования. Результаты диссертационного исследования одобрены и приняты к использованию АСМАП г. Москва и ЗАО «Н1111 Транснавигация» г. Москва.

Теоретические и экспериментальные результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе МАДИ при подготовке специалистов по направлениям «Наземные транспортно-технологические средства» и «Таможенное дело».

Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, г. Москва 2010, 2011, 2012, 2013 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, общим объемом 0,45 п.л., в том числе 5 статей в журналах, включенных в Перечень ведущих рецензируемых научных изданий ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка из 155 наименований и 3 приложений. Объем работы 176 стр. печатного текста, 69 рисунков, 3 таблицы.

Глава 1. Анализ состояния международных автоперевозок. Формирование цели и задач исследования

I * 1 Ifi1У

1.1. Анализ современного состояния и перспектив развития международных автоперевозок

Эффективно работающий международный автомобильный транспорт является важным фактором для развития внешнеэкономической деятельности России и успешной интеграции страны в мировое сообщество.

Международные автомобильные перевозки (МАП) осуществляются в соответствии с Таможенной конвенцией о международной перевозке грузов с применением книжки МДП, принятым в 1975 г. под эгидой Европейской экономической комиссии ООН. Национальной гарантийной организацией по Таможенной конвенции о международной перевозке грузов с применением книжки МДП является Ассоциация, международных » автомобильных перевозчиков (АСМАП).

АСМАП одно из самых крупных профессиональных объединений России, созданное в 1974 году. Ассоциация международных автомобильных перевозчиков является добровольным объединением юридических лиц и предпринимателей без образования юридического лица, зарегистрированных на территории Российской Федерации. В состав АСМАП входят предприятия осуществляющие перевозки грузов и пассажиров, а также предприятия координирующие деятельность членов Ассоциации и предоставляющие защиту их интересов в сфере перевозок грузов и пассажиров в международном автомобильном сообщении [99].

АСМАП-базовая организация СНГ в области профессиональной подготовки международных автомобильных перевозчиков. Ассоциация является членом Международного союза автомобильного транспорта (МСАТ), Международной Федерации экспедиторских ассоциаций (ФИАТА), Торгово-промышленной палаты РФ (ТПП РФ), Международной

торговой палаты (МТП), Ассоциации экспедиторов России (АЭР), Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП). АСМАП представляет интересы российских перевозчиков в рабочих

г |

органах по транспорту Европейской Экономической Комиссии ООН (ЕЭК ООН). При участии АСМАП создан Комитет связи МСАТ с межгосударственным экономическим комитетом стран СНГ. В рамках Till! РФ по инициативе АСМАП образован Комитет по поддержке предпринимательства в сфере транспорта и экспедирования.

Главной целью АСМАП является обеспечение доминирования российских перевозчиков на рынке международных автомобильных перевозок. Ассоциация международных автомобильных перевозчиков России стремится к повышению конкурентоспособности, развитию национального рынка транспортных услуг и созданию благоприятных условий для привлечения инвестиций на рынок международных, автоперевозок. [67, 99].

К настоящему времени количество членов АСМАП составило 6204 организации, или 83 % перевозчиков рынка международных автоперевозчиков. Суммарное количество автопоездов транспортных компаний-членов АСМАП возросла на 8 % и составила 35985. Пополнение автопарка в основном производится за счет современных автопоездов, соответствующих нормам Евро-4 и -5. Доля таких машин составляет 36 %, увеличившись втрое по сравнению с 2010 г. Динамика изменения количества подвижного состава на международных автомобильных перевозках приведена в соответствии с данными Ассоциации международных перевозчиков (АСМАП) (рисунок 1.1) [97, 92].

Год

О 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Щ Численность транспортных средств перевозчиков, входящих в состав АСМАП

Рисунок 1.1- Динамика численности подвижного состава членов Ассоциации международных автомобильных перевозчиков [94] Очевидна возрастающая роль международного грузового транспорта в жизни городов и регионов, его незаменимость в решении базовых социальных и экономических задач. Потребности современного общества в увеличении объемов импортных товаров, повышении надежности транспорта, качества и безопасности по