автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Управление магистральным железнодорожным транспортом в рыночной среде

2 1

> Г!^

На правах рукописи

ПЕШКОВ Алексей Матвеевич

УПРАВЛЕНИЕ МАГИСТРАЛЬНЫМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ В РЫНОЧНОЙ СРЕДЕ {ФОРМИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР, ОБОСНОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ ПРОГРЕССИВНЫХ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА)

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1998

Работа выполнена в Сибирском государственном университете путей сообщения.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук

(ВНИИЖТ МПС РФ) В.А. Шарое

Доктор технических наук, профессор

(ПГУПС) В.А. Кудрявцев

Доктор экономических наук, профессор (МГУПС) Н.П. Тсрёшина

Ведущее предприятие — Управление технической политики МПС РФ.

Защита состоится 21 мая 1998 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д.114.01.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта но адресу:

129851, г. Москва, И-164, 3-я Мытищинская ул., д.10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 10 апреля 1998 г.

Отзывы па автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес Совета института.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук

Н.В. Кондрахина

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Получив развитие в условиях централизованного управления народно-хозяйственным комплексом, железнодорожный транспорт России на современном этапе оказался недостаточно приспособленным к потребностям рыночной экономики. В то же время экономические трудности России сократили возможности для функционирования системы в целом, а финансовые показатели железных дорог ухудшаются из-за снижения объемов перевозок, роста цен на топливно-энергетические, материальные ресурсы, увеличения среднего возраста подвижного состава, а также в связи с ограничениями при формировании железнодорожных тарифов.

Мероприятия, проводимые на железных дорогах с целыо повышения эффективности перевозочного процесса при рационализации технологии перевозок, привели к незначительным положительным результатам. Это связано в первую очередь с тем, что произошло значительное изменение внешней среды (рынок финансовых, трудовых, материальных ресурсов и рынок транспортных услуг), а состояние внутренней среды (структура, механизмы и методы управления) практически осталось без изменений.

Поэтому разработка и внедрение научно обоснованных моделей по изменению механизмов, методов и организационно-технических структур управления железнодорожного транспорта является важной проблемой, решение которой вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

При реорганизации железнодорожного транспорта, его отдельных структурных подразделений необходимо определить совокупность количественных оценок, характеризующих качество управления, устойчивость и способность адаптации вновь образованной системы управления к условиям внешней и внутренней среды. Определение рациональной декомпозиции территориального управления организационными структурами на сетевом (число железных дорог) и дорожном уровне (число районов управления, отделений дорог) в условиях изменившейся внешней среды является важным этапом реформирования системы управления железнодорожным транспортом. В современных условиях большому изменению на железных дорогах подвергаются районы зарождения и погашения грузопотоков,

основой для обеспечения которых являются погрузочные ресурсы. Поэтому, с одной стороны, необходимо определить рациональные районы территориального управления вагонным парком, а с другой стороны, — организационные структуры, способные обеспечить его эффективную эксплуатацию.

Обширная территория России, распределение месторождений полезных ископаемых и лесных массивов, водных путей сообщения, размещение промышленных и культурных центров определяют в настоящее время и в обозримой перспективе ключевую роль железных дорог на рынке транспортных услуг. Поэтому сложность решения проблемы реформирования железных дорог заключается в том, что она является комплексной, затрагивающей интересы промышленных, финансовых и социальных институтов российской экономики.

Целыо исследования является разработка для железнодорожного транспорта в условиях рыночной среды:

1) теоретических основ выбора решений по формированию структур управления на железнодорожном транспорте и организации перевозок;

2) критериев и методов определения рациональной декомпозиции территориального управления организационными структурами па сетевом (число железных дорог) и дорожном уровнях (число районов управления, отделений дорог);

3) организационных структур и методов определения рациональных районов территориального управления парком грузовых вагонов.

Методика исследования. Основными направлениями решения поставленных проблем являются исследования работы железных дорог и их подразделений по технологическим и экономическим показателям с позиции решения проблем управления в сложных производственных системах. Исследования основываются на научных достижениях в сфере эксплуатации железных дорог и методов общей теории управления, теории систем, теории восстановления, теории вероятностей и массового обслуживания, методов линейного и динамического программирования.

Научная новизна работы:

— для сравнения систем управления в общем виде определены критерии управляемости, характеризующие качество управления, устойчивость и способность адаптации к условиям внутренней и внешней среды;

— разработаны модели и методы расчета показателей объектов железнодорожных полигонов с использованием которых, в зависимости от изменения технических и технологических параметров, можно найти экономически целесообразное количество единиц подвижного состава;

— для определения рациональной схемы территориального управления па дорожном и сетевом уровнях разработаны критерии, модель и методы декомпозиции полигонов дорог;

— разработаны критерии, методы и алгоритмы программ по определению рациональных районов территориального управления грузовым парком вагонов.

Практическая ценность. Внедрение разработанных в диссертации научно обоснованных технологических решений по изменению структуры территориального управления на сетевом и дорожном уровне (укрупнение железных дорог, переход на безотделенческую структуру на дорогах), по изменению районов обращения парка грузовых вагонов позволяет повысить эффективность работы железнодорожного транспорта в условиях современного рынка. Этим определяется практическая ценность диссертации.

Реализация работы. Основные алгоритмы и модели по формированию новых организационных структур, механизмов и методов управления использовались на Западно-Сибирской, Красноярской, Куйбышевской железных дорогах, а также при обосновании рекомендаций и предложений для департаментов Министерства путей сообщения. Технологические решения, разработанные в диссертационной работе, были использованы при подготовке технико-экономического обоснования реорганизации железных дорог (ЗападноСибирской и Кемеровской, Красноярской и Восточно-Сибирской) путем их объединения. Разработанные алгоритмы и программное обеспечение по определению показателей работы техических станций и железнодорожных участков внедрены па полигонах Западно-Сибирской и Красноярской железных дорог. Они позволяют оперативно решать задачи по рациональному распределению эксплуатационной работы и технических средств в районах управления. Результаты исследований получили отражение в документах МПС РФ, определяющих пути интенсификации перевозочного процесса.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и получили одобрение на:

межвузовских научно-технических конференциях СГУПС (НИИ?КТ) (Новосибирск, 1992, 1994, 1997 гг.);

заседаниях МПС, Западно-Сибирской железной дороги, 1996, 1997 гг.;

НТС Западно-Сибирской, Красноярской, Куйбышевской железных дорог. 1995, 1996 гг.;

заседаниях координационного совета по транспорту при региональной ассоциации «Сибирское соглашение» (Красноярск, 1997 г.);

на расширенном заседании кафедры "Управление эксплуатационной работой" СГУПС (НИИ?КТ) (Новосибирск, 1998 г.);

научно-технических советах отделения "Управление перевозочным процессом" (ВНИИЖТ, Москва, 1998 г.).

Публикации по теме. По результатам выполненных исследований опубликовано 23 работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы.

Общий объем работы. Основной текст изложен на 262 страницах и содержит 71 рисунок и 62 таблицы, приложение содержит 32 страницы. Список литературы включает 223 наименования.

Содержание работы

Во введении показаны важность и актуальность решения проблемы улучшения системы управления магистральным железнодорожным транспортом в условиях рынка.

Первая глава содержит анализ работы и развития магистрального железнодорожного транспорта в Российской Федерации и за рубежом в условиях рынка. Выполнен анализ научных публикаций по решению проблем управления в сложных производственных системах. Обосновывается общая постановка задачи, цель и методы исследования.

Важную роль в деятельности железнодорожного транспорта до рыночных реформ играл Государственный плановый комитет (Госплан) СССР, осуществлявший текущее и перспективное планирование перевозок в масштабе всей сети (более 60% перевозок составлял государственный заказ). Большие масштабы перевозочного процесса, неравномерность отправления грузов, несовпадение районов потребности и наличия грузовых вагонов в произвольный момент времени предопределяли высокую степень централизации оперативного и хозяйственного руководства из единого центра.

В результате снижения объемов перевозок грузов произошло увеличение себестоимости и, как следствие, значительный рост транспортной составляющей в итоговой цене перевозимой продукции, сбыт которой в условиях рынка зависит от контрактных цен. После приватизации и перехода на коммерческие основы российский промышленный сектор изыскивает возможность сведения транспортных расходов к минимуму, что повлияет на изменение грузопотоков в сторону замкнутости относительно группы железных дорог (число дорог, участвующих в перевозке 1 т груза, в среднем по сети составляет 2.34).

Существующая система управления в условиях снижения объемов перевозок привела к ухудшению ряда показателей эксплуатационной работы в связи с увеличением неравномерности перевозок и снижением эксплуатационной надежности технических средств. Передача основных хозяйственных функций железным дорогам в условиях современного рынка, снижение производства важнейших видов продукции, нарушение хозяйственных связей предприятий и их неплатежеспособность ухудшили финансово-экономическое состояние отрасли. В настоящее время система практически работает как разрозненное обра-

зование отдельных географических объединений (центров образования прибыли) со своими собственными интересами и является своеобразной формой децентрализации управления единого железнодорожного комплекса. Разобщенность железных дорог при сохранении практики ответственности каждой за свои собственные расходы привела к снижению качества содержания общего инвентарного парка вагонов. Поэтому рост эксплуатационных расходов является, с одной стороны, следствием обратных связей железнодорожного транспорта с секторами российской экономики (снижение объемов производства, рост цен на электроэнергию, топливо, материалы и др.), а с другой стороны, следствием существующей технологии организации перевозочного процесса и структуры управления, влияющих на нормативы по энергозатратам, материальным затратам, контингенту, структуре и потребности в основных фондах. Структура и система управления остались прежними, что является одной из причин неэффективного использования технических средств в управлении тяговыми и погрузочными ресурсами, в области использования средств СЦБ, связи и вычислительной техники. Необходимы изменения структурных, технологических, экономических эталонов (показателей) работы железных дорог, формирование которых происходило в условиях централизованного управления единым народнохозяйственным комплексом.

Для более глубокого понимания происходящих на железнодорожном транспорте России процессов на современном этапе необходимо изучить опыт тех транспортных систем, которые оказались эффективными в большинстве стран с рыночной экономикой, проанализировать те уроки, которые извлекли из него другие страны, сумевшие коренным образом улучшить работу своего транспортного сектора. В этой связи представляет интерес опыт реструктуризации дорог США и Канады. Анализом работы зарубежных железных дорог установлено, что при наличии острой межотраслевой и внутриотраслевой конкуренции значительное влияние па повышение эффективности работы железнодорожного транспорта США оказали: внедрение новой техники, механизация и автоматизация производственных процессов; дифференцирование грузовых перевозок по режимам доставки грузов (обычный, ускоренный и срочный), а также по периодам обращения поездов (дневные, ночные, временные, постоянные); концентрация и централизация капитала при укру-

пиении железных дорог; сокращение основной протяженности железнодорожной сети; дальнейшая специализация производства и наличие компаний по эксплуатации вагонного парка; участие промышленных фирм в обеспечении перевозочного процесса (техническое содержание и ремонт технических средств); изменение структуры перевозочной работы (сокращение доли пассажирских перевозок и перевозок грузов мелкими отправками); создание специальных маркетинговых структур. С целью улучшения технической оснащенности и укрепления финансового положения железных дорог и комплексного транспортного обслуживания «от двери до двери» в США созданы крупные корпорации-конгломераты, владеющие наряду с железными дорогами предприятиями других видов транспорта, а также различными отраслями добывающей и перерабатывающей промышленности, земельной и недвижимой собственностью.

В условиях рыночных отношений в нашей стране развернулась работа по стабилизации состояния российской экономики па основе совершенствования организационных форм и методов управления, приведения их в соответствие с качественно новыми требованиями па достигнутом уровне развития производительных сил и общественных потребностей. Большой вклад в создание отечественной теории и практических методов проектирования и внедрения структур и систем управления внесли научные коллективы под руководством А.Г. Аганбегяна, Н.П. Бусленко, Д.М. Гвишиани, В.М. Глушкова, Л.И. Евенко,

A.Г. Ивахпенко, Б.З. Мильнера, Г.С. Поспелова, В.А. Трапезникова, Н.П. Федоренко и других.

Большой вклад в формирование и развитие современных методов управления эксплуатационной работой железных дорог внесли отечественные ученые В.Н. Образцов, И.И. Васильев, C.B. Земблинов, В.Д. Никитин, А.П. Петров, Ф.П. Кочнев, К.А. Бернгард, И.Г. Тихомиров, К.Ю. Скалов, Н.Р. Ющенко,

B.М. Акулиничев, A.A. Аветикян, В.А. Буянов, A.B. Быкадоров, П.С. Грунтов, Ю.В. Дьяков, И.Т. Козлов, П.А. Козлов, В.А. Кудрявцев, A.M. Макарочкин, В.Я. Негрей, В.И. Некрашевич, Э.И. Позамантир, Н.В. Правдин, Е.А. Сотников, И.Б. Сотников, A.A. Смехов, Е.М. Тишкип, Л.П. Тулупов, Н.И. Федотов, А.К. Угрюмов, В.А. Шаров, И.Т. Колков, П.Р. Потапов и другие.

Вторая глава посвящена теоретическим основам выбора решений по формированию структур управления на железнодорожном транспорте и организации перевозок.

С использованием современных математических методов определены критерии управляемости объектами и основные параметры управления перевозочным процессом на полигонах железных дорог, разработаны основные этапы и методы формирования иерархических структур железнодорожного транспорта, с использованием моделей работы железнодорожных направлений сформулированы теоретические основы методов управления подвижным составом в новых экономических условиях.

Для формализации критериев управляемости определена структура внешней среды и элементов управления на уровне железной дороги при выполнении перевозочного процесса (рис.1).

В п р и н е -денной схеме количественные показ а т с л и {Х,(1), Р,(1), Е,(1)} " Р,Ф(1),

характеризуют плановую и фактическую траекторию состояний управляемого объекта за

период I ^ИС' ^РитеРии УпРавляемости и элементы управления

а) производственно-хозяйственное управление

б) функциональное управление

Здесь Х^) — вектор, компонентами которого в общем случае являются плановые показатели, характеризующие взаимодействие с внешней средой (Х^О)} (грузооборот, пассажирообо-рот, погрузка и выгрузка грузов и другие) и внутренней средой {Х2(1)} (погрузка и выгрузка вагонов, рабочий парк вагонов, эксплуатируемый парк локомотивов, эксплуатационная длина дороги и другие); Р|(0 — вектор, компонентами которого в общем случае являются плановые показатели в натуральных величинах по использованию контингента работников {Р*(0}, по обеспечению электроэнергией {Р1Э(1)}, материалами {Р"^)}, топливом {Р|Т0)}, прочими ресурсами (Р|Пр(1)}; Е|(1) — вектор, компонентами которого в общем случае являются плановые удельные затраты на единичный элемент ресурсов Р,(1) за период!; У^), Р*(0, — векторы, характеризующие фактическое выполнение указанных показателей после функционирования системы за период I.

Планируемые на период функционирования железной дороги I расходы Е(Х2(1)) и доходы Н(Х^(()) составляют:

г(хи20).....х^О) = (Х,г0),С,(1)); (1)

Н(ХП"(1).....хуь(1)) = (Х^)^)); (2)

С;(1) = {си({).....с„(Ш; 0,(1) = {¿„(1).....^(1)};

с„ = ^(Х2(1), Р,(1). ЕДО); с!у = 2(Х2(1))).

Здесь С|({) — вектор, компоненты которого соответствуют удельным нормативам расходов (су) по плановым показателям (Х|]2) ]-го хозяйства железной дороги; □ ¡О) — вектор, компоненты которого соответствуют удельным расчетным ценам (с1у) за выполненную работу по показателям (х^); ((Х| , ) — скалярное произведение векторов ((Х| , С| ) = Ех^ -Су ).

Целевая функция управления за период { характеризует прибыль железной дороги П(Х|(1)):

П(Х|(1)) = тах{Н(Х1,10))-2(Х12(1)}; (3)

Х>)еаь; Х2(1)еа2. Здесь ае{а'1, а11} — вектор допустимых значений изменения показателей Х|(1).

Для количественной оценки системы управления введен коэффициент управляемости:

к8 = в(х)/|8(у)-е(х)|, (4)

где й(х), §(у) — количественные показатели, характеризующие планируемое и фактическое состояние объекта управления на период I (к^е(0,со)).

С использованием зависимостей (1)~(4) определены коэффициенты управляемости по виду и уровню управления.

Для оценки и выбора рационального варианта системы управления введены критерии управляемости:

если задана организационная структура (ОС) и множество механизмов и методов управления ее элементами, тогда критерием управляемости, характеризующим качество применяемых механизмов и методов управления, является система:

Сх(0 = тах{М1,1), . Сх(1) = тах{кп.(1,1), . кр.ах(0 = тах { кр.(1,1), .

1,тах

кг.О.т,)}, кп.0,т2)}, кР.0,т3)}, М1,т4)}.

(5)

(О = тах (ММ), ..

если задано множество возможных организационных структур, для которых определены оптимальные механизмы и методы управления согласно (5), тогда критерием управляемости, характеризующим устойчивость и способность к адаптации к внешней и внутренней среде, является система:

а™х(0

г

тах п тах Р тах х

тах {к™. (М), (I) = тах { Сах0,1),

(1) = тах{Сх(и), (1) = тах{Сх(1,1),

кГап)},

г тах

тах

V

тах

(1,п)}, О.П)}, (1,п)}.

(6)

Здесь т,, ... , т4 — количество возможных оптимальных механизмов и методов управления объектом при заданной структуре управления; п — количество возможных организационных структур управления производственно-хозяйственной деятельностью.

Коэффициенты управляемости объектами железнодорожных полигонов зависят от применяемых экономико-математических моделей работы и целевых функций оптимизации про-

цесса принятия решений, обеспечивающих рациональное взаимодействие между хозяйствами железной дороги и внешней средой.

Обобщенная экономико-математическая модель объекта управления на ¡-м этапе процесса принятия решений может быть представлена в следующем виде:

п

Ф|(а,,Ь,) = тИ 2&5(а5.Ь,)}, (7)

о а Г о тп а тах1

аче1ач 'ау

Здесь Ф|(а|, Ь|) — целевая функция, значение которой соответствует оптимальным эксплуатационным расходам по объекту управления, характеризующая качество функционирования в зависимости от технического оснащения и технологии работы всех п подсистем па ¡-м этапе; (, Ь^) — эксплуатационные расходы по ) подсистемам; I = 1, ..., к — число этапов процесса принятия решений, зависящее от организационной структуры и методов управления, применение которых возможно при заданном уровне развития производства; а, = {аГ|, ..., аП|} — вектор управляемых параметров на ¡-м этапе процесса принятия решений; Ь( = {Ь1|,..., Ьп1} — вектор неуправляемых параметров па ¡-м этапе процесса принятия решений; п - число подсистем объекта управления, к которым применяются методы управления на 1-м этапе.

Для характеристики векторов и Ц рассмотрены технические и технологические параметры управления железнодорожными полигонами. Разработаны модели и алгоритмы расчета показателей подсистем железнодорожного направления (технических станций, участков, поездных локомотивов), позволяющие выполнить технико-экономическую оценку изменения структуры, механизмов и методов управления, оказывающих влияние на величины параметров {а^, ..., аы} на сетевом и дорожном уровнях.

При формировании структур управления на железнодорожном транспорте в диссертации используются приемы рационализации существующей организационной структуры, нового проектирования организационной структуры, комбинированного проектирования. Важной задачей при формировании организа-

циопных структур является определение количества уровней линейного и функционального управления.

Определены общие уравнения для расчета числа уровней линейного (hj и функционального (Ьф) управления:

Zlog2 н/ = log2 Р0 - log2 - 1од2 С; (8)

¡=|

Slog2H^(i,=log2H0. (9)

1=1

Здесь Нус()) — норма управляемости для j-ro уровня; Р0 — общее количество линейных единичных объектов управления (количество работающих на предприятии); Нуп— норма управляемости; С — число смен работы предприятия; Н'ус— средняя норма управляемости для руководителей функциональных подразделений; И0— общая численность исполнителей на рассматриваемой функции предприятия.

Если на каждом уровне норма управляемости одинакова (Нус(1)= ... = Н/Л"1); Н'ус(1)= ... = Н'ус ), тогда hn. Иф составят

h '°g2 р0 - 'og2 н^ - log2 С + log2 Н^ log.H^

log, И.

(11)

'оЭаНу,

Формулы (10), (11) используются при разработке новых структур управления на дорожном и сетевом уровнях с учетом нормативов численности Р0, И0 зависящих от разработанного классификатора функций и трудоемкости выполнения операций.

Пусть сеть железных дорог представлена в виде графа А, вершинами которого являются станции (технические, грузовые, пассажирские) {ак'}( а связями — железнодорожные участки между ними. Для подвижного состава i-го типа (i = В — вагоны, i = Л — локомотивы, ...) определен j-й район дислокации (полигон обращения) {Ajj}. Каждый из районов дислокации подвижного состава i-ro типа включает в себя совокупность вершин графа А и является его подграфом {а^ ... + а,}).

Рассмотрена модель работы подвижного состава на полигонах железных дорог и определены показатели, воздействие

на которые методами экономического управления приводит к эффективному функционированию железнодорожного транспорта. Количественными показателями, характеризующими эффективность экономических методов управления ¡-м типом подвижного состава в ¡-м районе дислокации в момент I + являются численность подвижного состава + Д{) и пробег подвижного состава + А1).

Подвижной состав выполняет обслуживание транспортного потока различной структуры, а его численность может рассматриваться в виде нестационарных каналов в своеобразной системе массового обслуживания, в которой загрузка не должна превышать заданной величины М'шах'

ЧЛ,= V0'!1 Хи - УтаГ- 1 •

Здесь — среднее число единиц транспортного потока, поступающих на обслуживание к ¡-му подвижному составу в {-м районе дислокации; ©^ — средняя продолжительность обслуживания ^м подвижным составом во всех узлах района дислокации } (вершины {ак}, между вершинами {ак} и {а(}); — численность подвижного состава ¡-го типа (число каналов), находящегося в исправном состоянии в {-м районе дислокации.

Поэтому решение задачи по рациональному управлению подвижным составом сводится к определению числа всех нестационарных каналов, обеспечивающих минимум приведенных расходов в системах обслуживания транспортного потока на полигоне железной дороги.

В главе исследованы параметры управления величиной Х^ + Д^ и определены рекуррентные уравнения между показателями состояний системы на технических станциях и участках полигонов железной дороги.

В качестве примера в главе рассмотрена модель управления парком магистральных локомотивов в пределах полигона обращения Гк и определены рекуррентные соотношения возможных локомотивообразований на период времени (I + Д1) на станциях в границах полигона. Полученные функциональные уравнения между количественными характеристиками состояний системы позволяют решить оптимизационные задачи по рациональному управлению парком локомотивов (см.рис.2).

С использованием полученных аналитических зависимостей можно определить рациональный парк магистральных локомотивов па полигонах дорог в зависимости от объемов поездной работы, максимальных уровней технологического резерва локомотивов, резервных пробегов, технологии и технического оснащения станций, принятой системы тягового обслуживания. Целевая функция для решения указанной задачи имеет вид:

.....2П) = тт{ .....г,)}. (12)

Здесь Ц|(21, ... , — функция', значение которой соответствует эксплуатационным расходам при рациональном распределении ресурсов ... , Z¡} на полигоны обращения локомо-

тивов Г„ Г2.....Г,; Z, = {х^, у,,, xj2, yj2.....xJm, yjm} (x„> О, yif > 0) —

вектор, характеризующий общее распределение ресурса на технических станциях и железнодорожных участках (текущий резерв локомотивов и дополнительное число выдач).

Решение производится в общем виде : f,^) = min {gl(Z,)} Z, <Д,

{п(д1. .....лп)= т!п{ёп(г1, гг.....гпЛ) + ^(д^г,.....л^-г^)}

ъ < д,

II т,

Здесь g1(Zl) = £ с! 1к(х1к, у1к) — целевая функция эксплу-

1=1

атационных расходов при рациональном распределении ресурсов на полигоне обращения Г^; х1к, у1к — ресурсы, распределяемые по техническим станциям и полигонам обращения локомотивов (их максимальный уровень технологического резерва, число выдач поездных локомотивов); ^(Д.,, Д2, ... , Дп) — оптимальное распределение А = {А1, Д2,... , Лп} неоднородных ресурсов по п полигонам обращения локомотивов при условии, что в п-й полигон распределено Дп ресурсов; ^(Д,-^,, ... , Дп_1^п.1) — рациональное распределение (А — ресурсов по п-1 объектам при условии, что в п-1 объект вложено Дп-1 ресурсов.

Третья глава посвящена методам формирования рациональных структур управления перевозочным процессом на дорожном уровне. Анализ системы и структуры управления объектами хозяйств железной дороги показал, что границы полигонов управления различными компонентами железнодорожного транспорта не совпадают, сами компоненты как объекты управления разобщены (вагонный парк, парк поездных локомотивов, энергоснабжение, дистанция пути и другие). В пределах полигона отделений дорог находятся линейно-технологические комплексы (станции, участки, вагонные депо, дистанции пути и другие), районы управления которых не позволяют оптимизировать по единому критерию процесс управления перевозками.

Существующие полигоны железных дорог сети представляют собой значительные сплетения железнодорожных линий основных и рокадных ходов, и деление полигонов на районы управления с учетом показателей, характеризующих технологические факторы, факторы уровня развития и факторы административной подчиненности, является многовариантной задачей.

П I П1 „т , |Ш г 1 т . ш 1

11усть а | = {а п.....а ¡к}, Ь | = {Ь ......Ь ¡^ — векторы,

компонентами которых являются показатели (ат1к,Ьти_), зависящие от технологических факторов организации эксплуатационной работы и технической оснащенности ¡-го района управления для т-го варианта разделения дороги па N районов управления.

Средние значения показателей атм.....ат1к и Ьтп, ...,

по дороге па 1 район управления составят

Ы ¡=1 к = 1, 2, ... ; = 1, 2.....

Суммарные относительные отклонения по указанным показателям 0тг={6тг1, ... 6тгк}, в"1, = {6т(1, определяются по формулам^ м

6тп. = II Ь\- Р^!^ 6т1к = X I ат1к- РТтк|/РТтк;

Ь = 1, 2, ... ; к = 1'Г2.....

Для выбора рациональной декомпозиции дороги на N районов территориального управления введена система обобщенных критериев:

Ф,(РТт+,РРт+)=тах{1(РТтгС;.) С+( ¿РРт,-Сг,)-(1-С)}; (13)

1-1 ' ' 1=1 ' '

Ф2(РТт_,РНт>тт{ £ (ГГтгС,])-С+( I РЯтгСг,)-(1 -С)}; (14) Фз(Стг,6т,)=тт{ ¿(6т„-С'!)-С+( 1бтгГСг,)-(1-С)}; (15)

т = 1, 2, 3, 4.....

Здесь РЯт+= {ЯР"1,, ... РРт^} — вектор, компонентами которого являются показатели, зависящие от ([»акторов технической оснащенности, максимизация которых при образовании районов управления целесообразна; ЯЯ _ = {ЯЯ ... вектор, компонентами которого являются показатели, зависящие от факторов технической оснащенности, минимизация которых при образовании районов управления целесообразна; РТт+ = =(РТт,, ... РРтк| — вектор, компонентами которого являются показатели, зависящие от технологических факторов организации эксплуатационной работы, максимизация которых при образовании районов управления целесообразна (например, по-

грузка п местном сообщении для района управления, количество грузовых поездов, формируемых и расформировываемых в

районе управления, и другие); РТШ_ = {РТтк +1, ... РТтк} — вектор, компонентами которого являются показатели, зависящие от технологических факторов организации эксплуатационной работы, минимизация которых при образовании районов управления целесообразна (например, количество внутридорожных стыков, количество грузовых поездов, транзитных для района управления, и другие); С^, СГ| — весовые оценки показателей, зависящих от технологических факторов и технической оснащенности; С — весовая оценка между показателями, зависящими от технологических факторов и технической оснащенности.

Алгоритм решения разбивается на следующие этапы:

1-й этап.

Математическая постановка задачи и определение рациональных вариантов районов управления и их показателей: РИт+,

РТт+ , РИт_, РТт_, Ф^Я^, РТт+), Ф2(РНт_, РТт_), Ф3(Ст„ От().

2-й этап.

Определение показателей эксплуатационной работы структурных элементов района управления для каждого из вариантов, полученных на 1-м этапе, с учетом возможного увеличения плеч обслуживания локомотивных бригад, пропуска транзитных поездов через технические станции папроход, закрытия ряда промежуточных станций, технических станций, а также парков сортировочных станций.

3-й этап.

Расчет рационального числа структурных элементов района управления: диспетчерских участков с учетом достижения нормативной информационной загрузки и критериев управляемости; технических станций; подразделений эксплуатационных цехов вагонного, локомотивного депо и других.

4-й этап.

Определение экономической эффективности перехода на безотделенческую структуру по сравнению с базовым вариантом. Разработка иерархической структуры дороги, классификатора функций управления служб, районов управления, линейно-технологического комплекса.

Чстпсртая глапа посвящена формированию рациональной структуры управления железнодорожной сетью при их укрупнении и адаптации к условиям внешней среды. Разработаны основные критерии и методы рациональной декомпозиции сети на объединенные железные дороги.

Пусть а,(т)={ат„.....ат1к}, Ь,(т)={Ьт„> ..., Ь\} — показатели, характеризующие уровень развития и уровень использования ¡-й укрупненной железной дороги для т-го варианта разбиения сети на N регионов.

/—• " „т _т . т «т

Средние значения показателей а ..., а |к и Ь ..., Ь ц_

по сети дорог на 1 укрупненную дорогу составят: УЯтк=1а т;ц/ Ы; У1ть = ¿Ь т;1_/ Ы;

Ы 1=1

1. = 1, 2, ... ; к = 1, 2, ... .

Суммарные относительные отклонения по указанным по-

вш ,-чт 1 л"! гг^т лгп л „

№ .......0 гк}, Ь , = {Ь п,...,Сл определяются

ио формулу м

етг =Вь У1т1]/У1ти; бт1к

I. = 1, 2, ... ; к=Г,'2, ... .

В соответствии с введенными условными обозначениями обобщенные критерии укрупнения железных дорог имеют вид:

О^УР™, УГ) = тах{( £ УЯ^ С'^С+СЕу^-С^ П-С)}; (16)

Ф2(УНт, У!т) = тт{(£ атм-С')-С+(1:бтгГСгЛ (1-С)}; (17) ¡=1 11 ¡=1 ' '

т = 1, 2, ... , ты.

Здесь СГ|, С^ — весовые оценки показателей, характеризующих уровень использования и уровень развития; С — весовой коэффициент между показателями, характеризующими уровень использования и уровень развития.

В работе предлагается метод оптимизации структуры сети железных дорог, основные положения которого основываются на последовательном расчете и сравнении вариантов по функционалам (16) и (17).

Общий алгоритм решения можно разбить на следующие этапы.

1-й этап.

Определение базовых вариантов укрупненных железных

дорог и их показателей: YR (m), YI (т), Ф ,(YR (т), YI (т)), cp*2(YR'(m), Yl'(m)).

2-й этап.

Определение граничных между дорогами отделений и проверка целесообразности присоединения их к рассматриваемым дорогам при условии улучшения интегральных показателей

Ф\(УЯ°(т), Yl°(m)) > o'^YR^m), Yl"(m)); (18)

cp°2(YR°(m), Yl°(m)) < o'2(YR"(m), Yl"(m)). (19)

Здесь 0°1(YR°(m), Yl°(m)), 0°2(YR°(m), Yl°(m)) — величины обобщенных критериев уровня развития и использования вариантов присоединения отделений к базовым вариантам дорог.

3-й этап.

Расчет эксплуатационных расходов для рациональных вариантов декомпозиции сети железных дорог и сравнение вариантов.

Для решения задачи по определению базовых вариантов использовались метод моделирования на ЭВМ случайного разделения сети и последующего синтеза по частным показателям уровня развития, уровня использования и метод динамического программирования для определения функционалов (16) и (17).

Пусть целевая функция разделения сети, состоящей из п дорог, на m укрупненных дорог составляет

Z = max{ I gjfx,1.....xn')}.

Ограничение по числу переменных в системе определяется на основе граничных условий по эксплуатационной длине

Ц(Х,.....хп) < L0(m). (20)

Данную задачу можно решить с использованием итерационной процедуры метода динамического программирования, вводя

граничное условие (20) при сравнении целевых функций g^X-,,...^).

Основные рекуррентные уравнения имеют следующий вид.

Шаг 1-й.

ЦУ) = тах{81(Х11.....хп1)};

Y = 1, 2, ... [п/т]+1; х,1+ ... + хп1= Y.

При определении комбинаций для величин Xl+ х2+...+ хк учитываются ограничение по длине Ц(х1( ... , хк) и наличие связей между xt, х2.....хк.

Шаг т-й.

{„(У) = тах {дт(х<т)1.....хмп) + -¿с (т>)}; (21)

х(т)1+ х(т)г+ ... + х(т)п=У,У = 1, 2, ... [п/т]+1.

В результате решения задачи указанным способом определяется общая матрица функций ^(У) = {^(У), ^(У). ••• }. характеризующая рациональное разделение сети на т железных дорог.

Функция ^(У) характеризует величину функционала (16) (например, среднего местного грузооборота по I укрупненным железным дорогам) и имеет множество значений (рис.3).

Рис. 3. Максимум местного грузооборота по укрупненным дорогам сети

Для экономической оценки укрупнения железных дорог выполнены расчеты эксплуатационных расходов дороги с учетом изменений в технологии работы при объединении, изменений потребных ресурсов для обеспечения эксплуатационной работы, изменений численности и структуры руководящего и производственного персонала и других.

Для оценки дополнительного эффекта от централизации финансовых ресурсов при укрупнении железных дорог разработана вероятностная модель движения финансовых потоков.

Пусть М(Н,<1>) — величина, характеризующая поступление денежных средств в единицу времени I за выполненные ранее перевозки по дороге ¡; М(2,<1>) — величина, характеризующая выплаты денежных средств в единицу времени ( за выполненные ранее перевозки по дороге ¡; — величина, характеризующая максимально установленный уровень денежных средств (Бф^ §-М(0, 8=1,2, ...).

Определим &ф<:> как коэффициент загрузки в обслуживании финансового потока аф<1>= М(2,<1>)/ М(Н,<1>), а рф<к> — как коэффициент увеличения поступления финансовых средств над расходованием их, определяемый по формуле

(ЩН^/ М(0)~1.

В диссертации на основе вероятностных методов определены надежность обеспечения финансовыми ресурсами (Нф= /1(Рф<|>, 5ф<1>)) (см.рис.4), резерв денежных средств на расчетном счете дороги (уРф= Рф<'>> ^ф<1>)), средняя кредиторская задолженность дороги, с использованием которых можно определить рациональное число железных дорог, при которых достигается максимум надежности обеспечения финансовыми ресурсами Нф и минимум кредиторской задолженности.

На основании указанных зависимостей и исходных данных по движению финансовых потоков выполнены расчеты дополнительного эффекта при объединении железных дорог.

В первые годы перехода к рынку в нашей стране наметилась тенденции обособления оборота финансового капитала от производственного вследствие прекращения действия единой схемы государственного межотраслевого планирования.

Одной из форм взаимодействия предприятий и укрупненной железной дороги может выступать транспортно-финансовое промышленное объединение на базе межотраслевого соглаше-

1-0*31

* ___—

¿г | ^^0,20 ^^^ 1

I 1 у/ 1

1 1 1 \ 1 1 1 ^^ 1 1

1 1 1 1 / 1 0,05 | 1 1

1 1 1 1 к ; 1 Рф : 1 --1..... .....

Рис. 4. Зависимости надежности обеспечения железной дороги финансовыми ресурсами

пия, устанавливающего цены между участниками объединения, размеры денежных и материальных взаиморасчетов.

Для реализации указанных выше положений предложены математическая постановка задачи и методы ее решения.

Показатели материальных потоков между предприятиями базовых отраслей:

Хк,1|](т) — количество единиц материального потока к-го типа, перемещающегося по транспортной коммуникации т-го вида из пункта I в пункт 1 для предприятия Ь (каждое предприятие I имеет множество наименований продукции {а,}, ке{а,});

Lkjj(m) — среднее расстояние перемещения материального потока k-го типа, по транспортной коммуникации т-го вида между i и j; в . — стоимость единицы материального потока к-го типа в пункте производства i; tkj(m) = f(Lky(m)) — стоимость перемещения материального потока k-го типа по транспортной коммуникации т-го вида из пункта i в пункт); с j — себестоимость единицы материального потока k-го типа в пункте производства i; c,j(m) = ^(Ц(т)) — себестоимость перемещения материального потока любого типа по транспортной коммуникации

к

т-го вида из пункта I в пункт j; г ц — контрактная стоимость единицы материального потока k-го типа, потребляемая в пункте j (rk,j< [cckj(m)-tkj+ ßkek]); cckj(m) — коэффициент возможного понижения стоимости перемещения (akj(m) = 0...1); ßkj — коэффициент возможного понижения стоимости материального потока в пункте j (ßkj— 0...1).

Для каждого предприятия базовой отрасли функцией, характеризующей нормальное функционирование, является прибыль

ф',= I Z Ех\(екгрк,-ск). (22)

h kea, j ' '

Для укрупненной железной дороги основная часть доходов поступает во внутридорожном (местном) сообщении, поэтому прибыль составляет

Фти,= EIS X'VttVmVaVm) - ск,). (23)

h кг.а, j

Основой рационального взаимодействия железной дороги в районе тяготения с базовыми отраслями является максимум

целевых функций (ф'|-> шах,Фт''|-> max).

Между расходами предприятий, находящихся в районе тяготения укрупненной железной дороги, существуют взаимосвязи, описываемые в форме уравнений межотраслевого баланса:

Z/=Zi,', + Zil'2+... + Z/'h+Bil; (24)

Здесь Zjl,h — расходы предприятий I, связанные с потреблением продукции предприятия h (h= 1,2,3,...); Z( — расходы

предприятия I, не связанные с работой предприятий Ii; Ykljj — количество единиц материального потока k-го типа, выпускаемых предприятием h, необходимых для производства продукции на предприятии I; rkj < ekj-ßkj+ tky(m)-Otkj(m) — стоимость единицы продукции k-ro типа, потребляемой на предприятии I.

В условиях рыночных отношений объем реализуемой продукции Xkh|j обратно пропорционален контрактной цене гД Поэтому при оптимизации целевых функций (22), (23) необходи-

k к 1т

мо определить также величины ß а ¡¡, при которых Ф, Ф принимают максимальные значения, при следующих граничных условиях.

Г^ объем производства k-го типа материального потока имеет ограничение 2Z X ¡j < R (i);

Г2: Объем потребления k-го типа материального потока

имеет ограничение X Xkhn < R (h,i).

i

Пусть целевая функция базовой отрасли, отправляющей продукцию в п регионов, составляет

ф',(хк'и. Рки;...; xk"in, ßkin) = maxi ¿gj(xkV <26>

8i(xk'ü. ßV^Y^'ßV^' xk> 0,1,2...X* (X '= f(ek,-ßV tV^ij))-

Здесь gj(xk ¡j, ßkj) — функция, значение которой соответствует прибыли базовой отрасли при перевозке в j-й район; X — наибольшее число единиц материального потока, которое можно поставить в j-й район с учетом заданной контрактной цены.

Целевая функция железной дороги (к = 1) при перевозке

к*

х ¡j единиц материального потока составляет

ФТ-\(Х*'П, аки; ...; xk'in, akn) = max{ ± и,(хк"ч> а",,)}; (27)

U ,(хк"ц. ot^j) = хк*ц-0(1кц(1)-оскч(1) - ск,). Здесь Uj(xk ¡j, akj) — целевые функции прибыли железной дороги при перевозке в j-й регион. Для решения задачи используются итерационные процедуры динамического программирования, применяемые к целевым функциям (26), (27).

Основные рекуррентные зависимости для системы нелинейных уравнений имеют следующий вид: Шаг 1-й.

Пусть Ук ц, ак ¡1, рк ¡| — распределяемые неоднородные ресурсы:

У% = 0, 1,2, ... р%); ак.. = 0.95, 0.90, ... , 0.50; Рк"|(- = 0.95, 0.90..... 0.50.

Система уравнений для целевых функций при распределении неоднородных ресурсов в 1-й регион при граничных условиях Г.,, Г2 составляет:

Р%) = тах {81(х%, рк))};

ПТ,1,(Ук"ч> сс%) = тах {и1(хк*ч, а^)};

хк*|| = 0, 1,2_____Ук'у; рк; = 0, 0.05, 0.10_____Ь1^;

ак| = 0, 0.05, 0.10..... ак*у; 1 = 1,2.....N.

(28)

Шаг п-й.

Рк>тах{8п(хк>), рк).(п))+С,(Ук'гхк*^(п), |Зк' гГЬ\(п>(>2=9) 1пТ^(Ук ^ак ^)=тах{ип(хк'^(п),ак)(п))+г1Т,1п_1(Ук"|рХк'||(п), ак" ¡рак;(п)};

п = 2, 3, ...; 1 = 1,2.....14;

Ркч = 0, 0.05.....акч = 0, 0.05, ... ,

Полученная система уравнений является решением межотраслевого взаимодействия промышленных предприятий и железной дороги, позволяющим определить дополнительный эффект укрупнения железных дорог в условиях рынка. На опыте решения данных уравнений выполнена разработка Генерального соглашения между угольными разрезами, Западно-Сибирской железной дорогой и Администрацией Кемеровской области.

Пятая глава посвящена системе управления парком грузовых вагонов в новой экономической среде. В зависимости от декомпозиции сети железных дорог на районы функционального управления вагонным парком {Х'|} исследованы три класса моделей.

Модель К1. В границах железной дороги сформированы организационные структуры и им переданы в собственность

вагоны, обращение которых разрешено по всей сети железных дорог на условиях срочного возврата.

Модель К2. В границах железной дороги сформированы организационные структуры, которым переданы в собственность вагоны, используемыев пределах данной железной дороги. Для выполнения междорожпых перевозок создаются предприятия сетевого уровня.

Модель КЗ. В границах группы железных дорог сформированы организационные структуры, и им переданы в собственность вагоны, обращение которых разрешено в пределах данной группы дорог. Для выполнения перевозки между группами железных дорог создаются предприятия сетевого уровня.

При определении структуры парка грузовых вагонов по типам необходимо в пункте отправления i рационально распределить отправляемый груз x"j(t) в имеющиеся погрузочные ресурсы икц(о.

Пусть X1 j,, X2j...... х". — число тонн грузов 1, 2 ... п вида,

которые можно погрузить в U1., U2..... U". вагонов. При этом

каждый груз хп, может быть загружен в любой из типов под-вижиого состава U . при выполнении следующих граничных условий:

1) груз х",. может быть погружен в подвижной состав к-го тина, если максимальная статическая нагрузка на вагон к-го типа не равна нулю: сопк > 0 (например, нефтепродукты нельзя перевозить в полувагонах, поэтому conk = 0);

2) груз ХП|. может быть погружен в подвижной состав к-го типа, при получении дохода dnk > 0 (dnk1 > dnk2).

При погрузке п-го вида груза в k-й тип подвижного состава задача сводится к определению минимума следующей целевой функции:

Z(U\, U2,, ... 1Л ... и\, U2k... Unk) = min{£ gjtu1,, U2j, ... Un,)}

k k

E 0-, (U|j£ x ...; Z

Здесь U"k — количество вагонов k-ro типа, в которые погружен n-й вид груза; gj(U1j, U2, ... U") — целевая функция,

при следующих ограничениях: S U1j «¡¡< Х1^ ... ; £ Unj conj< x"j.

характеризующая текущие затраты при погрузке 1, 2, ... п вида груза в )-й подвижной состав.

Основное рекуррентное соотношение при распределении по к типам вагонов п видов грузов имеет вид:

^(х1-.-, х3.) =пгнп {ё)(и1,......и",) + ^(х'.-и1,-^,.....хп.-ипгшп|)},

и'| = 0,1,2,..., [х 1. /ш^] + 1; \ = 1, 2, ... п; ] = 1, 2, ... к.

Решением является ограниченное множество вариантов размещения п видов грузов с заданными объемами {х .,..., х".} по к видам подвижного состава {ипк( 1),..., 11пк(Ы)}.

Определены возможные варианты районов территориального управления вагонным парком, формирование которых производилось следующим образом:

а) модель К; — для этой модели существует один вариант, рассчитываемый для каждой дороги сети;

б) модели К2, К3 — формирование вариантов по возможным районам обращения вагонного парка производится на основе моделирования на ЭВМ случайного разбиения сети дорог на 2, 3, 4, ... 1 территориальных районов управления.

Для каждой модели {1С } определены зависимости показателей использования подвижного состава для выбранных вариантов курсирования вагонов внутри региона и в целом по сети, разработан классификатор функций управления по видам деятельности. Разработаны возможные инфраструктуры региональных предприятий с указанием основных наименований подразделений, перечень их задач и функций.

В соответствии с выполненными расчетами определены 8 рациональных вариантов для моделей дислокации вагонного парка К3 , К2 • Сравнительный анализ предлагаемых моделей с существующей моделью управления вагонным парком показал, что каждая из моделей ведет к снижению рабочего парка вагонов и увеличению производительности вагонов. Экономический эффект при организации территориального управления вагонным парком составляет до 1.5 млрд р. в год (в ценах 1998 года). На основе анализа и сопоставления рациональных вариантов управления вагонным парком по концентрации вагоноремонтной базы, критериям управляемости и критериям финансовой устойчивости возможных предприятий наиболее рациональным является вариант, при котором создается 12 региональных районов управления и один межрегиональный.

Выбор рациональной организационной структуры управления вагонным парком } для возможных вариантов предприятий }, при составе обособленных функций управления, выполняется с использованием критериев управляемости и критериев экономической эффективности.

Пусть груз перевозится в вагонах организационной структуры ¡-го варианта и тариф на перевозку грузов составляет Т|. Тогда рациональной является организационная структура, при которой выполняется условие:

Топт = т1п {1„Тг.........Тп}.

Уровень тарифа по отдельным родам грузов и видам отправок определяется по формуле

Т = С(1 + 00)КП{1 + ан). (30)

Здесь С — тарифная себестоимость перевозки, тыс.р. за отправку (вагон, тонну, мелкую отправку, контейнер); Ив — рентабельность грузовых перевозок к расходам, %; Кп — поправочный коэффициент, учитывающий принадлежность груза к тому или иному классу, а также расстояние перевозки для грузов первого класса; ан — коэффициент, учитывающий налог на добавленную стоимость.

Необходимый уровень рентабельности грузовых перевозок определяется на основе баланса финансовых ресурсов и обоснованных потребностей в средствах по формуле

= 100(К + 5 + Н + Ат-Б-(1- р)[ПЛ + Пост])/((1 - Р)Е гр). (31)

Здесь К — капитальные вложения; Э — текущие затраты в социальную сферу; Н — прочие налоговые отчисления из прибыли (налог на имущество, за землю и другие); Ат — планируемый текущий резерв денежных средств на расчетном счете, связанный с возможными отклонениями доходов по грузовым перевозкам от расходов; Б — бюджетные ассигнования и субсидии; Р — ставка налога с прибыли; Пп — прибыль (убытки со знаком " —") отпассажирских перевозок; Пост — прибыль от остальных видов деятельности, не связанных с перевозками.

Из модели себестоимости выделены удельные расходные нормативы, связанные с вагонным хозяйством при организации предприятий 0{Б(} и остальными хозяйствами сети железной дороги:

с = сгР+ Св+ свкМ;

сгр= енко^+[(вткмя + евкмл)(1+агрпор) + еткмР]1.КэКс;

Свкм= енко(1-^)+евкм(1- Л)(1+ агр„ор)«-КэК|.;

С« = ©вев(®в); для цистерн Свкм= Свкм+ ец.

Здесь еткм —укрупненная расходная ставка на 1 т км брутто, Р-> енко — укрупненная расходная ставка за 1 погруженный вагон, р.; евкм — укрупненная расходная ставка на 1 вагоно-километр, р.; Ч — масса тары вагона, т.; агрпор— коэффициент порожнего пробега вагонов по отношению к груженому пробегу; Кэ — коэффициент, учитывающий разрыв между эксплуатационными и тарифными тонно-километрами; К,_— коэффициент, корректирующий себестоимость движенческих операций в зависимости от расстояния перевозки; % — доля расходов на грузовые перевозки, не включая статей вагонного хозяйства по Номенклатуре расходов МПС РФ, относящихся по методике калькуляции себестоимости на начально-конечные операции с учетом общехозяйственных расходов; г) — доля расходов по грузовым перевозкам, относящихся на вагоио-километр с учетом общехозяйственных расходов; 0В — средний оборот вагонного парка, сут.; еа(0в) — расходная ставка за 1 ваг. в сутки, р.; ец — расходная ставка на промывку и пропарку цистерн, р.

При организации структур {5|} уровень тарифа за перевозку грузов будет зависеть от отношения собственности основных фондов вагонного хозяйства. Определена схема формирования тарифа для модели К3 при всех возможных вариантах организационных структур.

Шестая глава посвящена практической реализации и экономическим результатам внедрения предложенных в диссертации решений. Определена рациональная структура управления перевозочным процессом на полигоне Западно-Сибирской железной дороги, выполнены расчеты по определению рациональной декомпозиции сети на укрупненные железные дороги.

Для определения рациональных районов управления на полигоне Западно-Сибирской железной дороги (без учета Кузбасского отделения) для каждого железнодорожного участка были определены технико-эксплуатационные характеристики

(длина железнодорожного участка, вид тяги, вид тока, среднее число грузовых поездов и другие). В результате реализации алгоритма, описанного в главе 3, определены рациональные районы территориального управления. Предварительная оценка вариантов выполнялась по количественным характеристикам: транспортные связи между районами; сокращение числа районов управления и количества стыков между ними в пределах полигона дороги; сокращение технологической стоимости стыковых пунктов дороги; превышение числа участков в каждом районе управления над оптимальным; сокращение числа выхода локомотивов за пределы участков в каждом районе управления.

Экономический эффект от ликвидации отделений железной дороги, рассчитанный с использованием методики ВНИИ?КТа МПС РФ, для оптимального варианта (рис. 5) составляет 30.5 млн р. в год (в ценах 1998 г.).

Рис. 5. Пример рационального деления дороги на районы управления

В результате расчетов на ПЭВМ по алгоритму, предложенному в главе 4, определены рациональные варианты декомпозиции сети на 5, 6, ... 15 укрупненных железных дорог.

Определен экономический эффект укрупнения железных дорог сети по рациональным вариантам (рис. 6).

При создании условий, обеспечивающих управляемость (реализации программы информатизации отрасли), оптимальным вариантом будет являться организация шести укрупненных железных дорог (рис. 7), экономический эффект составит около

.—- 1 1 1 1 1 /Ы 1 1 > 1 1 1 1 1 111(111111111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( 1 1 1 1 1 « 1 1 1 1 1 1 1 1 1 < 1 Г 1 1 1 1 1 ( I 1 » 1 1 1 * 1 4 1 « • > 1 1 1(11(11111111

Г гЧ--■ 1 1 I 1 1 1 1 Г 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( ( ( 1 1 ( ( 1 1 1 1 1 1 I Экономический эффект при вьтолнени! 1 <' I ' программы информатизации

•1 1 1 » 1 « ! ! ! 1 • 1 1 I ! V—..»—' 1 » 1 » 1 1 1 1 1 Г 1 1 -•М___

• р 1 >--4..'... 1 1 1 1 1 -к « 1 /1 ------ к 1 • 1 1 1 1 1 1 » ! I » » » » ' ■ Г ! ! ! ! л I ' ! !!!!>! Экономически* эффект "I (ТезГучЗта р о г р а'м м £ 1 ~иу~ф а р м а ти з а ц й й " > 1 1 1 1 1 1 1 I • 1 1 1 ■ 1 ( 1 1 1 1 1 » » 1 1 1 1 « 1 1 * 1 1 1 1 ( ( « « > >).> ____1 ___» .11..

Г/. « |/| 1 И'; ! 1 1 г

1 1 • 1 • 1 1 1 1 » г 1 1 1 1 Дополнительные расходы 'дорог г-«" ' ' до еьтопиения программы информатизации • 1 » II . 1 1 * 1 1 > 1 9 в 1 в в в » » в 10 10 Ю «0 «0

Число дорог

Рис. 6. Экономический эффект от укрупнения железных дорог

укрупненных дорог

1 млрд р.* в год. Полученные зависимости кредиторской задолженности и текущего резерва денежных средств от числа укрупненных железных дорог при существующей и рациональной системе обеспечения финансовыми ресурсами позволили определить, что q)opмиpoвaниe 6 железнодорожных центров управления высвобождает из общего финансового оборота в целом по сети до 12 млрд р.* в год (см. рис.8).

- - опт*малы*>й уровень рентабельности -— - существующей уровекь рентабельное™

Рис. 8. Зависимость текущего резерва денежных средств на расчетном счете от уровня кредиторской задолженности при различном числе дорог и уровне

рентабельности

С использованием предложенных методов выполнено технико-экономическое обоснование объединения Западно-Сибирской и Кемеровской железных дорог, экономический эффект которого составил 50 млн р.* в год от экономии эксплуатационных расходов и 200 млн р.* в год от высвобождения оборотных средств.

* — здесь и далее в ценах 1998 г.

Заключение

В диссертации научно обоснованы технологические решения по изменению территориального управления организационными структурами и грузовым парком вагонов на сети железных дорог, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса:

1. Для выбора рациональных вариантов изменения структуры, механизмов и методов управления магистральным железнодорожным транспортом и его структурных элементов разработаны критерии управляемости, характеризующие качество управления, устойчивость и способность к адаптации при изменениях параметров воздействия внутренней и внешней среды. Критерии управляемости зависят от применяемых для цели планирования эталонов (показателей) состояний объектов железнодорожных полигонов. Для определения эталонов объектов управления разработаны экономико-математические модели и алгоритмы расчета показателей работы станций, железнодорожных участков и других линейных предприятий хозяйств дороги, отражающие качество функционирования железнодорожного направления. Величины задаваемых эталонов системы управления зависят от технических и технологических параметров, изменение которых допускается в границах, определяемых требованиями правовых документов, приказов и инструкций функционального управления, а также временными факторами. Предложенные модели позволяют решать задачи по рациональному распределению эксплуатационной работы и технических средств с целью снижения эксплуатационных расходов (по расчетам, внедрение мероприятий по изменению технологии и технического оснащения полигонов железной дороги в условиях падения объемов перевозок позволяет сократить эксплуатационные расходы до 50 млн р.* в год только по дорогам Сибири).

2. Для определения рациональной декомпозиции железной дороги на территориальные районы управления исследована математическая модель, разработаны критерии сравнения вариантов и алгоритм решения задачи с использованием методов оптимизации.

При реализации алгоритма на примере полигона Западно-Сибирской железной дороги определены четыре рациональных варианта организации районов управления, из которых с учетом параметров (числа транспортных связей между района-

ми управления, количества организуемых районов управления, технологической стоимости стыков, превышения числа диспетчерских участков в каждом районе над оптимальным, сокращения числа выходов локомотивов за пределы участков обращения) определен наилучший вариант, характеризующийся тремя районами управления. Разработана матричная организационная структура для Западно-Сибирской железной дороги при ликвидации отделений дорог. Экономический эффект составил 30.5 млн р. в год*.

3. Для определения рациональной декомпозиции территориального управления на сетевом уровне сформулированы основные условия и критерии. Разработана математическая модель и методы расчета рациональных вариантов деления сети на объединенные дороги.

В результате реализации алгоритма по определению рациональной декомпозиции сети на укрупненные железные дороги было сформировано множество вариантов и определены зависимости экономического эффекта от числа железнодорожных объединений. При создании условий управляемости (реали^ зации программы информатизации отрасли) рациональным из всех является вариант создания 6 объединенных железных дорог, экономический эффект от которого составит около 1 млрд р.* в год. Дополнительный экономический эффект от концентрации финансовых ресурсов на укрупненных железных дорогах составит 12 млрд р.* в год, что позволит снизить тарифную нагрузку на грузоотправителей. В результате разработки технологических решений выполнено технико-экономическое обоснование объединения Западно-Сибирской и Кемеровской железных дорог,расчетный экономический эффект от которого составляет 53 млн р.* в год от снижения эксплуатационных расходов и 200 млн р.* в год от высвобождения оборотных средств.

4. В границах укрупненных железнодорожных объединений находится большая часть предприятий секторов российской экономики, продукция которых используется в качестве элементов ресурсов собственного потребления, что является основой для формирования рыночных механизмов взаимодействия железнодорожного транспорта в новых условиях с промышленным комплексом в виде транспортно-промышленных объединении (соглашений), позволяющих регулировать уровень ценообразования, формы взаиморасчетов, способствующих увеличе-

ниго объемов производства и сбыта продукции. Для реализации указанных выше положений сформулирована общая математическая постановка задачи и определены алгоритмы ее решения с использованием оптимизационных моделей межотраслевого баланса и методов динамического программирования.

5. В новых экономических условиях большому изменению на железных дорогах подвергаются районы зарождения и погашения грузопотоков, основой для обеспечения которых являются погрузочные ресурсы. В зависимости от декомпозиции сети железных дорог на районы функционального управления вагонным парком исследованы три класса моделей.

Модель К]. В границах железной дороги сформированы организационные структуры, которым переданы в собственность вагоны, обращение которых разрешено по всей сети железных дорог на условиях срочного возврата.

Модель К2- В границах железной дороги сформированы организационные структуры, и им переданы в собственность вагоны, обращающиеся по данной железной дороге. Для выполнения междорожных перевозок создаются предприятия сетевого уровня.

Модель Ку В границах группы железных дорог сформированы организационные структуры, и им переданы в собственность вагоны, обращение которых разрешено в пределах данной группы. Для выполнения перевозки между группами железных дорог создаются предприятия сетевого уровня.

Сформулирована математическая постановка задачи и предложено решение, позволяющее определять рациональную численность подвижного состава в зависимости от возможных вариантов территориального управления парком грузовых вагонов.

6. На основе зависимостей показателей использования подвижного состава определены рациональные модели управления вагонным парком исходя из: минимума рабочего парка; минимума инвентарного парка; максимума экономической эффекта о

тивности. Каждая из возможных моделей в сравнении с существующей на сети железных дорог (кроме модели К^) ведет к снижению рабочего парка и увеличению производительности вагонов. Экономический эффект при организации терриртори-ального управления вагонным парком составляет до 1.5 млрд р.* в год. Наиболее рациональным из множества рассмотрен-

ных является вариант модели К3, при котором создается 12 региональных и один межрегиональный район территориального управления вагонным парком, на базе которых будут организованы предприятия по эксплуатации и ремонту вагонов. С интеграцией железных дорог районы территориального управления вагонным парком будут приведены в соответствие с границами укрупненных дорог, их число уменьшится до шести.

Результаты исследований но формированию математических моделей работы объектов полигона и основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Пешков A.M. Парк приема как двухфазная система обслуживания с накопителем ограниченной емкости / / Повышение эффективности эксплуатационной работы железных дорог. — Новосибирск, 1987. — С. 83-94.

2. Пешков A.M., Васильева О.В. Оценка пропускной способности парка приема сортировочной станции // Повышение эффективности эксплуатационной работы железных дорог Урала и Сибири. — Новосибирск, 1988. — С. 56~64.

3. Пешков A.M. Парк отправления как трехфазная система обслуживания с накопителем ограниченной емкости. — ниижт. Новосибирск, 1991.— 20 С. — Деп. в ЦНИИТЭИ МПС РФ, 22.01.91, №5464-жд91.

4. Быкадоров A.B., Пешков A.M. Распределение интервалов отправления поездов с технических станций // Проектирование и совершенствование работы станций и узлов Сибири. — Новосибирск, 1991.— С. 5-12.

5. Пешков A.M. Определение показателей работы при-емо-отправочпых парков технических станций // Проектирование и совершенствование работы станций и узлов Сибири. — Новосибирск, 1991. — С. 12-26.

6. Пешков A.M. Распределение интервалов между поездными локомотивами, принятыми локомотивными бригадами // Проектирование и совершенствование работы станций и узлов Сибири. — Новосибирск, 1991. — С. 65~74.

7. Дашков М.Г., Пешков A.M. К расчету показателей перемещения поездопотока при безобгопном движении поездов по участку с учетом пропуска части из них соединенными / / Проектирование и совершенствование работы станций и узлов Сибири. — Новосибирск, 1991. — С. 75—95.

8. Пешков A.M. Программа расчета межпоездного интервала, средней скорости поездопотока на участке с учетом отказов технических средств и доли сдвоенных поездов / / Сборник описаний алгоритмов и программ для ЭВМ /НИИЖТ. — Новосибирск, 1992. — Вып.5. — С. 13-19.

9. Пешков A.M., Потапов П.Р., Ушаков В.М. Алгоритм автоматизированного оперативного планирования и управления работой локомотивов и локомотивных бригад на участке их обращения // Вопросы эксплуатации железных дорог: Сб. науч.тр. — Новосибирск, 1997. — С. 27—35.

10. Оценка целесообразности создания федеральной транспортной корпорации "Вагон России" /A.M. Пешков, К.Л. Комаров, В.М. Ушаков , С.А.Быкадоров, В.И. Жуков, Н.С. Пешкова // Вопросы эксплуатации железных дорог: Сб.науч. тр. — Новосибирск, 1997. — С. 36 — 82.

11. Дашков М.Г., Пешков A.M., Серга С.М., Пешкова Н.С. Методика расчета сравнительной эффективности по перевозке нефтепродуктов в собственном подвижном составе / / Вопросы эксплуатации железных дорог: Сб. науч. тр. — Новосибирск, 1997. — С. 121-130.

12. Пешков A.M., Быкадоров С.А. Проблемы расчетов и анализа эксплуатационных расходов на полигоне железной дороги // Вопросы эксплуатации железных дорог: Сб.науч.тр. - Новосибирск, 1997. — С. 93-96.

13. Старостенко В.И., Пешков A.M. Разработка базовых моделей оптимизации взаимодействия промышленных предприятий регионов Сибири и железных дорог на основе межотраслевых моделей баланса // Тез. докл. науч.-техн. конф. "Проблемы ж.-д. трансп. и трансп. стр-ва Сибири". — Новосибирск, 1997,— С. 79.

14. Пешков A.M. Вероятностный метод расчета пропускной способности парков технических станций //Совершенствование технологии и условий железнодорожных перевозок: Сб. науч. тр. — Новосибирск, 1995. — С. 20—29.

15. Пешков A.M., Пешкова Н.С. Методика определения оптимального инвентарного парка собственных цистерн по крите-

ршо максимума производственного эффекта / / Вопросы эксплуатации железных дорог: Сб. науч. тр. — Новосибирск, 1997. — С. 109-120.

16. Быкадороо A.B., Пешков A.M. Применение математических методов в управлении процессами перевозок: Учеб. пособие. — Новосибирск, 1995. — 68 с.

17. Пешков A.M. Теоретические основы выбора решений по формированию структур управления па железнодорожном транспорте и организации перевозок в рыночной экономической среде. ВНИИЖТ, М„ 1997. — 23 с. — Деп. в ННИИ-ТЭИ МПС PCD, 22.12.97, №6124-жд 97.

18. Пешков A.M. Формирование рациональных структур управления при организации работы железной дороги без отделений. ВНИИЖТ, М„ 1997. — 14 с. — Деп. в ЦНИИТЭИ МПС РФ, 22.12.97, №6123-жд 97.

19. Пешков A.M. Универсальный алгоритм расчета показателей работы участковых станций / / Вопросы эксплуатации железных дорог: Сб.науч.тр.— Новосибирск, 1997.— С. 14—26.

20. Пешков A.M. Критерии и методы оптимизации при формировании укрупненных железных дорог//Вести. Всерос. НИИ ж.-д. транш. (ВНИИЖТ) — 1997— N6. — С. 3-9.

21. Пешков A.M. Ресрормирование управления: Цели, способы, условия // Ж.-д. трансп. — 1997. — №12. — С. 3—10.

22. Пешков A.M. Методы и системы управления эксплуатацией парка грузовых вагонов в новой экономической среде //Вести. Всерос. НИИ ж.-д. трансп. (ВНИИЖТ) — 1998.— №1. — С. 14-22.

23. Пешков A.M. Особенности управления финансовыми потоками железных дорог в условиях рыночной среды // Вести. Всерос. НИИ ж.-д. трансп. (ВНИИ?КТ) — 1998. — №2. — С. 3-8.

Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

УПРАВЛЕНИЕ МАГИСТРАЛЬНЫМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ

В РЫНОЧНОЙ СРЕДЕ

(ФОРМИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР, ОБОСНОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ ПРОГРЕССИВНЫХ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА)

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

На правах рукописи

кандидат технических наук Пешков Алексей Матвеевич

ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

/

Москва 1998

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.........................................................5

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.........................10

1.1. Анализ работы и развития магистрального железнодорожного транспорта Российской Федерации............................10

1.2. Зарубежный опыт работы железнодорожного транспорта в рыночной экономической среде...............................26

1.3. Анализ научных публикаций по решению проблем в управлении сложными производственными системами, включая железнодорожный транспорт..................................39

1.4. Постановка задачи и методика исследования..................48

ВЫВОДЫ..................................................................50

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА РЕШЕНИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ

СТРУКТУР УПРАВЛЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ й ОРГАНИЗАЦИЙ ПЕРЕВОЗОК..................................54

2.1. Общая постановка задачи.................................... 54

2.2. Критерии управляемости объектами и основные параметры управления перевозочным процессом на полигонах железных дорог...............................................................60

2. 3. Методы формирования иерархических структур управления с

учетом особенностей железнодорожного транспорта............80

2.4. Теоретические основы методов управления подвижным

составом в новых экономических условиях....................91

ВЫВОДЫ.........................................................110

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР УПРАВЛЕНИЯ ПРИ

ОРГАНИЗАЦИЙ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ БЕЗ ОТДЕЛЕНИЙ......113

3.1. Совершенствование структуры управления перевозочным процессом на дорожном уровне..............................113

3.2. Прогнозирование и анализ изменения эксплуатационных расходов железных дорог при реструктуризации управления...116

3.3. Обоснование структур управления перевозочным процессом

при создании АДЦУ железнодорожных направлений и узлов.....126

3.4. Разработка и обоснование структур и функций дорожного управления при работе без отделений.......................142

ВЫВОДЫ.........................................................148

ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ УКРУПНЕННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ й ЕЕ АДАПТАЦИЯ К РЫНОЧНЫМ УСЛОВИЯМ .................................... 151

4.1. Критерии и методы оптимизации при формировании укрупненных железных дорог................................151

4.2. Особенности финансовой модели работы укрупненных железных дорог в условиях рыночной среды..................164

4.3. Методы рационального управления перевозочным процессом на полигонах укрупненной железной дороги с использованием оптимальных межотраслевых моделей взаимодействия............................................175

ВЫВОДЫ......................................................... 181

ГЛАВА 5. МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЕМ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА В НОВОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СРЕДЕ...................183

5.1. Формирование моделей и методы управления парком грузовых вагонов при реорганизации структуры управления дорог......183

5.2. Определение целевых функций для выбора рациональных районов дислокации и структуры управления вагонным парком....................................................197

5.3. Реализация методов и алгоритма машинных программ при определении рациональных моделей управления вагонным парком....................................................203

5.4. Выбор рациональной системы управления эксплуатацией подвижного состава........................................212

ВЫВОДЫ.........................................................217

ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ........................220

6.1. Выбор рациональной структуры управления перевозочным процессом на полигоне Западно-Сибирской железной дороги...220

6.2. Реализация методов и алгоритма по рациональному укрупнению железных дорог сети............................227

6.3. Расчет рационального парка поездных локомотивов на полигоне железной дороги..................................235

6.4. Решение задачи по рациональному изменению путевого развития технических станций железнодорожного направления...............................................243

ВЫВОДЫ..........................................................246

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................249

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..............................................253

ПРИЛОЖЕНИЯ.....................................................263

Приложение 1. Расчет загрузки поездных диспетчеров в

существующих условиях............................264

Приложение 2. Расчет технико-экономического эффекта при реорганизации Западно-Сибирской и Кемеровской

железных дорог...................................269

Приложение 3. Структура управления при создании региональной

компании.........................................279

Приложение 4. Качественные показатели использования вагонного

парка............................................286

• • «у,-

ВВЕДЕНИЕ

Получив развитие в условиях централизованного управления народно-хозяйственным комплексом, железнодорожный транспорт России на современном этапе оказался недостаточно приспособленный к потребностям рыночной экономики. В то же время экономические трудности России сократили возможности для функционирования системы в целом, а финансовые показатели железных дорог не улучшаются в результате продолжающегося снижения объемов перевозок, роста цен на топливно-энергетические и материальные ресурсы, а также в связи с установлением ограничений при формировании железнодорожных тарифов.

Для более глубокого понимания происходящих на железнодорожном транспорте России процессов на современном этапе, необходимо изучить опыт тех транспортных систем, которые оказались эффективными в большинстве стран с рыночной экономикой, а также на те уроки, которые извлекли другие страны, сумевшие коренным образом улучшить работу своего транспортного сектора. В этой связи представляет интерес опыт реструктуризации дорог США и Канады. В США укрупнение железных дорог в сочетании с проведением в жизнь политики дерегулирования и доктрины нового, фирменного обслуживания пользователей железнодорожного транспорта, дали значительные положительные результаты. Расходы на перевозку единицы груза в 1993 г. по сравнению с 1980 г. ("Закон Стэггерса") снизились на 40%, контингент работников уменьшился на 58%.

В результате рыночного реформирования народного хозяйства России большинство отраслей вышли из под жесткого контроля государства. Подобные изменения коснулись и большинства транспортных отраслей. Исключение составил лишь железнодорожный транспорт, имеющий централизованное управление и работающий в окружении ры-

ночной среды. В результате этого финансовая отдача железных дорог ухудшается, проблемы уже сейчас ведут к известной практике, когда отсутствуют средства на текущее содержание и ремонт подвижного состава и постоянных устройств. Есть свидетельства того, что физическое состояние важнейшей составной части инфраструктуры МПС РФ по мере роста финансовых проблем ухудшается. Увеличился средний возраст подвижного состава, что может поставить сеть железных

I

дорог перед фактом наличия объемов перевозки и дефицита тяговых и погрузочных ресурсов.

Для выбора приоритетных направлений в реформировании системы управления железнодорожным транспортом Российской Федерации на

основе научно обоснованных технологических и экономических реше-

!

ний необходимо выполнить анализ отечественного и зарубежного опыта в этом вопросе, а также научных публикаций по решению проблем управления в сложных производственных системах.

При реорганизации железнодорожного транспорта, его отдельных структурных подразделений, необходима совокупность количественных оценок, характеризующих качество управления, устойчивость и способность к адаптации системы управления к условиям внутренней и внешней среды.

В современных условиях постоянного изменения внутренних и внешних факторов возникает потребность в планировании изменений в организационных структурах, адекватно соответствующих конкретно сложившейся ситуации. Поэтому необходимо установить этапы и принципы разработки новых организационных структур. Основными из них являются: определение состава и разработка функций управления с использованием классификатора функций управления; определение количества уровней линейного и функционального управления. Кроме того, работа транспорта требует более внимательного отношения к экономическому обоснованию различных организационно-технических

мероприятий. Вопросы экономики должны быть тесно связаны с технологией перевозок, с проблемами эксплуатационной работы железных дорог в широком смысле слова - как с организацией движения поездов и работой станций, так и со всем комплексом, обеспечивающим ремонт, модернизацию и техническое обслуживание подвижного состава, устройств пути, СЦБ, связи, энергетики и других хозяйств дороги. Установление рациональной схемы территориального управления железной дорогой для решения единых оптимизационных целей является определяющим этапом при реструктуризации на дорожном уровне. При незначительном разветвлении полигона железной дороги определение количества районов управления и их дислокации является несложной задачей. Существующие полигоны железных дорог сети в основном представляют собой значительные сплетения железнодорожных линий основных и рокадных ходов и деление их на рациональное число районов управления является многовариантной задачей.

Укрупнение железных дорог России является необходимым условием, обеспечивающим достижение целей финансовой стабилизации и реформирования системы управления отраслью и представляет собой актуальную проблему, решение которой возможно при системном подходе к различным вариантам реструктуризации на сетевом уровне с учетом влияния изменения транспортной инфраструктуры на деятельность базисных отраслей экономики России.

Мероприятия, проводимые на железных дорогах с целью повышения эффективности перевозочного процесса при рационализации технологии перевозок (приведение контингента и основных производственных фондов к объема^ работы) и частичной реорганизации управления (укрупнение линейных предприятий, отделений дорог, создание новых функциональных служб на дорогах) привели к незначительным положительным результатам. Это связано с тем, что значительные изменения внешней среды железнодорожного транспорта, а именно, рынок

финансовых, трудовых, материальных ресурсов, рынок транспортных услуг, не сопровождались адекватными изменениями его внутренней среды, как то, структуры, механизмов и методов управления.

Существующие технологические, экономические и финансовые нормативы железных дорог при падении объема перевозок в 2.5 раза привели к росту себестоимости перевозок, а отсутствие новых механизмов и методов управления - к убыточности отрасли в 1996 г.

Обширная территория России, распределение месторождений полезных ископаемых и лесных массивов, водных путей сообщения, размещение промышленных и культурных центров, современное состояние автомобильных дорог определяют в настоящее время и в обозримой перспективе ключевую роль железных дорог на рынке транспортных услуг. Поэтому сложность решения проблемы реформирования железных дорог заключается в том, что она является комплексной, затрагивающей интересы промышленных, финансовых и социальных институтов Российской экономики.

Поэтому определение, разработка и внедрение научно-обоснованных технологических и экономических решений, направленных на изменение механизмов управления, совокупности правил алгоритмов принятия решений, выработки новых методов управления и организационно-технических структур управления железнодорожной отраслью, является актуальной проблемой, решение которой вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

В диссертации выполнены исследования, направленные на разработку научно обоснованных технологических решений по изменению территориального управления организационными структурами и грузовым парком вагонов на сети железных дорог, этапами которых являются:

- разработка теоретических основ выбора решений по формированию структур управления на железнодорожном транспорте и организа-

ции перевозок;

- разработка критериев и методов определения рациональной декомпозиции территориального управления организационными структурами на сетевом (число железных дорог) и дорожном (число районов управления, отделений дорог) уровнях;

- разработка организационных структур и методов определения рациональных районов территориального управления парком грузовых вагонов.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА й ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ работы и развитая магистрального железнодорожного транспорта Российской Федерации

Железнодорожный транспорт России представляет собой большую и сложную техническую и социально-экономическую систему, находящуюся в постоянном взаимодействии с отраслями промышленности и сельского хозяйства. В результате снижения объемов перевозок по основным грузам доля железнодорожного транспорта в общем грузообороте в сравнении с 1992 годом снижается (см.рис.1.1, 1.2).

Железнодорожный транспорт связан с другими отраслями сферы материального производства многочисленными прямыми и обратными связями [153]. В качестве основных прямых связей выступают предложения на транспортное обслуживание, в качестве основных обратных связей - спрос на железнодорожные перевозки и обеспечение железных дорог различного рода ресурсами. Возможности железнодорожного транспорта зависят от структуры управления, уровня механизации и автоматизации перевозочного процесса. Потребность отраслей в железнодорожном транспорте, особенно в условиях рыночных отношений, зависит от уровня развития и масштабов производства, на которые существенное влияние оказывают как технические, так и экономические характеристики (в частности, тарифы за перевозки) железнодорожного транспорта (в 1985 году в цене нефти и нефтепродуктов транспортная составляющая составила в среднем 15%, цемента - 19%, каменного угля - 20%, железной руды - 35 %, строительного камня - 47%; в 1992 году в цене нефти и нефтепродуктов - 25%, цемента - 30%, каменного угля - 45%, железной руды - 10%, строи-

1ЭЭЗ

1994 Годы

1995

□ Железнодорожный транспорт □ Морской транспорт

□ Речной транспорт □ Автомобильный транспорт

□ Трубопроводный транспорт

Рис. 1.1. Доля видов транспорта общего пользования в грузообороте

28,6

1992 1994 1996

Годы

□ Каменный уголь и кокс П Нефтяные грузы

□ Руда всякая П Черные металлы и лом

□ Лесные грузы □ Минерально-строительные материалы 0 Химические и минеральные удобрения

Рис.1.2. Динамика грузооборота на сети железных дорог

тельного камня - 50%). Рост транспортных затрат вызван, во-первых, сдвигом топливно-сырьевой базы в восточные районы страны при сохранении преимущественного потребления в центральных районах, во-вторых, увеличением себестоимости перевозок (см. рис. 1.3). Поэтому в работе выполнен анализ структуры эксплуатационных расходов железных дорог, зависящих от внешних (материально-техническое снабжение, потребление электроэнергии) и внутренних (технология и техническое оснащение хозяйств железных дорог, структура управления перевозочным процессом) факторов (см.табл. 1.1, 1.2 и рис.1.4, 1.5) [222], оказавших существенное влияние на экономическое и финансовое положение железнодорожного транспорта.

Таблица 1.1

Структура эксплуатационных расходов по основным отраслям хозяйства железных дорог

Наименование хозяйства Удельный вес эксплуатационных расходов, проц.

1988 1992 1994 1996

Пассажирское 4.1 5.3 6.5 6.2

Грузовое 2.4 2.4 2.4 1.5

Перевозок 5. 9 6.0 6.1 4.1

Локомотивное 35.4 36.4 30. 8 28.4

Вагонное 17.5 12.3 12.6 14.1

Пути 19.8 20.9 23. 9 28.8

Зданий и сооружений 1.4 0.9 1.7 1.6

Сигнализации и связи 5.2 3. 9 3.8 3.8

Электрификации и энергетики 2.8 2. 1 2.3 3.8

6.0

120

5,54

1996

Рис, 1.3. Динамика себестоимости 10 приведенных т.км. (в ценах 1992г.)

3

10

1 сг

Электроэнергия д

7,5 Топливо

■йМ

5.6 Материалы

1996

Рис. 1.4. Динамииа структуры эксплуатационных расходов по элементам затрат по сети железных ворог (по отношению к 1992 г.)

100

28,3

1 ю

о а о

§ а

33,2

60

_______

12,3 Вагонное

14,2

16.2

6,0

0 Р Перевозок

РиС. 1.5. Динамика составляющих эксплуатационных расходов по хозяйствам сети железных дорог (по отношению к 1092 г.)

СО

Таблица 1.2

Структура эксплуатационных расходов по элементам затрат, проц.

Элементы затрат Удельный вес эксплуата�