автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Взаимодействие различных видов транспорта в транспортном узле при наличии терминала "сухой порт"

На правах рукописи

Король Роман Григорьевич

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА В ТРАНСПОРТНОМ УЗЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ТЕРМИНАЛА «СУХОЙ ПОРТ» (НА ПРИМЕРЕ ВЛАДИВОСТОКСКОГО ТРАНСПОРТНОГО УЗЛА)

05.22.01 —Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

13 МАЙ 2015

Москва - 2015

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ДВГУПС) на кафедре «Технология транспортных процессов и логистика».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, доцент, Балалаев Александр Сергеевич.

Числов Олег Николаевич, доктор технических наук, доцент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения» (РГУПС), кафедра «Станции и грузовая работа», заведующий кафедрой;

Каширцева Татьяна Игоревна, кандидат технических наук, доцент, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС (МИИТ), кафедра «Логистические транспортные системы и технологии», доцент.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВПО ПГУПС).

Защита состоится «25» июня 2015 г., в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 218.005.09 на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, ауд. 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте МГУПС (МИИТ), www.miit.ru.

Автореферат разослан «24» апреля 2015 года.

Ученый секретарь д и ссертацио н но го^ о вета доктор технических наук, профессор

озырев Валентин Александрович

российская государственная библиотека 2015

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Изменение условий внешней торговли в связи с вступлением России во Всемирную торговую организацию (ВТО), привело к резкому росту внешнеторгового грузопотока, перевозимого железными дорогами, большая часть таких перевозок осуществляется через морские порты. Большинство припортовых станций, являющихся местом стыкования различных видов транспорта, не имеют возможности территориального развития, соответствующего перерабатывающим способностям причалов порта. Ощущается недостаток пропускных способностей самих станций, что снижает их маневренность, приводит к несвоевременному обслуживанию грузовых районов портов. Продолжительность процедур таможенного оформления грузов сдерживает производительность и оборачиваемость терминалов порта. На припортовых станциях скапливаются и простаивают тысячи вагонов, принадлежащих различным операторам, что затрудняет оптимальную работу транспортного узла. Если вагоны с грузом будут концентрироваться на станции в ожидании выгрузки, то будут иметь место значительные простои вагонов, что требует наличия дополнительного парка вагонов и соответствующего числа путей накопления на станции. Железная дорога несет значительные финансовые потери за счет превышения рабочего парка вагонов, ограничения пропускной способности станций и перегонов из-за наличия «брошенных» составов. Дальнейшее развитие крупных морских терминалов Дальнего Востока также сдерживается стесненными условиями их размещения в городах.

В сложившейся ситуации целесообразно внедрять в работу практику создания «сухих портов», включающих терминалы, склады, железнодорожные и автомобильные фронты, передав крупным терминальным комплексам часть функций, выполняемых в настоящее время на территории морских портов, но не связанных непосредственно с перегрузочным процессом.

Разработка методологических подходов, направленных на взаимодействие различных видов транспорта в узле при внедрении тыловых терминалов в виде «сухих портов», и является целью исследования.

Степень разработанности темы исследования. Большой вклад в разработку теории и практики взаимодействия различных видов транспорта, развитие транспортных систем и транспортной логистики внесли ученые Акулини-чев В.М., Апатцев В.И., Багинова В.В., Балалаев A.C., Бородин А.Ф., Галахов В.И., Елисеев С.Ю., Зубков В.Н., Капиниченко А.Я., Кириллова А.Г., Клепиков

В.П., Козлов П.А., Коровяковский Е.К., Кузнецов А.П., Куренков П.В., Лазарев Х.М., Лёвин Б.А., Мамаев Э.А., Милославская C.B., Миротин Л.Б., Морозов В.Н., Николашин В.Н., Пазойский Ю.О., Персианов В.А., Плужников К.И, Правдин Н.В., Прокофьева Т.А., Повороженко В.В., Резер С.М., Смехов A.A., Числов О.Н., Шаров В.А., Шмулевич М.И., Шубко В.Г. и другие ученые. Их исследования явились основой для создания теоретической базы управления транспортно-логистическими процессами в транспортных системах России.

Тем не менее, значительная часть научных исследований, посвященных вопросам взаимодействия различных видов транспорта в транспортном узле, рассматривают отдельные направления минимизации времени нахождения транспортных средств в узле и повышения пропускной способности систем железнодорожного и морского транспорта без учёта их взаимного влияния на конечный результат. При организации грузовых перевозок, особенно внешнеторговых, возникает множество вопросов: организационных, технологических, технических, информационных и правовых. Логистический подход к организации работы транспортного узла на основе применения технологии «сухой порт» обеспечивает комплексный подход к решению проблем организации грузопотоков. Под тыловым терминалом («сухим портом») можно понимать терминал, расположенный вне границ территории порта, который связан с портом единой технологией обработки грузов, за счет которой обеспечивается вывод с территории порта операций, не связанных с перевалкой грузов с морского транспорта. Тыловой терминал играет роль своеобразного буфера на стыке морского и других видов транспорта.

Целью диссертационной работы является разработка методики взаимодействия железнодорожного, морского и автомобильного транспорта в транспортном узле при наличии терминала «сухой порт».

Диссертационное исследование соответствует научной специальности 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте в рамках следующих областей исследований: п. 2. транспортные системы регионов и городов; п. 3. транспортная логистика; п. 4. технологии перевозок различными видами транспорта, мультимодальные перевозки; международные и транзитные перевозки.

Цель исследования достигается при решении следующих задач:

- анализ теоретических исследований и существующих технологий по организации «сухих портов» в России, а также за рубежом;

- оптимизация работы транспортного узла с применением технологии маги-стрально-фидерной системы движения поездов;

- разработка имитационной модели взаимодействия железнодорожной станции с морским портом;

- разработка методики распределения грузопотока между «сухим» и морским портом;

- разработка методических рекомендаций по размещению «сухого порта» для обслуживания транспортного узла;

- разработка требований к инфраструктуре и функционированию тыловых терминалов в современных условиях;

- определение экономической эффективности создания «сухого порта» во Владивостокском транспортном узле.

Областью исследования является: технология взаимодействия различных видов транспорта в рамках транспортного узла.

Объектом исследования является: транспортный узел при наличии «сухого порта».

Предмет исследования - процессы переработки грузо- и контейнеропото-ков на стыке взаимодействия железнодорожного, автомобильного и морского транспорта при условии функционирования «сухого порта».

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке:

- имитационной модели работы железнодорожной станции, обслуживающей причалы морского порта;

- методических рекомендаций по выбору места размещения «сухого порта» для обслуживания транспортного узла;

- методики решения задачи передачи тыловым терминалам части грузопотока морского порта;

- принципов функционирования «сухих портов» в рамках системы взаимодействия различных видов транспорта при организации перевозок.

Теоретическая значимость работы состоит в разработке методических рекомендаций по функционированию транспортного узла при наличии «сухого порта», а также методики распределения грузопотоков между морским портом и терминалом «сухой порт».

Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что ее результаты позволяют: улучшить взаимодействие железнодорожного и морского транспорта; увеличить пропускную способность припортовой станции и перерабатывающую способность причалов морского порта; минимизировать

время нахождения вагонов на станции в ожидании грузовых и таможенных операций; сократить количество «брошенных» составов в адрес порта; привлечь дополнительные объемы внешнеторговых грузов путем создания положительного имиджа российской транспортной системы для иностранных компаний.

Результаты исследования были использованы при подготовке научно-исследовательских отчётов по темам:

- «Комплексные исследования и получение научно обоснованных рекомендаций по увеличению транзитного потенциала и развития импортно-экспортного потенциала железнодорожной инфраструктуры за счет увеличения пропускных возможностей Байкало-Амурской магистрали»: ДВГУПС, №ГР 01201277232 от 29.10.2012 г.

- «Расчет пропускной и перерабатывающей способности железнодорожного пути необщего пользования ОАО «ВМТП». Разработка технических и технологических решений по увеличению пропускной и перерабатывающей способности»: ДВГУПС, тема № Э1Р0048К14/2301(14) от 29.09.2014 г.

Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Программа имитационного моделирования работы припортовой железнодорожной станции с вероятностно-статистическим подходом к изменению параметров поступающего вагонопотока» № 2014613827 от 08 апреля 2014 г. Программа принята в опытную эксплуатацию для определения параметров работы припортовых станций Дальневосточной железной дороги, что подтверждено актом о внедрении результатов.

Методы исследования. При решении поставленных задач были использованы теории систем и системного анализа, теория логистики, методы индукции и дедукции, метод экспертных оценок, имитационное моделирование.

В качестве источников информации использовались труды фундаментального и прикладного значения известных зарубежных и отечественных ученых, а также законодательные, нормативные и программные документы Российской Федерации по вопросам государственной транспортной политики. Выполнение диссертационного исследования базировалось на отчетных и статистических данных Минтранса России, ОАО «РЖД», мнениях ученых и специалистов железнодорожного и морского транспорта, результатах авторских исследований.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на 6 международных (г. Владивосток, г. Москва, г. Иркутск, г. Хабаровск, г. Кур-

ган); и 17 всероссийских научно-практических конференциях (г. Хабаровск, г. Самара, г. Ростов-на-Дону, г. Омск, г. Воронеж, г. Иркутск, г. Красноярск).

Результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедр «Технология транспортных процессов и логистика» и «Организация перевозок и безопасность на транспорте» ДВГУПС, 2010 - 2014 гг., «Управление морским транспортом» и «Логистика» МГУ им. адм. Г.И. Невельского, 2014 г., «Железнодорожные станции и узлы» МИИТ, 2015 г.

Публикации. Результаты научных исследований нашли отражение в 27 научных публикациях, 4 из которых в рекомендованных ВАК, общим объемом 7,0 п.л. (личный вклад автора 6,0 п.л.).

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 110 наименований, четырех приложений, 50 рисунков, 11 таблиц. Общий объем рукописи -179 страниц, в том числе 131 страница основного текста.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы исследования; степень ее разработанности; цели и задачи; научная новизна; теоретическая и практическая значимость работы; методология исследования; положения, выносимые на защиту; степень достоверности и апробация результатов.

Первая глава «Исследование современного состояния и обоснование целесообразности работы транспортного узла по системе «сухой порт» посвящена анализу теоретических исследований и практического опыта создания терминалов типа «сухой порт» в пунктах взаимодействия железнодорожного, автомобильного и морского транспорта за рубежом и в Российской Федерации, а также транспортно-технологическому обоснованию создания «сухого порта» в транспортном узле.

Анализ литературных источников показал, что функционирование транспортного узла при наличии «сухого порта» в методологическом плане изучено недостаточно, в результате чего на сегодняшний день практически отсутствует общая методология создания и работы «сухого порта» в узле. Вместе с тем в Европейских странах практика создания «сухих портов» достаточно развита, что позволяет обеспечивать транспортно-логистический сервис, соответствующий современным стандартам по качеству и скорости обработки грузов.

Поэтому в данном исследовании ставится задача разработки технологии функционирования транспортного узла при наличии терминала «сухой порт» с установлением факторов, влияющих на размещение терминала и разработки требований к функционированию «сухого порта», а также распределения грузопотока между морским портом и тыловым терминалом на примере Владивостокского транспортного узла (ВТУ).

В настоящее время наблюдается положительная тенденция увеличения объёма перевозок, что приводит к проблемам, связанным с взаимодействием железнодорожного и морского транспорта и, как следствие, к «брошенным» составам на подходах к припортовым станциям. В общем виде условие эффективного взаимодействия различных видов транспорта в транспортном узле может быть описано с помощью теоретико-множественной модели:

оря + вра <рбр, (1)

где: йра - грузопоток, поступающий в морской порт автомобильным транспортом, тонн, сра - /(р$а, уа), здесь рба - пропускная способность автодорог, уа - вместимость (грузоподъёмность) автотранспортного средства; С/^ -грузопоток, поступающий в морской порт с железнодорожной припортовой станции, тонн, срв = /(рбб), здесь рбб - пропускная способность станции; рбр - пропускная способность порта. Пропускная способность припортовой станции включает следующие элементы:

Р55 = [о.9,С/,ГС,К5,С/г,7'Лл,УРЛ] , (2)

где об - множество основных процессов, протекающих на станции; с1 -множество объектов железнодорожной инфраструктуры; тс - множество технических средств железнодорожной станции; ИЗ - множество вагонопотоков станции; О/7 - множество грузовых фронтов; 77?Л - множество трудовых ресурсов станции; - множество внешних факторов, влияющих на работу станции.

Пропускная способность морского порта включает:

ряр=[ор,рр,во,тя ,вт ,ро,gp.tr п,ур п\ , (3)

где ор - множество основных процессов, протекающих в морском порту; рр - множество причалов порта; СО - множество объектов железнодорожной инфраструктуры порта; тб - множество транспортных средств; ст - множество грузовых терминалов; ро - множество перегрузочного оборудования; йр -

множество грузопотоков порта; Т/(р - множество трудовых ресурсов порта;

УГр - множество внешних факторов, влияющих на работу порта.

Составляющие теоретико-множественной модели и их формализованное представление детально рассмотрены в диссертационной работе. Полученные категории множеств можно сгруппировать по следующим элементам:

Таблица 1 - Элементы теоретико-множественной модели «станция-порт»

Элементы системы Множества ряя Множества рбр

Инфраструктурные асг рррорт

Технологические ой ю ор рр

Технические ГС тбро

Организационные тяр

Экзогенные (внешние) урр

В общем виде пропускную способность системы «станция - порт» можно увеличить двумя способами: развивать имеющуюся инфраструктуру, что не всегда возможно, так как припортовые станции расположены в городской черте и не имеют возможностей дополнительного развития, или совершенствовать технологические решения в рамках транспортного узла.

Проблемы взаимодействия элементов системы «станция - порт» в работе систематизированы в виде «дерева проблем», в результате чего установлено, что основными причинами, влияющими на перерабатывающую способность транспортного узла, являются: недостаток инфраструктуры и технического оснащения; несовершенство технологии работы; несогласованность действий железной дороги и порта; недостаточный уровень использования подвижного состава по мощности и времени. На основании метода экспертных оценок было выявлено, что удельный вес причин, вызываемых нарушениями в технологии работы транспортного узла, составляет около 40% относительно всех элементов. Условиями, определяющими эффективность технологических процессов системы взаимодействия железнодорожного и морского транспорта в узле, являются следующие: 1) фактическое время нахождения вагонов в транспортном узле должно соответствовать нормативному технологическому времени; 2) организация подвода вагонов в соответствии с перерабатывающими возможностями грузовых фронтов; 3) обеспечение максимального количества перегрузок по прямому варианту.

Система условий в виде комплексного критерия оптимальности К^ ^ имеет следующий вид:

К

ркк - ps/3

^ yV • тфакт — jt jv - тпи!ж"

i = 1

/ = l

Z /7 Л" г X Л/

mm i

т = 1 / = 1

(4)

от —> 1

где: IV^ - среднесуточное количество вагонов /'-го типа, ваг., i = I-

фактическое время выполнения операций с вагонами г-ого типа, час; Ттас" -технологическое время выполнения операций с вагонами i-ого типа, час; х -общее количество типов вагонов, прибывающих на станцию; q™ - техническая норма загрузки ¡-го вагона т-ым грузом, тонн/вагон; т - общее количество номенклатур грузов, прибывающих в порт, /и=7,х; П - производительность пот

грузочно-разгрузочной машины при работе с т-ым грузом, тонн/сутки; К -

т

количество погрузочно-разгрузочных машин для т-ого груза; а - доля прямого варианта перевалки.

С целью реализации выше названных условий в диссертации предлагается и рассматривается система «терминал - станция - порт», в которой пропускная способность железнодорожной составляющей транспортного узла PSGT рассматривается комплексно вместе с «сухим портом»:

PSGT= PSS+PST+PSU t (5)

где: PST - пропускная способность терминала «сухой порт»; PSU - пропускная способность участка «терминал - припортовая станция». Функционирование транспортно-логистической системы «терминал - станция - порт» возможно при соблюдении следующих условий:

' PSS+PST=PSP

PSU w > PSU ф""

iiwi nomp

где PSUсу"' - наличная пропускная способность участка при существующей организации движения поездов; PSU ^ - потребная пропускная способность

пптр

участка при организации фидерного движения поездов.

Реализация предлагаемой в диссертации технологии работы транспортного узла предусматривает применение магистрально-фидерной технологии движения поездов с выносом отдельных инфраструктурных элементов за пределы транспортного узла в виде «сухого порта» (рис. 1).

■ Существующая система организации движении поездов

— • — ■ ^ Магистрально-фидерная система организации движения поездов

Рисунок I - Возможные варианты организации движения поездов

Магистрально-фидерная система организации движения поездов в порты и из портов означает работу с вагонопотоками, как по «магистральному» графику (приём и отправление магистральных поездов), так и на «фидерном» участке, в системе управления движением грузов на участке «терминал - припортовая станция - порт». В этом случае терминал будет согласовывать «магистральные» параметры движения поездов (расписание движения, количество вагонов и т.д.) с «фидерными» параметрами (текущей необходимости доставки нужных грузов в порт или их вывоза из порта).

Завоз и вывоз грузов (контейнеров) автотранспортом необходимо осуществлять с предприятий в «сухой порт» (рис. 2), где осуществляется таможенное оформление, затем доставка груза на борт судна и обратно на территорию терминала осуществляется железнодорожным транспортом.

Тыювой терминал

Предприятие N. X -----\

11редпримтме Морской порт

Предприятие / 4 у /

Городская кастройка^ —..___..—

■-- -

-► Существующая система завоза-вывоза грузов автотранспортом

Система завоза-вывоза грузов автотранспортом при наличии «сухого порта»

Рисунок 2 - Возможные варианты организации движения автотранспорта

Груженые автомобили следуют с предприятий на терминал и обратно по объездным автомагистралям, минуя загруженные дороги города, не разрушая городскую дорожную инфраструктуру и не создавая «пробок», тем самым уменьшая аварийность на дорогах. Это позволит значительно снизить транспортные нагрузки на местные дороги и улучшить экологическую ситуацию за счет сокращения доступа большегрузного транспорта в города.

Применение логистики на уровне «терминал - припортовая станция - порт» позволяет решить следующие вопросы: обеспечение постоянного совместного управления планом формирования поездов и оптимизация подхода вагонов на припортовую станцию; обеспечение соответствия «пиковых» суточных мощностей грузо- и вагонопотока возможностям порта и припортовой станции; высвобождение площадей терминалов морского порта и вынесение операций с грузами в «сухие порты»; исключение сверхнормативных простоев вагонов на припортовой станции и в морском порту; организация перевозок в системе магистрально-фидерного сообщения.

Во второй главе «Имитационное моделирование работы припортовой железнодорожной станции» произведено обоснование математического аппарата для моделирования работы железнодорожной станции во взаимодействии с портом, дана характеристика объекта моделирования, представлены результаты моделирования и произведен их анализ, также дана классификация моделей систем и имитационных моделей. В работе обосновано, что для системы «станция - порт» необходимо использовать дискретно-событийное имитационное моделирование, модель должна являться непрерывной и динамической.

Во Владивостокском транспортном узле опорной станцией является Владивосток, которая обслуживает крупнейший порт Приморья - ОАО «Владивостокский морской торговый порт» (ОАО «ВМТП»). Грузооборот порта Владивосток в 2013 году составил 5,8 млн. тонн. На территории ОАО «ВМТП» находится ООО «Владивостокский контейнерный терминал» (ВКТ). Контейнеро-оборот за 2013 год составил 476758 ТЕи (рис. 3).

1500

§"м 1000 « н

£ "

С 3 500 2. *

о

......7.7.1......... ---, 1002 303

338 456 477 593

Год

2010

2012

2013

2014

2016

2018

2020

Рисунок 3 - Контейнеропоток ВКТ

К 2020 году пропускную способность причалов ОАО «ВМТП» планируется увеличить до 10 млн. тонн, а перевалку контейнеров в порту к 2016 году до 770 тыс. ТЕ и.

В диссертационной работе выполнено исследование, которое позволило выявить зависимость между рабочим парком припортовой станции и объёмом переработки грузов в морском порту (рис. 4).

Рисунок 4 - Зависимость среднесуточного рабочего парка от среднесуточной переработки вагонов на станции Владивосток

При определенной величине рабочего парка объём переработки грузов в порту стабилизируется, после чего начинает снижаться. Это связано с заполнением путей станции вагонами, что ограничивает её возможности по формированию подач на грузовые фронты порта и своевременной уборке обработанных вагонов. Выявлены максимальные значения величин рабочего парка припортовой станции Владивосток, превышение которых не позволяет станции функционировать в нормальном режиме. Из графика видно, что при рабочем парке свыше 800 вагонов переработка вагонов на припортовой станции падает (отметка около 420 вагонов), уменьшается погрузка и выгрузка вагонов в системе «станция -порт».

С целью установления соответствия параметров работы железнодорожной станции и порта (перерабатывающая способность, время нахождения вагонов на станции с расчленением по операциям, полная загрузка устройств терминала порта, железнодорожных путей) при увеличении прибывающего вагонопотока, в диссертационной работе разработана имитационная модель работы системы «станция - порт».

Технология описывается на уровне операций (прием поезда, расформирование состава, подача вагонов, выгрузка вагонов и т.д.), вагоны перемещаются от

блока к блоку (из парка приема в сортировочный парк и т.д.), каждый из которых можно рассматривать как отдельную подпрограмму (рис. 5).

I,---------► 12---------^--------» 1а-------->

Прибытие посала

^приб ♦ Н—| Перестановка Полача и Уборка Перестановка ►Ж—*-© - Сортировочный

•у — ^под; Л

Парк Сортировочный Пути Парк отправления

приема парк порта парк

Отправление поезда

Рисунок 5 - Функциональная схема системы «станция - порт»

Особенность разработанной модели заключается в том, что она позволяет смоделировать работу припортовой станции в реальных условиях применительно к данному исследованию, учесть все временные параметры нахождения вагонов в системе «станция - порт», а также технологические времена и сверхнормативный простой вагонов. На основе имитационной модели в диссертации разработан программный комплекс, который включает следующие вкладки:

1. «Настройка входящего потока»

2. «Моделирование»

3. «Загрузка пути»

4. «Использование каждого пути»

В диссертации смоделированы и графически представлены различные варианты работы системы «станция - порт». Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты моделирования работы системы «станция - порт»

Варианты работы системы «станция-порт» Результаты моделирования

Модель работы станции в существующих условиях Система «станция-порт» справляется с поступающим вагоно-потоком, максимальный рабочий парк станции составляет 320 вагонов к концу третьих сугок.

Модель работы станции в условиях увеличения прибывающего вагонопотока. Система «станция-порт» не справляются с поступающим ва-гонопотоком, рабочий парк станции Владивосток достигает 600 вагонов и станция уже не может функционировать в нормальном режиме. При поступлении шести поездов в сутки система «станция-порт» будет парализована уже на третьи сутки.

Модель работы станции в условиях передачи части вагононотока на терминал «сухой порт» Максимальный рабочий парк станции составляет 220 вагонов, станция принимает в два раза больше поездов, чем в настоящее время Припортовая станция имеет запас пропускной способности на увеличение вагонопотока.

Припортовая станция Владивосток в условиях увеличения количества прибывающих поездов с четырех в настоящее время до шести в перспективе при существующей технологии работы не сможет функционировать в нормальном режиме и обслуживать причалы морского порта своевременно. В этих условиях для эффективности взаимодействия морского и железнодорожного транспорта в транспортном узле необходимо создать «сухой порт» с внедрением магист-рапьно-фидерной организации движения поездов.

В третьей главе «Разработка технико-технологических параметров терминала «сухой порт» разработаны методологические принципы выбора места размещения «сухого порта» для обслуживания транспортного узла, рассмотрены структурно-планировочные решения терминала, а также разработана методика решения задачи по передаче тыловому терминалу части грузопотока морского порта.

В диссертации определены факторы, влияющие на выбор места размещения «сухого порта» в транспортном узле:

1. Внутренние - это факторы, оказывающие влияние на выбор места размещения железнодорожного порта изнутри, это могут быть личные предпочтения руководства проекта, инвесторов, заказчиков, способные оказать регулирующее воздействие на окончательное принятие решения.

2. Внешние - это факторы, которые не зависят от рассматриваемого варианта размещения железнодорожного порта. Внешние факторы представляют собой совокупность различных критериев, влияющих на принятие решения о выборе места его размещения. В диссертационной работе все внешние факторы систематизированы, разделены на четыре основные группы (инфраструктурные; государственные; экономические; природные) и детально рассмотрены.

Наиболее рациональный вариант размещения «сухого порта» выбирается с помощью эвристических методов. На удаленность тылового терминала от морского порта влияет время доставки груза Т с терминала в порт и обратно, которое в свою очередь зависит от скорости движения транспортных средств v

()в.1пр

и расстояния перевозки £ ^. Транспортные расходы Г по доставке грузов с

терминала в порт зависят от расстояния перевозки и объемов перевозимого грузопотока N , а также от транспортного тарифа на определенном виде транс-

шах V I 1-2-3

•/1 «■ гр 1-2-3 тр

I!

"1-2-3 ' дв. тр Л" I о г, — II

В зависимости от вышеперечисленных факторов возможны следующие варианты расположения «сухого порта» (рис. 6):

Рисунок 6 - Схема возможного расположения «сухого порта»

ь +ь +/.

тах 1 2 3 гпш 1 3

(8)

(9)

При выборе местоположения «сухого порта» непосредственно за пределами городской застройки необходимо наличие свободных территорий для его размещения, а также железнодорожной станции со свободной прилегающей территорией для укладки дополнительных железнодорожных путей. В противном случае необходимо рассматривать другие варианты расположения «сухого порта», стремясь к минимизации ¿^

При магистрально-фидерной технологии движения поездов на железнодорожную станцию, обслуживающую «сухой порт», прибывают поезда для расформирования и подачи на пути терминала под грузовые операции. На терминале «сухой порт» происходит сборка групп вагонов для формирования фидерного поезда в адрес конкретных причалов морского порта. Фидерный поезд проследует припортовую станцию транзитом. Груженые вагоны из морского порта в составе фидерного поезда доставляются по внутреннему таможенному транзиту на таможенный терминал в «сухом порту». После выполнения таможенных операций, груз (контейнер) вывозится с терминала получателю в вагонах магистрального поезда или автотранспортом. На рисунке 7 приведены варианты транспортных схем подвода грузов в морской порт.

Каждый временной параметр С* 1 .12. включает несколько составляю-

щих, поэтому в диссертационной работе детально анализируется движение вагонов при поступлении магистрального поезда в систему «станция - порт» и движение вагонов с фидерным поездом с помощью карты потока создания ценности.

^ Магистральная ' ц '

г | Фидерная система ,

система движения 1 г . Л I

I \ * \ движения поездов .

поездов ' \ 1

| I

| ь/ I

! ь ь 1

Существующая система движения поездов |

Рисунок 7 - Варианты транспортных схем подвода грузов в морской порт: 1 - железнодорожная станция; 2 — железнодорожная станция, обслуживающая терминал; 3 - терминал «сухой порт»; 4 - припортовая станция; 5 - морской порт

Установлено, что при движении магистрального поезда из девяти операций с вагонами, три являются проблемными, приводящими к затору припортовой станции и параличу системы «станция - порт» (расформирование и накопление на подачу, накопление состава на отправление, нахождение вагонов в ожидании грузовых операций на причалах порта). При работе фидерного поезда в транспортном узле, элементы, приводящие к потерям времени, исключаются за счет подвода вагонов с грузом под конкретное судно для перегрузки по «прямому варианту».

Таможенное оформление контейнера в полном объеме в порту является одним из наиболее трудоемких, затратных и сдерживающих факторов. В случае переноса всех процедур по осуществлению таможенного оформления грузов в контейнерах на специализированные таможенные комплексы в «сухом порту», пропускная способность портов увеличится. Разработана методика выбора варианта размещения «сухого порта», которая представлена в виде алгоритма (рис. 8).

Рисунок 8 - Укрупненный алгоритм выбора варианта места размещения терминала «сухой порт»

После выбора места расположения «сухого порта» решается вопрос о передаче части грузопотока морского порта на тыловой терминал. В диссертации разработана методика распределения грузопотока между морским и «сухим» портом. Укрупненный алгоритм определения грузопотока, передаваемого в «сухой порт» приведен на рис. 9.

Рисунок 9 - Укрупненный алгоритм определения грузопотока, передаваемого в «сухой порт»

Перспективной площадкой размещения «сухого порта» для обслуживания Владивостокского транспортного узла может служить свободная территория около п. Новый, в сорока километрах от города Владивосток. На основании расчётов установлено, что приоритетными грузами для передачи в «сухой порт» являются: контейнерные грузы; средства транспорта; тарно-штучные грузы; навалочный груз - кокс. Для переработки в порту остаются металл, топливные грузы и зерно.

В четвертой главе «Информационно-правовые аспекты в деятельности «сухих портов» рассмотрены вопросы информационного, правового и таможенного регулирования деятельности терминала «сухой порт».

На основе Приказа ФТС России № 510 от 18 марта 2010 года, который регламентирует порядок использования технологии «сухого порта», в диссертации разработана схема взаимодействия таможенных органов с участниками транспортного рынка при наличии тылового терминала.

Одним из основных вопрос организации «сухих портов» является вопрос нормативно-правового регулирования деятельности терминалов. Функционирование «сухих портов» связано с существованием широкого спектра правоотношений, возникающих между различными субъектами транспортного бизнеса - морской порт, железнодорожная станция, тыловой терминал, таможенные органы и т.д. В работе выявлены правовые ограничения, наличие которых не позволяет эффективно использовать «сухие порты» и предложены пути их решения (табл.3).

Таблица 3 - Нормативно-правовые ограничения при создании «сухих портов»

Существующие ограничения Решение

Отсутствует федеральный закон о смешанных перевозках Разработка и принятие соответствующего закона

Не разработаны Правила таможенного оформления грузов в специализированных центрах Утверждение Концепции и Правил таможенного контроля и таможенного оформления в специализированных центрах

Отсутствует координация работы транспортного узла при наличии «сухого порта» Организация единого центра управления транспортным узлом (терминальный оператор)

Не разработан механизм государственно-частного партнерства (ГЧП) Практическая реализация механизмов государственно-частного партнерства

Кроме того в четвертой главе рассмотрены вопросы функционирования системы «терминал - станция - порт» и разработана схема управления работой транспортного узла с использованием информационно-коммуникационных

технологий, а также методов координатного управления на основе спутниковых навигационных систем ГЛОИАСС/СРБ (рис. 10).

Водитель » Автотранспорт I

▼ ---Л —Пользователь

Логистический центр дороги

Дирекиия управления движением

Погрузочио-выгрузочное оборудование

Оператор морского порта Внутрипорт'овые машины

Контейнер

Партия груза

Вагон Локомотив

Отдел логистики терминала

Внутритерминальная техника

И н фор май нон пая служба таможенного терминала

Мониторинг потоков (видеонаблюдение)

- Информационный поток

Рисунок 10 - Схема взаимодействия информационных систем в транспортном узле

Применение системы спутникового мониторинга (на базе технологий ГЛО-НАСС/ОР8) позволяет осуществлять контроль состояния объектов транспортной инфраструктуры для целей оценки их технического состояния и контроля над своевременностью и качеством соответствующих мероприятий по обслуживанию и ремонту. Внедрение методов моделирования, прогнозирования и аналитической обработки информации обеспечат эффективное функционирование «сухого порта» в рамках интеллектуальной транспортной системы.

В пятой главе «Экономическая эффективность создания «сухого порта» дана экономическая оценка принятия решения о создании «сухого порта», определена структура инвестиций и доходы терминала, а также определен народнохозяйственный эффект от создания «сухого порта».

Эффективность создания «сухого порта» будет определяться соотношением затрат на дополнительное строительство и реконструкцию припортовой станции и железнодорожной станции, обслуживающей терминал 3™;"арт:

оприпортт. \ 'усух.порт жг> ' ж

Для развития припортовой станции необходимо учитывать затраты:

^прчпартст. _ г,' , г/- , у ,

.*>) **строит мм уч выс.пл пойраб.

(10)

где АГ^,,^ - затраты на новое строительство и реконструкцию объектов станции в целях наращивания пропускной способности; - затраты на выкуп или аренду земельных участков, а также подготовку земляного полотна под строительство дополнительной железнодорожной инфраструктуры; - затраты на высвобождение территории под застройку, включающих строительство или покупка квартир и домов для жильцов, строительство производственных и складских объектов промышленных предприятий, находящихся в зоне предполагаемого строительства; - затраты на подготовительные работы (демонтаж и транспортировку высвобождаемых средств).

Для развития железнодорожной инфраструктуры станции, обслуживающей терминал «сухой порт», необходимо учитывать затраты:

~ ¡тл/кщт + Л лай уч (12)

Затраты на выкуп земельного участка для развития припортовой станции будут выше, чем стоимость земельного участка под дополнительное строительство на станции, обслуживающей «сухой порт», так как стоимость земельного участка за городом значительно ниже стоимости муниципальной земли, в некоторых случаях территория под строительство расположена в центральной части города.

Кроме экономического эффекта в диссертации выявлены преимущества, которые получают все участники логистического процесса от функционирования «сухого порта» в транспортном узле.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Основные научные и практические результаты проведённого исследования, полученные в соответствие с поставленными в диссертации целью и задачами, а также выводы и предложения автора заключаются в следующем:

1. Произведен анализ и систематизация факторов, влияющих на перерабатывающую способность системы «станция - порт». При росте грузооборота и контейнеропотока увеличить перерабатывающую способность системы можно за счет создания «сухого порта» и внедрения магистрально-фидерной системы движения поездов, что позволит на основе целенаправленного подвода фидерных поездов в порт под конкретное судно для перевалки по «прямому варианту» минимизировать время нахождения вагонов с грузом в транспортном узле.

2. Установлена зависимость между рабочим парком припортовой станции и объёмом переработки грузов в морском порту. При определенной величине ра-

бочего парка объём переработки грузов в порту стабилизируется, после чего начинает снижаться. Это связано с заполнением путей станции вагонами, что ограничивает её возможности с точки зрения формирования подач на грузовые фронты порта, а также своевременной уборки обработанных вагонов.

3. Разработана имитационная модель работы припортовой станции при изменении параметров поступающего вагонопотока. Приведено описание формальной модели, выделены ее основные элементы. На основе имитационной модели разработан программный комплекс определения максимальной перерабатывающей способности системы «станция - порт» при приеме разных грузов. Работоспособность модели проверена на конкретных статистических данных, полученных из анализа реальных условий работы станции Владивосток.

4. Выявлены факторы и их взаимосвязь, влияющие на распределение грузопотока между «сухим» и морским портом. Разработана методика распределения грузопотока между морским портом и тыловым терминалом. При принятии решения о передаче части грузопотока «сухому порту» необходимо учитывать перспективную структуру и объем грузопотока, стремиться оптимизировать и ускорить процесс обработки грузов, создать рациональную систему складских и перерабатывающих мощностей для хранения грузов. Для Владивостокского транспортного узла приоритетными грузами для передачи на «сухой порт» являются: контейнерные грузы; средства транспорта; тарно-штучные грузы; кокс.

5. Определены и систематизированы принципы, влияющие на размещение «сухих портов» для обслуживания транспортного узла. Предложен укрупненный алгоритм выбора места расположения тылового терминала. При выборе места размещения «сухого порта» необходимо минимизировать расстояние от терминала до порта, так как это влияет на время и стоимость доставки груза с терминала в порт и обратно.

6. Разработаны требования к инфраструктуре «сухих портов» и рассмотрены вопросы информационного, правового и таможенного обеспечения деятельности тыловых терминалов в современных условиях. Определены факторы, влияющие на структурно-планировочные решения терминала, а также выявлены нормативно-правовые ограничения создания «сухих портов». Предложено создание на базе «сухого порта» единого центра управления транспортным процессом в рамках интеллектуальной транспортной системы.

7. Определены основные затраты для развития железнодорожной инфраструктуры припортовой станции и станции, обслуживающей «сухой порт». Представлено математическое описание экономической эффективность созда-

ния «сухого порта» для обслуживания транспортного узла. Проект предлагается создавать на базе частно-государственного партнерства.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ опубликованы в 27 работах, в том числе: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Король, Р. Г. Имитационное моделирование работы припортовой железнодорожной станции с вероятностно-статистическим подходом к изменению параметров поступающего вагонопотока [Текст] / Р. Г. Король, А. С. Балалаев // Транспорт Урала. - 2014. - №3 (42). - С. 53-58.

2. Король, Р. Г. Технология функционирования Владивостокского транспортного узла при наличии мультимодального терминала «сухой порт» [Текст] / Р. Г. Король, А. С. Балалаев // Вестник Государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. - 2014. — №5. - С. 92-101.

3. Король, Р. Г. Технологические аспекты функционирования «сухих портов» [Текст] / Р. Г. Король, А. С. Балалаев // Вестник ТОГУ. - 2014. - №3 (34). -С.123-126.

4. Балалаев, А. С. Особенности формирования транспортао-логистических кластеров [Текст] / А. С. Балалаев, Р. Г. Король, А. Ф. Серенко // Ученые записки КнАГТУ. - 2014. - №3-2 (19). - С. 90-95.

5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Король, Р. Г. Программа имитационного моделирования работы припортовой железнодорожной станции с вероятностно-статистическим подходом к изменению параметров поступающего вагонопотока / Р. Г. Король, П. В. Даниленко // Федеральная служба по интеллектуальной собственности. - 2014. - № 2014613827.

Публикации в материалах международных конференций:

6. Король, Р. Г. К вопросу развития Владивостокского транспортного узла [Текст] // Проблемы транспорта Дальнего Востока. Пленарные доклады восьмой международной научно-практической конференции. - Владивосток: ДВО Российской Академии транспорта, 2011. - С. 66-68.

7. Король, Р. Г. Необходимость создания и требования к выбору места размещения железнодорожного порта [Текст] / Р. Г. Король, А. С. Балалаев // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: Материалы V международной научно-практической конференции. - Иркутск: ИрГУПС, 2014. - С. 104-109.

8. Король, Р. Г. Основные вопросы организации «сухого порта» в транспортном узле [Текст] // Труды X международной научно-практической конференции «Trans-Mech-Art-Chem». - М.: МГУПС, 2014. - С. Vil 1-VI12.

9. Король, Р. Г. Технологическое обоснование создания «сухого порта» в транспортном узле [Текст] // Современные аспекты транспортной логистики: сборник трудов международной научно-практической конференции. - Хабаровск: ДВГУПС, 2014. - С. 109-118.

Публикации в других изданиях:

10. Король, Р. Г. Понятие и особенности функционирования логистического терминала «сухой порт» [Текст] // Наука и образование транспорту: материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Самара : СамГУПС, 2010.-С. 28-30.

11. Король, Р. Г. Создание тылового терминала «сухого порта» с внедрением магистрально-фидерной технологии движения поездов [Текст] // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2011». - Ростов на Дону: РГУПС, 2011.-Часть 1.-С. 193-196.

12. Король, Р. Г. Эффективность функционирования транспортного узла при наличии тылового терминала «сухого порта» [Текст] II Экономические аспекты логистики и качества работы железнодорожного транспорта: Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Омск: ОмГУПС, 2013. - С. 34-37.

Король Роман Григорьевич

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА В ТРАНСПОРТНОМ УЗЛЕ ПРИ НАЛИЧИИ ТЕРМИНАЛА «СУХОЙ ПОРТ» (НА ПРИМЕРЕ ВЛАДИВОСТОКСКОГО ТРАНСПОРТНОГО УЗЛА)

05.22.01 -Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати t СЧ, ZÜJS£ Формат 60x90 1/16

Объем 1.5 п л. Тираж 80 экз.

I, ул. Образцова, л. 9, стр. 9, УЦП ГИ МИИТ

2012476850

2012476850