Логистикоориентированная организация местной работы на припортовой дороге в условиях роста экспортных перевозок
На правах рукописи
Чеботарева Евгения Андреевна
ЛОГИСТИКООРИЕНТИРОВАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
МЕСТНОЙ РАБОТЫ НА ПРИПОРТОВОЙ ДОРОГЕ
В УСЛОВИЯХ РОСТА ЭКСПОРТНЫХ ПЕРЕВОЗОК
| Специальность: 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
Ростов-на-Дону
2008
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)».
| Научный руководитель – | кандидат технический наук, профессор Виктор Николаевич Зубков |
| Официальные оппоненты – | доктор технических наук Петров Михаил Борисович доктор экономических наук, кандидат технических наук, профессор Куренков Петр Владимирович | |
| Ведущее предприятие – | ОАО «Научно-исследовательский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (ОАО «НИИАС») | |
Защита состоится « 3 » июля 2008 г. в 14.00 час. в конференц-зале РГУПС на заседании диссертационного совета Д 218.010.01 при Ростовском государственном университете путей сообщения (344038, г. Ростов-на-Дону, пл. им. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан « 2 » июня 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 218.010.01
доктор технических наук, профессор В.А. Соломин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы.
Стратегические интересы Российской Федерации в условиях формирования новой модели экономического развития связаны с увеличением экспортного потенциала и гармонизацией структуры экспорта. Значительную роль в этих процессах на Юге России играет Северо-Кавказская железная дорога (СКжд) – филиал ОАО «РЖД», где наблюдается устойчивая тенденция роста объемов экспортных перевозок.
Особенности функционирования СКжд (большой объем местной работы, включая значительную долю экспортно-импортных перевозок, организуемых во взаимодействии с другими видами транспорта, и, в первую очередь, с морским) требуют не только использования типовых технологических решений по организации транспортного производства, но и разработки гибких технологий, учитывающих специфику работы дороги. Особенно пристального внимания в настоящее время заслуживают вопросы:
- формирования системы управления местными и интермодальными перевозками по всей логистической цепочке от мест зарождения груза до его погашения;
- внедрения новых логистических технологий управления грузовыми перевозками на полигонах припортовых дорог;
- разработки методов математического моделирования перевозочного процесса, позволяющих оптимизировать процессы и процедуры принятия решений;
- создания единого информационного пространства как неотъемлемой части единого технологического процесса работы дороги и порта;
- подготовки кадрового потенциала, способного реализовать новые технологии в соответствии с требованиями ОАО «РЖД».
В условиях роста экспортных грузопотоков появилась необходимость изменения всей технологической схемы организации работы припортовых станций и подходов к ним с перевалочными грузами. Если ранее они были ориентированы, в основном, на импорт, то теперь потребовалось обеспечить экспортные перевозки с диаметрально противоположными задачами. Основное внимание диспетчерского аппарата уделено своевременному подводу грузопотоков к крупным потребителям (портам), при этом зачастую не учитывается важность рациональной организации перевозок в местном сообщении. В этих условиях разработка новых логистикоориентированых моделей и алгоритмов доставки грузов к различным категориям потребителей является основным направлением совершенствования местной работы на полигонах припортовых дорог.
Большой вклад в разработку теории организации местной работы, развитие диспетчерской системы управления и логистикоориентированных технологий перевозочного процесса, повышение уровня взаимодействия различных видов транспорта, транспортного обслуживания и информационного обеспечения внесли исследования, выполненные учеными В.М. Акулиничевым, А.А. Абрамовым, В.И. Апатцевым, А.Ф. Бородиным, К.А. Бернгардом, В.А. Буяновым, Е.В. Голубевой, И.А. Гильденгорном, Г.М. Грошевым, П.С. Грунтовым, С.Ю. Елисеевым, В.Н. Зубковым, В.Н. Иванченко, Н.Д. Иловайским, О.С. Кирьяновой, А.Ф. Котляренко, Ф.П. Кочневым, В.А. Кудрявцевым, Н.Н. Кулагиным, П.В. Куренковым, Д.Ю. Левиным, Д.А. Ломашем, Э.А. Мамаевым, Н.Н. Мусиенко, В.М. Николашиным, А.Т. Осмининым, В.А. Персиановым, Н.В. Правдиным, Е.В. Прилепиным, Н.А. Сапуновым, А.А. Смеховым, Е.А. Сотниковым, И.Б. Сотниковым, Э.Ю. Тимохиным, Е.М. Тишкиным, Л.П. Тулуповым, А.К. Угрюмовым, Е.М. Ульяницким, В.А. Шаровым и др.
Однако в научной литературе рассмотрение проблем экспорта российских грузов и местной работы на дорогах ведется разрозненно и без учета важности каждой из составляющих на общий результат деятельности транспорта. Поэтому рассмотрение проблемы оптимизации перевозочного процесса на припортовых дорогах в этих двух направлениях делает актуальной тему данной диссертационной работы.
Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертации является совершенствование системы управления и организации местной работы на припортовой дороге в условиях концентрации диспетчерского руководства на дорожном уровне и увеличения объемов экспортных перевозок.
В соответствии с поставленной целью в процессе исследования решаются следующие теоретические и практические задачи:
- развитие системы управления местной работой на припортовой дороге в условиях концентрации диспетчерского аппарата;
- совершенствование системы планирования и организации транспортного производства в районах местной работы (РМР);
- совершенствование системы планирования и организации отгрузки и подвода судовых партий к транспортному узлу на основе применения современных информационных технологий и логистических принципов;
- разработка инструментария и модельного аппарата принятия решения для диспетчерского аппарата логистических подразделений дорог;
- отработка технологии согласованной доставки грузов к различным категориям потребителей на небольших полигонах, что соответствует внутридорожным перевозкам, с дальнейшим развитием логистических технологий на полигонах большой протяженности.
Объектом исследования являются система управления и процесс организации местной работы на припортовой дороге, включая районы местной работы и транспортные узлы.
Предметом исследования является механизм выработки принятия эффективного решения по организации местной работы на полигоне припортовой дороги с учетом принципов логистики.
Методологической и теоретической основой диссертационного исследования явились нормативные документы, регламентирующие работу станций, дороги, научные труды отечественных и зарубежных ученых и специалистов по управлению перевозочным процессом.
Для решения теоретических проблем и практических задач используются методы теории системного анализа, теории вероятностей и статистики, сетевого, календарного планирования и динамического программирования.
Основные научные результаты и положения, выносимые на защиту.
- Методика оценки различных вариантов структуры управления местной работой на дороге.
- Принципы и алгоритмы планирования перевозок на припортовой дороге при переходе от традиционных систем управления производственным процессом на транспорте «толкающего типа» к системам «тянущего типа».
- Развитие системы оперативного планирования и технологических алгоритмов деятельности диспетчерского аппарата при организации транспортного производства в районах местной работы (РМР) и управлении доставкой экспортных грузов на припортовые станции.
- Модели и алгоритмы заблаговременного планирования отгрузки и подвода судовых партий к транспортным узлам при ограниченных складских мощностях.
- Развитие принципов построения тренажерных комплексов для проведения научных экспериментов, подготовки оперативного персонала Центров управления местной работой (ЦУМР) и Логистических центров (ЛЦ).
Научная новизна заключается в том, что автором:
- разработана структура управления местной работой, предусматривающая перевод диспетчерского аппарата Центров управления местной работой (ЦУМР) в Дорожный центр управления перевозками (ДЦУП), позволяющая повысить качество подвода грузопотоков к различным категориям потребителей дороги;
- разработана методика экономической оценки различных вариантов структуры управления местной работой на дороге;
- предложена формальная модель оптимизации отгрузки и подвода судовой партии к транспортному узлу, учитывающая минимизацию суммарных эксплуатационных потерь дороги и порта;
- разработан эвристический алгоритм календарного планирования работ специального типа для выбора рационального решения по планированию отгрузки и подвода экспортных вагонопотоков на припортовые станции с целью обеспечения непрерывного процесса перевалки грузов в транспортном узле;
- разработаны функциональный состав, алгоритмы работы «Программно-аппаратного комплекса моделирования местной работы» и «Автоматизированной системы планирования отгрузки и подвода судовых партий по прямому варианту на полигоне припортовой дороги».
Практическая ценность диссертации состоит в разработке методологических выводов, практических рекомендаций по внедрению новых технологий местной работы, направленных на повышение доходности в отрасли и снижение эксплуатационных затрат припортовых дорог.
Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных результатов подтверждена строгостью теоретического обоснования и проведением экспериментов на модельных объектах на транспорте.
Апробация и внедрение результатов исследования. Научные результаты докладывались и получили одобрение на Всероссийских научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава «Транспорт – 2006», «Транспорт – 2007», семинарах кафедры «Управление эксплуатационной работы», международных научно-практических конференциях «Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня научных исследований» (Москва, 2006), «Актуальные задачи развития железнодорожного транспорта» (Гомель, 2006), «ТелекомТранс – 2007» (Сочи, 2007).
Внедрение результатов исследования в технологию организации и управления местной работой осуществлено на полигоне СКжд. Материалы диссертации использовались при разработке программных комплексов «Программно-аппаратный комплекс моделирования местной работы» и «Автоматизированная система планирования отгрузки и подвода судовых партий по прямому варианту на полигоне припортовой дороги», акты о внедрении которых приведены в диссертации.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 18 печатных работах общим объемом 17,2 п.л., из них лично автору принадлежат 6,4 п.л., в том числе 5 публикаций в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, 11 приложений. Она содержит 184 стр. основного текста, 70 рисунков, 17 таблиц, приложений на 47 страницах.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснованы актуальность темы диссертационного исследования, сформулированы цель и задачи исследования, определены объект, предмет и методы исследования, отмечены элементы научной новизны, показаны теоретическая и практическая значимость работы, приведены данные о публикациях по теме.
В первой главе «Проблемы организации местной работы на припортовых дорогах» представлено состояние теории развития моделей организации местной работы, произведен обзор системы управления и организации местной работы на полигонах припортовых дорог.
В последнее десятилетие на СКжд изменились характер и условия работы. Дорога, выполнявшая до 60 % транзитной работы, превратилась практически в погрузочно-выгрузочную. Местный груз на дороге складывается из двух составляющих: на экспорт и в адрес предприятий Южного региона (рис. 1.)
 |  |  | |||
 | среднесуточная доля выгрузки вагонов на предприятиях Южного региона |  | доля экспортной выгрузки | ||
Рис. 1. Распределение выгрузки по дороге, обслуживающей
порты Черноморско-Азовского бассейна и предприятия Южного региона
В условиях роста объемов экспортных перевозок перевалочные комплексы Южного региона России перестали справляться с поступающим количеством груза. Возникли простои подвижного состава, что потребовало повышения уровня взаимодействия в работе припортовых дорог и обслуживаемых ими портов. Первым этапом при решении данной проблемы стало создание Логистического центра дороги и разработка системы сменно-суточного планирования выгрузки и подвода экспортных грузопотоков совместно с ДЦУП, логистическими группами (ЛГ) транспортных узлов и другими участниками перевозочного процесса. Вторым этапом стало развитие логистических технологий согласованной доставки грузов от станций погрузки до станций выгрузки или перегрузки на другой вид транспорта. Примером организации перевозки по логистической цепочке «грузоотправитель – заявка/отправка – вагон – судовая партия – порт» на СКжд является технология подвода и перевалки грузов по прямому варианту «вагон – борт судна», предусматривающая своевременную погрузку и накопление судовой партии на полигоне дороги с дальнейшим подводом вагонов к порту. Однако анализ погрузки и дислокации грузов для конкретных судовых партий показывает, что нет ритмичной системы подвода вагонов и судов в Южные порты. Это приводит к тому, что увеличивается число «брошенных поездов» в связи с использованием их в качестве «склада на колесах» без должной компенсации потерь дороги. Для эффективной работы ЛЦ требуется разработка инструментария и модельного аппарата принятия решения при планировании отгрузки и подвода экспортных грузов в порты, развитие правовой базы, регламентирующей экономическую ответственность субъектов транспортного рынка.
Однако экспортные перевозки составляют 53,8 % от общего объема местного груза дороги, а с остальными местными вагонами нет четкой системы в работе. Организация транспортного обслуживания предприятий Южного региона предусматривает трехуровневую систему управления местной работой ДЦУП – ЦУМР – станции. При такой структуре управления ЦУМРы отделений планируют грузовую работу и развоз местного груза, а реализуют такие планы ДЦУП, исходя из сложившейся поездной обстановки на участках, из-за чего допускаются корректировки планов поездной и грузовой работы, несогласованность действий диспетчеров ДЦУП и ЦУМР.
В связи с этим требуется разработать модель эксплуатационной деятельности припортовой дороги и, прежде всего, местной работы с грузами в адрес станций Южного региона, обеспечивающей сокращение эксплуатационных затрат при соблюдении условий своевременной и надежной доставки грузов.
Во второй главе «Развитие системы управления местной работой на припортовой дороге» разработаны направления совершенствования структуры управления местной работой на дороге в условиях концентрации диспетчерского аппарата на дорожном уровне, приведены основные положения по вопросам подготовки кадрового потенциала, способного реализовать новые технологии в соответствии с требованиями ОАО «РЖД».
С целью обеспечения эффективной работы транспорта предлагается адаптировать структуру управления местной работой дороги к изменяющейся обстановке путем оценки и определения рационального числа уровней управления, отношений и связей между ними, корректировки состава и определения мест размещения органов управления для обеспечения процессов устойчивости и оперативности. Для формирования альтернативных вариантов новой структуры управления местной работой предлагается использование методов «мозгового штурма» и логического поиска. Выполненные исследования на дорогах Южного региона с помощью указанных методов позволили предложить различные варианты двухуровневых и трехуровневых структур управления местной работой.
Экономическая оценка различных вариантов управления местной работой производится по формуле:
, руб., (1)
| где | Э1 | – | экономия фонда оплаты труда, полученная от сокращения излишнего персонала на подразделениях дороги, включая отчисления на социальные нужды; |
| Э2 | – | экономия от уменьшения коэффициента порожнего пробега; | |
| Э3 | – | экономия за счет снижения количества штрафов; | |
| Э4 | – | экономия капитальных вложений от уменьшения рабочего парка грузовых вагонов; | |
| Э5 | – | экономия за счет улучшения качества регулировки порожних вагонов, что обеспечивает увеличение объемов перевозок. |
Расчеты показали, что наиболее эффективным вариантом является создание двухуровневой структуры управления местной работой «ДЦУП – линейная станция», при которой общая экономия эксплуатационных расходов по сравнению с трехуровневыми структурами управления может достигать 60 млн руб. в год. Переход к более экономичному варианту управления поездной и местной работой должен осуществляться эволюционно, требует совершенствования информационных технологий, средств связи и рационального перераспределения функций управления.
Для оценки возможности перераспределения функций между уровнями управления был проведен сравнительный анализ загрузки диспетчерского аппарата. При существующей трехуровневой структуре коэффициент загрузки ДНЦ на некоторых участках 
> 90 %, при этом на планирование и организацию местной работы приходится менее 20 %. Коэффициент загрузки диспетчеров по распределению вагонного парка районов управления (ДНЦВ) достигает 80 %, при этом около 20 % рабочего времени уходит на отчеты вышестоящему руководству. Коэффициент загрузки диспетчеров по местной работе (ДНЦМ) для всех отделений дороги менее 70 %, при этом функции ДНЦВ и ДНЦМ зачастую дублируются. Таким образом, при существующей структуре управления местной работой наблюдается высокая загрузка диспетчеров дорожного уровня.
С целью повышения координации между уровнями управления, снижения загрузки диспетчерского аппарата и улучшения организации местной работы для ряда отделений дорог, например, Ростовского отделения СКЖД, предлагается поэтапно развивать управление местной работой на дорожном уровне, поскольку поездная и местная работа являются звеньями единой цепи. Ее разрыв на две составляющие и приводит к издержкам в эксплуатационной работе, дублированию исходных данных, а также исключает возможность создания единой и эффективной автоматизированной системы. Предложены два этапа развития системы управления местной работы на дорогах:
- территориальное размещение диспетчерского аппарата ЦУМР в ДЦУП без изменения правовых статусов ДЦУП, ЦУМР с последующей корректировкой технологии местной работы для улучшения координации между уровнями управления;
- территориальное размещение диспетчерского аппарата ЦУМР в ДЦУП с переходом к двухуровневой безотделенческой структуре управления местной работой.
Предлагаемая структура управления местной работой при взаимодействии ЛЦ, ДЦУП и ЦУМР приведена на рис. 2.
Рис. 2. Предлагаемая структура управления местной работой
при взаимодействии ЛЦ, ДЦУП и ЦУМР
При такой структуре управления логистическое управление грузопотоками по цепочке «грузоотправитель – груз – заявка/отправка – вагон – судовая партия – порт – причал/склад – судно» обеспечивается ЛЦ, а управление по цепочке «грузоотправитель – груз – заявка/отправка – вагон – грузополучатель – грузовой фронт предприятий» – диспетчерами ЦУМР.
В третьей главе «Совершенствование оперативного планирования и организации транспортного производства в районах местной работы» выполнены исследования технологии развоза местного груза в РМР и разработаны технологические алгоритмы и принципы оперативного планирования местной работы на дорогах.
Логистикоориентированная организация местной работы на дороге предполагает планирование доставки грузов, начиная от грузополучателя, т.е. исходя из его фактической потребности по количеству и качеству груза, и далее до грузоотправителя. Это соответствует системе управления производственным процессом «тянущего» типа, при которой каждый последующий технологический участок вытягивает из предыдущего только нужное количество вагонов для конкретного потребителя и в нужное время. Для оценки доставки грузов в РМР по принципу логистики «точно в срок» выполнены исследования технологии развоза и сбора вагонов в РМР. Анализ работы местных поездов по участкам СКжд, проведенный в 2006 году, показал, что около 40 % ниток развоза местного груза, заложенных в нормативном графике, не выполняются. Моменты отправления местных поездов с базовых станций (БС) на участках распределяются равномерно с незначительными колебаниями в утренние и вечерние периоды суток (рис. 3).
Рис. 3. Распределение моментов отправления местных поездов с БС
Низкая надежность выполнения твердых ниток расписания движения местных поездов вызывает сложности в определении технологических сроков продвижения грузов в РМР, что затрудняет планирование отгрузки и подвода грузов к различным потребителям, в том числе и на припортовые станции. С целью учета колебаний поступления местного вагонопототка на БС предлагается использовать совмещенный вариантный график движения местных поездов. Назначение моментов отправления местных поездов с БС производить исходя из высокой вероятности занятия нитки графика местным поездом за отчетный период, при низкой вероятности – исходя из экспертной оценки специалистов.
С учетом новых технологических требований, разграничения ответственности между уровнями управления и используемого информационного обеспечения были развиты технологические алгоритмы деятельности диспетчерского аппарата ЦУМРа. Например, при планировании транспортного производства в РМР диспетчерский аппарат ЦУМРов должен на основе постоянного учета наличия вагонов с грузами на станциях погрузки и выгрузки, прогноза подхода вагонов с грузами к базовым станциям разрабатывать планы составообразования и развоза местного груза с них на опорные и прикрепленные станции (рис. 4).
Рис. 4. Алгоритм планирования составообразования и развоза местного груза
Апробация новой технологии (проверка реализуемости технологических алгоритмов работы, сравнение альтернативных вариантов развоза местного груза) произведена на основе моделирования развоза местного груза в РМР. Разработан «Программно-аппаратный комплекс моделирования местной работы (ПАКМР)», позволяющий проводить эксперименты при решении задач планирования местной работы. Для моделирования развоза местного груза в пределах района управления используются модули: «Редактор натурных листов», «Базовая станция», «Опорная станция», «Прикрепленные станции» (рис. 5).
Рис. 5. Структурная схема взаимодействия модулей
программного комплекса
Разработанный программный комплекс позволяет:
- поддерживать прогнозный режим прибытия местных вагонов на БС, станции назначения и подъездные пути по мере продвижения их к месту назначения;
- рассчитывать детальный план подборки вагонов на БС по станциям РМР с учетом положения на грузовых фронтах и конфигурации подъездных путей на базе комбинаторного метода, обеспечивающего наименьшее число маневровых передвижений и сокращение эксплуатационных затрат;
- заблаговременно проводить расчеты сменного задания на развоз местного груза, очередности обслуживания станций в РМР при использовании метода сетевого планирования;
- отображать динамику исполняемой работы и происходящих процессов по обработке местных вагонов;
- отражать специфику взаимодействия различных уровней управления (ДЦУП – ЦУМР – станция) и служб, обеспечивающих местную работу;
- получать практические навыки и умения планирования и организации местной работы, ускоряющие адаптацию специалиста на производстве.
В четвертой главе «Логистикоориентированные модели и алгоритмы оперативного управления доставкой экспортных грузов на припортовые станции» исследованы вопросы создания механизма логистического управления грузопотоками от станций погрузки до станций перегрузки на другой вид транспорта.
Как показывает анализ, прямая перегрузка грузов может быть обеспечена с помощью разных форм организации:
- посредством предварительного накопления вагонов на подходах и в транспортных узлах (рис. 6, а);
- на основе четко организованной, согласованной работы порта и станции без предварительной концентрации вагонов (рис. 6, б);
а) с использованием «складов на колесах» б) без предварительной
концентрации вагонов
Рис. 6. Модели организации перевалки грузов по «прямому варианту»
- совмещенный вариант, когда часть груза величиной «А» отгружается и подводится до прибытия судна, оставшаяся часть груза величиной «В» подводится, когда судно уже пришвартовано к причалу и выполняется перевалка груза «А» (рис. 7).
Отгрузка одной судовой партии может осуществляться с 7 – 10 станций, при этом в практике применяется несколько форм маршрутизации с мест погрузки. В районах, где погрузка грузов распылена по многим грузовым станциям нескольких участков, концентрация распыленных вагонопотоков производится на одной станции для формирования маршрутов. Условно назовем такую станцию маршрутной базовой станцией (МБС), а грузовые станции, на которых зарождается и откуда поступает вагонопоток на МБС, образуют район или «куст» погрузки (рис. 8).
Для того, чтобы учесть новые требования к организации перевозки по прямому варианту, для каждого грузоотправителя и перевозчика предлагается разрабатывать регулировочные воздействия на темп погрузки и продвижение вагонов с тем, чтобы на станцию назначения в каждые сутки прибывало количество вагонов данного рода груза, соответствующее плану выгрузки. На основе теории компромиссов окончательно выбираются такие решения, которые позволяют сократить общие затраты всех участников перевозочного процесса.
Поэтому в качестве критериев выбраны:
1) минимальные суммарные вагоно-часы простоя вагонов
(4)
| где | nвi | – | количество вагонов, прибывших на станцию; |
| tпi | – | время подачи вагонов на грузовые пункты; | |
| tпрi | – | время прибытия поездов на станцию. |
2) минимальные суммарные часы простоя погрузочно-разгрузочных механизмов
, (5)
| где | tкj | – | время простоя каждого крана; |
| nмех | – | число погрузочно-выгрузочных механизмов. |
3) минимальные суммарные часы простоя судов
, (6)
| где | tсj | – | время простоя каждого судна; |
| nс | – | число судов. |
При этом должно выполняться ограничение:
, (7)
где tн – время на подготовку подач к грузовым пунктам, иначе будут иметь место неиспользованные «нитки» подач, что приведет к простоям погрузочно-выгрузочных мощностей на грузовых фронтах.
Требуется минимизировать суммарные эксплуатационные расходы:
, (8)
| где |  | – | стоимость простоя одного вагона-часа, руб.; |
 | – | стоимость простоя одного часа погрузочно-выгрузочных механизмов, руб.; | |
 | – | стоимость простоя одного часа судна, руб. |
Для учета всех факторов решения специалистов-логистов должны быть поддержаны соответствующим программным обеспечением. Алгоритм программного обеспечения предусматривает выделение вагонопотока (на основании заявок об отгрузке конкретной судовой партии), охваченного отправительской и ступенчатой маршрутизацией. Для оставшихся вагонов, погрузка которых осуществляется на станциях, тяготеющих к какой-то одной МБС, и доставляемых на нее местными поездами, проверяется возможность формирования технических маршрутов за счет календарного планирования с мест погрузки, что позволит обеспечить маршрутизацию перевозки грузов. Для каждой отправки определяется нормативное время следования до пункта перевалки. Затем в обратном порядке с учетом момента начала выгрузки первой партии рассчитывается время начала погрузки вагонов конкретного маршрута с учетом погрузочных возможностей каждого грузоотправителя. Учитывая количество вагонов в подведенном маршруте, а также скорость перевалки, рассчитывается следующий момент подвода, на основании которого определяется время начала погрузки остальных вагонов, включенных в поезда выделенных категорий, рис. 9.
Ввиду того, что на полигонах большой протяженности, где глубина планирования составляет более 3 – 7 суток, практически невозможно организовать подвод грузов без предварительной концентрации вагонов на станциях накопления, разработан алгоритм подвода вагонов с этих станций при наличии фиксированных ниток подвода на припортовую станцию.
Рис. 9. Схематический график отгрузки и подвода судовой
партии без предварительной концентрации вагонов в транспортном узле
Задача планирования отгрузки и подвода конкретных грузов к припортовой станции для погрузки на отдельно взятое судно заключается в определении времени отправления маршрута (группы вагонов) со станций накопления на припортовую станцию так, чтобы суммарное время ожидания составов (в вагоно-часах) грузовых операций в транспортном узле было минимальным, и процесс выгрузки был непрерывным. Сформулированная задача оптимизации отгрузки и подвода судовой партии относится к типу многоэтапных задач оптимизации. Решение задачи производится с использованием эвристического алгоритма календарного планирования работ специального типа.
Исходными данными для решения этой задачи являются:
 | – | множество станций, производящих отгрузку или накопление на указанное судно,  ,  ; |
для каждого  определено: | ||
 | – | время хода поезда до припортовой станции; |
 | – | множество моментов отправления со станций  ; |
 | – | время прибытия состава i по  -й нитке графика, где  ; |
 | – | множество свободных ниток графика в графике движения поездов от станции накопления маршрута i до припортовой станции; |
| tподгоп | – | нормативное время на подготовку подач к грузовым пунктам; |
 ( mi) | – | число вагонов в маршруте или число вагонов указанного груза в составе поездов других категорий; |
| nваг/ч | – | часовая перерабатывающая способность погрузочно-выгрузочных механизмов, ваг/ч; |
 | – | время переработки маршрута (группы вагонов) на припортовой станции: |
 , час. (9) | ||
Требуется определить 
множество времен назначения поездов с экспортным грузом 
прибытием на припортовую станцию и их порядковый номер обработки 
, 
, так чтобы суммарное время ожидания вагонами перевалки в транспортном узле было минимальным,
, (10)
, (11)
где 
– время завершения переработки маршрута (группы вагонов), предшествующего 
- му по порядку обрабатываемому маршруту;
– готовность судна к грузовым операциям.
Пусть 
– затраты, связанные с завершением работ 
-го маршрута до наступления момента времени 
и 
– время завершения работ; 
– затраты, связанные с выполнением работ 
- го маршрута после момента 
, 
– время завершения работ, 
.
Тогда порядок подвода составов определим по итерационной формуле:
(12) 
(13)
. (14)
Оптимальные затраты для заданной перестановки М равны 
, где 
.
Результатом расчета является график подвода поездов на припортовую станцию и выполнения грузовых операций, отвечающий условиям оптимизации (рис. 10). Разработан комплекс графоаналитических моделей, которые являются основой для создания аналитических моделей совместной работы железнодорожного и морского транспорта. Они могут быть представлены в виде дополнительного комплекса задач, которые решаются в информационно - управляющей системе ЛЦ СКжд.
Построенный график отгрузки становится документом, позволяющим регламентировать порядок действия для всех участников перевозочного процесса. Это позволяет перейти от управления по показателям к логистическому управлению, когда каждый участник перевозочного процесса отвечает за то, чтобы погруженные вагоны были вовремя доставлены в конечные пункты.
Рис. 10. Фрагмент графика подвода поездов
В заключении сформулированы основные научные результаты проведенного исследования и предложения по дальнейшему совершенствованию местной работы на припортовых дорогах в условиях роста экспортных перевозок.
Основные выводы и предложения состоят в следующем:
- В процессе анализа существующих проблем организации местной работы на припортовых дорогах выявлено, что отсутствует механизм логистического управления грузопотоками от станций погрузки до станций выгрузки (перегрузки на другой вид транспорта).
- В связи с тем, что модель развития СКжд должна включать не только долгосрочную стратегию развития экспортного потенциала страны, но и качественное обеспечение внутридорожных перевозок, произведено комплексное рассмотрение проблем организации местной работы на припортовой дороге.
- Для повышения эффективности перевозочного процесса на припортовых дорогах предлагается применение логистических принципов управления, а именно: организационного (реализация логистического управления грузопотоками на базе вертикали центров), функционального (разделение управляющих логистических воздействий между уровнями управления), технологического и информационного.
- Разработана методика оценки различных вариантов структуры управления местной работой на дорогах. Выявлено, что наибольший экономический эффект ожидается при двухуровневой структуре управления, когда руководство поездной и местной работой осуществляется из одного диспетчерского центра.
- В целях улучшения координации между ЛЦ, ДЦУП, ЦУМР, станциями, обеспечения согласованной экспортной погрузки на железной дороге и экономии эксплуатационных расходов показан путь развития управления местной работой на дорожном уровне для ряда отделений, например, Ростовского отделения СКжд, при сохранении статуса ЦУМР. Разработаны этапы перевода диспетчерского аппарата ЦУМРа в ДЦУП; сформулированы основные принципы рационального функционирования системы управления; произведена корректировка состава основных операций, выполняемых на отдельных рабочих местах.
- Сформулированы основные принципы планирования подвода и развоза местного груза при переходе от традиционных систем управления производственным процессом «толкающего типа» к системам «тянущего типа» в РМР и в целом на припортовой дороге.
- Уточнены алгоритмы планирования местной работы диспетчерским аппаратом ЛЦ, ДЦУП, ЦУМР и станций с учетом новой технологии работы, что позволит обеспечить согласованный подвод грузопотоков на припортовые станции. Это особенно важно для СКжд, где в условиях дефицита складских площадей в портах Южного региона возникает необходимость организации перевалки грузов по прямому варианту «вагон – борт судна».
- Разработан «Программно-аппаратный комплекс моделирования местной работы», с помощью которого произведена апробация новой технологии местной работы в РМР. Комплекс позволяет сравнивать различные варианты развоза местного груза в РМР, сформировать и постоянно поддерживать квалификацию и готовность персонала, навыки действий в сложных ситуациях при использовании разработанных технологических алгоритмов деятельности диспетчерского аппарата.
- Разработаны практические рекомендации, направленные на обеспечение доставки грузов по принципу «точно в срок» в РМР за счет использования на дорогах совмещенного вариантного графика движения местных поездов.
- Разработаны практические рекомендации по организации развоза, сбора местных вагонов в РМР, обслуживанию малодеятельных станций, применение которых позволит сократить общие эксплуатационные расходы.
- Созданы более точные алгоритмы заблаговременного планирования погрузки и согласованного подвода вагонов с грузами в порты по прямому варианту со станций отправления, а не со станций полигона дороги, что позволит сократить время простоя вагонов.
- Разработан программный комплекс автоматизации системы планирования отгрузки и подвода судовых партий к транспортным узлам, обеспечивающий поддержку принятия решений оперативных работников в логистических подразделениях различных уровней управления.
Комплексное применение полученных научно-обоснованных методик и практических рекомендаций по внедрению новых технологий местной работы позволит получить экономию до 10 млн рублей в год.
В приложениях представлены акты о практическом использовании результатов диссертационной работы, методический материал к программному комплексу по моделированию местной работы в РМР, планированию отгрузки и подвода поездов на припортовые станции.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
- Голубева Е.В., Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Повышение качества подготовки специалистов по запросам производства на основе принципов транспортной логистики / Тр. Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2006. – № 1 (2). – С. 50 – 54.
- Голубева Е.В., Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Развитие системы логистического управления экспортными перевозками / Пятая Юбилейная Междунар. науч.-практ. конф.: «ТелекомТранс-2007». – Ростов н/Д: РГУПС, 2007. – С. 322 – 327.
- Голубева Е.В., Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Логистические технологии формирования судовых партий на полигоне дороги / Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2007. – № 4. – С. 56 – 61.
- Демидов Д.Е., Зубков В.Н., Ломаш Д.А., Чеботарева Е.А. Моделирование развоза местного груза на полигоне района местной работы / Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта: Межвуз. сб. науч. тр. – М., 2006. – Том 1. – С. 101 – 104.
- Демидов Д.Е., Зубков В.Н., Ломаш Д.А., Чеботарева Е.А. Разработка программного комплекса моделирования местной работы на отделении дороги / Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2007. – № 1(25). – С. 62 – 69.
- Жуков В.А., Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Выбор системы управления местной работой на припортовой дороге / Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: IV Межд. нучн.-практ. конф. – СамГУПС, 2008. – С. 16 – 18.
- Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Моделирование управления местной работой на отделении дороги в учебном процессе / Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2005. – № 4. – С. 68 – 74.
- Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Получение практических навыков управления местной работой в железнодорожных ВУЗах / Тр. межд. науч.- практ. конф.: Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня научных исследований. – М.: МГУПС. – 2006. – С. 208 – 210.
- Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Разработка динамического тренажера для моделирования местной работы и подготовки специалистов / Вестник БелГУТ: Наука и транспорт. – 2007. – № 1-2. – С. 174 – 179.
- Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Принципы планирования развоза местного груза / Тр. Всероссийской науч.-практ. конф.: «Транспорт- 2006». – Ростов н/Д: РГУПС, 2006. – Ч. 2 – С. 211 – 213.
- Голубева Е.В., Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Компьютерное моделирование управления местной работой: учеб. пособие. – Ростов н/Д: РГУПС, 2007. – 80 с.
- Зубков В.Н., Чеботарева Е.А. Повышение эффективности местной работы на Северо-Кавказской железной дороге / Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2006. – № 4 – С. 95 – 103.
- Зубков В.Н, Чеботарева Е.А.Анализ выполнения графика движения местных поездов и меры по его стабилизации / Тр. Всероссийской науч.-практ. конф., «Транспорт - 2006». – Ростов н/Д: РГУПС, 2006. – Ч. 2. – С. 213 – 216.
- Зубков В.Н., Мусиенко Н.Н., Чеботарева Е.А. Технология и организация перевозок на железнодорожном транспорте: учеб. пособие. Ч. 4. – Ростов н/Д: РГУПС, 2006. – 140 с.
- Зубков В.Н, Чеботарева Е.А.Система поддержки принятия решений по развозу местного груза / Тр. Всероссийской науч.-практ. конф.: «Транспорт- 2007». – Ростов н/Д: РГУПС, 2007. – С. 71 – 73.
- Литвинков А.С., Чеботарева Е.А.Выбор очередности обслуживания станций с использованием сетевых графиков / Тр. Всероссийской науч.-практ. конф., «Транспорт-2007». – Ростов н/Д: РГУПС, 2007. – С. 97 – 99.
- Мамаев Э.А., Чеботарева Е.А. Эвристический алгоритм календарного планирования работ специального типа / Обозрение прикладной и промышленной математики. – М.: ОПиПМ, 2007. – Т. 14. – Вып. 6. – С. 1120 – 1121.
- Чеботарева Е.А. Анализ и меры по ускорению оборота грузового вагона / Сб. тез. докл. 64-й студ. науч.-практ. конф. – Ростов н/Д: РГУПС, 2005. – С. 118 – 119.
Чеботарева Евгения Андреевна
ЛОГИСТИКООРИЕНТИРОВАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
МЕСТНОЙ РАБОТЫ НА ПРИПОРТОВОЙ ДОРОГЕ
В УСЛОВИЯХ РОСТА ЭКСПОРТНЫХ ПЕРЕВОЗОК
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Подписано к печати 02.04.2008. Формат 60х84/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16.
Уч.- изд. л. 1,66. Тираж 100 экз. Заказа №
Ростовский государственный университет путей сообщения.
Ризография РГУПСа
Адрес университета: 344038, г. Ростов н/Д, Ростовского Стрелкового Полка
Народного Ополчения, 2
