Повышение эффективности использования подвижного состава

Эффективность использования подвижного состава на автомобиль­ном транспорте оценивается по различным направлениям: по времени, пробегу, грузоподъемности, скорости. Для оценки применяется целая сис­тема показателей. Из названных направлений уровень использования ав­томобилей по пробегу, грузоподъемности, скорости непосредственно влия­ет на расход топлива.

Для оценки использования подвижного состава по пробегу применя­ются коэффициенты использования пробега и нулевых пробегов.

Общий пробег единицы подвижного состава за время прохождения на линии включает: пробег с грузом 1_г являющийся рабочим (производительным), так как на нем производится транспортная работа, и пробег без груза, подраз­деляющийся на холостой /._х и нулевой Л_и. Холостым является пробег без гру­за, совершаемый при подаче подвижного состава от пункта разгрузки к пункту

погрузки. Нулевым считается пробег, связанный с подачей подвижного соста­ва от пункта стоянки к пункту погрузки и из пункта разгрузки к пункту стоянки. К нулевому пробегу относят также все пробеги, связанные с заездами на зап­равку, на техническое обслуживание, ремонт, для смены водителей и т.д. Та­ким образом,

Коэффициент использования пробега р определяется как отношение пробега с грузом к общему пробегу за определенный промежуток времени:

Коэффициент нулевых пробегов:

Степень использования подвижного состава по пробегу зависит от вза­имного расположения погрузочно-разгрузочных пунктов и наличия грузов на них, размещения пункта стоянки подвижного состава относительно пунктов погрузки-разгрузки и т.д.

Использование подвижного состава по грузоподъемности оценивает­ся с помощью коэффициентов статического и динамического использова­ния грузоподъемности.

Коэффициент статического использования грузоподъемности у_ст оп­ределяется как отношение массы груза, фактически перевезенного за 2е ездок, к массе т_гн груза, который можно было бы перевезти при полном ис­пользовании номинальной грузоподъемности автомобиля:

Коэффициент динамического использования грузоподъемности у_дин-отношение фактически выполненной транспортной работы к работе,

которая могла бы быть выполнена при полном использовании номинальной гру­зоподъемности автомобиля т_гн за пробег с грузом L

(где L_г - длина ездки с грузом, км). Он позволяет оценивать степень использования грузоподъемности автомобиля с учетом" расстояния пере­возки грузов.

Организация перевозок грузов (пассажиров) оказывает существенное влиянйё на расход топлива. При неоптимальной организации перевозок (недо­статочно высоких коэффициентах использования пробега и грузоподъемности, пассажировместимости) КПД автомобильных двигателей оказывается зна­чительно ниже потенциальных их показателей, что приводит к существенному увеличению расхода топлива на единицу транспортной работы. Разработка и внедрение прогрессивных технологических решений в системе автоперево­зок может обеспечить относительное снижение расхода топлива на 20-25%.

Из факторов, определяющих уровень организации перевозок в энер­гетическом аспекте, следует выделить следующие: сокращение холостого и нулевого пробегов, повышение коэффициента использования пробега, ко­эффициента использования грузоподъемности (пассажировместимости), ши­рокую маршрутизацию перевозок, снижение расхода топлива в процессе до­рожного д вижен ия.

На автомобильном транспорте в зависимости от характера грузовых по­токов, расстояния перевозок, типа подвижного состава используются различ­ные методы организации движения.

При перевозке грузов применяют в основном два вида маршрутов дви­жения: маятниковый с разновидностями - с обратным порожним пробегом, с груженым пробегом в обоих направлениях, с обратным неполностью гру­женым пробегом (рис. 8.2); кольцевой с разновидностями - сборный, раз- возочный (рис. 8.3). Выбор оптимального маршрута движения является важ­ной задачей, во многом определяющей эффективность использования под­вижного состава: его производительность, скорость доставки грузов, себес­тоимость перевозок, показатели топливоиспользования.

Прогрессивным методом организации перевозочного процесса явля­ются централизованные перевозки, позволяющие широко использовать специализированный подвижной состав, контейнеры, организовывать дви­жение транспорта по рациональным маршрутам, создающие условия для укрупнения отправок грузов и тем самым обеспечивающие возможность широкого применения автопоездов, автомобилей повышенной грузоподъ­емности. В результате обеспечивается значительное (в 3-9 раз) повышение производительности подвижного состава и, как следствие, сокращение по­требности в нем для выполнения определенного объема перевозок груза, улучшение показателей топливоиспользования.

Оптимальная организация перевозочного процесса, обеспечивающая минимальную протяженность его во времени и пространстве и позволяю­щая наиболее полно использовать потенциальные энергетические пара­метры подвижного состава - важнейшее направление работы по снижению рас­хода топлива на транспорте. Для решения задачи оптимизации планирования перевозок в настоящее время широко применяются математические методы и ЭВМ.

Рис. 8.2. Маятниковые маршруты: а - перевозка грузов в одном направлении; б - перевозка грузов в одном направлении и на неполное расстояние в другом; в - перевозка грузов в обоих направлениях

Рис. 8.3. Кольцевые маршруты: а - обычный; б - сборный

Применение ЭВМ в системе оперативного управления позволяет оптими­зировать структуру маршрутных перевозок, расширять организацию перевозок по эффективным кольцевым маршрутам вместо маятниковых со значительным холостым пробегом. Это обеспечивает сокращение числа порожних рейсов на 20-30%. В Республике Беларусь, например, за счет принятия организационных мер с применением ЭВМ коэффициент использования пробега на междугородных грузовых перевозках доведен до 95,5%. Применение ЭВМ позволяет более эффективно использовать транспортные средства по грузоподъемности.

Оптимизация планирования и организации перевозок способствует по­вышению эффективности использования топлива. Так, например, повы­шение на 1% коэффициента использования пробега при междугородных перевозках снижает расход топлива у автомобилей с карбюраторными дви­гателями на 6,8%, а с дизельными на 1,1%. В городских условиях экономия топлива составляет 2,9 и 2,3% соответственно.

Повышение коэффициента использования грузоподъемности подвиж­ного состава в практике автотранспорта достигается прежде всего вслед­ствие роста грузооборота за счет применения прицепов. Применение при­цепов позволяет увеличивать производительность транспортных средств, способствуя тем самым значительному снижению удельного расхода топли­ва. Например, при эксплуатации автомобиля МАЗ-5549 с прицепом 2СП-8 удельный расход топлива на 30,4% ниже, чем у одиночного автомобиля. Расчетами установлено, что каждый процент увеличения объема перевозок на карбюраторных и дизельных автомобилях с прицепами позволяет сни­жать расход топлива на единицу транспортной работы на 0,64%.

О том, насколько существенное влияние на снижение расхода топлива оказывает оптимизация параметров транспортного процесса, свидельству- ет тот факт, что у транспорта общего пользования, где возможности оптими­зации лучше (линейный расход топлива на пробег - 5-10% и удельный рас­ход на транспортную работу - на 25-30%), чем у ведомственного, где такие возможности ограничены.

Экономическая эффективность улучшения показателей использования подвижного состава во времени

 

1. Скорости движения поездов

 

К показателям, характеризующим качество использования подвижного состава во времени, относятся: оборот вагона и оборот локомотива; скорости движения поездов; среднесуточный пробег вагонов и локомотивов, а также показатели простоя подвижного состава под технологическими операциями перевозочного процесса. Некоторые из этих показателей являются составными элементами комплексных параметров, которые дают обобщенную оценку использования подвижного состава во временном аспекте.

Существенное значение для оценки использования подвижного состава имеют показатели его оборота и скорости движения поездов.

В эксплуатационной работе транспорта наиболее важное значение имеют участковая и техническая скорости движения поездов.

Техническая скорость характеризует среднюю скорость движения поездов  по участкам с учетом затрат времени на их разгон и торможение. Участковая скорость – это средняя скорость движения поездов по участкам с учетом времени их простоя на промежуточных станциях .

Основными факторами, влияющими на скорости движения поездов, являются: профиль и техническое состояние пути, вид тяги и тип локомотива, техническая оснащенность пути устройствами СЦБ и связи, структура вагонного парка в поездах, опыт работы локомотивных бригад.

В обобщенном виде экономия расходов от улучшения скоростей движения поездов

                                                             

∆С_v = ∑NS(1/V’ – 1/V)с_Nt,

                                                                  

где ∑NS – поездокилометры на участке; V,V' – скорости движения поездов (участковая или техническая) до и после изменения соответственно; с_Nt – укрупненная расходная ставка поездочаса.

Повышение скоростей движения поездов обеспечивает экономию расходов в части энергетических затрат. При этом существенное значение имеет способ увеличения скоростей.

Если скорости движения поездов увеличиваются за счет сокращения чистого времени хода по перегону, то, как правило, возрастает удельный расход энергетических затрат на тягу поездов (норма расхода топлива или электроэнергии на измеритель). При электрической тяге в случае использования рекуперативного торможения энергетические потери могут быть существенно снижены.

Особенно эффективно повышение участковой скорости движения за счет сокращения времени простоя на промежуточных станциях – как за счет уменьшения времени стоянок, так и снижения числа остановок на станциях. Экономия эксплуатационных расходов от повышения скоростей движения за счет сокращения простоя на промежуточных станциях

 

ΔС_пр.ст = Δ∑N_v + У_т(э) · с_т(э) · ΔК_ст · 2,

 

где ∆∑N_v – сокращение поездочасов движения поездов при увеличении участковой скорости; У_т(э) – удельный расход топлива (электроэнергии) на разгон и торможение поездов, кг (кВт·ч) / 10 000 ткм брутто;  с_т(э) – стоимость единицы энергетических затрат, р.; ΔК_ст – сокращение числа стоянок поездов на промежуточных станциях.

 

2 Оборот вагона

 

Оборот вагона характеризует время полного производственного цикла работы вагона от момента погрузки до момента следующей погрузки вагона или от выгрузки вагона до его следующей выгрузки; измеряется в сутках или часах.

В среднем по сети, железной дороге или отделению дороги оборот вагона

О_ваг = ∑nt / (Т^пл · U_раб);

О_ваг = ∑n_раб / U_раб,

                                                     

где ∑nt – вагоночасы работы парка вагонов за определенный период ∑n_раб – рабочий парк вагонов, ваг.; U_раб – среднесуточная работа дороги, отделения дороги или в целом по сети, ваг./сут; Т_пл – плановый или отчетный период расчета показателя, ч.

Работа дороги, отделения дороги или сети в целом учитывает сумму среднесуточной погрузки вагонов на станциях ∑n_пог и приема груженых вагонов ∑n_пр.гр:

 

U = ∑n_пог + ∑n_пр.гр.

 

Аналитическая формула определения оборота вагона позволяет исследовать факторы, влияющие на этот показатель.

Оборот вагона включает время нахождения его в движении О_дв и в простое под технологическими операциями работы вагона – нахождения его на промежуточных станциях О_пр.ст, технических станциях без переработки О_б/п и с переработкой О_с/п, а также под грузовыми операциями О_гр.оп. Исследования показывают, что в общей продолжительности оборота вагона только 23–25 % времени он находится в движении, когда непосредственно и выполняет продуктивную работу. Следовательно, ускорение оборота вагона должно предусматривать сокращение простоев вагонов под техническими операциями за счет улучшения факторов, влияющих на них.

Аналитическая формула расчета оборота вагона показывает, что практически работа всех отраслевых хозяйств железнодорожного транспорта влияет на данный показатель.

Эффективная работа хозяйства движения должна быть направлена на снижение простоя вагонов на технических станциях – уменьшение времени простоя под переработкой вагонов t_с/п и нахождения их на станции без переработки t_б/п. Работа предприятий хозяйства грузовой и коммерческой работы влияет на простой вагонов под грузовыми операциями – погрузкой и выгрузкой t_гр.оп.

Организация работы вагонного и локомотивного хозяйства влияет на время нахождения вагонов на промежуточных станциях t_пр.ст, путевого и локомотивного хозяйств – на скорости движения поездов и, следовательно, на время нахождения вагонов в движении.

Качество организации эксплуатационной работы железнодорожного транспорта отражается на показателе оборота вагона. На его уровень влияют:

– качество разработки графика движения поездов;

– план формирования поездов;

– качество планирования перевозок и вагонопотоков на участках сети;

– методы эксплуатационной работы транспорта: методы организации работы станций, эксплуатации локомотивов, организации работы грузовых дворов и подъездных путей, оптимизация формирования графика ремонтных работ устройств инфраструктуры транспорта.

Наиболее существенное ускорение оборота вагона достигается за счет увеличения таких показателей работы подвижного состава, как участковая скорость движения поездов, длина вагонного L_в и маршрутного L_марш плеч обслуживания вагонов. При этом важно достичь снижения порожнего пробега вагонов и его простоев на станциях.

Экономический эффект от ускорения оборота вагона заключается в экономии эксплуатационных расходов:

 

∆  = U_раб(О  – О_ваг) · Т^пл · с_nt,

            

где с_nt – расходная ставка вагоночаса работы вагона.

Ускорение оборота вагона обеспечивает снижение рабочего парка вагонов, а следовательно, и потребность транспорта в перевозочных ресурсах, что обеспечивает экономию инвестиционных вложений в подвижной состав. Улучшение показателей эксплуатационной работы, входящих в формулу оборота вагона, может быть оценено для каждого случая с позиций его влияния на оборот вагона и эксплуатационные расходы транспорта.

Так, например, удлинение вагонного плеча обслуживания вагонов обеспечит следующее сокращение расходов за счет ускорения оборота вагонов:

 

∆С  = l_п · t_б/п · U_раб(1 / L  – 1 / L_в)с_nt,

 

где l_п –полный рейс вагона, км; L_в – вагонное плечо, км, определяется средним расстоянием между техническими станциями.

Рейс вагона характеризует расстояние, проходимое вагоном за оборот. Различают полный рейс вагона l_п; груженый рейс l_гр – расстояние, проходимое вагоном за оборот в груженом состоянии; порожний рейс вагона l_пор – расстояние, проходимое в порожнем состоянии.

Экономия эксплуатационных расходов от ускорения оборота вагона за счет увеличения его груженого рейса

 

∆С  = (  –  )(1 +  )  ·   /  .

                                              

Рассмотрим примеры определения экономического эффекта от ускорения оборота вагона за счет факторов, влияющих на него. 

∆О_в = l_п (1 / V  – 1 / V_уч);

 

2. Экономия расходов на содержание вагонного парка за оборот

 

∆С_ваг = ∆Ов · U_раб · с_nt;

Экономия эксплуатационных расходов за оборот

∆О_в = l_п(1 / L_в – 1 / L )t_тех;

 

Экономия эксплуатационных расходов за оборот

3. Оборот локомотива

 

Оборот локомотива характеризует время полного производственного цикла работы локомотива – от момента выхода локомотива с контрольного пункта основного депо приписки до момента его возвращения на этот контрольный пункт.

Оборот локомотива измеряется в сутках или часах и включает время нахождения его в поездной работе или движении и время технологических простоев – на путях основного депо, оборотного депо и в пунктах смены локомотивных бригад. Данный показатель может быть также определен исходя из линейного пробега локомотива ∑ΜS_лин, участковой скорости движения V_уч и эксплуатационного парка локомотивов ∑Μ_эк:

 

О_л = ∑ΜS_лин  / ∑Μ_эк·V_уч·24.

 

Сокращение времени оборота локомотива может быть достигнуто за счет:

– повышения  участковой скорости движения;

– сокращения времени технологических простоев локомотивов на станционных и деповских путях. Особенно эффективно сокращение времени нахождения локомотивов на путях оборотных депо.

Совершенствование технологии текущего обслуживания локомотивов за счет выполнения основных операций по текущему осмотру и экипировке локомотивов преимущественно в основном депо приводит не только к сокращению времени оборота локомотива, но и к снижению эксплуатационных расходов на содержание оборотных депо, увеличению тяговых плеч работы локомотивов.

Основной экономический эффект от ускорения оборота локомотива заключается в снижении потребности в парке локомотивов и, как следствие, сокращении эксплуатационных расходов на их содержание и инвестиций на их приобретение.

Экономия эксплуатируемого парка поездных локомотивов

 

Δ∑Μ_эк = 24 ∑ΜS_лин / V_уч (1/О  –  1/О_л),

 

где О_л, О  – оборот локомотива до и после изменения, сут.

Экономия эксплуатационных расходов за счет ускорения оборота локомотивов

 

ΔС  = ∑Μ_эк·V_уч( О  – О_л) · с_ΜS,

 

где с_ΜS – расходная ставка локомотивочаса, р.