356

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильнодорожная академия» (СибАДИ) на кафедре «Организация перевозок и управление на транспорте»

Защита диссертации состоится «15» июня 2011 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.04 в ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет» по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83, корпус «К», конференц - зал. Факс: (3952) 40-50-69

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет».

Автореферат разослан « 11 » мая 2011 года Автореферат размещён на сайте www.istu.edu

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Государство отказалось от административного управления автомобильным транспортом, теперь каждый участник хозяйственных связей самостоятельно решает вопросы перевозки грузов.

В результате, существующая практика функционирования автомобилей повсеместно признаётся недостаточно эффективной.

Значительную долю в объёмах перевозок помашинными отправками в городах составляют различные строительные грузы.

До 1991 года перевозки строительных грузов выполнялись в основном централизованно, в том числе использовался территориальный метод.

Переход к рыночным отношениям изменил практику работы грузового автотранспорта и клиентуры. Произошло увеличение количества грузоотправителей (ГО) и автотранспортных предприятий (АТП) за счет дробления крупных и образования новых производств и автохозяйств.

АТП, ГО, а также грузополучатели (ГП) испытывают множественные трудности, а их работники зачастую просто не знают, как на научной основе организовать работу автомобильного грузового транспорта в современных условиях, в результате стоимость конечной продукции клиентуры существенно возросла.

Современные представления практических работников заключаются в том, что на территории города перевозки транспортно-однородных строительных грузов помашинными отправками должны осуществляться и осуществляются по маятниковым маршрутам с обратным не груженым пробегом или кольцевым или радиальным маршрутам, что согласно положениям теории грузовых автомобильных перевозок идентифицируется с работой автомобилей в микро-, особо малых, малых и средних автотранспортных системах перевозок грузов (АТСПГ).

В действительности на практике на территории крупных городов функционирует некоторое множество ГО и ещё большее количество ГП транспорт- но-однородных грузов, обслуживаемых в течение смены множеством автотранспортных средств. Данная ситуация реально существует, особенно в крупных городах, и, по мнению д.т.н., проф. Николина В.И., представляет собой совокупность средних автотранспортных систем перевозок грузов (ССАСПГ).

В трудах других ученых указаны различные способы организации перевозок транспортно-однородных грузов, в том числе перевозки «от многих – многим», при этом повсеместно признается лучшим централизованный способ перевозок грузов.

Централизованные перевозки транспортно-однородных грузов территориальным способом в СССР осуществлялись, в основном, в рамках админист- ративно-партийного руководства. Д.т.н., проф. Воркутом А.И. и другими учеными отмечалось, что «…затраты на перевозку строительных грузов и связанных с ними погрузочно-разгрузочных операций составляют 14-30% общей стоимости объекта…», т.е. почти треть стоимости жилых и прочих зданий и сооружений составляют транспортные расходы.

3

Существующее положение в организации и оперативном планировании перевозок транспортно-однородных (строительных и других) грузов в городах осознается как проблема для конечных потребителей (населения): завышенная стоимость готовой продукции, заторы на дорогах вследствие превышения пропускной способности транспортной сети, загрязнение окружающей среды и многое другое.

Обзор состояния теории перевозок грузов, как будет показано далее, позволяет утверждать об отсутствии теоретического описания и методического обеспечения по оперативному планированию и управлению перевозками грузов вССАСПГв городах.

Усилия, направленные на решения вышеназванной проблемы, в том числе, способствуют реализации Федеральных целевых программ «Доступное жилье гражданам России», «Здоровье», а также решению задач, сформулированных в «Транспортной Стратегии РФ до 2030 года».

Рабочая гипотеза состоит в том, что централизованные перевозки транс- портно-однородных строительных грузов от нескольких ГО множеству ГП территориальным методом, осуществляемые по единому расписанию работы ПС, позволяют значительно повысить эффективность использования автомобилей.

Поэтому целью настоящего исследования является совершенствование теоретических и методических положений территориального способа централизованных перевозок грузов за счёт разработки дескриптивной модели и методики оперативного планирования работы автомобилей в ССАСПГ.

Настоящая цель определила необходимость, постановку и решение следующих задач:

-установить закономерности влияния технико-эксплуатационных показателей (ТЭП) на функционирование ССАСПГ;

-разработать дескриптивную модель ССАСПГ;

-разработать методику оперативного планирования работы автомобилей в ССАСПГ в городах;

-произвести экспериментальную проверку разработанной моделииметодики оперативного планирования работы автомобилейвССАСПГнаадекватность.

Объектом исследования являются перевозки автомобилями транспортно-однородных строительных грузов помашинными отправками в ССАСПГ в городах.

Предметом исследования являются закономерности функционирования автомобилей в ССАСПГ.

Методологической основой исследования является теория грузовых ав-

томобильных перевозок, общая теория систем, положения теории расписаний и алгоритмизации, применяемые в планировании перевозок грузов автомобилями,положения системного анализаиподходавизучении транспортного процесса.

Впроцессе исследования использовались положения математической статистики, профессионально-логический подход с использованием аппарата математического моделирования, а также научные труды и передовой опыт по совершенствованию планирования и организации перевозок грузов.

Научная новизна:

4

впервые разработана схема определения возможного объема перевозок от ГО и к ГП, функционирующих в составе ССАСПГ, в зависимости от расстояний перевозок и режимов работы ГО и ГП;

выявлены закономерности влияния технико-эксплуатационных показателей на функционирование автомобилей в ССАСПГ, с использованием приёма цепных подстановок, как метода анализа, в целях сопоставимости с результатами ранее выполненных исследований;

разработана дескриптивная модель ССАСПГ на основе выявленных закономерностей и механизма происходящих в ССАСПГ изменений при улучшении величин технико-эксплуатационных показателей, позволяющая, в том числе, выполнение анализа функционирования ССАСПГ;

разработана методика оперативного планирования работы автомобилей

вССАСПГ, включающая увязку возможностей ГО, ГП и транспортных средств

врамках единого расписания и определения результатов работы каждого автомобиля и ССАСПГ по разработанной модели.

Научные положения, выносимые на защиту:

установленные дискретные закономерности влияния техникоэксплуатационных показателей на функционирование автомобилей в ССАСПГ, полученные моделированием функционирования ССАСПГ (путём разработки расписания заново при каждом новом значении ТЭП, с минимизацией холостых пробегов и простоев в ожидании погрузки-разгрузки);

дескриптивная модель ССАСПГ на основе выявленных закономерностей и механизма происходящих в ССАСПГ изменений в диапазоне величин технико-эксплуатационных показателей, наблюдаемом на практике, позволяющая, в том числе, выполнение анализа функционирования ССАСПГ;

методика оперативного планирования работы автомобилей в ССАСПГ, позволяющая разрабатывать планы перевозок грузов в рамках единого расписания.

Личное участие автора. Все результаты, приведенные в диссертации, получены самим соискателем или под его руководством.

Практическая значимость работы. Созданные теоретические и методические положения позволяют научным и практическим работникам, занимающимся вопросами планирования, организации и управления грузовыми автомобильными перевозками рассчитать научно-обоснованные планы перевозок грузов и выполнить оценку потребности в автомобилях в ССАСПГ, являются основой для расчета затрат на перевозку грузов автомобильным транспортом в ССАСПГ, а также экономической оценки планируемых мероприятий и принимаемых решений.

Применение разработанных теоретических и методических положений в учебном процессе специалистов высшей квалификации позволяет существенно повысить качество подготовки персонала в вопросах планирования, организации и управления грузовых автомобильных перевозок. Важную теоретическую и практическую значимость полученные результаты представляют для аспирантов и соискателей, занимающихся исследованиями в

5

области совершенствования теории и практики организации и управления перевозок грузов.

Реализация результатов исследования. Разработанные дескриптивная модель и методика оперативного планирования работы автомобилей в ССАСПГ приняты к использованию в работе предприятий города Омска: ООО

«Кирпичный завод СК», ООО «Управление транспорта и механизмов», ГП «ДРСУ№6», вУправлении транспорта Министерства промышленной политики, транспорта и связи Омской области; применяются в учебном процессе подготовки выпускников по специальности190701 «Организация перевозокиуправление на транспорте» вСибАДИ.

Апробация результатов научных исследований выполнена в ходе международной научно-практической конференции: «Качество. Инновации. Наука. Образование» СибАДИ (2005 год); научной конференции «Транспортные системы Сибири» Красноярского государственного технического университета (2005 год); международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие городов: Современные технологии управления городским и региональным развитием» в Харькове (2006 год); в рамках Конкурса работ студентов, аспирантов, молодых ученых по актуальным вопросам реализации приоритетных национальных проектов в Омской области (2010); ежегодных конференций молодых ученых, студентов и аспирантов СибАДИ (2007-2010 год); ежегодных научно-технических конференциях СибАДИ профессорскопреподавательского состава (2007-2010 год); 69-й Международной научнотехнической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (17-19 марта 2010 года, г. Омск).

Публикации. Основные научные положения и результаты диссертации изложены в 12 печатных работах объёмом 10,2 п.л., из них одна статья в издании, рекомендованном ВАК России.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырёх глав, выводов и рекомендаций, содержит 232 страницы печатного текста (в том числе 67 таблиц и 50 иллюстраций), список литературы из 170 источников и 43 страниц приложения.

Автор благодарен Николину Владимиру Ильичу за методическую помощь в выборе направления исследований диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы, цель работы, научная

новизна и излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ состояния практики и теории перевозок строительных грузов помашинными отправками в городах.

Результаты наблюдений позволяют утверждать, что почти все перевозки грузов в строительной отрасли имеют децентрализованный характер. Повсеместно распространён «самовывоз», признанный наихудшим вариантом организации перевозок грузов. В редких случаях крупные ГО применяют отправительский способ централизованных перевозок, распространённых также и за рубежом. Причём каждый ГО осуществляет перевозки, обеспечивая только

6

свои интересы, без учета интересов других ГО, но, прежде всего, населения на обслуживаемой территории. Это приводит к длительным непроизводительным простоям, значительным перепробегам ПС, что, в том числе, требует использования излишних транспортных средств, а, следовательно, ведёт к удорожанию товаров и услуг, а также излишнему вредному воздействию на окружающую атмосферу в виде выбросов отработанных газов, шумов, уменьшения пропускной способности дорог и т.д.

На практике полагают, что перевозки строительных грузов осуществляются по различным маятниковым маршрутам с обратным не груженым пробегом, кольцевым и радиальным маршрутам, формирующимся в основном от крупных ГО. Во многих городах ГО (карьеров, контейнерных станций, железобетонных, кирпичных заводов, складов (УПТК) и других, несколько. Тогда, на практике наблюдается ситуация, представленная на рис. 1.

Несмотря на различие в номенклатуре и объемах, грузы, транспортируемые по примеру схемы (рис.1), могут быть транспортно-однородными и перевозиться на однотипном подвижном составе. Хорошо зарекомендовавшие себя централизованные перевозки по территориальному методу, для организации которых использовался административный ресурс, были наиболее эффективны в рассматриваемых условиях (наличие на одной экономической территории нескольких ГО), по мнению ряда отечественных учёных.

Рис. 1. Пример практики расположения ГО и ГП и направлений строительных грузопотоков в городах

В качестве доказательства практической ценности данного метода в современных экономических условиях выполнены сравнительные расчёты по трём способам: при «самовывозе», при централизованных перевозках по отправительскому методу (в отдельных средних АТСПГ), при централизованных перевозках по территориальному методу (в ССАСПГ), которые подтвердили эффективность последнего.

Наблюдения и анализ практики 1960-1980-х годов показали, что методическое обеспечение территориального метода централизованных перевозок на

7

практике отсутствует, а это также является причиной вышеуказанных негативных последствий практики применения транспортных средств.

Вопросами эффективного применения транспортных средств в строительстве занимались многие отечественные (д.т.н., проф. Афанасьев Л.Л., Воркут А.И., Одинцов Д.Г., Жаворонков Е.П., Атаев С.С., Беленький С.Е., Л.Б. Миротин, В.А. Гудков, Володин Е.П., Николин В.И., Мочалин С.М., Витвицкий Е.Е. и др.), и зарубежные учёные.

Анализ научных трудов позволяет утверждать, что для ССАСПГ имеется только классификационное определение, сформулированное д.т.н., проф. Николиным В.И., и им указана необходимость разработки научно-методического обеспечения организации, планирования и управления грузовыми автомобильными перевозками для ССАСПГ.

Описание территориального метода централизованных перевозок (ССАСПГ) в научных работах ограничивается схемой и указанием преимуществ данного метода, что также свидетельствует об отсутствии соответствующего научно-методического обеспечения.

Вранее выполненных исследованиях изолированно рассматривались малые и средние системы, которые могут быть в действительности частью ССАСПГ и для которых имеется научно-методическое обеспечение организации, планирования и управления грузовыми автомобильными перевозками. Вместе с тем авторы, разработавшие модели и методики для малых и средних АТСПГ, указывали, что оно не годится для систем более сложных, поскольку не учитывает особенностей перевозок грузов в ССАСПГ.

Вспециальной научной литературе и диссертационных исследованиях освещается множество вопросов, посвященных решению задач, связанных с перевозками грузов, в том числе с позиций логистики, в которых рассматриваются различные аспекты совершенствования существующей теории и практики планирования, организации и управления перевозками грузов. Многие положения, рассмотренные в этих работах, заслуживают особого внимания и дальнейшего развития. Однако положения теоретического описания автотранспортного процесса при перевозках строительных грузов помашинными отправками от нескольких ГО множеству ГП (в ССАСПГ) в городах не разработаны.

На основе проведенного обзора были сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе выполнены исследования для выявления закономерностей функционирования ССАСПГ. ССАСПГ – система, состоящая из множества погрузочных и разгрузочных пунктов на одной экономической территории (город), транспортных связей между ними и автомобилей, осуществляющих перевозку транспортно-однородных грузов под единым руководством.

Висследованиях установлено влияние технико-эксплуатационных показателей (ТЭП): фактической загрузки автомобилей qγ, среднетехнической ско-

рости Vт, времени погрузки-разгрузки tпр, времени работы ССАСПГ Тс на функционирование ССАСПГ.

Для проведения исследований разработана методика. Одним из её этапов является определение возможного объёма перевозок от ГО и к ГП. Для этого

8

была разработана схема, учитывающая наличие перерывов в работе пунктов погрузки разгрузки, а также то, что помимо отгрузки груза необходимо время на его транспортирование и разгрузку, которые должны быть совершены в рамках режима работы грузовых пунктов.

Другим этапом методики исследования является построение расписания работы автомобилей, цель которого заключается в том, чтобы количество автомобилей,выполняющихобъемперевозокзасмену,былокакможноменьше.

Для построения расписания работы автомобилей в ССАСПГ использован эвристический подход, который заключается в следовании разумным соображениям (автомобили должны двигаться по кратчайшему пути, продолжительность простоев автомобилей в ожидании погрузки-разгрузки должно быть минимальным и др.) и корректировке расписания путем перестановки отдельных ездок. Пример расписания работы автомобилей в ССАСПГ приведен на рис. 2.

Рис.2. Расписание работы автомобилей при перевозках кирпича с трех кирпичных заводов 15 потребителям, при исходных значениях ТЭП

9

По расписанию (рис. 2) прямым счетом определялись результаты работы отдельных автомобилей и ССАСПГ (таблица 1).

Таблица 1 Результаты работы автомобилей в ССАСПГ при исходных значениях ТЭП

Параметры работы ССАСПГ отражает строка «Итого» (таблица 1), параметром ССАСПГ также является количество используемых автомобилей (22

ед.).

Для каждого значения вышеуказанных ТЭП выполнены аналогичные расчеты. В качестве примера приведены графики влияния ТЭП на выработку автомобилей и объём перевозок в ССАСПГ в поддонах, а также на потребность в автомобилях в ССАСПГ (рис. 3 – 6).

где 1, 7, 19, 21, 22, 23 – номер автомобиля в ССАСПГ Рис. 3. Графики изменения выработки автомобилей и объёма перевозок в

ССАСПГ, в поддонах: а) при увеличении qγ; б) при увеличении Vт

10