1

Одеський національний морський університет

Кафедра «Експлуатація флоту і технологія морських перевезень»

Конспект лекцій

з дисципліни

«ОРГАНІЗАЦІЯ ВАНТАЖНИХ ПЕРЕВЕЗЕНЬ»

(Частина 1)

Галузь знань 27 Транспорт

Спеціальність

275. Транспортні технології

(на морському та річковому транспорті)

Одесса - 2019

УДК 656.025.4/.6:378(075.8)

Конспект лекцій підготовлено Вишневською Ольгою Дмитрівною – к.т.н., доцент кафедри «Експлуатація флоту і технологія морських перевезень»

Одеського національного морського університету, Вишневським Дмитром

Олеговичем - к.т.н., доцент цієї ж кафедри.

Конспект лекцій схвалено кафедрою «Експлуатація флоту і технологія морських перевезень» ОНМУ 27.08.19 року (протокол № 1).

Вишневська О. Д.,

Вишневський Д. О. 2019

 ОНМУ, 2019 рік

Тема 1 грузопотоки

ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУЗОПОТОКОВ

Грузопотоки являются экономической основой морского судоходства. Их объемы и номенклатура определяют структуру транспортных процессов перевозки грузов и формируют основные доходы судоходных предприятий.

Широкая номенклатура перевозимых грузов и большое разнообразие направлений их перевозки определяет широкие границы возможных вариантов транспортных процессов перевозки грузов и технологических процессов работы судов.

Перевозки грузов (и пассажиров) на отдельных направлениях и линиях образуют грузопотоки (и пассажиропотоки).

Грузопотоком называется масса груза в тоннах, подлежащих доставке или доставленных средствами транспорта между заданными пунктами за определенный отрезок времени.

Грузовые потоки являются конкретным выражением транспортноэкономических связей.

Грузопотоки можно разделить по:

• родам грузов (руда, уголь, нефть, металл, и т. д.)

• портам отправления и назначения,

• по структуре грузов (однородные, неоднородные);

• направлению (прямые и обратные);  виду плавания (каботажные, заграничные);  и другим признакам.

Рис.1. Схема международных грузопотоков нефти

Рис.2. Схема морских международных грузопотоков железной руды

Рис.3. Районы и центры черной металлургии

Рис.4. Международные грузопотоки газа

Рис.5. Международные грузопотоки угля

Рис.6. Важнейшие направления судоходных линий

Исходя из распределения мировых ресурсов, происходит и формирование морских международных судоходных линий.

В соответствии с классификацией, грузопотоки подразделяются на:

внутренние и внешние.

Внутренние грузопотоки на морском транспорте делятся на межрайонные и внутрирайонные, в числе последних выделяют местные грузопотоки.

Рис.7. Качественный анализ структуры грузопотоков

Межрайонные грузопотоки характеризуются сравнительно небольшим количеством направлений при большой мощности отдельных грузопотоков.

Внутрирайонные и межрайонные грузопотоки на морском транспорте принято называть каботажными и подразделять на грузопотоки малого каботажа, в том числе и местные грузопотоки, и грузопотоки большого каботажа.

К грузопотокам малого каботажа относятся все грузопотоки в пределах одного или смежных морских бассейнов страны, не разделенных береговыми территориями других государств.

К грузопотокам большого каботажа относятся все грузопотоки между морскими бассейнами, разделенными территориями иностранных государств.

Грузопотоки характеризуются:

• величиной,

• структурой,

• направлением,

• интенсивностью,

• напряженностью по участкам,

• неравномерностью,

• партионностью,

• и другими параметрами.

Величина грузопотока измеряется тремя показателями:

• масса входящих в его состав грузов;

• их суммарный объем;

• число стандартных грузовых мест (контейнеров, пакетов).

Общая масса грузов, входящая в состав грузопотока, тонн:

Q=Σqi,

где qi – масса i-й партии груза в составе грузопотока, тонн.

Для легких грузов, характеристикой грузопотока служит его кубатура, м³:

Vгр=Q*u,

u – cреднее для грузопотока значение удельного погрузочного объема, м³/т:

u=Σqi*ui/Q,

где ui – погрзочный объем i-й партии грузов.

Важнейшей характеристикой грузопотоков является их структура – наличие разных по свойствам и требованиям перевозки грузов.

По структуре различают грузопотоки сухогрузные и наливные. Структура грузопотоков предопределяет качественный состав и конструктивные особенности потребного тоннажа, а также технологию перевозок и погрузочно-разгрузочных работ.

Для изучения грузопотоков широко используются различные таблицы, в том числе сопоставительные таблицы, таблицы обеспеченности, так называемые «косые таблицы», а также схемы, эпюры и диаграммы.

Схемы грузопотоков – простейшая графическая форма изображения грузопотоков, на которой показаны названия портов, регионов, наименования объемы и направления грузопотоков.

Рис.8. Схемы грузопотоков

Рис.9 - Схемы грузопотоков

Эпюры грузопотоков (контейнеропотоков) используются для наглядного представления об объемах и направлениях грузопотоков, в случаях, когда корреспондирующие порты расположены на одной линии.

Рис.10 - Эпюры контейнеропотоков

Диаграммы грузопотоков используются для графического изображения морских грузопотоков, где порты расположены не на одной линии, они дают наглядное представление о направлениях и объемах грузопотоков.

Рис.11 - Диаграмма грузопотоков

Специфическими характеристиками грузопотоков является густота движения, и коэффициенты неравномерности их по пробегу и направлениям.

Густота движения выражает напряженность грузопотока на отдельных участках. Эта характеристика имеет постоянное значение в случае простых грузопотоков между двумя портами, а для сложных – она является переменной и определяется для каждого межпортового участка:

(Ql)

G  i

l

где (Ql)i - грузооборот i -го участка, т*мили, l–дальность перевозок отдельных партий грузов, миль.

Рис.12 - График густоты грузопотоков

Общий грузопоток, т n

Qi Q₁ Q₂ ...Q_n,

i1

где Qi - грузопоток i-го участка;

Грузооборот, т-м:

ⁿ Ql_i Ql₁ Ql₂ ...Qln

i1

Показатель грузооборота выражает транспортную или перевозочную работу по перемещению грузов.

Средняя дальность перевозки 1 тонны груза

l Ql_i Q_i .

Протяженность схемы

L l₁ l₂ ...l_n,

где , , l₁ l₂ l_n - длина соответствующих участков, формирующих схему.

Графическое определение густоты движения на любом участке сводится к измерению его ординаты.

Коэффициент неравномерности грузопотока по пробегу выражает влияние различной дальности перевозок 1 т груза в отдельных направлениях по прямому и обратному направлению. Он определяется отношением:

(Ql )i

Кпробега 

Qmaxl

Qmaxl

где - наибольшая дальность перевозки 1 тонны груза по направлению

грузопотока.

Коэффициент неравномерности грузопотоков по направлениям отражает степень загрузки обратного направления и определяется:

Qобр

Кобр  Qпр

Qобр где - обратная загрузка, т;

Qпр - прямая загрузка, т.

Таблица

Грузы	Перевозки за 1 квартал, тыс. тонн				Заявка на 1 кв. 2021	Принимает ся
	2019		2020
	заявка	факт	заявка	факт
Строительные материалы	10	11	13	15	20	20
Машины, оборудование	6	6	8	7	9	9
Металл	9	10	10	12	13	13
Хим. грузы	10	10	12	13	15	15
Прочие	12	11	15	15	22	22

После окончания анализа таблиц сопоставимости и определения предварительного объема, принимаемых к перевозке грузов составляются «косые» таблицы, как по отдельным видам грузов, так и сводные.

На основании таких таблиц можно определить грузопотоки прямого и обратного направлений, а также (зная расстояние между портами) провести расчет предполагаемой транспортной работы в тонно-милях (Ql) и определить среднюю дальность перевозки одной тонны груза (l).

Таблица - Межпортовая корреспонденция грузов, (тыс. т)

ПОРТ	A	B	C	D	E	F	ИТОГО
A	-	5	10	8	12	15	50
B	7	-	15	10	-	5	37
C	-	12	-	20	5	6	43
D	10	4	5	-	10	7	36
E	10	3	4	-	-	5	22
F	25	8	5	-	10	-	48
ИТОГО	52	32	39	38	37	38	236

Таблица - Густота движения грузов в прямом направлении (тыс. тонн)

Между какими портами	Выгружается в порту отправления	Грузится в порту отправления	Густота движения
A-B	-	50	50
B-C	5	30	75
C-D	25	31	81
D-E	38	17	60
E-F	27	5	38

Таблица - Густота движения грузов в обратном направлении (тыс. тонн)

Между какими портами	Выгружается в порту отправления	Грузится в порту отправления	Густота движения
F-E	-	48	48
E-D	10	17	55
D-C	-	19	74
C-B	14	12	72
B-A	27	7	52

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ “КОСЫХ” ТАБЛИЦ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

ГРУЗОПОТОКОВ

Таблица

ПОРТ	A	B	C	D	E	F	ИТОГО
A	2	5	10	8	12	15	50
B	7	-5	15	10	-	5	37
C	-	12	-4	20	5	6	43
D	10	4	5	2	10	7	36
E	10	3	4	-	15	5	22
F	25	8	5	-	10	-10	48
ИТОГО	52	32	39	38	37	38	236

Свойства “косой” таблицы:

1. Грузопотоки, выше косой линии, представляют одно направление, ниже - противоположное;

2. Дает представление о загрузке портов отправляемыми и прибывающими грузами;

3. Данные таблицы позволяют определить порты с избытком и недостатком тоннажа. (“+” – порты с избытком тоннажа, “-” – порты с недостатком тоннажа).

Тоннажепотоком называется суммарный объем тоннажа, необходимый для освоения данного грузопотока. Величина тоннажепотока для «тяжелых» и «легких» грузов определяется по разному. Для «тяжелых» грузов величина тоннажепотока равна величине грузопотока, т.е.

D_ч = Q

Для «легких» грузов величина тоннажепотока определяется по формуле:

D_ч = ^Qu



где u - удельный погрузочный объем груза , м³/т;

 - удельная грузовместимость судов, предназначенных для освоения

данного грузопотока , м³/т.

Средневзвешенная удельная грузовместимость судов, предназначенных для освоения данного грузопотока.

  Wi

Dч_пасп

Wi- суммарная грузовместимость судов, м³

Dч_пасп - суммарное паспортное значение чистой грузоподъемности судов, т

Необходимое значение удельной грузовместимости тоннажа для выбранного типа судна, м³/т

wV max Qmax,

где V max- суммарный объем грузов м^3;

Qmax - суммарный максимальный грузопоток прямого или обратного направления, т

ТРЕБОВАНИЯ К РАЦИОНАЛЬНЫМ СХЕМАМ ДВИЖЕНИЯ СУДОВ

Схема движения - это последовательность посещения портов судном при выполнении плана перевозок.

Схемы движения формируются таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу судов, точнее - чтобы минимизировать расходы флота. К рациональным схемам движения предъявляется ряд требований.

Основными из этих требований являются:

• Во-первых, схемы движения судов по возможности должны быть простыми. Самыми простыми являются схемы движения судов между двумя портами.

• Во-вторых, схемы движения судов должны быть, по возможности, уравновешены по грузопотокам (при «тяжелых» грузах) и тоннажепотокам (при «тяжелых» и «легких» грузах).

• В-третьих, схемы движения судов должны, по возможности, объединять участки с транспортно однородными грузами. Это требование связано с необходимостью обеспечения минимального времени на дополнительные транспортные операции, связанные с подготовкой грузовых помещений судов для приема грузов.

Кроме основных требований к схемам движения предъявляются дополнительные требования.

• Схемы движения должны быть замкнутыми.

• В схемах движения ни один порт не должен встречаться дважды.

• В схемах движения не должно быть подряд двух участков с балластными переходами.

Существуют вариантный метод выбора схем движения судов и математический метод выбора оптимальных схем движения судов.

Пользуясь диаграммой тоннажепотоков на основании опыта и здравого смысла назначают несколько вариантов (2-3) схем движения судов.

Под вариантом схем движения понимается совокупность схем, включающих все грузопотоки.

При увеличении количества грузопотоков возможных вариантов схем движения может быть очень много.

В качестве критерия оценки и выбора наиболее рационального варианта схем движения судов в рассматриваемом методе принят коэффициент использования грузоподъемности, его максимальное значение - среднее по варианту.

Ql

= _Dч_L

где Ql - суммарный грузооборот по варианту, т-мили,

D_чL - суммарная величина технической работы по варианту, тнж-мили.

Значение  меньше или равно 1. Значение  =1, когда нет балластных пробегов и перевозится тяжелый груз на схеме.

Потребный тоннаж:

Для схемы:

Dч  maxV max w илиQmax.участка.,

Для направления

n

Dч_j  Dч₁ Dч₂ ...Dч_n j1

Тоннаже – мили

Для схемы

D_чL  Dчl₁ l₂ ...l_n;

Для направления

_ⁿ D_чL_j  D_чL₁ DчL₂ ...D_чL_n.

j1

Длина направления работы, миль n

DчLj

L  jn1 .

Dч_j

j1

Коэффициент сменности

L

 

l

Коэффициент интенсивности

I    

Схемы	Q	Ql	Dч	DчL	l	L	α	β	I
1 вариант
Схема 1
Схема 2
Схема 3
Направление
2 вариант
Схема 1
Схема 2
Схема 3
Направление

Расчеты оформляются в табличной форме по каждому варианту. Лучший вариант выбирается по максимальному значению коэффициента использования чистой грузоподъемности (α_max).

ФОРМИРОВАНИЕ ГРУЗОПОТОКОВ

Формирование грузопотоков состоит в группировке и объединении отдельных перевозок грузов в укрупненный грузопоток и сопоставлении диаграмм и других наглядных форм их изображения.

Такая группировка имеет в основе для односторонних грузопотоков требования совместимости грузов и совпадения маршрутов следования, согласованных с ротацией портов захода, для двусторонних, кроме того, требование совпадения или наиболее близкого расположения конечных портов обоих направлений.

Грузопотоки, как конкретное выражение внутренних и внешних транспортноэкономических связей страны, являются экономической основой развития и организации морского транспорта.

Грузопотоки различаются по признакам внутренней структуры, взаимного расположения в пространстве и направлениям, в связи, с чем выделяются следующие их виды:

• односторонние простые, представляющие перевозки определенного рода груза между двумя портами;

• односторонние сложные, представляют перемещение нескольких грузов между двумя портами, одного или несколько грузов между несколькими портами;

Рис.13 - Простой односторонний грузопоток	Рис.14 - Сложный односторонний грузопоток

Рис.15 - Сложный односторонний грузопоток

• двусторонние уравновешенные между двумя портами, при этом порты отправления и назначения совпадают или не совпадают;

• двусторонние неуравновешенные, когда грузопоток в одном прямом – превышает грузопоток в другом – обратном направлении.

Рис.16 - Двусторонний уравновешенныйгрузопоток с совпадающими портами	Рис.17 - Двусторонний уравновешенный грузопоток, с несовпадающими портами

Рис.18 - Двусторонний неуравновешенный грузопоток

Неуравновешенный грузопоток просто разделяется на два – двусторонний уравновешенный и односторонний прямого направления.

Далее изучается сезонность грузопотоков.

В зависимости от длительности периода обращения грузопотоки морского транспорта можно нодразделить на три вида - постоянные, сезонные, эпизодические, или разовые.

Постоянные — это грузопотоки, повторяющиеся ежегодно, причем интенсивность их в течение года почти всегда одинакова.

Сезонные грузопотоки повторяются ежегодно, но лишь в определенные периоды (сезоны).

Причины сезонности:

 - навигация в портах не круглый год (замерзающие порты);  - сезонность производства некоторых грузов.

Неравномерность перевозок отрицательно влияет на результаты работы транспорта, поэтому ее стараются уменьшить или устранить вовсе.

Она, например, может быть значительно сглажена или полностью устранена при более совершенном планировании перевозок, образовании запасов на складах, элеваторах, при переработке скоропортящихся грузов на местах, маневрировании провозной способностью флота и пропускной способностью портов.

От сезонной неравномерности грузопотоков зависит характер распределения годового объема перевозок по кварталам и месяцам.

Кt  maxQкварт

Qкварт

max Qкварт – максимальное квартальное значение грузопотока;

Qкварт – среднее квартальное значение грузопотока.

Межпортовая корреспонденция грузопотоков определяет занятость тоннажа.

Изучить количественный характер грузопотоков недостаточно. Необходимо установить структуру грузопотоков (состав по номенклатуре).

Характеристики грузопотоков по номенклатуре частично совпадают с характеристиками перевозок.

Коэффициенты структуры перевозок и грузооборота отражают доли отдельных грузов и значимость их в общем объеме перевозок

Qi

Кстр 

Q

Qi – i –й грузопоток

Q – общий объем грузопотока.

При наличии данных о структуре грузопотоков можно определить:

• наличие грузов, для перевозки которых необходимы

специализированные суда;

• густоту движения по отдельным грузам и, т. о., возможность

закрепления для их перевозки для специализированных судов;

• средний удельно-погрузочный объем грузов;

• расчетные среднесуточные валовые нормы грузовых работ в портах;

• тарифные (фрахтовые) ставки на перевозимые грузы и соответствующий доход от перевозки.

Структура грузопотока определяется входящими в его состав грузами – величиной каждой партии (её массой и кубатурой), портами отправления и назначения, интенсивностью переработки грузов и др. Структура грузопотока определяет конструктивне типы судов, а значит, и качественный состав потребного тоннажа, организацию перевозок и технологию перегрузочного процесса.

Грузопотоки бывают мощные и слабые. Мощные требуют для перемещения в течение известного периода нескольких судов.Движение судов на на направлениях мощных грузопотоков, как правило, регулярное. В зависимости от интенсивности таких грузопотоков в отдельные периоды движение судов может быть неравномерным. Движение судов на направлениях слабых грузопотоков, как правило, эпизодическое.

По направлению движения морские грузопотоки можно разделить на пряме, расходящиеся и сходящиеся.

Прямым называется грузопоток между двумя портами:

Расходящимся следует считать однородный грузопоток, выходящий из одного порта отправления и разветвляющийся на разные порты назначения:

Сходящийся — это грузопоток, выходящий по частям из разных портов отправления данного рода груза и сходящийся в одном порту назначения:

Каждый расходящийся или сходящийся грузопоток можно рассматривать как составной, слагающийся из нескольких прямых. Такие грузопотоки умножают количество самостоятельных направлений движения флота, приводят к распылению транспортных средств, вызывают пробеги судов без груза и увеличивают себестоимость перевозок.

Особое значение для характеристики грузопотока имеет партионность.

Понятие партионности объединяет величину отдельных партий груза в составе грузопотока и общее количество подлежащих одновременной отправки грузов – величину отправки. Эти размеры могут задаваться непосредственно массой Qc (тонн) либо обусловливаться заданным интервалом отправления t_и(сут).

В последнем случае масса Qc рассчитывается по интенсивности грузопотока,

(т):

Qc=g*t_и

Справедливо и обратное соотношение для расчета интервала отправления грузов, сут: t_и = Q_c/g

Интенсивность грузопотоков определяется по:

• направлениям;

• родам грузов;

• общая;

• по каждому порту.

Интенсивность грузопотока (среднее значение), т/сут:

g_jk = Qjk/ T_нjк

T_нjк - навигационная часть рассматриваемого периода на направлении

jk.

Интенсивность грузопотока отражает среднесуточную потребность в отправлениях грузов в течение рассматриваемого периода.