Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Развитие методов оптимизации технических и технологических параметров железнодорожных станций. Монография
.pdf
81
4. ЭТАПНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ
4.1. Определение капитальных расходов
при различных объемах работы станции
Увеличение пропускной и перерабатывающей способностей станций свя-
зано с большими затратами и требует использования таких мер, которые позволят обеспечить освоение заданных объемов работы с минимальной суммой
приведенных расходов на развитие станции и ее эксплуатацию в течение рас-
четного периода.
Выбор наилучшего варианта, обеспечивающего получение варианта
с минимальной суммой приведенных строительных и эксплуатационных расходов и позволяющего учесть целочисленный характер большинства переменных,
нелинейность целевой функции и имеющиеся ограничения, осуществлялся
с использованием динамического программирования.
Для установления оптимальной этапности развития станции в течение
расчетного периода определяют ежегодные приведенные строительные и эксплуатационные расходы при переходе от одного года расчетного периода к
следующему в случае неизменного технического оснащения станции или при
изменении технического оснащения, связанного с увеличением ее перерабаты-
вающей способности.
Решение этой задачи базируется на оптимизации этапности реконструк-
ции станции в координатах «время — состояние» методом динамического программирования [2, 9]. Задача делится на четыре части:
• подготовка исходных данных;
• пошаговый расчет критерия эффективности и определение условно-
оптимальных переходов;
• определение оптимального состояния в конце расчетного периода;
• установление оптимальной траектории реконструкции станции во вре-
мени.
Подготовка исходных данных для расчетов в общем виде сводится к сле-
дующему:
1. Намечается несколько альтернативных вариантов этапности рекон-
струкции станции (S1, S2, …, S
n
), каждый из которых рассчитан на одинаковый
объем поездопотока. При этом число вариантов должно охватывать весь возможный диапазон увеличения суточного количества поступающих грузовых
поездов на станцию по годам.
82
2. Для каждого варианта подсчитываются капитальные вложения в ре-
конструкцию, которые представляются в виде массива исходных капиталовложений {К} = К1, К2,…, К
n
.
3. На основе правил проектирования станций и расчета объемов работ
при реконструкции определяются капитальные вложения для перехода от каждого варианта реконструкции станции ко всем возможным другим. При этом не
должны рассматриваться логически недопустимые переходы, например, от вари-
анта со строительством двух приемо-отправочных путей к варианту со строительством одного пути. Результаты расчетов заносятся в матрицу затрат || К
i→j
||.
4. Для каждого года расчетного периода и варианта технического состоя-
ния промежуточных станций участка подсчитываются эксплуатационные расходы, которые образуют матрицу || Э
t, i
||.
В качестве критерия эффективности принят минимум суммы приведен-
ных затрат:
+=
= =
T
0t
T
0t
ttttпр
ЭKminП
, (4.1)
где Кt, Э
t
— соответственно капитальные вложения и эксплуатационные расходы в соответствующем году t; Т — горизонт расчета, годы; αt — коэффициент
дисконтирования (приведения) затрат.
В связи с тем, что величина приведенных затрат определяется для разных
периодов времени, они не являются сопоставимыми, что обусловлено изменени-
ем стоимости денег во времени (инфляция, банковский процент, риски и т.д.).
Для обеспечения требования сопоставимости приведенных затрат (при
сравнении вариантов) необходимо определить их текущую (в ценах сегодняшнего дня) стоимость с помощью техники дисконтирования. Техника дисконтирования предполагает применение (использования) коэффициента дисконтиро-
вания или дисконтного множителя, определяемого по формуле:
t
t
)r1(1+
=
, (4.2)
где r — ставка дисконта; t — расчетный временной период.
Ставка (или норма) дисконта — это индивидуальная цена капитала, кото-
рая колеблется вокруг процентной ставки как средней его цены для данного
рынка.
83
Норма дисконта устанавливается каждым участником инвестиционного
проекта (или процесса) с учетом следующих факторов:
1. Процентной ставки, которая находится под воздействием хозяйствен-
ных рисков в обществе (банковский процент + инфляция).
2. Рискованности данного конкретного проекта.
3. Субъективных возможностей для инвестирования средств в другие до-
ступные инвестиционные проекты (прибыльность проекта).
С учетом вышеуказанных факторов в данной работе принята величина
процентной (дисконтной) ставки, равной 12 %, и произведены соответствующие расчеты.
Коэффициент α
t
равен для года: 1-го — 0,893; 2-го — 0,797; 3-го — 0,712;
4-го — 0,636; 5-го — 0,567; 6-го — 0,507; 7-го — 0,452; 8-го — 0,404;
9-го — 0,361; 10-го — 0,322.
Пошаговый расчет критерия эффективности и определение условно-
оптимальных переходов осуществляются на основе известного рекуррентного
соотношения:
( )( )
j
i,i
опт
UППП
jt,
опт
tj,
+=
−1
min
t
(4.3)
(t = 1, 2,…, T; j = 1, 2,…, n; i = 1, 2,…, j),
где
опт
jt
П
,
— минимальное значение суммарных приведенных расходов в год t
для достижения к этому году состояния Sj;
опт
it
П
,1−
— минимальное значение сум-
марных приведенных расходов в год t-1 для состояния Si;
)(
,
j
ijt
UП
— прираще-
ние критерия эффективности в год t при переходе из состояния Si в состояние
Sj; n — общее число рассматриваемых вариантов.
Величина ΔП
t, j(Ui
j
) определяется по формуле:
( )
tittji
j
ijt
ЭKUП
,,
+=
→
, (4.4)
где Э
t, i
— годовые эксплуатационные расходы в год t для состояния Si; К
i→j
—
капитальные вложения для перехода из состояния Si в состояние Sj.
Целесообразность ввода очередного этапа в год t при росте общего коли-
чества поступающих грузовых поездов определяется из выражения:
K
i→j
(αt - αt
+1
) ≤ (Э
t+1, i
– Э
t+1, j)αt+1
, (4.5)
84
которое при постоянной норме дисконта приобретает вид:
K
i→j
Е ≤ Э
t+1, i
– Э
t+1, j
. (4.6)
Это означает, что изменение технического оснащения или штата работников станции выгодно в тот год, сразу после которого экономия эксплуатационных расходов за счет этого изменения окупает потребные капитальные вло-
жения на реализацию перехода не более чем за нормативный срок.
В общем виде, определение оптимальной схемы этапного развития стан-
ции допустимо представить при помощи критерия максимума чистого дисконтированнного дохода [45]:
( )
( )
+
−
=
t
t
tt
r
ЗR
ЧДД
0
1
, (4.7)
где Rt — прибыль от проведения реконструктивных мероприятий, получаемая
на i-м шаге расчета (в качестве прибыли рассматривается экономия эксплуатационных расходов от сокращения задержек грузовых поездов под обгонами и
снижение энергетических расходов по разгону и замедлению поездов);
З
t
— сумма эксплуатационных расходов и капитальных затрат на i-м шаге расчета.
Совокупность единовременных затрат, направленных на реконструкцию
станции, представляют собой инвестиции в постоянные устройства.
Размер инвестиций на реконструкцию зависит от капитальных затрат на
отдельные работы, связанные с переустройством станции. В приемо-
отправочном парке участковой станции предлагается ввести в эксплуатацию
дополнительные приемо-отправочные пути, а также пути надвига и роспуска.
В связи с этим капитальные расходы будут определяться по формуле:
+=
НадвигастрПОПстр
ККК
..
, (4.8)
где
ПОПстрК.
— капитальные затраты на строительство дополнительных прие-
мо-отправочных путей, тыс. руб.;
НадвигастрК.
— капитальные затраты на строи-
тельство дополнительных путей надвига и роспуска, тыс. руб.
земкскабдемсв
пути
укл
перстр
укл
ПОПстр
КККККККК ++++++=
...
, (4.9)
85
где
перстр
укл
К
.
— стоимость укладки дополнительных или переноса имеющихся
стрелочных переводов, тыс. руб;
пути
укл
К
— стоимость укладки дополнительных
путей, тыс. руб.; К
сиг
— затраты на установку дополнительных сигналов на стан-
ции, тыс. руб.; К
каб
— затраты на укладку кабеля, тыс. руб.; Ккс — стоимость ра-
бот, связанных с устройством контактной сети, тыс. руб.; К
дем
— стоимость де-
монтажа путей, тыс. руб.; К
зем
— затраты на земляные работы, тыс. руб.
Зная стоимость укладки одного стрелочного перевода и их количество,
определим
перстр
укл
К
.
:
перстр
перстр
укл
СnК
.стр.пер
.
=
, (4.10)
где n
стр.пер
— количество укладываемых стрелочных переводов; С
стр.пер
— стои-
мость укладки одного стрелочного перевода, тыс. руб.
Стоимость укладки дополнительных путей определяется по формуле:
..у кл перстр
пути
укл
СlК =
, (4.11)
где l
укл
— удлинение путей, км; С
укл
— стоимость укладки одного километра пу-
ти, тыс. руб.
Стоимость демонтажа путей определяется по формуле:
демдем
СlК =
дем
, (4.12)
где l
дем
— длина демонтируемых путей, км; С
дем
— стоимость демонтажа одно-
го километра пути, тыс. руб.
Стоимость установки сигналов на станции определяется по формуле:
сигсиг
СnК =
укл
, (4.13)
где С
св
— стоимость установки одного светофора, тыс. руб.
Затраты на укладку кабеля рассчитываются по формуле:
кабкаб
СlК =
укл
, (4. 14)
где l
каб
— длина перекладываемого кабеля, км; С
каб
— стоимость перекладки
одного километра кабеля, тыс. руб.
86
Основную часть инвестиций составляют затраты на земляные работы,
связанные с реконструкцией станций по сооружению дополнительных приемо-
отправочных путей. Эти затраты определяются по формуле:
земзем
СVК =
зем
, (4.15)
где V
зем
— объем земляных работ, м3; С
зем
— стоимость земляных работ, руб./м3;
Стоимость работ, связанных с устройством контактной сети, определяются по формуле:
кскс
СlК =
кс
, (4.16)
где l
кс
— длина прокладки контактной сети, км.; Скс — стоимость прокладки
одного километра контактной сети, тыс. руб.
Капитальные затраты на строительство дополнительных путей надвига и
роспуска определяются по формуле:
земкскабдемсиг
пути
укл
перстр
укл
надвигастр
КККККККК ++++++=
...
. (4.17)
Капитальные затраты при строительстве одного дополнительно пути для
промышленных железнодорожных станций Ангарск, Ачинск, Красноярск,
Назарово (ОАО «ВостСибпромтранс») представлены в табл. 4.1. Все станции
имеют различные схемы и техническое оснащение. В связи с этим расходы на
строительство одного приемо-отправочного пути имеют разные значения.
Таблица 4.1
Капитальные затраты при строительстве
одного приемо-отправочного пути
Станция
Стоимость строительства, тыс. руб.
Ангарск
15 232,18
Ачинск
15 836,83
Красноярск
14 169,32
Назарово
17 395,45
87
Только одна из рассмотренных станций оборудована сортировочной горкой. В связи с этим необходимо рассчитать только один вариант строительства
дополнительных путей надвига и роспуска:
620,0353
.=надвигастр
К
тыс. руб.
4.2. Определение эксплуатационных расходов
при различных объемах работы станции
Величину расходов, измеряемую в рублях и приходящуюся на единицу
измерителя эксплуатационной работы, называют расходной ставкой. При известных расходных ставках и величинах измерителей эксплуатационной работы общая сумма эксплуатационных расходов определяется как сумма произведений величины показателей на соответствующую расходную ставку. Расходные ставки рассчитываются на основе отчетных данных о выполненных объе-
мах работ, достигнутых показателях использования подвижного состава и фак-
тических расходах денежных средств в соответствии с принятой номенклатурой расходов железных дорог. В основу расчета расходных ставок закладыва-
ются данные бухгалтерской и статистической отчетности.
В общем виде годовые эксплуатационные расходы при изменении работы
станции рассчитываются по формуле:
..локдопФОТзадержпу
ЭЭЭЭЭ +++=
, (4.18)
где Э
пу
— эксплуатационные расходы на содержание и эксплуатацию постоян-
ных устройств, тыс. руб.; Э
задерж
— расходы, связанные с задержкой и простоем
поездов и вагонов, тыс. руб.; Э
ФОТ
— эксплуатационные расходы на фонд опла-
ты труда дополнительной бригады ПТО, тыс. руб.; Э
доп.лок
— эксплуатационные
расходы на содержание дополнительного горочного локомотива, тыс. руб.
кссвкабнадвПОПперстрпу
ЭЭЭЭЭЭЭ +++++=
..
, (4.19)
где Э
стр.пер
— эксплуатационные расходы на содержание стрелочных перево-
дов, тыс. руб.; Э
ПОП
— эксплуатационные расходы на содержание дополни-
тельно уложенных приемо-отправочных путей, тыс. руб.; Э
каб
, Э
св
— эксплу-
88
атационные расходы, связанные с содержанием кабеля и светофоров на станции, тыс. руб.; Э
задерж.
— эксплуатационные расходы, связанные с задержками
поездов, тыс. руб.
Расходы Э
пу
должны быть учтены, начиная с года ввода в эксплуатацию
данного варианта технического оснащения. Принято, что оно вводится в эксплуатацию на следующий год после окончания строительства.
Эксплуатационные расходы на содержание стрелочных переводов опре-
деляются по формуле:
перстрперстр
еnЭ
.стр.пер.
=
, (4.20)
где е
стр.пер
— расходная ставка на содержание одного стрелочного перевода,
тыс. руб.
Эксплуатационные расходы на содержание дополнительно уложенных
путей определяются по формуле:
ПОППОП
еlЭ =
доп.
, (4.21)
где l
доп
— длина дополнительно уложенных путей, км; е
ПОП
— расходная ставка
на содержание дополнительной длины путей, тыс. руб./км.
Эксплуатационные расходы на содержание кабеля рассчитываются по
формуле:
кабкаб
еlЭ =
каб
, (4.22)
где е
каб.
— расходная ставка на содержание кабеля, тыс. руб./км; l
каб
— длина
дополнительно уложенного кабеля, км.
Эксплуатационные расходы на содержание светофоров рассчитываются
по формуле:
свсв
еnЭ =
св
, (4.23)
где е
св
— расходная ставка на содержание одного светофора, тыс. руб.; n
св
—
количество установленных светофоров, шт.
Эксплуатационные расходы на содержание контактной сети рассчитыва-
ются по формуле:
89
кскс
еlЭ =
кс
, (4.24)
где е
кс
— расходная ставка на содержание контактной сети, тыс. руб./км;
l
кс
— длина контактной сети, км.
В проектных организациях при составлении сметной стоимости реконструкции станций годовые эксплуатационные расходы на содержание постоян-
ных устройств принимаются в размере 10 % от капитальных вложений.
Эксплуатационные расходы при строительстве одного приемо-отправочного пути составят:
523,2,811,0232,18 15 ==
Ангарск
пу
Э
тыс. руб.;
83,683 511,0836,83 15 ==
Ачинск
пу
Э
тыс. руб.;
16,932 411,0169,32 14 ==
Красноярск
пу
Э
тыс. руб.;
39,545 711,0395,45 17 ==
Назарово
пу
Э
тыс. руб.
Эксплуатационные расходы при строительстве дополнительных путей
надвига и роспуска составят:
362,0041,0620,0353 ==
пу
Э
тыс. руб.
Годовой фонд оплаты труда рассчитывается по формуле:
ЕСНФОТЭ
ФОТ
+=
, (4.25)
где ФОТ — расходы на фонд оплаты труда, руб.; ЕСН — единый социальный
налог, руб.
месяв
ЗЧФОТ = 12
, (4.26)
где Ч
яв
— явочный контингент работников; З
мес
— среднемесячная заработная
плата одного работника.
90
Явочный контингент — это наименьшее количество работников, необхо-
димое для выполнения запланированного объема работы и определяется по
формуле:
смяв
ктаЧ =
, (4.27)
где а — количество объектов обслуживания; m — норма численности работников на одном объекте; kсм — коэффициент сменности по данной работе (при
круглосуточной работе принимается равным kсм = 4,2):
4,298,16172,4 ===
яв
Ч
человек.
Месячная заработная плата рассчитывается по формуле:
РКПДПДНДУЗЗ
мтмес
+++++=
, (4.28)
где З
мт
— месячная тарифная ставка; ДУ — доплата за условия труда;
ДН — доплата за работу в ночное время; ДП — доплата за работу в праздничные дни; П — премии из фонда заработной платы; РК — начисление по районному коэффициенту.
Размер месячной тарифной ставки определяется на основе часовой та-
рифной ставки:
таррмтмт
КЗЗ =
1
, (4.29)
где З
мт1р
— месячная тарифная ставка первого разряда; К
тар
— тарифный коэф-
фициент, соответствующий работнику бригады ПТО.
92,2831163,246,2904 ==
мт
З
руб.
Доплаты за условия труда:
мту
ЗКДУ =
, (4.30)
где Ку — коэффициент доплаты за условия труда (15,7 %).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]