10.4.2. Экономическая эффективность развития и модернизации вагонного парка

Важным направлением научно-технического прогресса в отечественном и мировом вагоностроении, связанным с модернизаци­ей вагонного парка, является повышение грузоподъемности и грузовместимости вагонов при относительном снижении массы их тары и наилучшей приспособленности к механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. Данное мероприятие являет­ся одним из эффективных путей увеличения провозной способнос­ти железных дорог, перерабатывающей способности станций и гру­зовых фронтов, роста производительности труда, снижения себес­тоимости перевозок и повышения конкурентоспособности перево­зок за счет получения дополнительных доходов и прибыли.

Грузоподъемность вагонов может быть повышена путем увеличения их длины и числа колесных пар, снижения технического ко­эффициента тары, повышения осевой нагрузки от колесной пары и погонной нагрузки на путь. Рост нагрузок от колесных пар при неизменном их числе требует значительно больших капитальных вложений на усиление мощности верхнего строения пути и реконструкцию искусственных сооружений, чем переход на вагоны с большим числом колесных пар. Поэтому на отечественных желез­ных дорогах грузоподъемность вагонов повышается главным об­разом за счет увеличения их длины, числа колесных пар и погонной нагрузки на путь.

Осевые и погонные нагрузки на путь являются важнейшими техни­ко-экономическими характеристиками вагонов, которые оказывают непосредственное влияние па эксплуатационно-экономические пока­затели перевозочного процесса: статическую и динамическую нагрузки вагона, массу поезда брутто, производительность вагона и локомо­тива, себестоимость перевозок и производительность труда.

В целях обеспечения безопасности движения поездов и надежно­сти технических средств при эксплуатации имеющихся и постройке новых типов вагонов требуется соблюдение следующих условий:

, (10.24)

, (10.25)

где ,— соответственно фактические и нормативные осевые нагрузки от колесной пары на путь, т;

, — соответственно фактические и нормативные погонные нагрузки на путь, т/м;

—грузоподъемность физического вагона, т;

—средний коэффициент использования грузоподъемности вагона, зависящий от структуры грузопотока, осваиваемого вагонами данного типа (0 < ≤ l);

—масса тары вагона, т;

• — число колесных пар вагона;

—длина вагона по осям сцепления автосцепки, м.

В настоящее время на железных дорогах России действуют вве­денные с 1980 г. новые нормы допускаемых нагрузок на путь от колесной пары 23—25 т и на метр погонной длины 8—9 т при фак­тически достигнутых величинах у современных вагонов основных типов соответственно 20,5—23 и 8—8,3 т при полном использова­нии их грузоподъемности.

В перспективе по мере роста объема перевозок и грузооборота особенно на линиях с высокой грузонапряженностью и большим объемом пассажирского движения, существенный технико-эконо­мический эффект даст возобновление постройки и расширение сфе­ры применения восьмиосных полувагонов и цистерн.

Высокая экономическая эффективность постройки и эксплуатации большегрузных вагонов видна на примере восьмиосных полувагонов и цистерн в сравнении их с четырехосными. Применение их дает эко­номию эксплуатационных расходов, а при определенных условиях эксплуатации (преимущественно в маршрутных поездах) — экономию и капиталовложений.

Осевые нормативные нагрузки брутто и нетто у восьмиосных вагонов те же, что и у четырехосных. Фактические полезные нагрузки нетто на ось тоже близки. Поэтому эксплуатационные расходы на дви­женческую операцию в зависимости от указанного фактора практичес­ки мало меняются.

Экономия эксплуатационных расходов и капиталовложений от применения современных восьмиосных вагонов обусловливается главным образом повышением весов поездов за счет увеличения погонных на­грузок. При этом наибольший эффект достигается, когда маршрутные поезда целиком сформированы из восьмиосных вагонов.

Если длину станционных , приемо-отправочных путей принять 1050 м, то при полном использовании грузоподъемности вагонов и полезной длины приемо-отправочных путей вес поезда брутто соста­вит: для четырехосных полувагонов и цистерн соответственно 6070 к 6910 т, а для восьмиосных — 8290 и 7950 т или на 15—35% больше.

Применение восьмиосных полувагонов и цистерн снижает эксплуатационные расходы и себестоимость перевозок в среднем на 10—15% в результате повышения веса поезда и связанного с этим сокращения расходов на содержание локомотивных бригад, амортизацию и содер­жание локомотивов, маневровую работу и содержание станционных путей.

Существенное снижение себестоимости дает экономия топлива и электроэнергии в результате уменьшения удельного сопротивления движению поездов, составленных из большегрузных вагонов. Кроме того, несколько снижаются затраты на прием, выдачу грузов и другие операции в начально-конечных пунктах. Улучшение динамических качеств большегрузных вагонов и уменьшение воздействия их на подрельсовое основание и основную площадку земляного полотна не­сколько сокращает расходы на ремонт и содержание пути.

При росте грузоподъемности восьмиосных вагонов в 2 раза по сравнению с четырехосными длина их по осям автосцепки увеличивается лишь на 45—75%. Поэтому поезд одного и того же веса, сформирован­ный из восьмиосных вагонов, значительно короче. Вследствие этого достигается экономия капитальных вложений в развитие станцион­ных путей. В связи с сокращением потребности в локомотивах за счет повышения весов поездов уменьшаются капитальные вложения в по­ездной локомотивный парк, а уменьшение объема маневровой работы снижает и капитальные вложения в парк маневровых локомотивов.

Цена восьмиосных полувагонов и цистерн, приходящаяся на 1 т грузоподъемности, выше, чем четырехосных. Несколько хуже и коэффициент тары. Поэтому потребные капитальные вложения (удельные и суммарные) в парк восьмиосных вагонов несколько больше. Однако это увеличение незначительно по сравнению с получаемой экономией капитальных вложений в парк поездных и маневровых локомотивов и в развитие станционных путей. Кроме того, еще не использованы все возможности для улучшения конструкции восьмиосных вагонов и снижения веса тары, а следовательно, и стоимости вагонов. Работы в этом направлении ведутся.

При перевозке в восьмиосных полувагонах сыпучих грузов (угля, руды и др.) значительно сокращаются потери их от выдувания и просы­пания через люки и неплотности кузова. Потери от выдувания, напри­мер, угля и руды сокращаются в сравнении с четырехосными полуваго­нами пропорционально уменьшению поверхности выдувания, при­ходящейся на 1 т грузоподъемности полувагона, т. е. примерно на 20%.

Значительное влияние на эффективность использования большегрузных вагонов оказывают сопутствующие затраты транспорта и грузовладельцев, не включаемые обычно в эксплуатационные расходы железных дорог. Так, эффективность применения восьмиосных полува­гонов зависит от уровня механизации погрузочно-разгрузочных ра­бот на промышленных предприятиях, мощности устройств по опреде­лению массы грузов, степени обеспечения сохранности перевозок и от других факторов. Учет всех дополнительных затрат на транспорте и за его пределами является необходимым условием обоснования эф­фективности применения большегрузных вагонов. При их внедрении дополнительные капитальные вложения на транспорте и в народном хозяйстве окупаются за короткий срок. Снижается также себестои­мость и трудоемкость погрузочно-разгрузочных и других работ. По восьмиосным полувагонам, например, общая трудоемкость погрузки и выгрузки грузов может быть уменьшена на 25—30 %.

За счет сни­жения себестоимости перевозок и экономии эксплуатационных расходов по сравнению с четырехосными вагонами дополнитель­ная прибыль может составить 8—10%.

Большой экономический эффект может дать увеличение грузовместимости, а значит, удельного объема крытых вагонов и удельной площади платформ. Большие значения названных показателей обес­печивают лучшее использование грузоподъемности вагонов при перевозке относительно легковесных грузов с меньшим объемным весом, но худшее использование вместимости вагонов при перевоз­ке относительно тяжеловесных грузов. В зависимости от структуры грузопотока необходимо устанавливать оптимальные значения по­казателей удельного объема и удельной площади вагонов, исходя из минимума транспортно-производственных затрат.

Существенным резервом увеличения грузоподъемности вагонов всех типов является снижение массы их тары. Уменьшение массы тары на 20—30% позволяет увеличить грузоподъемность вагона на 10—15%. Этого можно достичь применением высокопрочных и легких сплавов при постройке вагонов.

Крупным мероприятием модернизации вагонного парка является совершенствование автосцепки и автотормозов.

Совершенствование и модер­низация автосцепки и автотормозов являются важным условием даль­нейшего повышения норм массы и скоростей движения поездов.

Оборудование подвижного состава автосцепкой типа СА-3 позво­лило ускорить и облегчить маневровую работу, сократить оборот ва­гона и снизить массу его тары. Кроме того, это способствовало вы­свобождению большого числа станционных путей, улучшению исполь­зования всех технических: средств железных дорог и прежде всего ло­комотивов и вагонов.

Для повышения массы поезда и скоростей движения требуется дальнейшее усиление и модернизация автосцепки. Разрабатываются и внедряются новые системы поглощающих аппаратов для смягчения ударов при сцеплении, а также новые варианты усиления фрикционных аппаратов автосцепки. Ведется разработка системы полной автомати­зации сцепления и расцепления автосцепки, воздушных концевых кранов тормозной магистрали и электрических цепей. Внедрение та­кой системы даст большой экономический эффект за счет сокращения простоя подвижного состава на станциях, повышения производитель­ности и облегчения условий труда.

Помимо усиления автосцепки, дальнейшее повышение массы и особенно скоростей движения поездов требует совершенствования автотормозов. Протяженность тормозного пути — основной показатель технико-экономической эффективности автотормозов. На пассажирских вагонах широко применяется электропневматический тормоз вместо пневматического. Новый тормоз позволяет повысить скорость движения пассажирских поездов до 160 км/ч без значительного увеличения тор­мозного пути. Применение электропневматического тормоза предпола­гается и на грузовых вагонах. Еще большие скорости движения пас­сажирских поездов могут обеспечить электропневматические дисковые тормоза с повышенными фрикционными качествами в сочетании с маг­нитно-рельсовыми устройствами.

В связи с ростом грузонапряженности и размеров движения на железных дорогах применяется вождение соединенных составов боль­шого веса (свыше 10 тыс. т) с изолированными тормозными магистра­лями. Для того чтобы обеспечить безопасность движения поездов без снижения максимально допустимой скорости, при вождении таких составов используется система пневматической синхронизации управ­ления автотормозами.

Наметившийся рост производства отечественной продукции земледелия и животноводства даст существенное увеличение объемов перевозок скоропортящихся грузов. Для их освоения потребуется увеличивать численность и улучшать структуру парка изотермического подвижного состава, в основном, за счет расширения сферы применения рефрижераторных вагонов разных типов с машинным охлаждением. То позволит сократить потери и сохранить качество перевозимых грузов. По расчетам специалистов ущерб от порчи скоропортящихся грузов снижается с 10-25 в вагонах-ледниках до 2-4% стоимости грузов в вагонов с машинным охлаждением.

Специализация вагонов. Большое экономическое значение имеет специализация вагонов по группам и отдельным родам перевозимых в них грузов.

Специализация грузовых вагонов является важнейшим направ­лением научно-технического прогресса в мировом вагоностроении и в области организации перевозочного процесса в целях улучше­ния качества, повышения эффективности и конкурентоспособнос­ти перевозок и транспортного обслуживания грузовладельцев. Однако темпы роста уровня специализации парка грузовых ваго­нов на железных дорогах России недостаточны.

В соответствии с действующим Классификатором специализи­рованных и универсальных вагонов приняты четыре способа рас­чета относительных показателей уровня специализации: по числу физических единиц в парке; по тоннам грузоподъемности в парке; по объему перевозок (отправления) грузов и по грузообороту, ос­военным специализированными вагонами. В настоящее время в общем объеме отправления грузов на железных дорогах России доля специализированных вагонов составляет около 35%. В США аналогичный показатель достиг примерно 70%. Как показывают расчеты, на отечественном железнодорожном транспорте эконо­мически целесообразно в перспективе перевозить в специализиро­ванных вагонах до 75—80% грузов, формируя из этих вагонов от­правительские и технические маршруты и организуя их продвиже­ние по твердым графикам.

Экономически целесообразные границы специализации вагонного парка необходимо определять расчетами для каждого проектируе­мого типа специализированных вагонов. Методика расчетов должна учитывать размер и характер изменения экономии и дополнительных затрат не только в сфере эксплуатации специализированного вагона, но и в сфере его проектирования, постройки и ремонта. При этом сле­дует иметь в виду, что дополнительные затраты на проектирование и постройку могут быть полностью компенсированы экономней затрат в процессе эксплуатации и ремонта вагона.

Специализация эффективна, если дополнительные затраты, вызываемые увеличением порожнего пробега вагонов, а также удорожа­нием их строительной стоимости, полностью перекрываются экономией от сокращения потерь грузов, снижения себестоимости перевозок и погрузочно-разгрузочных работ, ускорения оборачиваемости грузовой массы

Наряду с этим, можно выделить следующие технико-экономические требования к повышению эффективности постройки и эксплуатации специализированных вагонов по сравнению с универсальными: максимально возможная приспо­собленность к сохранной транспортировке грузов от мест произ­водства к местам потребления при комплексном сочетании, когда это целесообразно, с другими транспортными средствами (контей­нерами, поддонами и т. п.); максимально возможная приспособ­ленность к комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, при которой трудоемкость и себестоимость этих работ должны быть резко снижены, а условия труда существен­но улучшены; повышение, как правило, статической нагрузки, что даст возможность значительно уменьшить себестоимость перево­зок даже при некотором увеличении порожнего пробега; увеличе­ние, как правило, погонной нагрузки, что позволит значительно снизить себестоимость перевозок в результате повышения массы поезда; сокращение простоя вагонов под погрузочно-разгрузочными операциями, а также полное исключение или существенное уде­шевление операций очистки вагонов от остатков грузов и подго­товки их к следующей перевозке; значительное сокращение затрат на техническое обслуживание и ремонты вагонов за срок их служ­бы даже при увеличении их первоначальной стоимости; получение социально-экономического эффекта от уменьшения отрицательно­го воздействия перевозимых грузов на окружающую среду и улуч­шение условий труда.

Оценку социально-экономической эффективности специализа­ции грузовых вагонов необходимо производить по всей сумме транспортно-производственной экономии и затрат в сферах их проектирования, постройки, эксплуатации и ремонта, включая со­путствующие, сопряженные затраты и экономию на транспорте и в смежных отраслях производства и потребления перевозимой про­дукции. В обобщенном виде условие сравнительной экономичес­кой эффективности создания и применения каждого конкретного типа специализированного вагона вместо универсального может быть выражено неравенством:

, (10.26)

где ,— годовая экономия эксплуатационных расходов соответственно от снижения себестоимости погрузочно-разгрузочных работ и умень­шения (+) или увеличения (-) себестоимости перевозок в груженом рейсе;

• — годовая экономия от снижения ущерба при повышении сохран­ности перевозок грузов (экономия от сокращения приведенных потерь);

—экономия от сокращения стоимости грузовой массы в пути;

• — экономия сопутствующих и сопряженных капитальных вложений на транспорте и в смежных отраслях производства в результате снижения ущер­ба при лучшем сохранении их продукции в процессе транспортировки ее в спе­циализированных вагонах;

• —дополнительные годовые эксплуатационные расходы от увеличе­ния пробега специализированного вагона в порожнем рейсе;

, — дополнительные капитальные вложения соответственно в подвижной состав и на развитие пропускной способности железных дорог, включая сопутствующие капитальные вложения;

—нормативный коэффициент сравнительной эффективности капита­ловложений, принимаемый 0,12 или 0,15 (для вагонов новых конструкций), или другой, принимаемый по требованию инвестора.

При сравнении перевозок грузов в специализированных и универсальных вагонах по срокам окупаемости дополнительных капитальных вложений предыдущую формулу можно представить в следующем обобщенном виде:

, (10.27)

—дополнительные капитальные вложения на транспорте и в смежных отраслях При осуществлении специализации вагонов;

—суммарная экономия эксплуатационных затрат на транспорте и в смежных отраслях при специализации вагонов;

—суммарная экономия капиталовложений от сокращения ущерба на транспорте и в смежных отраслях при специализации вагонов.

Оценку сравнительной народнохозяйственной эффективности применения специализированных вагонов необходимо дополнять оценкой общей коммерческой их эффективности для железнодо­рожного транспорта:

, (10.28)

Д, Э, УПТ — годовая сумма соответственно доходов, эксплуатационных расходов и текущих потерь при освоении перевозок грузов вагонами каждого данного типа;

К— капиталовложения при освоении перевозок грузов вагонами каждого типа;

, — коэффициенты соответственно расчетной и нормативной ком­мерческой эффективности капитальных вложений, задаваемые инвестором

Наиболее эффективна эксплуатация тех вагонов, у которых раз­ность - максимальна. Если при высокой сравнительной народнохозяйственной эффективности эксплуатации специализированных вагонов не обеспечивается требуемая отраслевая коммерческая эффективность, то следует принять меры по экономическому стимулированию внедрения их на железнодорожном транс­порте с компенсацией дополнительно возникающих затрат на перевозку. Механизм такого стимулирования призван обеспечить единство интересов транспорта и грузовладельцев на основе распределения полученной народнохозяйственной экономии или прибыли пропорционально осуществленным затратам.

При сравнении вариантов освоения специализированными и универсальными вагонами перспективных грузопотоков с учетом фактора времени (отдаления затрат) текущие потери от несохран­ных перевозок грузов следует включать в расчет в полной мере без дисконтирования. Потери нарастают по причине отдаления капи­тальных вложений в развитие специализации вагонов. Реальный учет потерь при экономических расчетах будет способствовать ус­корению внедрения специализированных вагонов, улучшению ка­чества и эффективности транспортного обслуживания грузовла­дельцев и конкурентоспособности перевозок.

Основные принципы и методы оценки сравнительной экономической эффективности и общей коммерческой эффективности инвестиционных мероприятий по реконструкции вагоноремонтной базы, изложены в пункте 9.4.