Содержание к диссертации
Введение
I. Экономические аспекты проблемы реконструкции балластного слоя железнодорожного пути 10
1.1. Проблема усиления балластного слоя железнодорожного пути 10
1.2. Анализ перспектив развития производственной базы балластных материалов на железных дорогах Урала и Сибири 20
1.3. Современное состояние вопроса об исследовании экономической эффективности асбестового балласта, сфер и зон его рационального применения 25
П. Статистическое обследование состояния верхнего строения пути на асбестовом и щебеночном основании 35
2.1. Методика статистического обследования участков пути с асбестовым и щебеночным балластами 35
2.1.1. Методика отбора участков обследования 38
2.1.2. Методика обработки исходных данных 45
2.2. Фактическая периодичность капитального ремонта пути на асбестовом и щебеночном подшпальном основании 58
2.3. Анализ одиночного выхода рельсов на участках железнодорожного пути с асбестовым и щебеночным подшпальным основанием 68
2.4. Анализ одиночного выхода шпал на участках желез нодорожного пути с асбестовым и щебеночным подшпальным основанием 75
2.5. Фактическая периодичность среднего ремонта пути с асбестовой и щебеночной балластной призмой 79
2.6. Периодичность подъемочных ремонтов железнодорожного пути на асбестовом и щебеночном подшпальном основании 83
Выводы 86
Ш. Экономическая эффективность асбестового балласта в путевом хозяйстве железных дорог 89
3.1. Методические вопросы определения экономической эффективности реконструкции подшпального основания железнодорожного пути 89
3.2. Капитальные вложения в реконструкцию верхнего строения и затраты на планово-предупредительные ремонты пути с различным подшпальным основанием . 96
3.3. Экономическая эффективность уменьшения одиночного выхода рельсов и шпал на участках с асбестовым подшпальным основанием 104
3.4. Приведенные затраты железнодорожного транспорта
на предоставление "окон" для ремонтных работ 108
3.5. Амортизационные отчисления на планово-предупредительные ремонты пути на участках с различным подшпальным основанием 114
3.6. Затраты труда на текущее содержание пути с асбестовым подшпальным основанием 121
Выводы 125
ІУ. Методические проблемы определения зон рационального применения асбестового балласта 130
4.1. Классификация задачи об оптимальном распределении балластных материалов в терминах оптимального отраслевого планирования 131
4.2. Оптимизационная модель и формулировка показателей оптимальности. Целевая функция 134
4.3. Количественная взаимозаменяемость балластных материалов 141
4.4. Формирование дискретных вариантов перспективного развития и функционирования системы: производство-транспортировка - эксплуатация балластных материалов 147
4.5. Транспортные затраты при перевозках тяжелого балласта 159
4.6. Зоны рационального применения балластных материалов 170
Выводы и предложения 178
Литература 184
Приложения . 198
- Проблема усиления балластного слоя железнодорожного пути
- Анализ одиночного выхода рельсов на участках железнодорожного пути с асбестовым и щебеночным подшпальным основанием
- Капитальные вложения в реконструкцию верхнего строения и затраты на планово-предупредительные ремонты пути с различным подшпальным основанием
- Классификация задачи об оптимальном распределении балластных материалов в терминах оптимального отраслевого планирования
Введение к работе
Непрерывный рост объема производства продукции народного хозяйства СССР ставит перед железнодорожным транспортом большие, задачи по увеличению перевозок грузов и пассажиров.
В принятых на ХХП съезде КПСС "Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" указано, что для успешного выполнения этой цели на железнодорожном транспорте необходимо " ... осуществлять техническое перевооружение, обеспечить дальнейшее увеличение провозной и пропускной способности железных дорог на грузонапряжен-ных направлениях ... " /2.1/. Это особенно важно для железных дорог Урала и Сибири, работающих в сложных природно-климатических условиях при высокой густоте перевозок.
На решающее значение транспорта для выполнения задач XI пятилетки указано в решениях Пленумов ЦК КПСС и постановлениях Советского правительства /2.2, 2.3, 2.4, 2.5/. В этих же руководящих документах отмечается, что железнодорожный транспорт еще не находится на уровне стоящих перед ним задач. Это полностью относится и к важнейшей отрасли железнодорожного транспорта -путевому хозяйству. Техническое состояние верхнего строения железнодорожного пути, система планирования, организации и ведения путевых работ не всегда отвечают современным требованиям.
В научных коллективах ведутся интенсивные работы по созданию новых высоконадежных конструкций верхнего строения пути и обоснованию экономической эффективности их применения. Однако, существующие конструкции пути также обладают немалыми резервами работоспособности. Это относится и к пути с асбестовым подшпаль-ным основанием. Данный тип конструкции верхнего строения применяется только в СССР. Исследованиями отечественных ученых доказана высокая техническая эффективность путевого балласта из отходов асбестового производства. Если в первые годы практического применения асбестового балласта он рассматривался как эквива-лент и заменитель дефицитного щебня, то многолетний опыт эксплуатации доказал его существенное качественное превосходство над этим распространенным балластным материалом. За счет своих специфических свойств асбестовый балласт увеличивает срок службы всей конструкции верхнего строения пути (ВСП), продляет межремонтные периоды, облегчает текущее содержание пути, что существенно влияет на экономические показатели работы путевого хозяйства.
Главная особенность асбестового балласта, - его "омоноличивание" после стабилизации в пути и устойчивость к внешним засорителям. Однако, асбестовый балласт, кроме этого, имеет и ряд других положительных свойств: обладает высокой несущей способностью, обеспечивает гидроизоляцию грунтов основной площадки земляного полотна, повышает упругость подрельсового основания.
Очень важным является то, что асбестовый балласт - это отходы асбестовых комбинатов. Это единственный балластный материал, который не требует капитальных вложений в свое производство. Его применение на железных дорогах позволяет также уменьшить или совсем ликвидировать отвалы на местах добычи асбеста, что имеет большое значение для экологии этих районов.
Асбестовый балласт в 4-7 раз дешевле щебня, его цена составляет 0,5-0,9 руб за I м3. Учитывая масштабы потребления балластов на железнодорожном транспорте, разница в отпускных ценах имеет важное значение для уменьшения капиталоемкости при реконструкции железных дорог. Высокая технологичность конструкции пути на асбестовом подшпальном основании особенно важна для грузо-напряженных участков дорог Урала и Сибири из-за непродолжительности летнего ремонтного периода, отсутствия достаточного количества рабочей силы, а также невозможности предоставления необходимого числа"окон" для ремонтных работ, вследствие высокой грузонапряженности на дорогах. Однако расположение действующих асбестовых комбинатов на Среднем и Южном Урале затрудняет доставку асбестового балласта на многие железные дороги из-за значительных транспортных затрат, в связи с чем необходимо установить рациональные сферы и зоны его распространения с учетом экономической эффективности асбестового подшпального основания на грузонапряженных участках пути с исследованием влияния транспортного фактора и реальных эксплуатационных условий железных дорог. Некоторые из этих проблем рассмотрены в работах В.Я.Шульги, А.В.Болотина, Г.Я.Коржиковой и др.
В разные годы вопросам экономической эффективности асбестового балласта, наряду с исследованием технико-экономических свойств нового балластного материала, уделяли внимание ученые-путейцы: Л.М.Дановский, Н.П.Кондаков, С.Н.Попов, Е.С.Варызгин, Л.К.Громов, А.М.Голованчиков, А.Н.Княженцев, А.П.Леманский, Б.Е.Мирош-ник, Д.А.Печугин, К.И.Щепотин и др. Исследования этих проблем проводились в ВНИИЖГе, МИИТе и НИИЖГе. Однако, экономические аспекты проблемы применения асбестового балласта исследованы недостаточно, что неоднократно отмечалось в научной печати и решениях научно-технического совета МПС /5.25, 5.26/.
Необходимость научного исследования экономической эффективности асбестового балласта в качестве подшпального основания железнодорожного пути и большое практическое значение расширения зон его рационального применения на железных дорогах Урала и Сибири обусловили выбор темы диссертации.
Цель исследования состоит в изучении влияния на экономические показатели путевого хозяйства эксплуатационных характернетик асбестового подшпального основания в условиях железных дорог Урала и Сибири, разработке на этой основе научно-практических предложений по уточнению методики определения сфер и зон рационального применения асбестового балласта и рекомендаций по совершенствованию нормативной базы планирования в хозяйстве пути, направленных на повышение эффективности работы железнодорож-.ного транспорта.
Исходя из поставленной цели основными задачами диссертации являются: обобщение и анализ способов ведения путевого хозяйства на участках с различным типом подшпального основания, установление количественной оценки влияния применения в конструкции ВСП асбестового балласта на капитальные вложения и эксплуатационные расходы хозяйства пути, уточнение на этой основе методики определения экономической эффективности асбестового подшпального основания на участках железных дорог с различными условиями эксплуатации, разработка научных принципов определения сфер и зон рационального применения асбестового балласта с учетом транспортного фактора.
Методологической основой исследований явился диалектический метод марксистско-ленинской теории познания, материалы и решения съездов КПСС, Пленумов ЦК КПСС и Советского правительства по вопросам планирования и управления народным хозяйством и развитию транспорта СССР. В диссертации использованы методы экономико-математического моделирования экономических процессов в народном хозяйстве, статистические наблюдения и технико-экономические расчеты эффективности реконструктивных мероприятий на железнодорожном транспорте.
Диссертация выполнена на основе изучения и анализа опыта ведения путевого хозяйства на участках главного пути с различным подшпальным основанием. Общий объем статистического обследования составил 3693 км. Основная информация для анализа и технико-экономических расчетов получена в дистанциях, отделах и службах пути железных дорог Урала и Сибири. В работе использованы результаты исследований МИИТа, ВНИИЖТа и НИИЖГа. Решение задач в диссертации проводилось с использованием ЭВМ "Наири" и EC-I022 по стандартным и вновь разработанным программам.
Апробация и внедрение результатов диссертационных исследований произведены в ВНИИЖГе, Главном управлении пути МПС, на Западно-Сибирской и Красноярской железных дорогах.
Проблема усиления балластного слоя железнодорожного пути
В условиях растущей грузонапряженности и увеличивающихся скоростей движения поездов важное значение имеет усиление железнодорожного пути в целом и отдельных его элементов. На многих участках железных дорог СССР грузонапряженность достигает 150--170 млн.ткм брутто/км в год. Это особенно характерно для дорог востояной части страны, обеспечивающих транспортное обслуживание новых экономических регионов за Уралом.
Проведенные в последние годы в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта реконструктивные мероприятия: в первую очередь - внедрение бесстыкового пути - значительно усилили железнодорожный путь. Однако практика показала, что только переход на длинномерные рельсы и постановка пути на железобетонные шпалы не решают полностью задачи длительной, устойчивой и стабильной работы пути.
Исследования отечественных и зарубежных специалистов показали, что работоспособность конструкций пути во многом зависит от стабильности и несущей способности балластного слоя. Б настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию высокостабильной конструкции пути. Является признанным, что эффективная работа верхнего строения пути (ВСП) невозможна без балластной призмы, которая бы имела срок службы близкий и равный сроку службы других элементов ВСП /4.54/.
Из истории развития железных дорог России известно,что еще в прошлом веке при разработке задач рационального проектирования и ремонтов верхнего строения пути указывалось на необходимость обратить самое серьезное внимание на изучение свойств балластного слоя и найти возможность оценить его соответствие с прочими элементами верхнего строения пути. При этом технические свойства путевого балласта увязывались с экономическими характеристиками балластных материалов /4.70/.
К балластным материалам предъявляются различные требования. Они должны быть прочными и твердыми, чтобы хорошо сопротивлялись механическому износу и обеспечивали устойчивость пути, но и в то же время достаточно упругими, обладающими необходимой амортизационной способностью, водо- и морозоустойчивостью, сопротивлением прохождению тока Д.2, 4.35/. От устойчивости балластного слоя зависят сроки службы всех элементов пути.
С точки зрения технологии проведения планово-предупредительных ремонтов ВСП балластный материал должен обеспечивать наименьшие затраты труда и хорошо поддаваться механизированной обработке. Б процессе эксплуатации в пути балластные материалы должны либо полностью исключать, либо требовать минимального текущего содержания.
С экономической точки зрения важное значение имеет цена балластных материалов, учитывая огромные объемы их потребления на железных дорогах. В стоимости капитального ремонта доля затрат на балласты достигает 9-10%, среднего 35%, подъемочного 50%.
В качестве балластных материалов в настоящее время применяются щебень, асбестовый балласт, гравийно-песчаный, ракушечник и ряд других.
По общему мнению ученых, лишь щебень и асбестовый балласт являются и останутся на перспективу основными балластными материалами грузонапряженных участков железных дорог /5.5, 5,6/.
Другие, ранее широко распространенные балластные материалы, и в первую очередь песок,в современных условиях эксплуатации применяется крайне редко и лишь на малодеятельных направлениях и подъездных путях. Вследствие этого, при проведении исследований по технико-экономической эффективности асбестового балласта, имеет смысл его сравнить лишь с единственным конкурентоспособным балластным материалом - щебнем, не принимая во внимание другие виды балластов в силу незначительности или неперспективности их применения на сети железных дорог.
Проблема стабилизации балластной призмы железнодорожного пути решается по двум направлениям. Одним из них является перевод пути на щебеночное основание и обработка балластной призмы связующими материалами, то есть проведение "омоноличивания" щебеночного балласта. Подобный опыт имеется на отечественных железных дорогах, а также на дорогах Японии, США, ФРГ. Однако этот способ стабилизации балластной призмы не находит широкого применения уже из-за значительной стоимости вяжущих материалов (25-35 тыс.руб на км), которые представляют собой в основном тяжелые фракции от перегонки нефти /4.2/. Кроме того, сам щебень как балластный материал в последнее время не удовлетворяет всем требованиям, которые предъявляют условия эксплуатации пути к балласту. Это особенно проявляется на направлениях с большой грузонапряженностью и засоряемостью пути сыпучими грузами, что характерно для железных дорог Донбасса, Урала и Сибири. На участках массовых перевозок руды, угля, торфа и других сыпучих грузов щебеночный балласт быстро засоряется, вследствие чего теряет несущую способность. Прочистка щебня на выходах из угольно-рудных бассейнов производится обычно каждые два года. Для выполнения такого большого объема работ по прочистке щебня (с выполнением комплекса соответствующих ремонтов) ежегодно выделяется около 4000 "окон" продолжительностью 3-3,5 ч. В целом на сети железных дорог СССР 31 тыс.км главных путей подвержена систематическому засорению балластной призмы сыпучими грузами /4.2, 5.7/. Щебень изготавливается из твердых пород гранита, кварцита, базальта, диорита и др. Размер щебенок стандартизирован в пределах 25-50 мм, 25-60 мм и 25-70 мм (ГОСТ 7392-70, 7392-55). Для производства щебня на железных дорогах создана сеть щебеночных заводов и карьеров. Однако только часть заводов выпускает щебень размером фракций 25-50 и 25-60 мм из твердых скальных пород, то есть тот, который необходим для главных путей железных дорог. Значительное количество заводов продолжает выпускать щебень более крупных фракций 25-70 мм и вырабатывать его из камня слабых пород, прочность которого не отвечает требованиям указанного ГОСТа. Такой щебень, в том числе из известняка недостаточной прочности, при работе в пути, особенно на участках с железобетонными шпалами, быстро крошится. В результате - неудовлетворительный водоотвод, выплески, просадки. Поэтому, учитывая увеличивающееся поступление на дороги железобетонных шпал, возникла необходимость проведения комплекса мероприятий по перево-целого ряда заводов на выработку щебня из камня твердых пород и установленных ГОСТом фракций /4.2/. Перевод щебзаводов на производство щебня оптимальных фракций превышает стоимость этого балласта, которая в ряде случаев в ценах 1982 г. достигает 4,5-5,2 руб за I м3, уменьшает выработку на заводах, что приводит к существенному дефициту щебня на многих железных дорогах. Один из эффективных способов повышения стабильности пути - применение новых балластных материалов. В течение нескольких десятилетий на многих участках железных дорог Центра, Донбасса, Поволжья, Урала, Казахстана и Сибири сначала экспериментально, а затем все более широко в качестве балластного материала используются отходы асбестового производства комбинатов "Ураласбест", "Кустанай-асбест" и "Оренбургасбест" на базе соответственно Баженовского, Джетыгаринского и Киембаевского месторождений асбеста. Впервые балласт из отходов асбестового производства стал применяться в 40-е и 50-е годы на железных дорогах Урала и Сибири. Основной вклад внесли в это путейцы Свердловской, Южно-Уральской и Западно-Сибирской (Томской) железных дорог.
Анализ одиночного выхода рельсов на участках железнодорожного пути с асбестовым и щебеночным подшпальным основанием
Решающим критерием наступления срока проведения очередного капитального ремонта является нарастание одиночного выхода рельсов за межремонтный период в среднем до 2-4 шт на I км пути, а в год перед капитальным ремонтом не более 1-2 шт на I км /4.43/. Запаздывание срока проведения капитального ремонта ведет к нарушению условий безопасности движения поездов, усложняет и удорожает текущее содержание пути, требует большого числа ремонтных окон для одиночной смены и предупреждений об ограничении скоростей движения. В связи с этим в данной работе при обследовании фактической периодичности планово-предупредительных ремонтов пути исследован также одиночный выход рельсов и шпал на участках пути с различным подшпальным основанием. Группировка участков пути при обследовании одиночного выхода этих элементов ВСП произведена также как при обследовании фактической периодичности ремонтов, то есть по типу рельсов, грузонапряженности и осевой нагрузке подвижного состава.
Одиночный выход рельсов исследован по интервалам прошедшего тоннажа (через 100, 125 и 175 млн.т брутто), а также в виде суммарного выхода нарастающим итогом. Результаты представлены в графической форме на рис.2.9-2.II и приложениях 4-7. Численные значения одиночного изъятия рельсов на участках обследования показаны в приложении 3. Самой существенной частью исследования является наблюдение одиночного выхода на участках выборочного обследования. Именно сравнение одиночного выхода рельсов в строго идентичных условиях эксплуатации позволяет сделать заключение о различии этого важнейшего показателя на участках с асбестовым и щебеночным подшпальным основанием. Однако представляют определенный интерес и результаты обследования одиночного выхода на всех рассматриваемых участках в целом. В связи с этим графики одиночного выхода на рисунках представлены как для участков выборочного обследования, так и сводные по градациям грузонапряженности.
Одиночный выход рельсов Р65. Данный тип рельсов представлен в обследовании наиболее полно. Рельсы Р65 эксплуатируются на всех участках с грузонапряженностью от 25 до 120 млн.ткм брутто/ км. Наибольший вес в обследовании представляют участки с годовой грузонапряженностью 50-80 млн.ткм брутто/км (495 км выборочного обследования и 667,0 км всех обследованных участков) и 80-120 млн.ткм брутто/км (соответственно 166,0 и 347,0 км). Участков с меньшей грузонапряженностью 25-50 млн.ткм брутто/км относительно немного (соответственно 109,0 км и 146,0 км).
При небольших значениях годовой грузонапряженности на участках (непредставительных для рассматриваемого полигона) одиночный выход рельсов на сравниваемых типах подшпального основания однозначно оценить сложно. На этих участках пути влияние асбестового подшпального основания на одиночный выход рельсов заметно не ощущается до накопления суммарного прошедшего тоннажа в 450-600 млн.т брутто (табл.2.7). После этих значений наработки пути суммарный одиночный выход рельсов Р65 нарастающим итогом на участках со щебнем значительно превосходит аналогичный одиночный выход на пути с асбестовым балластом. Это отмечается как на участках выборочного обследования, так и на всех обследованных участках. С возрастанием грузонапряженности и осевых нагрузок на участках обследования преимущества асбестового подшпального основания проявляются четче и определеннее. Начиная с годовой грузонапряженности 50 млн.ткм брутто/км на всех участках одиночный выход рельсов 365 на участках с асбестовым балластом стабильно меньше, чем на участках со щебеночным подшпальным основанием (рис.ZA7). При этом различие в одиночном выходе рельсов нарастает по мере увеличения пропущенного по пути тоннажа. Конкретные значения этой разницы видны из графиков на рис.2.9-2.12 и табл. 2.7.
Масштаб проведенного обследования (1014,0 км) позволяет считать обоснованным общий вывод о том, что на участках с асбестовым подшпальным основанием обеспечены лучшие условия для работы рельсо-шпальной решетки, в результате чего одиночный выход рельсов Р65 существенно меньше, чем в аналогичных условиях на участках пути со щебеночной баллстной призмой. Это обстоятельство является в свою очередь определяющим фактором, обеспечивающим более длительные межремонтные циклы капитального ремонта пути с асбестовым подшпальным основанием, существенно влияет на экономические показатели путевого хозяйства.
Капитальные вложения в реконструкцию верхнего строения и затраты на планово-предупредительные ремонты пути с различным подшпальным основанием
Под капитальными вложениями в реконструкцию верхнего строения железнодорожного пути предлагается понимать затраты, связанные с проведением комплекса работ по капитальному ремонту пути, при котором конструкция ВСП может быть комбинирована с одним из рассматриваемых типов подшпального основания: асбестовым или щебеночным. Затраты на планово-предупредительные.ремонты состоят из расходов путевого хозяйства по среднему и Подъемочным ремонтам пути. Затраты на капитальный и другие виды планово-предупредительных ремонтов являются единовременными, значительными по объему, а источником их покрытия являются аккумулированные за срок службы амортизационные отчисления. Если бы рассматриваемые варианты реконструкции верхнего строения пути различались лишь материалом балластной призмы, то при сравнении этих двух вариантов достаточно было бы учесть только затратную часть на асбестовый или щебеночный балласт в стоимости ремонтов пути. При этом экономическая эффективность асбестового балласта определяется уже на уровне первоначальных капитальных вложений из-за значительного различия с путевым щебнем в ценах.франко-станция отправления. По нормативным объемам потребления (1790 м3 асбестового балласта и 600 м3 щебня) и отпускным ценам на балласты (0,6-0,9 руб/м3 - асбестового и 2,7-5,5 руб/м3 щебня)конструкция асбестовой балластной призмы на 2,5-3,8 тыс. руб дещевле щебеночной. Однако изменение других характеристик у пути с асбестовым балластом: сроков службы элементов ВСП и периодичности ремонтов за счет эффекта отделения затрат во времени будет иметь следствием и изменение общей суммы капитальных вложений и остальных расходов по сравниваемым вариантам. При этом различие затрат во времени затрагивает всю номенклатуру расходов на планово-предупредительные ремонты. Таким образом, при определении экономической эффективности подшпального основания необходимо учитывать полную стоимость капитальных и других планово-предупредительных ремонтов пути. Однако удобно, в целях анализа, выделить отдельно транспортные затраты на доставку балластных материалов к фронтам ремонтных работ и рассматривать их отдельно в рамках экономико-математической модели при определении оптимальных зон (глава 4).
Фактические стоимости планово-предупредительных ремонтов верхнего строения пути даже при одинаковой конструкции ВСП существенно различаются на железных дорогах полигона. Это связано с различием в районном коэффициенте к заработной плате (от 1,10 до 1,20), с изменением по районам стоимости электроэнергии и топлива, с конструкционными особенностями плана и профиля пути. Применение в этих условиях среднесетевых данных приводит к существенным погрешностям.
Фактические затраты на капитальные ремонты пути (без учета транспортных затрат на балластные материалы) составляют на дорогах полигона соответственно величину от 53,4 до 56,8 тыс.руб., на средние ремонты - 7,1-12,3 тыс.руб. и на подъемочные - 4,2-8,4 тыс.руб. на I км в действующих ценах. Если учесть эти фактические данные и определить приведенные затраты на планово-предупредительные ремонты пути в соответствии с установленной фактической периодизацией ремонтных работ, то для различных железных дорог получится следующий ряд значений (табл.3.1, 3.2).
Периодизация планово-предупредительных ремонтов принята в соответствии с Положением /7.17/, но скорректирована с учетом исследований по фактической периодичности на участках пути с различным подшпальным основанием. При этом приняты во внимание лишь безусловно установленные факты, а именно на пути с асбестовым подшпальным основанием в сходных условиях эксплуатации капитальный и все другие виды ремонтов пути производятся в среднем на I год позже, чем на пути со щебеночной балластной призмой; путь с асбестовым подшпальным основанием не требует проведения среднего ремонта, который в соответствии с рекомендациями НЙШТа и ВНИИЖТа, разработанными при участии автора, может быть заменен подъемочным.
Классификация задачи об оптимальном распределении балластных материалов в терминах оптимального отраслевого планирования
Процесс обеспечения путевого хозяйства железнодорожного транспорта балластными материалами можно рассматривать как трехстадийный, состоящий из производства балластов, их транспортировки и эксплуатации пути на данном этапе подшпального основания. В виде блок-схемы начальные условия этого процесса выглядят следующим образом:
Очевидно, что в этом процессе участвуют производственные объекты, принадлежащие по формальному признаку разным отраслям, тем не менее сама проблема по своей структуре носит характер задачи оптимального отраслевого производственно-транспортного планирования. В соответствии с классификацией, принятой при моделировании в перспективном планировании /4.17/, задача оптимального обеспечения железнодорожного транспорта балластными материалами может быть классифицирована следующим образом:
- одноступенчатая (одного иерархического уровня);
- на минимум затрат по обеспечению поставленной цели: полного обеспечения путевого хозяйства тяжелым балластом;
- динамическая;
- с дискретными переменными;
- двухпродуктовая;
- многоотраслевая;
- производственно-транспортная;
- двухэтапная.
Динамический характер характер задачи оптимального распределения балластных материалов определяется тем, что весь процесс обеспечения транспорта балластом необходимо рассматривать с учетом фактора времени. Это относится и к перспективам развития производственной базы балластов и, особенно, к возможности перевода пути на тот или иной тип подшпального основания и связанным с этим затратам.
Дискретность переменных означает, что рассмотрению должны подлежать не допустимые диапазоны или области изменения параметров, а некоторое количество заранее разработанных вариантов. Для , этих вариантов разрабатываются и экономические показатели. Признаком отнесения отраслевых задач к тому или иному типу является также количество позиций номенклатуры производимой или потребляемой продукции. С этой точки зрения задача оптимального распределения балластных материалов является двухпродуктовой, так как рассматриваемая возможность обеспечения железных дорог двумя конкурентоспособными типами балластов: щебеночным и асбестовым с учетом их взаимозаменяемости в пунктах потребления. При этом компоненты вектора спроса характеризуют не отдельные продукты, а величины потребностей, удовлетворяемых различными взаимозаменяемыми продуктами (в нашем случае различными типами балластных материалов).
Многоотраслевой характер задачи определяется и тем, что в ней одновременно рассматриваются несколько видов продукции (два) и тем, что оптимизируются поставки между разнородными отраслями (производство строительных материалов, щебеночные предприятия МПС, железнодорожный транспорт).
Важнейшим признаком классификации поставленной отраслевой задачи является ее производственно-транспортный характер. Влияние транспортного фактора весьма не равнозначно для потребителей балласта на железных дорогах сети. Однако для большинства из них, расположенных на значительных расстояниях от щебеночных заводов и асбестовых комбинатов, эту задачу можно отнести к классу задач с сильным влиянием транспортного фактора. Поскольку вопрос о влиянии транспортных задач непосредственно связан с определением зон оптимального распределения балластных материалов, он будет специально рассмотрен в (4.5).
Двухэтапность задачи оптимального распределения балластных материалов определяется тем, что в решении присутствует один этап перевозки. Если же учесть, что оптимизируется не только перевозка, но и достигается оптимальное обеспечение транспорта балластными материалами, то с этой точки зрения у поставленной задачи имеется по крайней мере три этапа. Но в соответствии с общепринятой терминологией /4.17/ данную задачу следует считать двухэтапной.
Существенное значение имеет способ отображения в производственно-транспортной задаче транспортных связей, которые задаются в матричной или сетевой форме. В данном случае предполагается использование матричной формы, поскольку возможные рациональные маршруты связей между поставщиками и потребителями находятся заранее и для них рассчитаны транспортные затраты.
