Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние речного транспорта в развитии производительных сил Восточно-Сибирского экономического района
1.1. Перспективы развития производительных сил в районах тяготеющих к Ангаро-Енисейскому бассейну 11
1.2. Характеристика транспортной системы Красноярского края 18
1.3. Исследование особенностей судоходства на рынке транспортных услуг в Ангаро-Енисейском бассейне 30
1.4. Систематизация задач в транспортном комплексе «Енисей СМП» 37
Глава 2. Научно-методические положения по эксплуатационно-экономическому обоснованию развития судоходства в современных условиях в Енисейском бассейне
2.1. Исследование условий формирования воднотранспортной системы Ангаро-Енисейского региона 42
2.2. Система «Енисей-СМП» в составе транспортных коридоров 46
2.3. Маркетинговый подход к прогнозу формирования грузовой базы Ангаро-Енисейского региона для СМП 59
2.4. Методические основы выбора оптимальной схемы перевозок и использования транспортных средств 63
2.5. Методика обоснования маршрутов движения материального потока в системе «Енисей-СМП» 68
2.6. Обоснование схемы линий работы транспортного флота 73
2.7. Экономико-математическая модель обоснования оптимального варианта использования транспортного флота 78
Глава 3. Методология построения организационно-экономического механизма повышения эффективности работы транспортного флота .
3.1. Организация управления поставками грузов в систему «Енисей-СМП» на основе принципов логистики 83
3.2. Организация транспортных технологических систем 91
3.3. Взаимодействие смежных видов транспорта в воднотранспортных узлах 96
3.4. Информационное обеспечение перевозок грузов в системе «Енисей-СМП» 104
Глава 4. Обобщение опыта расчетов и пути дальнейшего повышения эффективности работы флота.
4.1. Схема использования транспортного флота в системе «Енисей-СМП» 110
4.2. Результаты обоснования рациональной схемы взаимодействия речного и морского тоннажа в перевалочных портах 116
4.3. Новые технологии в судовождении 123
Заключение. 133
Список использованных источников. 139
- Характеристика транспортной системы Красноярского края
- Методика обоснования маршрутов движения материального потока в системе «Енисей-СМП»
- Организация транспортных технологических систем
- Результаты обоснования рациональной схемы взаимодействия речного и морского тоннажа в перевалочных портах
Характеристика транспортной системы Красноярского края
Необходимым условием широкого освоения природных богатств края, включения их в хозяйственный оборот России является опережающее развитие транспортной системы. Учитывая огромные территории края, его низкую заселенность, особенно в районах Среднего и Нижнего Енисея (по данным академика Заславской Т.Н. плотность населения в Восточно-Сибирском районе в 30,9 раза меньше, чем в Центральном экономическом районе), суровые климатические условия, короткие сроки речной и морской навигации, значение транспорта в развитии производительных сил края еще более возрастает. В связи с этим транспортный комплекс Красноярского края является важнейшей составной частью производственной инфраструктуры.
В крае работают все виды транспорта: водный, железнодорожный, автомобильный, воздушный и трубопроводный. По сравнению с экономически развитыми районами России (Центральный, Южный и Северо-Западный регионы) транспортная система края развита слабо. На 1000 кв.км территории приходится около 1 к- ; железных и 8 км автомобильных дорог, из которых 75% являются грунтовыми. Водный транспорт в транспортной системе региона занимает особое место. Он является единственным средством для перевозки массовых грузов в районах Крайнего Севера, а также населенных пунктов, тяготеющих к малым рекам, где нет сети автомобильных и железных дорог (табл. 1.3).
Красноярский край является одним из ведущих экономических районов России. Более 70 процентов его территории прилегает к бассейну реки Енисей. Здесь проживает свыше половины населения края, размещены крупные промышленные и сельскохозяйственные производства. Многочисленные потребности производственных предприятий и населения территории обеспечиваются через транспортную систему региона, в которой ведущее место занимают внутренние водные пути.
Современное состояние и проблемы водного транспорта Красноярского края определяются комплексом взаимоувязанных факторов, основными из которых являются следующие:
- характеристика важнейших компонентов транспортной инфраструктуры отрасли (водных путей и гидротехнических сооружений);
- функционально-возрастная структура и техническое состояние флота как основного средства производства транспортных услуг.
Красноярский край располагает значительной сетью внутренних водных путей (ВВП) используемых для транспортного судоходства. Общая протяженность водных путей в границах Красноярского края составляет 4860 километров, в том числе 4760 километров - внутренние водные пути с навигационно-гидрографическим обеспечением плавания судов бассейновым органом государственного управления на внутреннем водном транспорте и 100 километров (р. Енисей от Игарки до устья р. Хантайки) - водные пути с морскими условиями плавания, навигационно-гидрографическое обеспечение плавания судов осуществляется Федеральным агентством морского и речного флота Министерства транспорта Российской Федерации.
Площадь бассейна реки Енисей составляет 2 млн. 580 тыс.километров. Енисей занимает первое место в России по водности, а по протяженности уступает только Оби (с Иртышом) и Амуру (с Шилкой и Ононом).
Годовой сток Енисея около 600 куб.километров. Скорость течения реки в пять раз выше скорости течения Волги. В бассейне насчитывается 20 тыс. рек, ряд притоков Енисея: Ангара, Подкаменная Тунгуска, Курейка, Турухан, Нижняя Тунгуска, Сым - по протяженности и водности превышают многие магистральные реки Европейской части России.
Впадает Енисей в Енисейский залив. Габариты судового хода в этом районе позволяют заходить морским судам более чем на 700 километров от устья. В городах Дудинке и Игарке организованы морские порты, где постоянно обрабатываются морские суда.
Обслуживание внутренних водных путей края выполняет Государственное бассейновое управления водных путей и судоходства (Енисейречтранс). Балансовое наличие технических средств в управлении представлено в табл. 1.4.
Общая характеристика внутренних водных путей Красноярского края приведена в табл. 1.5.
В навигацию 2000 г. по внутренним водным путям Красноярского края перевезено более 5 млн.тонн народнохозяйственных грузов (табл. 1.6).
Основным перевозчиком грузов по внутренним водным путям Красноярского края является ОАО «Енисейское речное пароходство». Флотом этого пароходства выполняется более 80 процентов от общего количества перевозок по водным путям края и около 85 процентов по грузообороту. В крае имеется два морских порта, 4 крупных речных порта и 7 пристаней. Суда пароходства работают в Средиземном, Черном и Балтийском морях. Существенное место в работе пароходства занимают перевозки грузов в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. В общем объеме перевозок они составляют ежегодно до 75 процентов. Более 95 процентов всех товаров, в которых нуждаются предприятия северных территорий, доставляются речными судами.
Динамика количества перевозок речным транспортом приведена в табл. 1.7.
Среди крупных речных портов в крае выделяют Красноярский с пропускной способностью 10 тыс.тонн в сутки, Лесосибирский - 7 тыс.тонн, Абаканский - 5 тыс.тонн и Ачинский на реке Чулым.
В портах перерабатываются навалочные и пакетированные грузы, контейнеры. На реке Чулым производится добыча и перевозка песка для местных строительных и дорожных организаций.
Особое место в воднотранспортной системе Енисея занимает Красноярский порт, который стоит на пересечении двух транспортных магистралей - Транссиба и Енисея.
Подъездные автомобильные пути к Красноярскому порту соединяют порт с федеральной трассой М-53. Этот «перекресток» трех дорог позволяет предприятию перерабатывать грузы смешанного сообщения в любом направлении.
Особенность Красноярского порта в том, что это в основном порт отправления. С железнодорожного транспорта грузы передаются на суда назначением на север, главный потребитель Норильский промышленный район. Порядка 250 тыс.тонн груза порт отправляет в Дудинку. Норильский комбинат по реке снабжается промышленными и продовольственными товарами, техникой, оборудованием.
На севере Красноярского края практически нет авто- и железнодорожного транспорта, поэтому порт работает со всеми типами грузов, приходится доставлять по Енисею аппаратуру, контейнеры и ценные грузы.
Красноярский порт способен перерабатывать до 4 млн.тонн тарно-штучных и навалочных грузов (фактически только 1,3 млн.т в 2004 г.). Предприятие имеет самый большой контейнерный парк среди речных портов Сибири: около 1 тыс. 20-тонных, почти 200 - 5-тонных и 1,5 тыс. - 3-тонных контейнеров.
Вторым портом по величине грузооборота в Енисейском бассейне является Лесосибирский порт, который предназначен для перегрузки навалочных грузов, пиломатериалов и контейнеров. Пропускная способность порта до 7 тыс.тонн различных сухогрузов.
Порт Абакан обслуживает грузопотоки в зоне Красноярского водохранилища. В случае необходимости может быть использован как резервный для вывоза грузов из южных районов края. Пропускная способность порта составляет до 5 тыс.тонн в сутки (табл. 1.8).
Методика обоснования маршрутов движения материального потока в системе «Енисей-СМП»
Схема движения грузопотока входящего в Ангаро-Енисейский регион и выходящего из него предполагает участие в этом технологическом процессе различных видов транспорта и может быть представлена несколькими вариантами. Стоимость доставки одной тонны груза по каждому варианту различна. В связи с этим возникает задача поиска оптимальных маршрутов перевозок с одновременным распределением грузопотоков на транспортной сети между видами транспорта. Для Ангаро-Енисейского региона представляет интерес обоснование схемы грузопотоков, когда в технологический процесс доставки грузов включаются смежные виды транспорта и, как следствие, пункты перевалки. При этом груз может быть передан с одного вида транспорта на другой не только в одном, а в нескольких пунктах перевалки.
В АЕР такими пунктами могут служить Красноярск, Лесосибирск, Игарка, Дудинка, Диксон. В качестве критерия оптимальности поставленной задачи рекомендуются совокупные затраты на доставку грузов, а в числе обычных ограничений общей транспортной задачи (удовлетворение потребностей грузополучателей в перевозках) рассматриваются и ограничения на пропускную способность пунктов перевалки.
Экономико-математическая модель многоэтапной транспортной задачи формулируется следующим образом.
Сформулированная экономико-математическая модель предполагает в процессе решения задачи использовать заранее обусловленный тоннаж (вагоны, автомобили, речные и морские суда). С этой целью проводится предварительный отбор типов тоннажа по каждому виду транспорта, участвующего в технологическом процессе доставки грузов.
Предварительный отбор речного тоннажа может быть осуществлен несколькими путями. Основные из них следующие.
1. С помощью показателя эксплуатационно-экономической оценки.
2. Путем решения задачи расстановки флота по участкам работы методом линейного программирования.
Показатель эксплуатационно-экономической оценки (ЭЭ0Ц) представляет собой условную фондоотдачу по основному элементу транспортного процесса - движению с грузом в наиболее благоприятных условиях эксплуатации [117].
Для несамоходных грузовых судов ЭЭ0Ц определяется в следующей последовательности:
1. Выбирается оптимальный тип буксирного судна, исходя из зависимости
2. Ведется расчет ЭЭ0Ц для несамоходного грузового судна, где учитываются соответствующие характеристики буксирного судна
Если в расчет включены только суда, находящиеся на балансе судоходной компании приведенные зависимости следует упростить, исключив из них параметры Ек и Ек .
В этом случае формулы принимают следующий вид
Недостатком такого подхода при решении поставленной задачи является то обстоятельство, что не учитываются ограничения на типы судов, находящихся на балансе судоходной компании. Это существенно, поскольку количество оптимального флота определяется в зависимости от объемов перевозок. В случае, если расчетного флота не хватает для освоения перевозок на линии, привлекаются дополнительные типы флота, которые имеют другие показатели ЭЭ0Ц и общая ЭЭ0Ц определяется как средневзвешенная величина в зависимости от объема перевозок.
Устранить этот недостаток возможно путем постановки и решения известной экономико-математической модели расстановки флота по участкам работы, основанной на применении методов линейного программирования.
Задача линейного программирования в общем виде записывается следующим образом
Поставленная задача решается распределительным методом линейного программирования. Метод учитывает ограничения на наличие флота на балансе судоходной компании, тем самым адекватно отражает реальную ситуацию, связанную с доставкой грузов по различным схемам.
Организация транспортных технологических систем
Одним их прогрессивных методов в организации доставки грузов, которые успешно использовались в период плановой экономики на речном транспорте являлись транспортно-технологические системы. В период проведения экономических реформ интерес к этим системам несколько снизился. Основная причина состоит в резком сокращении количества перевозок, отсутствием в широком диапазоне устойчивых и мощных грузопотоков, снижением доли перевозок и работы флота по линейной форме.
В последние годы положение на транспорте начинает стабилизироваться, спрос на услуги транспорта постепенно возрастает и использование ТТС в технологическом процессе доставки грузов становится востребованным.
ТТС использует интенсивные технологии перевозок и переработки грузов, решает задачи обоснования оптимальной технологии доставки грузовой массы, размеров подвижного состава, типов судов, вагонов, автомобилей и перегрузочной техники [50].
Основной целью создания ТТС является полное удовлетворение заявок грузополучателей в согласованных объемах по установленной номенклатуре при минимальных затратах на доставку грузов и максимальной прибылью транспортных предприятий.
Реализация поставленной цели достигается за счет:
- использование на перевозках специализированного тоннажа и тяги, обеспечивающих высокую технологичность транспортного процесса;
использование специализированных причалов с высокой интенсивностью грузовых работ;
- стремление к осуществлению перевозок однородных грузов на устойчивых и мощных грузопотоках;
- использование унифицированной тары и упаковки для тарно-штучных грузов и контейнеров при создании высокомеханизированных терминалов на их перегрузке;
- повышение скоростей доставки грузов.
В состав основных задач, решаемых на уровне ТТС входят следующие.
1. Определение периода освоения перевозок.
2. Выбор оптимального типа флота и перегрузочной техники.
Обоснование резерва транспортных и перегрузочных средств.
3. Определение потребности в рейдовой тяге.
4. Обоснование формы закрепления тяги за тоннажем.
5. Выбор схемы оперативного управления работой ТТС. Задача по определению периода освоения перевозок является многовариантной и оптимизационной и может быть решена с использованием следующей экономико-математической модели.
1. Целевая функция
2. Ограничения на перевозки
3. Ограничения на флот
Выбор оптимального типа флота осуществляется по методике, изложенной в п. 2.4 настоящей работы.
Обоснование формы закрепления тяги за тоннажем производится по результатам расчета за круговой рейс прямым пересчетом показателя себестоимости при различных формах закрепления.
При этом в состав тарифной ставки следует включить стоимость начально-конечных и движенческих операций.
При организации работы ТТС важной является задача определения резерва флота и перегрузочной техники, работающих в её составе. Такие исследования выполнены учеными Волжской Государственной академии водного транспорта [50], которые рекомендуют этот резерв по видам технических средств учитывать через коэффициент резерва - к Потребность в рейдовом флоте в ТТС обусловлена широким использованием составов для перевозки навалочных грузов. Рейдовая тяга, работающая в пунктах обслуживания, в основном занята на технических операциях с составами. Потребность в рейдовой тяге рекомендуется определять исходя из двух параметров: количество судов и их мощность.
Если принять допустимую нагрузку рейдовых судов 4-5 т/л.с, то мощность рейдового толкача определится исходя из выражения
Если учесть дополнительные затраты времени рейдовых судов на забор топлива, материалов, прочие работы, а также профилактику, то валовая потребность в рейдовом флоте в сило-сутках определяется следующим образом: где к = 1.386 - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени по рейдовому судну; т - общее число обслуженных судов; y JNi . - затраты рейдовой тяги на обработку одного судна по г-ой операции. Среднесуточная потребность рейдовых судов в единицах определяется по следующей зависимости
Последовательность обоснования оптимальной технологии доставки грузов в системе ТТС представлена на рис. 3.3.
Результаты обоснования рациональной схемы взаимодействия речного и морского тоннажа в перевалочных портах
Разработанные методические положения по взаимному согласованию работы смежных видов транспорта в системе «Енисей-СМП» (п. 3.3 и 3.4 настоящей работы) были опробованы на примере организации перевозок пиломатериалов на экспорт из пунктов Енисейского воднотранспортного узла в страны Европы через перевалочный порт Игарка, где пилоэкспортная продукция передается из речных судов в морские.
В составе единой технологической цепи решается последовательно группа следующих задач.
1. Согласование подхода речных и морских судов в Игарский порт.
2. Обоснование технологических схем передачи грузов из речных судов в морские.
Расчет норм времени обработки подвижного состава в порту передачи.
В качестве исходной информации при решении поставленных задач принята информация по анализу работы Енисейского речного пароходства в период наибольшего спроса экспортной лесопродукции Красноярского края (до 600 тыс.тонн за навигацию) со стороны зарубежных стран Европы и Англии.
В расчете приняты следующие параметры.
а) Общее количество перевозок за навигацию - 500 тыс.тонн.
б) Рабочий период в районе перевалочного порта - 110 сут.
Состав технических средств.
а) Морское судно проекта №17340 «Амур» (лесовоз-пакетовоз) с основными характеристиками:
- длина - 99,4 м;
- ширина- 17,8 м;
- высота борта - 8,7 м;
- осадка - 7,2 м;
- дедвейт - 5340 м;
- дальность плавания - 5000 миль;
- скорость - 12,5 узлов.
б) Речные суда:
1. Баржа-площадка, проект №Р-56.
- длина - 86,0 м;
- ширина- 17,8 м;
-высота борта - 9,08 м;
- осадка - 2,6 м;
- грузоподъемность - 2800 т.
2. Буксир-толкач, ОТ 2000, проект №428.
- длина - 45,4 м;
-ширина- 12,0 м;
- высота- 15,7 м;
- осадка-2,1 м;
- мощность - 2000 л.с. В расчетах принят состав вида Т+4хР-56.
Грузовые операции по перевалке пиломатериалов из речных судов в морские производится на рейде плавучими кранами КПЛ-5-30 типа «Ганц» грузоподъемностью 5 т и грузовыми механизмами морского судна.
Наибольшая производительность механизированных линий достигается при перевалке пиломатериалов в жестких транспортных пакетах из барж-площадок. Производительность механизированной линии при перегрузке пакетами в 1,5 раза выше, чем при перегрузке россыпью.
В расчетной схеме рассматривается вариант перевозки пилоэкспорта в пакетах грузоподъемностью 5 тонн.
Необходимым условием согласованного подхода речных и морских судов в порты передачи грузов является взаимная увязка интервалов их прибытия.
Интервал прибытия морского судна в период согласованной работы перевалочного порта
Выбор схемы передачи грузов зависит от конкретных условий: типы речных и морских судов, технология перегрузочных работ, техническая оснащенность перевалочного порта и рейда.
В работе рассмотрены две возможные технологические схемы перегрузки:
1. Речное судно - плавучий кран - судовая стрела - морское судно.
При работе по этой схеме плавучий кран производит перегрузку пакетов пиломатериалов с палубы речного судна на борт морского. Пакеты подаются судовыми стрелами с борта морского судна в трюм.
2. Речное судно - судовая стрела - морское судно.
При перегрузке пиломатериалов пакеты перегружаются с палубы речного судна в трюм морского при помощи судовой стрелы без применения других перегрузочных машин.
Техническая производительность механизированной установки циклического действия (плавучий кран, судовая стрела) определяется по формуле
Таким образом, расчеты показали, что при перевалке пиломатериалов из барж в морские суда по I технологической схеме норма обработки судна равна 48 т/ч, а по второй схеме - 19 т/ч.
Если предусмотреть разгрузку речных судов в Игарке не по одной механизированной линии, а по двум интенсивность грузовых работ составит 67=(48+19) т/ч.
Обоснование оптимального количества кранов, одновременно работающих на перегрузке пиломатериалов из речных судов в морские, выполнено при условии обеспечения показателя минимальной себестоимости на производство грузовых работ - Sn, с учетом расходов по флоту за время его обработки.
