Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ функционирования транспортной сети и обеспечивающего строительного комплекса дальневосточного региона на современном этапе экономического развития . 17
1.1. Транспорт Дальнего Востока. 17
1.1.1 . Транспортная обеспеченность территории 17
1.1.2. Техническое состояние путей сообщения 38
1.2. Строительный комплекс Дальнего Востока и его роль в развитии региональной транспортной сети 47
1.3. Динамика и ресурсное обеспечение развития железных дорог на Дальнем Востоке. 70
1.3.1. Определение интенсивности транспортного строительства на Дальнем Востоке 70
1.3.2. Анализ временных параметров процесса 75
1.3.3. Причины подъемов и спадов. 84
1.3.4. Методы использования ресурсов 88
1.3.5. Результаты и прогнозы. 93
2. Системный анализ комплексной реконструкции транспортной сети региона 98
2.1. Основные положения системного подхода 98
2.2. Жизненный цикл и система жизнеобеспечения объектов транспортной сети региона 109
2.1.1. Жизненный цикл природно-технической системы 109
2.1.2. Структура системы жизнеобеспечения транспортного объекта (на примере железной дороги) 123
2.3. Формы и методы реконструкции TCP. 126
2.4. Системный анализ проблемы комплексной реконструкции транспортной сети региона 131
2.5. Выводы по главе 2 150
3. Математическое моделирование строительной подсистемы КРТС 152
3.1. Системотехнические основы построения модели 152
3.2. Формирование математической модели 164
3.3. Построение математической модели строительной фирмы (ММ СФ). — 180
3.3.1. Порядок составления математической модели 182
3.3.2. Функциональное описание ММ СФ 185
3.4. Выводы по главе 3. 197
4. Методы и модели проектирования строительной подсистемы КРТС . 199
4.1. Структурно-функциональное моделирование в реализации программы комплексной реконструкции транспортной сети региона 199
4.2. Схема проектно-технологического обеспечения программ реконструкции земляного полотна 207
4.3. Интерактивная технологическая линия разработки проектов производства работ (ИТЛ-ППР) для проектно-строительной фирмы транспортного строительства 214
4.4. Частные методики дополнения информационной подсистемы проектно-технологического обеспечения. 217
4.4.1. Способ формирования рациональной последовательности выполнения реконструктивных работ на рассредоточенных объектах годовой программы мобильной организации 217
4.4.2. Новые организационно-технологические решения по сооружению
земляного полотна поездной возкой 224
.4.4.3. Многофункциональная технология устройства конструкций из
скального грунта при реконструкции земляного полотна железной дороги 230
4.5. Выводы по главе 4. 235
5. Методика системной проработки проектно-технологических решений ... 237
5.1. Условия реконструкции земляного полотна Восточного участка БАМ (ДВЖД) 237
5.2. Разработка типовых проектных решений. 239
5.3. Разработка технологии сооружения фильтрующих насыпей 248
5.3.1. Анализ существующих технологий 248
5.3.2. Новая технология 251
5.4. Развитие технологии СЕТКОН 255
5.4.1. Совершенствование внутренних элементов процесса 259
5.4.2. Охват сопутствующих процессов 272
5.4.3. Расширение области применения технологии 273
5.4.4. Некоторые обобщения 277
5.5. Выводы по главе 5 278
Основные выводы 282
Список использованных источников
- Транспортная обеспеченность территории
- Жизненный цикл природно-технической системы
- Построение математической модели строительной фирмы (ММ СФ).
- Схема проектно-технологического обеспечения программ реконструкции земляного полотна
Введение к работе
Выгодное географическое положение; дающее выход через морские порты Дальнего Востока в страны азиатско-тихоокеанского региона, возможность формирования: международных транспортных коридоров, доступ к уникальным природным ресурсам: - все это обуславливает повышенное внимание ведущих научных центров и отдельных ученых к вопросам сбалансированного развития транспортной сети региона. На современном этапе развития Дальнего Востока совокупность геополитических и экономических причин настоятельно диктует необходимость скорейшего развития транспортной системы региона. Показатели территориального развития и техническое состояние постоянных сооружений транспортной сети таковы, что без проведения реконструктивных мероприятий пути сообщения; не смогут переработать перспективные грузопотоки. Таким образом, необходима комплексная реконструкция, включающая весь перечень мероприятий по реконструкции и развитию транспортной сети; региона (КРТС). Взаимоувязанная система таких мероприятий планируется в составе программ КРТС, разрабатываемых в качестве транспортного блока региональных программ социально-экономического развития или составной части отраслевых программ развития транспортных систем, как на определенных территориях, так и по стране в целом.
Так как: развитие транспортной сети обеспечивается , предприятиями строительного комплекса, то рассмотрение этого развития тесно связано с проблемами: строительной отрасли региона. С другой стороны, строительный комплекс региона после периода деградации находится в состоянии начала восстановления работоспособности. Успешная, реализация программ и проектов комплексной реконструкции транспортной сети возможна при наличии • действенной строительной подсистемы, на жизнедеятельность которой влияет совокупность региональных рыночных,, производственных, технологических, экологических и социальных факторов.
В? связи с этим актуальной и значимой; представляется проблема: разработки теории и практики совершенствования строительной подсистемы, обеспечивающей комплексную реконструкцию транспортной сети Дальневосточного региона.
Комплекс современных научных, знаний о развитии и функционировании транспортных и строительных систем: регионов, системный подход к этим проблемам, позволяют выдвинуть научно-техническую . гипотезу, предполагающую возможность существенного повышения" эффективности iH реализации программ КРТС региона; в рыночных условиях за счет совершенствования механизма жизнедеятельности строительной подсистемы.
Цель исследования - создание методологии проектирования функционирования и развития; строительной; подсистемы для повышения эффективности реализации проектов комплексной реконструкции транспортной сети. Дальневосточного региона.
Декомпозиция цели исследования позволяет выделить основные задачи, решение которых является необходимым условием достижения цели::
- анализ современного состояния и региональных особенностей функционирования транспортной сети и строительного комплекса Дальнего Востока;
- исследование общих закономерностей развития транспортного строительства в регионе;
- системный анализ проблемы комплексной реконструкции ft транспортной сети региона, обоснование и выбор основных научных подходов и принципов проектирования строительной подсистемы;
- разработка модели и? методики прогнозирования; развития в регионе предприятий строительного комплекса различных уровней иерархии на основе моделирования их жизнедеятельности;
- создание модельной основы, для исследования, настройки и регулирования: механизмов взаимодействия участников КРТС в целях эффективной реализации программы в новых условиях;
- дополнение информационной базы строительной подсистемы KPTG новыми проектно-технологическими, организационно-технологическими и организационными решениями5 — частными методиками, позволяющими осуществить наиболее прогрессивные проектные решения;
. -создание интерактивной І технологической линии разработки: проектов производства работ для обеспечения: интеграции информационной: и производственной подсистем;
-создание общей методики практического совершенствования проектно-технологических решений в условиях КРТС, использующей принципы функционально-системного подхода на уровне реализации реконструктивных мероприятий.
Объект исследования; — строительная подсистема комплексной реконструкции транспортной сети Дальневосточного региона.
Предмет исследования - методология проектирования строительной подсистемы КРТС.
Методология исследований. В качестве методологической основы в диссертации использованы положения и методы теории . познания, системный подход, теория проектирования ш развития транспортных систем, теория принятия решений,, теория экономической; динамики, теория; создания и эксплуатации информационных систем с базами данных, а также общая теория организации и планирования; транспортного строительства. В качестве методов и» приемов исследований, которые базируются; на перечисленных теоретических; подходах, использованы системотехника строительства, математическое и структурное моделирование, расчетный аппарат нелинейных; динамических систем, численные методы, метод анализа иерархий, методы комбинаторной оптимизации, эвристические методы синтеза систем.
Для; решения, поставленных в диссертации задач необходим, анализ и синтез накопленной совокупности научных знаний по развитию региональных транспортных и строительных систем,; теории и практики проектирования, организации, технологии и управления строительством и реконструкцией транспортных объектов, системным исследованиям и многим другим вопросам, прямо или косвенно влияющим на функционирование и развитие строительной подсистемы КРТС страны и ее регионов.
Значительный вклад в разработку методологической базы регионального развития транспорта и строительства внесли ученые: Бандман М:К., Булгаков В.К., Витте С.Ю., Галабурда В. Г., Колесов Л.И:, Ламин В .А., Лапидус Б.М., Леонтьев Р.Г., Перцев В.П., Раевский С. В., Терёшина Н:ГЬ,. Ткаченко В. Я., Швецов В:А..
Основные положения организации, технологии и управления строительством, включая транспортное, содержатся в трудах Алексеева А.МІ, Афанасьева В.А., Бобрикова В.Б., Бороды Г.Л:, Волкова Б А., Грачева ИА., Грицыка В.И., Жинкина Г.Н:, Иванова М.И., Калугина Ю.Б., Лункого С Я., Неймана А.О, Переселенкова F.C., Першина СП., Призмазонова А.М., Прокудина И.В., Прыкина В.В., Рыбальского В.И., Спиридонова Э.С, Ткаченко В. Я., Фатхутдинова Р.А., Фокова Р.И., Шалягина Г..Щ ШрейбераА.К.
Развитию теории- систем, системного анализа, системотехники способствовали своими - работами: Анохин П.К., Берталанфи Л., Богданов А.А., Гавриленков А.В," Гуд Г., Гусаков А.А. и ученые его школы (Ильин Н.И., Куликов Ю.А., Гинзбург А.В;, Теличенко В.И; и др.), Дружинин; B.Bj Дружинин Г.В., Кондаков А.Ді, Кондратьев? ЩЦ;, Конторов; Д.Є., Макол Р., Мастаченко В.Н:„ Спицнадель В.Н., Субетто А.И:, Цернант А.А., Шехтман Л.И.
Теоретическим- и практическим; вопросам разработки методов моделирования развития систем посвятили свои работы: Арнольд В.И., Бусленко Н.П., Гермейер Ю.Б., Горелик В.А., Занг. В;-Б. (Вэй-Бин Чжан), Кондратьев Н.Д., Левин Б.А., Марка Д., Мак-Гоуэн, Моисеев Н.Н., Николис Г., Пригожий И., Саати Т., Саврасов Ю.С. и др.
Проблемы выработки проектных, организационных и технологических решений при реконструкции промышленных предприятий, и железных дорог рассмотрены в работах АнисимоваВ.А, Аншиза Е.С., Быкова Ю.А., Виноградова В.В., Ганиева К.Б., Гончарука СМ., Ждановой СМ, Кондратченко А.П:, Писаревского И.М:, Сая В.М., Свинцова ЕС, Симонова К.В., Соколова В.Г., Солодовникова Б.И., Турбина И.В., Шварцфельда B.C.,.Шепитько Т.В., Шурьшина; В.П., Яковлевой Т.Г. и других ученых.
Научная новизна заключается в системном сочетании многоуровневой оптимизации строительной подсистемы с решением задач комплексной реконструкции транспортной сети; на основании» моделирования жизнедеятельности предприятий регионального строительного комплекса в прогнозируемом изменении воздействий внешней среды. В ходе исследования этой проблемы автором получен ряд новых научных результатов:
1. Закономерности развития; железнодорожного строительства на Дальнем Востоке, характеризующегося: цикличностью,, причинно-следственными связями с геополитической и экономической ситуациями, специфическими методами использования, активных строительных ресурсов. Математическая, модель процесса, которая может применяться для формирования исходных данных к обоснованию структуры обеспечивающего строительного комплекса в качестве факторов воздействия внешней среды;
2. Методологический подход к совершенствованию строительной подсистемы КРТС, в соответствии с которым разрабатываемые методы и методики должны реализовать оптимизацию по взаимосвязанным уровням её производственной и информационной подсистем за счет улучшения механизма, жизнедеятельности организаций: строительного комплекса, совершенствования информационной подсистемы путем ее дополнения новыми решениями, а также обеспечения интеграции: производственной: и информационной; подсистем:. на базе информационных технологий.
3. Математическая модель процесса жизнедеятельности организаций строительного комплекса, позволяющая на различных уровнях иерархии прогнозировать стратегию и тактику развития;
4. Модельная основа; для исследования, настройки и регулирования механизмов взаимодействия участников КРТС в целях эффективной f реализации проектов реконструкции транспортной сети региона в новых условиях;
5. Интерактивная І технологическая линия компьютерной разработки; проектов производства работ (ИТЛ 111 IP) для проектно-строительной фирмы транспортного строительства, запроектированная и реализованная в рамках разработанной» схемы проектно-технологического обеспечения программ реконструкции:транспортной» сети; региона;
6. Новые частные методики, дополняющие информационную базу строительной подсистемы и содержащие новые решения по реализации ресурсосбережения как выражения сути оптимизации для различных уровней строительных процессов — организационного, организационно-технологического и проектно-технологического:
a. способ формирования рациональной последовательности; выполнения работ на объектах годовой программы мобильной строительной организации при реконструкции: транспортной і сети региона- с применением нового графоаналитического метода решения;
b. организационные и организационно-технологические решенияІ по сооружению земляного полотна с использованием поездной возки грунта;
c. система ресурсосберегающих технологий для выполнения наиболее массовых,
в условиях Дальнего Востока,, мероприятий при реконструкции транспортных объектов представленная многофункциональной технологией «Сеткон»;
7. Методика системной проработки проектно-технологических решений для условий реконструкции транспортных объектов Дальнего Востока
Практическая значимость и внедрение результатов. Результаты диссертации представляют методологическую основу комплексной технологии высокоэффективного проектирования строительной подсистемы КРТС Дальнего Востока. Разработанные в диссертации системные модели и методики позволяют:
на базе моделирования жизнедеятельности определять стратегию и тактику развития организаций строительного комплекса региона в прогнозируемом изменении внешней среды;
• совершенствовать информационную часть строительной подсистемы на базе методики проектно-технологического обеспечения задач KPTG,. учитывая специфику условий Дальневосточного региона;
обеспечить интеграцию производственной и информационной подсистем при реализации проектов КРТС за счет применения программного комплекса «Интерактивная технологическая линия разработки проектов производства работ (ИТЛГШР».
Результаты исследования динамики; и ресурсного обеспечения развития, транспортной сети и строительного комплекса Дальнего Востока, а также предложенная модель цикличного развития приняты Ассоциацией: экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации «Дальний Восток и Забайкалье» к использованию для разработки вопросов реконструкции и развития транспортной сети и обеспечивающего строительного комплекса региона, которые рассматривает Ассоциация при координации взаимодействия субъектов Российской Федерации.
Разработанные структурные модели взаимодействия участников реконструкции транспортных объектов применены в производственной деятельности Дирекции по строительству объектов железнодорожного транспорта - филиале ОАО «РЖД» для обеспечения регулирования механизма взаимодействия участников проекта «Электрификация; участка Хабаровск Уссурийск (ст. Сибирцево - ст. Губерово) ДВЖД» в 2002-2003 гг. В настоящее время указанные рекомендации используются в информационном обеспечении реализации проекта «Переустройство Сахалинской дороги на общесетевую ширину колеи 1520 мм».
Методика системной проработки проектно-технологических решений внедрена;при обеспечении задач реконструкции и ремонта постоянных устройств Дальневосточной железной дороги - филиала ОАО «РЖД». В рамках наполнения информационной подсистемы новыми технологиями; и нормативными документами, учитывающими; специфические условия реконструкции и ремонта железных дорог Дальнего Востока, автором в течение 1998-2003 гг. предложены и внедрены новые проектно-технологические разработки на ряде объектов ДВЖД (сооружение фильтрующих насыпей и стабилизация; основной площадки г с использованием технологии; СЕТКОН при» реконструкции земляного полотна на Этыркэнской дистанции пути; стабилизация г откосов скальных выемок на Высокогорненской дистанции пути; противооползневые мероприятия на участках Приморской дистанции пути). Указанные разработки вошли в проект «Стандартных проектных решений и технологий (СПРиТ) по реконструкции железных дорог Дальнего Востока», подготовленного ДВЖД совместно с ДВІ7УПС в, качестве технического регламента организации.
Математическая модель процесса жизнедеятельности организаций строительного комплекса использована для формирования прогноза развития холдинговой компании «Трансстрой-Сахалин», ведущей работы по реконструкции и развитию транспортной сети Сахалинской области.
Программный комплекс «Интерактивная технологическая линия; проектов производства работ (ИТЛ ППР)» используется: в производственной деятельности предприятий ЗАО «Трансстрой-Сахалин» (г. Южно-Сахалинск), в ООО «Региостройтранс» (г. Хабаровск), применяется в Дирекции по строительству объектов железнодорожного транспорта для выполнения оперативной экспертизы проектно-сметной и технологической документации на строящихся объектах ОАО «РЖД» в Дальневосточном регионе.
Результаты, исследований реализованы при разработке НИР «Оптимизация строительной подсистемы в комплексе реконструкции транспортной системы Дальневосточного региона», выполняемой в 1997-2000 гг. в рамках Межвузовской региональной научно-технической программы «Решение комплексных проблем развития Дальнего Востока» (раздел 3 «Проблемы транспортного комплекса») по заданию Минобразования России, а также по планам фундаментальных НИР МПС России в период 1996-2003 гг.
Новые теоретические разработки и практические:результаты исследований, полученные автором, внедрены в период 1998-2003 г.г. в учебный процесс при подготовке студентов строительных специальностей в ДВЕУПСе. Опыт использования научных и практических результатов диссертационной работы автора в курсах дисциплин «Организация и планирование строительства железных дорог», «Строительство железных дорог», «История транспортного строительства» одобрен решением Совета Института транспортного строительства ДВГУПСа (протокол №4 от 4 января 2002г.).
Апробация работы. Основные положения: диссертации многократно докладывались и получили положительную оценку на региональных, всероссийских и международных конференциях, основные из которых следующие:. 53-я научно-техническая- конференция ХИИТа (Харьков, 1991 г.); 1-я: региональная,. 2-я и 5-я международные конференции f «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (Владивосток, 1995, 1997, 2003 гг..); Всероссийская научно-техническая конференция «Комплексные проблемы проектирования строительства и эксплуатации железных дорог в условиях Крайнего Севера» (Хабаровск, 1997 г.); Региональная научно-техническая конференция «Научное и научно-техническое обеспечение экономического и социального развития Дальневосточного региона» (Хабаровск, 1998 г.); Первая: международная научная; конференция творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (Хабаровск, 1999 г.); Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы Транссиба на рубеже веков» (Хабаровск, 2000); Всероссийская научно-практическая конференция «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока» (Хабаровск-Владивосток, 2001 г.); научно-практические. конференции МИИТа (Москва, 2001, 2002,.2003 гг..); 60-я региональная научно-практическая конференция творческой молодежи ДВГТУПС (Хабаровск, 2002 г.); Научно-практическая конференция СГУПСа «Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу» (Новосибирск, 2002); Международная научно-техническая конференция Интерстроймех-2003 (Волгоград-Волжский, 2003 г.); Научно-практическая конференция «Проектирование и строительство транспортных объектов в условиях Республики Саха (Якутия)» (г. Якутск, 2003 г.); 43-я Всероссийская научно-практическая конференция «Современные технологии - железнодорожному транспорту и строительству» (Хабаровск, 2003).
Разработанная многофункциональная технология «Сеткон» экспонировалась на отраслевой выставке «Современные и перспективные техника и технологии железнодорожного транспорта России» (Москва, 2002г.).
Результаты работы обсуждались на заседаниях кафедр «Строительное производство» ДВГУПСа (2002 г.), «ОТУС» МИИТа (2001, 2002, 2003 гг..), «ЭОС» ПГУПСа (2003 г.), Совете института транспортного строительства ДВГУПСа (2002)
На защиту выносятся положения, составляющие научную новизну диссертации.
Методологическая схема исследования приведена на рис. В. 1.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 52 работах автора, имеется патент на изобретение.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованных источников (360 источников) и приложений. Работа содержит 363 страницы машинописного текста, 72 иллюстрации, 34таблицы.
Транспортная обеспеченность территории
Региональный транспортный комплекс Дальнего Востока, несмотря на относительно небольшую (по общероссийским меркам) плотность путей сообщения, является одной из важных отраслей экономики региона:
Транспортный комплекс Дальнего Востока играет особую роль как важнейший фактор интеграции территориальной структуры хозяйства, связывающий воедино региональную систему расселения, способствующий эффективному взаимодействию всех отраслей экономики. От уровня технического развития транспортной системы, ее экономических показателей в значительной мере зависит социально-экономическая ситуация в Дальневосточном регионе.
Разнородные части регионального производственно-хозяйственного и социального пространства объединяет транспортная инфраструктура - один из главных факторов интеграции региональных систем [18; 102]; В этом смысле транспорт -важнейший, фактор интеграции территориальной структуры хозяйства. Без:развитой транспортной системы в регионе невозможно нормальной развитие экономики, особенно в переходный период.
Инфраструктурной частью транспортной системы и объектом воздействия строительного комплекса является транспортная сеть. Транспортная сеть региона (TCP) состоит из сетей путей-сообщения пяти видов транспорта (железнодорожный, автомобильный; водный, воздушный; трубопроводный), взаимодействующих (конструктивно и деструктивно) на территории Дальнего Востока.
Транспортная сеть Дальнего Востока в системном представлении является большой системой со сложной структурой, которая, в; свою очередь, является частью надсистемы - единой транспортной системы региона (ЕТСР) а.та входит в. сверхсистему ETC России; Транспортная система, в свою?очередь,, является? элементом другой, более широкой народнохозяйственной сферы - региональной инфраструктуры. Влияние систем высших ступеней иерархии- народного хозяйства І РФ и; региона можно рассматривать, как: совокупность внешних: воздействий; Экономика в?лице управляющих структур различного уровня ставит задачи формирования и развития ЕТСР. Эти задачи решаются в процессе вариантных исследований ЕТСР схем развития и размещения І производительных сил [23, 25 128; 264,317,319« и др.].
При усложнении материальных связей складывается ситуация как по стране в целом, так и по отдельным экономическим районам, когда при огромных технических достижениях в развитии отдельных транспортных средств: ТС в целом не: удовлетворяет потребностям народного хозяйства, и тогда первостепенное; значение приобретает координация разных видов транспорта;, иг в особенности сбалансированное развитие самой транспортной системы,
Если рассматривать транспортную сеть региона в -, целом; то вопросы улуч-шения ее работы как системы нуждаются в дополнительном рассмотрении. Это обусловлено тем,, что в современных условиях наряду с дисбалансами в развитии отдельных подсистем наблюдается почти полное отсутствие организации;взаимодействия между элементами, и в результате этого - резкое снижение уровня надежности ; функционирования. сети в целом. Становление новых рыночных отношений предполагает самонастройку транспортных систем, что весьма проблематично в условиях падения капиталовложений и неупорядоченных инвестиций.
Важнейшей межотраслевой задачей управления транспортной системой региона является? определение пропорций; взаиморазвития ее самой и других, сфер экономики;. Определяющими задачами в отлаживанишбесперебойного функционирования сферы обращения являются: -обслуживание потребностейі регионального; народно-хозяйственного комплекса в перевозках грузов и пассажиров; -создание единой сети путей Ї сообщений (опорной транспортной сети) как ; основного элемента производственной инфраструктуры; -создание экономического механизма; позволяющего координировать работу всех видов транспорта для выполнения целей народного хозяйства региона.
Объективно существующая специфика региональной экономики формирует ряд требований к; уровню развития і транспорта и в то же время определяет силу воздействия «транспорта как фактора размещения производства. Если иметь в виду соотношение развития экономики Дальнего Востока и ее транспортной отрасли; то следуем отметить, что на долю транспорта в его дореформенном состоянии шри-ходилось, около трети?всех основных производственных фондов региона и более 15% от общего числа работающих, занятых в экономике Дальнего Востока. Предприятия транспорта расходовали более трети топливных ресурсов региона. Все эти? показатели были- значительно выше - аналогичных показателей страны в целом; [339]. Транспорт Дальнего Востокаявляется структурообразующей; отраслью экономики І региона наряду с такими, отраслями, как лесохозяйственная, горнодобывающая топливно-энергетический; комплекс, добыча цветных металлов и машиностроение. В Хабаровском, крае, например; транспорт и связь занимают4 место по своему вкладу в национальный доход - 10% [262].
Либерализация тарифов на перевозку грузов привела к резкому росту транспортной составляющей г в; себестоимости дальневосточной продукции; что сказывается на ее реализации.
Рост внешнеторгового оборота; Дальнего Востока в последнее время стал проявлением переориентации экономики региона на преимущественные связи со странами АТР: Приграничное положение и наличие незамерзающих морских портов региона способствуют росту объема внешнеторговых операций; а возможность\ выхода-на Транссибирскую и Байкало-Амурскую магистрали при международных транзитных перевозках придает особое значение рассматриваемому региону во внешнеэкономических связях России со странами АТР;
Жизненный цикл природно-технической системы
Понятие жизненного цикла является одним из основополагающих в методологии разработки сложных систем. Для рассматриваемых нами систем цикл — это повторяющийся законченный замкнутый процесс, переводящий цель, замысел или потребность в определенный результат, т. е. продукцию или предмет потребности [68]. Понятие цикл несет несколько смысловых нагрузок [301]: - законченность определенного процесса предполагаемым (планируемым) результатом; - повторяемость определенных процессов развития (диахронность); - наличие «памяти» системы, передачи генетической информации от одного поколения результатов к другому; - замкнутость, выраженная в упорядоченности составных частей процесса, стадий. В этом контексте цикл (Ц) можно описать следующим образом [312]: ц = [ЩЦ)9{ ЛЛ (2Л где: П(Ц) — цель процесса, потребность; {S} - множество фаз стадий цикла; Re - результат, Г—продолжительность цикла.
Целевая ориентация цикла (для искусственных систем) обусловлена направленностью деятельности человека на конечный результат. Эта направленность обуславливает органичное применение целевого подхода при системном проектировании.
Фазы стадий цикла — то же, что и этапы, они обозначают циклы нижнего уровня. Например, стадия строительства объекта подразделяется на этапы — фазы — подготовительный, основной и заключительный. Степень детализации цикла определяется регламентирующими : установками, ли бо ограничивается задачами проектирования системы.
Система, у которой системообразующим фактором является продукция цикла, называется системой-носителем [301]. Одним; из основных вопросов проектирования сложных систем является правильное соотнесение цикла и системы-носителя.
Применительно к теории систем о жизненных циклах в развитии отдельных областей культуры одним из первых писал Л . Берталанфи [35]. В экономике привычно применяется понятие «инвестиционный цикл», означающее совокупность, взаимосвязанных стадий, образующих единый: процесс осуществления капитальных вложений и их оборота [283];
В соответствии с законом онтогенеза каждая организационная система проходит в своем развитии следующие фазы жизненного цикла: становление, расцвет, угасание [311]. Термин онтогенез, означающий совокупность. преобразований, претерпеваемых организмом от зарождения до конца жизни [269], заимствован из биологии для описания преобразований, происходящих в организационных системах. Если рассматривать процесс существования производственных, экономических, социальных и др. систем как процесс жизнедеятельности, по аналогии с живыми системами, то их жизненный цикл представляет собой отрезок времени.от момента зарождения до прекращения жизнедеятельности. В этот отрезок времени включаются такие основные стадии, как замысел (исследование), проектирование, создание, эксплуатация и ликвидация.
Каждый участок TCP в течение какого-то времени находится в определенном техническом состоянии, характерном для определенного этапа своего жизненного цикла (рис. 2.1).
Под техническим состоянием (ТС-№) участка TCP понимается совокупность структурных элементов, их технических параметров; способов и средств, обеспечивающих выполнение перевозок заявленного объема грузов и пассажиров на расчетный срок. Изменение какого-либо параметра любого элемента TCP приводит к новому техническому состоянию этого элемента и TCP в целом [71].
В данном случае жизненный цикл (ЖЦ) — это время от момента возникновения и обоснования необходимости создания системы до момента прекращения ее существования ввиду нецелесообразности этого существования [283].
Как указывается в работе В.Я. Ткаченко и др. [318], моментальный «срез» совокупности объектов, составляющих транспортную сеть региона, представляет собой множество объектов, находящихся в определенной стадии своего развития. Суть прогнозирования и планирования единой транспортной системы состоит в установлении таких структурных срезов транспортной системы на определенные горизонты времени. Смысл учета; жизненного цикла;состоит в планировании эффективных взаимодействий? и обеспечения преемственности решения задач по этапам создания и использования элементов TCP [247, 248].
Необходимость системотехнического рассмотрения жизненного цикла логически вытекает из теории и практики применения системного подхода к формированию решений и интеграции технологических переделов; - изысканий, проектирования, постройки и пу сконаладочного периода (временной эксплуатации) - в создании и развитии транспортных объектов, разработанных в трудах Г.С. Пере-селенкова [199 и др.].
В системологии декомпозиция цикла носит системно-временной характер [312]: - при системной декомпозиции членение цикла производится по объекту цикла как системе, т.е. ЖЦ комплекса сооружений состоит из ЖЦ составляющих его сооружений; - при временной декомпозиции членение выполняется по фазам-циклам; т. е. характерным временным отрезкам существования системы.
Построение математической модели строительной фирмы (ММ СФ).
Пользуясь разработаннойi методикой, имеется возможность; сформировать математическую модель жизнедеятельности строительной фирмы, на базе которой можно было бы рассматривать сценарии развития и прогнозировать результаты тех или иных действий управляющей системы [180]. Изменяя характер входных параметров, можно оценить реакцию моделируемой системы на возмущающие воздействии [93].
Так, например, на основании анализа временных закономерностей развития транспортного строительства в регионе (п.. 1.3) можно исследовать поведение системы по отношению к строительной активности в транспортном строительстве региона. Согласно графику на рис. 1.21 выделены следующие варианты состояния внешней среды с точки зрения строительной активности: стадия высокой активности продолжительностью около 24 лет, характеризуется двумя фазами примерно по 12 лет каждая: фаза подъема строительной активности, нарастания интенсивности транспортного строительства, соответствующая восходящей ветви графика (рис. 1.4.-1); 1.2.фаза спада интенсивности, соответствующая нисходящей ветви; 2. стадия (фаза) низкой активности продолжительностью около 12 лет.
Восходящая и нисходящая ветви внутри этой стадии отдельно не рассматриваются ввиду их слабой; экономической различимости. Можно только выделить начало и окончание этой стадии как ориентиры на перспективу.
Естественно предположить, что стратегия развития строительной подсистемы (фирмы) будет зависеть от того, с какой фазой развития регионального транспортного строительства совпадает данный этап жизненного цикла этой подсистемы (фирмы).
Поведение сложных систем описывается траекториями в некотором топологическом, функциональном: или метрическом пространствах. Фактические траектории представляют собой направляющие: функции, на которые накладываются флуктуации как внутреннего, так и внешнего происхождения [135]. Направляющие функции выражают основные тенденции поведения системы, а реакция на флуктуации, т. е. способность погасить их влияние и выйти на направляющие функции зависит от степени зрелости системы.
Например; если фаза зарождения системы попадает на фазу подъема строительной активности, то внешняя среда способствует росту и позитивному развитию строительной системы. Если же система зарождается в процессе высокой интенсивности, но попадает на фазу спада, то перспективы долговременного ее развития будут осложнены противодействием внешней среды.
В обстановке вялотекущих; инвестиций (вариант 2) структура и формы управления строительной организацией транспортного строительства должны быть такими, чтобы соответствовать решению ряда следующих характерных задач [298]: эффективная организация строительного бизнеса, предполагающая высокую рентабельность; быстрая переработка капиталовложений в инвестиционных проектах и вытекающее отсюда сокращение продолжительностеи строительства объектов; обеспечение высокой степени;организационно-технологической надежности : производственной деятельности за счет гибкого реагирования на возмущающие воздействия окружающей среды.
Различные сочетания фаз жизненного цикла строительной системы (фирмы) и развития транспортного строительства образуют множество вариантов сценариев поведения; «проиграть» которые - возможно с помощью аппарата математического моделирования, предложенного в п. 3.2.
В процессе математического эксперимента, обращаясь с моделью, как с реальной производственной системой; имеется возможность получить ответы на вопросы типа «Что будет, если...». Суть математического эксперимента состоит в воспроизводстве динамики всех процессов в их системном единстве, при различных вариантах воздействия, как внешней среды, так и взаимодействий внутренних факторов.
Схема проектно-технологического обеспечения программ реконструкции земляного полотна
Реализация программы КРТС в условиях ресурсного обеспечения Дальневосточного? региона; будет наиболее; продуктивной; при; применении; ресурсосберегающих проектных решений, при возможности такие решения воплотить в объекты, имея в виду наличие доступных (во всех аспектах этого понятия - экономическом, техническом, организационном и др.) технологий, эффективных организационных решений, исполнителей, способных такие
решения осуществить. Решению этой проблемы будет способствовать разработка на основе инженерно-экономического подхода системы проектно-технологического обеспечения программ и проектов КРТС. Задача разработки новых и совершенствования существующих конструктивных схем и технологий в практике реконструкции инженерных сооружений в широком спектре местных условий, их. масштабного внедрения на объектах КРТС может быть системно решена при методологически обоснованном применении современных средств информатизации строительного производства.
Принятая; Министерством путей сообщения России «Стратегия реконструкции и усиления земляного полотна с целью обеспечения надёжной эксплуатации в условиях повышения осевых ипогонных нагрузок» [305] служит достижению: цели обеспечения надежной работы пути в перспективных условиях эксплуатации. Основным планирующим и организующим документом является; разрабатываемая «Программа реконструкции дефектного и деформирующегося земляного полотна на период до 2010 г.» (далее — Программа), в соответствие с. которой формируются текущие и перспективные планы работ по этому-направлению на железных дорогах страны.
Для выполнения указанной стратегической цели необходимо решить, следующие задачи [305]: -обеспечить безопасность движения поездов с установленными1 скоростями в условиях возрастающего воздействия на путь в- результате роста скоростей движения, массы грузовых, поездов, погонной и осевой нагрузок вагонов и локомотивов - повысить надежность работы пути, в части, зависящей; от качества земляного полотна; в перспективных условиях эксплуатации с учетом перехода на машинизированное текущее содержание пути с сокращением затрат, - усовершенствовать существующие и- разработать новые конструкции земляного полотна и технологии работ по его усилению, обеспечивающие необходимые показатели прочности, устойчивости, стабильности и деформативности для перспективных условий- эксплуатации и реально реализуемые на эксплуатируемой сети железных дорог.
В условиях ограниченных ресурсов при реализации стратегической цели в качестве тактической должно быть обеспечено наиболее эффективное использование выделяемых на реконструкцию и ремонт земляного полотна средств, т. е. приоритет, за исключением аварийных случаев, должен отдаваться; работам; имеющим наименьший срок окупаемости на основе снижения эксплуатационных расходов на текущее содержание пути и потерь от ограничения скоростей движения.
Технические и технологические решения по реконструкции и усилению земляного полотна должны предусматривать применение современных конструкций, устраиваемых с меньшими объемами работ, и трудозатратами, ш позволяющих снизить объемы земляных работ.
Решение отдельных задач проектирования реконструктивных мероприятий? связано с повышением качества обоснования эффективности результатов: На стадии проектирования расчет технико-экономических показателей при неполной: информации о проекте достаточно сложен. Надежные результаты прогноза можно получить только при учете особенностей реализации проекта с использованием тех или иных организационно-технологических решений.
В проектах мероприятий; по реконструкции дефектного и деформирующегося земляного полотна транспортных коммуникаций и других инженерных сооружений в, течение последних десятилетий главный акцент делался (и делается) на; разработку конструкций. Технология прорабатывалась эскизно. Организационно-технологические решения, в лучшем случае, упоминались. Следует в качестве положительного примера отметить выпущенные в 1997-99 г.г. МПС России «Стандартные проектные решения и технологии ... при подготовке полигонов сети? для з введения скоростного движения; пассажирских поездов» (СПРиТ) [302], которые сразу стали; настольной книгой во. всех проектных; организациях. Практика реализации реконструктивных мероприятий доказывает, что только- сбалансированные комплексные технические и организационные решения обеспечивают наивысший экономический эффект.
