Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях строительства при оценке и принятии технических решений используются стоимостные показатели. Основной недостаток стоимостных методов заключается в том, что они существенно зависят от рыночных цен на материалы, энергию и оборудование, поэтому оценка стоимости работ не всегда даёт объективную картину реальной технической эффективности принимаемых решений.
Дорожное строительство - энергоемкая отрасль, потребляющая материальные ресурсы других энергоемких отраслей и затрачивающая достаточно много энергии на их доставку и преобразование в технологических процессах. Поэтому важной задачей дорожной отрасли является снижение энергоемкости процессов дорожного строительства.
До последнего времени учету энергозатрат в строительстве и эксплуатации автомобильных дорог уделяли незаслуженно мало внимания. Научных работ в этом направлении применительно к дорожному строительству недостаточно.
В то же время показатель потребления энергии - один из объективных критериев при принятии организационно-технологических решений на стадиях проектирования и строительства автомобильных дорог.
Объектом исследования являются проектные конструкции и организационно-технологические решения при строительстве дорожных одежд.
Предмет исследования - совокупность закономерностей формирования энергетических затрат в транспортно-производственных и технологических процессах при строительстве дорожных одежд.
Цель работы - разработать метод и модели оценки и оптимизации энергетических затрат на этапах производственного цикла строительства дорожной одежды для обоснования проектных решений.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ современного состояния управления энергетическими затратами в дорожном строительстве;
обосновать критерий энергетических затрат при сравнении вариантов конструкций дорожных одежд;
разработать концептуальную модель формирования энергетических затрат при строительстве дорожной одежды;
представить комплекс моделей оценки и снижения энергозатрат при сравнении конструктивных и организационно-технологических решений для принятия решений о выборе конструкций дорожных одежд;
- разработать алгоритм решения и программное обеспечение для
реализации моделей на ПЭВМ.
Методологической основой для расчета энергетических затрат в дорожных конструкциях является комплексный анализ, включающий в себя системный и логистический подходы к изучению сложных систем с использованием аппарата имитационного моделирования, исследования операций и принятия решения с помощью функции полезности. Он применяется для решения слабоструктурированных задач и с его помощью в вероятностной системе «Строительство конструкций дорожных одежд» становится возможным учет системных взаимосвязей между подсистемами и окружающей средой.
Научная новизна состоит:
1) в разработке концептуальной модели формирования энергозатрат на
всех этапах строительства конструкций дорожных одежд;
2) обосновании комплексного критерия при сравнении проектных
решений конструкций дорожных одежд с учетом критерия энергетических
затрат;
3) разработке комплекса моделей сложных логистических систем для
оценки и снижения энергетических затрат при сравнении конструктивных
и организационно-технологических решений.
Практическая значимость заключается в рациональном выборе проектных решений конструкций дорожных одежд с учетом критерия энергетических затрат на уровне регионов (с разработкой программного обеспечения «Оптимизация энергетических затрат при транспортировке груза от поставщика до дорожного объекта "Energy way"», свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008615912 от 28.01.2009г.). Использование разработанной методики расчета энергозатрат позволяет принимать обоснованные решения при строительстве дорожных одежд.
На защиту выносится:
- методика расчета энергетических затрат при строительстве
конструкций дорожных одежд;
концептуальная модель оценки и путей снижения энергозатрат при строительстве дорожных одежд;
комплексный критерий, включающий энергетические затраты, при сравнении вариантов конструкций дорожных одежд;
комплекс моделей сложных логистических систем для сравнения конструктивных и организационно-технологических решений при принятии решений о выборе конструкций дорожных одежд.
Основная идея работы состоит в обосновании использования критерия энергетических затрат в качестве одного из частных критериев при сравнении проектных решений конструкций дорожных одежд в регионе.
Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов расчетов, обеспечи-
вающих достаточный уровень надежности результатов математического моделирования; методологической базой исследования, основанной на фундаментальных и достоверно изученных положениях.
Отличие от результатов, полученных другими авторами. В результате анализа работ ряда авторов установлено, что в настоящее время энергозатраты при строительстве конструкций дорожных одежд рассчитываются по отдельным видам работ или технологиям, без увязки их в единый процесс. В работе доказана необходимость применения комплексного подхода к управлению энергозатратами на протяжении всей логистической цепочки строительства дорожных одежд от добычи материалов до их устройства в слое, что позволяет оптимизировать энергетические затраты конструкций дорожных одежд.
Реализация работы. Часть исследований выполнена в составе научно-исследовательской работы 2006 - 2007 гг. «Разработка новой теории оптимального управления и модернизации транспортной структуры для обеспечения социальной эффективности и конкурентоспособности экономики на мировом рынке» (№ государственной регистрации 01200607535), выполнялась в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники».
Результаты, полученные по предложенным методикам, приняты к использованию в производственной деятельности предприятий ГУ УДХ Омской области, ЗАО «Стройсервис».
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на: Второй международной научно-практической конференции «Формирование транспортно-логистической инфраструктуры. Приграничное сотрудничество России и Казахстана» (Омск, 2007); Международном конгрессе «Машины, технологии и процессы в строительстве» (Омск, 2007); Всероссийской научно-практической конференции «Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения» (Казань, 2008). Материалы диссертационной работы используются в дипломном проектировании и в учебном процессе.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 7 статьях, опубликованных в журналах и сборниках трудов, в том числе одна статья в журнале по списку ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка из 107 наименований. Объем работы -184 страницы машинописного текста, в том числе 39 рисунков, 29 таблиц, 7 приложений объемом 46 страниц.
