Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ проблем транспортировки грузов по ТК 14
1.1 Роль и место транспортных коридоров в развитии российской экономики 14
1.2 Анализ состояния и перспектив развития транспортных коридоров 21
1.3 Управление работой ТКиТУ 33
1.4 Транспортный коридор как логистическая система 40
1.5 Выводы по главе 46
Глава 2 Разработка подсистем и механизмов управления ТУ 49
2.1 Разработка принципов функционирования и структуры АСУТУ 49
2.2 Методика синтеза оптимальной структуры транспортного коридора 58
2.3 Исследование взаимосвязи технической оснащенности ТУ и грузопотоков транспортного коридора 68
2.4 Формализованное описание транспортной сети региона 77
Глава 3 Теоретические основы функционирования АСУТУ 83
3.1 Управление состоянием ТУ на основе построения морфологических моделей взаимодействия подсистем 83
3.2 Оптимизация деятельности АСУ ТУ 90
3.3 Разработка математических методов прогнозирования загрузки СМО 100
Глава 4 Логистическая сеть транспортного коридора 116
4.1 Структура и оптимизация логистической сети 116
4.2 Принципы и механизмы организации технологических процессов на складах логистической системы порта 121
4.3 Совершенствование деятельности логистического центра СЮКД 128
Заключение 141
Список использованной литературы 146
Приложение 1 Состав транспортных коридоров на-территории России 157
Приложение 2 Акты и справки о внедрении результатов диссертационного исследования 163
- Анализ состояния и перспектив развития транспортных коридоров
- Методика синтеза оптимальной структуры транспортного коридора
- Оптимизация деятельности АСУ ТУ
- Принципы и механизмы организации технологических процессов на складах логистической системы порта
Введение к работе
Актуальность темы. Транспорт России наряду с другими функциями обеспечивает реализацию мировых транспортно-экономических связей, является неотъемлемой частью международного товарообмена. Развитие рыночной экономики России привело к существенному изменению структуры и направления внешнеторговых грузопотоков. Значительно возросла доля экспортных перевозок. Это относится и ко всем морским портам страны. В то же время происходит перераспределение грузопотоков – растет объем перевозок через Южный и Северо-Западный бассейны.
Все это существенно меняет условия работы железнодорожного транспорта. Инфраструктура российского транспорта не готова к такому резкому изменению структуры грузопотоков. Обострились недостатки технологического взаимодействия портов и стыковых железных дорог. Наглядным примером может служить Новороссийск.
Актуальным становится вопрос о развитии транспортных узлов (ТУ) и транспортных коридоров (ТК), с помощью которых обеспечивается налаженный и четко отрегулированный пропуск грузопотоков. Важным инструментом управления и контроля сложного интермодального транспортного процесса является широкое использование информационных технологий.
Развитие транзитной роли транспортной сети России поставило ряд вопросов, касающихся оптимизации работы транспортной сети, обеспечивающей перевозку пассажиров и грузов; прогнозирования изменений грузопотоков и характера действий транспортных предприятий в изменившейся ситуации.
В значительной степени решение озвученных проблем лежит в области совершенствования формализованных методов, уточняющих и развивающих математические модели транспортной инфраструктуры, процессов продвижения грузов по сети, в том числе через морские порты, модели процедур принятия оптимальных решений.
Совершенствование работы ТУ видится в широком внедрении в технологию его работы формализованных методов анализа и управления. Адекватные модели технологических процессов, происходящих в пределах ТУ позволяют получить точный прогноз загрузки инфраструктуры и оборудования и обеспечить своевременное и эффективное управление ими. Однако в настоящее время недостаточно проработаны: собственно АСУ ТУ и включенные в нее методики синтеза оптимальной структуры транспортного коридора, механизмы прогноза и оптимизации деятельности ТУ, эффективные логистические механизмы организации ТК.
Степень разработанности темы исследования
Проблемы, сформулированные выше, отражены в многочисленных разработках отечественных и зарубежных исследователей.
Организация эксплуатационной работы на транспорте и работа логистических систем, нашедшая свое отражение в диссертационном исследовании, рассмотрена в трудах А.С. Балалаева, Д. Дж. Бауэрсокса, В.В. Багиновой, М. Вола, С.Ю. Елисеева, В.Н. Зубкова, В.В. Зырянова, И.Т. Козлова, Ф.П. Кочнева, А.П. Кузнецова, П.В. Куренкова, О.Б. Маликова, Э.А. Мамаева, Л.Б. Миротина, Н.Н. Мусиенко, С.М. Резера, В.Ф. Сиротского, А.А. Смехова, Е.М. Тишкина, О.Н. Числова, В.А. Шарова и др.
Общие вопросы теории систем изложены и развиты в диссертации на основе трудов С.А. Валуева, В.Н. Волковой, О.В. Евсеева, О.Н. Жарикова, П.А. Козлова, В.Н. Лившица, М. Месарович, А.И. Мороза, В.Н. Спицнаделя и др.
Вопросы управления сложными организационно-технологическими объектами (ОТО) на транспорте и в экономике, поставлены и решались в трудах А.П. Артынова, Н.Н. Лябаха, А.И. Орлова и др.
Математические вопросы обеспечения оптимизации работы транспортных систем исследованы в трудах Г.И. Белявского, Л.С. Берштейна, Дж. Бокса, М.А. Бутаковой, А.Н. Гуды, Ю.А. Дубова, Л. Заде, Р.Л. Кини, С.М. Ковалева, Д.Ю. Левина, Г. Поттгоффа, Е.М. Ульяницкого, А.Н. Шабельникова и др.
Вместе с тем, в научной и методической литературе недостаточно отражены: методы определения оптимальной загруженности направлений транспортной сети; системные исследования интегрированных взаимоотношений интересов прямых и косвенных участников перевозочного процесса; методы прогнозирования входящих в ТУ грузопотоков, в условиях их сильной зашумленности и нестационарности; проблемы создания АСУ ТУ.
Для решения сформулированного выше комплекса проблем, потребовалось в ряде случаев адаптировать известные подходы и методы с учетом особенностей использования в механизмах совершенствования управления транспортными системами, а также разработать новые подходы к решению нетрадиционных транспортных задач.
Цель и задачи диссертационного исследования
Цель настоящего исследования – разработка и совершенствование принципов организации, методов моделирования и механизмов управления грузопотоками и работой ТУ и ТК.
В соответствии с данной целью были поставлены следующие теоретические и практические задачи исследования:
-
Обоснование роли ТУ в экономике страны и отрасли и определение условий его эффективного функционирования.
-
Разработка методов решения многокритериальных задач управления на основе применения экспертных процедур, обеспечивающих оптимизацию процесса управления грузопотоками.
-
Разработка методики распределения грузопотока ТК по видам транспорта.
-
Совершенствование математических моделей и определение логистических аспектов их применения в задаче управления транспортными потоками.
-
Развитие принципов функционирования, механизмов и инструментария АСУ ТУ.
-
Применение результатов теоретических и экспериментальных исследований для решения отдельных практических задач.
Объектом исследования данной диссертационной работы выступают: транспортный узел, прилегающая сеть железных дорог, включающая станции и узлы, обеспечивающие входящий грузопоток ТУ и обслуживающие исходящий.
Предметом исследования являются методы моделирования загрузки транспортного узла и транспортной сети, методы оптимизации работы ТУ, его складской деятельности, структура и функции АСУ ТУ, методы прогнозирования тенденций изменения грузопотоков, методы учета интересов взаимодействующих участников перевозочного процесса. В содержательном плане исследуемые вопросы отражают сущность следующих пунктов паспорта заявленной специальности: 05.22.01 – Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте: транспортные системы и сети страны, их структура, технологии работы; транспортная логистика; технологии перевозок различными видами транспорта, мультимодальные перевозки; международные и транзитные перевозки.
Теоретической и методологической базой явились: стратегия развития отрасли, опубликованная в средствах массовой и периодической информации, нормативные документы, регламентирующие функционирование транспортных компаний, научные труды отечественных и зарубежных ученых, инженеров, технологов, математиков и специалистов по управлению организационными системами.
Теоретические исследования проводились с использованием теории системного, структурно-функционального и сравнительного анализов, статистических методов, экспертных процедур, имитационного моделирования, теории массового обслуживания, формализованных процедур моделирования и принятия решений.
Информационной базой исследования явились экспертные и экспериментально-статистические данные работы ТУ (г. Новороссийск, г. Туапсе), загрузки российских участков интермодального транспортного коридора № 9 (подходы к г. Новороссийску), интернет-материалы.
Положения, выносимые на защиту:
1. Технологии совершенствования работы ТК по территории России, являющихся связующим звеном субъектов российской экономики и обеспечивающих самостоятельный экономический эффект функционирования, и ТУ на основе внедрения специализированных АСУ и систем поддержки принятия решения.
2. Перечень организационно-производственных и научно-технических проблем ТУ: нестационарность функционирования, зашумленность, высокая степень неопределенности. Технология оптимизации деятельности порта на основе разработки специального математического аппарата. Показатели оптимальной загрузки порта и показатели транспортных потоков: уровень загрузки транспортного коридора, коэффициент стабильности транспортного потока и др.
3. Методика распределения загрузки ТК между составляющими его видами транспорта, основанная на экспертной оценке значений заданных критериев.
4. Механизм исследования взаимосвязей между различными элементами транспортного процесса, основанный на методах морфологического анализа и технология многокритериальной оптимизации их взаимодействия.
5. Анализ существующих подходов к прогнозированию загруженности ТК и ТУ, определяющий условия применения методов наивного прогноза, прогнозов по средней, экспоненциального сглаживания, и включающий авторский механизм идентификации тенденции изменения грузопотока.
6. Механизм демпфирования нестабильности грузопотоков с использованием складов и системный подход к исследованию складской деятельности порта. Методы оптимизации ТУ в целом и складской деятельности, в частности, учитывающие многокритериальность задач, неопределенность и зашумленность исходных данных моделирования, основанные на принципах адаптации и механизмах организации технологических процессов на складе.
Научная новизна работы состоит в следующем:
Предложено усовершенствование АСУ ТУ, включающее базу данных (БД), содержащую данные наблюдения загруженности ТК за различные периоды времени и базу знаний (БЗ), обеспечивающую интеллектуальный анализ данных, содержащихся в БД. Интеллектуальный анализ представлен процедурами определения оптимальной модели для построения прогнозов, исследования тенденций изменения загруженности ТК и т.д.
Обоснованы условия адекватного применения многокритериальных методов принятия решений в задаче согласования интересов участников перевозочного процесса.
Введено понятие базовых элементов структуры транспортной сети и предложен механизм идентификации произвольной сети на основе ее аппроксимации или синтеза с использованием базовых элементов.
Построена морфологическая модель ТУ, обеспечивающая оптимизацию его работы на основе использования сценарного подхода к планированию деятельности.
Предложен механизм прогнозирования тенденций изменения грузопотока, обеспечивающий оперативность изменения управляющих воздействий.
Сформированы логистические цепи, определяющие движение грузопотоков через ТУ и схемы технологических процессов работы его складского хозяйства.
Теоретическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что его основные методологические и методические выводы, инструментарий можно использовать для теоретического анализа сложных технологических процессов, осуществляемых в рамках задач управления ТУ, и соответствующих процедур принятия решений. Разработанные подходы универсальны и легко адаптируются для исследования иных аналогичных транспортных и других комплексов.
Практическая ценность диссертации состоит в возможности использования полученных результатов исследования в деятельности руководителей и организаторов работы ТК и ТУ, в выработке практических рекомендаций по совершенствованию технологии и организации работы ТУ, а также оптимизации технологического процесса и процедур принятия решений в задаче управления ТК и ТУ.
Апробация работы. Научные результаты работы докладывались на семинарах кафедры «Информатика» РГУПС, международной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические», Ростов-на-Дону, 2004; Четвертой Международной научно-практической конференции «ТелеКомТранс-2006», Сочи, 2006; Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2007», Ростов-на-Дону, 2007; Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-21». Саратов 2008; Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-22». Псков 2009; Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса: образование, наука, производство». Ростов-на-Дону, 2009. Материалы диссертации использовались автором при его участии в выполнении НИР РГУПС и других работах.
Внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования используются в работе логистической группы на ст. Новороссийск СКЖД; научных разработках Ростовского филиала ОАО «НИИАС»; учебном процессе Ростовского государственного университета путей сообщения.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах, общим объемом 2,7 п.л., из них лично автору принадлежит 2,2 п.л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка. Основной текст изложен на 156 страницах и содержит 19 таблиц, 50 рисунков, 2 приложения. Библиографический список содержит 154 наименования.
Анализ состояния и перспектив развития транспортных коридоров
На конференции министров транспорта Европы в 1994 г. были заложены основы формирования общеевропейской транспортной сети. Эти решения были подтверждены и развиты в 1997 г. в Хельсинки. Правительством Российской Федерации также было предложено использование существующей транспортной инфраструктуры страны в качестве альтернативы для более быстрых путей перевозки транзитных грузов по маршруту «Восток - Запад». В это время стали привычными такие новые понятия как МТК, интермодальные перевозки, логистические системы доставки грузов.
Однако, несмотря на кажущуюся привлекательность существующей Российской транспортной инфраструктуры, особенно в направлении Восток-Запад, существует ряд проблем, значительно снижающих интерес иностранных грузовладельцев в перевозках по территории Российской Федерации.
До недавнего времени из-за неразвитости в стране современных информационных технологий работы транспортной системы отсутствовала возможность обеспечить требования грузовладельцев по отслеживанию в реальном времени информации о местонахождении контейнеров.
Существующие проблемы организации транзитных перевозок по коридору «Восток-Запад» [Ошибка! Источник ссылки не найден.] характерны и для евроазиатского коридора «Север-Юг», который также конкурирует с южным морским путем через Суэцкий канал. Коридор Протяженность (в т.ч. по территории РФ -ж. д./авто) Основная проблема Метод решения Коридор I 1000(186/194) Слабое развитие пограничных пропускных пунктов Строительство перегрузочного терминала в Каунасе, запуск в эксплуатацию на пограничной станции Мацкава пункта пропуска вагонов с колесными парами изменяемой колеи Коридор II 2200 (927/876) Устаревшая инфраструктура, стыкование линий разной колеи на границе Польши и Белоруссии Активное привлечение различных источников финансирования Коридор III 1600 Устаревшая инфраструктура Модернизация линий для повышения скорости движения поездов Коридор IV 3300 Устаревшая инфраструктура Модернизация линий для повышения скорости движения поездов КоридорV 1600 Устаревшая инфраструктура Реконструкция магистральной линии Братислава-Жилина-Кошице, приведение к единой системе электрификации, модернизация линий для повышения скорости движения поездов Коридор VI 800 Низкая пропускная способность, весьма сложный профиль Совершенствование альтернативных путей связи
Составлено автором на основе анализа интернет-материалов. Коридор VIII 900 Разрыв железнодорожных связей между Болгарией и Македонией и на территории самой Македонии Строительство участков
Коридор IX 3400 (2035/ 2874) Недостаточная пропускная способность Линия Хельсинки-Вай-никкала реконструируется под движение поездов с максимальной скоростью 220 км/ч, технических средств пограничной станции Вайниккала, реконструкция линии Москва-Санкт-Петербург под движение поездов с максимальной скоростью 200 км/ч, модернизация оснащения и организация работы пограничных переходов Коридор X 1000 Наиболее проблематичный ТК, в настоящее время выявляются основные проблемы во всех аспектах МТК на территории России развивается в соответствии с географией и структурой существующих и перспективных международных транспортных связей. Формирование системы МТК в период до 2010 г. будет осуществляться в два этапа [4]: - первый этап (2001 - 2005 гг.) включал в себя приведение нормативно-правовых актов и технического состояния транспортной системы страны в соответствие с международными нормами и правилами, а также поиск «узких мест» в имеющейся транспортной инфраструктуре и ее модернизацию для повышения пропускной способности; - второй этап (2006 - 2010 гг.) предполагает развитие транспортной инфра структуры МТК и информационных технологий управления перевозочным процессом, внедрение новых разработок для повышения эффективности функционирования транспортной системы страны.
В основу создаваемой системы Российских МТК положены панъевропейские (критские) коридоры №№ 1, 2, 9 [48] и евроазиатские коридоры, проходящие по территории России [47].
МТК на территории России включает в себя три евроазиатских транспортных коридора — «Север - Юг», «Транссиб» и «Северный морской путь» [46], а также коридоры регионального значения — паневропейские транспортные коридоры №№ 1 и 9, коридоры, связывающие северо-восточные провинции Китая через российские морские порты Приморского края с портами стран Азиатско-тихоокеанского региона. Каждому из коридоров присвоено собственное обозначение: - коридор «Север - Юг» - NS, - коридор «Транссиб» - TS, - коридор «Северный морской путь» - SMP, - коридор «Приморье—1» (Харбин — Гродеково — Владивосток/ Находка/ Восточный - порты ATP) - PR1, - коридор «Приморье-2» (Хуньчунь — Краскино - Посьет/Зарубино - порты ATP)-PR2, - паневропейскии транспортный коридор № 1 — РЕ1, - паневропейскии транспортный коридор № 9 - РЕ9.
На территории России панъевропейский транспортный коридор № 2 полностью включен в состав коридора «Транссиб», участок панъевропейского транспортного коридора № 9 граница Финляндии — С.-Петербург — Москва включен в состав коридора «Север — Юг». При рассмотрении транспортного коридора «Транссиб», можно сказать, что значительное влияние на объем и структуру проходящего по нему грузопотока оказывают порты Дальнего востока, являющиеся основными отправителями и получателями грузов для этого ТК. Поэтому состояние инфраструктуры портов и прилегающей припортовой ж. д. сети критично для грузопотока.
С учетом происходящего в последние годы роста объемов грузооборота в портах Дальнего востока и открывающихся перспектив работы с большими объемами транзитных грузов Дальневосточной железной дорогой принимаются необходимые меры по развитию железнодорожной инфраструктуры.
Для повышения эффективности перевозочного процесса на дороге внедрена сквозная технология работы локомотивов и локомотивных бригад на удлиненных тяговых участках и безотцепочная система обслуживания грузовых поездов на ПТО станций Хабаровск II, Находка-Восточная и значительно пересмотрена технология работы ряда важнейших станций и целых направлений [81]. Построена волоконно-оптическая линия связи на участке Архара -Хабаровск - Уссурийск — Владивосток, позволившая организовать работу автоматизированной системы согласованного подвода грузов «Грузовой экспресс». Внедрена сквозная технология вождения тяжеловесных поездов, позволившая ускорить оборот вагона на 1,01 сут. и соответственно сократить сроки доставки грузов.
Методика синтеза оптимальной структуры транспортного коридора
Как следует из предыдущего анализа, задача создания эффективно функционирующего транспортного коридора (ТК) является весьма актуальной. В этой связи необходимо определиться с оптимальной структурой ТК на исследуемой территории. По территории Южного Федерального Округа он может быть организован посредством использования железнодорожных, автомобильных, воздушных, морских и речных путей. Выбор структуры основывается на анализе некоторых критериев, отражающих качество функционирования ТК.
Разрабатываемая методика основана на методе сравнения эффективности различных видов транспорта, предложенном Хаблак К.А. в [148]. Автор метода использовал его для задачи оценки экологической безопасности различных видов транспорта. В нашем случае решается задача выбора оптимальной структуры ТК. Она включает механизм многокритериального анализа различных сценариев развития ТК. Методика основана на использовании экспертной информации, что объясняется отсутствием репрезентативной статистики об объекте исследования.
Лингвистически критерии выбора структуры ТК выражаются следующим образом: из совокупности возможных вариантов структур ТК отобрать тот из них, который обеспечивает: - оптимальную стоимость перевозки; - минимум временных затрат; - удобство погрузки-выгрузки грузов. В составе критериев учитываются также интересы, как отправителя, так и получателя груза, интересы территориальных органов власти (в том числе экологические). Аналитически задать сформулированные требования не удастся по ряду причин: - высокая степень априорной неопределенности об объекте исследования; - наличие существенной шумовой составляющей; - нестационарность исследуемых процессов; - нет достаточной информации о взаимозависимости параметров структуры ТК и экологических параметров территории.
Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что основным вариантом сбора необходимой информации для моделирования структуры ТК является экспертный [58]. Ниже, на конкретном примере рассмотрен механизм выбора видов транспорта и направлений движения с помощью экспертов в случае возможной взаимозаменяемости транспортных средств и путей.
Анализ таблицы 2.1 не позволяет сделать однозначного вывода о преимуществах того или иного вида транспорта. Действительно, по показателю xi наиболее приемлемым будет железнодорожный транспорт, по показателю Х2 — автомобильный, по показателю Хз и х5 водный, а по показателю JC4 -воздушный. У каждого вида транспорта есть и преимущества и недостатки, соответственно, при выборе вида транспорта необходимо также будет учитывать особенности груза, ситуацию на маршруте перевозки, территориальные особенности и т.д.
Поскольку исходные данные являются нестационарными и стохастич-ными, и к тому же, обладают различным масштабом, то для каждой конкретной задачи выбор подходящего метода меры среднего требует дополнительного анализа. При решении данной задачи нами выбран метод среднего геометрического, вследствие того, что «суммарный» эффект в большей степени является мультипликативным.
Этот вывод определяет актуальность и порядок вложения финансовых и трудовых ресурсов в развитие ТК при их дефиците. 2.3 Исследование взаимосвязи технической оснащенности ТУ и грузопотоков транспортного коридора
Несмотря на то, что как уже упоминалось выше, ведется активная реконструкция портового оборудования, а также строительство новых терминалов, необходимо иметь возможность правильно оценивать степень технической оснащенности порта. Кроме проведения расчета уровня технической оснащенности, необходимо также рассматривать колебания уровня грузопотока в адрес порта и транспортного коридора в целом.
В качестве одного из показателей, характеризующих работу транспортного узла, можно ввести коэффициент технической оснащенности (горизонтальная ось на рисунке 2.4). В зависимости от его значения возможны потери (вертикальная ось на рисунке 2.4) двух видов:
- от недостаточности перерабатывающего грузопоток оборудования (отсутствия причалов, специализированных погрузочно-разгрузочных устройств, информационной системы взаимодействия, технологии переработки грузов и т.д.). На рисунке 2.4 эта зависимость обозначена линией 1;
- от недоиспользования имеющихся в распоряжении ресурсов, в частности простоя оборудования, избыточного штата сотрудников и т.д. — линия 2.
Оптимизация деятельности АСУ ТУ
Как следует из рисунка 2.1, АСУ ТУ функционирует в некоторой среде (отрасль, регион, государство, территория), которая также обладает собственными интересами. Интеграция всех целей выражается обобщенным критерием системы: Л=/М» /=СЯ (зл) где Jt — целевые критерии элементов системы, для транспортного коридора это могут быть: Jx— прибыль компании, J2- среднее время прохода груза по ТК, J3- себестоимость транспортных услуг, J4— давление на экологическую среду и т.д. В формуле (3.1)/— некоторый оператор согласования показателей J.. Например: это свертка или композиция частных критериев, принцип не-улучшаемых решений Парето, алгоритм, описывающий метод уступок.
Мультипликативная свертка отражает противоречивые интересы и оперирует в лингвистическом выражении целей союзом «и». Действие (решение) принимается, если интересы «и» первой, «и» второй стороны выполняются.
В пространстве параметров х\ и Х2 кругами Эйлера представлены множества решений, удовлетворяющих соответственно критериям Jx и J2 (рисунок 3.7, 3.8). Точка 1 не удовлетворяет ни одному из требований, точки 2 и 3 только одному, соответственно первому или второму, и только точка 4 удовлетворяет одновременно обоим критериям.
Очевидно, что если характер работы обладает свойством однородности и простоты, и квалификация и специализация каналов одинаковы, то имеет преимущество первый тип структуры. Разделение работы потребует проце дур согласования деятельности. Если же работа обладает высокой сложностью, допускается ее дифференциация на части, а если исполнители обладают различной степенью квалификации и специализации, то лучше использовать последовательное соединение каналов.
Параметрическая идентификация предполагает расчет всех или части параметров системы массового обслуживания (СМО), например, доли выполняемой работы каждым каналом в рамках одной структуры.
Описанные в научной литературе СМО предполагают, как правило, учет технологических показателей в качестве критериев их функционирования: перерабатывающая способность станций и узлов, количество поездов (грузов), пропущенных по участкам и т. д. Изменившаяся парадигма управления СМО потребовала расширения состава критериев, необходимых для учета при анализе и синтезе СМО: решение социальных вопросов (обеспечение каналов необходимым объемом работы), минимум стоимости обслуживания одной заявки, эффективность, безопасность и др. Некоторые из этих показателей относятся к слабоформализуемым или не обеспеченным необходимой статистической информацией. Это требует дифференциации подходов к задаче оптимизации структуры и параметров СМО [92].
Железнодорожная сеть имеет разветвленную структуру, что позволяет подвижным единицам из точки А в точку В прибыть по различным маршрутам. В этой связи возникает задача оптимальной загрузки участков сети. Всю транспортную сеть можно декомпозировать до элементарных схем, состоящих из соединения двух последовательных или параллельных путей. На элементарной схеме параллельного соединения двух участков рассмотрим постановку и решение задачи распределения общего потока по участкам. Примем следующие обозначения и условия движения составов по сети.
Для прогнозирования грузопотоков, которые можно охарактеризовать равномерными временными рядами, возможно использование методов наивного прогноза и группу методов прогнозирования по среднему значению (простой средней, скользящей средней, взвешенной скользящей средней), а также метод экспоненциального сглаживания. Ниже проведен анализ методов прогнозирования с целью выявления целесообразности их применения в различных практических ситуациях. Наивный прогноз Наивный прогноз является самым простым методом прогнозирования. Прогноз по этому методу заключается в предположении о том, что прогнозируемый грузопоток в будущем периоде равен грузопотоку в предшествующем периоде. Создается впечатление, что наивный прогноз является чрезмерно простым методом, однако он обладает и преимуществами. Для построения прогноза по данному методу не требуется накопления статистических данных. Основным недостатком этого метода является вероятная низкая точность прогноза. Основой для использования наивного прогноза является высокая инерционность грузопотоков транспортного коридора.
Эффективность наивного прогноза проявляется при стабильной экономике, в случаях формирования стационарных, детерминированных вагонопо-токов. В реальной практике такие условия существуют только гипотетически и наивный прогноз имеет ограниченное применение в сильно инерционных системах.
Принципы и механизмы организации технологических процессов на складах логистической системы порта
Принципиальная схема технологического процесса на складе. Любой склад обладает своей спецификой, которая зависит от его профиля, но, не смотря на это, существуют общепринятые требования, которым должен соответствовать технологический процесс каждого склада. Согласно [51], правильно организованный технологический процесс работы склада должен обеспечивать: - быстрое и качественное проведение приемки груза; - эффективное использование средств механизации и автоматизации; - оптимальное размещение грузов на складе; - рациональную организацию складских операций по отборке груза со склада для формирования исходящего грузопотока; - последовательное и ритмичное выполнение складских операций, способствующее планомерной загрузке работников склада; - создание благоприятных условий труда.
Принципиальная схема технологического процесса, учитывающая, указанные выше требования, должна представлять собой укрупненную последовательность операций, выполняемых на складе. К ним могут относиться: разгрузка транспорта, приемка, хранение, отборка груза со склада. Каждая ук 121 рупненная последовательность операций может разворачиваться на более подробный список составляющих операций, в зависимости от требуемой степени детализации. На рисунке 4.4 представлена адаптированная автором для работы склада, находящегося в составе логистической системы морского порта схема обработки входящего грузопотока, разработанная в [41]. Транспортно-технологическая (структурная) схема переработки грузов на складе. На основе принципиальной схемы технологического процесса на складе разрабатывается транспортно-технологическую (структурную) схему работы склада. Эта схема наглядно показывает операции, выполняемые с грузом и их очередность с момента прибытия груза на склад до момента погрузки для дальнейшей отправки.
Оценка вариантов транспортно-технологических (структурных) схем переработки груза на складе производится на основе технико-экономического анализа и расчета удельных трудовых, эксплуатационных, капитальных и приведенных затрат по различным вариантам. Выбирается схема, обеспечивающая минимальные приведенные затраты.
Необходимо также отметить, что основной сложностью при функционировании больших складских комплексов, а особенно складских комплексов в составе транспортных коридоров, участвующих в процессе перевалки грузов является очень большой объем грузодвижения. Это значительно затрудняет контроль над нахождением, отгрузкой и поступлением грузов на склад. В связи с этим считаем необходимым использовать метод системы статусов, опи 123 санный в [151] и заключающийся в следующем: система движения груза на складе представляется в виде матрицы статусов обработки груза в АСУ.
Статус 0 «Подход грузов». Статус движения груза 0 предназначен для сбора и анализа информации о подходе вагонов и судов с грузами. В этом статусе указывается количество груза и ориентировочное время его подхода. На данном этапе в базе данных на статусе 0 хранятся сведения о количестве груза и времени его подхода. Эта информация позволяет планировать работу склада, например, главный стивидор может осуществлять контроль будущих объемов работы и в зависимости от дат подхода груза распределять штатный состав склада по дням подхода груза, а также подготавливать место под ожидаемый груз.
Статус 10 «Приход груза на склад». Это функции прихода транспортных средств, передача сопроводительных документов в порт — груз прибыл, но еще не разгружен. Сообщение о приходе товара от поставщика передается в отдел логистики.
Статус 20 «Груз разгружен, но не принят». Осуществляется выгрузка из транспортных средств. В отсутствие свободных приемосдатчиков его складируют на временные места хранения и принимают на ответственное хранение. Затем его просчитывают по местам.
Статус 30 «Приемка груза». Выгруженный груз принимают по количеству и качеству. При обнаружении несоответствий составляются коммерческие акты. После перехода груза со статуса 30 и подтверждения приема груза по документам груз переходит на статус 40. Когда документы переданы, подтверждается факт приема груза у перевозчика.
Вопросы комплексной эксплуатации и взаимодействия различных видов транспорта исследовались многими учеными. А.В. Комаровым еще в 1975 году были предложены основные принципы формирования и развития транспортной системы [78], дополненные затем в 1994 [77]. Большинство принципов, сформулированных им, остаются актуальными и на сегодняшний день.
Задачи, поставленные нами в работе, отвечают указанным выше принципам и позволяют значительно повысить эффективность работы транспортной сети. Однако, существует ряд условий, касающихся обеспечения согласованной работы железнодорожного (обеспечивающего в настоящее время большую часть перевозок в адрес морских портов) и морского транспорта, рассмотренных в работе [24], весьма сложных в своем обеспечении, а с уче-том изложенных там же проблем, они становятся практически невыполнимыми.
Для совершенствования работы по взаимодействию железнодорожного и морского транспорта ОАО «РЖД» провело большой объем работ по созданию корпоративного информационно-управляющего центра и ряда его отделений в регионах, характеризующихся возникновением проблем в обеспечении перевозочного процесса по вине третьих сторон, которые позволили выйти на уровень мировых стандартов в организации перевозочного процесса. Структура корпоративного информационно-логистического центра ОАО «РЖД» выглядит следующим образом (рисунок 4.6).
Основой информационно-логистического центра ОАО «РЖД» служит информационно-вычислительная система, которая состоит из ряда информационных систем, обеспечивающих технологический и финансовый мониторинга [54,84].
