Введение к работе
Актуальность проблемы. В современных условиях снижение себестоимости железнодорожных перевозок в значительной мере зависит от системы оперативного планирования работы локомотивов грузового движения. Это важнейшее звено существенного улучшения тягового обеспечения перевозочного процесса за счет рационализации параметров управления локомотивным парком, удельный вес которого составляет около 12% стоимости основных фондов ОАО «Российские железные дороги» (РЖД). Эксплуатационные издержки отрасли, связанные с обслуживанием составов поездов локомотивами и локомотивными бригадами, а также содержанием устройств локомотивного хозяйства, достигают 29%.
Традиционная технология оперативного планирования работы локомотивов грузового движения предусматривает разработку окончательного плана-задания на ближайшие три (четыре) часа, составляемого без необходимой увязки с текущим и сменно-суточным планами, а также без увязки с планом подводалокомотивов на текущие ремонты и техническое обслуживание. Такая технология не обеспечивает рационализацию отдельных параметров управления локомотивами, что ухудшает использование локомотивного парка. Установлено, что из-за неудовлетворительного оперативного планирования работы локомотивов возникают: дополнительные их резервные пробеги (до 2-3 %) ввиду нерацио-нальнойреализациирегулировочныхмер; по отдельным станциям около 5-7% незапланированных отцепоклокомотивов от транзитных без переработки поездов для выполнения технического обслуживания ТО-2, что ухудшает как использование тяговых средств, так и вызывает возникновение дополнительных простоев составов поездов; при норме периодичности производства ТО-2 через 72 (48) ч примерно в 10 -15 % случаев осуществляется заход локомотивов на пункты технического обслуживания (ПТОЛ) через 20-25 ч, что снижает эффективность использования локомотивов и ведет к увеличению эксплуатационных расходов по их техническому обслуживанию; дополнительные простои отдельных составов поездов (до 10-20 мин) в парках отправления ввиду несвоевременного подводалокомотивов по регулировке, что ведет к увеличению сроков доставки грузов и замедлению оборота вагонов. Поэтому для решения проблемы рационализации перевозочного процесса нажелезно-дорожном транспорте за счет функционирования системы управления эксплуатацией локомотивов в оптимальном режиме требуется на основе создания современнойдинамической модели обеспечить комплексное оперативное планирование работы локомотивов грузового движения в
разном временном периоде (сутки, период текущего планирования, на три (четыре) часа) работы РЖД. Эта сложная задача рассматривается, как основной блок «Автоматизированной системы управления тяговыми ресурсами» (ДИСТПС), создаваемой в рамках внедрения информационных технологий по управлению перевозочным процессом.
Исследования по теме диссертации выполнены в соответствии с утвержденными МПС РФ планами НИОКР
Цельюисследованияявляетсяразработка автоматизированной системы комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения, обеспечивающей его осуществление в рамках функционирования блока задач ДИСТПС при сменно-суточном планировании поездной работы централизованно по участкам обращения локомотивов на основе формирования единой моделидорога и интегрированной базы данных при использовании локальных вычислительных сетей.
Реализация этой цели требует постановки и решения следующих задач:
совершенствование методик прикрепления локомотивов к составам поездов в разном временном периоде (три (четыре) часа, период текущего планирования, сутки) на основе формирования единых модели дороги и базы данных при использовании локальной компьютерной сети;
создание теории построения автоматизированной системы комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения (АСКПРЛ) в рамках функционирования блока задач ДИСТПС и определение этапности ее внедрения на сети железных дорог РФ;
разработка практических рекомендаций по технологии комплексного планирования работы локомотивов грузового движения для же-лезныхдорог РФ в условиях автоматизации.
Методика исследования предусматривает детальное изучение и раскрытие закономерностей, определяющих эффективность функционирования процесса перевозок, и, на этой основе, создание эксплуатационно-экономических моделей определения основных показателей работы подвижного состава, зависящих от параметров системы оперативного планирования работы локомотивов; выполнение комплексных расчетов на ЭВМ; проведение технико-экономических сопоставлений вариантов и выбор на их основе рациональных параметров системы оперативного планирования работы локомотивов грузового движения. Методика также предусматривает проверку результатов исследования путем сопоставления их с данными, полученными напрак-
тике в эксплуатационных условиях. В работе использованы методы ис -следования операций, в том числе линейного программирования, тео -рии вероятностей и математической статистики, а также методы моделирования.
Научная новизнаработы заключается:
в создании технико-экономической модели комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения;
в разработке новой методики автоматизированного планирования пересылки локомотивов резервом по регулировке, основанной на теории исследования операций, а также нового метода решения задачи о назначениях, обеспечивающего большую скорость вычислений по сравнению с существующими при реализации его в виде компьютерной программы;
в создании метода автоматизированного прикрепления локомотивов к составам поездов при составлении окончательного плана-задания на ближайшие три (четыре) часа, базирующегося на решении задачи о назначениях линейного программирования;
в теоретическом обосновании построения АСКПРЛ и определении рациональных этапов ее внедрения;
в создании практических рекомендаций по технологии комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения для железных дорог в условиях автоматизации.
Практическая ценность работы состоит:
в рационализации параметров системы оперативного планирования работы локомотивов грузового движения за счет комплексного подхода к составлению взаимоувязанных планов прикрепления локомотивов к составам поездов на сутки, смену, период текущего планирования и трех (четырех) часовой период, при реализации которых достигаются наилучшие условия тягового обслуживания грузовых поездов;
в создании АСКПРЛ, функционирование задач которой позволяет повысить производительность локомотивов, сократить простои составов поездов и ускорить оборот вагонов;
в использовании результатов исследования при подготовке нормативно-технологических материалов и техно-рабочих проектов по задачам управления тяговыми ресурсами в рамках создаваемой подсис-темыДИСТПС.
Реализация работы. Результаты исследований по диссертации использованы:
при подготовке методических и технологических документов, а
также техно-рабочих проектов по планирующе-управляющим задачам
создаваемой «Автоматизированной системы управления тяговыми ресурсами» (ДИСТПС);
при создании объектной локомотивной модели «Автоматизированной системы управления работой станции» (АСУСТ), внедренной в промышленную эксплуатацию на 42 станциях, и «Автоматизированной системы управления местной работой» (АСУМР), сданной в промышленную эксплуатацию на Омском отделении Западно-Сибирской ж.д.
Апробашія работы. Основные положения исследования по комплексному оперативному планированию работы локомотивов грузового движения были доложены и получили одобрение на конференции молодых ученых и аспирантов по проблемам железнодорожного транспорта (г.Москва, ВНИИЖТ, 2002 и 2004 г.), Российско-Польской конференции молодых ученых (г.Москва, ВНИИЖТ, 2003 г.), на научно-техническом совете в Центре «Организация движения поездов» ВНИИАС, на заседании кафедры «Управление эксплуатационной работой» РГО-ТУПС.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в четырех печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пятиглав, выводов по главам, заключения, списка использованных источников (98 наименований) и одного приложения. Объем работы составляет 176 страниц машинописного текста, в том числе рисунков — 27, таблиц — 16.
