Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теория и практика системы технического нормирования, методы автоматизации расчетов плановых вагонопотоков ... \Ь
1.1. Основные положения и понятия системы технического нормирования .iZ
1.2. Краткая характеристика выполненных исследований по техническому нормированию эксплуатационной работы П
1.3. Автоматизированные системы управления на зарубежных железных дорогах ІЛ. Постановка задачи исследования %%
Выводы по первой главе ...ЗУ
Глава 2. Взаимосвязь методов определения плановых вагонопотоков с выполнением объемных показателей работы железных дорог 37
2.1. Опыт проведения расчетов плановых вагонопотоков для целей технического нормирования ... 37
2.2. Анализ выполнения плана погрузки V0
2.3. Сравнительный анализ выполнения технических норм передачи вагонов по стыковым пунктам железных дорог V7
Выводы по второй главе
Глава 3. Возможность изменения информационной базы для расчетов размеров движения ...55
3.1. Обоснование возможности нормирования вагонопотоков по информации развернутых планов перевозок ...5
3.2. Исследование устойчивости вагонопотоков .63
3.3. Информационный фонд для расчета плановых вагонопотоков ... «3
Выводы по третьей главе ...И
Глава 4. Методика автоматизированного расчета структуры вагонопотоков и количественных показателей технического нормирования на базе информации развернутых планов перевозок формы ГУ-І2 .. JV
4.1. Критерий и показатели оптимальности месячного планирования работы транспорта оУ
4.2. Производственная сущность исследования .87
4.3. Организационная структура и сроки решения отдельных этапов разработки норм эксплуатационной работы ... #3
4.4. Методика расчетов плановых вагонопотоков 9V
4.5. Методика расчета плановых размеров ввоза и выгрузки
4.6. Методика расчета количественных показателей
4.7. Общие положения формирования качественных показателей
4.3. Выходная информация ... Ш
4.9. Математическое и программное обеспечение
4.10. Корректировка плановых вагонопотоков при превышении графиковых размеров движения
4.11.Техническое обеспечение ...№Ь
4.12.Расчет времени загрузки каналов связи для обмена информацией между ГВЦ и ДВЦ Ш
4.13. Система контроля исполненных технических норм Выводы по четвертой главе ... 4%
Глава 5. Затраты на разработку системы автоматизированных расчетов технических норм и возможным экономический эффект от реализации системы .4Ї5
5.1. Объективная необходимость автоматизации плановых расчетов ...IV9
5.2. Возможный эффект от реализации системы автоматизированных расчетов норм эксплуатационной работы
5.3. Приближенный расчет затрат на разработку, внедрение, эксплуатацию комплекса задач совершенствования технического нормирования ... /&S
5.4-. Реализация результатов работы
Выводы по пятой главе
Общие выводы
Список литературы
- Краткая характеристика выполненных исследований по техническому нормированию эксплуатационной работы
- Сравнительный анализ выполнения технических норм передачи вагонов по стыковым пунктам железных дорог
- Информационный фонд для расчета плановых вагонопотоков
- Корректировка плановых вагонопотоков при превышении графиковых размеров движения
Введение к работе
технического нормирования (состояние проблемы, цели и методы исследования) ... S
Краткая характеристика выполненных исследований по техническому нормированию эксплуатационной работы
Техническое нормирование является важнейшим инструментом правильной организации эксплуатационной работы всех подразделений железнодорожного транспорта в месячном интервале времени.
Техническое нормирование эксплуатационном работы решает задачи устойчивого выполнения месячного плана перевозок грузов при оптимальном распределении вагонного парка между дорогами; наиболее рационального использования грузоподъемности и вместимости вагонов, преимущественного использования полувагонов для перевозки индустриальных грузов - угля, руды, черных металлов, леса; оптимального распределения локомотивного парка на сети железных дорог и ряд других задач. Технические нормы составляются на трех уровнях: МПС задает нормы дорогам, дороги - отделениям, отделения - станциям.
Исходными данными при составлении технических норм в МПС являются: план перевозок грузов по каждой дороге, фактическое наличие и распределение по дорогам вагонного и локомотивного парков, график движения и план формирования поездов, наличные пропускные способности линий и перерабатывающие способности станций и грузовых пунктов, а также данные о выявленных к моменту разработки норм неиспользуемых резервов. Установлению технических норм для дорог и отделений предшествует анализ выполнения норм за прошедший месяц, при котором особое внимание уделяется дислокации вагонного парка по железнодорожным подразделениям и выявлению возможностей последующего его перемещения /4.31/.
Технические нормы работы вагонного парка условно подразделяются на количественные и качественные показатели. Количественные показатели для дорог включают: размеры погрузки и выгрузки общей и по родам подвижного состава; размеры общей передачи и отдельно груженых вагонов по стыковым пунктам дорог; комплексные регулировочные задания по передаче вагонов с каждом дороги на другие; размеры грузового движения в поездах по направлениям.
Размеры общей передачи или плановые вагонопотоки лежат в основе технического нормирования, от качества их разработки зависит достоверность назначаемых дорогам технических норм эксплуатационной работы. Плановые вагонопотоки и размеры грузового движения в поездах определяются в настоящее время только для стыковых пунктов железных дорог.
Качественные показатели эксплуатационной работы базируются на количественных и характеризуют использование вагонного парка на сети железных дорог. Основными показателями использования вагонного парка являются: оборот вагона, участковая скорость, время на обработку вагонов на технических и грузовых станциях, среднесуточные пробеги. Для определения качественных показателей используются график движения и план формирования поездов, составляемые один раз в год, а также технологические процессы паботы станций, составляемые, как правило, один раз в 5 лет и ежегодно корректируемые.
Кроме того, техническим нормированием устанавливаются нормы обеспечения перевозочными средствами, а именно породовой парк вагонов (крытые, полувагоны, платформы, цистерны, рефрижераторы, вагоны-ледники, цементовозы и пр.) с подразделением их по виду деятельности - порожние, транзит, местный груз. Перечисленные показатели эксплуатационной работы, взаимоувязанные между собой, объединяют в единое целое все звенья, участвующие в выполнении плана перевозок.
Порядок и сроки разработки технических норм приведены на рис.1.1. Все расчетные нормативы сводятся в единый технический план эксплуатационной деятельности дорог на месяц. Технический план состоит из трех разделов:
- краткого отчета и анализа эксплуатационной работы дорог за 20 дней текущего месяца;
- пояснительной записки к месячным техническим нормам на планируемый месяц, где ставятся основные задачи по выполнению плана погрузки, сокращению избытков парков, улучшению использования подвижного состава; - сводных таблиц нормативов по всем дорогам сети на планируемый месяц.
Дорогам нормы задаются в виде телеграмм. На основе и в пределах заданий МПС дороги распределяют эксплуатационные показатели отделениям.
Технические нормы отделений дороги состоят также из отчета о выполненной работе за 20 дней текущего месяца, задач по погрузке, выгрузке, регулировке и качеству использования подвижного состава на планируемый месяц, а также таблиц норм по эксплуатационной работе. Отделения дороги, получив технические нормы и имея развернутый план перевозок, разрабатывают количественные и качественные показатели работы станций.
Сравнительный анализ выполнения технических норм передачи вагонов по стыковым пунктам железных дорог
Основным направлением в развитии применения средств вычислительной техники во всем мире является создание и внедрение автоматизированных человеко-машинных систем управления. Для управления перевозочным процессом на ж.-д.транспорте многих стран широкое распространение получили информационные системы, предназначенные для сбора информации о состоянии контролируемого объекта и выдачи ее оператору в другие части системы.
Целью транспортных информационных систем является создание в ЭВМ динамической модели всего перевозочного процесса, модели рование работы отдельных подразделений железнодорожного транспорта, а также улучшение обслуживания клиентуры.
Государственные железные дороги ФРГ внедряют интегрированную систему управления железнодорожным транспортом (ИСУ). Внедрение ИСУ будет осуществляться поэтапно с расширениеп круга решаемых задач /5.17/. При этом уже сейчас намечается тенденция к изменению технологии и методики решения эксплуатационных задач по сравнению с существующими. Важнейшей задачей ИСУ является повышение качества транспортного обслуживания и улучшение использования мощностей. Эта задача, в частности, решается за счет автоматизации слежения за перевозочным процессом с детализацией до грузового вагона, что способствует улучшению качества обслуживания клиентуры и повышению устойчивости объемов перевозок. Сравнение графиков исполненного движения с нормативными позволит оперативно корректировать ход перевозочного процесса. Согласно главной концепции ИСУ основная информация о вагоне и грузе вво -дится в систему только один раз при оформлении перевозки.
На Швейцарских федеральных железных дорогах в настоящее время уже внедрены четыре информационно-управляющие системы, работающие в реальном масштабе времени: резервирование мест, извещение о движении международных пассажирских вагонов (расчеты в рамках Р1/Щ), извещения о продвижении грузовых вагонов и автоматизированного распределения порожних вагонов (АРПВ). Первые годы эксплуатации системы автоматизированного распределения вагонов показали, что она справляется с возложенными на нее задачами. Кроме оптимального использования существующего вагонного парка, система на основе фактических данных о том, какие типы вагонов нужны и какие фактически могут быть поставлены, дает точное представление -29 о потребностях клиентуры и показывает, как нужно изменить структуру вагонного парка.
В 1969 году Итальянские государственные железные дороги (И ГКД) ввели в действие первую информационно-управляющую систему. Исследуя потребность железных дорог и возможности применения вычислительной техники для управления различными процессами в рамках единой информационно-управляющей системы, специалисты йГЖД разработали подсистему "Учет грузовых перевозок" для составления грузовой и финансовой отчетности, обработки заявок на перевозки и накладных на грузы; выдачи грузовых документов.
Учет грузовой и эксплуатационной работы дает возможность проводить анализ экономической эффективности работы различных подразделений. Результаты анализа используются для выявления наиболее узких мест в общем перевозочном процессе.
Для обеспечения контроля за передвижением всех вагонов и локомотивов на сети ИГЖД в рамках единой информационно-управляющей системы была разработана подсистема "Учет подвижного состава". Основная цель подсистемы - обеспечение эффективного использования подвижного состава, в частности, сокращение времени оборота грузовых вагонов и обеспечение своевременной подачи порожних вагонов под погрузку. Благодаря тому, что подсистема работает в реальном масштабе времени, административный аппарат на различных уровнях монет оперативно принимать меры по улучшению пассажирского и грузового движения.
На Австрийских федеральных железных дорогах (АФКД) в Клейн-Швехате в 1968 году был создан центр электронной обработки данных опытной системы контроля передвижения вагонов и подготовки предварительных извещений. Система внедрялась поэтапно.
В 1970 году Национальное общество Бельгийских железных дорог (НОЕЕД) вынесло решение о создании системы централизованного -30 управления грузовыми перевозками (ЦУГП). Полностью система ЦУГП завершена в 1980 году. К достоинствам системы централизованного управления грузовыми перевозками можно отнести: I) повышение качества обслуживания клиентов; 2) улучшение показателей использования транспортных средств железных дорог и, в частности, оборота вагонов; 3) более совершенный контроль использования вагонного парка.
В результате реорганизации структуры Национального общества французских железных дорог (НОФЖД) было образовано 25 регионов, управление каждым из которым осуществляется администрацией, имеющей значительную свободу и самостоятельность в сфере управления эксплуатационной, грузовой и коммерческой деятельностью на полигоне данного региона. информационно-управляющая система централизованного управ -ления перевозочным процессом в масштабе всей сети НОФЖД была введена в эксплуатацию в 1975 году. Только внедрение первой очереди системы позволило высвободить около 3 тыс.рабочих и служащих НОФЖД при одновременном повышении производительности труда в сфере организации грузовой и эксплуатационной работы почти на го%.
Информационный фонд для расчета плановых вагонопотоков
Качество определения плановых вагонопотоков представляется возможным оценить путем сравнения планируемых и фактических объемов передач по стыковым пунктам дорог .
Важное значение в техническом нормировании имеет точное определение норм передачи вагонов по стыковым пунктам дорог. Выполнение норм передачи способствует равномерному размещению перевозочных средств по отдельным полигонам сети, обеспечению выполне- ( -va ния плана погрузки и графика движения поездов. Однако в настоящее время выполнение плана передачи вагонов по стыковым пунктам имеет существенные отклонения от норм.
Анализ, выполненный по контрольным цифрам за август и октябрь 1979 г. показывает, что по половине стыковых пунктов отклонения от норм передач составляют более 1. Третья часть стыков имеет отклонения от 5 до 15%. Отклонения в процентах фактических
Вследствие задержек поездов перед стыковыми станциями отделений и дорог допускаются нарушения на сети графика движения поездов. Например, в 1979 г. потери по этим причинам составили более 3 млн.поездо-ч, что равно примерно 38% общего времени опозданий грузовых поездов.
Анализ дает основания сделать вывод, что эталонное распределение плановых вагонопотоков по стыковым пунктам дорог дает орит ентировочные нормы передач, не учитывающие загрузку отдельных направлений на дорогах, перерабатывающие способности станций1.
В случаях, когда на дорогу поступают грузопотоки в завышенных размерах, на дороге скапливается сверхнормативный парк, что ведет к снижению всех эксплуатационных показателем. Например, Московская ж.д. превысила передачу на Юго-Восточную по пяти передаточным пунктам в августе 1979 г. на 12 поездов, в октябре на 15 поездов в среднем в сутки, в результате рабочий парк вагонов на Юго-Восточной ж.д. был завышен в августе на 12 и в октябре на 113,3% против технических норм, что привело к снижению участковой скорости и росту оборота вагона.
В случаях, когда на дорогу поступают вагонопотоки в меньших объемах, чем предусмотрено нормами, дорога испытывает недостатки в вагонном парке, что сказывается на выполнении плана погрузки по дорогам назначения; так, в августе 1979 г. Прибалтийская ж.д. недополучала с Октябрьской по 4 поезда в среднем в сутки по Ре зекне, а с Белорусской по 10 поездов по Полоцку, в результате рабочий парк дороги в августе составил 93,1/» от нормы и дорога смогла выполнить план погрузки по дорогам назначения в целом только на 90,9/а, а по отдельным дорогам: На Одесскую - 44,4%, Алма-Атинскую - 50%, Среднеазиатскую - 62,2%, Западно-Сибирскую -60%, Куйбышевскую - 76,5%.
За период 1980-1981 гг. выполнение норм передачи по стыковым пунктам не улучшилось. В табл.2.5 приведен перечень стыковых пунктов, по которым имели место систематические отклонения от норм передачи.
В 1933 г. передача вагонов по стыкам увеличена на 7,4 тыс., но и это не обеспечивает реализацию нормативов технического плана. В настоящее время более 30% задержек поездов по проследованию вызвано неприемом их на стыковых пунктах. Увеличение передачи вагонов по стыкам может быть достигнуто за счёт повышения уровня использования тепловозных ходов. В настоящее время большинство тепловозных ходов используется на 40-55$ и лишь очень немногие на 60-65$ /5.38/.
С целью улучшения работы сети намечается изменить диспетчерское руководство движением поездов - создать систему управления целыми направлениями, что позволит обеспечить надежную работу междорожных стыков, а также четкое регулирование локомотивного парка. При этом диспетчерские участки должны быть укрупнены и часть стыков ликвидирована. Такая работа уже проводится на Донецкой и Северной дорогах. Это тем более имеет большое значение, что в недалеком будущем большую часть работы по продвижению поездов и грузов возьмет на себя вычислительная техника и централизация управления будет необходима.
В условиях максимального заполнения пропускных способностей представляется целесообразным заблаговременно на стадии составления технического плана учитывать складывающиеся на отдельных полигонах сети неснимаемые к началу планируемого месяца задержки в продвижении вагонопотоков и соответственно корректировать план погрузки по дорогам назначения с целью снижения погрузки в затрудненные районы сети, где имело место скопление длительно простаивающих груженых вагонов в условиях низком передачи по междудорожным стыкам.
Анализ выполнения плана перевозок по железным дорогам, плановых размеров движения по стыковым пунктам, погрузки и выгрузки свидетельствует о необходимости принятия целого ряда мер по улучшению эксплуатационной работы сети, дорог, отделений и станций. Одной из таких мер является улучшение методики расчета плановых вагонопотоков и количественных показателей в системе технического нормирования.
Корректировка плановых вагонопотоков при превышении графиковых размеров движения
В условиях неполной информации о станциях назначения возникает вопрос об исследовании устойчивости вагонопотоков по направлениям для обоснования возможности расчетов части корреспонденции по статистическим коэффициентам.
Вопросам устойчивости корреспонденции грузов были посвящены исследования А.Г. Захарова и Б.й. Пеароканского / 5.35 /, где сделан вывод о высокой устойчивости корреспонденции ряда гру зов на полигоне Октябрьской ж.д.
Вопросам установления количественной меры колеблемости вагонопотоков на базе методов теории вероятностей и математической статистики посвящен ряд работ.
В I960 г. А.Д. Каретников /4.27 / на основе применения методов теории вероятностей и математической статистики для ТОО однопутных и ТОО двухпутных участков установил, что отклонения размеров движения от средних значений подчиняются нормальному закону распределения случайных величин.
А.К. Угрюмову / 5.33 / на основе более 35 тыс. наблюдений за работой стыковых станций железных дорог Сибири и Урала удалось, наряду с установлением устойчивости вагонопотоков, показать, что их отклонения от средних значений по станциям согласуются с нормальным законом распределения. Вопросы устойчивости вагонопотоков были исследованы также в работе ЛИИЖТа, посвященной установлению системы организации и планирования работы дороги при внедрении вычислительной техники, авторы - А.К. Угрюмов и И.И. Зубков. Существенным моментом в этой работе является вывод о том, что фактические вагонопотоки прошедшего месяца имеют минимальное расхождение по абсолютным значениям и структуре с ближайшим предшествующим месяцем, значительно большие расхождения наблюдаются при сравнении с другими прошедшими месяцами и с аналогичным месяцем предыдущего года.
Е.В. Архангельский / 4ЛІ / выявил, что колебания по суткам размеров вагонопотоков на станциях также соответствуют нормальному закону. В работе определена корреляционная связь между величиной среднеквадратического отклонения и средней мощностью вагонопотока назначения плана формирования; опытными данными подтверждено, что для нормально распределенной случайной величины все рассеивание практически (с погрешностью до 0,3$) укладывается на участке 3d в ту и другую сторону от центра рассеивания, т.е. от математического ожидания случайной величины. Применение указанного "Правила трех сигм" позволяет определить диапазон практически возможных значений случайной величины.
В.М. Акулиничев / 4ЛЗ / рассматривал применение в транспортных расчетах основных положений теории вероятностей, математической статистики, теории массового обслуживания. В приводимых ниже расчетах использованы рекомендации указанной работы.
Для исследования степени стабильности вагонопотоков по направлениям выбран полигон Приднепровской ж.д., где в качестве анализируемых переменных величин рассматривались размеры передачи вагонов по каждому стыковому пункту дороги по месяцам за период Т977-Т980 г.г.
Обработка результатов наблюдений проводилась по специально-разработанной программе. Пример расчета параметров гистограммы и теоретической кривой распределения значений передач по одному из стыковых пунктов дороги приведен в табл. 3.3. В качестве основных характеристик для оценки степени отклонения отдельных значений случайной величины от ее среднего используем дисперсию Д ( X ) и среднеквадратическое отклонение ( , определяемые по формулам: В рассматриваемом примере D (х) = 55980 и среднеквадратическое отклонение d = 236,6 ваг. Выполненные расчеты позволили не только определить такие числовые характеристики случайной величины, как среднее значение, дисперсию и среднеквадратическое отклонение, но и установить закон распределения в табличной форме (гр. 4- и 5 - табл. 3.3). Знание закона распределения случайной величины по сути и есть знание того, как часто эта величина принимает интерер/ющее нас конкретное значение.
