Основи управління перевізним процесом 2

Конспект лекцій

Основи управління перевізним процесом

1. Характеристика залізничної транспортної системи

1.1 Загальна характеристика залізничного транспорту

Транспорт слідом за видобувною промисловістю, землеробством і обробною промисловістю є сферою матеріального виробництва. Продукція зазвичай не може бути проведена і спожита, якщо вона не пройшла стадії транспортування. На відміну від інших галузей промисловості транспорт не виробляє нових продуктів. Продукцією транспорту є саме переміщення, перевезення пасажирів і вантажів.

Залізничний транспорт найбільш пристосований до масових перевезень, функціонує незалежно від пори року і атмосферних умов, що особливо важливо для Росії з її різними кліматичними зонами.

За розмірами вантажообігу залізничний транспорт посідає перше місце (80% від загального обсягу), а по пасажирообороту на його частку припадає 40%.

На залізницях порівняно невелика вартість перевезень і висока швидкість доставки вантажів. У загальній сумі витрат порівняно висока частка витрат, мало залежать від розмірів руху (ремонт будівель, споруд, шляхи, зміст адміністративно-технічного персоналу). Вона становить близько половини загальних витрат по експлуатації. Все це визначає високу ефективність застосування залізних доріг при значній концентрації вантажних перевезень.

Перевезення вантажів по залізниці на відносно великі відстані економічно більш вигідна, ніж на малі, що пояснюється високою питомою вагою витрат, що не залежать від дальності перевезень і здорожують собівартість їх на коротких відстанях. Сюди відносяться витрати на початкові і кінцеві операції, включаючи подачу вагонів до місць навантаження-вивантаження та забирання їх, виробництво вантажних операцій та ін

Після розпаду Радянського Союзу і створення СНД діяльність залізничних адміністрацій країн СНД став координувати створений в 1991 р. Рада з питань залізничного транспорту, в роботі якого бере участь також країни Балтії.

Залізнична мережа країн Співдружності працює за єдиним графіком руху поїздів, єдиним планом формування їх, єдиними правилами безпеки. Спільним є також парк вантажних вагонів, хоча кожна країна володіє відповідною частиною парку. Розроблена і введена система взаєморозрахунків країн СНД за використання вагонів, які є їх власністю.

Магістральна мережа залізниць з'єднана безперервної колією із залізничними коліями промислових підприємств. На підприємствах з великим обсягом прибуття і відправлення вантажів залізничні колії є не тільки у складів сировини і готової продукції. Вони мають досить велике колійний розвиток, свої вантажні і навіть сортувальні станції, засоби механізації вантажно-розвантажувальних робіт, вагони, локомотиви та інші пристрої.

Майже половина довжини магістральних залізничних ліній Росії (40 тис. км) електрифікована. Електричною тягою виконується 76% вантажообігу. Електрифіковані лінії в порівнянні з лініями на тепловозній тязі мають ряд переваг: вище швидкість руху поїздів, економічність експлуатації за рахунок економії нафтового палива, більш високий рівень відповідності екологічним вимогам.

Автоблокуванням і диспетчерською централізацією обладнано 63 тис. км.

Існують стандартні довжини шляхів для прийому і відправлення поїздів на станціях 850, 1050 і 1250 м. Актуальною є проблема подовження приймально-відправних колій на ряді магістральних напрямків до 1750-2500 м.

1.2 Комплекс технічних засобів залізничного транспорту

До комплексу технічних засобів залізничного транспорту належать шляхової комплекс, технічні комплекси електричної та тяги тепловоза, обслуговування і ремонту вагонів, автоматики, телемеханіки та зв'язку, електропостачання та ін

Подорожній комплекс забезпечує капітальний, середній і поточний ремонти залізничної колії. Він має у своєму розпорядженні машинами і механізмами для под'емкі і укладання залізничної колії, очищення баласту, зміни стрілочних переводів, очищення шляху від снігу.

Головні колії на перегонах і станціях укладають з рейок типу Р65 і Р75. Близько 38 тис. магістральних залізничних ліній мають безстикової шлях. Безстикової шлях дозволяє знижувати витрати на поточне утримання і ремонт, дає економію металу і збільшує термін служби.

Для підтримки шляху в працездатному стані і забезпечення розрахункових швидкостей руху поїздів в графіку руху планують «вікна» для виконання ремонтно-профілактичних робіт.

Локомотивний комплекс призначений для технічного забезпечення експлуатації електровозів і тепловозів, виконання різних видів ремонту, екіпірування та підготовки локомотивів в рейс. Для цього є основні та оборотні депо, пункти технічного обслуговування (ПТО), екіпіровки локомотивів, пункти зміни локомотивних бригад, будинки відпочинку. Локомотивний комплекс включає також парк електровозів та тепловозів вантажних, пасажирських, маневрових. Сучасні локомотиви пристосовані до роботи в складі двох, трьох, чотирьох секцій з можливістю керування з кабіни будь-який головний секцією однієї локомотивною бригадою. Це дозволяє варіювати потужністю в залежності від маси поїзда і водитиме поїзди масою 10000 т і більше. На маневрах, вивізного і передатною роботі зайнято 48% локомотивів, у вантажному русі 32% і в пасажирському русі 20%. Рівень зносу локомотивів перевищив 60%, тому гостро стоїть питання про оновлення локомотивного парку.

Вагонний комплекс складається з вагонних депо, в яких виконується ремонт вагонів, пунктів підготовки вагонів під навантаження (включаючи промивально-пропарювальні станції), ПТО вагонів на станціях. Вагони поділяються за видами власності: належать державі, які використовуються знеособлено на всій мережі залізниць, і що знаходяться в приватній власності. Власні вагони приписані до певної станції і після вивантаження повинні повертатися на станцію приписки за повними перевізними документами. Відсоток таких вагонів безперервно збільшується.

Парк вантажних вагонів за конструктивними параметрами підрозділяється на криті вагони, піввагони, цистерни, ізотермічні і спеціального призначення.

Вагони спеціального призначення призначені для вантажів, що потребують особливих умов перевезення. Наприклад, транспортерами перевозять громіздкі і важкі машини і устаткування та їх вантажопідйомність буває 130, 180, 230 і 300 т. До спеціальних належать також вагони для перевезення худоби, живої риби, бітуму, легкових автомобілів, вагони для технічних потреб залізниць: вагони відбудовних і пожежних поїздів, вагони-майстерні та ін

Універсальні вагони можуть використовуватися знеособлено або спеціалізуватися для певних вантажів. Спеціалізація вагонів підвищує ступінь збереження вантажів, кращу пристосованість для механізації вантажно-розвантажувальних робіт.

Разом з тим спеціалізація вагонів збільшує порожній пробіг, збільшуються витрати на придбання додаткового вагонного парку.

Рівень зносу вантажних вагонів також як і локомотивів перевищив 50%, що збільшує ремонтні витрати в 1,5-2,0 рази. Тому досить актуальною є задача поставки нових вагонів.

Для перевезення вантажів у кількостях менше місткості вагона, використовуються контейнери з масою брутто 3 і 5 т, а також великовантажні контейнери 24 і 30,5 т, і вантажопідйомністю відповідно 21,5 і 26 т.

1.3 Система управління залізничним транспортом Росії та основні напрями її реформи

Загальна протяжність мережі магістральних залізниць Росії становить 86 тис. км. Їх роботою керує Міністерство шляхів сполучення (МШС). У його складі для керівництва окремими галузями залізничного господарства створені оперативно-виробничі та функціональні департаменти та відділи.

Залізнична мережа поділена на 17 доріг, а дороги складаються з відділень (крім Калінінградської та Сахалінської дороги), які управляють господарською діяльністю лінійних підприємств (станції, дистанції колії, сигналізації та зв'язку та ін.) Склалася таким чином чотирирівнева система управління.

У МШС виявилися об'єднаними функції державного і господарського управління. При колишній системі власності це було природно. Однак, в умовах ринкової економіки склалася структура управління залізничним транспортом стала гальмом для його подальшого розвитку. Почали проявлятися зокрема такі негативні фактори.

Моральний і фізичний знос рухомого складу, колії та пристроїв залізниць став різко випереджати ті поставки локомотивів і вагонів та заходи щодо посилення технічних засобів, які держава могла зробити. Залучення ж інвестиційних ресурсів інших власників неможливе без реорганізації залізниць з державних унітарних підприємств, якими вони були, у господарські товариства.

На конкурентоспроможність залізниць у порівнянні з іншими видами транспорту стало відображатися і так зване перехресне субсидування, тобто покриття збитків від пасажирських перевезень за рахунок доходів від вантажних перевезень. До теперішнього часу рівень тарифів на пасажирські перевезення такий, що в дальньому сполученні вони окупаються приблизно на 50%, а в приміському лише на 25%. Поки не буде ліквідовано вказане перехресне субсидування перевезень, не можна для залізниць повною мірою використовувати ринкові механізми та закладені в них переваги.

У цих умовах на державному рівні була затверджена структурна реформа залізничного транспорту. Головний аспект реформи полягає в розділенні функцій державного і господарського управління.

За МПС (воно може бути об'єднано з міністерством транспорту) збережеться лише функція державного управління. Вона включає наступні складові:

1 проведення державної політики на залізничному транспорті;

2. ліцензування, сертифікація і стандартизація (Ліцензія - дозвіл на ведення будь-якого виду діяльності, на використання винаходу, виробничих секретів, торгової марки і т.д. Сертифікат - документ, що засвідчує якість товару. Стандартизація - встановлення та застосування норм, вимог і правил з метою впорядкування діяльності в певній області);

3. формування і нагляд за дотриманням нормативно-правової бази;

4. керівництво мобілізаційною підготовкою та цивільною обороною;

5. регулювання перевезень для державних потреб,

6. забезпечення захисту державної таємниці.

Функції господарського управління залізничним транспортом виділяються з МШС і передаються господарюючому суб'єкту зі статусом юридичної особи. Залізниці увійдуть до нього як відособлені підрозділи. Господарюючий суб'єкт буде відкритим акціонерним товариством - державною акціонерною компанією «Російські залізниці» (РЗ). Це має ряд переваг. Головне з них - велика інвестиційна привабливість, більш ефективний мотиваційний механізм, велика оперативність і гнучкість при вирішенні господарських питань функціонування та розвитку галузі.

Інша важлива вимога - закріплення всех100% акцій у власності держави, заборона на перехід акцій до якого-небудь іншому власнику.

У наступні роки після створення акціонерного товариства «Російські залізниці» намічено виділення з його складу дочірніх акціонерних товариств за видами діяльності: приміські перевезення, далекі пасажирські перевезення, перевезення контейнерів, перевезення швидкопсувних вантажів, транзитні перевезення, ремонт рухомого складу та інших. Виділення дочірніх акціонерних товариств, які також будуть акціонерними державними компаніями, передбачено при дотриманні умов, що в результаті виграють споживач і держава, і не будуть підвищені транзитні витрати.

У проекті реформи закладено створення механізму бюджетного дотування збитків від пасажирських перевезень у дальньому сполученні (це практикується і в інших країнах), а також дотування суб'єктами РФ збитків від приміських перевезень.

Таким чином, реформа передбачає збереження єдиної державної системи залізниць РФ, централізації управління перевізним процесом і безпекою руху в умовах поділу функцій державного і господарського регулювання.

У майбутньому, втім, цілком ймовірно будівництво не тільки під'їзних шляхів, а й нових залізничних ліній, що не належать державі.

Структурна реформа залізничного транспорту передбачає розвиток конкуренції у сфері перевезень вантажів і пасажирів. Зокрема створюються вантажні операторські компанії, компанії з контейнерних перевезень. Операторські компанії спеціалізуються зазвичай для перевезень масових однорідних вантажів.

Зараз створено вже більше 70 операторських компаній, і найближчим часом їх кількість збільшиться до 100. Вони володіють 43 тис. вагонів і 23 тис. вагонів орендують. Для порівняння парк вагонів МШС налічує приблизно 500 тис. вагонів. 70% парку цистерн вже знаходитися в розпорядженні власників. У власності РЖД повинне залишитися приблизно 50% парку вагонів. У 2002 р. 14% громадської навантаження припадало на вагони, що належать компаніям-перевізникам.

У числі головних завдань державного регулювання у ході реформи передбачаються:

Забезпечення рівного доступу до продукції та послуг монопольного сектора;

Забезпечення справедливості тарифної політики, спрямованої на досягнення балансу інтересів економіки країни в цілому, інтересів споживачів послуг залізничного транспорту та інтересів господарюючих суб'єктів ж.д. галузі;

Ефективний контроль ходу реформи, спрямований на забезпечення динамізму і послідовності в реформуванні, забезпечення національної безпеки і обороноздатності.

У ринкових умовах інвестиції на розвиток технічних засобів плануються за такими пріоритетними напрямками:

Створення та впровадження високоефективних інформаційних та ресурсозберігаючих технологій (ДІСПАРК, Дискон, «Пальма», «Експрес-3» та ін);

Збільшення протяжності волоконно-оптичної цифрової мережі зв'язку до 48 тис. км;

Розвиток інформаційної інфраструктури, що включає збільшення потужності інформаційних центрів, розвиток мережі передачі даних в ці центри і з центрів, систем оперативно-технологічного зв'язку, відомчої технологічної мережі зв'язку;

Подовження станційних колій на ряді напрямків;

Модернізація системи диспетчерської централізації (ДЦ) і збільшення протяжності обладнаних ДЦ ліній, обладнання ж.д. ліній сучасними системами автоблокування (на електронній базі Кеб, з тональними рейковими ланцюгами АБТЦ);

Модернізація контактної мережі, реконструкція тягових підстанцій і високовольтних ліній. Електрифікація 8 тис. км залізниці ліній;

Завершення реконструкції лінії Москва-Санкт-Петербург під швидкісний рух.

2. Основні поняття, визначення і показники роботи залізниць

2.1 Сутність транспортного процесу та експлуатаційної роботи

Експлуатаційна робота на залізничному транспорті охоплює всі виробничі операції перевізного процесу, тобто процесу з переміщення пасажирів від станції посадки до станції висадки і вантажів від складу відправника до складу одержувача. У число цих операцій входять маневрові пересування по подачі та прибиранню вагонів, розформування і формування поїздів, пересуванню поїздів по станціях, ділянкам і напрямів, операції з супутніми документами, а також з обробкою і передачею необхідної інформації. Експлуатаційна робота включає координацію і регулювання дій всіх технічних служб, що забезпечують перевізний процес (локомотивної, вагонної, колії, сигналізації та зв'язку, навантажувально-розвантажувальних робіт).

Основними параметрами перевізного процесу є транспортне час і транспортне відстань.

Транспортне час - це час переміщення вантажу від станції відправлення до станції призначення. Чим менше транспортне час, тим вище ймовірність того, що первинні властивості вантажу при інших рівних умовах збереглися або змінилися незначно. Термінові вантажі повинні перевозитися спеціальними прискореними поїздами з гарантованою доставкою до певного, встановленому взаємним договором терміну. У середньому термін доставки вантажів залізничним транспортом становить 4,8 доби, а середня швидкість 205 км / добу.

Транспортне відстань - це відстань від станції відправлення вантажу до станції його призначення. Воно може бути тарифним (найкоротшим) і фактичним, яке відповідає відстані дійсного маршруту проходження вантажу.

Розрахунковим періодом часу для транспортного процесу на залізницях є добу - 24 ч. Для кожної доби визначаються підсумкові дані про хід перевізного процесу та намічаються планові нормативи для майбутніх доби. Це пов'язане зі збором великої кількості даних (занурені і вивантажені вагони, прийняті і відправлені поїзда, відомості про поїзних локомотивах і локомотивних бригадах і т.д.). Планові нормативи на наступну добу доводяться до відома причетних працівників. Тому добу обчислюються не від 0 год до 24 год, а від 18 до 18 год Час на 18 год називають звітним годиною.

2.2 Поняття про пропускний і провізної спроможності залізничних ліній

Пропускна здатність залізничної лінії - це максимальне число потягів (пар поїздів), яке може бути пропущено по лінії за одиницю часу (зазвичай за добу, може бути також за годину). Величина пропускної спроможності залежить від числа головних колій на лінії, засобів сигналізації та зв'язку, роду тяги, типу графіка руху. Пропускна здатність розраховується також для великих станцій, депо, пристроїв електропостачання та інших елементів транспортної системи. Природно, пропускна здатність повинна бути вище фактичних розмірів руху для безперешкодного пропуску поїздів в умовах коливання їх кількості та у випадках відмов, що виникають технічних засобів. Іншими словами, ж.д. лінії повинні мати резерв пропускної здатності, рівний різниці між пропускною здатністю і фактичними розмірами руху.

Провізна здатність залізниці лінії - це кількість вантажу, що може бути пропущено по лінії в кожному напрямку за рік (у млн. т. нетто). Вона залежить від частки готівкової пропускної спроможності для вантажного руху і від середньої маси поїзда.

Як пропускна здатність, так і провізна спроможність лінії повинна мати резерв. Резерви можуть бути різних видів. Це і додаткову кількість технічних засобів (локомотиви, вагони, залізничні колії на станціях). Це й тимчасове резервування, тобто можливість використання надлишкового часу. Для ж.д. ліній воно представляє час доби, не зайняте пропуском поїздів. Воно може виражатися у вигляді резервних ниток графіка руху.

2.3 Основні об'єкти управління в експлуатаційній роботі

Мережа залізниць ділиться на залізничні ділянки довжиною в більшості випадків від 70 до 100 км. Межами залізничних ділянок є технічні станції, до яких відносяться сортувальні і дільничні. Сортувальні станції призначені головним чином для масового розформування вантажних поїздів і формування з них інших вантажних поїздів. Дільничні станції призначені, перш за все, для технічного обслуговування транзитних вантажних поїздів, а також для формування невеликої кількості вантажних поїздів призначенням зазвичай не далі сусідніх технічних станцій (дільничні і збірні поїзда).

Кілька суміжних залізничних ділянок, в межах яких поїзне рух обслуговується, як правило, локомотивами одного депо, називається тяговим ділянкою або ділянкою звернення. Зараз ділянки звернення для тепловозів частіше бувають завдовжки 250-600 км, електровозів - 300-800 км, а в пасажирському русі 1000-1200 км. На протязі ділянки звернення локомотив від поїзда не відчіплюється, а локомотивні бригади змінюються за час стоянки на технічній станції протягом 15-20 хв. (Мал.).

Ділянки обігу локомотивів бувають прямолінійними і розгалуженими. В останньому випадку експлуатація локомотивів здійснюється на полігоні їх обігу.

Ділянкою звернення локомотивної бригади є відстань між двома суміжними станціями, одна з яких є місцем проживання локомотивних бригад, а інша - пунктом їх обороту. У пунктах обороту є будинки відпочинку бригад, в яких локомотивні бригади відпочивають не менше 3 ч., якщо робочий час поїздки в обидві сторони перевищує встановлену тривалість роботи бригад.

Рис. 1.

Ділянка (полігон) диспетчерського управління - це ділянка лінії або полігон, в межах якого здійснюється управління рухом поїздів одним поїзним диспетчером. Його довжина залежить від розмірів руху поїздів та інформаційної завантаження диспетчера: від 50-100 км до 300 км і більше при обладнанні диспетчерського місця засобами автоматизації в диспетчерських центрах управління.

2.4 Система забезпечення безпеки руху

По залізницях пересуваються поїзда, маса яких може досягати декількох тисяч т, швидкості руху часто перевищують 60 км / год, а у швидкісних пасажирських поїздів перевищують 100 км / ч. Якщо врахувати, що енергія рухомого поїзда дорівнює (mv2) / 2, гальмівний шлях для зупинки поїзда обчислюється сотнями метрів. На багатьох ж.д. лініях висока інтенсивність руху поїздів. Все це свідчить про те, що проблема забезпечення безпеки руху на залізничному транспорті є завжди актуальною.

Система забезпечення безпеки руху повинна бути комплексною, що включає 5 груп заходів.

1. Технічні заходи. В якості прикладів можуть бути названі пристрої сигналізації та зв'язку під час руху поїздів: напівавтоматична і автоматичне блокування, які дозволяють відкривати дозволяючий сигнал на вільний перегін і не дозволяють це зробити на зайнятий. Блокувальна залежність між стрілками і сигналами, яка дозволяє відкрити сигнал тільки при правильному положенні входять у маршрут стрілок і не допускає перекладу цих стрілок при відкритому сигналі. Спорудження станційних колій на горизонтальній площадці. Пристрій запобіжних і уловлюючих тупиків. Використання упорів УТС ВНИИЖТ для закріплення вагонів. Радіозв'язок машиніста поїзного локомотива з черговим по станції і поїзним диспетчером, а маневрового диспетчера станції з маневровим локомотивом. Прикладів технічних рішень, спрямованих на підвищення рівня безпеки руху, може бути названо багато з локомотивного, вагонного, колійного господарства.

2. Технологічні заходи. До них зокрема відносяться. Робота на маневрової витяжці тільки одного маневрового локомотива. Ліквідація неподходят осей автозчеплень при формуванні поїздів більше 100 мм. Постановка вагонів прикриття між вагонами з розрядними вантажами і вагонами, завантаженими трубами або круглим лісом, між вагонами з людьми і вагонами з розрядними вантажами, отруйними речовинами, цистернами зі скрапленим газом. Обмеження швидкостей при маневрах, вказане в ПТЕ. Переведення стрілки на інший шлях після прибуття пасажирського потягу з зупинкою на станції. Закріплення стоять вагонів, та інші заходи.

3. Організаційні заходи. До них відноситься великий перелік заходів організаційного характеру. Зокрема в управлінських структурах, в тому числі в МПС (ВАТ РЖД), в управліннях доріг та у відділеннях виділяється спеціальний ревізорський апарат з безпеки руху. Дотримання регламенту переговорів з руху поїздів, прийому та здавання чергування. Місячні огляди станційного господарства представниками керівництва станції, дистанції колії, дистанції сигналізації та зв'язку. Технічне навчання і складання іспитів по ПТЕ та інструкцій з руху поїздів та сигналізації. Аналізи безпеки руху та інші заходи.

4. Соціально-психологічні заходи. До них відносяться. Створення сприятливих умов праці для осіб, пов'язаних з рухом поїздів (недопущення понаднормових, поліпшення житлових умов, медичного обслуговування). За допомогою медичних комісій, а також спеціальних методів тестування виявлення осіб, яким за станом здоров'я або з їх психофізіологічним даними (наприклад, нестійкість уваги, неможливість встояти від самовільного засипання) протипоказана робота, пов'язана з рухом поїздів. Використання адміністративних методів заохочення за безаварійну роботу або покарання за допущені шлюби. Створення здорового морально-психологічного клімату на роботі і в сім'ї.

5. Економічні заходи. Збитки від катастроф і аварій відносяться на ті підприємства, на території яких це сталося. Ці збитки знижують фонди матеріального заохочення підприємств. До економічних заходів належать також грошову преміювання за безаварійну роботу або позбавлення преміювання за допущені порушення.

У цілому забезпечення безпеки руху - це керований процес, який вимагає кропіткої роботи. Жодна з перерахованих п'яти груп заходів не має недооцінюватися, всі вони повинні застосовуватися постійно в комплексі.

2.5 Поняття про план формування вантажних поїздів

План формування представляє собою документ, в якому для кожної окремо взятої станції встановлено, на адресу яких станцій вона повинна формувати вантажні поїзди, і які вагони повинні включатися в ті чи інші поїзди. Таким чином, план формування - це план організації вагонопотоків у поїзди та одночасно план розподілу робіт між сортувальними, дільничними, вантажними та іншими станціями з формування, розформування і пропуску поїздів транзитом.

Враховуючи велику кількість станцій на мережі залізниць, варіантів розподілу роботи між ними з формування та розформування поїздів може бути дуже багато. Витрати з переміщення вагонів на шляху прямування від станції навантаження до станції вивантаження будуть мінімальними, якщо з таких вагонів скласти окремий потяг, який слідував би без переформування. Проте, в цьому випадку на станції навантаження вагони простоювали б не тільки багато годин, але часто і багато діб, поки вагонів не накопичилося б на цілий поїзд. А це різко збільшує потребу у вагонах.

Простої на станціях навантаження і на попутних станціях будуть мінімальними, якщо в потяги включати всі вагони, що перевозяться у одному напрямку до наступної технічної станції. Там всі поїзди довелося б розформувати і складати з них нові поїзди напрямком на найближчу технічну станцію. Проте, в цьому разі різко зростають витрати у зв'язку з маневрами з розформування та формування поїздів, по перецепке поїзних локомотивів від одних поїздів до інших і витрати на спорудження та утримання сортувальних пристроїв. При проходженні вагоном технічної станції без переробки економія досягається за рахунок скорочення витрат на маневри та інші технічні операції з вагоном, простою вагонів та кількості перецепок поїзних локомотивів від одного складу до іншого.

Враховуючи велику кількість станцій, для яких розробляється план формування поїздів, різні розміри вагонопотоків, різні витрати на формування і розформування поїздів, розробка плану формування представляє собою рішення багатоваріантної математичної, технологічної та економічної задачі. Через трудомісткість розрахунків їх виконують на ЕОМ. Мета розрахунків - знаходження оптимального або близького до нього варіанту, при якому досягається мінімум грошових витрат.

План формування розділяється на мережевий - для великих (опорних) сортувальних станцій мережі, на яких у великих обсягами перерозподіляються вагонопоток, і внутрідорожний, який планує організацію в потяги місцевих (внутрідорожних) вагонопотоків.

При розробці мережевого плану формування в окремо розглянуту систему включають великі залізничні напрямки і полігони, в які входять великі сортувальні, вантажні та інші типи станцій. Розчленування мережі залізниць на окремі напрями (декомпозиція системи занадто великої розмірності на менші системи) дозволяє знаходити не тільки оптимальний план формування поїздів, але й вирішувати інші великі завдання управління перевізним процесом, наприклад, розробка схеми прокладки пасажирських поїздів далекого прямування, графіка руху поїздів. План формування встановлює наступні види потягів.

Відправне маршрути - занурені і сформовані вантажовідправником потяги, що проходять без переробки не менше однієї технічної станції. Маршрути можуть складатися також з вагонів, завантажених різними вантажовідправниками однієї або кількох сусідніх станцій. Такі маршрути називають ступінчастими.

Наскрізні поїзда - формуються на сортувальних, рідше на дільничних станціях і проходять без переробки не менше однієї технічної станції.

Збірні поїзда, що складаються з вагонів призначенням на проміжні станції прилеглого залізничного ділянки, причому вагони в них підбирають групами за географічним розташуванням станцій.

Вивізні поїзда, що доставляють вагони з вузла на найближчі станції ділянки і в зворотному напрямку.

Передавальні поїзда, що доставляють вагони з однієї станції вузла на іншу.

2.6 Графік руху поїздів

Розрізняють поняття графіка руху поїздів у широкому і вузькому сенсі слова. У широкому сенсі - це план всього перевізного процесу на залізницях, так як пов'язує і координує роботу всіх служб на забезпечення переміщення поїздів: перевезень, локомотивного, вагонного господарства, колії, сигналізації і зв'язку та інших підрозділів, пов'язаних з рухом поїздів. У вузькому сенсі - це графічні зображення ліній ходу поїздів на папері.

Графік руху поїздів розробляється на середньодобові розміри руху місяці максимальних перевезень. Тому в інші місяці і в деякі добу місяці максимальних перевезень фактичне число потягів буде менше графікових.

При побудові графіка руху поїздів у якості вихідних беруть отримані за допомогою тягових розрахунків швидкості руху поїздів розрахункової маси та перегінні часи ходу. Перегінні часи ходу визначають для умов невпинного проходження роздільних пунктів, що обмежують перегін. Якщо передбачена на них зупинка, тоді до перегінним часів ходу додається час на розгін і уповільнення.

Вантажні поїзди формують зазвичай з обмеженням по довжині станційних шляхів. Тому, якщо в складі поїзда переважають вагони з вантажами легковагими, або склад сформований з порожніх вагонів, для таких складів фактична швидкість руху буде вище, а перегінні час ходу відповідно менше. Пасажирські поїзди в порівнянні з вантажними також слідують з більш високими швидкостями. На графіках руху їх показують червоним кольором.

Рис. Фрагмент графіка руху поїздів

Хід поїзда зображується на графіку у вигляді руху точки в системі координат, де по осі абсцис відкладається час доби , А по осі ординат пройдене відстань . Таким чином, графік руху виражає залежність . Слід руху точки умовно приймають за пряму, що сполучає точки відправлення і прибуття поїзда на суміжних роздільних пунктах, виходячи з того, що потяг прямує по перегону з постійною швидкістю. Фактично ця швидкість змінюється, особливо при уповільненні поїзда перед зупинкою, розгоні після відправлення, а також залежно від поздовжнього профілю лінії.

Графік будується на стандартній сітці з масштабом часу 4 мм = 10 мін та відстань 2 мм = 1 км. На сітці кожну годину розділений вертикальними лініями на шість 10-хвилинних інтервалів, при цьому півгодинні поділу показуються штриховою лінією.

Непарні поїзда наносяться зверху вниз, а парні - знизу вгору. У точках перетину ліній руху поїздів з осями роздільних пунктів в тупих кутах ставиться остання цифра часу прибуття, відправлення або проходження поїздів, вказує число хвилин понад цілого десятка.

Для складання графіка повинні бути визначені його основні елементи:

час ходу поїздів різних категорій на перегонах;

тривалість стоянки поїздів на станціях для виконання технічних, вантажних і пасажирських операцій;

станційні інтервали;

інтервали між поїздами в пакеті;

час знаходження локомотивів на станціях локомотивного депо і пунктах обороту.

Станційними інтервалами називаються мінімальні проміжки часу, необхідні для виконання операцій на роздільних пунктах з приймання, відправлення і пропуску поїздів. Основними станційними інтервалами для одноколійних ліній є інтервал неодновременного прибуття і інтервал схрещення (Рис.2), а також інтервали попутного прибуття і попутного відправлення , Які повинні дотримуватися при обгоні поїздів як на одноколійних, так і на двоколійних лініях (рис.3). Інтервал між поїздами у пакеті при автоблокуванні встановлюється виходячи з розмежування поїздів трьома блок-ділянками, щоб другий поїзд слідував на зелений вогонь без зниження швидкості. Значення цього інтервалу знаходиться на рівні 8-6 хв.

Графік руху поїздів складають одночасно для всієї мережі залізниць строком на 1 рік і вводять в дію зазвичай в кінці весни або на початку літа. На зимовий період його коригують у зв'язку з сезонними змінами розмірів перевезень.

У зв'язку з коливаннями фактичних розмірів руху, відхиленнями за часом ходу окремих поїздів, відмовами технічних засобів та іншими причинами виникає необхідність диспетчерського управління і регулювання руху поїздів. Диспетчер ділянки веде вручну або в разі автоматизації його робочого місця автоматично графік виконаного руху, на якому показуються фактичні дані про проходження поїздів. Графік виконаного руху є первинним документом обліку та звітності про виконану роботу.

2.7 Поняття про інвентарному і робочому парку вантажних вагонів і локомотивів

Робочий парк вантажних вагонів - вагони, що належать Російським залізницям і що знаходяться у всіх видах перевізного процесу: в русі, на станціях, під вантажно-розвантажувальними операціями і т.д. Вагони, що знаходяться в ремонті в депо, у запасі (резерві), в оренді, в господарській роботі, утворюють неробочий парк вантажних вагонів. Вагони робочого і неробочого парків утворюють інвентарний парк вагонів.

Парк пасажирських вагонів також включає робочий і неробочі парки. Робочий парк локомотивів - локомотиви у вантажному і пасажирському русі, зайняті на маневровій і господарської роботи, в процесі екіпіровки, в очікуванні роботи. Неробочий парк локомотивів складають локомотиви у всіх видах ремонту, технічного обслуговування, а також локомотиви, що перебувають у запасі та оренди.

Локомотиви робочого і неробочого парку закріплюються за конкретними депо і складають інвентарний парк депо.

2.8 Показники обсягу роботи залізниць

Показники обсягу роботи визначаються для мережі залізниць в цілому, її підрозділів - залізниць та відділень, для залізничних станцій, депо, дистанцій колії, сигналізації та зв'язку і т.д. Найбільш загальним показником обсягу вантажної роботи є занурені і перевезення тонни вантажу за добу, місяць, рік. У число перевезених вантажів включаються також вантажі, прийняті з іноземних залізниць та інших видів транспорту.

Обсяг перевезених пасажирів визначається їх кількістю.

Враховуючи різні відстані перевезення, буде різний обсяг перевізної роботи, який називається відповідно вантажообігом і пасажирооборотом.

Вантажообіг вимірюється в тонно-кілометрах.

Пасажирооборот вимірюється в пасажиро-кілометрах.

Якщо відома середня дальність перевезення 1 т вантажу по мережі залізниць і середня дальність поїздки одного пасажира , То вантажообіг і пасажирообіг будуть відповідно рівні

,

.

Користуються також поняттям - наведений вантажообіг, який визначають підсумовуванням вантажообігу і пасажирообороту.

Для оцінки рівня завантаження мережі обсягом транспортної роботи використовують показник вантажонапруженість залізниць

ткм / км,

де Lе - експлуатаційна довжина залізничної лінії, км.

Крім розглянутих показників обсягу роботи встановлені такі показники, як робота мережі, робота дороги і робота відділення, причому кожен з них не пов'язаний безпосередньо з механічною роботою, як вантажообіг.

Робота мережі U

або ,

де - Добова кількість занурених вагонів разом з вагонами, які надійшли з іноземних доріг;

- Добова кількість вивантажених вагонів та переданих на іноземні дороги.

Робота дороги (відділення)

або

,

де - Добова кількість прийнятих завантажених вагонів;

- Добова кількість зданих навантажених вагонів.

2.9 Показники використання вантажних вагонів

Розраховуються різні показники використання вантажних вагонів, підвищення яких (а для інших зниження) має велике значення для економічно ефективної роботи. Такі показники на відміну від кількісних називаються якісними. До них відносяться наступні.

Статичне навантаження - фактична кількість вантажу, зануреного у вагон. Зазвичай розраховують середню статичне навантаження окремих типів вагонів і всіх занурених вагонів на станції, відділенні, дорозі, мережі

т / вагон,

де - Сумарна маса занурених вантажів, т;

U - число використаних вагонів для навантаження цих вантажів.

Розглядають також середню динамічне навантаження вагонів з урахуванням їх добового пробігу. Розрізняють середню динамічне навантаження завантажених вагонів

т / ваг,

де å nSгр - добовий пробіг завантажених вагонів (сума творів числа вагонів на відстань їх слідування), вагоно-км.

Динамічне навантаження вагонів робочого парку визначають з урахуванням пробігу порожніх вагонів

,

де - Добовий пробіг порожніх вагонів.

Ставлення називають коефіцієнтом порожнього пробігу. Тоді

.

Коефіцієнт порожнього пробігу знижує динамічне навантаження вагонів робочого парку. Для його скорочення повинна практикуватися завантаження порожніх вагонів у попутному напрямку їх проходження.

Продуктивність вагона - кількість ткм нетто, яке припадає в середньому на вагон робочого парку на добу.

ткм нетто / вагон,

де - Робочий парк вагонів (мережі, дороги, відділення).

Середньодобовий пробіг одного вагона може бути визначений з виразу

, Км звідси .

Для збільшення продуктивності вагонів необхідно скорочувати їх простої, збільшувати швидкість руху поїздів, покращувати використання вантажопідйомності вагонів.

Якість використання вантажних вагонів в часі оцінюється таким показником як оборот вагона. Оборот вагону представляє час від моменту початку навантаження вагону до початку наступної навантаження того ж вагона.

Рис.

На схемі П1 і П2 - станції відповідно першої та наступної навантаження, В - станція вивантаження вагона, Т1, Т2, Т3 і т.д. - Технічні станції (сортувальні і дільничні).

Відстань, яку проходить вагоном за час обороту, називається рейсом вагона. Рейс вагона складається з навантаженого рейсу і порожнього рейсу . Якщо вагон після вивантаження буде поданий під навантаження на тій же станції, то .

Для визначення обороту вагона точку початку відліку часу можна вибрати за різними схемами: «кінець навантаження - кінець наступного навантаження», «початок вивантаження - початок наступного вивантаження», «момент прибуття на станцію навантаження - момент прибуття на станцію наступного навантаження» і т.д .

Час обігу вагона можна представити у вигляді суми трьох доданків

,

де - Час перебування вагона на залізничних дільницях у поїздах;

- Час перебування вагона на технічних станціях;

- Час перебування вагона на станціях навантаження і вивантаження.

Для визначення необхідно знати швидкості руху поїздів по ділянках.

Розрізняють декілька видів швидкостей. У загальному вигляді швидкість руху поїздів, км / год:

.

Середня ходова швидкість на залізничній лінії, км / год, являє собою швидкість, визначену тільки з урахуванням «чистого» часу ходу поїзда по залізничних ділянках (без урахування часу на розгін і уповільнення):

,

де - Довжина залізничної лінії, км;

- Час ходу поїзда по лінії (без розгонів, уповільнень та стоянок), ч.

Середня технічна швидкість - швидкість руху поїзда з урахуванням часу ходу, часу на розгони і уповільнення, але без урахування часу стоянок, км / ч.

,

де - Сума часу на розгони і уповільнення.

Середня дільнична швидкість - швидкість руху поїзда по залізничній ділянці, враховує час ходу, час розгону і уповільнення і час стоянок на проміжних станціях ділянок

,

де - Середній час стоянок на проміжних станціях.

Маршрутна швидкість - середня швидкість потягу на всьому шляху проходження від станції його формування, до станції розформування з урахуванням стоянок на дільничних і сортувальних станціях

км / ч.

Визначимо тепер час знаходження вагона за час обороту на залізничних дільницях у поїздах

ч,

де

.

Якщо відома не дільнична, а технічна швидкість, тоді

Час знаходження вагона на технічних станціях за час обороту

Ттех = Ктех tтех,

де - Середній простій вагона на одній технічній станції, год;

- Середнє число технічних станцій, які проходить вагон за час обороту.

,

- Середня відстань між технічними станціями (вагонне плече), км.

Час знаходження вагона на станціях навантаження і вивантаження

,

де - Середній час простою вагону на станції в розрахунку на одну вантажну операцію. Воно включає не тільки час на навантаження або вивантаження, а й на інші операції технологічного процесу (технічні, комерційні, маневрові) та їх очікування.

Так як оборот вагона визначається не тільки для мережі в цілому, але й для доріг та відділень, по яких проходять вагони, завантажені або вивантажені на інших підрозділах, то для них кількість вантажних операцій, у розрахунку на один оборот вагона буде не 2, а менше . Ця кількість вантажних операцій називається коефіцієнтом місцевої роботи

,

де

- Робота підрозділу.

Тоді

.

Оборот вагону визначається зазвичай у добі

.

Практично на дорогах і відділеннях оборот вагона визначають через робочий парк і роботу .

.

Отже, чим менше час обороту вагона, тим більше вантажів можна перевезти в тому ж робочому парку вагонів, або тим менше треба набувати вагонів для перевезення однієї й тієї ж кількості вантажів.

2.10 Показники використання локомотивів

Повний оборот локомотива - це час, що витрачається локомотивом на обслуговування однієї пари поїздів на тяговому плечі . Воно включає:

1. час знаходження локомотива у русі на тяговому плечі в обох напрямках, рівне , Год;

2. час перебування на станціях зміни бригад і дільничних станціях ,

де - Кількість таких стоянок на тяговому плечі в обох напрямках;

- Середній час знаходження на одній станції зміни бригад або дільничної станції;

3. час знаходження локомотива на станції основного депо, , Год;

4. час знаходження локомотива на станції оборотного депо, , Год;

Отже

.

Починаючи з моменту виходу локомотива на контрольний пост станції основного депо і до моменту проходження цієї посади після повернення його на станції того ж депо, локомотив знаходиться в розпорядженні служби перевезень. Цей час відповідає експлуатаційному обороту локомотива

,

де - Час перебування локомотива безпосередньо в основному депо.

Середньодобовий пробіг локомотивів, км / добу

,

де - Пробіг за добу всіх локомотивів, локомотиво-км,

å м - робочий парк локомотивів, зайнятий на всіх видах поїзної роботи, в тому числі локомотиви резервного пробігу, зайняті в підштовхуванні поїздів та ін

,

де - Розміри руху на тяговому дільниці в парах поїздів;

- Оперативний резерв локомотивів, пов'язаний з нерівномірністю руху.

Величину називають коефіцієнтом потреби локомотивів на пару поїздів. Продуктивність локомотива - - Кількість ткм брутто, що припадає на один локомотив на добу.

або

,

, - Кількість поїздів відповідно в непарному і парному напрямку;

, , - Середня маса поїздів відповідно загальна, у непарному і парному напрямках.

.

3. Нові принципи управління експлуатаційною роботою залізниць

3.1 Основні вимоги до організації перевізного процесу

Дотримання безпеки руху поїздів і маневрів - найважливіша вимога до організації перевізного процесу. Порушення цієї вимоги може призвести до аварії поїзда чи аварій, в результаті яких залізні дороги несуть не тільки матеріальний збиток, але і жертви серед людей. Суворе дотримання безпеки руху досягається в першу чергу точним виконанням Правил технічної експлуатації залізниць, а також інструкцій з сигналізації і з руху поїздів і маневрової роботи.

Повинна забезпечуватися схоронність перевезених вантажів. Залізниці несуть матеріальну відповідальність перед вантажовласниками за збереження вантажів від моменту прийняття їх до перевезення до моменту передачі одержувачу.

Терміни доставки вантажів і перевезення пасажирів повинні бути мінімальними. Це дозволить прискорити оборот рухомого складу і тим самим скоротити потребу у вагонах і локомотивах, скоротити експлуатаційні витрати залізниць.

Скорочення термінів доставки вантажів може досягатися при прискоренні переробки поїздів і вагонів на станціях. Для цього необхідно прагнути до того, щоб тривалість операцій була якомога менше, працівники різних служб по можливості одночасно виконували свої операції (паралельність операцій), а час очікування операцій, тобто міжопераційні простої, були мінімальні.

На залізничних ділянках необхідно прагнути до реалізації високих швидкостей руху поїздів. Важливим чинником, спрямованим на скорочення експлуатаційних витрат, є підвищення маси поїздів. При цьому зменшується потреба в поїзних локомотивах і локомотивних бригадах, так як кількість поїздів зменшується. Збільшуються резерви пропускної спроможності залізничних ліній, і створюються кращі умови для зменшення взаємного впливу поїздів на шляху прямування та підвищення надійності їх пропуску.

В умовах ринкової економіки залізниці несуть матеріальну відповідальність перед вантажовласниками за перевищення встановлених термінів доставки вантажів. Суми штрафів, що виплачуються залізницями вантажовласникам з цієї причини, часто бувають значними.

В умовах ринкової економіки особливо важливо так організувати перевізний процес, щоб собівартість перевезень була мінімальна. Разом з тим за наявності конкуренції з іншими видами транспорту треба підвищувати конкурентоспроможність залізниць та їх транспортну привабливість для клієнтів. Крім забезпечення збереження вантажів і доставки їх точно в термін це досягається наданням клієнтам можливості вибору швидкості доставки вантажів, маршруту їх прямування та наданням низки нових послуг. Поставленим цілям служить використовуваний залізницями маркетинг. Він передбачає наукове і практичне вивчення ринку транспортних послуг, сфери тяжіння до конкретних залізничних лініях, складання паспортів можливих перевізників вантажів, розробку заходів по залученню клієнтів, засобів реклами та ін Одним з найважливіших принципів маркетингу є врахування кон'юнктури ринку, гнучке реагування на її зміну, пристосування до запитів ринку.

Федеральним законом, що регламентує взаємини залізниць з іншими видами транспорту, з пасажирами, вантажовідправниками і вантажоодержувачами є «Транспортний статут залізниць Російської Федерації».

3.2 Основні критерії вибору оптимальних рішень в експлуатаційній роботі

Посадовим особам, зайнятим управлінням перевізним процесом, як і іншим керівникам у процесі своєї діяльності, доводиться приймати рішення, а потім організувати їх виконання та виконувати самим. Зазвичай буває не один варіант, а декілька або багато варіантів можливих рішень. У таких випадках доводиться вибирати одне рішення з безлічі можливих, вибирати краще рішення, тобто оптимальне.

Оптимальний варіант управлінського рішення вибирають за якимось критерієм. Критеріїв може бути декілька.

В управлінні рухом поїздів і маневровою роботою на станціях одним з найважливіших критеріїв є рівень безпеки руху. Природно, будь-який варіант управлінського рішення повинен відповідати вимогам безпеки руху, але рівні безпеки для різних варіантів можуть бути різними: більш високими або нижчими. Рівень забезпечення безпеки руху може бути оцінений різними показниками, наприклад, при спеціалізації колій на станціях кількістю пересічних маршрутів прийнятих поїздів і маневрових пересувань, пересічних маршрутах руху поїздів для різних залізничних ліній і т.д. Як видно з представленого в якості прикладу малюнка, за рівнем безпеки руху (суцільна лінія) найбільш оптимальним є четвертий варіант.

Одним з найважливіших критеріїв вибору оптимальних рішень в експлуатаційній роботі, особливо в умовах ринкової економіки, є сума грошових витрат. Наприклад, при вирішенні питання про розвиток транспортної системи це буде величина капітальних витрат. При виборі варіанту організації перевізного процесу можуть орієнтуватися на величину річних експлуатаційних витрат. Наприклад, на наведеному вище малюнку оптимальним варіантом за сумою річних експлуатаційних витрат (Показані пунктиром) є третій варіант.

Рис.

В управлінні процесом перевезення зайнята значна кількість посадових осіб на станціях, у відділеннях і управліннях залізниць. В оперативній обстановці їм часто доводиться приймати рішення за короткі проміжки часу, що обчислюються часом хвилинами і секундами. У подібних умовах немає можливості оцінити варіанти управлінських рішень за рівнем грошових витрат, і варіанти оцінюють за витратами часу. Це пояснюється тим, що в перевізному процесі на залізницях експлуатаційні витрати пропорційні часу виконання операцій (Т), тобто більше часу - вище витрати.

Не слід, однак, часовий критерій, порівняно з грошовим розглядати, як менш важливий, до якого вдаються лише тоді, коли немає можливості порахувати грошові витрати. У класичній економіці відомий закон: будь-яка економія в суспільстві зводиться в результаті до економії часу. Відзначимо, що це справедливо не тільки для суспільства в цілому, але і для кожної людини окремо. Особливо можна застосовувати цей закон на транспорті, так як перевізний процес протікає в часі.

Крім перерахованих можуть використовуватися й інші критерії. Наприклад, виконання графіка руху поїздів (відсоток виконання), рівень дільничної швидкості та інші.

Оптимальний варіант управління перевізним процесом часто буває знайти не просто, тому що ряд чинників може ускладнювати пошук оптимального варіанту. Одним з таких факторів є нерівномірність транспортного процесу.

3.3 Нерівномірність транспортних процесів і характеризують її параметри

Нерівномірність транспортного процесу проявляється в тому, сто добову кількість вантажних поїздів, вагонів, вантажів, пасажирів, що надходять у транспортні системи в одиницю часу (доба, зміну, годину) є величиною змінної, що коливається в широких межах. Змінні інтервали між моментами надходження поїздів у транспортну систему. Змінно час виконання виробничих операцій у перевізному процесі.

Коливання добового або змінного потоку вантажних вагонів, що надходить на станцію, в окремі парки станцій або в іншу транспортну систему, є результатом впливу великої кількості різних факторів. У їх числі можуть бути названі нерівномірність випуску продукції підприємствами, нерівномірність її пред'явлення до перевезення, навантаження і вивантаження вагонів багатьма вантажовласниками тільки в робочі дні тижня, а також у денний час доби. Деякі особливості роботи залізничного транспорту також сприяють коливань вагонопотоків. Так з метою маршрутизації згущують навантаження масових вантажів у деяких пунктах в одні дні тижня і зменшують розміри навантаження в інші дні. Певний вплив надають надання «вікон» для ремонту колії та споруд, а також пасажирське і приміський рух. Графік руху далеких пасажирських поїздів будують так, щоб потяги в основному відправлялися з кінцевих станцій у вечірній час, а прибували в пункти призначення у ранковий час. Приміське рух збільшується на початку та в кінці дня, в середині воно різко знижується, а до середини ночі загасає зовсім.

Час виконання виробничої операції також залежить від впливу великої кількості факторів. Якщо як приклад взяти таку часто повторювану операцію, як подача вагонів зі станції на якийсь пункт вивантаження, то час подачі одного і того ж числа вагонів кожний раз буде різним. Цей час буде визначатися швидкістю маневрового пересування, яка кожного разу буде залежати від часу доби, умов видимості, положення стрілочних переводів, наявності або відсутності людей на шляхах, стану колії, стану двигуна локомотива, кваліфікації машиніста, навіть його настрою та інших факторів. У результаті фактична швидкість маневрового пересування може відхилятися від свого середнього значення набагато, наприклад у півтора - два рази.

Обмежуватися для практичних цілей тільки середніми значеннями змінних величин в багатьох випадках не можна. Наприклад, якщо хочуть оцінити річні експлуатаційні витрати виробничого об'єкта, то достатньо взяти середньодобові витрати і помножити на 365. У той же час продуктивність виробничого об'єкта встановлювати рівної середньодобовим надходженню вагонів чи тонн вантажу не можна, тому що приблизно в половині доби фактичне число вагонів буде перевищувати їх середнє значення. У таких випадках необхідний облік коливань змінних величин.

Для кількісної оцінки ступеня нерівномірності транспортного процесу скористаємося математичним апаратом теорії ймовірностей і математичної статистики. Зокрема для оцінки відхилення окремих значень від їх середнього значення можуть бути використані наступні параметри:

Дисперсія:

,

де - Фактичні значення змінної величини;

- Середнє значення змінної величини, що дорівнює

;

- Частота (статистична ймовірність) появи значень .

Дисперсія є квадратичною величиною, тому часто користуються іншим параметром - середнім квадратичним відхиленням, що є величиною лінійної

.

Використовується і такий параметр, як коефіцієнт варіації

.

Зазвичай , При цьому чим ближче коефіцієнт варіації до одиниці, тим більше ступінь відхилення окремих значень від їх середнього і навпаки.

Більш детально коливання змінної величини характеризує закон її розподілу. Під законом розподілу змінної величини мається на увазі будь-яке співвідношення між окремими значеннями змінної величини і відповідними їм ймовірностями.

У технічних розрахунках найбільш поширений закон Гауса або нормальний закон розподілу. Це пояснюється властивостями цього закону, якому підпорядковуються ті змінні величини, чисельні значення яких формуються під впливом великого числа незалежних випадкових факторів, дія кожного з яких невелике і равновероятно по знаку. У перевізному процесі на розміри добових і змінних вагонопотоків і вантажопотоків, на тривалість виконання окремих виробничих операцій також впливає велика кількість чинників, тому їх розподіл також в багатьох випадках буде відповідати нормальним законом. Для цього закону розподілу графік щільності ймовірностей

,

буде мати наступний вигляд

Рис.

Нерідко буває так, що на розмір вагонопотоку або вантажопотоку один з факторів впливає в значно більшою мірою ніж інші (наприклад, фактор сезонності або вид зміни: нічна або денна, якщо розглядається змінний вагонопоток). Тоді розподіл змінної величини не буде підкорятися нормальному закону. У таких випадках процес рекомендується розглядати при постійному значенні сильно впливає чинника, наприклад, для зимового і літнього періоду або для нічних і денних змін розробляти окремі варіанти технологічного процесу.

Одне з властивостей нормального закону - правило трьох сигм. Воно говорить про те, що для нормально розподілених змінних величин практично всі їхні значення (з ймовірністю 0,997) укладаються в межах від до . Звідси можуть бути визначені максимальне і мінімальне значення змінної величини

,

.

При нормальному законі розподілу можна встановити розрахункове значення змінної величини , Яке не буде перевищено її фактичними значеннями із заданою вірогідністю .

.

Так, наприклад, можна встановити потрібну продуктивність виробничого об'єкта в транспортній системі, яка буде відповідати значенню

де

- Квантиль нормального розподілу, що відповідає рівню ймовірності (Див. таблицю).

3.4 Оперативне управління перевізним процесом

Раніше вже була мова про те, що перевізному процесу на залізничному транспорті об'єктивно притаманна нерівномірність. Кожне з десятків тисяч підприємств, які відправляють вантажі залізницею, не може щодня відвантажувати одне і те ж кількість вагонів в строго певний час в одні і ті ж адреси. Тому й потяги з занурених вагонів утворюються на станціях кожен день по різному, тобто в різний час і в різних кількостях. Отже, необхідно щоразу знаходити такі керуючі рішення, щоб усі вагони при сформованих обставинах швидше залишали станції, поїзда швидше просувалися до пунктів призначення, навантажені вагони без зайвих затримок передавалися одержувачам вантажів, а порожні доставлялися до пунктів нового навантаження. Пошук таких рішень і становить предмет оперативного управління.

Оперативне управління перевізним процесом включає оперативне планування та диспетчерське регулювання.

Мета оперативного планування поїзної і вантажної роботи залізниць - забезпечити в конкретних умовах планованого періоду безумовне і якісне виконання прийнятих залізницями заявок на перевезення вантажів з мінімальними експлуатаційними витратами.

Оперативне планування включає в себе:

1. Добове планування поїзної і вантажної роботи, встановлює завдання для кожної залізниці і по мережі в цілому на наступну добу;

2. Змінно-добове планування поїзної і вантажної роботи, встановлює завдання для підрозділів залізниці (дорожніх напрямків, відділків залізниць, диспетчерських ділянок) на майбутні звітні добу і на 12-годинні періоди роботи диспетчерських і станційних змін.

3. Поточне планування поїзної і вантажної роботи на 4-6 годин, встановлює в залежності від змін в оперативній обстановці уточнення часу відправлення вантажних поїздів з пономерному прикріпленням поїзних локомотивів і призначенням поїздок локомотивних бригад.

Диспетчерське регулювання призначене для реалізації оперативного управління перевізним процесом. Воно здійснює контроль за виконанням оперативних планів, реалізує хід перевізного процесу по залізничних напрямках, відрізках і станціям, забезпечує компенсацію відхилень, що виникають у ході реалізації поточних планів.

Диспетчерський апарат представлений зараз на трьох рівнях управління. На верхньому загальносітьового рівні управління в центрі управління перевезеннями (ЦУП) диспетчери безпосередньо і безперервно регулюють хід перевізного процесу на дорогах та його підрозділах, що входять в дане мережеве напрямок. Їх роботу очолює головний диспетчер ЦУП.

Ці функції на дорожньому рівні виконуються дорожнім диспетчерським центром. Експлуатаційну роботу диспетчерських ділянок регулюють поїзні диспетчери, очолює зміну старший дорожній диспетчер.

На великих станціях регулювання станційних процесів здійснює маневровий диспетчер, який є керівником станційної зміни. На станціях, де обсяг роботи менше і де в штаті маневрові диспетчери на передбачені, експлуатаційну роботу регулює черговий по станції.

3.5 Поняття про надійність транспортних систем

Надійністю технічного засобу називається ймовірність безвідмовної роботи технічного засобу протягом заданого періоду часу. Під відмовою розуміється вихід з ладу технічних засобів, поломка. Як заданого періоду часу може виступати термін служби.

Так як ймовірність може змінюватися в межах від 0 до 1, то і надійність буде перебувати в цих же межах. Як впливає відмову на транспортний процес? Якщо відмова технічного засобу виявлено й усунено в період між рухом поїздів або маневрами, то в цьому випадку відмова не вплине на хід транспортного процесу. В іншому випадку відмова технічного засобу викличе затримку руху поїздів або маневрової роботи. Може бути і порушення безпеки руху, яке спричинить аварію чи катастрофа поїздів. Тому технічні засоби повинні мати високу надійність, близьку до одиниці.

Оскільки в русі поїздів відмови технічних засобів, наприклад, обрив контактної мережі, несправність прохідного світлофора, обрив автозчепу тощо) викликають затримки поїздів, то такі затримки зменшують пропускну здатність залізничних ліній. Тому при розрахунку пропускної здатності враховують коефіцієнт надійності, менший одиниці.

Крім надійності технічних засобів використовується поняття експлуатаційної надійності транспортних систем. Якщо, наприклад, мова йде про прийом чи пропуску поїздів, то експлуатаційною надійністю будемо називати ймовірність безвідмовного прийому або пропуску поїздів транспортною системою, наприклад, станцією або її парком. Під відмовою будемо розуміти затримку поїзда по непромис. Стосовно до залізничної станції відмовою буде як затримка поїзда по безперерв біля вхідного сигналу, так і затримка на підході. Якщо поїзний диспетчер, бачачи складається поїзну обстановку, приходить до висновку, що якась станція неминуче затримає даний поїзд на якийсь час біля вхідного сигналу, він приймає рішення про тимчасову затримку поїзда на шляхах іншої станції. Так роблять тому, що затримка поїзда у вхідного сигналу має більш негативне наслідок і для пропускної здатності і навіть для безпеки руху, чому затримка на шляхах іншої станції. Але й така затримка теж вважається відмовою.

Види відмов у прийомі та пропуску поїздів можуть бути різними, з різних причин.

Відмови технічних засобів, про них була мова вище.

Технологічні відмови. Наприклад, якщо одночасно прибувають потяги з І і , А шляхи 1 і 2 зайняті, то прийняти одночасно їх неможливо, один з поїздів буде затриманий (див. рис.).

Рис.

3. Відмови в системі роботи людей (раптове настало погіршення самопочуття у особи, пов'язаної з рухом поїздів, порушення дисципліни і т.п.), що призводить до затримок поїздів.

4. Відмови, викликані випадками перевищення пропускної здатності елементів транспортної системи (парків станції, її горловин) фактичними розмірами руху в окремі відрізки часу.

Експлуатаційна надійність роботи транспортної системи по прийому поїздів

де - Загальна кількість поїздів за аналізований період часу, що надійшли у транспортну систему;

- Число потягів, затриманих на підході або біля вхідного сигналу.

Наприклад, за 3 місяці станцією було прийнято 1800 поїздів, з них затримано 72 поїзда. Тоді експлуатаційна надійність станції

.

Для забезпечення роботи транспортної системи з високим рівнем експлуатаційної надійності необхідно, щоб інтенсивність обслуговування була вище інтенсивності вхідного потоку , Тобто з урахуванням одночасно працюючих пристроїв .

Різниця представляє технологічний резерв транспортної системи на відміну від резервів у переробній спроможності, закладених для освоєння зростання перевезень. Необхідність технологічних резервів обумовлена ​​такими факторами транспортного процесу, як внутрісуточная нерівномірність руху вантажних поїздів, відсутність суворого чергування прибуття на станцію транзитних та розбірних поїздів, різна тривалість виконання одних і тих же операцій з різними складами, виникнення відмов технічних засобів та ін

4. Інформаційні технології в управлінні перевезеннями

4.1 Поняття про інформаційні технології

Оскільки перевезення здійснюються в умовах безперервної зміни численних впливають зовнішніх і внутрішніх факторів, управління перевезеннями вимагає постійного планування та регулювання на різних стадіях: на поточний момент часу, на найближчі 4-6 год (поточне планування), на найближчі 12 год або добу (змінно- добове планування), а також планування на більш віддалений період - на п'ятиденку, тиждень, декаду, місяць, квартал, рік. Прийняття рішень та планування може бути достовірними тільки при наявності повної, достовірної та своєчасної інформації. Якщо інформація неповна або недостовірна, то й рішення будуть недостовірними. Якщо інформація буде невчасною, то процес доставки вантажів сповільнюється, а експлуатаційні витрати зростають. Наприклад, якщо на сортувальну станцію прибуде поїзд, інформація про вагони якого завчасно отримана не буде, то станційні працівники повинні спочатку з допомогою перевізних документів встановити, куди необхідно відправити кожен вагон цього складу, потім скласти план його розформування і тільки потім приступати до маневрів з розформування складу.

Згідно формулюванню державного стандарту, «Інформаційна технологія - це система прийомів, способів і методів збору, зберігання, обробки, передачі, подання та використання інформації».

У умовах широко розгалуженої мережі залізничних доріг і значних розмірів вантажних перевезень обсяги інформації також дуже великі, і вони безперервно оновлюються. Тому необхідні відповідні технічні засоби і системи для збору інформації, її впорядкування, переробки і передачі на значні відстані, співмірні з довжиною залізниць. Необхідна широка автоматизація всього цього процесу.

В даний час поняття інформаційної технології не тільки на залізничному транспорті, але повсюдно в усьому світі пов'язують з використанням електронних засобів передачі та обробки інформації. Тому поширення набуло розуміння інформаційної технології як системи збору, зберігання, обробки, передачі, подання та використання інформації, заснованої на застосуванні засобів електроніки та обчислювальної техніки.

У другій половині минулого століття для переробки інформації на залізничному транспорті почали застосовуватися ЕОМ. Був створений Головний обчислювальний центр Державної адміністрації залізничного транспорту (ГОЦ МПС), який обробляв інформацію в масштабі всієї мережі доріг і був основним підприємством по впровадженню обчислювальної техніки на залізничному транспорті. На дорогах стали функціонувати дорожні інформаційно-обчислювальні центри. Були розроблені та впроваджені інтегровані системи обробки даних (ІзОД).

ІзОД створили умови для:

Зберігання в пам'яті ЕОМ і системного використання постійних даних;

Передачі інформації в ЕОМ в момент її зародження та підготовки;

Зміна структури первинних документів і організацію формування результативних документів;

Організації потоку інформації між органом (суб'єктом) управління і об'єктом управління через ЕОМ.

Завдяки ІзОД забезпечується однократне формування і багаторазове використання набору вихідних даних, єдина схема вихідних даних, інтеграція процедур перетворення інформації, єдина нормативно-довідкова база.

У підсумку на базі ГОЦ МШС і ІОЦ доріг з використанням ІзОД з'явилася комплексна автоматизована система управління залізничним транспортом (АСУЖТ).

Автоматизована система керування являє собою людино-машинну систему, що забезпечує автоматичний збір та обробку інформації, необхідної для оптимізації управління в різних сферах людської діяльності. АСУЖТ включає в себе сукупність адміністративних, технологічних та економіко-математичних методів, засобів обчислювальної техніки і зв'язку, що дозволяють апарату управління ефективно управляти ж.д. транспортом.

АСУЖТ ділитися на ряд підсистем, які можна об'єднати в 3 основні групи:

1 група об'єднує міжгалузеві підсистеми, виконують неспецифічні для ж.д. транспорту функції («Управління кадрами» - АСУ-кадри, «Управління капітальним будівництвом» - АСУКС та ін);

2 група - це підсистеми, що виконують специфічні для ж.д. транспорту функції, що забезпечують експлуатаційну роботу («Управління локомотивним господарством» - АСУТ, «Управління експлуатацією пристроїв сигналізації та зв'язку» - АСУШ та ін);

3 група - підсистеми, виконують пов'язані з експлуатаційною роботою функції («Управління процесом перевезень» - АСУД, «Управління пасажирськими перевезеннями»-Асуль, «Управління вантажною і комерційною роботою» - Асум), АСУД у свою чергу підрозділяється на субподсістеми, одна з яких АСОУП - «Оперативне управління перевізним процесом».

АСУЖТ являє собою трирівневу автоматизовану систему: на верхньому рівні автоматизуються функції департаментів МПС, а також створено Центр управління перевезеннями (ЦУП). На другому рівні функціонує АСУ дороги, автоматизуються функції дорожніх служб та дорожнього диспетчерського центру. На нижньому рівні функціонують АСУ сортувальної станції (АСУСС), вантажний (АСУГС), АСУ інших лінійних підприємств. Саме тут зароджується основна первинна інформація, яка потім обробляється у АСУЖТ.

Коли використовувалися ЕОМ тільки обчислювальних центрів, здійснювалася лише автоматизація локальних процесів. Якісно новий рівень переробки та використання інформації досягається тільки тоді, коли комп'ютерна техніка стала приходити безпосередньо на робочі місця керівників та учасників перевізного процесу. Це здійснилося завдяки появі персональних комп'ютерів і створення на їх базі автоматизованих робочих місць (АРМ).

До складу АРМ входять персональний комп'ютер з клавіатурою і монітором, друкуючий пристрій (принтер), апаратура прийому-передачі інформації, а при необхідності і інші технічні засоби (телефонний комутатор, магнітофон та ін.)

В першу чергу створюється АРМи для тих оперативних працівників, у яких реєструються первинні дані про хід перевізного процесу - чергових по станції, маневрових диспетчерів, операторів станційних технологічних центрів, чергових по локомотивним депо, товарних касирів.

Вхідний інформацією, необхідної для функціонування АРМ ряду професій станційний працівників, є попередня інформація про підхід поїздів, де про кожен вагоні представлені відомості, що містяться в натурному листі поїзда, а також повідомлення про відправлення поїзда з сусідньої станції, стан шляхів, сигналів, положення стрілок на станції. Ці дані вводяться автоматично, якщо АРМ підключений до дорожнього ІОЦ, до підлогових пристроїв автоматики і телемеханіки, зокрема електричної централізації стрілок.

АРМ поїзного диспетчера забезпечує відображення поїзного положення на ділянці, ведення графіка виконаного руху, складання прогнозного графіка на 3 год вперед, видачу за запитом диспетчера варіанту пропуску поїзда по ділянці, даних про будь-потяг та ін При цьому реалізується автоматичний знімання інформації з рейкових ланцюгів при наявності пристроїв диспетчерського контролю або диспетчерської централізації. При автоблокуванні джерелом інформації є АРМ чергового по станції, що підключається до АРМу поїзного диспетчера через концентратор інформації.

Комп'ютери використовуються як АРМ окремих осіб, або всього оперативного персоналу підрозділу. В останньому випадку вони об'єднуються в локальні обчислювальні мережі з єдиною базою даних за допомогою мережевих адаптерів. Будь-яка така мережа повинна мати орган управління (так званий файловий сервер), включені в мережу робочі станції (АРМи), джерело безперебійного живлення та інше допоміжне обладнання.

У сучасних умов інформаційна технологія перевезення вантажів - це управління процесом транспортування на основі точних знань про потреби і даних про хід перевізного процесу в режимі реального часу, коли задіяні потужності та ресурси максимально адекватні обсягу виконуваної в даний період роботи, а прийняті рішення відповідають не локальним, а загальногалузевим економічним інтересам.

4.2 Технічна база інформаційних технологій

До засобів реалізації інформаційних технологій відносять апаратні (технічні) засоби, програмні засоби, апаратно-програмні комплекси і автоматизовані інформаційні системи. Автоматизовані інформаційні системи - це сукупність апаратних і програмних засобів, а також працюють з ними користувачів (персонал), які забезпечують введення, передачу, зберігання, обробку та подання інформації.

На залізничному транспорті інформаційні системи базуються на інформаційно-обчислювальних центрах доріг (ІОЦ) і мережі телекомунікацій для передачі даних. За останні роки відбулося подвоєння сумарної потужності ІОЦ. Там використовуються високо продуктивні великі ЕОМ Mainframe з новою операційною системою OS/390.

Ефект від впровадження інформаційних технологій буде тим вище, чим більше вихідної інформації вводиться в автоматичному режимі, а не вручну. В управлінні процесом перевезення до числа першочергових відноситься інформація про фактичне надходження вагона з під'їзної колії, про відправлення зі станції, про прибуття на попутну станцію або на станцію призначення, про надходження на пункт вивантаження. Автоматизація отримання та введення цієї інформації може бути здійснена за допомогою нещодавно створеної спеціальної системи автоматичної ідентифікації рухомого складу «Пальма».

В основу цієї системи покладено використання кодових бортових датчиків, якими належить обладнати весь рухомий склад і великотоннажні контейнери, а також підлогових зчитувальних пристроїв. Кодовий бортовий датчик має пам'ять 128 біт, достатню для запису 12-значного номера вагона та іншої інформації про вагоні (код вантажу, станція призначення та ін.)

За принципом дії система «Пальма» схожа з радаром. При проході рухомого складу перед підлоговим прочитуючим пристроєм відбувається опромінення бортового датчика радіосигналом. Датчик відображає радіосигнал, модулюючи його відповідно до закодованою інформацією про рухомому складі. Зчитувальний пристрій приймає відбитий сигнал, декодує його і передає інформацію про рухомому складі на концентратор інформації, а потім у обробляє комп'ютер дорожнього інформаційно-обчислювального центру.

Апаратура системи «Пальма» функціонує при температурі навколишнього середовища від -50 ° С до +70 ° С при вологості 100% при швидкостях руху поїздів до 140 км / ч.

Автоматична ідентифікація рухомого складу дозволяє виключити ручне і візуальне списування прибувають на станції поїздів, підвищити швидкості входу поїздів на станцію (зараз вона дорівнює 15 км / год при наявності телетайпних постів списування у горловинах), скоротити контингент станційних технологічних центрів.

Для розвитку інформаційних технологій, з управління перевізним процесом не тільки на нижньому рівні (залізничні станції), а й на цілих напрямках, в регіонах і в цілому по країні повинна бути розвинена і надійна мережу зв'язку. Існуючі магістральні та дорожні мережі зв'язку побудовані в основному в 60-80-х роках на основі кабельних та повітряних ліній з використанням аналогових систем передачі. Загальна каналів доступу їх становить близько 10 млн. канал / км. Тим часом для вирішення завдань інформаційного забезпечення галузі необхідно близько 50 млн. канал / км, розподілених за основними вантажонапружені напрямками.

В даний час можливості аналогової мережі повністю вичерпані, тому обрана стратегія переходу на цифрові мережі і використання волоконно-оптичних ліній зв'язку. Вони володіють широкою смугою пропускання при малому затуханні світлового сигналу у волокні, низькому рівні шумів, високою захищеністю від зовнішніх перешкод, в тому числі від електромагнітного впливу об'єктів самого залізничного транспорту, меншою вагою і обсягом у порівнянні з кабелями з мідними жилами в розрахунку на одну і ту ж пропускну здатність.

Передбачено доведення загальної довжини магістральних волоконно-оптичних ліній до 48 тис. км, і їх об'єднання централізованим управлінням у заімноувязанную мережу зв'язку. В основному ці кабелі прокладають, підвішуючи на опорах контактної мережі і високовольтних лініях автоблокування, а також у пластмасових трубопроводах в тілі земляного полотна або в смузі відводу.

На залізничному транспорті ведуться роботи зі створення системи супутникового зв'язку. Цифрові канали супутникового зв'язку намічено використати для організації шлюзів між зонами волоконно-оптичних ліній зв'язку, вставок в магістралі і відгалужень від неї, а також для оперативного резервування магістральних і міждорожні напрямків.

Мережі зв'язку поділяються на общетехнологіческую телефонну, оперативно-технологічну та передачі даних.

4.3 Розвиток інформаційних технологій

Автоматизовані системи управління (АСУ), які створювалися в минулому столітті на залізничному транспорті, хоча і з'явилися результатом великого досягнення технічного процесу, проте по суті своїй представляли лише інформаційні системи. Вони в основному будувалися за принципом окремих локальних систем, не пов'язаних між собою.

У сучасних умовах починається перехід від інформаційних до інформаційно-керуючих систем, які суттєво підвищують ефективність функціонування виробничих, економічних, фінансових і соціальних структур залізничного транспорту.

Важлива умова успішного створення великої інформаційної системи нового покоління - застосування імітаційного моделювання. Воно дозволяє збільшити точність планування та управління перевізним процесом. Крім того реалізується принцип одноразового введення кожного з первинних показників з подальшим їх багаторазовим використанням при вирішенні різних завдань функціональної підсистеми.

Для вирішення завдань реорганізації всього комплексу діяльності залізничного транспорту на основі масового застосування інформаційних технологій, створення автоматизованих інформаційно-керуючих систем розроблені та затверджені Концепція та Програма інформатизації залізничного транспорту. Цими документами передбачається:

1. створення і впровадження комплексу інформаційних технологій функціонування галузі;

2. створення єдиної мережі передачі даних;

3. значне збільшення потужності мереж зв'язку з будівництвом волоконно-оптичних ліній та організацією каналів супутникового зв'язку.

4. впровадження сучасних програмних засобів;

5. створення на всій мережі залізниць сучасної системи збору і обробки первинної інформації.

Всі системи комплексного управління перевезеннями можуть реалізувати свої функції тільки за умови суворого контролю за станом і переміщенням вагонів на мережі залізниць Для цього необхідна достовірна вагонна модель, яка функціонує в режимі реального часу. Така модель створена. На основі цієї моделі створена автоматизована система номерного обліку, контролю дислокації, аналізу використання та регулювання вагонним парком - ДІСПАРК.

У системі ДІСПАРК все стану вагона (навантаження, вивантаження, здача в ремонт, запас і пр.) фіксуються в пам'яті ЕОМ по кожному номеру вагону. Інформація про вагоні зі станції, вагонного депо, під'їзного шляху надходить безпосередньо в ІОЦ, минаючи відділення та управління залізниці. Передача відомостей про проходження вагона і його стан відбувається без ручного втручання. ДІСПАРК відкритий для діалогу будь-якому працівнику, який має доступ до системи. Завдяки єдиної динамічної вагонними моделі відпадає потреба в дублюванні даних.

У систему ДІСПАРК введена картотека всього парку вагонів з даними технічного паспорта на кожний вагон по 38 показникам. Слідкування за кожним вагоном здійснюється в режимі реального часу, а не на 18 ч. У системі ДІСПАРК забезпечується автоматизоване складання багатьох документів у сфері перевізного процесу, в тому числі натурного листа поїзда, звітних та облікових форм ДО-1, ДО-2, ЦО- 1, ГО-2, ЦО-3, ГО-4, ГО-6 та інших.

Створена і знаходиться в експлуатації автоматизована система контролю за використанням та пересуванням контейнерів - Дискон. Ця система забезпечує:

1. Слідкування за дислокацією контейнерів на мережі залізниць з видачею користувачам інформації про місце знаходження контейнерів (в поїзді, на станції, на іноземних залізницях).

2. Облік наявності контейнерів на станціях, відділеннях, дорогах, по мережі в цілому.

3. Добову звітність про роботу з контейнерним парком.

В оперативному управлінні перевізним процесом на дільницях і напрямках, в роботі дорожніх диспетчерських центрів застосовується автоматизована система ведення та аналізу графіка виконаного руху ГІД «Урал-ВНИИЖТ». Система забезпечує отримання комп'ютерних графіків руху поїздів: нормативного, планового, прогнозного, варіантного, виконаного.

Ведеться розробка та поетапне впровадження нової автоматизованої системи поточного планування експлуатаційної роботи на залізницях (АСТП) - «Полігон». У цій системі надходження вихідної інформації відбувається в значній мірі в автоматичному режимі, а введення даних з АРМ зведений до мінімуму. АСТП «Полігон» повинна увійти складовою частиною в єдину вертикально-інтегровану систему оперативного планування експлуатаційної роботи залізниць транспорту ДІСПЛАН (діалогова інформаційно-управляюча система оперативного планування поїзної і вантажної роботи). Вона покликана для вирішення широкого кола управлінських завдань від прогнозування роботи мережі залізниць на кілька діб до поточного регулювання руху поїздів поїзним диспетчером і роботи станції маневровим диспетчером.

Для підвищення ефективності управління пасажирськими перевезеннями розвивається мережа електронних систем «Експрес». За допомогою системи «Експрес-2» поряд з урахуванням, розподілу та резервування місць у пасажирських поїздах вирішується широке коло управлінських і прикладних задач. Налагоджується централізоване управління перевезеннями з автоматизованих центрів, які взаємодіють між собою через обчислювальну мережу.

Разом з тим можливості ЕОМ, використовуваних в «Експрес-2», не дозволяють в повній мірі охопити всі технологічні процеси управління пасажирським господарством. Планується перехід до нової системи «Експрес-3», що використовує більш потужні ЕОМ. Вона дозволить збільшити період резервування місць у пасажирських поїздах до 63 діб. Оперативно будуть видаватися відомості про посадку і висадку пасажирів по ходу проходження поїзда. З'являється можливість продажу квитків з номерами місць по ходу проходження поїзда. Буде реалізована гнучка тарифікація квитків залежно від термінів продажу, від характеристик вагона і місця (верхнє, нижнє, бічний). Забезпечується автоматична передача інформації про продані і повернення проїзних документах на дорогу - відправника поїзда і на дорогу - власника складу. Буде здійснюватися більш гнучке і точний розподіл витрат між підрозділами залізниці транспорту.

Система «Експрес-3» на відміну від системи «Експрес-2» дозволяє не тільки в режимі реального часу обслуговувати пасажирів, а й керувати пасажирськими перевезеннями. «Експрес-3» включає 9 підсистем:

Планування і управління пасажирськими перевезеннями;

Продажу та обліку проїзних документів;

Комплексного довідково-інформаційного обслуговування пасажирів;

Управління багажної работой;

Управління парком пасажирських вагонів;

Фінансового та статистичного обліку пасажирських перевезень;

Сервісного обслуговування пасажирів;

Розклади (облік в реальному часі проходження всіх поїздів, фіксація запізнень);

Взаємодії з іншими АСУ.

«Експрес-3» може обслуговувати до 10000 поїздів. Система окупається за 4,3 року. Економічний ефект від впровадження 1,4 млрд. руб. на рік. До 2004 р. передбачена заміна всіх «Експрес-2» на «Експрес-3».

Здійснюється розробка і впровадження інформаційно-керуючих систем і в інші ланки управління перевізним процесом. У їх числі можуть бути названі система управління експлуатацією поїзних локомотивів і локомотивних бригад (дислокації), система автоматизованого ведення графіка виконаної роботи станції (ГІР). Ведуться роботи, спрямовані на зміни електронного документообігу включаючи безпаперову технологію оформлення перевізних документів.

5. Перехід на нову технологію перевізного процесу

5.1 Основні передумови переходу на нову технологію перевізного процесу

У ринкових умовах відбулося різке ускладнення функцій управління перевізним процесом. Якщо раніше основне завдання залізниць формулювалася як «перевезення», то тепер це «транспортне обслуговування». В економічних категоріях це означає, що так звані «стикові втрати», що виникають при взаємодії транспорту і виробництва відносяться на різні галузі. Ці втрати обумовлені тим, що в умовах нерівномірного надходження вантажів упродовж тижнів і місяців підприємства змушені були створювати резерви переробної спроможності вантажних фронтів, складів, утримувати додаткові пункти, вагони, локомотиви, персонал. У випадках несвоєчасного підведення вантажів і порожняка простоювало обладнання. Поява операторських компаній призводить до збільшення ступеня нерівномірності переміщення вагонопотоків, що мають наслідком зростання простоїв вагонів на станціях навантаження і станціях згущеного підходу вантажів до споживачів.

За старих часів, коли основним завданням залізниць були «перевезення», стикові втрати ставилися на виробництво. Тепер, коли завдання змінилася на «транспортне обслуговування», ці втрати відносяться на залізниці.

З переходом до ринкової економіки зникла жорстка прив'язка обсягу висунутого відправником до перевезення вантажу до місячного періоду. Можливість вибору клієнтом альтернативного виду транспорту та нерівномірне подобове пред'явлення вантажу до перевезення зажадали від залізних доріг переходу до безперервного прийому заявок на перевезення та подавання та забирання вагонів під навантаження у повній відповідності з укладеними договорами.

У сучасних умовах вантажовідправнику повинна бути надана можливість замовлення швидкості доставки і маршруту пропуску вагона з вантажем.

Зросла фінансова відповідальність залізниць за порушення термінів доставки вантажів. Тому недостатньо як критерій оптимізації вагонопотоків використовувати вагоно-годину. Потрібні нові критерії, сукупно враховують доходи і витрати залізниць від кожного перевезення. Необхідно мати маркетинговий адаптивний план формування, містить постійні призначення поїздів, незмінні протягом року, сезонну частина призначень (на термін більше 10-15 днів) і варіантні призначення, що формуються під конкретні разові відправки.

Інформацію про потреби вантажовідправників можна отримувати від маркетингових підрозділів залізниць через системи фірмового транспортного обслуговування (ФТО). Реально ситуацію, що складається з ходом реалізації перевезення можна контролювати через систему ДІСПАРК і дорожні диспетчерські центри управління. Нові інформаційні можливості завдяки розробці і впровадженню інформаційно-керуючих систем дозволять перейти на оптимізаційне управління перевізним процесом з управління дороги за напрямками, виходячи з критерію отримання максимального прибутку від основної діяльності.

5.2 Сутність нової технології управління перевізним процесом

У 2001 р. була прийнята «Комплексна програма оптимізації експлуатаційної роботи мережі на період до 2010 року». Вона є частиною загальної програми структурної реформи на залізничному транспорті. Комплексна програма базується на інформаційних технологіях, які стали бізнесобразующім чинником. Основою ефективного управління перевізним процесом стало створення єдиного інформаційного простору.

Щоб виключити не обумовлені технологією перевізного процесу затримки в русі поїздів на стикових станціях між дорогами і відділеннями, прискорити розвезення місцевого вантажу в районах погашення вагонопотоків і переробку вагонів в районах зародження вагонопотоків визнано доцільним в перспективі створити спеціальні структури, що не входять до штату доріг та відділень. Ці структури названі центрами управління перевезеннями.

Передбачається трирівнева вертикаль управління:

Центр управління перевезеннями МПС (ЦУП);

Центри управління перевезеннями регіонів (ЦУПРО);

Опорні центри управління (Оцу).

Управління процесом перевезень будується за принципом наскрізних інформаційно-керуючих технологій, спрямованих від ЦУП МПС через ЦУПРО і Оцу безпосередньо до робочих місць лінійних районів або пристроїв ж.д. автоматики, виконують ті чи інші операції перевізного процесу.

Комплекси наскрізних інформаційно-керуючих та аналітичних технологій повинні забезпечувати єдність управління перевізним процесом згори до низу при дотриманні умов замовлення на перевезення та мінімальних експлуатаційних витратах на їх виконання.

Головний центр управління перевезеннями (ЦУП МПС) інформаційно і технологічно буде пов'язаний з регіональними центрами диспетчерського управління перевезеннями з усіма галузевими підприємствами, що беруть участь в перевізному процесі, і направляє їх роботу.

На ЦУП МПС покладається реалізація комп'ютерних технологій управління перевізним процесом в цілому, управління вагоно-і вантажопотоками від їх зародження до погашення у взаємозв'язку з ЦУПРО і Оцу в цілому в тому числі:

оперативне та поточне планування мережевих перевезень з економічною оцінкою варіантів рішень (планування поїзної і вантажної роботи, перевезень масових вантажів, раціонального використання тягових, вантажних і інших ресурсів галузі);

організація поїзної роботи, в тому числі узгодження роботи на кордонах регіонів, управління просуванням поездопотоков по стратегічно важливих напрямках і кільцевих маршрутів, управління контейнерними перевезеннями, процесом передачі поїздів, вагонів, контейнерів і вантажів на прикордонних станціях і міждержавних переходах, а також на пунктах обміну з іншими видами транспорту;

управління навантажувальними ресурсами в мережевому масштабі (вагонними і контейнерними парками) з метою своєчасного забезпечення ними пунктів масового навантаження, контроль за наявністю та роботою з вагонами, що належать іншим державам, за технічним станом парку вагонів і контейнерів;

управління тяговими ресурсами - локомотивними парками та бригадами на стиках між регіонами і ділянками звернення, які охоплюють два і більше регіонів мережі, передислокацією локомотивних ресурсів в інтересах забезпечення перевезень і підтримки цих ресурсів у працездатному стані.

У регіон управління входять залізні дороги або їх ділянки, об'єднані між собою технологічними, економічними і геополітичними зв'язками. Всього планується 7 регіонів управління:

1. Московський, включає Московську, Південно-Східну, Куйбишевську, Північну і Калінінградську дороги;

2. Північно-Західний включає Жовтневу, Північну і Горьківську дороги;

3. Південний включає Північно-Кавказьку та Приволзької дороги;

Уральський (Свердловська, Горьковская та Южно-Уральська дороги);

Західно-Сибірський (Західно-Сибірська, Южно-Уральська, Свердловська дороги);

Східно-Сибірський (Красноярська, Східно-Сибірська, Забайкальська дороги);

Далекосхідний (Забайкальська, Далекосхідна і Сахалінська дороги).

ЦУПРО повинен бути інформаційно і технологічно пов'язаний з ЦУП МПС, сусідніми регіональними та опорними центрами своїх лінійних районів, з усіма галузевими підприємствами, що забезпечують роботу інфраструктури залізниці транспорту в регіоні управління, великими відправниками та одержувачами вантажів. У ньому зосереджуються поїзні диспетчери всіх ділянок, що входять у регіон з максимально можливим їх укрупненням, в тому числі за рахунок комплексної автоматизації.

У ведення ЦУПРО входять:

організація руху пасажирських, приміських та вантажних поїздів за графіком;

виконання оперативних планових завдань диспетчерів ЦУП МПС за загальномережним вантажних перевезень;

організація вантажних перевезень за заявками ДЦФТО;

планування, надання та організація «вікон» для роботи технічних служб, розробка варіантних графіків та організація руху поїздів у період будівельно-монтажних і ремонтно-колійних робіт;

дотримання встановленого режиму роботи локомотивних бригад;

організація розвезення місцевого вантажу до опорних станцій;

виконання технічних нормативів роботи залізниці.

Опорний центр управління є низовим ланкою системи управління перевезеннями. Їх на мережі залізниць планується 175.Основное його призначення - керівництво місцевої роботою в обслуговуваному районі із забезпеченням встановлених нормативів часу на розвіз місцевих вагонів з опорної станції, порожніх під навантаження, збір на опорній станції занурених і вивантажених вагонів, а також на виконання власне вантажних операцій. В якості опорної можуть бути сортувальні або великі дільничні станції, якщо в районі переважає транзитний рух. В інших ситуаціях в якості опорної буде велика вантажна станція або припортова.

Диспетчерський апарат ОЦ забезпечує оперативне керівництво змінно-добової роботою входять в лінійний район станцій, які пов'язані між собою єдиною технологією поїзної і маневрової роботи із загальним парком маневрових і вивізних локомотивів. У частині пасажирських перевезень на нього покладається забезпечення відправлення пасажирських поїздів за розкладом, організація підготовки пасажирських поїздів в рейс. На ОЦ покладається підготовка та узгодження «вікон» для ремонтно-будівельних робіт та поточного утримання технічних засобів на всіх станціях лінійного району.

Дороги та відділення в цих умовах здійснюють адміністративно-господарське управління діяльністю структурних підрозділів, що входять до їх складу, взаємодія з суб'єктами Російської Федерації і органами місцевого самоврядування регіону, що обслуговується, забезпечують надійну роботу технічних засобів.

При переході до нової структури, заснованої на системі центрів управління перевезеннями, функції з безпосереднього управління і планування поїзної і вантажної роботи, що виконуються зараз дорожніми диспетчерськими центрами, перейдуть до ЦУПРО і частково до опорних центрам (місцева робота). У перехідний період, поки нова структура не буде повністю сформована і візьме на себе управління перевізним процесом у повному обсязі, існуючі структури дорожніх диспетчерських центрів продовжать свою діяльність.

Впровадження нової системи управління перевезеннями дозволить:

знизити втрати на стиках між дорогами;

вивільнити з експлуатації ~ 100 тис. вагонів, 1060 поїзних і маневрових локомотивів, ємності колійного розвитку станцій;

скоротити витрати на перевезення вантажів.

Впровадження перерахованого комплексу заходів дозволить вийти на нові технічні параметри мережі:

тягове плече роботи локомотивів 1000-2000 км (зараз 300 км);

плече роботи локомотивної бригади до 500 км (зараз 170 км);

довжина диспетчерського ділянки до 500 км;

довжина гарантійного плеча безвідмовної роботи вагонів 1000-1500 км (зараз 380 км).

Планується уніфікована довжина поїздів 71, 100, 140 умовних вагонів, а уніфікований вага поїзда 6000 т, 9000 т, 12000 т.