Технические науки/4.Транспорт

Мишкуров П.Н., Кашапов З.М.

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова

г. Магнитогорск, РФ

Развитие систем управления вагонопотоками

в железнодорожных транспортных узлах

Результаты анализа работы железнодорожного транспорта промышленных предприятий показывают, что в течение последних семи лет время нахождения железнодорожных вагонов на путях необщего пользования промышленных предприятий увеличилось в среднем на 20%. Также наблюдается усложнение структуры вагонопотоков в результате возникновения и развития компаний-операторов собственных вагонов (рис.1) и появления большого числа нерегулярных струй вагонопотоков малой мощности (рис. 2) [6]. Это приводит к возникновению потерь в среднем до 20-30 млн. рублей для предприятий со среднесуточным вагонооборотом 2 тыс. вагонов в результате перепростоя вагонов и нерационального использования транспортной инфраструктуры.

Рис. 1. Статистические характеристики числа вагонов по их собственнику, на примере металлургического комбината

Основная причина возникновения подобных явлений заключается в том, что принятая в настоящее время форма организации управления вагонопотоками недостаточно точно в оперативном режиме учитывает усложнение структуры вагонопотоков [3].

Рис. 2. Диаграмма Парето для струй вагонов заводского парка по отправлению с промышленной железнодорожной станции

Современным инструментом управления вагонопотоками являются методы динамической оптимизации. Процесс управления транспортом, в силу его взаимодействия с производством и усложненной структуры перевозок, требует конкретного подхода. Известный метод динамического программирования дает лишь общее направление решения оптимизационной задачи и обладает недостаточно точной оптимизацией с точки зрения конкретной задачи. В результате оптимизационная модель не способна реагировать на неопределённость ее параметров, вызванную динамикой характеристик вагонопотока и длительности технологических циклов. Более точным является метод «динамического согласования» производства, транспорта и потребления основаны на применении многоэтапного (многошагового) подхода при решении задачи оптимизации и представляют собой развитие содержательной постановки задачи линейного программирования в динамическую область, позволяют учитывать распределение объемов производства и потребления во времени, изменение запасов продукта в конечных и промежуточных пунктах [1,4,5]. Несовершенством методов динамического согласования является недостаточная точность решения задачи управления вагонопотоками на этапе оперативного планирования, если этапы оптимизации (расчетные периоды) имеют фиксированные границы (продолжительность). В случае возникновения на путях необщего пользования нерегулярных струй вагонопотоков, отличных от расчетных по мощности и времени обращения, использование фиксированных расчетных периодов приводит к ожиданию вагонопотоков следующего (текущего) периода (рис.3). Задержки в принятии управленческого решения по продвижению нерегулярных вагонопотоков являются причиной увеличения времени оборота вагонов на путях необщего пользования промышленных предприятий [6].

Рис. 3. Схема переноса вагонопотока на этап текущего планирования

Для повышения эффективности перевозочного процесса промышленного предприятия необходимо управлять вагонопотоками с момента их появления в железнодорожном транспортном узле до момента «вывода», учитывая возникновение нерегулярных струй вагонопотоков на этапе оперативного планирования перевозочного процесса. Необходимо усовершенствовать метод «динамического согласования» на основе учета изменения длительности расчетных периодов оптимизации.

Реализация усовершенствованной математической модели в рамках информационных систем на железнодорожном транспорте позволит руководителям перевозочного процесса корректировать маршруты движения вагонопотоков на путях необщего пользования промышленных предприятий или в железнодорожных транспортных узлах, что приведет к ускорению движения вагонопотоков в условиях нестабильных структуры и мощности грузопотоков, а также растущих требований к качеству перевозки грузов.

Литература:

1. АЛЕКСАНДРОВ А.Э. ЯКУШЕВ Н.В. Стохастическая постановка динамической транспортной задачи с задержками с учетом случайного разброса времени доставки и времени потребления / Управление большими системами. – Выпуск 12-13. -М.: ИПУ РАН, 2006. - С. 5–14.

2. БАГИНОВА В.В., РАХМАНГУЛОВ А.Н., МИШКУРОВ П.Н. Методика оценки организационной структуры оперативного управления вагонопотоками на путях необщего пользования / Транспорт: наука, техника, управление, 2012. №2. - С. 19-22.

3. БАГИНОВА В.В., РАХМАНГУЛОВ А.Н., ОСИНЦЕВ Н.А. Контроль вагонопотоков на пути необщего пользования // Мир транспорта. -2010. -Вып. 3 (31). - С. 108-113.

4. КОЗЛОВ П.А., МИЛОВИДОВ С.П. Метод динамического согласования производства и транспорта: Сб. тр. ИКТП. – Выпуск 105. - М.:, 1985. - С. 156-163.

5. КОЗЛОВ П.А., ОСОКИН О.В., ПЕРМИКИН В.Ю. Автоматизированное управление процессами в транспортном узле // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения, 2013. №2. - С. 118-122.

6. РАХМАНГУЛОВ А.Н., МИШКУРОВ П.Н. Проблемы использования методов динамического программирования при управлении вагонопотоками // Современные проблемы транспортного комплекса России: Межвуз. сб. науч. тр. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. №2. - С. 279-285.