Представлены результаты теоретического исследования возможностей снижения расхода энергоресурсов на тягу поездов в двухкритериальной постановке при соблюдении заданного времени хода по участку, состоящему из нескольких перегонов.

Індекс рубрикатора НБУВ: О284.03

Рубрики:

Управління вантажними залізничними перевезеннями

Шифр НБУВ: Ж15098 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто питання удосконалення технології перевезень вантажними вагонами операторських компаній на транспортному ринку. Вперше запропоновано систему критеріїв реалізації ресурсозберігаючої технології функціонування операторської компанії. На базі формалізації технології взаємодії залізниць та операторських компаній побудовано номограми залежності парку власних вагонів від обсягу перевезень вантажів, обігу та статичного навантаження. На підставі математичної моделі, побудованої на основі поширених мереж Петрі за нечіткими вхідними та вихідними даними, розроблено ресурсозберігаючу технологію перевезень у вагонах операторських компаній, яка на відміну від існуючої, враховує межі необхідних перевізних ресурсів, експлуатаційних витрат, наближення фактичних і нормативних термінів доставки вантажів. Удосконалено структуру корпоративної мережі автоматизованої системи керування вагонним парком, сумісних інформаційних технологій залізниць та операторських компаній, що забезпечують прийняття рішень щодо організації вагонопотоків з власних вагонів за нечіткими вхідними та вихідними даними.

Обгрунтовано вибір актуальних задач оптимізації оперативного управління експлуатацією локомотивів (ОУЕЛ). Досліджено дані показники реалізації технології підготовки локомотивів щодо роботи у вантажних поїздах з позицій статистичного підходу. Розроблено математичні моделі оптимізації процесу ОУЕЛ з урахуванням невизначеності динаміки технологічних процесів вантажних перевезень, відому модель "задачі про призначення" доповнено показником статистичного ризику втрат від несинхронності готовності локомотива та складу потяга. Запропоновано алгоритм оптимізації прив'язки готових поїздів до ниток графіка за критерієм мінімуму ризику простоїв. Розроблено й обгрунтовано метод ефективної інформаційної підтримки рішень оперативно-диспетчерського персоналу з оперативного та поточного планування експлуатації локомотивів. Одержані результати впроваджені у виробництво.

Висвітлено питання удосконалення процесу управління просуванням поїздопотоків на основі стабілізації обігу вантажного вагону шляхом формування комплексу моделей, що адекватно відтворюють технологію пропуску поїздопотоків на рівні залізничних підсистем. Розроблена технологія базується на автоматизованій процедурі надання пріортитів під час пропуску поїздопотоків по дільницях та інтегрована до АРМів оперативних працівників на структурі розподілених СППР. Комплекс моделей складаєься: з критерію стійкості, який дозволяє оцінити якість процесу стабілізації за період місячного планування; моделі прогнозування обігу за змінно-добовий період для місцевих, порожніх транзитних вагонів, яка грунтується на апараті нейронних мереж; моделі оперативного визначення категорій поїздів на підходах до розмежувальних пунктів; сформованої терм-множини типових станів поїзда (альтернатив) на основі використання лінгвістичних змінних з елементами, які мають наступні ознаки - вага поїзда, його довжина та категорія; формалізації процесу ідентифікації реальних поїзних ситуацій.

Исследованы размеры дополнительного вагонного парка, который потенциально могут получить железнодорожные транспортные системы стран СНГ для обеспечения собственной погрузки в рамках создания Единой системы управления парком грузовых вагонов. Выведена соответствующая формула. Приведен пример расчета для Укрзализныци.

Висвітлено питання підвищення рівня транспортного обслуговування вантажовласників за рахунок удосконалення управління транспортними вантажними комплексами (ТВК), розташованими в транспортних вузлах. Проаналізовано умови роботи станцій Дніпропетровського транспортного вузла, характеристики вантажо- та вагонопотоків, які переробляються на них, та параметри технічного оснащення. Для визначення умов роботи ТВК розроблено імітаційну модель визначення попиту на транспортні послуги та прогнозування обсягів збуту транспортної продукції. Розкрито цільову функцію процесу транспортного обслуговування в ТВК. Розроблено методи управління ТВК для стратегічного та тактичного рівнів, визначено функціональні залежності експлуатаційних витрат ТВК від кількості виробничих ресурсів.

Наведено результати дослідження інтенсивності вантажних поїздопотоків по основним сортувальним станціям України. Встановлено залежності між обсягами поїзної роботи сортувальних станцій та періодами тижня і доби. Одержані результати можна використовувати під час розробки модулю прогонозування в адаптивній системі оперативного керування роботою локомотивного парку.

Вирішено задачу про розподіл імовірності, різних станів функціонування вантажного залізничного вузла, за додаткової умови, що в початковий момент часу обслуговування вагонів не велося. З цією метою вантажний залізничний вузол розглянуто як марковський ланцюг, рішення задачі одержано у вигляді функцій залежності від часу.

Питання створення системи управління процесами доставки вантажу на залізничному транспорті розглядаються в численних працях науковцями з різних позицій та міркувань, однак інструментів з реалізації управління для використання на практиці не створено. Під час управління доставкою вантажу запропоновано використовувати графік доставки вантажу та моніторинг всього процесу перевезення, організація якого виконується на основі розробленої технології. Запропоновано нові принципи контролю за виконанням графіку доставки вантажу на підставі розробленої, узгодженої з клієнтом технології кожного окремого перевезення, відповідно до якої укладається договір на виконання робіт та здійснюється оплата послуг клієнтом. Під час функціонування автоматизованої системи управління передбачена взаємодія систем моніторингу та підтримки прийняття рішення.

Вперше досліджено проектні й реальні характеристики нової системи керування вантажними перевезеннями Українських залізниць АСК ВП УЗ-Е, показано її граничні можливості, надано рекомендації з використання кластерних і мультипроцесорних структур у системі.

Запропоновано теоретико-методологічний підхід до побудови ефективної структури управління вантажними вагонами компаній-операторів різних форм власності, впровадження якої надасть змогу суттєво знизити простої вагонів на технічних станціях, під вантажними операціями та в ремонті й тим самим покращити якісні показники використання рухомого складу за умов реформування залізничного транспорту України. Розроблено удосконалений механізм управління вантажними перевезеннями, який відрізняється від існуючого пристосуванням його до умов реформованої галузі та організацію управлінських компаній, які разом із Українським транспортно-логістичним центром централізують управління всіма вантажними вагонами вітчизняних та закордонних компаній-операторів. Запропоновано для управління вантажними перевезеннями у вагонах компаній-операторів різної форми власності організувати кілька управлінських компаній, які б мали право розпоряджатися універсальними вагонами інших вітчизняних компаній-операторів, що знаходяться у них на правах оренди, та самостійно направляти їх у поточні та планові види ремонту; організовувати перевезення вантажів у спеціальних вагонах вітчизняних і закордонних компаній-операторів за визначеними нитками графіка за договірних умов, залежно від виду та змісту договору; на основі додаткових договорів та за окрему плату виконувати поточні та планові види ремонту вантажних вагонів; розробляти організаційну структуру управлінської компанії, яка включає одночасно два напрямки діяльності (комерційний та ремонтний), що надасть змогу скоротити термін перебування рухомого складу на технічних станціях, під навантаженням та в неробочому парку, оскільки значною частиною технологічного циклу процесу перевезення буде управляти ця компанія. Запропоновано нову технологію управління вантажними перевезеннями вітчизняних і закордонних компаній-операторів за допомогою управлінських компаній та Українського транспортно-логістичного центру з розподілом перевезень залежно від виду рухомого складу, власника вагонів або залізничної адміністрації, організації перевезень. Розроблено методику побудови організаційної структури управлінської компанії, яка охоплює одночасно 2 види діяльності: комерційну та ремонт вагонів різної форми власності.

Для України як постсоціалістичної держави виникає об'єктивна необхідність проведення реформування на залізничному транспорті. Мета роботи - виявлення проблем у процесі вантажних перевезень і розробка шляхів їх подолання, формування принципів підвищення економічної ефективності використання вантажних вагонів за рахунок вдосконалення механізму управління вантажними перевезеннями за умов реформування з використанням методів стратегічного планування, системного підходу для досліджень щодо вдосконалення механізму управління вантажними перевезеннями, а також організаційно-розпорядчий метод для побудови структури управління. Досліджено проблеми, що виникають у процесі перевезення вантажів, та заходи, які надають змогу підвищити ефективність цих перевезень. Розроблено вдосконалений механізм управління вантажними перевезеннями для його застосування за умов реформування залізничного транспорту, який грунтується на централізації управління. Викладено принципи вдосконалення механізму управління вантажними перевезеннями, які засновані на об'єднанні комерційної та вагоноремонтної діяльності господарств. Все це надасть змогу значно зменшити оборот вагона шляхом зниження тривалості простоїв на залізничному транспорті, підвищити швидкість доставки вантажу та знизити транспортну складову в ціні доставленої продукції. Запропоновані заходи надасть змогу підвищити ефективність використання рухомого складу залізниць та збільшити обсяги вантажообігу, сприятимуть розвитку зв'язків України із сусідніми країнами.

Сформовано математичну модель визначення кількості транзитних та дільничних поїздів, які підлягають відправленню з технічної станції, як основу удосконалення системи оперативного планування у ході вирішення задачі поїздоутворення за умов нечіткої вихідної інформації.

Разработаны процедуры стратегического управления грузовыми комплексами (ГК) с учетом наиболее значимых факторов и их стохастической природы, которая позволит выполнить усовершенствование технического оснащения транспортных грузовых комплексов (ТГК). Решение задачи стратегического управления базируется на решении комплекса вопросов по определению оптимального количества маневровых локомотивов, оптимальной перерабатывающей способности погрузочно-разгрузочных фронтов и рациональной вместимости складских помещений. Задачи решаются на базе предложенного критерия оптимальности - удельной прибыли комплекса на единицу стоимости основных фондов ГК. Перечисленные задачи решаются с помощью имитационного моделирования работы ТГК. Использование разработанной процедуры позволяет выполнить усовершенствование технического оснащения грузовых станций и комплексов. Впервые разработана процедура стратегического управления развитием, которая позволяет учесть вероятностную природу спроса на услуги ТГК и технологических процессов обслуживания клиентуры на станциях комплекса. Использование в качестве основного инструмента имитационных моделей функционирования ГК позволяет выполнить оценку эффективности капитальных вложений, уровня эксплуатационных расходов, а также качества удовлетворения потребностей потенциальных клиентов в перевозках еще на стадии проектирования ТГК.

Разработаны или усовершенствованы модели анализа и планирования многопродуктовых потоков в транспортных сетях в условиях конкуренции перевозчиков на основе применения переменных тарифов, а также при учете дополнительных требований, связанных с заданными наборами индивидуальных свойств носителей потоков или же "продуктов". Цель работы - вопросы влияния на планирование неоднородных транспортных потоков зависимостей удельных характеристик эффективности перевозок от величин потоков в сети, заданной различным образом, а также многокритериальный анализ компромисса нескольких перевозчиков, обслуживающих систем. Исследования проведены на основе математического моделирования многопродуктовых потоков с индивидуальными свойствами, а также применения методов линейного и нелинейного программирования. Для многокритериального планирования конкурирующих потоков строится область эффективных по Парето решений, рассчитанных с учетом применения переменных тарифов. Усовершенствованы многопродуктовые модели планирования транспортных потоков в условиях конкуренции перевозчиков на основе применения переменных тарифов. Получили развитие модели оптимального планирования неоднородных транспортных потоков путем учета зависимости тарифа от величин потоков в сети, наличия индивидуальных свойств носителей потоков, а также многокритериального анализа компромисса между несколькими обслуживающими системами. Результаты разработки обеспечивают возможность более полного учета условий планирования многопродуктовых транспортных потоков в условиях применения переменных тарифов и конкуренции перевозчиков.

Розглянуто удосконалення методики оперативного керування роботою парку вантажних локомотивів, що надасть можливість зменшити непродуктивні простої рухомого складу на технічних станціях та забезпечить своєчасне відправлення поїздів, а також ритмічність доставки вантажів. Вирішення поставленої задачі виконується з використанням методу декомпозиції та математичного апарату багатокритеріальної задачі про призначення. На першому етапі розроблення плану роботи локомотивного парку вирішується задача оптимального призначення локомотивних бригад на поїзні локомотиви як "задача про призначення", мінімізуючи витрати, пов'язані з непродуктивним простоєм бригад і локомотивів. На етапі призначення локомотивів з бригадами до составів враховується не тільки тривалість та вартість простою рухомого складу і бригад, але і пріоритет состава та обмеження щодо відповідності напрямку відправлення составів та плечей обороту бригад тощо. У зв'язку з цим, на другому етапі розв'язку задачі розроблення плану роботи локомотивного парку застосовується математичний апарат багатокритеріальної задачі про призначення. Окрім обмежень щодо періодичності виконання технічного обслуговування локомотивів і дотриманням норм праці та відпочинку локомотивних бригад, враховуються відповідність плечей обслуговування бригад напрямкам відправлення составів, а також відповідність сили тяги локомотива масі состава. При цьому, зменшується тривалість та вартість непродуктивних простоїв рухомого складу та бригад, а також враховується пріоритетність відправлення составів вантажних поїздів з технічних станцій. Удосконалено методику оперативного керування роботою локомотивного парку за рахунок використання багатокритеріальної задачі про призначення, а також вперше враховані такі критерії, як пріоритет составів, відповідність плечей обслуговування бригад напрямкам відправлення составів, а також відповідність сили тяги локомотива масі состава. Використання розробленого методу дозволяє скоротити тривалість непродуктивних простоїв рухомого складу та локомотивних бригад на 5 - 10 %, експлуатаційні витрати, пов'язані з простоєм составів, локомотивів та бригад - на 10 - 15 %.

Запропоновано шляхи підвищення ефективності експлуатаційної роботи залізничних напрямків за рахунок удосконалення оперативного керування парком вантажних локомотивів. Вперше завдання розроблення оперативного плану роботи локомотивного парку на залізничному напрямку формалізовано та вирішено як багатокритеріальне завдання про призначення, що дозволяє врахувати множину критеріїв ефективності та можливих обмежень при закріпленні локомотивних бригад за локомотивами та складами вантажних поїздів. Удосконалено методику прогнозування тривалості руху вантажних поїздів на залізничних напрямках на основі використання апарату штучних нейронних мереж, що дає можливість з достатньо високою точністю визначати моменти прибуття поїздів на технічні станції з урахуванням параметрів поїздів, а також дати та часу їх відправлення з сусідніх технічних станцій. Удосконалено імітаційну модель функціонування технічної станції за рахунок розроблення моделі локомотивного депо, що дає можливість одержувати прогнозні моменти готовності локомотивів і локомотивних бригад до відправлення з поїздами. Удосконалено також процедуру планування роботи локомотивних бригад за рахунок підвищення точності прогнозного плану відправлення поїздів, що дозволяє мінімізувати тривалість очікування бригадами відправлення з технічних станцій.

Дослідження спрямоване на удосконалення технології залізничних вантажних перевезень за умов функціонування конкурентних операторських компаній на основі формування автоматизованої технології управління парком вантажних вагонів різних форм власності. Запропоновано два варіанти оптимізаційних моделей, що формалізують технологічний процес управління парком вантажних вагонів операторських компаній та залізниці з цільовими функціями у вигляді сумарних експлуатаційних втрат і відповідною системою обмежень, які враховують технічні та технологічні умови процесу розподілу вагонів за маршрутами. Сформовано оптимізаційні моделі, яки адекватно відтворюють умови процесу перевезення, забезпечують скорочення транспортних витрат за умови задоволення вимог клієнтів і передбачають формування автоматизованої технології управління та розподілу парку вантажних вагонів різних форм власності. Враховуючи теорію обчислювальної складності, для знаходження оптимального плану розподілу вагонів за маршрутами обрано евристичний метод, заснований на математичному апараті генетичних алгоритмів. Набули подальшого розвитку методи прогнозування обсягів вагонопотоків на залізничній мережі, а також удосконалено комплекс завдань, що вирішуються на автоматизованих робочих місцях оперативного персоналу під час управління парком вантажних вагонів.

Досліджено питання удосконалення автоматизованих систем керування залізничного транспорту України шляхом створення спеціалізованого прикладного онтологічного забезпечення на основі моделі конструктивно-продукційного моделювання.