Основы управления перевозочным процессом

Конспект лекций
Основы управленияперевозочным процессом

1. Характеристика железнодорожной транспортной системы
1.1 Общая характеристика железнодорожного транспорта
Транспорт вслед за добывающей промышленностью,земледелием и обрабатывающей промышленностью является сферой материальногопроизводства. Продукция обычно не может быть произведена и потреблена, если онане прошла стадии транспортирования. В отличие от других отраслей промышленноститранспорт не производит новых продуктов. Продукцией транспорта является самоперемещение, перевозка пассажиров и грузов.
Железнодорожный транспорт наиболее приспособлен кмассовым перевозкам, функционирует независимо от времени года и атмосферныхусловий, что особенно важно для России с ее разными климатическими зонами.
По размерам грузооборота железнодорожный транспортзанимает первое место (80 % от общего объема), а по пассажирообороту на егодолю приходится 40%.
На железных дорогах сравнительно небольшая стоимостьперевозок и высокая скорость доставки грузов. В общей сумме расходовсравнительно высока доля расходов, мало зависящих от размеров движения (ремонтзданий, сооружений, пути, содержание административно-технического персонала).Она составляет около половины общих расходов по эксплуатации. Все этоопределяет высокую эффективность применения железных дорог при значительнойконцентрации грузовых перевозок.
Перевозка грузов по железной дороге на относительнобольшие расстояния экономически более выгодна, чем на малые, что объясняетсявысоким удельным весом расходов, не зависящих от дальности перевозок и удорожающихсебестоимость их на коротких расстояниях. Сюда относятся расходы на начальные иконечные операции, включая подачу вагонов к местам погрузки-выгрузки и уборкуих, производство грузовых операций и др.
После распада Советского Союза и создания СНГдеятельность железнодорожных администраций стран СНГ стал координироватьсозданный в 1991 г. Совет по железнодорожному транспорту, в работе которогоучаствует также страны Балтии.
Железнодорожная сеть стран Содружества работает поединому графику движения поездов, единому плану формирования их, единымправилам безопасности. Общим является также парк грузовых вагонов, хотя каждаястрана владеет соответствующей частью парка. Разработана и введена системавзаиморасчетов стран СНГ за использование вагонов, не являющихся ихсобственностью.
Магистральная сеть железных дорог соединена непрерывнойколеей с железнодорожными путями промышленных предприятий. На предприятиях сбольшим объемом прибытия и отправления грузов железнодорожные пути имеются нетолько у складов сырья и готовой продукции. Они имеют достаточно большоепутевое развитие, свои грузовые и даже сортировочные станции, средствамеханизации погрузочно-выгрузочных работ, вагоны, локомотивы и другиеустройства.
Почти половина протяженности магистральныхжелезнодорожных линий России (40 тыс. км) электрифицирована. Электрическойтягой выполняется 76% грузооборота. Электрифицированные линии в сравнении слиниями на тепловозной тяге имеют ряд преимуществ: выше скорость движенияпоездов, экономичность эксплуатации за счет экономии нефтяного топлива, болеевысокий уровень соответствия экологическим требованиям.
Автоблокировкой и диспетчерской централизациейоборудовано 63 тыс. км.
Существуют стандартные длины путей для приема иотправления поездов на станциях 850, 1050 и 1250 м. Актуальной являетсяпроблема удлинения приемо-отправочных путей на ряде магистральных направленийдо 1750-2500 м.
1.2 Комплекс технических средств железнодорожноготранспорта
К комплексу технических средств железнодорожноготранспорта относятся путевой комплекс, технические комплексы электрической итепловозной тяги, обслуживания и ремонта вагонов, автоматики, телемеханики исвязи, электроснабжения и др.
Путевой комплекс обеспечивает капитальный, средний итекущий ремонты железнодорожного пути. Он располагает машинами и механизмамидля подъемки и укладки железнодорожного пути, очистки балласта, сменыстрелочных переводов, очистки пути от снега.
Главные пути на перегонах и станциях укладывают изрельсов типа Р65 и Р75. Около 38 тыс. магистральных железнодорожных линий имеютбесстыковой путь. Бесстыковой путь позволяет снижать расходы на текущеесодержание и ремонт, дает экономию металла и увеличивает срок службы.
Для поддержания пути в работоспособном состоянии иобеспечения расчетных скоростей движения поездов в графике движения планируют«окна» для выполнения ремонтно-профилактических работ.
Локомотивный комплекс предназначен для техническогообеспечения эксплуатации электровозов и тепловозов, выполнения различных видовремонта, экипировки и подготовки локомотивов в рейс. Для этого имеются основныеи оборотные депо, пункты технического обслуживания (ПТО), экипировкилокомотивов, пункты смены локомотивных бригад, дома отдыха. Локомотивныйкомплекс включает также парк электровозов и тепловозов грузовых, пассажирских,маневровых. Современные локомотивы приспособлены к работе в составе двух, трех,четырех секций с возможностью управления из кабины любой головной секцией однойлокомотивной бригадой. Это позволяет варьировать мощностью в зависимости отмассы поезда и водить поезда массой 10000 т и более. На маневрах, вывозной ипередаточной работе занято 48% локомотивов, в грузовом движении 32% и впассажирском движении 20%. Уровень износа локомотивов превысил 60%, поэтомуостро стоит вопрос об обновлении локомотивного парка.
Вагонный комплекс состоит из вагонных депо, в которыхвыполняется ремонт вагонов, пунктов подготовки вагонов под погрузку (включаяпромывочно-пропарочные станции), ПТО вагонов на станциях. Вагоны подразделяютсяпо видам собственности: принадлежащие государству, которые используютсяобезличенно на всей сети железных дорог, и находящиеся в частной собственности.Собственные вагоны приписаны к определенной станции и после выгрузки должнывозвращаться на станцию приписки по полным перевозочным документам. Проценттаких вагонов непрерывно увеличивается.
Парк грузовых вагонов по конструктивным параметрамподразделяется на крытые вагоны, полувагоны, цистерны, изотермические испециального назначения.
Вагоны специального назначения предназначены для грузов,требующих особых условий перевозки. Например, транспортерами перевозятгромоздкие и тяжелые машины и оборудование, их грузоподъемность бывает 130,180, 230 и 300 т. К специальным относятся также вагоны для перевозки скота,живой рыбы, битума, легковых автомобилей, вагоны для технических нужд железныхдорог: вагоны восстановительных и пожарных поездов, вагоны-мастерские и др.
Универсальные вагоны могут использоваться обезличенно илиспециализироваться для определенных грузов. Специализация вагонов повышаетстепень сохранности грузов, лучшую приспособленность для механизациипогрузочно-разгрузочных работ.
Вместе с тем специализация вагонов увеличивает порожнийпробег, увеличиваются затраты на приобретение дополнительного вагонного парка.
Уровень износа грузовых вагонов также как и локомотивовпревысил 50%, что увеличивает ремонтные затраты в 1,5-2,0 раза. Поэтому весьмаактуальной является задача поставки новых вагонов.
Для перевозки грузов в количествах менее вместимостивагона, используются контейнеры с массой брутто 3 и 5 т, а также большегрузныеконтейнеры 24 и 30,5 т, и грузоподъемностью соответственно 21,5 и 26 т.
1.3 Система управления железнодорожным транспортом Россиии основные направления ее реформы
Общая протяженность сети магистральных железных дорогРоссии составляет 86 тыс. км. Их работой управляет Министерство путей сообщения(МПС). В его составе для руководства отдельными отраслями железнодорожногохозяйства созданы оперативно-производственные и функциональные департаменты иотделы.
Железнодорожная сеть поделена на 17 дорог, а дорогисостоят из отделений (кроме Калининградской и Сахалинской дороги), которыеуправляют хозяйственной деятельностью линейных предприятий (станции, дистанциипути, сигнализации и связи и др.). Сложилась таким образом четырехуровневаясистема управления.
В МПС оказались объединенными функции государственного ихозяйственного управления. При прежней системе собственности это былоестественно. Однако, в условиях рыночной экономики сложившаяся структурауправления железнодорожным транспортом стала тормозом для его дальнейшегоразвития. Начали проявляться в частности следующие негативные факторы.
Моральный и физический износ подвижного состава, пути иустройств железных дорог стал резко опережать те поставки локомотивов и вагонови меры по усилению технических средств, которые государство могло предпринять.Привлечение же инвестиционных ресурсов других собственников невозможно безпреобразования железных дорог из государственных унитарных предприятий,каковыми они являлись, в хозяйственные общества.
На конкурентоспособность железных дорог по сравнению сдругими видами транспорта стало отражаться и так называемое перекрестноесубсидирование, т.е. покрытие убытков от пассажирских перевозок за счет доходовот грузовых перевозок. К настоящему времени уровень тарифов на пассажирскиеперевозки таков, что в дальнем сообщении они окупаются примерно на 50%, а впригородном лишь на 25%. Пока не будет ликвидировано указанное перекрестноесубсидирование перевозок, нельзя для железных дорог в полной мере использоватьрыночные механизмы и заложенные в них преимущества.
В этих условиях на государственном уровне была утвержденаструктурная реформа железнодорожного транспорта. Главный аспект реформы состоитв разделении функций государственного и хозяйственного управления.
За МПС (оно может быть объединено с министерствомтранспорта) сохранится лишь функция государственного управления. Она включаетследующие составляющие:
1 проведение государственной политики на железнодорожномтранспорте;
2. лицензирование, сертификация и стандартизация(Лицензия – разрешение на ведение какого-либо вида деятельности, наиспользование изобретения, производственных секретов, торговой марки и т.д.Сертификат – документ, удостоверяющий качество товара. Стандартизация – установлениеи применение норм, требований и правил с целью упорядочения деятельности вопределенной области);
3. формирование и надзор за соблюдениемнормативно-правовой базы;
4. руководство мобилизационной подготовкой и гражданскойобороной;
5. регулирование перевозок для государственных нужд,
6. обеспечение защиты государственной тайны.
Функции хозяйственного управления железнодорожнымтранспортом выделяются из МПС и передаются хозяйствующему субъекту со статусомюридического лица. Железные дороги войдут в него как обособленныеподразделения. Хозяйствующий субъект будет открытым акционерным обществом –государственной акционерной компанией «Российские железные дороги» (РЖД). Этоимеет ряд преимуществ. Главное из них – большая инвестиционнаяпривлекательность, более эффективный мотивационный механизм, большая оперативностьи гибкость при решении хозяйственных вопросов функционирования и развитияотрасли.
Другое важное требование – закрепление всех100% акций всобственности государства, запрет на переход акций к какому-либо иномусобственнику.
В последующие годы после создания акционерного общества«Российские железные дороги» намечено выделение из его состава дочернихакционерных обществ по видам деятельности: пригородные перевозки, дальниепассажирские перевозки, перевозка контейнеров, перевозка скоропортящихсягрузов, транзитные перевозки, ремонт подвижного состава и других. Выделениедочерних акционерных обществ, которые также будут акционерными государственнымикомпаниями, предусмотрено при соблюдении условий, что в результате выиграютпотребитель и государство, и не будут повышены транзитные издержки.
В проекте реформы заложено создание механизма бюджетногодотирования убытков от пассажирских перевозок в дальнем сообщении (этопрактикуется и в других странах), а также дотирования субъектами РФ убытков отпригородных перевозок.
Таким образом, реформа предусматривает сохранение единойгосударственной системы железных дорог РФ, централизации управленияперевозочным процессом и безопасностью движения в условиях разделения функцийгосударственного и хозяйственного регулирования.
В будущем, впрочем, вполне вероятно строительство нетолько подъездных путей, но и новых железнодорожных линий, не принадлежащихгосударству.
Структурная реформа железнодорожного транспорта предусматриваетразвитие конкуренции в сфере перевозок грузов и пассажиров. В частностисоздаются грузовые операторские компании, компании по контейнерным перевозкам.Операторские компании специализируются обычно для перевозок массовых однородныхгрузов.
Сейчас создано уже более 70 операторских компаний, и вближайшее время их число увеличится до 100. Они владеют 43 тыс. вагонов и 23тыс. вагонов арендуют. Для сравнения парк вагонов МПС насчитывает примерно 500тыс. вагонов. 70% парка цистерн уже находиться в распоряжении собственников. Всобственности РЖД должно остаться примерно 50% парка вагонов. В 2002 г. 14%общественной погрузки приходилось на вагоны, принадлежащиекомпаниям-перевозчикам.
В числе главных задач государственного регулирования входе реформы предусматриваются:
Обеспечение равноправного доступа к продукции и услугаммонопольного сектора;
Обеспечение справедливости тарифной политики,направленной на достижение баланса интересов экономики страны в целом,интересов потребителей услуг ж.д. транспорта и интересов хозяйствующихсубъектов ж.д. отрасли;
Эффективный контроль хода реформы, направленный наобеспечение динамизма и последовательности в реформировании, обеспечениенациональной безопасности и обороноспособности.
В рыночных условиях инвестиции на развитие техническихсредств планируются по следующим приоритетным направлениям:
Создание и внедрение высокоэффективных информационных иресурсосберегающих технологий (ДИСПАРК, ДИСКОН, «Пальма», «Экспресс-3» и др.);
Увеличение протяженности волоконно-оптической цифровойсети связи до 48 тыс. км;
Развитие информационной инфраструктуры, включающееувеличение мощности информационных центров, развитие сети передачи данных в этицентры и из центров, систем оперативно-технологической связи, ведомственной технологическойсети связи;
Удлинение станционных путей на ряде направлений;
Модернизация системы диспетчерской централизации (ДЦ) иувеличение протяженности оборудованных ДЦ линий, оборудование ж.д. линийсовременными системами автоблокировки (на электронной базе КЭБ, с тональнымирельсовыми цепями АБТЦ);
Модернизация контактной сети, реконструкция тяговыхподстанций и высоковольтных линий. Электрификация 8 тыс. км ж.д. линий;
Завершение реконструкции линии Москва-Санкт-Петербург подскоростное движение.

2. Основные понятия, определения и показатели работыжелезных дорог
2.1 Сущность транспортного процесса и эксплуатационнойработы
Эксплуатационная работа на железнодорожном транспортеохватывает все производственные операции перевозочного процесса, то естьпроцесса по перемещению пассажиров от станции посадки до станции высадки игрузов от складов отправителя до складов получателя. В число этих операцийвходят маневровые передвижения по подаче и уборке вагонов, расформированию иформированию поездов, передвижению поездов по станциям, участкам инаправлениям, операции с сопутствующими документами, а также с обработкой ипередачей требуемой информации. Эксплуатационная работа включает координацию ирегулирование действий всех технических служб, обеспечивающих перевозочныйпроцесс (локомотивной, вагонной, пути, сигнализации и связи,погрузочно-разгрузочных работ).
Основными параметрами перевозочного процесса являютсятранспортное время и транспортное расстояние.
Транспортное время – это время перемещения груза отстанции отправления до станции назначения. Чем меньше транспортное время, темвыше вероятность того, что первоначальные свойства груза при прочих равныхусловиях сохранились или изменились незначительно. Срочные грузы должныперевозиться специальными ускоренными поездами с гарантированной доставкой копределенному, установленному взаимным договором сроку. В среднем срок доставкигрузов железнодорожным транспортом составляет 4,8 суток, а средняя скорость 205км/сут.
Транспортное расстояние – это расстояние от станцииотправления груза до станции его назначения. Оно может быть тарифным(кратчайшим) и фактическим, которое соответствует расстоянию действительногомаршрута следования груза.
Расчетным периодом времени для транспортного процесса нажелезных дорогах являются сутки – 24 ч. Для каждых суток определяются итоговыеданные о ходе перевозочного процесса и намечаются плановые нормативы дляпредстоящих суток. Это сопряжено со сбором большого количества данных(погруженные и выгруженные вагоны, принятые и отправленные поезда, сведения опоездных локомотивах и локомотивных бригадах и т.д.). Плановые нормативы напредстоящие сутки доводятся до сведения причастных работников. Поэтому суткиисчисляются не от 0 ч. до 24 ч., а от 18 до 18 ч. Время на 18 ч. называютотчетным часом.
2.2 Понятия о пропускной и провозной способности железнодорожныхлиний
Пропускная способность железнодорожной линии – этомаксимальное число поездов (пар поездов), которое может быть пропущено по линииза единицу времени (обычно за сутки, может быть также за час). Величинапропускной способности зависит от числа главных путей на линии, средствсигнализации и связи, рода тяги, типа графика движения. Пропускная способностьрассчитывается также для крупных станций, депо, устройств электроснабжения идругих элементов транспортной системы. Естественно, пропускная способностьдолжна быть выше фактических размеров движения для беспрепятственного пропускапоездов в условиях колебания их количества и в случаях возникающих отказовтехнических средств. Иными словами, ж.д. линии должны иметь резерв пропускнойспособности, равный разности между пропускной способностью и фактическимиразмерами движения.
Провозная способность ж.д. линии – это количество груза,которое может быть пропущено по линии в каждом направлении за год (в млн. т.нетто). Она зависит от доли наличной пропускной способности для грузовогодвижения и от средней массы поезда.
Как пропускная способность, так и провозная способностьлинии должна иметь резерв. Резервы могут быть разных видов. Это идополнительное количество технических средств (локомотивы, вагоны,железнодорожные пути на станциях). Это и временное резервирование, т.е.возможность использования избыточного времени. Для ж.д. линий оно представляетвремя суток, не занятое пропуском поездов. Оно может выражаться в видерезервных ниток графика движения.
2.3 Основные объекты управления в эксплуатационной работе
Сеть железных дорог делится на железнодорожные участкидлиной в большинстве случаев от 70 до 100 км. Границами железнодорожныхучастков являются технические станции, к которым относятся сортировочные иучастковые. Сортировочные станции предназначены главным образом для массовогорасформирования грузовых поездов и формирования из них других грузовых поездов.Участковые станции предназначены, прежде всего, для технического обслуживаниятранзитных грузовых поездов, а также для формирования небольшого количествагрузовых поездов назначением обычно не далее соседних технических станций(участковые и сборные поезда).
Несколько смежных железнодорожных участков, в пределахкоторых поездное движение обслуживается, как правило, локомотивами одного депо,называется тяговым участком или участком обращения. Сейчас участки обращениядля тепловозов чаще бывают длиной 250-600 км, электровозов – 300-800 км, а впассажирском движении 1000-1200 км. На протяжении участка обращения локомотивот поезда не отцепляется, а локомотивные бригады меняются за время стоянки натехнической станции в течении 15-20 мин. (рис. ).
Участки обращения локомотивов бывают прямолинейными иразветвленными. В последнем случае эксплуатация локомотивов осуществляется наполигоне их обращения.
Участком обращения локомотивной бригады являетсярасстояние между двумя смежными станциями, одна из которых является местомжительства локомотивных бригад, а другая – пунктом их оборота. В пунктахоборота есть дома отдыха бригад, в которых локомотивные бригады отдыхают неменее 3 ч., если рабочее время поездки в обе стороны превышает установленнуюпродолжительность работы бригад.
/>
Рис. 1.
Участок (полигон) диспетчерского управления – это участоклинии или полигон, в пределах которого осуществляется управление движениемпоездов одним поездным диспетчером. Его длина зависит от размеров движенияпоездов и информационной загрузки диспетчера: от 50-100 км до 300 км и болеепри оборудовании диспетчерского места средствами автоматизации в диспетчерскихцентрах управления.
2.4 Система обеспечения безопасности движения
По железным дорогам передвигаются поезда, масса которыхможет достигать нескольких тысяч т, скорости движения часто превышают 60 км/ч,а у скоростных пассажирских поездов превышают 100 км/ч. Если учесть, чтоэнергия движущегося поезда равна (mv2)/2, тормозной путь для остановки поездаисчисляется сотнями метров. На многих ж.д. линиях высока интенсивность движенияпоездов. Все это свидетельствует о том, что проблема обеспечения безопасностидвижения на ж.д. транспорте является всегда актуальной.
Система обеспечения безопасности движения должна бытькомплексной, включающей 5 групп мер.
1. Технические меры. В качестве примеров могут бытьназваны устройства сигнализации и связи при движении поездов:полуавтоматическая и автоматическая блокировка, которые позволяют открыватьразрешающий сигнал на свободный перегон и не позволяют это сделать на занятый.Блокировочная зависимость между стрелками и сигналами, которая позволяетоткрыть сигнал только при правильном положении входящих в маршрут стрелок и недопускает перевода этих стрелок при открытом сигнале. Сооружение станционныхпутей на горизонтальной площадке. Устройство предохранительных и улавливающихтупиков. Использование упоров УТС ВНИИЖТ для закрепления вагонов. Радиосвязьмашиниста поездного локомотива с дежурным по станции и поездным диспетчером, аманеврового диспетчера станции с маневровым локомотивом. Примеров техническихрешений, направляемых на повышение уровня безопасности движения, может бытьназвано много из локомотивного, вагонного, путевого хозяйства.
2. Технологические меры. К ним в частности относятся.Работа на маневровой вытяжке только одного маневрового локомотива. Ликвидациянеподхода осей автосцепок при формировании поездов более 100 мм. Постановкавагонов прикрытия между вагонами с разрядными грузами и вагонами, загруженнымитрубами или круглым лесом, между вагонами с людьми и вагонами с разряднымигрузами, ядовитыми веществами, цистернами со сжиженным газом. Ограничениескоростей при маневрах, указанное в ПТЭ. Перевод стрелки на другой путь послеприбытия пассажирского поезда с остановкой на станции. Закрепление стоящихвагонов, и другие меры.
3. Организационные меры. К ним относится большой переченьмер организационного характера. В частности в управленческих структурах, в томчисле в МПС (ОАО РЖД), в управлениях дорог и в отделениях выделяетсяспециальный ревизорский аппарат по безопасности движения. Соблюдение регламентапереговоров по движению поездов, приема и сдачи дежурства. Месячные осмотрыстанционного хозяйства представителями руководства станции, дистанции пути,дистанции сигнализации и связи. Техническая учеба и сдача экзаменов по ПТЭ иинструкциям по движению поездов и сигнализации. Анализы безопасности движения идругие меры.
4. Социально-психологические меры. К ним относятся.Создание благоприятных условий труда для лиц, связанных с движением поездов(недопущение сверхурочных, улучшение жилищных условий, медицинскогообслуживания). С помощью медицинских комиссий, а также специальных методовтестирования выявление лиц, которым по состоянию здоровья или по ихпсихофизиологическим данным (например, неустойчивость внимания, невозможностьустоять от самопроизвольного засыпания) противопоказана работа, связанная с движениемпоездов. Использование административных методов поощрения за безаварийнуюработу или наказание за допущенные браки. Создание здоровогоморально-психологического климата на работе и в семье.
5. Экономические меры. Убытки от крушений и аварий относятсяна те предприятия, на территории которых это произошло. Эти убытки снижаютфонды материального поощрения предприятий. К экономическим мерам относятсятакже денежное премирование за безаварийную работу или лишение премирования задопущенные нарушения.
В целом обеспечение безопасности движения – этоуправляемый процесс, который требует кропотливой работы. Ни одна изперечисленных пяти групп мер не должна недооцениваться, все они должныприменяться постоянно в комплексе.
2.5 Понятие о плане формирования грузовых поездов
План формирования представляет собой документ, в которомдля каждой отдельно взятой станции установлено, в адрес каких станций онадолжна формировать грузовые поезда, и какие вагоны должны включаться в те илииные поезда. Таким образом, план формирования – это план организациивагонопотоков в поезда и одновременно план распределения работ междусортировочными, участковыми, грузовыми и другими станциями по формированию, расформированиюи пропуску поездов транзитом.
Учитывая большое число станций на сети железных дорог,вариантов распределения работы между ними по формированию и расформированиюпоездов может быть очень много. Расходы по перемещению вагонов в путиследования от станции погрузки до станции выгрузки будут минимальными, если из такихвагонов составить отдельный поезд, который следовал бы без переформирования.Однако, в этом случае на станции погрузки вагоны простаивали бы не только многочасов, но часто и много суток, пока вагонов не накопилось бы на целый поезд. Аэто резко увеличивает потребность в вагонах.
Простои на станциях погрузки и на попутных станциях будутминимальны, если в поезда включать все вагоны, следующие в одном направлении доследующей технической станции. Там все поезда пришлось бы расформировать исоставлять из них новые поезда направлением на ближайшую техническую станцию.Однако, в этом случае резко возрастают затраты в связи с маневрами порасформированию и формированию поездов, по перецепке поездных локомотивов отодних поездов к другим и затраты на сооружение и содержание сортировочныхустройств. При проследовании вагоном технической станции без переработкиэкономия достигается за счет сокращения затрат на маневры и другие техническиеоперации с вагоном, простоя вагонов и количества перецепок поездных локомотивовот одного состава к другому.
Учитывая большое число станций, для которыхразрабатывается план формирования поездов, различные размеры вагонопотоков,разные затраты на формирование и расформирование поездов, разработка планаформирования представляет собой решение многовариантной математической,технологической и экономической задачи. Из-за трудоемкости расчетов ихвыполняют на ЭВМ. Цель расчетов – нахождение оптимального или близкого к немуварианта, при котором достигается минимум денежных затрат.
План формирования разделяется на сетевой – для крупных(опорных) сортировочных станций сети, на которых в больших объмахперераспределяются вагонопотоки, и внутридорожный, который планируеторганизацию в поезда местных (внутридорожных) вагонопотоков.
При разработке сетевого плана формирования в отдельнорассматриваемую систему включают большие железнодорожные направления иполигоны, в которые входят крупные сортировочные, грузовые и другие типыстанций. Расчленение сети железных дорог на отдельные направления (декомпозициясистемы слишком большой размерности на меньшие системы) позволяет находить нетолько оптимальный план формирования поездов, но и решать другие крупные задачиуправления перевозочным процессом, например, разработка схемы прокладкипассажирских поездов дальнего следования, графика движения поездов. Планформирования устанавливает следующие виды поездов.
Отправительские маршруты – погруженные и сформированныегрузоотправителем поезда, проходящие без переработки не менее одной техническойстанции. Маршруты могут составляться также из вагонов, погруженных разнымигрузоотправителями одной или нескольких близлежащих станций. Такие маршрутыназывают ступенчатыми.
Сквозные поезда – формируемые на сортировочных, реже научастковых станциях и проходящие без переработки не менее одной техническойстанции.
Сборные поезда, состоящие из вагонов назначением напромежуточные станции прилегающего железнодорожного участка, причем вагоны вних подбирают группами по географическому расположению станций.
Вывозные поезда, доставляющие вагоны с узла на ближайшиестанции участка и в обратном направлении.
Передаточные поезда, доставляющие вагоны с одной станцииузла на другую.
2.6 График движения поездов
Различают понятия графика движения поездов в широком иузком смысле слова. В широком смысле – это план всего перевозочного процесса нажелезных дорогах, так как увязывает и координирует работу всех служб наобеспечение перемещения поездов: перевозок, локомотивного, вагонного хозяйства,пути, сигнализации и связи и других подразделений, связанных с движениемпоездов. В узком смысле – это графические изображения линий хода поездов набумаге.
График движения поездов разрабатывается на среднесуточныеразмеры движения месяца максимальных перевозок. Поэтому в остальные месяцы и внекоторые сутки месяца максимальных перевозок фактическое число поездов будетменьше графикового.
При построении графика движения поездов в качествеисходных берут полученные с помощью тяговых расчетов скорости движения поездоврасчетной массы и перегонные времена хода. Перегонные времена хода определяютдля условий безостановочного проследования раздельных пунктов, ограничивающихперегон. Если предусмотрена на них остановка, тогда к перегонным временам ходадобавляется время на разгон и замедление.
Грузовые поезда формируют обычно с ограничением по длинестанционных путей. Поэтому, если в составе поезда преобладают вагоны слегковесными грузами, или состав сформирован из порожних вагонов, для такихсоставов фактическая скорость движения будет выше, а перегонное время ходасоответственно меньше. Пассажирские поезда по сравнению с грузовыми такжеследуют с более высокими скоростями. На графиках движения их показывают краснымцветом.
/>
Рис. Фрагмент графика движения поездов
Ход поезда изображается на графике в виде движения точкив системе координат, где по оси абсцисс откладывается время суток />, а по оси ординатпройденное расстояние />. Таким образом, график движениявыражает зависимость />. След движения точки условнопринимают за прямую, соединяющую точки отправления и прибытия поезда на смежныхраздельных пунктах, исходя из того, что поезд следует по перегону с постояннойскоростью. Фактически эта скорость изменяется, особенно при замедлении поездаперед остановкой, разгоне после отправления, а также в зависимости отпродольного профиля линии.
График строится на стандартной сетке с масштабом времени4 мм = 10 мин и расстояние 2 мм = 1 км. На сетке каждый час разделенвертикальными линиями на шесть 10-минутных интервалов, при этом получасовыеделения показываются штриховой линией.
Нечетные поезда наносятся сверху вниз, а четные – снизувверх. В точках пересечения линий движения поездов с осями раздельных пунктов втупых углах ставится последняя цифра времени прибытия, отправления илипроследования поездов, указывающая число минут сверх целого десятка.
Для составления графика должны быть определены егоосновные элементы:
время хода поездов различных категорий по перегонам;
продолжительность стоянки поездов на станциях длявыполнения технических, грузовых и пассажирских операций;
станционные интервалы;
интервалы между поездами в пакете;
время нахождения локомотивов на станциях локомотивногодепо и пунктах оборота.
Станционными интервалами называются минимальныепромежутки времени, необходимые для выполнения операций на раздельных пунктахпо приему, отправлению и пропуску поездов. Основными станционными интерваламидля однопутных линий являются интервал неодновременного прибытия /> и интервал скрещения /> (рис.2), атакже интервалы попутного прибытия /> и попутного отправления />, которые должнысоблюдаться при обгоне поездов как на однопутных, так и на двухпутных линиях(рис.3). Интервал между поездами в пакете при автоблокировке устанавливаетсяисходя из разграничения поездов тремя блок-участками, чтобы второй поездследовал на зеленый огонь без снижения скорости. Значение этого интерваланаходится на уровне 8-6 мин.
График движения поездов составляют одновременно для всейсети железных дорог сроком на 1 год и вводят в действие обычно в конце весныили в начале лета. На зимний период его корректируют в связи с сезоннымиизменениями размеров перевозок.
В связи с колебаниями фактических размеров движения,отклонениями по времени хода отдельных поездов, отказами технических средств идругими причинами возникает необходимость диспетчерского управления ирегулирования движения поездов. Диспетчер участка ведет вручную или в случаеавтоматизации его рабочего места автоматически график исполненного движения, накотором показываются фактические данные о проследовании поездов. Графикисполненного движения является первичным документом учета и отчетности овыполненной работе.
2.7 Понятие об инвентарном и рабочем парке грузовыхвагонов и локомотивов
Рабочий парк грузовых вагонов – вагоны, принадлежащиеРоссийским железным дорогам и находящиеся во всех видах перевозочного процесса:в движении, на станциях, под погрузочно-выгрузочными операциями и т.д. Вагоны,находящиеся в ремонте в депо, в запасе (резерве), в аренде, в хозяйственнойработе, образуют нерабочий парк грузовых вагонов. Вагоны рабочего и нерабочегопарков образуют инвентарный парк вагонов.
Парк пассажирских вагонов также включает рабочий инерабочие парки. Рабочий парк локомотивов – локомотивы в грузовом ипассажирском движении, занятые на маневровой и хозяйственной работе, в процессеэкипировки, в ожидании работы. Нерабочий парк локомотивов составляют локомотивыво всех видах ремонта, в техническом обслуживании, а также локомотивы,находящиеся в запасе и аренде.
Локомотивы рабочего и нерабочего парка закрепляются законкретными депо и составляют инвентарный парк депо.
2.8 Показатели объема работы железных дорог
Показатели объема работы определяются для сети железныхдорог в целом, ее подразделений – железных дорог и отделений, дляжелезнодорожных станций, депо, дистанций пути, сигнализации и связи и т.д.Наиболее общим показателем объема грузовой работы являются погруженные иперевезенные тонны груза за сутки, месяц, год. В число перевезенных грузоввключаются также грузы, принятые с иностранных железных дорог и других видовтранспорта.
Объем перевезенных пассажиров определяется ихколичеством.
Учитывая разные расстояния перевозки, будет разный объемперевозочной работы, который называется соответственно грузооборотом и пассажирооборотом.
Грузооборот измеряется в тонно-километрах.
/>
Пассажирооборот измеряется в пассажиро-километрах.
/>
Если известна средняя дальность перевозки 1 т груза посети железных дорог /> и средняя дальность поездкиодного пассажира />, то грузооборот и пассажирооборотбудут соответственно равны
/>,
/>.
Пользуются также понятием – приведенный грузооборот,который определяют суммированием грузооборота и пассажирооборота.
Для оценки уровня загрузки сети объемом транспортнойработы используют показатель грузонапряженность железных дорог
/> ткм/км,
где Lэ – эксплуатационная длина железнодорожной линии,км.
Кроме рассмотренных показателей объема работы установленытакие показатели, как работа сети, работа дороги и работа отделения, причемкаждый из них не связан непосредственно с механической работой, какгрузооборот.
Работа сети U
/> или />,
где /> – суточное количество погруженныхвагонов вместе с вагонами, поступившими с иностранных дорог;
/>– суточное количество выгруженныхвагонов и переданных на иностранные дороги.
Работа дороги (отделения)
/>
или
/>,
где />– суточное количество принятыхгруженых вагонов;
/>– суточное количество сданныхгруженых вагонов.
2.9 Показатели использования грузовых вагонов
Рассчитываются различные показатели использованиягрузовых вагонов, повышение которых (а для других снижение) имеет большоезначение для экономически эффективной работы. Такие показатели в отличие отколичественных называются качественными. К ним относятся следующие.
Статическая нагрузка – фактическое количество груза,погруженного в вагон. Обычно рассчитывают среднюю статическую нагрузкуотдельных типов вагонов и всех погруженных вагонов на станции, отделении,дороге, сети
/> т/вагон,
где /> – суммарная масса погруженныхгрузов, т;
U – число использованных вагонов для погрузки этихгрузов.
Рассматривают также среднюю динамическую нагрузку вагоновс учетом их суточного пробега. Различают среднюю динамическую нагрузкугруженных вагонов
/> т/ваг,
где ånSгр– суточный пробег груженных вагонов (сумма произведений числа вагонов нарасстояние их следования), вагоно-км.
Динамическую нагрузку вагонов рабочего парка определяют сучетом пробега порожних вагонов
/>,
где />– суточный пробег порожнихвагонов.
Отношение /> называют коэффициентом порожнегопробега. Тогда
/> .
Коэффициент порожнего пробега снижает динамическуюнагрузку вагонов рабочего парка. Для его сокращения должна практиковатьсязагрузка порожних вагонов в попутном направлении их следования.
Производительность вагона – количество ткм нетто, котороеприходится в среднем на вагон рабочего парка в сутки.
/> ткм нетто/вагон,
где /> — рабочий парк вагонов (сети,дороги, отделения).
Среднесуточный пробег одного вагона может быть определениз выражения
/>, км отсюда />.
Для увеличения производительности вагонов необходимосокращать их простои, увеличивать скорости движения поездов, улучшать использованиегрузоподъемности вагонов.
Качество использования грузовых вагонов во времениоценивается таким показателем как оборот вагона. Оборот вагона представляетвремя от момента начала погрузки вагона до начала следующей погрузки того жевагона.
/>
Рис.
На схеме П1 и П2 – станции соответственно первой иследующей погрузки, В – станция выгрузки вагона, Т1, Т2, Т3 и т.д. –технические станции (сортировочные и участковые).
Расстояние, проходимое вагоном за время оборота,называется рейсом вагона. Рейс вагона складывается из груженного рейса />и порожнегорейса />.Если вагон после выгрузки будет подан под погрузку на той же станции, то />.
Для определения оборота вагона точку начала отсчетавремени можно выбрать по разным схемам: «конец погрузки – конец следующейпогрузки», «начало выгрузки – начало следующей выгрузки», «момент прибытия настанцию погрузки – момент прибытия на станцию следующей погрузки» и т.д.
Время оборота вагона можно представить в виде суммы трехслагаемых
/>,
где /> – время нахождения вагона нажелезнодорожных участках в поездах;
/> – время нахождения вагона натехнических станциях;
/> – время нахождения вагона настанциях погрузки и выгрузки.
Для определения />необходимо знать скорости движенияпоездов по участкам.
Различают несколько видов скоростей. В общем видескорость движения поездов, км/ч:
/>.
Средняя ходовая скорость на железнодорожной линии, км/ч,представляет собой скорость, определенную только с учетом «чистого» временихода поезда по железнодорожным участкам (без учета времени на разгон изамедление):
/>,
где />– длина железнодорожной линии, км;
/>– время хода поезда по линии (безразгонов, замедлений и стоянок), ч.
Средняя техническая скорость – скорость движения поезда сучетом времени хода, времени на разгоны и замедления, но без учета временистоянок, км/ч.
/>,

где />– сумма времени на разгоны изамедления.
Средняя участковая скорость – скорость движения поезда пожелезнодорожному участку, учитывает время хода, время разгона и замедления ивремя стоянок на промежуточных станциях участков
/>,
где />– среднее время стоянок напромежуточных станциях.
Маршрутная скорость – средняя скорость поезда на всемпути следования от станции его формирования, до станции расформирования с учетомстоянок на участковых и сортировочных станциях
/> км/ч.
Определим теперь время нахождения вагона за время оборотана железнодорожных участках в поездах
/> ч,
где
/>.
Если известна не участковая, а техническая скорость,тогда
/>
Время нахождения вагона на технических станциях за времяоборота
Ттех = Ктех tтех,
где />– средний простой вагона на однойтехнической станции, ч;
/>– среднее число техническихстанций, которые проходит вагон за время оборота.
/>,
/>– среднее расстояние междутехническими станциями (вагонное плечо), км.
Время нахождения вагона на станциях погрузки и выгрузки
/>,
где />– среднее время простоя вагона настанции в расчете на одну грузовую операцию. Оно включает не только время напогрузку или выгрузку, но и на другие операции технологического процесса(технические, коммерческие, маневровые) и их ожидание.
Так как оборот вагона определяется не только для сети вцелом, но и для дорог и отделений, по которым проходят вагоны, погруженные иливыгруженные на других подразделениях, то для них количество грузовых операций,в расчете на один оборот вагона будет не 2, а меньше. Это количество грузовыхопераций называется коэффициентом местной работы
/>,
где
/>
– работа подразделения.
Тогда
/>.
Оборот вагона определяется обычно в сутках
/>.
Практически на дорогах и отделениях оборот вагона определяютчерез рабочий парк />и работу />.
/>.
Следовательно, чем меньше время оборота вагона, тембольше грузов можно перевезти в том же рабочем парке вагонов, или тем меньшенадо приобретать вагонов для перевозки одного и того же количества грузов.
2.10 Показатели использования локомотивов
Полный оборот локомотива – это время, затрачиваемоелокомотивом на обслуживание одной пары поездов на тяговом плече />. Оно включает:
1. время нахождения локомотива в движении на тяговомплече />вобоих направлениях, равное />, ч;
2. время нахождения на станциях смены бригад и участковыхстанциях />,
где />– количество таких стоянок натяговом плече в обоих направлениях;
/>– среднее время нахождения наодной станции смены бригад или участковой станции;
3. время нахождения локомотива на станции основного депо,/>, ч;
4. время нахождения локомотива на станции оборотногодепо, />/>, ч;
Итак
/>.
Начиная с момента выхода локомотива на контрольный постстанции основного депо и до момента проследования этого поста по возвращенииего на станции того же депо, локомотив находится в распоряжении службыперевозок. Это время соответствует эксплуатационному обороту локомотива
/>,
где />– время нахождения локомотиванепосредственно в основном депо.
Среднесуточный пробег локомотивов, км/сут
/>,

где />– пробег за сутки всехлокомотивов, локомотиво-км,
åм– рабочий парк локомотивов, занятый на всех видах поездной работы, в том числелокомотивы резервного пробега, занятые в подталкивании поездов и др.
/>,
где />– размеры движения на тяговомучастке в парах поездов;
/>– оперативный резерв локомотивов,связанный с неравномерностью движения.
Величину />называют коэффициентом потребностилокомотивов на пару поездов. Производительность локомотива – />– количество ткм брутто,приходящееся на один локомотив в сутки.
/>
или
/>,
/>, />– количество поездовсоответственно в нечетном и четном направлении;
/>,/>,/>– средняя масса поездовсоответственно общая, в нечетном и четном направлениях.
/>.
3. Новые принципы управления эксплуатационной работойжелезных дорог
3.1 Основные требования к организации перевозочного процесса
Соблюдение безопасности движения поездов и маневров –важнейшее требование к организации перевозочного процесса. Нарушение этоготребования может привести к крушениям поездов или авариям, в результате которыхжелезные дороги несут не только материальный ущерб, но и жертвы среди людей.Строгое соблюдение безопасности движения достигается в первую очередь точнымвыполнением Правил технической эксплуатации железных дорог, а также инструкцийпо сигнализации и по движению поездов и маневровой работе.
Должна обеспечиваться сохранность перевозимых грузов.Железные дороги несут материальную ответственность перед грузовладельцами засохранность грузов от момента принятия их к перевозке до момента передачиполучателю.
Сроки доставки грузов и перевозки пассажиров должны бытьминимальными. Это позволит ускорить оборот подвижного состава и тем самымсократить потребность в вагонах и локомотивах, сократить эксплуатационныерасходы железных дорог.
Сокращение сроков доставки грузов может достигаться приускорении переработки поездов и вагонов на станциях. Для этого необходимостремиться к тому, чтобы продолжительность операций была как можно меньше,работники разных служб по возможности одновременно выполняли свои операции(параллельность операций), а время ожидания операций, то есть межоперационныепростои, были минимальны.
На железнодорожных участках необходимо стремиться креализации высоких скоростей движения поездов. Важным фактором, направленным насокращение эксплуатационных расходов, является повышение массы поездов. Приэтом уменьшается потребность в поездных локомотивах и локомотивных бригадах,так как количество поездов уменьшается. Увеличиваются резервы пропускнойспособности железнодорожных линий, и создаются лучшие условия для уменьшениявзаимного влияния поездов в пути следования и повышения надежности их пропуска.
В условиях рыночной экономики железные дороги несутматериальную ответственность перед грузовладельцами за превышение установленныхсроков доставки грузов. Суммы штрафов, выплачиваемых железными дорогамигрузовладельцам по этой причине, часто бывают значительными.
В условиях рыночной экономики особенно важно такорганизовать перевозочный процесс, чтобы себестоимость перевозок быламинимальна. Вместе с тем при наличии конкуренции с другими видами транспортанадо повышать конкурентоспособность железных дорог и их транспортнуюпривлекательность для клиентов. Помимо обеспечения сохранности грузов идоставки их точно в срок это достигается предоставлением клиентам возможностивыбора скорости доставки грузов, маршрута их следования и предоставлением рядановых услуг. Поставленным целям служит используемый железными дорогамимаркетинг. Он предусматривает научное и практическое изучение рынкатранспортных услуг, сферы тяготения к конкретным железнодорожным линиям,составление паспортов возможных перевозчиков грузов, разработку мер попривлечению клиентов, средств рекламы и др. Одним из важнейших принциповмаркетинга является учет конъюнктуры рынка, гибкое реагирование на ееизменение, приспособление к запросам рынка.
Федеральным законом, регламентирующим взаимоотношенияжелезных дорог с другими видами транспорта, с пассажирами, грузоотправителями игрузополучателями является «Транспортный устав железных дорог РоссийскойФедерации».

3.2 Основные критерии выбора оптимальных решений в эксплуатационнойработе
Должностным лицам, занятым управлением перевозочнымпроцессом, как и другим управленцам в процессе своей деятельности, приходитсяпринимать решения, а затем организовать их выполнение и выполнять самим. Обычнобывает не один вариант, а несколько или много вариантов возможных решений. Втаких случаях приходится выбирать одно решение из множества возможных, выбиратьлучшее решение, то есть оптимальное.
Оптимальный вариант управленческого решения выбирают по какому-токритерию. Критериев может быть несколько.
В управлении движением поездов и маневровой работой настанциях одним из важнейших критериев является уровень безопасности движения.Естественно, любой вариант управленческого решения должен отвечать требованиямбезопасности движения, но уровни безопасности для разных вариантов могут бытьразными: более высокими или более низкими. Уровень обеспечения безопасностидвижения может быть оценен разными показателями, например, при специализациипутей на станциях количеством пересекающихся маршрутов принимаемых поездов иманевровых передвижений, пересекающихся маршрутах движения поездов для разныхжелезнодорожных линий и т.д. Как видно из представленного в качестве примерарисунка, по уровню безопасности движения (сплошная линия) наиболее оптимальнымявляется четвертый вариант.
Одним из важнейших критериев выбора оптимальных решений вэксплуатационной работе, особенно в условиях рыночной экономики, является суммаденежных затрат. Например, при решении вопроса о развитии транспортной системыэто будет величина капитальных затрат. При выборе варианта организацииперевозочного процесса могут ориентироваться на величину годовыхэксплуатационных расходов. Например, на вышеприведенном рисунке оптимальнымвариантом по сумме годовых эксплуатационных расходов /> (показаны пунктиром) являетсятретий вариант.
/>
Рис.
В управлении перевозочным процессом занято значительноечисло должностных лиц на станциях, в отделениях и управлениях железных дорог. Воперативной обстановке им часто приходится принимать решения за короткиепромежутки времени, исчисляемые порой минутами и секундами. В подобных условияхнет возможности оценить варианты управленческих решений по уровню денежныхзатрат, и варианты оценивают по затратам времени. Это объясняется тем, что вперевозочном процессе на железных дорогах эксплуатационные расходы />пропорциональнывремени выполнения операций (Т), т.е. больше времени – выше затраты.
Не следует, однако, временной критерий по сравнению сденежным рассматривать, как менее важный, к которому прибегают лишь тогда,когда нет возможности посчитать денежные затраты. В классической экономикеизвестен закон: всякая экономия в обществе сводится в итоге к экономии времени.Отметим, что это справедливо не только для общества в целом, но и для каждогочеловека в отдельности. Особенно применим этот закон на транспорте, так какперевозочный процесс протекает во времени.
Помимо перечисленных могут использоваться и другиекритерии. Например, выполнение графика движения поездов (процент выполнения),уровень участковой скорости и другие.
Оптимальный вариант управления перевозочным процессомчасто бывает найти не просто, так как ряд факторов может усложнять поископтимального варианта. Одним из таких факторов является неравномерность транспортногопроцесса.
3.3 Неравномерность транспортных процессов ихарактеризующие её параметры
Неравномерность транспортного процесса проявляется в том,сто суточное количество грузовых поездов, вагонов, грузов, пассажиров,поступающих в транспортные системы в единицу времени (сутки, смену, час)является величиной переменной, колеблющейся в широких пределах. Переменныинтервалы между моментами поступления поездов в транспортную систему. Переменновремя выполнения производственных операций в перевозочном процессе.
Колебания суточного или сменного потока грузовых вагонов,поступающего на станцию, в отдельные парки станций или в другую транспортнуюсистему, являются результатом воздействия большого числа различных факторов. Вих числе могут быть названы неравномерность выпуска продукции предприятиями,неравномерность ее предъявления к перевозке, погрузка и выгрузка вагоновмногими грузовладельцами только в рабочие дни недели, а также в дневное времясуток. Некоторые особенности работы железнодорожного транспорта такжеспособствуют колебаниям вагонопотоков. Так с целью маршрутизации сгущаютпогрузку массовых грузов в некоторых пунктах в одни дни недели и уменьшаютразмеры погрузки в другие дни. Определенное влияние оказывают предоставления«окон» для ремонта пути и сооружений, а также пассажирское и пригородноедвижение. График движения дальних пассажирских поездов строят так, чтобы поездав основном отправлялись с конечных станций в вечернее время, а прибывали впункты назначения в утреннее время. Пригородное движение увеличивается в началеи конце дня, в середине оно резко снижается, а к середине ночи затухает совсем.
Время выполнения производственной операции также зависитот влияния большого числа факторов. Если в качестве примера взять такую частоповторяющуюся операцию, как подача вагонов со станции на какой-то пунктвыгрузки, то время подачи одного и того же числа вагонов каждый раз будетразличным. Это время будет определяться скоростью маневрового передвижения,которая каждый раз будет зависеть от времени суток, условий видимости,положения стрелочных переводов, наличия или отсутствия людей на путях,состояния пути, состояния двигателя локомотива, квалификации машиниста, дажеего настроения и других факторов. В результате фактическая скорость маневровогопередвижения может отклоняться от своего среднего значения намного, например вполтора – два раза.
Ограничиваться для практических целей только среднимизначениями переменных величин во многих случаях нельзя. Например, если хотятоценить годовые эксплуатационные расходы производственного объекта, тодостаточно взять среднесуточные расходы и умножить на 365. В то же времяпроизводительность производственного объекта устанавливать равнойсреднесуточному поступлению вагонов или тонн груза нельзя, так как примерно вполовине суток фактическое число вагонов будет превышать их среднее значение. Втаких случаях необходим учет колебаний переменных величин.
Для количественной оценки степени неравномерноститранспортного процесса воспользуемся математическим аппаратом теориивероятностей и математической статистики. В частности для оценки отклоненияотдельных значений от их среднего значения могут быть использованы следующиепараметры:
Дисперсия:
/>,
где />– фактические значения переменнойвеличины;
/>– среднее значение переменнойвеличины, равное
/>;
/>– частота (статистическаявероятность) появления значений />.
Дисперсия является квадратичной величиной, поэтому частопользуются другим параметром – средним квадратическим отклонением, являющимсявеличиной линейной
/>.
Используется и такой параметр, как коэффициент вариации
/>.
Обычно />, при этом чем ближе коэффициентвариации к единице, тем больше степень отклонения отдельных значений от ихсреднего и наоборот.
Более детально колебания переменной величиныхарактеризует закон ее распределения. Под законом распределения переменнойвеличины подразумевается всякое соотношение между отдельными значениямипеременной величины и соответствующими им вероятностями.
В технических расчетах наиболее распространен законГаусса или нормальный закон распределения. Это объясняется свойствами этогозакона, которому подчиняются те переменные величины, численные значения которыхформируются под влиянием большого числа независимых случайных факторов,действие каждого из которых невелико и равновероятно по знаку. В перевозочномпроцессе на размеры суточных и сменных вагонопотоков и грузопотоков, напродолжительность выполнения отдельных производственных операций также влияетбольшое число факторов, поэтому их распределение также во многих случаях будетсоответствовать нормальному закону. Для этого закона распределения графикплотности вероятностей
/>,
будет иметь следующий вид
/>
Рис.
Нередко бывает так, что на размер вагонопотока илигрузопотока один из факторов влияет в значительно большей степени чем остальные(например, фактор сезонности или вид смены: ночная или дневная, еслирассматривается сменный вагонопоток). Тогда распределение переменной величиныне будет подчиняться нормальному закону. В таких случаях процесс рекомендуетсярассматривать при постоянном значении сильно влияющего фактора, например, длязимнего и летнего периода или для ночных и дневных смен разрабатывать отдельныеварианты технологического процесса.
Одно из свойств нормального закона – правило трех сигм.Оно говорит о том, что для нормально распределенных переменных величинпрактически все их значения (с вероятностью 0,997) укладываются в пределах от /> до />. Отсюда могутбыть определены максимальное /> и минимальное /> значения переменнойвеличины
/>,
/>.
При нормальном законе распределения можно установитьрасчетное значение переменной величины />, которое не будет превышено еефактическими значениями с заданной вероятностью />.
/>.
Так, например, можно установить потребнуюпроизводительность производственного объекта в транспортной системе, котораябудет соответствовать значению
/>
где
/>
– квантиль нормального распределения, соответствующаяуровню вероятности /> (см. таблицу).
/> 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99
/> 1,28 1,34 1,41 1,48 1,56 1,65 1,75 1,88 2,05 2,33
3.4 Оперативное управление перевозочным процессом
Ранее уже была речь о том, что перевозочному процессу нажелезнодорожном транспорте объективно присуща неравномерность. Каждое издесятков тысяч предприятий, отправляющих грузы по железной дороге, не можетежедневно отгружать одно и то же количество вагонов в строго определенное времяв одни и те же адреса. Поэтому и поезда из погруженных вагонов образуются настанциях каждый день по разному, т.е. в разное время и в разных количествах.Следовательно, необходимо каждый раз находить такие управляющие решения, чтобывсе вагоны при сложившихся обстоятельствах быстрее покидали станции, поездабыстрее продвигались к пунктам назначения, груженые вагоны без лишних задержекпередавались получателям грузов, а порожние доставлялись в пункты новойпогрузки. Поиск таких решений и составляет предмет оперативного управления.
Оперативное управление перевозочным процессом включаетоперативное планирование и диспетчерское регулирование.
Цель оперативного планирования поездной и грузовой работыжелезных дорог – обеспечить в конкретных условиях планируемого периодабезусловное и качественное выполнение принятых железными дорогами заявок наперевозки грузов с минимальными эксплуатационными затратами.
Оперативное планирование включает в себя:
1. Суточное планирование поездной и грузовой работы,устанавливающее задание для каждой железной дороги и по сети в целом напредстоящие сутки;
2. Сменно-суточное планирование поездной и грузовойработы, устанавливающее задание для подразделений железной дороги (дорожныхнаправлений, отделений железных дорог, диспетчерских участков) на предстоящиеотчетные сутки и на 12-часовые периоды работы диспетчерских и станционных смен.
3. Текущее планирование поездной и грузовой работы на 4-6часов, устанавливающее в зависимости от изменений в оперативной обстановкеуточнение времени отправления грузовых поездов с пономерным прикреплениемпоездных локомотивов и назначением поездок локомотивных бригад.
Диспетчерское регулирование предназначено для реализацииоперативного управления перевозочным процессом. Оно осуществляет контроль завыполнением оперативных планов, реализует ход перевозочного процесса пожелезнодорожным направлениям, участкам и станциям, обеспечивает компенсациюотклонений, возникающих в ходе реализации текущих планов.
Диспетчерский аппарат представлен сейчас на трех уровняхуправления. На верхнем общесетевом уровне управления в центре управленияперевозками (ЦУП) диспетчеры непосредственно и непрерывно регулируют ходперевозочного процесса на дорогах и их подразделениях, входящих в данноесетевое направление. Их работу возглавляет главный диспетчер ЦУП.
Эти функции на дорожном уровне выполняются дорожнымдиспетчерским центром. Эксплуатационную работу диспетчерских участковрегулируют поездные диспетчеры, возглавляет смену старший дорожный диспетчер.
На крупных станциях регулирование станционных процессовосуществляет маневровый диспетчер, являющийся руководителем станционной смены.На станциях, где объем работы меньше и где в штате маневровые диспетчеры напредусмотрены, эксплуатационную работу регулирует дежурный по станции.
3.5 Понятие о надежности транспортных систем
Надежностью технического средства называется вероятностьбезотказной работы технического средства в течение заданного периода времени.Под отказом понимается выход из строя технических средств, поломка. В качествезаданного периода времени может выступать срок службы.
Так как вероятность может изменяться в пределах от 0 до1, то и надежность будет находиться в этих же пределах. Как влияет отказ натранспортный процесс? Если отказ технического средства выявлен и устранен впериод между движением поездов или маневрами, то в этом случае отказ неповлияет на ход транспортного процесса. В противном случае отказ техническогосредства вызовет задержку движения поездов или маневровой работы. Может быть инарушение безопасности движения, которое повлечет аварию или крушение поездов.Поэтому технические средства должны иметь высокую надежность, близкую кединице.
Поскольку в движении поездов отказы технических средств,например, обрыв контактной сети, неисправность проходного светофора, обрывавтосцепки и др.) вызывают задержки поездов, то такие задержки уменьшаютпропускную способность железнодорожных линий. Поэтому при расчете пропускнойспособности учитывают коэффициент надежности, меньший единицы.
Помимо надежности технических средств используетсяпонятие эксплуатационной надежности транспортных систем. Если, например, речьидет о приеме или пропуске поездов, то эксплуатационной надежностью будемназывать вероятность безотказного приема или пропуска поездов транспортнойсистемой, например, станцией или ее парком. Под отказом будем понимать задержкупоезда по неприему. Применительно к железнодорожной станции отказом будет какзадержка поезда по неприему у входного сигнала, так и задержка на подходе. Еслипоездной диспетчер, видя складывающуюся поездную обстановку, приходит к выводу,что какая-то станция неизбежно задержит данный поезд на какое-то время у входногосигнала, он принимает решение о временной задержке поезда на путях другойстанции. Так делают потому, что задержка поезда у входного сигнала имеет болееотрицательное последствие и для пропускной способности и даже для безопасностидвижения, чем задержка на путях другой станции. Но и такая задержка тожесчитается отказом.
Виды отказов в приеме и пропуске поездов могут бытьразными, по разным причинам.
Отказы технических средств, о них была речь выше.
Технологические отказы. Например, если одновременноприбывают поезда из И и />, а пути 1 и 2 заняты, то принятьодновременно их невозможно, один из поездов будет задержан (см. рис.).
/>
Рис.
3. Отказы в системе работы людей (внезапное наступившееухудшение самочувствия у лица, связанного с движением поездов, нарушениедисциплины и т.п.), что приводит к задержкам поездов.
4. Отказы, вызванные случаями превышения пропускнойспособности элементов транспортной системы (парков станции, ее горловин)фактическими размерами движения в отдельные отрезки времени.
Эксплуатационная надежность работы транспортной системыпо приему поездов

/>
где />– общее число поездов зарассматриваемый период времени, поступивших в транспортную систему;
/>– число поездов, задержанных наподходе или у входного сигнала.
Например, за 3 месяца станцией было принято 1800 поездов,из них задержано 72 поезда. Тогда эксплуатационная надежность станции
/>.
Для обеспечения работы транспортной системы с высокимуровнем эксплуатационной надежности необходимо, чтобы интенсивностьобслуживания />была выше интенсивности входящегопотока />,т.е. с учетом одновременно работающих устройств /> />.
Разность />представляет технологическийрезерв транспортной системы в отличие от резервов в перерабатывающейспособности, заложенных для освоения роста перевозок. Необходимостьтехнологических резервов обусловлена такими факторами транспортного процесса,как внутрисуточная неравномерность движения грузовых поездов, отсутствиестрогого чередования прибытия на станцию транзитных и разборочных поездов,разная продолжительность выполнения одних и тех же операций с разнымисоставами, возникновение отказов технических средств и др.

4. Информационные технологии в управлении перевозками
4.1 Понятие об информационных технологиях
Поскольку перевозки осуществляются в условияхнепрерывного изменения многочисленных влияющих внешних и внутренних факторов,управление перевозками требует постоянного планирования и регулирования наразличных стадиях: на текущий момент времени, на ближайшие 4-6 ч (текущеепланирование), на ближайшие 12 ч или сутки (сменно-суточное планирование), атакже планирование на более отдаленный период – на пятидневку, неделю, декаду,месяц, квартал, год. Принятие решений и планирование могут быть достовернымитолько при наличии полной, достоверной и своевременной информации. Еслиинформация неполная или недостоверная, то и решения будут недостоверными. Еслиинформация будет несвоевременной, то процесс доставки грузов замедляется, аэксплуатационные расходы возрастают. Например, если на сортировочную станциюприбудет поезд, информация о вагонах которого заблаговременно получена небудет, то станционные работники должны сначала с помощью перевозочныхдокументов установить, куда необходимо отправить каждый вагон этого состава,затем составить план его расформирования и только потом приступать к маневрампо расформированию состава.
Согласно формулировке государственного стандарта,«Информационная технология – это система приемов, способов и методов сбора,хранения, обработки, передачи, представления и использования информации».
В условиях широко разветвленной сети железных дорог изначительных размеров грузовых перевозок объемы информации также очень велики,и они непрерывно обновляются. Поэтому необходимы соответствующие техническиесредства и системы для сбора информации, ее упорядочения, переработки ипередачи на значительные расстояния, соизмеримые с протяженностью железныхдорог. Необходима широкая автоматизация всего этого процесса.
В настоящее время понятие информационной технологии нетолько на железнодорожном транспорте, но повсеместно во всем мире связывают сиспользованием электронных средств передачи и обработки информации. Поэтомураспространение получило понимание информационной технологии как системы сбора,хранения, обработки, передачи, представления и использования информации,основанной на применении средств электроники и вычислительной техники.
Во второй половине прошлого века для переработкиинформации на ж.д. транспорте начали применяться ЭВМ. Был создан Главныйвычислительный центр МПС (ГВЦ МПС), который обрабатывал информацию в масштабевсей сети дорог и являлся основным предприятием по внедрению вычислительнойтехники на ж.д. транспорте. На дорогах стали функционировать дорожныеинформационно-вычислительные центры. Были разработаны и внедреныинтегрированные системы обработки данных (ИСОД).
ИСОД создали условия для:
Хранения в памяти ЭВМ и системного использованияпостоянных данных;
Передачи информации в ЭВМ в момент ее зарождения иподготовки;
Изменение структуры первичных документов и организацииформирования результативных документов;
Организации потока информации между органом (субъектом)управления и объектом управления через ЭВМ.
Благодаря ИСОД обеспечивается однократное формирование имногократное использование набора исходных данных, единая схема исходныхданных, интеграция процедур преобразования информации, единаянормативно-справочная база.
В итоге на базе ГВЦ МПС и ИВЦ дорог с использованием ИСОДпоявилась комплексная автоматизированная система управления железнодорожнымтранспортом (АСУЖТ).
Автоматизированная система управления представляет собойчеловеко-машинную систему, обеспечивающую автоматический сбор и обработкуинформации, необходимой для оптимизации управления в различных сферахчеловеческой деятельности. АСУЖТ включает в себя совокупность административных,технологических и экономико-математических методов, средств вычислительнойтехники и связи, позволяющих аппарату управления эффективно управлять ж.д.транспортом.
АСУЖТ делиться на ряд подсистем, которые можно объединитьв 3 основные группы:
1 группа объединяет межотраслевые подсистемы, выполняющиенеспецифические для ж.д. транспорта функции («Управление кадрами » – АСУ-кадры,«Управление капитальным строительством» – АСУКС и др.);
2 группа – это подсистемы, выполняющие специфические дляж.д. транспорта функции, обеспечивающие эксплуатационную работу («Управлениелокомотивным хозяйством» – АСУТ, «Управление эксплуатацией устройствсигнализации и связи» – АСУШ и др.);
3 группа – подсистемы, выполняющие связанные сэксплуатационной работой функции («Управление перевозочным процессом» – АСУД,«Управление пассажирскими перевозками» –АСУЛ, «Управление грузовой икоммерческой работой» – АСУМ), АСУД в свою очередь подразделяется насубподсистемы, одна из которых АСОУП – «Оперативное управление перевозочнымпроцессом».
АСУЖТ представляет собой трехуровневую автоматизированнуюсистему: на верхнем уровне автоматизируются функции департаментов МПС, а такжесоздан Центр управления перевозками (ЦУП). На втором уровне функционирует АСУдороги, автоматизируются функции дорожных служб и дорожного диспетчерскогоцентра. На нижнем уровне функционируют АСУ сортировочной станции (АСУСС), грузовой(АСУГС), АСУ других линейных предприятий. Именно здесь зарождается основнаяпервичная информация, которая затем обрабатывается в АСУЖТ.
Когда использовались ЭВМ только вычислительных центров,осуществлялась лишь автоматизация локальных процессов. Качественно новыйуровень переработки и использования информации достигается только тогда, когдакомпьютерная техника стала приходить непосредственно на рабочие местауправленцев и участников перевозочного процесса. Это осуществилось благодаряпоявлению персональных компьютеров и создание на их базе автоматизированныхрабочих мест (АРМ).
В состав АРМ входят персональный компьютер с клавиатуройи монитором, печатающее устройство (принтер), аппаратура приема-передачиинформации, а при необходимости и другие технические средства (телефонныйкоммутатор, магнитофон и др.).
В первую очередь создаются АРМы для тех оперативныхработников, у которых регистрируются первичные данные о ходе перевозочногопроцесса – дежурных по станции, маневровых диспетчеров, операторов станционныхтехнологических центров, дежурных по локомотивным депо, товарных кассиров.
Входной информацией, необходимой для функционирования АРМряда профессий станционный работников, является предварительная информация оподходе поездов, где о каждом вагоне представлены сведения, содержащиеся внатурном листе поезда, а также сообщения об отправлении поезда с соседнейстанции, состояние путей, сигналов, положение стрелок на станции. Эти данныевводятся автоматически, если АРМ подключен к дорожному ИВЦ, к напольнымустройствам автоматики и телемеханики, в частности электрической централизациистрелок.
АРМ поездного диспетчера обеспечивает отображениепоездного положения на участке, ведение графика исполненного движения,составление прогнозного графика на 3 ч вперед, выдачу по запросу диспетчераварианта пропуска поезда по участку, данных о любом поезде и др. При этомреализуется автоматический съем информации из рельсовых цепей при наличииустройств диспетчерского контроля или диспетчерской централизации. Приавтоблокировке источником информации является АРМ дежурного по станции,подключаемый к АРМу поездного диспетчера через концентратор информации.
Компьютеры используются в качестве АРМ отдельных лиц,либо всего оперативного персонала подразделения. В последнем случае ониобъединяются в локальные вычислительные сети с единой базой данных посредствомсетевых адаптеров. Любая такая сеть должна иметь орган управления (так называемыйфайловый сервер), включенные в сеть рабочие станции (АРМы), источникбесперебойного питания и другое вспомогательное оборудование.
В современных условиях информационная технологияперевозки грузов – это управление процессом транспортировки на основе точныхзнаний о потребностях и данных о ходе перевозочного процесса в режиме реальноговремени, когда задействованные мощности и ресурсы максимально адекватны объемувыполняемой в данный период работы, а принимаемые решения отвечают нелокальным, а общеотраслевым экономическим интересам.
4.2 Техническая база информационных технологий
К средствам реализации информационных технологий относятаппаратные (технические) средства, программные средства, аппаратно-программныекомплексы и автоматизированные информационные системы. Автоматизированныеинформационные системы – это совокупность аппаратных и программных средств, атакже работающих с ними пользователей (персонал), обеспечивающих ввод,передачу, хранение, обработку и представление информации.
На железнодорожном транспорте информационные системыбазируются на информационно-вычислительных центрах дорог (ИВЦ) и сетителекоммуникаций для передачи данных. За последние годы произошло удвоениесуммарной мощности ИВЦ. Там используются высоко производительные большие ЭВМMainframe с новой операционной системой OS/390.
Эффект от внедрения информационных технологий будет темвыше, чем больше исходной информации вводится в автоматическом режиме, а невручную. В управлении перевозочным процессом к числу первоочередных относитсяинформация о фактическом поступлении вагона с подъездного пути, об отправлениисо станции, о прибытии на попутную станцию или на станцию назначения, опоступлении на пункт выгрузки. Автоматизация получения и ввода этой информацииможет быть осуществлена при помощи недавно созданной специальной системыавтоматической идентификации подвижного состава «Пальма».
В основу этой системы положено использование кодовыхбортовых датчиков, которыми предстоит оборудовать весь подвижной состав икрупнотоннажные контейнеры, а также напольных считывающих устройств. Кодовыйбортовой датчик имеет память 128 бит, достаточную для записи 12-значного номеравагона и другой информации о вагоне (код груза, станция назначения и др.).
По принципу действия система «Пальма» схожа с радаром.При проходе подвижного состава перед напольным считывающим устройствомпроисходит облучение бортового датчика радиосигналом. Датчик отражаетрадиосигнал, модулируя его в соответствии с закодированной информацией оподвижном составе. Считывающее устройство принимает отраженный сигнал,декодирует его и передает информацию о подвижном составе на концентраторинформации, а затем в обрабатывающий компьютер дорожногоинформационно-вычислительного центра.
Аппаратура системы «Пальма» функционирует при температуреокружающей среды от -50°Сдо +70°С при влажности100% при скоростях движения поездов до 140 км/ч.
Автоматическая идентификация подвижного состава позволяетисключить ручное и визуальное списывание прибывающих на станции поездов,повысить скорости входа поездов на станцию (сейчас она равна 15 км/ч приналичии телетайпных постов списывания в горловинах), сократить контингентстанционных технологических центров.
Для развития информационных технологий, по управлениюперевозочным процессом не только на нижнем уровне (железнодорожные станции), нои на целых направлениях, в регионах и в целом по стране должна быть развитая инадежная сеть связи. Существующие магистральные и дорожные сети связи построеныв основном в 60-80-х годах на основе кабельных и воздушных линий сиспользованием аналоговых систем передачи. Общая каналоемкость их составляетоколо 10 млн. канал/км. Между тем для решения задач информационного обеспеченияотрасли необходимо около 50 млн. канал/км, распределенных по основнымгрузонапряженным направлениям.
В настоящее время возможности аналоговой сети полностьюисчерпаны, поэтому выбрана стратегия перехода на цифровые сети и использованиеволоконно-оптических линий связи. Они обладают широкой полосой пропускания прималом затухании светового сигнала в волокне, низком уровне шумов, высокойзащищенностью от внешних помех, в том числе от электромагнитного влиянияобъектов самого железнодорожного транспорта, меньшим весом и объемом посравнению с кабелями с медными жилами в расчете на одну и ту же пропускнуюспособность.
Предусмотрено доведение общей протяженности магистральныхволоконно-оптических линий до 48 тыс. км, и их объединение централизованнымуправлением во заимноувязанную сеть связи. В основном эти кабели прокладывают,подвешивая на опорах контактной сети и высоковольтных линиях автоблокировки, атакже в пластмассовых трубопроводах в теле земляного полотна или в полосеотвода.
На железнодорожном транспорте ведутся работы по созданиюсистемы спутниковой связи. Цифровые каналы спутниковой связи намеченоиспользовать для организации шлюзов между зонами волоконно-оптических линийсвязи, вставок в магистрали и ответвлений от нее, а также для оперативногорезервирования магистральных и междорожных направлений.
Сети связи подразделяются на общетехнологическуютелефонную, оперативно-технологическую и передачи данных.
4.3 Развитие информационных технологий
Автоматизированные системы управления (АСУ), которыесоздавались в прошлом веке на железнодорожном транспорте, хотя и явилисьрезультатом большого достижения технического процесса, однако по сути своейпредставляли лишь информационные системы. Они в основном строились по принципуотдельных локальных систем, не связанных между собой.
В современных условиях начинается переход отинформационных к информационно-управляющим системам, которые существенноповышают эффективность функционирования производственных, экономических,финансовых и социальных структур железнодорожного транспорта.
Важное условие успешного создания крупной информационнойсистемы нового поколения – применение имитационного моделирования. Онопозволяет увеличить точность планирования и управления перевозочным процессом.Кроме того реализуется принцип одноразового ввода каждого из первичныхпоказателей с последующим их многократным использованием при решении различныхзадач функциональной подсистемы.
Для решения задач реорганизации всего комплексадеятельности железнодорожного транспорта на основе массового примененияинформационных технологий, создания автоматизированныхинформационно-управляющих систем разработаны и утверждены Концепция и Программаинформатизации железнодорожного транспорта. Этими документамипредусматривается:
1. создание и внедрение комплекса информационныхтехнологий функционирования отрасли;
2. создание единой сети передачи данных;
3. значительное увеличение мощности сетей связи состроительством волоконно-оптических линий и организацией каналов спутниковойсвязи.
4. внедрение современных программных средств;
5. создание на всей сети железных дорог современнойсистемы сбора и обработки первичной информации.
Все системы комплексного управления перевозками могутреализовать свои функции только при условии строгого контроля за состоянием иперемещением вагонов на сети ж.д. Для этого необходима достоверная вагоннаямодель, функционирующая в режиме реального времени. Такая модель создана. Наоснове этой модели создана автоматизированная система номерного учета, контролядислокации, анализа использования и регулирования вагонным парком – ДИСПАРК.
В системе ДИСПАРК все состояния вагона (погрузка,выгрузка, сдача в ремонт, запас и пр.) фиксируются в памяти ЭВМ по каждомуномеру вагона. Информация о вагоне со станции, вагонного депо, подъездного путипоступает непосредственно в ИВЦ, минуя отделения и управление дороги. Передачасведений о проследовании вагона и его состоянии происходит без ручноговмешательства. ДИСПАРК открыт для диалога любому работнику, имеющему доступ ксистеме. Благодаря единой динамической повагонной модели отпадает потребность вдублировании данных.
В систему ДИСПАРК введена картотека всего парка вагонов сданными технического паспорта на каждый вагон по 38 показателям. Слежение закаждым вагоном осуществляется в режиме реального времени, а не на 18 ч. Всистеме ДИСПАРК обеспечивается автоматизированное составление многих документовв сфере перевозочного процесса, в том числе натурного листа поезда, отчетных иучетных форм ДО-1, ДО-2, ГО-1, ГО-2, ГО-3, ГО-4, ГО-6 и других.
Создана и находится в эксплуатации автоматизированнаясистема контроля за использованием и передвижением контейнеров – ДИСКОН. Этасистема обеспечивает:
1. Слежение за дислокацией контейнеров на сети железныхдорог с выдачей пользователям информации о месте нахождения контейнеров (впоезде, на станции, на иностранных железных дорогах).
2. Учет наличия контейнеров на станциях, отделениях,дорогах, по сети в целом.
3. Суточную отчетность о работе с контейнерным парком.
В оперативном управлении перевозочным процессом на участкахи направлениях, в работе дорожных диспетчерских центров применяетсяавтоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения ГИД«Урал-ВНИИЖТ». Система обеспечивает получение компьютерных графиков движенияпоездов: нормативного, планового, прогнозного, вариантного, исполненного.
Ведется разработка и поэтапное внедрение новойавтоматизированной системы текущего планирования эксплуатационной работы нажелезных дорогах (АСТП) – «Полигон». В этой системе поступление исходнойинформации происходит в значительной степени в автоматическом режиме, а вводданных с АРМ сведен к минимуму. АСТП «Полигон» должна войти составной частью вединую вертикально-интегрированную систему оперативного планированияэксплуатационной работы ж.д. транспорта ДИСПЛАН (диалоговаяинформационно-управляющая система оперативного планирования поездной и грузовойработы). Она призвана для решения широкого круга управленческих задач отпрогнозирования работы сети ж.д. на несколько суток до текущего регулированиядвижения поездов поездным диспетчером и работы станции маневровым диспетчером.
Для повышения эффективности управления пассажирскимиперевозками развивается сеть электронных систем «Экспресс». С помощью системы«Экспресс-2» наряду с учетом, распределения и резервирования мест впассажирских поездах решается широкий круг управленческих и прикладных задач.Налаживается централизованное управление перевозками из автоматизированныхцентров, которые взаимодействуют между собой через вычислительную сеть.
Вместе с тем возможности ЭВМ, используемых в«Экспресс-2», не позволяют в полной мере охватить все технологические процессыуправления пассажирским хозяйством. Планируется переход к новой системе«Экспресс-3», использующей более мощные ЭВМ. Она позволит увеличить период резервированиямест в пассажирских поездах до 63 суток. Оперативно будут выдаваться сведения опосадке и высадке пассажиров по ходу следования поезда. Появляется возможностьпродажи билетов с номерами мест по ходу следования поезда. Будет реализованагибкая тарификация билетов в зависимости от сроков продажи, от характеристиквагона и места (верхнее, нижнее, боковое). Обеспечивается автоматическаяпередача информации о проданных и возращенных проездных документах на дорогу –отправителя поезда и на дорогу – владельца состава. Будет осуществляться болеегибкое и точное распределение расходов между подразделениями ж.д. транспорта./>

Система «Экспресс-3» в отличие от системы «Экспресс-2»позволяет не только в режиме реального времени обслуживать пассажиров, но иуправлять пассажирскими перевозками. «Экспресс-3» включает 9 подсистем:
Планирования и управления пассажирскими перевозками;
Продажи и учета проездных документов;
Комплексного справочно-информационного обслуживанияпассажиров;
Управления багажной работой;
Управления парком пассажирских вагонов;
Финансового и статистического учета пассажирскихперевозок;
Сервисного обслуживания пассажиров;
Расписания (учет в реальном времени прохождения всехпоездов, фиксация опозданий);
Взаимодействия с другими АСУ.
«Экспресс-3» может обслуживать до 10000 поездов. Системаокупается за 4,3 года. Экономический эффект от внедрения 1,4 млрд. руб. в год.К 2004 г. предусмотрена замена всех «Экспресс-2» на «Экспресс-3».
Осуществляется разработка и внедрениеинформационно-управляющих систем и в другие звенья управления перевозочнымпроцессом. В их числе могут быть названы система управления эксплуатациейпоездных локомотивов и локомотивных бригад (ДИСЛОК), системаавтоматизированного ведения графика исполненной работы станции (ГИР). Ведутсяработы, направленные на изменения электронного документооборота включаябезбумажную технологию оформления перевозочных документов.

5. Переход на новую технологию перевозочного процесса
5.1 Основные предпосылки перехода на новую технологию перевозочногопроцесса
В рыночных условиях произошло резкое усложнение функцийуправления перевозочным процессом. Если раньше основная задача железных дорогформулировалась как «перевозки», то теперь это «транспортное обслуживание». Вэкономических категориях это означает, что так называемые «стыковые потери»,возникающие при взаимодействии транспорта и производства относятся на разныеотрасли. Эти потери обусловлены тем, что в условиях неравномерного поступлениягрузов на протяжении недель и месяцев предприятия вынуждены были создаватьрезервы перерабатывающей способности грузовых фронтов, складов, содержатьдополнительные пункты, вагоны, локомотивы, персонал. В случаях несвоевременногоподвода грузов и порожняка простаивало оборудование. Появление операторскихкомпаний приводит к увеличению степени неравномерности перемещениявагонопотоков, что имеют следствием рост простоев вагонов на станциях погрузкии станциях сгущенного подхода грузов к потребителям.
В прежнее время, когда основной задачей железных дорогбыли «перевозки», стыковые потери относились на производство. Теперь, когдазадача сменилась на «транспортное обслуживание», эти потери относятся нажелезные дороги.
С переходом к рыночной экономике исчезла жесткая привязкаобъема предъявляемого отправителем к перевозке груза к месячному периоду.Возможность выбора клиентом альтернативного вида транспорта и неравномерноепосуточное предъявление груза к перевозке потребовали от железных дорогперехода к непрерывному приему заявок на перевозку и предоставлению вагонов подпогрузку в полном соответствии с заключенными договорами.
В современных условиях грузоотправителю должна бытьпредоставлена возможность заказа скорости доставки и маршрута пропуска вагона сгрузом.
Возросла финансовая ответственность железных дорог занарушение сроков доставки грузов. Поэтому недостаточно в качестве критерияоптимизации вагонопотоков использовать вагоно-час. Требуются новые критерии,совокупно учитывающие доходы и расходы железных дорог от каждой перевозки.Необходимо иметь маркетинговый адаптивный план формирования, содержащийпостоянные назначения поездов, неизменяемые в течение года, сезонную частьназначений (на срок более 10-15 дней) и вариантные назначения, формируемые подконкретные разовые отправки.
Информацию о потребностях грузоотправителей можнополучать от маркетинговых подразделений железных дорог через системы фирменноготранспортного обслуживания (ФТО). Реально складывающуюся ситуацию с ходомреализации перевозки можно контролировать через систему ДИСПАРК и дорожныедиспетчерские центры управления. Новые информационные возможности благодаряразработке и внедрению информационно-управляющих систем позволят перейти наоптимизационное управление перевозочным процессом из управления дороги понаправлениям, исходя из критерия получения максимальной прибыли от основнойдеятельности.
5.2 Сущность новой технологии управления перевозочным процессом
В 2001 г. была принята «Комплексная программа оптимизацииэксплуатационной работы сети на период до 2010 года». Она является частью общейпрограммы структурной реформы на железнодорожном транспорте. Комплекснаяпрограмма базируется на информационных технологиях, которые сталибизнесобразующим фактором. Основой эффективного управления перевозочнымпроцессом стало создание единого информационного пространства.
Чтобы исключить не обусловленные технологиейперевозочного процесса задержки в движении поездов на стыковых станциях междудорогами и отделениями, ускорить развоз местного груза в районах погашениявагонопотоков и переработку вагонов в районах зарождения вагонопотоков признаноцелесообразным в перспективе создать специальные структуры, не входящие в штатдорог и отделений. Эти структуры названы центрами управления перевозками.
Предусматривается трехуровневая вертикаль управления:
Центр управления перевозками МПС (ЦУП);
Центры управления перевозками регионов (ЦУПР);
Опорные центры управления (ОЦУ).
Управление перевозочным процессом строится по принципусквозных информационно-управляющих технологий, направленных от ЦУП МПС черезЦУПР и ОЦУ непосредственно до рабочих мест линейных районов или устройств ж.д.автоматики, исполняющих те или иные операции перевозочного процесса.
Комплексы сквозных информационно-управляющих ианалитических технологий должны обеспечивать единство управления перевозочнымпроцессом сверху донизу при соблюдении условий заказа на перевозки иминимальных эксплуатационных затратах на их выполнение.
Главный центр управления перевозками (ЦУП МПС)информационно и технологически будет связан с региональными центрамидиспетчерского управления перевозками со всеми отраслевыми предприятиями,участвующими в перевозочном процессе, и направляет их работу.
На ЦУП МПС возлагается реализация компьютерных технологийуправления перевозочным процессом в целом, управление вагоно- и грузопотокамиот их зарождения до погашения во взаимосвязи с ЦУПР и ОЦУ в целом в том числе:
оперативное и текущее планирование сетевых перевозок сэкономической оценкой вариантов решений (планирование поездной и грузовойработы, перевозок массовых грузов, рационального использования тяговых,погрузочных и иных ресурсов отрасли);
организация поездной работы, в том числе согласованиеработы на границах регионов, управление продвижением поездопотоков постратегически важным направлениям и кольцевых маршрутов, управлениеконтейнерными перевозками, процессом передачи поездов, вагонов, контейнеров игрузов на пограничных станциях и межгосударственных переходах, а также напунктах обмена с другими видами транспорта;
управление погрузочными ресурсами в сетевом масштабе(вагонными и контейнерными парками) в целях своевременного обеспечения имипунктов массовой погрузки, контроль за наличием и работой с вагонами,принадлежащими другим государствам, за техническим состоянием парка вагонов иконтейнеров;
управление тяговыми ресурсами – локомотивными парками ибригадами на стыках между регионами и участками обращения, охватывающими два иболее регионов сети, передислокацией локомотивных ресурсов в интересахобеспечения перевозок и поддержания этих ресурсов в работоспособном состоянии.
В регион управления входят железные дороги или их участки,объединенные между собой технологическими, экономическими и геополитическимисвязями. Всего планируется 7 регионов управления:
1. Московский, включает Московскую, Юго-Восточную,Куйбышевскую, Северную и Калининградскую дороги;
2. Северо-Западный включает Октябрьскую, Северную иГорьковскую дороги;
3. Южный включает Северо-Кавказскую и Приволжскую дороги;
Уральский (Свердловская, Горьковская и Южно-Уральскаядороги);
Западно-Сибирский (Западно-Сибирская, Южно-Уральская,Свердловская дороги);
Восточно-Сибирский (Красноярская, Восточно-Сибирская,Забайкальская дороги);
Дальневосточный (Забайкальская, Дальневосточная иСахалинская дороги).
ЦУПР должен быть информационно и технологически связан сЦУП МПС, соседними региональными и опорными центрами своих линейных районов, совсеми отраслевыми предприятиями, обеспечивающими работу инфраструктуры ж.д.транспорта в регионе управления, крупными отправителями и получателями грузов. Внем сосредотачиваются поездные диспетчеры всех участков, входящих в регион с максимальновозможным их укрупнением, в том числе за счет комплексной автоматизации.
В ведение ЦУПР входят:
организация движения пассажирских, пригородных и грузовыхпоездов по графику;
исполнение оперативных плановых заданий диспетчеров ЦУПМПС по общесетевым грузовым перевозкам;
организация грузовых перевозок по заявкам ДЦФТО;
планирование, предоставление и организация «окон» дляработы технических служб, разработка вариантных графиков и организация движенияпоездов в период строительно-монтажных и ремонтно-путевых работ;
соблюдение установленного режима работы локомотивныхбригад;
организация развоза местного груза до опорных станций;
выполнение технических нормативов работы дороги.
Опорный центр управления является низовым звеном системыуправления перевозками. Их на сети ж.д. планируется 175.Основное его назначение– руководство местной работой в обслуживаемом районе с обеспечениемустановленных нормативов времени на развоз местных вагонов с опорной станции,порожних под погрузку, сбор на опорной станции погруженных и выгруженныхвагонов, а также на выполнение самих грузовых операций. В качестве опорноймогут быть сортировочные или крупные участковые станции, если в районепреобладает транзитное движение. В других ситуациях в качестве опорной будеткрупная грузовая станция или припортовая.
Диспетчерский аппарат ОЦ обеспечивает оперативноеруководство сменно-суточной работой входящих в линейный район станций, которыесвязаны между собой единой технологией поездной и маневровой работы с общимпарком маневровых и вывозных локомотивов. В части пассажирских перевозок нанего возлагается обеспечение отправления пассажирских поездов по расписанию,организация подготовки пассажирских поездов в рейс. На ОЦ возлагается подготовкаи согласование «окон» для ремонтно-строительных работ и текущего содержаниятехнических средств на всех станциях линейного района.
Дороги и отделения в этих условиях осуществляютадминистративно-хозяйственное управление деятельностью структурныхподразделений, входящих в их состав, взаимодействие с субъектами РоссийскойФедерации и органами местного самоуправления обслуживаемого региона,обеспечивают надежную работу технических средств.
При переходе к новой структуре, основанной на системецентров управления перевозками, функции по непосредственному управлению ипланированию поездной и грузовой работы, выполняемые сейчас дорожнымидиспетчерскими центрами, перейдут к ЦУПРам и частично к опорным центрам(местная работа). В переходный период, пока новая структура не будет полностьюсформирована и возьмет на себя управление перевозочным процессом в полномобъеме, существующие структуры дорожных диспетчерских центров продолжат своюдеятельность.
Внедрение новой системы управления перевозками позволит:
снизить потери на стыках между дорогами;
высвободить из эксплуатации ~ 100 тыс. вагонов, 1060поездных и маневровых локомотивов, емкости путевого развития станций;
сократить расходы на перевозку грузов.
Внедрение перечисленного комплекса мер позволит выйти нановые технические параметры сети:
тяговое плечо работы локомотивов 1000-2000 км (сейчас 300км);
плечо работы локомотивной бригады до 500 км (сейчас 170км);
длина диспетчерского участка до 500 км;
длина гарантийного плеча безотказной работы вагонов1000-1500 км (сейчас 380 км).
Планируется унифицированная длина поездов 71, 100, 140условных вагонов, а унифицированный вес поезда 6000 т, 9000 т, 12000 т.