Повышение эффективности кольцевых технологических маршрутов

Гербер, Вячеслав Александрович

Темы диссертаций по экономике » Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда

Повышение эффективности кольцевых технологических маршрутов тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат

Ученая степень	кандидат экономических наук
Автор	Гербер, Вячеслав Александрович
Место защиты	Новосибирск
Год	2004
Шифр ВАК РФ	08.00.05

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности кольцевых технологических маршрутов"

Гербер Вячеслав Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОЛЬЦЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАРШРУТОВ (на примере обеспечения углем электростанций Кузбасса)

Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством

(транспорт)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Новосибирск 2004

Работа выпонена на инженерно-экономическом факультете Сибирского государственного университета путей сообщения

Научный руководитель ' доктор экономических наук, профессор

Кибалов Евгений Борисович

Официальные оппоненты доктор экономических наук, доцент

Владимирова Татьяна Александровна

кандидат экономических наук Некрасов Дмитрий Константинович

Ведущая организация ОМСКИЙ государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Защита состоится л9 июня 2004г. в 13 часов на заседании диссертационного совета К218.012.03 при Сибирском государственном университете путей сообщения по адресу: 630049, Новосибирск, ул.Д.Ковальчук, 191,ауд.226.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГУПС

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат экономических наук, профессс А.П.Дементьев

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Одним из наиболее важных факторов развития экономики России является повышение эффективности функционирования и развития транспортной системы. В этой связи одной из приоритетных задач следует считать повышение, эффективности грузовых перевозок на железнодорожном транспорте.

Из-за специфики транспортных отношений в российской экономике, а именно, необходимости выпонения большого объема перевозок различных грузов на значительные (в сотни и тысячи километров) расстояния и в достаточно сжатые сроки, доля железнодорожных перевозок, по сравнению, например, с морскими значительно выше. Свою роль здесь играет и относительная дешевизна железнодорожных перевозок при дальнем сообщении. Особенно велика роль железнодорожного транспорта в перевозках массовых грузов, таких как уголь, руда и других, имеющих большое значение для промышленности.

Проявившаяся за последние годы тенденция к росту объемов перевозок диктует необходимость повышения мощности железнодорожного транспорта, что в современных условиях означает, прежде всего, увеличение пропускной и провозной способности грузонапряженных линий. В этом направлении уже проведена работа по технической реконструкции существующей железнодорожной сети. Однако проблему развития и использования пропускной способности железных дорог следует решать не только усилением мощности линий, что требует значительных капитальных вложений, но в первую очередь - поиском новых технологических решений, изысканием резервов в каждом звене железнодорожного транспорта.

В диссертации рассмотрены вопросы, связанные с совершенствованием системы доставки угля железнодорожным транспортом на электростанции Кузбасса. Опыт эксплуатации загруженных направлений и угольной маршрутизации, как зарубежный, так и отечественный, серьезные проблемы в управлении запасами угля на электростанциях требуют решений по снижению суммарных эксплуатационных расходов и затрат на содержание и формирование специальных кольцевых технологических маршрутов (КТМ). При этом количество вагонов в составе КТМ рассчитывается исходя из мощности электростанции. Это ведет к улучшению использования пропускной способности железнодорожных линий, изысканию резервов увеличения скорости движения КТМ, сокращению затрат времени на техническую подготовку и осмотр вагонов. В диссертации предложен новый экономически обоснованный подход к организации эксплуатационной работы на станциях выгрузки угля, обеспечивающий сокращение потерь, связанных со складированием и допонительной перегрузкой угля на электростанциях, с учетом сезонных колебаний их мощности.

I ''ОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I I библиотека I

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методических основ оценки и повышения эффективности использования КТМ для обеспечения углем электростанций Кузбасса. Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

- изучить теорию и практику оценки затрат, связанных с созданием запасов угля на электростанциях;

-разработать критерии и методику оценки эффективности работы КТМ; -разработать методику оценки затрат, связанных с выгрузкой и складированием угля на электростанциях в условиях неравномерности железнодорожных перевозок;

-обосновать оптимальный вариант доставки угля железнодорожным транспортом на электростанции в условиях неравномерности работы железнодорожного транспорта;

-разработать рекомендации по снижению размеров страхового запаса угля на электростанциях.

Объект исследования: экономическая деятельность предприятий производственно-транспортной системы по обеспечению углем электростанций Кузбасса.

Предмет исследования: экономические процессы и закономерности специализированных видов перевозок на железнодорожном транспорте (организации КТМ).

Теоретической и методологической основой проведенного исследования послужили современные концепции экономической теории в их проекции на железнодорожный транспорт, Программа структурной реформы МПС, нормативные акты и аналитические материалы этого ведомства, а также материалы Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог. Исследования ведущих отечественных и зарубежных ученых В.Т.Осипова, К.К.Тихонова, Е.А.Сотникова, И.И.Васильева, В.Г.Галабурды,

A.И.Журавеля, Е.А.Гибшмана, А.М.Макарочкина, А.К.Угрюмова,

B.А.Потоцкого, В.В.Голубкова, О.Ланге, Н.Н. Моисеева, Д.Бигеля и других ученых в области управления затратами, организации перевозочного процесса, экономики локомотивного, вагонного и путевого хозяйства железных дорог, теории принятия решений оказали влияние на постановку задач диссертационного исследования и формирование научной позиции автора. Особую благодарность в этой связи автор приносит доктору технических наук, профессору А.В. Дмитренко.

В процессе исследования применены основные положения теории управления запасами, теории массового обслуживания, методы статистического и математического моделирования, методы финансового и экономического анализа, метод сравнения и аналогий, теория игр.

Научная новизна диссертации полученных и представленных к защите результатов состоит в разработке методических положений и практических рекомендаций, для использования их в работе железнодорожного транспорта, при формировании КТМ для обеспечения углем электростанций, а именно:

-выявлены и систематизированы критерии, определяющие параметры эффективного функционирования КТМ, с учетом сезонности добычи и потребления угля на электростанциях, в условиях неравномерности железнодорожных перевозок;

-разработана методика определения эффективности КТМ и выбора оптимального варианта доставки угля железнодорожным транспортом на электростанции Кузбасса;

-составлена программа расчета оптимального количества вагонов в составе КТМ, в целях достижения минимума суммарных эксплуатационных расходов;

-предложен выбор гарантирующей стратегии поставок угля в условиях неопределенности и сезонной неравномерности работы железнодорожного транспорта и электростанций.

Практическая значимость результатов исследования заключается в реализации предлагаемых автором методических подходов к оценке и повышению эффективности использования КТМ для обеспечения углем электростанций Кузбасса в практике работы Западно-Сибирской железной дороги при:

Х планировании и анализе расходов на перевозки угля с помощью КТМ;

Х моделировании различных экономических ситуаций, касающихся работы железнодорожного транспорта по доставке угля на электростанции,

Х для выявления внутренних и внешних резервов повышения эффективности доставки угля КТМ, снижения затрат на ремонт подвижного состава.

Полученные результаты по выбору оптимальных вариантов функционирования кольцевых технологических маршрутов, оценке их эффективности, определению их оптимального состава, а также их влияния на работу электростанций отражены в научном отчете, выпоненном в рамках отраслевой программы МПС по разработке оптимальной технологии работы Кузбасского отделения Западно-Сибирской железной дороги (ЗСЖД) (Разработка оптимальной технологии эксплуатационной работы Кузбасского отделения Западно-Сибирской железной дороги - Новосибирск, 2002г.-350с.)

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на отраслевых и региональных научных конференциях по экономике и организации железнодорожного транспорта в 2000-2002 гг. на научно: практической конференции, посвященной 100-летию Транссиба (Новосибирск, 2001г.), международной научной студенческой конференции Студент и научно-технический прогресс, (Новосибирск, 2001г.), научно-технической конференции Наука и молодежь XXI века, (Новосибирск, 2003г.).

Публикации. Основные материалы по исследуемой теме изложены в 4-х печатных работах общим объемом 2,4 печ. листа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложения. Содержание изложено на 130 машинописных листах основного текста. Работа содержит 17 таблиц, 23 рисунка. Список литературы состоит из 106 наименований.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, цель, объект и предмет исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, формируется круг рассматриваемых вопросов.

В первой главе Критический анализ состояния проблемы. Обзор работ по теме исследования анализируется имеющаяся научно-техническая литература, касающаяся вопросов, рассматриваемых в диссертации, в частности, установления величины затрат, связанных с простоем вагонов в зависимости от величины составов грузовых поездов. Установлено, что именно большая величина простоя вагонов под накоплением на сортировочных станциях является главным препятствием в повышении веса формируемых грузовых поездов.

Увеличение массы и скорости движения грузовых поездов требует крупных капитальных затрат, связанных с увеличением числа сортировочных и приемо-отправочных путей, а также с увеличением их длины. В то же время, спад в объемах перевозок по сравнению с 80-ми годами прошлого века создает значительные резервы провозной способности железнодорожных линий.

В настоящее время регулирование запасов угля на электростанциях Кузбасса слабо экономически обоснованно. Не учитывается тот факт, что объем складируемого на электростанциях угля напрямую влияет на объемы и график перевозок угля, реализуемых железной дорогой с целью обеспечения бесперебойной работы электростанций. Обеспечить бесперебойную работу электростанции можно с гораздо меньшими затратами на перевозку и складирование угля, если для каждой электростанции производить расчет с учетом резервов ее мощности, сезонности потребления угля, оптимизации уровня запасов угля.

В диссертации рассмотрена также возможность применения прямого варианта выгрузки, при котором уголь поступает сразу на электростанцию, минуя склад. При этом снижаются затраты, связанные со складированием и хранением угля, но одновременно растут и потери от простоя вагонов. Регулирование отклонения от установленной нормы количества вагонов в составах грузовых поездов, особенно для внутридорожных перевозок, позволяет значительно сокращать простой вагонов на станциях погрузки и выгрузки и улучшает работу этих станций.

При разработке новой методики определения экономической и технической эффективности КТМ рассмотрен также опыт развитых зарубежных стран, в частности США, широко использующих КТМ. Этот опыт демонстрирует несомненные преимущества маршрутизации при перевозках массовых грузов, в частности, угля. Железнодорожные компании используют специальные подвижные составы, продвижение КТМ по специальным расписаниям, организацию маршрутных составов повышенной массы и так далее. Проведенные в США экономические расчеты показали, что в результате перевозок угля КТМ снижение стоимости перевозки составляет до 40%, оборот

вагонов, включенных в маршруты, ускорен в несколько раз, улучшается использование локомотивов, сокращается объем маневровой работы на сортировочных станциях.

Во второй главе Теоретические и практические предпосыки организации КТМ для снабжения электростанций углем изложена усовершенствованная методика оценки эффективности КТМ.

Имевшаяся ранее методика оценки экономической эффективности функционирования КТМ принимала в расчет, что состав КТМ остается постоянной величиной и строго равен установленной норме массы грузовых поездов для заданного направления. При этом в недостаточной степени учитывалась дальность следования КТМ и дальнейший порядок использования поездных локомотивов в пунктах назначения. Кроме того, в методике не учитывася характер технологических процессов в конечных пунктах назначения, где груз из технологических маршрутов может допонительно складироваться или направляться напрямую в производственный процесс, минуя склад. В недостаточной степени учитывалось влияние объемов погрузки на изменение технико-экономических показателей работы как предприятий железнодорожного транспорта, так и пунктов назначения. В главе приведена разработанная автором усовершенствованная методика оценки экономической эффективности перевозки угля КТМ, с учетом всех указанных замечаний.

Организация перевозки угля КТМ экономически целесообразна при условии положительного значения агебраической разности между

величиной допонительной экономии приведенных расходов по сравнению с обычной отправительской маршрутизацией и затратами, связанными с

возможным встречным пробегом порожних составов кольцевых технологических маршрутов Евстр'прД0

с -роГ.щ _ растр

ж при А- прни (1)

Величина экономии приведенных затрат при организации КТМ определяется по формуле

Еи,квп1Ч = Еп + ЕД + ^* (к"Д + квд + кп + к\), (2)

где Еп - экономия эксплуатационных расходов на станции погрузки КТМ, руб.;

- экономия эксплуатационных расходов на станции выгрузки КТМ, руб.;

* - коэффициент эффективности капиталовложений;

- экономия капитальных затрат в вагонный парк в связи с сокращением времени нахождения КТМ, соответственно на станции погрузки, в движении и на станции выгрузки, руб.

В прошлом в технико-экономических расчетах для производственных процессов величина нормативного коэффициента экономической эффективности капитальных вложений принималась равной 0,12. Однако, в настоящее время, в связи с ограниченностью в стране средств, требования к эффекту от применяемых в производственной деятельности капитальных вложений изменились.

С увеличением дальности следования возрастает время оборота, а следовательно и величина затрат в КТМ. Время оборота состава КТМ будет равно

где 2,0- коэффициент, учитывающий наличие четного и нечетного направлений;

L - дальность следования кольцевого технологического маршрута; уп - участковая скорость движения грузового поезда, км/час;

- расстояние между участковыми станциями;

- время нахождения вагонов на технической станции;

- время нахождения вагонов КТМ на станциях погрузки и выгрузки.

Таблица 1

Изменение показателей занятости вагонов КТМ под технологическими

операциями для m=70

Показатели использования вагонов КТМ Дальность следования КТМ, км

50 100 500 1000 5000

Время нахождения вагона на станциях погрузки и выгрузки 24 24 24 24 24

Время нахождения вагонов в движении 2 4 20 40 200

Время нахождения вагонов на участковых станциях 0.5 1 5 10 50

Суммарное время оборота вагона КТМ 26.5 29 49 74 274

Доля в экономии вагонного парка, в % 16 14 7 5 2

Из таблицы 1 видно, что время оборота состава КТМ возрастает в меньшей степени, чем увеличивается дальность их следования. Так, в случае увеличения дальности следования маршрута в 5 раз: с 100 до 500 км, время оборота состава возрастает в 1,7 раза. Вызвано это значительными затратами времени на нахождение вагонов КТМ на станциях погрузки и выгрузки угля.

Организация подвода КТМ по специализированным расписаниям на станцию выгрузки способствует сокращению простоя груженых вагонов в ожидании выгрузки. Экономия от сокращения времени простоя вагонов КТМ при этом составит

Е"Д = 365*п*т*ДГгриж* С'11^, руб./год (4)

где п - среднесуточное число КТМ, поступающих под погрузку на данную станцию;

ш - число вагонов в составе КТМ;

С""р,.ч - стоимость одного вагоно-часа простоя груженого вагона, руб.;

- снижение простоя вагонов КТМ в ожидании выгрузки при согласованном подводе их на станцию выгрузки по сравнению с вариантом без выделения специальных ниток графика, час. Экономия капитальных затрат на вагонный парк за счет сокращения времени нахождения вагонов КТМ составит: на станции погрузки, руб.

К"Д = (бв*п*ш*(Д1ДДг+1расф+1прост+Д1отпрож)*Св) / 24 , (5)

где - коэффициент перехода от эксплуатируемого к инвентарному парку вагонов;

- стоимость одного вагона, руб. на станции выгрузки

К\ = (бв*п*т*(1л+ДГфож)*Св) / 24 (6)

Экономия капитальных затрат на локомотивный парк определится по формуле, руб.

К'\ = б,*Ь*п*С, * (1Л\.-1/У\) / 24 (7)

Приведенные расходы при наличии встречного пробега

порожних вагонов в связи с организацией перевозки угля КТМ определяются по формуле

Е Рпри= Ев1Ггр+ 4 *(К- Рв+К рл) (8)

где - эксплуатационные расходы, связанные со встречным пробегом

порожних вагонов, руб.;

- капитальные затраты на допонительный вагонный парк при наличии встречного пробега порожних вагонов, руб.;

тг вел п

К 'Д - капитальные затраты на допонительный локомотивный парк при наличии встречного пробега порожних вагонов, руб.

Увеличение капитальных затрат из-за наличия встречного пробега порожних вагонов КТМ определяются по формуле: на вагонный парк

К"е'рв = ^11+т*(иапА'у+Г>ч+1''!,0ЖГСв)/24 , руб. (9)

где - технологическая норма стоянки грузового поезда на участковой станции, час;

- время ожидания отправления поезда с участковой станции сверх технологической нормы, час. на локомотивный парк

К01ГГрД = бД*п*СД * (ЬДсф/Уу+^уч+1грож ) / 24 , руб. (10)

где коэффициент перехода от эксплуатируемого к инвентарному парку локомотивов;

- стоимость одного локомотива, руб.

В диссертации применена авторская методика расчета оптимального количества вагонов в составе КТМ по критерию минимизации суммарных эксплуатационных расходов. По этой методике выпонен расчет эксплуатационных расходов в зависимости от величины состава КТМ, с

использованием статистических данных, полученных на углепогрузочных станциях Кузбасского отделения ЗСЖД.

В результате расчета простоев КТМ на станции погрузки и выгрузки получены следующие зависимости (табл.2, 3).

Таблица 2.

Показатели простоя КТМ на станции погрузки, в зависимости от количества вагонов в составе КТМ

Количество вагонов Простой по элементам

мин ^од. МИН ^.мин Ъб,МИН ^т.МИН ^погр

т=10 15 12 60 12 10 109

т=20 30 14 120 14 20 198

т=30 45 16 180 16 30 287

т=40 60 18 240 18 40 376

т=50 75 20 300 20 50 465

т=60 90 22 360 22 60 554

т=70 105 24 420 24 70 643

т=80 120 26 480 26 80 732

т=90 135 28 540 28 90 821

т=100 150 30 600 30 100 910

т=110 165 32 660 32 110 999

т=120 180 34 720 34 120 1088

Таблица 3.

Показатели простоя КТМ на станции выгрузки в зависимости от количества вагонов в составе КТМ

Количество вагонов Простой Количество вагонов Простой

^р.МИН Е^ВГ Ц.МИН а

т=10 45 94 ш=70 315 528

т=20 90 168 ш=80 360 602

т=30 135 242 ш=90 405 676

т=40 180 316 ш=100 450 750

т=50 225 380 т=110 495 824

т=60 270 454 ш=120 540 898

Возможные изменения продожительности простоя в целом всего КТМ, приведены на рис.1, из которого видно, что продожительность простоя вагонов в парке прибытия, отправления, а также под грузовыми операциями будет возрастать примерно пропорционально величине состава КТМ. Время на подачу группы вагонов в значительной степени зависит от дальности доставки вагонов. Величина этих временных затрат также возрастает с увеличением состава КТМ.

Рис.1. Изменение продожительности выпонения грузовых операций в зависимости от изменения числа вагонов в составе КТМ

Эксплуатационные расходы на передвижение локомотивов могут быть установлены для всех типов локомотивов по формуле

Еж = IV/ (т*(епкы* Ь + пуч* Ц* епч)), (\\}

где суточный вагонопоток для заданного случая между станциями

погрузки и выгрузки;

L - расстояние следования от пункта погрузки до станции выгрузки, км; с,1ьм - стоимость одного локомотиво-км одиночного следования, руб.; п5Ч - число участковых станций на пути следования состава КТМ; Ц - время простоя КТМ на участковой станции, час; е11Ч - стоимость поездо-часа простоя состава КТМ, руб. Характер изменения определенных категорий эксплуатационных расходов в зависимости от числа вагонов в составе КТМ, приведен на рис.2

18000 16000 Х 14000 12000 ? 10000 о 8000 л 6000 4000 Х ши

Количество вагонов,т

Рис.2 Характер изменения расходов в зависимости от величины КТМ

Суммарные эксплуатационные расходы в зависимости от величины КТМ находятся по формуле

2-Е Еваг+ Ежж (12)

Таблица 4.

Суммарные эксплуатационные расходы, в зависимости от числа вагонов в составе КТМ

111 Ё,иД-, РУ6. Елок, руб. ЕЕ, руб.

20 3039,60 9026,41 12066,01

30 4391,46 6321,65 10713,11

40 5743,32 4969,27 10712,59

50 7095,18 4157,84 11253,02

60 8447,05 3616,89 12063,93

70 9798,91 3230,49 13029,40

ВО 11150,77 2940,70 14091,47

90 12502,64 2715,30 15217,94

100 13854,50 2534,98 16389,48

Также с увеличением состава КТМ будут возрастать потери, связанные с увеличением простоя вагонов на станциях погрузки и выгрузки (отправления и назначения). Суммарные эксплуатационные расходы вначале сокращаются и достигают минимальной величины. Для этой минимальной величины будет достигаться оптимальный состав местных грузовых поездов.

Величина суммарных эксплуатационных расходов будет зависеть также от дальности следования КТМ. Для малой дальности следования КТМ оптимальный их состав будет иметь малую величину. С увеличением дальности следования будет возрастать оптимальный состав КТМ.

В результате проведенного расчета получен следующий результат: при заданных условиях оптимальный состав КТМ составит 34-35 вагонов, при этом минимальные потери от простоя вагонов и локомотива Ч 11677,35 руб. Для существующей системы КТМ при ш=73 потери от простоя составят - 14673,65 руб. Таким образом, экономический эффект от применения указанной методики составит в данном случае - 2996,3 руб. в сутки.

В третьей главе Оптимизация числа вагонов в составе КТМ изложен методический подход к выбору оптимального варианта согласованного функционирования железной дороги и электростанции, с учетом особенностей их работы. Рассматриваются два варианта:

-ускоренная выгрузка, с целью сокращения простоя вагонов на подъездных путях (в соответствии с мощностью вагоноопрокидывателей), то есть общепринятая практика.

-прямой вариант организации складирования угля, когда выгрузка вагонов осуществляется в соответствие с темпом потребления угля на электростанции.

Практика показала, что по сезонам поступление угля отличается от темпа его потребления. Так, в большей части случаев, размер добычи угля близок к равномерному в течение года, несколько снижаясь в летние месяцы и

возрастая в зимним период. В то же время, темп потребления угля электростанциями отличается большей неравномерностью в течение года. В летние месяцы потребление угля заметно сокращается, а в зимние месяцы значительно возрастает.

Несовпадение темпов поступления угля под выгрузку и его потребления электростанциями влияет как на величину сезонного складирования угля, так и на возможный простой вагонов для различных вариантов выгрузки. Вариант быстрой выгрузки угля на подъездном пути, рекомендованный согласно инструктивных указаний МПС, вызывает значительное увеличение объемов допонительного складирования угля на электростанциях, но снижает простой КТМ и улучшает эксплутационные показатели работы железнодорожного транспорта.

При прямом варианте выгрузки темп поступления угля равен его потреблению электростанцией. При таком темпе выгрузки складирования угля не будет, но возрастет простой вагонов под выгрузкой на подъездном пути электростанции. Величина данных затрат зависит от величины составов КТМ, а также от объема работы электростанции. Прямой вариант выгрузки оказывается предпочтительным при равных объемах потребления и выгрузки, или недостаточном объеме выгрузки угля, то есть в зимний период.

Для составов КТМ автором разработан методический подход как к определению оптимального количества вагонов в составе грузового поезда, так и к установлению величины простоя вагонов под выгрузкой на станциях выгрузки КТМ - электростанциях. При этом, кроме затрат железнодорожного транспорта допонительно учитывались также затраты, связанные со складированием грузов на электростанции.

Характер изменения этих затрат, в зависимости от ряда факторов, приведен на рис. 3,4.

Затраты от складирования Затраты от простоя вагонов Суммарные затраты

4,5 5 5,5 б 6,50 Величина простоя вагона, мин.

Рис. 3. Характер изменения расходов, связанных с выгрузкой угля на электростанциях

Рис.4. Изменение суммарных затрат, в зависимости от объема работы (выгрузки) угля, и количества вагонов в составе КТМ.

На практике оказалось, что показатели, выгодные для железнодорожного транспорта, дают убытки для электростанций. Для железнодорожного транспорта наилучшие показатели будут достигаться в случае наиболее быстрого осуществления выгрузки вагонов поступившего состава КТМ. Это позволит сократить продожительность оборота вагонов и в короткие сроки использовать их для обеспечения выпонения допонительного объема погрузки. При этом сокращаются капитальные затраты в локомотивный и вагонный парк

Величину допонительных суточных потерь, связанных со складированием и допонительной переработкой (перегрузкой) угля на электростанции (при ускоренной выгрузке вагонов на вагоноопрокидывателях), возможно будет определить по формуле:

Ескг =(2хп1угхСтач)/ш , (13)

где 2 - коэффициент, учитывающий двойную переработку груза: на склад и обратно;

- суточный объем выгрузки в вагонах; ш - число вагонов в составе КТМ;

Ст,1\ - объем угля, поступающий на склад при выгрузке состава КТМ. Приведенная система быстрой выгрузки вагонов, в соответствии с наиболее поным использования мощности вагоноопрокидывателей, как уже отмечалось, вызывает допонительные потери, связанные со складированием угля на электростанциях. С целью исключения этих потерь становится целесообразным организовать частичную выгрузку угля по прямому варианту вагон - электростанция. В этом случае становится необходимым увеличивать простой вагонов на станциях выгрузки. Сократить объем складирования угля на электростанциях можно также за счет более рационального подхода посадных локомотивов.

Оценка эффективности предлагаемых вариантов проводилась по изменению технико-экономических показателей работы подъездных путей электростанции в зависимости от числа вагонов в составе КТМ.

Общее уравнение затрат при выборе варианта организации выгрузки будет следующим:

^ ытр * ^вч Сскл * С скл , (14)

где Взагр Ч допонительный простой вагонов, в случае складирования угля на склад, час;

еДч - стоимость часа простоя вагонов, руб.;

- объем складирования угля на электростанции, т;

е скл - стоимость складирования и перегрузки 1 т угля.

Практические данные показывают, что потери, связанные со складированием угля и двойной его переработкой оказываются больше, чем экономия от сокращения простоя вагонов при пониженном подходе вагонов под грузовые операции.

Проведенный анализ показал, что с увеличением числа вагонов в составе КТМ увеличивается объем угля, находящегося на оперативном складе. Сокращение величины составов КТМ, в случае следования на близкие расстояния, позволяет уменьшить расходы, связанные с оперативным складированием угля на электростанциях. Медленная выгрузка части вагонов позволяет сократить потребность в складировании.

Характер изменения вышеприведенных показателей следует учитывать в технико-экономических расчетах оценки эффективности организации замедленной выгрузки угля, с целью сокращения расходов, связанных с оперативным складированием угля на электростанциях в условиях неравномерного прибытия поездов или вагонов под выгрузку.

На экономическую эффективность функционирования КТМ и оптимальную величину составов КТМ существенное влияние оказывает также порядок использования локомотивов. Затраты, связанные с передвижением локомотивов, в значительной мере зависят от наличия резервного пробега локомотивов и от дальности следования сформированных составов грузовых поездов.

Автором предлагается организовать по станции Томусинская новую технологию эксплуатационной работы грузовых пунктов, когда к моменту прибытия локомотива с груженым составом КТМ имеется в наличии порожний поезд от предыдущего КТМ. Это увязано с предлагаемым уменьшением количества вагонов в составе КТМ. При этом будет резко сокращаться резервный пробег локомотивов, а для сокращения потерь от повышенного простоя вагонов, становится целесообразным организовать более медленную их выгрузку с углем в соответствии с темпом потребления угля электростанцией. В данном условном варианте будут до минимума сокращаться потери, связанные с осуществлением допонительного оперативного складирования угля на электростанциях. Также значительно сократятся потери, связанные с повторным или двойным резервным пробегом локомотивов.

Таким образом, при выборе варианта организации технологии эксплуатационной работы подъездного пути электростанции, суммарные приведенные расходы могут быть установлены по формуле

ЕЕ = Еск-л + Елок + Еаг Ч тш (15)

где ЕСк.л - расходы, связанные с ежесуточным складированием угля на электростанции, руб.;

Ею.к - эксплуатационные расходы, связанные с передвижением локомотивов, руб.;

- эксплуатационные расходы от простоя вагонов на электростанциях и станциях погрузки угля, руб.

В четвертой главе Выбор оптимальной стратегии поставки угля с помощью расчета глобальных критериев рассматривается методика выбора оптимальной стратегии складирования угля в условиях неопределенности. Выбор производится по результатам расчета т.н. глобальных критериев теории принятия решений - Сэвиджа, Вальда и Гурвица.

Расчет данных критериев производится на основании матрицы затрат (потерь). В нашем случае элементами первоначальной матрицы являются суммарные издержки складирования и хранения угля, а также потери от допонительного простоя вагонов, рассчитываемые в зависимости от объемов поставки и потребления угля электростанцией Томусинская.

В общем виде предполагалось, что необходимая потребность в угле в различные периоды года может составить , а зависящий от

избранного решения размер поставок обозначим через Н| , Н:> , ... НД . Далее принималось, что удельные издержки хранения запаса угля составляют с1 , а удельные издержки дефицитности угля равняются с? . Величины с1 и с2 считались постоянными.

Матрица потерь в рамках принятых предпосылок формировалась следующим образом. Если, например, оказывается, что Н,>У, (=1,2...п), то возникнет излишний запас угля, что приведет к издержкам хранения запаса, равным С|*(Н,-У, ). Наоборот, если Н,<У| , то возникнет дефицит угля на электростанции, что связано с издержками Если то

допонительные издержки, очевидно, равняются 0.

Исходная матрица одинакова для всех трех упомянутых выше критериев (табл.5). Строки матрицы - возможные объемы поставок, стобцы- потребление угля электростанцией. Потребление меняется по месяцам от 70 до 130% (160 -280 вагонов в сутки), поставки - от 85-115% (180-260 вагонов). За 100% принят текущий уровень поставок угля на Томусинскую - 220 вагонов в сутки. На пересечении строк и стобцов указываются т.н. исходы Ч ожидаемые потери от несовпадения объемов поставок и объемов потребления.

Таблица 5

Возможные потери от несовпадения обьемов поставки и потребления угля

Обьем потребления Объем поставок У,=1б0 У2=180 У3=200 У4=220 У5=240 У6=260 У7=280

Н|=1 80 23 0 48 96 144 192 240

Н,=200 46 23 0 48 96 144 192

Н3=220 69 46 23 0 48 96 144

Н4=240 92 69 46 23 0 48 96

Нч=260 115 92 69 46 23 0 48

Правило (критерий) Сэвиджа требует не допустить чрезмерно высоких потерь, к которым могут привести ошибочные решения. На практике этот критерий применяется особенно часто. Решением данной задачи в нашем случае будет выбор стратегии с наименьшими из возможных максимальных потерь, рассчитанных по формуле:

Rfl = Vji-minJ(Vjl). (16)

Правило (критерий Вальда) опирается на принцип наибольшей осторожности, поскольку он основывается на выборе наилучшей из наихудших стратегий Rj. В исходной матрице (по условию задачи) результат Vjj представляет потери, поэтому при выборе оптимальной стратегии используется минимаксный критерий. Для определения оптимальной стратегии Rj необходимо в каждой строке матрицы результатов найти наибольший элемент а затем выбирается стратегия которой будет

соответствовать наименьший элемент из этих наибольших элементов, т.е. действие, определяющее результат равный

W = minmax {VyJ. (17)

Правило (критерий) Гурвица основан на двух положениях: природа может находиться в самом невыгодном состоянии с вероятностью и в

самом выгодном состоянии с вероятностью а, где а Ч коэффициент доверия. Когда V,j представляет затраты (потери), как в нашем случае, то выбирают стратегию, дающую

Wmill= min [а min V,j + (l-ct)max V,j] (18)

Критерий Гурвица устанавливает баланс между случаями крайнего пессимизма и крайнего оптимизма путем взвешивания обоих типов поведения соответствующими весами (1 - а) и а, где 0< а < 1. Значение а от 0 до 1 может определяться в зависимости от склонности лица, принимающего решение, к пессимизму или к оптимизму. При отсутствии ярко выраженной склонности представляется наиболее разумной.

Итоговые результаты расчетов для всех указанных критериев сведены в табл.6.

Таблица 6

Стратегии Вальда Сэвиджа Гурвица при а

0,2 0,4 0,6 0,8

1 0,00 192,00 192,00 144,00 96,00 48,00

2 48,00 144,00 201,60 163,20 124,80 86,40

3 96,00 96,00 211,20 182,40 153,60 124,80

4 144,00 69,00 220,80 201,60 182,40 163,20

5 125,00 92,00 217,00 194,00 171,00 148,00

Оптимальное значение критерия 144,00 69,00 220,80 201,60 182,40 163,20

Гарантирующая стратегия 4 4 4 4 4 4

На основании полученных данных выявлено, что стратегия R4 является наиболее предпочтительной по всем критериям. Данную стратегию, следуя академику Н.Н. Моисееву, мы называем гарантирующей. Уровень поставок при ее реализации на 7-10% превышает средний уровень потребления угля электростанцией, за счет чего в летне-осенний период создается необходимый страховой запас угля на зиму. Это обеспечивает бесперебойную работу электростанции, а соответствующая стратегия дожна быть наиболее практикуемой в совместной работе электростанции и железной дороги.

По результатам проведенного расчета уровня поставок с учетом сезонности, выявлена следующая экономия расходов на складирование угля при снижении страхового запаса угля на зиму для электростанции Томусинская по сравнению со сложившейся практикой 20-дневного запаса: 15-суточного запаса - 5,9 мн. руб./год; 10-суточного -11,3 мн. руб./год;

7-суточного -14,2 мн. руб./год;

3-суточного -17,1 мн. руб./год.

В связи с этим целесообразно рассмотреть возможность доставки угля железной дорогой на электростанцию в соответствии с сезонной неравномерностью его потребления, исходя из необходимости создания к зиме 7-10-дневного запаса угля. Это позволить получить значительную экономию, как за счет снижения издержек хранения, так и расходов по переваке допонительных объемов угля на склад. При этом обеспечивается бесперебойная и устойчивая работа электростанции. Кроме того, снижение летне-осенних объемов перевозок угля на электростанцию высвободит допонительные вагоны для других нужд.

Основные выводы диссертационной работы.

В диссертационной работе, в соответствии с первоначально поставленной целью получены следующие новые результаты:

1. Уточнены критерии и разработана методика оценки эффективности КТМ;

2. Даны рекомендации по выбору оптимального варианта работы железнодорожного транспорта и электростанций, с учетом сезонности в доставке и потреблении угля;

3. Проведен выбор оптимальной стратегии доставки и складирования угля с помощью расчета глобальных критериев теории принятия решений в условиях неопределенности.

4. Обоснован вывод о возможности снижения страхового запаса угля на электростанциях путем оптимизации доставки угля с помощью КТМ.

В ходе работы также решены следующие подзадачи, обеспечившие получение вышеперечисленных результатов:

Х разработана методика расчета допонительных простоев вагонов и локомотивов при организации КТМ;

Х разработаны рекомендации по расчету потерь от увеличения простоя вагонов на электростанциях, их снижению и оптимизации, при обычном и сгущенном подходе вагонов;

Х рекомендации по выбору оптимального варианта доставки угля даны с учетом эффекта от подвязки локомотивов.

Расчетный экономический эффект от применения методики определения оптимального количества вагонов в составе КТМ составит только по одной станции Томусинская - 2996,3 руб. в сутки или 1,1 мн. руб. в год. Расчетный экономический эффект от снижения оперативного и сезонного страхового запаса угля за счет разработанных в диссертации рекомендаций, для электростанции Томусинская составит от 5,9 до 14,2 мн. руб. в год.

Новые научные результаты, полученные в работе, позволяют дать количественную оценку межотраслевой интеграции в сфере транспорт-производство, и послужат ориентиром для последующих шагов в стратегии реструктуризации железнодорожной отрасли.

Решение обеспечивающих подзадач имеет прикладное значение для предприятий железнодорожного транспорта, для которых в условиях постепенной коммерциализации работы, оптимизация режимов эксплуатационной работы является средством выживания.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гербер В.А. Особенности разработки кольцевых технологических маршрутов для снабжения углем электростанций // Сборник трудов молодых ученых. Выпуск 2. - Новосибирск: СГУПС, 2001. - 0,35 п.л.

2. Гербер В.А. Расчет эффективности перевозки угля кольцевыми маршрутами

// Вестник СГУПС. Выпуск 6 .-Новосибирск: СГУПС, 2003. - 0,5 п.л.

3. Гербер В.А. Расчет потерь от увеличения простоя вагонов на электростанциях при организации выгрузки угля // Вестник СГУПС. Вып. 6 . -Новосибирск: СГУПС, 2003. - 0,7 п.л.

4. Гербер В.А. Выбор оптимальной стратегии складирования угля в условиях неопределенности // К проблеме согласованного функционирования железной дороги и электростанции (на примере Кузбасского отделения ЗСЖД) -Новосибирск: СГУПС, 2003. - 0,85 п.л.

р-98 15

Подписано в печать 29 04 2004 1,25 печ л Тираж 100 экз Заказ № 1233 Отпечатано с готового оригинал-макета в издательстве СГУПСа Новосибирск, ул Д. Ковальчук, 191

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Гербер, Вячеслав Александрович

Введение

Глава 1. Критический анализ состояния проблемы.

Обзор работ по теме исследования.

1.1. Затраты связанные с простоем вагонов.

1.2-Основные концепции теории управления запасами. Значение запасов для железнодорожного транспорта.

1.3. Опыт маршрутизации в зарубежных странах.

1.4. Характеристика объекта и предмета исследования.

Глава 2. Теоретические и практические предпосыки организации кольцевых технологических маршрутов (КТМ) для снабжения электростанций углем.

2.1. Особенности формирования затрат, связанных с организацией КТМ для перевозки угля.

2.2. Оценка затрат, связанных с расчетом эффективности перевозки угля КТМ

2.3. Методика расчета допонительных простоев вагонов и локомотивов при организации КТМ.

2.3.1. Расчет допонительных простоев вагонов

КТМ для станций погрузки и выгрузки.

2.3.3. Эксплуатационные расходы на передвижение локомотивов.

Глава 3. Оптимизация числа вагонов в составе КТМ

3.1.Расчет потерь от увеличения простоя вагонов на электростанциях.

3.2. Учет особенностей складирования угля на электростанциях.

3.3 Учет эффекта от подвязки локомотивов.

3.4. Расчет оптимального числа вагонов в составе КТМ.

Глава 4.Выбор оптимальной стратегии поставки угля с помощью расчета глобальных критериев.

4.1. Общие положения. Установление оптимального уровня запаса сырья на основе теории стратегических игр в условиях неопределенности.

4.2. Расчет объема поставки угля по критерию Сэвиджа.

4.3.Расчет объема поставки угля по критерию Вальда.

4.4.Расчет объема поставки угля по критерию Гурвица.

4.5. Расчет объема поставки угля с помощью программы.

4.6.Расчет уровня поставок с учетом сезонной неравномерности.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Повышение эффективности кольцевых технологических маршрутов"

Актуальность темы исследования.

Одним из наиболее важных факторов развития экономики России является повышение эффективности функционирования и развития транспортной системы. В этой связи одной из приоритетных задач следует считать повышение эффективности грузовых перевозок на железнодорожном транспорте.

Из-за специфики транспортных отношений в российской экономике, а именно необходимости выпонения большого объема перевозок различных грузов на значительные (в сотни и тысячи километров) расстояния и в достаточно сжатые сроки, доля железнодорожных перевозок, по сравнению, например, с морскими значительно выше. Свою роль здесь играет и относительная дешевизна железнодорожных перевозок при дальнем сообщении. Особенно велика роль железнодорожного транспорта в перевозках массовых грузов, таких как уголь, руда и других, имеющих большое значение для промышленности.

Проявившаяся за последние годы тенденция к росту объемов перевозок диктует необходимость в повышении мощности железнодорожного транспорта, что в современных условиях означает, прежде всего, увеличение пропускной и провозной способности грузонапряженных линий. Однако некоторые направления сети, в частности однопутный участок Артышта Ч Томусинская на Кузбасском отделении Западно-Сибирской железной дороги, испытывают значительную напряженность в работе, не имея необходимых резервов пропускной способности. Ограниченные возможности подъездных путей нарушают ритмичность транспортного обслуживания крупных промышленных предприятий, ухудшают качество работы магистральных линий. В этих условиях проблему развития и использования пропускной способности железных дорог следует решать не только усилением мощности линий, что требует значительных капитальных вложений, но в первую очередь Ч поиском новых технологических решений, изысканием резервов в каждом звене железнодорожного транспорта.

В диссертации рассмотрены вопросы, связанные с совершенствованием системы доставки угля железнодорожным транспортом на электростанции Кузбасса. Опыт эксплуатации загруженных направлений и угольной маршрутизации, как зарубежный, так и отечественный, серьезные проблемы в управлении запасами угля на электростанциях требуют решений по снижению суммарных эксплуатационных расходов и затрат на содержание и формирование специальных кольцевых технологических маршрутов (КТМ). При этом количество вагонов в составе КТМ рассчитывается исходя из мощности электростанции. Это ведет к улучшению использования пропускной способности железнодорожных линий, изысканию резервов увеличения скорости движения КТМ, сокращению затрат времени на техническую подготовку и осмотр вагонов. В диссертации предложен новый экономически обоснованный подход к организации эксплуатационной работы на станциях выгрузки угля, обеспечивающий сокращение потерь, связанных со складированием и допонительной перегрузкой угля на электростанциях, с учетом сезонных колебаний их мощности.

В связи с вышесказанным цели и задачи диссертационного исследования формулируются следующим образом.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методических основ оценки* и повышения эффективности использования КТМ для обеспечения углем электростанций Кузбасса. Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:

- изучить теорию и практику оценки затрат, связанных с созданием запасов угля на электростанциях;

-разработать критерии и методику оценки эффективности работы КТМ; -разработать методику оценки затрат, связанных с выгрузкой и. складированием угля на электростанциях в условиях неравномерности железнодорожных перевозок;

-обосновать оптимальный вариант доставки угля железнодорожным транспортом на электростанции в условиях неравномерности работы железнодорожного транспорта;

-разработать рекомендации по снижению размеров страхового запаса угля на электростанциях.

Объект исследования: экономическая деятельность предприятий производственно-транспортной системы по обеспечению углем электростанций Кузбасса.

Предмет исследования: экономические процессы и закономерности специализированных видов перевозок на железнодорожном транспорте (организации КТМ).

Теоретической и методологической основой проведенного исследования послужили современные концепции экономической теории в их проекции на железнодорожный транспорт, Программа структурной реформы МПС, нормативные акты и аналитические материалы этого ведомства, а также материалы Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог. Исследования ведущих отечественных и зарубежных ученых В.Т.Осипова, К.К.Тихонова, Е.А.Сотникова, И.И.Васильева, В.Г.Галабурды,

A.И.Журавеля, Е.А.Гибшмана, А.М.Макарочкина, А.К.Угрюмова,

B.А.Потоцкого, В.В.Голубкова, О.Ланге, H.H. Моисеева, Д.Бигеля и других ученых в области управления затратами, организации перевозочного процесса, экономики локомотивного, вагонного и путевого хозяйства железных дорог, теории принятия решений оказали влияние на постановку задач диссертационного исследования и формирование научной позиции автора. Особую благодарность в этой связи автор приносит доктору технических наук, профессору A.B. Дмитренко.

В процессе исследования применены основные положения теории управления запасами, теории массового обслуживания, методы статистического и математического моделирования, методы финансового и экономического анализа, метод сравнения и аналогий, теория игр.

Научная новизна диссертации полученных и представленных к защите результатов состоит в разработке методических положений и практических рекомендаций для использования их в работе железнодорожного транспорта, при формировании КТМ для обеспечения углем электростанций, а именно: