Поставщики-грузоотправители и железные дороги обеспечивают по возможности равномерную в течении месяца отгрузку массовых экспортных грузов ( угля, кокса, руды, нефти и нефтепродуктов, лесных и других грузов) с учетом сроков поставки товаров, указанных в контрактах.

Железные дороги ведут учет выполнения плана перевозок экспортных грузов по отдельным учетным карточкам.[1]

1.3 Методика планирования перевозок грузов

Основной задачей планирования грузовых перевозок является установление предстоящих объемов, структуры и направлений. От размеров перевозок зависят объем работы подвижного состава, эксплуатационные расходы и доходы дорог, а также контингент. Структура перевозок грузов и грузооборота обуславливает потребность в вагонах разных типов и размеры поставки нового подвижного состава. Правильно составленный план перевозок является важнейшим условием высокого качества всего транспортного плана. Поэтому на основе плана перевозок определяются, по существу, показатели всех остальных разделов, т.е. плана работы подвижного состава, плана эксплуатационных расходов, плана по труду, плана материально-технического обеспечения и т.д.

В плане перевозок можно выделить:

 объемные показатели (отправление, прием, прибытие, сдача, перевозки, грузооборот);

 качественные показатели (средняя дальность, средняя густота перевозок).

Перевозки распределяются по видам сообщений:

 местное - перевозки между станциями внутри дороги (местное сообщение на рассматриваемой дороге равно нулю);

 вывоз - отправление грузов на другие дороги (определяется как разность отправления и местного сообщения);

 ввоз - прибытие грузов с других дорог (определяется как разность прибытия и местного сообщения);

 транзит - перевозка грузов, поступивших с других дорог и следующих через данную дорогу на другие дороги. Транзит можно определить несколькими способами: прием минус ввоз, либо сдача минус вывоз, либо общие размеры перевозок минус остальные виды сообщения (ввоз, вывоз, местное).

Перевозки по ввозу, вывозу и транзиту называются перевозками в прямом сообщении. В их осуществлении участвуют две или более дорог.[2]

1.4 Выводы по первой главе

Основной задачей планирования грузовых перевозок является установление предстоящих объемов, структуры и направлений. Планирование перевозок по видам сообщений необходимо для правильного расчета оборота вагонов, а также эксплуатационных расходов и доходов дороги, потому что дорога выполняет не одинаковое количество операций, связанных с перевозками грузов в разных сообщениях. Правильное и точное планирование перевозки грузов имеет большое значение в работе транспортных сетей. На основе плана перевозок определяются, по существу, показатели всех остальных разделов, т.е. плана работы подвижного состава, плана эксплуатационных расходов, плана по труду, плана материально-технического обеспечения и т.д.

Глава 2. Технология комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения в условиях автоматизации

Важной составной частью программы оптимизации эксплуатационной работы железных дорог России на период до 2010 г. является установление параметров надежного и экономичного функционирования системы организации работы локомотивов как существенного фактора улучшения экономических показателей работы РЖД и повышения качества перевозок. В настоящее время эксплуатационные издержки отрасли, связанные с обслуживанием составов поездов локомотивами и локомотивными бригадами, а также содержанием устройств локомотивного хозяйства, достигают 29 % общих издержек. Стоимость локомотивного парка составляет около 12 % стоимости основных фондов ОАО «РЖД». Для решения проблемы рационализации перевозочного процесса на железнодорожном транспорте за счет оптимизации функционирования системы управления эксплуатацией локомотивов необходимо надежное оперативное планирование работы локомотивов грузового движения в рамках составляемых сменно-суточных и текущих планов поездной работы подразделений ОАО «РЖД» на основе создания современной динамической модели. [3]

2.1 Общий аспект проблемы

Очевидно, что горизонт планирования работы локомотивов ограничен периодом времени, на который определены потоки заявок на обслуживание («прогнозные» времена прибытия поездов на технические станции и их отправления). С увеличением периода планирования работы локомотивов хотя бы до суток существенно снижается достоверность прогноза времени прибытия и отправления поездов. Анализ работы дорог и исследования показывают, что, как правило, достаточно точная информация о возможном времени прибытия и отправления поездов в реальных условиях имеется на ближайшие три (четыре) часа: на так называемый период принятия управляющих воздействий. Однако при осуществлении планирования работы локомотивов лишь на три (четыре) часа невозможно установить ни наилучший вариант передислокации локомотивов резервом по регулировке со станции их избытка в пункт ожидаемого их недостатка, ни рациональный план подвода локомотивов на текущие ремонты и техническое обслуживание. Решение этих задач возможно лишь в рамках суточного (или более длительного периода) плана поездной работы подразделений.

Традиционная технология оперативного планирования работы локомотивов грузового движения, как правило, предусматривает разработку окончательного плана-задания на ближайшие три (четыре) часа, составляемого без необходимой увязки с текущим и сменно-суточным планами, а также без увязки с планом подвода локомотивов на текущие ремонты и техническое обслуживание, при реализации которого достигаются наилучшие условия использования тяговых средств. Такая технология не обеспечивает рационального управления локомотивами, что в конечном итоге ухудшает использование локомотивного парка. Установлено, что из-за неудовлетворительного оперативного планирования работы локомотивов возникают дополнительные их резервные пробеги до 2...3 % (ввиду нерациональной реализации регулировочных мер), а по отдельным станциям — до 5...7 % незапланированных отцепок локомотивов от транзитных без переработки поездов для выполнения технического обслуживания ТО-2, что ухудшает использование тяговых средств и вызывает дополнительные простои поездов. При норме периодичности производства ТО-2 через 72 (48) ч на практике примерно в 10...15 % случаев осуществляется заход локомотивов на пункты технического обслуживания (ПТОЛ) через 20...25 ч, что снижает эффективность использования локомотивов и ведет к увеличению эксплуатационных расходов по их техническому обслуживанию. Дополнительные простои отдельных составов поездов (до 10…20 мин) в парках отправления вызываются несвоевременным подводом локомотивов по регулировке, и это приводит к увеличению сроков доставки грузов, замедлению оборота вагонов. Потери можно значительно сократить при внедрении последовательного сквозного взаимоувязанного выполнения расчетов по составлению плана прикрепления локомотивов к составам поездов на любой период оперативного планирования (на три (четыре) часа, на период текущего планирования и на сутки) за счет комплексного подхода к решению задачи оперативного планирования работы локомотивов грузового движения. Эти расчеты должны основываться на формировании единой модели дороги и интегрированной базы данных при использовании локальных вычислительных сетей. В условиях автоматизации создаются предпосылки для такого комплексного подхода к решению задачи оперативного планирования работы локомотивов грузового движения. Расчет управляющих параметров ведется таким образом, чтобы достигалось «автоматическое» выравнивание минимального, технологически необходимого числа тяговых средств по пунктам оборота и перецепки, гарантирующих надежное отправление готовых составов по условию обеспеченности их локомотивами с минимально возможным числом возврата локомотивов резервом (с поездами или одиночным порядком) по регулировке при соблюдении своевременной постановки тяговых средств на техническое обслуживание и текущие ремонты. При этом предполагается обеспечить наилучшее использование межремонтного нормативного ресурса времени работы локомотивов с учетом выполнения текущих ремонтов и технических обслуживаний. [4]

2.2 Постановка задачи и метод ее решения

Задача комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения может быть сформулирована следующим образом.

Имеется обслуживаемый закрепленными сериями локомотивов участок обращения. Требуется среди множества возможных взаимоувязанных вариантов планов работы локомотивов на периоды планирования — суточный С = {С₁ , С₂ , ..., С_п }, текущий Т = {Т₁ , Т₂ , ..., Т_п } и на ближайшие три (четыре) часа (на период окончательного плана-задания) О = {О₁ , О₂ , ..., О_п } — найти такой набор вариантов (С*, T*, O*), при котором минимизируются за суточный период планирования (Т_г ) эксплуатационные расходы, зависящие от тягового обеспечения Э_Тг (C, T, O):

Э_Тг (С*, T*, O*) min Э(C, T, O). (1)

При поиске рациональных вариантов планирования работы тяговых средств учитываются лишь изменяющиеся группы затрат, а именно на содержание эксплуатируемого парка локомотивов, то есть расходы, связанные с их простоями по пунктам оборота и перецепки, резервными пробегами и выполнением технического обслуживания ТО-2, а также расходы, связанные с возникающими дополнительными простоями готовых составов поездов из-за несвоевременной выдачи локомотивов для их вывоза.

Учитывая большую размерность задачи комплексного оперативного планирования работы локомотивов грузового движения, для ее решения необходимо применять метод декомпозиции, использующий эвристические соображения для представления общей задачи в виде определенной последовательности трех частных подзадач. Иными словами, данную задачу следует решать методом последовательной покоординатной минимизации в соответствии с иерархией, приведенной на рис. 2.1. [5]

Рис. 2.1 Схема выбора рационального варианта плана работы локомотивов грузового движения при комплексном его составлении

2.3 Суточное планирование работы локомотивов

В иерархии решения задачи оперативного планирования работы локомотивов, при комплексном ее осуществлении (см. рис. 2.1), первой подзадачей (частной задачей) является рационализация суточного плана работы локомотивов, то есть прикрепления локомотивов к составам поездов (ПЛСП) на суточный период. Суточный план работы локомотивов (составляемый на период с 18 ч 00 мин предплановых суток до 18 ч 00 мин плановых) разрабатывается одновременно с текущим планом на период с 12 ч 00 мин до 18 ч 00 мин предплановых суток. Поэтому при решении данной задачи рассматривается период планирования с 12 ч 00 мин текущих (предплановых) до 18 ч 00 мин планируемых суток, то есть период продолжительностью 30 ч.

При организации пропуска поездов по технологии отправления составов поездов по готовности (исходя из межпоездного интервала) (ОПГС) и при отправлении поездов по равноправным расписаниям (ГДРР) решение задачи осуществляется в четыре этапа.

На первом этапе реализуется метод моделирования графика прогнозного оборота локомотивов — составление исходного варианта ПЛСП на базе создаваемой модели пропуска поездов по участкам за период моделирования = 32 ч (с 10 ч 00 мин текущих (предплановых) суток, с момента съема информации, до 18 ч 00 мин плановых суток). Предусматривается формирование так называемого идеального варианта пропуска поездов по участкам, при котором допускается условие полного обеспечения составов локомотивами по всем станциям. На базе построенной таким образом модели пропуска поездов по участкам составляется в три шага предварительный план ПЛСП (исходный вариант), при формировании которого учитываются требования по обеспечению условия поддержания технологически необходимого минимального неснижаемого наличия локомотивов на конец планируемых суток, а также по своевременной постановке их на техническое обслуживание и текущий ремонт.

На первом шаге согласно разработанной методике формируется матрица времени готовности локомотивов (алгоритм предусматривает моделирование маршрутов передвижения локомотивов по путям станций и тяговой территории с учетом влияния основных факторов).

На втором шаге сначала методом полного перебора находится наилучший вариант плана работы локомотивов, следующих в депо, а затем осуществляется прикрепление остальных локомотивов к составам поездов, не обеспеченных тяговыми средствами. И наконец, на основе полученного таким образом плана ПЛСП формируются массив наличия по станциям составов поездов, не обеспеченных локомотивами (массив недостающих локомотивов), и массив избыточных локомотивов, готовых к отправлению.