Обслужване на индустриален клон от железопътен превозвач

Гл. ас. инж. Андрей БОРИСОВ

Инж. Костадин ИВАНОВ

ВТУ "Тодор Каблешков"

Основна част от товарооборота в железопътния транспорт се заражда и погасява в индустриалните железопътни клонове (ИЖК). Качественото обслужване от железопътния превозвач в тези пунктове от транспортната система в България е основа за привличане на транспортни потоци и увеличаване на товарните превози в жп мрежата.

Основните фактори, влияещи върху подобряване конкурентоспособността на железопътния транспорт и връщане на загубените позиции при товарните превози, са скоростта на доставка и точното регламентиране параметрите на взаимодействие между магистралния и индустриалния жп транспорт.

Качеството на технологичното проектиране и управление на тези процеси влияе пряко върху:

На взаимодействащите обекти (индустриални железопътни клонове, гари и пристанища) в националната жп мрежа може да се направи следната типизация и категоризация.

По големината на товарите, преминаващи през тях:

- гари, обслужващи мощни товаропотоци;

- гари, обслужващи средни товаропотоци;

- гари, обслужващи малки товаропотоци;

- гари, обслужващи незначителни товаропотоци.

По района, който обслужват:

- гари, обслужващи пристанищни райони;

- гари, обслужващи големи промишлени райони;

- гранични гари, отчитащи входящия и изходящия международен трафик;

- възлови гари, отчитащи транзитния трафик.

На действащите индустриални железопътни клонове в националната жп мрежа може да бъде направена следната типизация.

По индустриален принцип:

- пристанища и специализирани кейове на различни индустрии;

- индустриални железопътни клонове, обслужващи енергетиката;

- промишлени гари и индустриални железопътни клонове на металургичната индустрия;

- индустриални железопътни клонове на нефтопреработвателната и химическа индустрия;

- циментови заводи и лека промишленост.

По възможност за използване на различни видове транспорт:

- без алтернатива на железопътния транспорт;

- с възможност за ползване на автомобилен или тръбопроводен транспорт.

По обем на товарния трафик за месец и година:

- активни индустриални жп клонове, генериращи основния товарен трафик в железопътната мрежа;

- умеренис относително постоянен и сигурен, но неголям обем товарни превози;

- слаби с малък по обем и голяма неравномерност товаропоток, но без алтернатива на железопътния транспорт;

- незначителни с инцидентен и силно изразен сезонен характер на товаропотока и възможност за обслужване от друг вид транспорт.

От особена важност за правилната организация на работата на индустриалния клон е определянето на товаропотока и неговите параметри. В следващата класификация са посочени основните показатели които характеризират товаропотока.

Товаропотокът по време може да бъде:

- постоянен;

- регулярен;

- сезонен.

Товаропотокът по направление може да бъде:

- входящ;

- изходящ;

- транзитен.

От вида и обема на товаропотока зависи какъв тип и колко вагони ще са нужни на превозвача, за да превози товара. Това пряко влияе върху организацията на превоза, тъй като въз основа на обема и броя вагони се определя необходимият брой влакови състави за извозване на наличното количество товари. От броя на получените състави зависи какъв график ще се състави за превоза на товара, а оттам и какъв достъп ще бъде заявен при сключване на договора от страна на превозвача с железопътната инфраструктура. От регулярността на товаропотока зависи правилната работа на производствените мощности на предприятието, за което е предназначен товарът.

Първа стъпка при технологичното проектиране е изясняване на функционалната схема и зависимостите на процеса при обслужване на ИЖК от превозвача (фиг. 1).

От функционалната схема се вижда, че се очертават три основни подсистеми, функциониращи сравнително самостоятелно и взаимодействащи помежду си. Тяхното разглеждане комплексно при прогнозиране на транспортните потребности и диференцирано при оперативно управление на процеса, дава възможност за снижаване до минимум на смущенията при обслужване на товаропотоците.

Първата подсистема е железопътната гара, която е звено от магистралния железопътен транспорт. Върху нея оказват влияние следните технологични параметри:

- интервал на постъпващите заявки за обслужване от и за индустриалната зона;

- големина на групите вагони, постъпващи в гарата за и от индустриалната зона;

- престой на заявките по различни операции в разглежданата подсистема;

- заетост на гаровите съоръжение и маневрените бригади при извършване на основната гарова работа и враждебност на маршрутите.

В случая външни (неуправляеми) параметри са интервалите на постъпване на заявките за обслужване и големината на групата вагони, предназначени за индустриалната зона, респективно за магистралния железопътен транспорт. Те оказват влияние върху целия цикъл от операции, извършвани с вагоните и, съответно, определят престоя им в това звено от транспортната система.

Необходимата информация за управление на процесите в гарата е:

- график за движение на влаковете;

- готовност на маневрените бригади (заетост);

- състояние на гаровите устройства и подходите;

- наличието на вагони за и от индустриалната зона;

- график за подаване и изваждане на групите вагони.

Втората подсистема е ИЖК и представлява основен пункт на взаимодействие между двата вида транспорт, чиято основна задача е да синхронизира работата на двете крайни подсистеми. В нея участват по-голям брой неуправляеми параметри и дейността й зависи от работата на съседните звена, както и от бройките подавания и изваждания на групите вагони с техните графични часове и големини. При обслужване на този пункт от системата са възможни допълнителни смущения, породени от успоредната работа на гаровата маневрена бригада, свързана с други обекти в близост до разглеждания и оказваща влияние върху престоя на вагоните.

Продължителността на цикъла от операции по приемане и предаване на заявките зависи от:

- тяхната интензивност на постъпване;

- пропускателната и преработвателната способност на пункта;

- големината на групите вагони;

- допълнителни маневрени операции по формиране на групите вагони.

Необходимата информация за управление е:

- подадени влакови състави или група вагони;

- работа на маневрената бригада;

- заетост на коловозите и други технически устройства;

- готовност за приемно-предавателни операции;

- работно време на ИЖК клон и гарата.

Третата подсистема е промишления транспорт с неговите специфични особености и съоръженост.

Продължителността на престоите в нея са в зависимост от:

- дейността на другите видове транспорт;

- състоянието на товаро-разтоварната техника и складовете;

- интервал на подаване и изваждане на групите вагони;

- големината на групите вагони и границите на тяхното изменение;

- допълнителните маневрени операции, свързани с прибутване, мерене и придвижване на вагоните.

Необходимата информация за управление е:

- набран товар за извозване към определен момент;

- престой на групата вагони в товаро-разтоварните фронтове;

- състояние на товаро-разтоварната техника;

- състояние на складовите площи;

- състояние на другите видове транспорт.

Организацията на маневрената работа между втората и третата подсистема влияе пряко върху натоварването на крайните елементи в индустриалната зона и в голяма степен определя продължителността на цикъла от действия в тях.

Организацията и управлението на транспортната система, като активен елемент на транспортната логистика, е в основата на разработването на единен технологичен процес (ЕТП) за работа на магистралния и индустриалния жп транспорт. Описанието и анализът на този процес в пункта на взаимодействие дава представа за резерва от възможности за усъвършенстване на обслужването на клиентите и за комплексно подобряване на работата на жп транспорта. За оптимизация на работния процес е необходимо технологичните параметри на разглежданата система да се определят така, че да може да се реагира адекватно на изменението им. Тяхното определяне може да стане чрез практическо тестване на различни технологии на работа на реален обект или чрез проиграване на имитационен модел на програмен език GPSS.

Тъй като практическото тестване изисква време за получаване на необходимата информация, а и смяната на технологиите на работа в ИЖК би затруднило нормалното функциониране на обекта, е разработен имитационен модел на реално действаща система, с чиято помощ са получени данни за работата при различни технологии, без това да се отрази върху моментния работен процес. За направата на модела е набрана статистическа информация от функциониращ ИЖК за изминал период от време.

Необходимата информация за състоянието на модела за изследване е получена по следния начин:

Данните за пристигащите влакови състави са взети от ДП-14 и са използвани за съставяне на функциите за имитационния модел, с чиято помощ се имитират пристигащите влакови състави.

Взета е информация за часовете на подаване и изтегляне на групите вагони на и от ТРФ и са определени необходимите параметри за реализиране на имитационния модел.

За съставянето на модела се налага събраната информация да се преработи в подходящ вид. За целта събраната статистическа информация за времената на пристигане, подаване, изтегляне и заминаване на групите вагони за изминал период е преработена в моделни единици. В проиграния модел е ползвана моделна единица минута за следните данни:

Имитационното моделиране се основава на алгоритмизация на функционирането на една дискретна система на базата на принципа на подражанието. Имитационният модел обикновено е съвкупност от модули, регистриращи сбъдването на определени събития във времето и обработващи събираните данни относно протичащите процеси. Той позволява изследване на системи с произволна сложност, без да ограничава нивото на детайлизация в моделите и дава неограничено количество данни за поведението на изследваната система. Разработването на имитационния модел следва последователността:

Реализирането на имитационни модели на базата на езика GPSS (General Purpose Simulation System) се основава на теорията на масовото обслужване, чрез която сложните обекти се представят като системи за масово обслужване (СМО). Общото състояние на СМО се характеризира със състоянието на участващите елементи и потока от заявки за обслужване (в случая влакови състави).

Имитационният модел на една СМО отразява поведението на системата при обслужване на постъпващия входен поток от заявки. Параметрите на този поток представляват външни параметри за СМО. Изходни параметри за величини, характеризиращи свойствата на система чрез състоянието на участващите елементи (брой бригади за технически и търговски преглед, брой маневрени бригади, оборот на вагона, престой под обслужване, преработвателна способност на обслужващите съоръжения и др.).

Имитационното моделиране позволява СМО да бъде изследвана при различни параметри на входния поток от заявки, постъпващи за обслужване в отделните прибори (ТРФ, кантари, цехове и др.) на системата. Възможно е изследването да се проведе и при променящи се параметри за обслужващите устройства (брой коловози на ТРФ, брой приемно-предавателни коловози, брой бригади за обслужване, график за обслужване на ИЖК и др.).

Разработеният модел е универсален и може да се прилага не само за реалния обект, чиито данни са ползвани за проиграване, но и за всеки друг съществуващ ИЖК или при проектиране на нов обект. Той е проигран при различни графици на постъпващите състави както в гарата, така и при подаване групите вагони на ТРФ. Моделът позволява имитиране работата на обекта при обслужване на съставите от различен брой бригади за технически и търговски преглед (БТТП) и маневрени бригади. При така изградения модел можем да контролираме необходимия брой на приемно-предавателните коловози, броя на коловозите на ТРФ, техническата съоръженост в ИЖК, престоите под различни операции и човешките ресурси, осигуряващи процеса.

При тестването на модела върху обекта, критерият за оптималност беше намаляване престоя на вагоните в ИЖК и увеличаване на оборота им при различни графици за постъпване на съставите. От резултатите се получи информация и за необходимия брой БТТП, броя на маневрени локомотиви и минималния брой необходими коловози на ТРФ. Това позволява да бъде избрана технология на работа в зависимост от поставения от клиента критерий за оптималност.

При експериментирането на различните технологии върху разглеждания обект се оказва, че голяма част от вагоните се обслужват за 24 часа, но при различните варианти те чакат различно време да бъдат подадени на ТРФ. Това се дължи на голямата неравномерност на входящия поток (пристигащите състави), което е причина за натрупване на опашка пред ТРФ (групите вагони не могат да бъдат обслужени и заемат ППК). Установи се, че една БТТП е напълно достатъчна за обслужване на пристигащите и заминаващите състави, както и че при втвърдяване на графика една маневрена бригада е в състояние да обслужва ИЖК. Фиксирането на моментите на пристигане на съставите в точни часове намалява престоя на вагоните в клона.

Препоръката, дадена след проиграване на модела при различни технологии, е, че оптималната работа на клона ще е при вариант за обслужване на влизащите и напускащите състави от една бригада за технически и търговски преглед, като постъпването на съставите бъде по твърд график с възможност за различна големина на групите вагони. Оказа се, че и при по-малък брой на коловозите на ТРФ клонът ще работи нормално. В подкрепа на избраната технология беше представена графично работата на индустриалната зона, което потвърди, че една маневра е напълно достатъчна за обслужването на ИЖК.

.:: Начало ::.
Литература:
1. Борисов А. "Усъвършенстване качеството на технологично проектиране и управление на процесите при обслужване в индустриалните железопътни клонове". "Транспорт 2003", ВТУ "Т. Каблешков", София.

2. Качаунов Т., К. Карагьозов, Д. Купенов, Т. Размов. "Имитационно моделиране на транспортните процеси". ВТУ "Т. Каблешков", София, 1998.