Обоснование и оптимизация программы работ по содержанию мостовых сооружений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.15, кандидат технических наук Ожеред, Виталий Владимирович

• Ожеред, Виталий Владимирович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ожеред, Виталий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАШтаЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ

И ПРАКТИКИ СОДЕРЖАНИЯ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

1.1 Анализ нормативно-технического обеспечения содержания мостовых сооружений (МС).

1.2 Политика и требования Российского дорожного агентства в области содержания и ремонта мостовых сооружений.

1.3 Анализ особенностей содержания мостовых сооружений на уровне Заказчика.

1.4 Анализ методов планирования работ.

1.5 Анализ информационного обеспечения и базы данных по мостовым сооружениям, как основы планирования работ.

1.6 Обзор теории и практики управления эксплуатацией мостовых сооружений.

1.6.1 Зарубежный опыт управления мостовыми сооружениями.

1.6.2 Основные направления разработки системы эксплуатации мостовых сооружений в России

1.6.3 Влияние стратегий обслуживания мостовых сооружений на срок их службы.

1.6.4 Методы определения значимости (приоритетов) мостовых сооружений, как объектов обслуживания и реконструкции.

1.7 Опыт организации содержания мостовых сооружений в Управлении Мосавтодор.

1.8 Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСОВ СОДЕРЖАНИЯ МОСТОВЫХ

СООРУЖЕНИЙ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ.

2.1 Анализ социально-экономических показателей Краснодарского края.

2.2 Дорожная сеть и состав парка мостовых сооружений Краснодарского края.

2.2Л Управление Краснодаравтодор.

2.2.2 Управление федеральных дорог по Краснодарскому краю

УФД КК).

2.2.3 Территориально-производственное объединение жилищно-коммунального хозяйства Краснодарского края (ТПО ЖКХ края).

2.3 Состав парка мостовых сооружении на дорогах УФД КК и подрядные организации.

2.4 Анализ существующей системы содержания мостовых сооружений в Управлении Краснодаравтодор.

2.4.1 Организация содержания мостовых сооружений на уровне Управления и территориальных дорожных отделов.

2.4.2 Организация содержания мостовых сооружений в подрядных организациях.

2.4.3 Выводы о состоянии и проблемах системы содержания мостовых сооружений в Управлении Краснодаравтодор.

2.5 Анализ существующей системы содержания мостовых сооружений в УФД КК.

2.5.1 Организация содержания мостовых сооружений в УФД КК и подрядных организациях.

2.5.2 Анализ фактических объемов работ (экспериментальных данных) по содержанию мостовых сооружений на сети дорог УФД КК.

2.5.3 Выводы о состоянии системы содержания мостовых сооружений в УФД КК.

2.6 Выводы по главе 2 и общая постановка задач исследования.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ И

ОПТИМИЗАЦИИ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ РАБОТ ПО СОДЕРЖАНИЮ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕННОГО ФИНАНСИРОВАНИЯ.

3.1 Разработка методологических принципов совершенствования Программы работ по содержанию мостовых сооружений

3.2 Анализ и обобщение статистических данных укрупненных нормативов денежных затрат, определяющих лимиты на содержание мостовых сооружений.

3.3 Основные принципы разработки расчетно-логической модели индивидуального обоснования лимитов затрат на содержание МС.

3.4 Исследование факторов, влияющих на достоверность прогнозирования объемов работ по содержанию МС.

3.5 Разработка типовой номенклатуры технологических работ по содержанию .МС с учетом требований к информационному обеспечению планирования.

3.6 Разработка многофакторной расчетно-логической модели (РЛМ) прогнозирования объемов работ и денежных затрат на содержание МС.

3.6.1 Разработка структуры РЛМ.

3.6.2 Разработка алгоритма РЛМ и реализация на ПЭВМ.

3.6.3 Оценка результатов, полученных с помощью РЛМ.

3.7 Исследование факторов, влияющих на затраты, с использованием РЛМ с целью получения регрессионных зависимостей и разработка нормативов затрат на содержание МС.

3.7.1 Регрессионный анализ результатов, полученных с помощью РЛМ и определение норматива затрат на технологические работы по содержанию МС.

3.7.2 Разработка норматива затрат на осмотры и обследования МС

3.7.3 Обоснование поквартальной сетки финансирования Программы работ по содержанию МС.

3.8 Разработка методики определения значимости МС при планировании диагностики и обследований МС.

3.8.1 Выбор подхода и определение критериев значимости МС при планировании диагностики и обследований.

3.8.2 Проведение экспертного опроса и статистическая обработка результатов анкетирования.

3.8.3 Определения количественных показателей критериев значимости МС.

3.9 Разработка методики назначения и оценки уровня содержания мостовых сооружений.

3.9.1 Схема назначения уровня содержания и корректировки финансирования.

3.9.2 Шкала уровней и порядок назначения уровня содержания МС

3.9.3 Разработка показателей категорий требований к состоянию МС и их значений.

3.9.4 Корректировка стоимости технологических работ в зависимости от заданного уровня содержания МС.

3.10 Повышение эффективности Программы работ за счет внедрения методики оценки уровня содержания МС.

3.11 Оптимизация технологических работ по содержанию МС в условиях ограниченного финансирования на основании назначения уровня содержания.

3.12 Выводы по главе 3.,.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и оптимизация программы работ по содержанию мостовых сооружений»

Развитие и совершенствование системы обслуживание (комплекса работ по содержанию и ремонту) автодорожных мостовых сооружений - одна из наиболее актуальных задач эффективного использования государственного имущества. Необходимость коренного пересмотра подходов к планированию объемов работ по обслуживанию мостовых сооружений вызвана переходом на новые методы хозяйствования и существовавшим остаточным принципом финансирования обслуживания мостовых сооружений, накоплением значительного недоремонта, увеличением среднего возраста сооружений, изменением роли и характеристик автомобильного транспорта.

Перед органами управления дорожным хозяйством стоит задача постепенного уменьшения накопленного износа мостовых сооружений в условиях ограниченных финансовых ресурсов. Так как скорейшее решение этой проблемы практически невозможно в силу большой ресурсоемкости, то на первом этапе важно изменить тенденцию, т. е. снизить темпы износа, в основном, за счет профилактических мероприятий. С целью решения задачи снижения темпов износа мостовых сооружений необходимо совершенствовать нормативную и методическую базу, позволяющую мостовым службам органов управления автомобильными дорогами наиболее оптимально распределять денежные средства на содержание мостовых сооружений, с учетом выполнения наиболее эффективных работ с минимальными затратами.

Поскольку раньше подход к обслуживанию мостовых сооружений был совершенно иным - мост служил до полного износа с минимальными затратами на содержание по остаточному принципу и потом подлежал замене, то большинство действующих в настоящее время нормативных документов отражают именно такой подход.

Концепция оптимального обслуживания мостовых сооружений Российского дорожного агентства (РДА) сегодня предусматривает приоритет проведения целевых работ по содержанию и своевременность их выполнения. Требования

РДА научно обоснованы и эффективны, но большинство организаций, обслуживающих автомобильные дороги и сооружения на них не готовы выполнить эти требования, и в первую очередь, ввиду недостатка научно обоснованных методов по реализации этих требований в виде нормативно-технических и методических документов на уровнях Заказчик - Подрядчик.

На современном этапе теоретическим исследованиям в области содержания мостовых сооружений (МС) уделяется большое внимание, как в России, так и за рубежом. Вместе с тем осуществляется активное внедрение эффективных способов содержания МС в практику. Это обусловлено ролью содержания в обеспечении требуемой надежности и долговечности МС. Повышенное внимание к данному вопросу связано с тем, что содержание рассматривается не только как комплекс необходимых мероприятий в течение всего жизненного цикла объекта, но и как элемент управления техническим состоянием МС, эффективно регулирующий экономически целесообразный срока службы МС.

Сравнивая уровень развития системы содержания МС в различных регионах России, можно увидеть существенные различия. Это говорит о том, что пока нет единой системы содержания МС, все элементы которой были бы строго регламентированы нормативно-техническими документами.

Таким образом, актуальной в этой области является задача совершенствования и развития нормативной и методической базы обоснования и оптимизации программы работ по содержанию мостовых сооружений в современных условиях хозяйствования, с учетом стратегии, определенной РДА и разработка практических рекомендаций для организаций, обслуживающих мостовые сооружения по реализации данной стратегии.

Целью исследования является повышение эффективности работ по содержанию и контроля использования ограниченных денежных средств на содержание, с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС.

В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи исследования:

- выполнить анализ существующих методов, методик, нормативно-технических документов и положительного опыта отдельных организаций по обоснованию видов, объемов работ и денежных затрат на содержание МС;

- изучить систему и специфику содержания МС в Краснодарском крае;

- разработать схему обоснования и модель, позволяющую прогнозировать индивидуальные адресные виды и объемы работ, а также затраты по содержанию МС на основе наиболее значимых факторов, влияющих на их прогнозирование;

- разработать методику назначения и оценки уровня содержания МС с целью эффективного контроля выполнения планируемых видов и объемов работ с учетом обеспечения безопасности движения и долговечности МС;

- разработать принципы оптимизации объемов работ и денежных затрат на содержание МС в условиях ограниченного финансирования;

- разработать практические рекомендации по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС.

Объектом исследования является существующая система содержания МС на автомобильных дорогах.

Предметом исследования является годовая Программа органа управления автомобильными дорогами (Заказчика) по содержанию МС (предоставляемая для защиты Инвестору, а затем на конкурс подрядных работ).

Методы исследования. Решение поставленных задач основывалось на системном анализе, теории управления техническими системами, функционально-стоимостном анализе, методе ранговой корреляции и регрессионном анализе. Кроме того, использовалось моделирование различных сценариев производственной деятельности (прогнозирование объема работ и затрат), на базе разработанной в рамках данной работы расчетно-логической модели (РЛМ) и реализованной на ПЭВМ.

Методологической и информационной основой исследований послужили результаты раннее выполненных отечественных и зарубежных исследований по рассматриваемой проблеме, накопленный опыт производственной деятельности органов управления автомобильными дорогами в области содержания МС, в особенности, данные Управления федеральных дорог по Краснодарскому краю и результаты диагностики МС, полученные кафедрой Транспортных сооружений Кубанского государственного технологического университета.

К результатам, обладающим научной новизной можно отнести следующие выдвинутые в работе и выносимые на защиту основные положения:

- разработанную многофакторную расчетно-логическую модель (РЛМ) прогнозирования объемов работ и денежных затрат, с учетом типа конструкции элементов МС и основных факторов, влияющих на достоверность прогнозирования объемов работ, систематизированных в работе;

- полученные регрессионные зависимости определения норматива затрат на содержание МС на основании исследования влияния различных факторов с использованием РЛМ;

- разработанную методику оптимизации денежных затрат на Программу работ по содержанию МС в условиях ограниченного финансирования;

- предложенный подход к назначению и оценке уровня содержания МС и полученные зависимости влияния заданного уровня содержания на величину денежных затрат, необходимую для обеспечения заданного уровня содержания.

Практическая ценность. Работа имеет характер прикладного научного исследования, направленного на решение научными методами практических задач на базе накопленных знаний в области обслуживания МС. К результатам, имеющим практическую ценность можно отнести:

- разработку методики обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС

- разработку РЛМ обоснования индивидуальных объемов работ по содержанию МС на основе прогнозных расчетов с использованием ПЭВМ;

- разработку практических рекомендаций и пример использования результатов исследований при планировании работ и затрат по содержанию МС;

- разработку методики назначения и оценки уровня содержания МС с учетом реально достижимого уровня в условиях ограниченного финансирования;

- совершенствование анализа информационного обеспечения, необходимого для разработки годовой Программы работ по содержанию МС.

Реализация результатов работы. Отдельные результаты работы были использованы при обосновании Программы работ по содержанию МС в Управлении федеральных дорог по Краснодарскому краю (УФД КК) в 1998 и 1999 гг. Основные результаты настоящей работы нашли отражение в научно-техническом отчете по хоздоговорной теме "Разработка методики адресного планирования объемов и затрат по содержанию автодорожным мостов" и приняты к внедрению в УФД КК.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на юбилейной научно-технической конференции "Актуальные проблемы автомобильного транспорта и дорожного хозяйства, пути их решения" в 1998 г. (г. Сочи), всероссийской научно-технической конференции "Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России" в 1999 г. (г. Сочи), на 57-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ТУ) в 1999 г.

Публикации. Основные положения диссертационного исследования отражены в 7 печатных работах.

Структура и объем работы. Структура диссертации определяется последовательностью решения поставленных задач. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 112 наименований и 8 приложений. Общий объем работы составляет 219 страниц, включает 46 таблиц, 31 рисунок. Общий объем приложений составляет 155 страниц.

Заключение диссертации по теме «Мосты и транспортные тоннели», Ожеред, Виталий Владимирович

4.7 Выводы по главе 4

1 На основании выполненных в данной работе исследований (см. главу 3) даны практические рекомендации по методике обоснования, оптимизации и контроля выполнения годовой Программы работ по содержанию МС, которые могут быть использованы органом Управления дорожным хозяйством (Заказчиком). Основными этапами разработки и реализации Программы работ являются: подготовительный этап; обоснование Программы работ; оптимизация Программы работ (учет ограниченного финансирования); утверждение Программы работ; реализация Программы работ; оперативный контроль выполнения Программы работ; отчет о выполнении Программы работ; анализ Программы работ за прошедший год (на основании накопления детальных статистических данных).

2 Обоснование Программы работ требует большого количества исходных данных, которые обобщены и систематизированы с целью упрощения использования разработанных рекомендаций.

3 Даны; рекомендации по обоснованию и оптимизации отдельных подпрограмм годовой Программы работ по содержанию МС: по обследованиям; по текущим и периодическим осмотрам; по технологическим работам по содержанию МС.

4 Предложена последовательность решения поставленных задач, а также разработаны промежуточные и итоговые формы расчета, представляемые для защиты и утверждения Программы работ.

5 Предложена последовательность назначения требуемого уровня содержания МС исходя из возраста МС, физического и морального износа, планируемых мероприятий по восстановлению МС и срока реализации этих мероприятий. Даны рекомендации по корректировке денежных затрат в зависимости от заданного уровня содержания МС.

6 Приведен пример обоснования Программы работ по содержанию МС на участке федеральной дороги в Краснодарском крае и соответствующая форма технического задания на содержание МС для Подрядчика.

7 Даны рекомендации по оценке фактического уровня содержания МС, приемке работ и механизму оплаты выполненных работ. Предложены формы учетно-отчетной документации по приемке работ.

8 Предложены формы сбора детальных статистических данных по результатам выполнения Программы работ по содержанию МС с целью анализа и научного сопровождения Программы работ. Это позволит совершенствовать параметры Программы работ в дальнейшем и проводить научные исследования с целью повышения эффективности функционирования и достоверности Программы работ по содержанию МС.

9 Приводятся основные пути совершенствования и развития методики обоснования и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС, с учетом ее места в системе управления МС и роли денежных затрат на содержание в определении экономически целесообразного срока службы МС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 На основе анализа вопросов теории и практики содержания МС установлено, что стратегия, заложенная в нормативно-технические и методические документы, определяет, в конечном счете, качественные показатели функционирования мостовых сооружений (МС) в течение всего жизненного цикла. Поэтому основные результаты и рекомендации диссертации направлены на повышение эффективности функционирования Программы работ по содержанию МС за счет рационального и дифференцированного подхода к планированию содержания МС на уровне органов Управления дорожным хозяйством (Заказчика).

2 Исследованы факторы, влияющие на достоверность прогнозирования объемов работ по содержанию МС с использованием системного анализа. В результате факторы представлены в виде многоуровневой схемы с указанием связей и характера их взаимного влияния (детерминированного или стохастического). Благодаря проведенной систематизации, разработана методика прогнозирования объемов работ и денежных затрат, а также повышения достоверности планирования содержания МС в будущем с учетом стохастической природы влияния отдельных факторов.

3 Разработанная и реализованная на ПЭВМ расчетно-логическая модель (РЛМ) позволяет обоснованно прогнозировать постоянные и переменные (на основе статистических данных) объемы работ и денежные затраты на содержание МС при разработке Программы работ, а также определять укрупненные региональные нормативы затрат на содержание МС. РЛМ использует разработанную в диссертации Типовую номенклатуру технологических работ по содержанию МС, и на ее основе формирует индивидуальную адресную номенклатуру на конкретное МС, учитывая его индивидуальные особенности. Благодаря учету большого количества факторов и возможности введения учета новых факторов существенно повышается достоверность результатов прогнозирования объемов работ и денежных затрат по сравнению с существующими методами. С помощью РЛМ можно моделировать большое количество сценариев содержания, что очень важно при поиске эффективных стратегий обслуживания МС. РЛМ может служить ядром модуля управления содержанием в автоматизированной системе управления обслуживанием мостовых сооружений.

4 На основе регрессионного анализа теоретических данных, полученных с помощью РЛМ, с учетом индивидуальных особенностей МС, были построены зависимости для определения нормативов денежных затрат на технологические работы по содержанию МС в Краснодарском крае.

5 Рассчитаны нормативы для определения затрат на текущие и периодические осмотры, диагностику и обследования. Эти нормативы, наряду с полученными регрессионными зависимостями могут использоваться при обосновании Программы работ и без применения ПЭВМ на первом этапе внедрения рекомендаций и для перспективного планирования.

6 Разработана методика определения рейтинга МС при проведении работ по обследованиям на основании экспертного опроса и предложенного подхода по определению влияния основных факторов через их натуральные показатели. Данная методика позволяет оптимизировать затраты на диагностику и обследования МС.

7 Разработана методика назначения и оценки уровня содержания МС, шкала и технические показатели уровней содержания МС. Предложены принципы оптимизации затрат на содержание МС на основании назначения уровня содержания МС. Предложенная методика позволяет повысить эффективность использования ограниченных денежных средств за счет многоуровневого подхода к назначению требований по содержанию МС и повышения ответственности Подрядчиков, используя предложенную систему оценки уровня содержания и штрафных санкций, учитывающих удельный вес стоимости содержания элементов МС, по которым фактические показатели не соответствуют требуемым.

8 Установлена зависимость между уровнем содержания и денежными затратами, необходимыми для обеспечения назначенного уровня путем моделирования различных сценариев содержания с помощью РЛМ для типовых категорий требований к состоянию МС. Однако, подобным образом представляется также возможным установить индивидуальный уровень содержания и денежные затраты, учитывая такие специфические факторы, как доступность отдельных конструкций для ремонта, наличие специализированной техники и т.д.

9 В итоге исследований разработаны практические рекомендации по обоснованию и оптимизации годовой Программы работ по содержанию МС, приведен пример и формы учетно-отчетной документации, реализующие данные рекомендации на практике на уровне Заказчика.

10 Приведены справочные данные, разработанные и уточненные в результате выполнения данной работы, среди которых - поэлементная Типовая номенклатура технологических: работ по содержанию МС с уточненными статистическими методами характеристиками видов работ и показатели оценки уровня содержания МС, в соответствии с предложенной схемой назначения и оценки уровня содержания МС.

11 В дальнейшем, кроме непосредственно обоснования и оптимизации Программы работ по содержанию МС, предложенная в диссертации методика и заложенные в нее подходы и принципы могут совершенствоваться и использоваться при разработке нормативных и методических документов, а также в системах управления МС. Кроме того, с помощью предложенной методики можно устанавливать различные сценарии содержания МС при обосновании стратегий их обслуживания (эксплуатации) с учетом всего жизненного цикла МС, более достоверно определять прогнозируемый срок их службы, а также осуществлять поиск экономически целесообразного срока службы МС.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ожеред, Виталий Владимирович, 2000 год

1. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

2. СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. -М.: Госстрой, 1985.

3. СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы. М.: Госстрой, 1992.

4. ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности движения. М., 1993.

5. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог. ВСН 24-88. -М.: Транспорт, 1975.

6. Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах. ВСН 4-81. М.: Транспорт, 1981.

7. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. ВСН 25-86. М.: Транспорт, 1988.

8. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ВСН 6-90. М.: КБИТИ Минавтодора РСФСР, 1991.

9. Правила приемки работ при строительстве и ремонте автомобильных дорог. ВСН 19-89. -М.: Транспорт, 1990.

10. Инструкция по оценке качества содержания автомобильных дорог. ВСН 10-87. -М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1990.

11. И Руководство по структуре и организации службы эксплуатации искусственных сооружений на автомобильных дорогах. М: ФДД, 1994.

12. Временное положение о межремонтных сроках службы капитальных автодорожных мостов и путепроводов, М.: Минавтодор РСФСР, 1988.

13. Порядок заключения договоров и приемки работ по ремонту капитальных автодорожных мостов (письмо концерна Росавтодор от 15.11.90. № НГ-18/244).-М., 1990.

14. Временные нормативы объемов работ и периодичности диагностики и обследования автомобильных дорог и мостов. М.: ФДД, 1993.15