Организация контейнерных перевозок на основе принципов логистики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат технических наук Капитонов, Александр Евгеньевич

• Капитонов, Александр Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат технических наук Капитонов, Александр Евгеньевич

Введение

1. Состояние проблемы, обзор и анализ существующих теорий и технологий в области транспортной логистики.

1.1. Из истории развития логистики.

1.2. Терминология в логистике.

1.3. Логистическая цепь и последовательность ее разработки.

1.4. Вопросы прогнозирования объемов перевозки.

1.5. Организация контейнеропотоков на полигоне обслужив ания.

1.6. Сетевой и внутридорожный планы формирования вагонов с контейнерами.

1.7. Организация контейнерных поездов.

1.8. Календарное планирование приема к перевозке грузов в контейнерах.

1.9. Вместимость и перерабатывающая способность контейнерных пунктов.

1.10. Контейнеризация доставки грузов.

1.11. Анализ существующего положения в работе с мелкими отправками.

1.12. Выводы по главе 1.

2. Контейнеризация доставки тарно-штучных грузов.

2.1. Эффективность применения контейнеров.

2.2. Экономическая эффективность контейнерных перевозок.

2.3. Транспортная тара груза при перевозке в крытых вагонах и контейнерах.

2.4. Экономия затрат на погрузочно-разгрузочные работы.

2.5. Эффективность контейнеризации тарно-штучных грузов.

2.6. Предложение по переключению перевозки мелких отправок из сборных вагонов в универсальные контейнеры МПС.

2.7. Моделирование процесса поступления мелких отправок.

2.8. Выводы по главе 2.

3. Вместимость и перерабатывающая способность пунктов перегрузки контейнеров.

3.1. Определение вместимости контейнерного пункта.

3.2. Определение перерабатывающей способности контейнерных пунктов.

3.3. Взаимосвязь интенсивности входящего потока контейнеров и его среднесуточной величины.

3.4. Выводы по главе 3.

4. Прогнозирование и организация контейнеропотоков на полигоне обслуживания.

4.1. Прогнозирование объемов контейнерных перевозок.

4.2. Оптимизация специализации контейнерных пунктов на полигоне обслуживания.

4.3. Выводы по главе 4.

5. Планирование организации контейнеропотоков на железнодорожном транспорте.

5.1. Разработка сетевого плана формирования вагонов с контейнерами.

5.2. Разработка внутридорожного плана формирования вагонов с контейнерами.

5.3. Организация контейнерных поездов.

5.4. Выводы по главе 5.

6. Планирование приема контейнеров к отправлению и сроков их доставки.

6.1. Календарное планирование приема контейнеров по назначениям плана формирования.

6.2. Эвристический подход к составлению календарного расписания приема контейнеров к отправлению.

6.3. Формы представления плана формирования вагонов с контейнерами.

6.4. Надежность выполнения плана формирования и методика ее определения.

6.5. Определение срока доставки с заданной надежностью его выполнения.

6.6. Выводы по главе 6.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация контейнерных перевозок на основе принципов логистики»

В условиях современного транспортного рынка актуален вопрос взаимодействия различных видов транспорта. Одним из наиболее эффективных способов доставки грузов «от двери до двери» являются контейнерные перевозки. С целью повысить эффективность применения универсальных контейнеров для перевозки грузов по железной дороге применяются специальные меры по организации их движения. Министерством путей сообщений в 1999 году была разработана программа развития контейнерных перевозок на российских железных дорогах (указание МПС №70 от 31.03.2000), которая предусматривает увеличение объемов контейнерных перевозок. Анализ грузопотоков на железных дорогах России показал, что более 90 процентов контейнеропригодных грузов перевозится в крытых вагонах. При таком способе доставки понижается сохранность грузов из-за потерь при перегрузках с одного вида транспорта на другой. Применение контейнеров позволяет свести потери до минимума. Помимо этого сокращаются расходы по доставке грузов в некоторых звеньях транспортной логистической цепи. Другим направлением программы развития контейнерных перевозок является повышение сервиса таких перевозок. С этой целью необходимо довести объемы доставки грузов по принципу «от двери до двери» до 80%, предоставлять грузовладельцам полную информацию о продвижении грузов в контейнерах, обеспечить выполнение принципа доставки груза точно в срок, ввести ускоренные контейнерные поезда. Также требуется сократить оборот контейнеров на российских железных дорогах на 1,5-2 суток за счет внедрения автоматизированной системы расчета плана формирования вагонов с контейнерами, сокращения коэффициента сортировки контейнера, увеличение доли прямых вагонов с контейнерами, организации контейнерных поездов. Выполнение всех выше перечисленных положений возможно только при оптимизации системы контейнерных перевозок с использованием логистического подхода к решению этой проблемы.

До настоящего времени проблема оптимизации контейнерных перевозок рассматривалась как сумма локальных разрозненных задач без учета взаимного решения различных этапов планирования организации контейнеропотоков.

Настоящая диссертационная работа посвящена разработке комплексной методики планирования организации контейнеропотоков на железнодорожном транспорте на основе принципов логистики. Такая методика должна предусматривать совместное решение этапов планирования перевозок грузов в контейнерах. Для этого требуется: проанализировать существующие теории и технологии по планированию и организации контейнеропотоков; исследовать возможность контейнеризации доставки мелких и повагонных отправок тарно-штучных грузов с целью увеличения объемов контейнерных перевозок; разработать методику определения перерабатывающей способности пунктов перегрузки контейнеров, позволяющую учитывать особенности работы конкретного контейнерногопункта; разработать методику организации контейнеропогоков на полигоне обслуживания, учитывающую психологический аспект взаимодействия грузовладельцев и железных дорог; разработать методику планирования формирования вагонов с контейнерами, дающую возможность проанализировать все варианты с учетом ограничений; разработать новую методику календарного планирования приема контейнеров к отправлению, при использовании положений которой понижается вероятность срыва отправления сборных вагонов с контейнерами; разработать методику определения срока доставки грузов в контейнерах при заданной надежности его выполнения; разработать алгоритмы и программы для автоматизированного выполнения наиболее трудоемких частей предлагаемой методики расчета.

Разработка этих методик выполнялась с использованием методов математической статистики, теории вероятностей, массового обслуживания, графов, нечетких множеств, расписаний, прогнозирования, управления организационными системами.

Первая глава посвящена обзору и анализу существующего опыта в области транспортной логистики доставки грузов в контейнерах, научных исследований в области планирования организации контейнерных потоков.

Во второй главе исследуется вопрос контейнеризации доставки тарно-штучных грузов и предлагается новая технология переключения перевозки грузов мелкими отправками на контейнерный способ.

В третьей главе разрабатывается новая методика расчета перерабатывающей способности пунктов перегрузки контейнеров.

Четвертая, пятая и шестая главы посвящены разработке комплексной методики планирования организации контейнерных потоков на железнодорожном транспорте на основе принципов логистики.

Материалами для исследования послужили:- научные и практические разработки по вопросам диссертации;- отчетные данные о работе железных дорог России по контейнерным перевозкам;- отчетные данные о перевозках конгейнеропригодных грузов на Октябрьской железной дороге;- отчетные данные о простоях контейнеров на станциях Октябрьской железной дороги;- хрономегражные наблюдения за работой козловых кранов на станции Санкт-Петербург-товарный-Витебский.

Методика, алгоритмы и программы данной диссертационной работой были использованы при разработке и внедрении системы организации потоков грузов в контейнерах на одной из крупнейших дорог России -Октябрьской железной дорогое. В приложении приводится расчет экономического эффекта от внедрения предлагаемых методик.

С ЬТРОРЦЙР!■ г f«Изучать старое, чтобы познать новое» Конфуций (551-479 гг.)Конкурентоспособность на рынке обеспечивается гибкостью и динамичностью, то есть возможностью быстрой адаптации организации к изменяющимся условиям рыночной средьг и спроса на ее продукцию. Важнейшее значение приобретает фактор времени. При этом должны сокращаться все временные фазы жизненного цикла изделия. Усложнение рыночных отношений и усиление конкуренции в настоящее время приводят к трансформации логистических систем, выражающейся в следующих основных моментах:• возрастает скорость материального потока, увеличивается интенсивность и сложность материальных и информационных потоков, усложняются финансовые взаимоотношения между логистическими посредниками;• сокращается число звеньев логистической цепи, уменьшается количество организационно-экономических отношений в логистических системах, но сложность их возрастает;• уменьшается надежность логистической цепи, так как практически исчезают материальные потоки в производственных дистрибутивных сетях.

Следствием этих тенденций является увеличение потенциальной неустойчивости логистических систем. Для повышения: их устойчивости и надежности при достижении стратегических целей бизнеса необходима дальнейшая интеграция, как в самой логистической цепи, так и с динамической внешней средой.

Несмотря на то, что сам термин «логистика» стал применяться в России недавно, отдельные теоретические положения логистики рассматривались в комплексе таких дисциплин как: экономика и организация материально-технического снабжения и сбыта, организация складского и тарного хозяйства, управление запасами, нормирование материальных ресурсов, оперативно-календарное планирование производства, организация и управление грузовыми перевозками, организация оптовой торговли и др.

Хотя логистический подход в концептуальном понимании в аспектах маркетинговой или интегральной концепций не мог быть востребован до начала перехода к рынку. Однако к началу 90-х годов, то есть начальному этапу перехода к рыночным отношениям, в России имелись определенные предпосылки для внедрения логистической концепции в различных отраслях экономики. Эти предпосылки можно разделить на две большие группы:О т л г t ' СУЩЕСТВУЮЩИХJ4 ' ? к Ь "И h All СП OP"III ОЙ JIU1'НС!'шеинаучно-теоретические и производственно технические.

Научно-теоретические предпосылки связаны с вузовской подготовкой специалистов по широкому кругу уже указанных дисциплин, а также с большим количеством научных трудов и методических разработок, затрагивающих в той или иной степени проблемы логистики и составляющих ее теоретическую и научно-методическую основу. Широко известны за рубежом работы наших ученых в областях системного анализа, технической и экономической кибернетики, исследования операций, теории управления запасами, теории массового обслуживания, теории связи и других наук, составляющих теоретическую базу современной логистики. Большой научный и практический вклад внесли наши ведущие ученые и специалисты в различные аспекты материально-технического снабжения и сбыта, оперативного управления производством, оптимального планирования потребностей в материальных ресурсах, организации эффективного функционирования транспорта в сфере обращения продукции, организации складского хозяйства и т.д.

Производственно-техническую базу сферы обращения и инфраструктуры отечественной экономики, связанную с управлением многоассортиментными материальными потоками, составили различные технологические объекты государственных централизованных, отраслевых, территориальных и ведомственных систем снабжения и сбыта продукции, т.е. бывших структур Госснаба, Госстроя, Госагропрома и Госкомнефтепродукта СССР. Несмотря на упразднение в 1993 году всех форм государственного обеспечения и централизованного распределения материальных ресурсов, на территории Российской Федерации остались и функционируют уже в рыночной структуре объекты мощной складской системы и товаропроводящих сетей, крупные автоматизированные транспортно-складские комплексы, транспортные узлы, грузовые терминалы, контейнерные пункты, предприятия различных видов транспорта и связи, вычислительные и информационно-диспетчерские центры, оптовой и розничной торговли и т.п.

Рассмотренные объективные предпосылки составляют исходный фундамент распространения логистики в экономике России. Особая роль в этом процессе принадлежит транспорту. Отечественные транспортные и экспедиторские предприятия, участвующие в международных перевозках грузов, первыми на себе почувствовали необходимость внедрения современных логистических технологий транспортировки и грузопереработки: интер-, мул ьтимодал ь ных и терминальных систем перевозки грузов, современных телекоммуникационных систем сопровождения грузоперевозок и т.д. В настоящее время в России создаются терминальные сети, грузораспределительные и логистические центры, системы информационно-компьютерной поддержки логистического сервиса.

На основании выше изложенного, нами было решено обратиться к исследованию существующих отечественных и зарубежных теорий и технологий в области транспортной логистики. Так же огромное внимание было уделено анализу статистики грузовой работы на транспорте.

Заключение диссертации по теме «Управление процессами перевозок», Капитонов, Александр Евгеньевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Одним из передовых направлений организации перевозки грузов является их доставка по принципу «от двери до двери». Решение этого вопроса, в настоящее время, наиболее целесообразно путем организации контейнерных перевозок. Перевозки грузов в контейнерах в большей степени удовлетворяют таким требованиям как: доставка «точно в срок», сохранность, сокращение срока доставки и затрат на хранение груза, возможность следить за его продвижением и другим. Применение контейнеров, кроме того, позволяет укрупнить единицу груза, облегчить его транспортировку и упростить составление документов, а также способствует развитию комбинированных перевозок. Проведенный анализ показал, что на железных дорогах России почти 90% контей неропр игод ны х грузов перевозится в крытых вагонах. С целью увеличения объемов грузов, перевозимых в контейнерах, в диссертационной работе на основе статистических данных разработана вероятностная модель формирования контейнеров из грузов, перевозимых мелкими отправками.

2. Оптимальная методика планирования организации контейнеропотоков на жел езн о дорож ном транспорте, основанная на принципах логистики, должна включать следующие взаимосвязанные этапы: прогнозирование объемов перевозок контейнеров на предстоящий период работы, организацию контейнеропотоков на полигоне обслуживания, разработку плана формирования вагонов с контейнерами, разработку календарного расписание приема контейнеров, определение сроков доставки контейнеров.

3. Первым этапом планирования контейнеропотоков на сети, дороге и полигоне обслуживания является прогнозирование объемов перевозок таких грузов. На основании исследований было установлено, что для планирования взаимодействия автомобильного и железнодорожного транспорта достаточно прогнозировать годовые объемы контейнеропотоков на предстоящий период работы с помощью метода гармонических весов. При разработке плана формирования вагонов с контейнерами необходимо учитывать характер квартальных или месячных и среднесуточных колебаний. Квартальные (месячные) временные ряды следует разложить на тенденцию, которая характеризует общую динамику анализируемого ряда за определенный период времени, а также изменения, регулярно повторяющиеся через определенные промежутки времени, и случайные колебания, действующие без четко выраженного периода. Для прогнозирования среднесуточного поступления контейнеров требуется по данным за последние пять или более лет построить корреляционные зависимости его величины от квартальных (месячных) объемов и на их основе определить прогнозируемое значение. Предлагаемая методика позволяет составить прогноз с максимальной ошибкой 21 процент, что существенно ниже ранее используемых методик.

4. Для разработки плана организации контейнеропотоков необходимо оптимально их распределить между станциями погрузки и4 выгрузки на полигоне обслуживания. В диссертационной работе представлена методика специализации контейнерных пунктов эвристического программирования, которая позволяет обеспечить концентрацию контейнеропотоков по станциям назначения, и тем самым увеличить возможность организации прямых вагонов и выделения дальних струй. При этом более полно используется перерабатывающая способность контейнерных пунктов, и снижается себестоимость переработки контейнеров. Основным критерием выбора оптимальной специализации является выполнение следующих условий: обязательное обслуживание всех грузовладельцев, рентабельность контейнерных пунктов, минимальные суммарные автотранспортные затраты грузовладельцев. Сравнение вариантов специализации контейнерных пунктов следует вести с использованием не только стоимостных, но и психологических аспектов взаимодействия грузовладельцев и железных дорог, что позволяет наилучшим образом удовлетворить спрос потребителей на перевозку грузов в контейнерах. Для этого наиболее целесообразно использовать положения теории нечетких множеств.

5. В основу методики планирования организации контейнеропотоков на железнодорожном транспорте целесообразно положить принцип максимальной их концентрации с выделением мощных струй только в том случае, если это не окажет серьезного воздействия на продвижение других контейнеров. Предлагаемая в диссертационной работе методика разработки плана формирования, основанная на положениях теории графов, позволяет проанализировать все варианты без трудоемких вычислений и, задав ограничения по перерабатывающей способности и сроку доставки, получить вариант наиболее близкий к оптимальному.

6. Возможность организации контейнерных поездов для заданного назначения целесообразно определять из двух условий. Первым является условие сокращение величины срока доставки. Использование такого условия позволяет отобрать назначения для дальнейшей проверки без выполнения трудоемких вычислений. Отобранные назначения проверяются по второму условию - эффективности организации контейнерных поездов.

7. Обеспечение формирования наибольшего количества «прямых» вагонов, минимального времени накопления грузов на складах отправителя, равномерной загрузки контейнерного пункта, комплексного завоза контейнеров на станцию требует составления календарного расписания приема контейнеров к отправлению. Для календарного планирования приема контейнеров наиболее целесообразно использовать положения теории расписаний. Разработанная методика, основанная на методах эвристического программирования, позволяет составлять календарное расписание, при котором в один день приема одновременно принимаются контейнеры на мощные и маломощные назначения, что понижает вероятность срыва отправления комплектов контейнеров.

8. Решая задачу доставки груза «точно в срок» следует исходить из заданной величины надежности его выполнения. Срок доставки определяется суммированием величин продолжительности нахождения контейнера в каждом из звеньев транспортной логистической цепи.

9. Для рациональной организации контейнеропотоков необходимо учитывать перерабатывающую способность контейнерных терминалов. Предлагаемая в диссертационной работе методика определения перерабатывающей способности контейнерного терминала, базирующая на положениях теории массового обслуживания, позволяет учесть его особенности по специализации контейнеро-мест и технологии работы, а также более точно учесть продолжительность простоя контейнеров на контейнерной площадке.

10. Методика, алгоритмы и программы для ЭВМ, предлагаемые в диссертационной работе, были использованы при разработке и внедрении системы организации потоков грузов в контейнерах на Октябрьской железной дороге. Экономический эффект от их внедрения составляет 2318,28 тысяч рублей в год (по расценкам 2000 года).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Капитонов, Александр Евгеньевич, 2001 год

1. Абгафоров В.А. Совершенствование управления контейнерными перевозками. // «Железиодорожный транспорт» № 1/98 , С. 1 -20.

2. Акулиничев В.М. План формирования грузовых поездов. М: МНИТ -1976, 100 с.

3. Акулиничев В.М. Системы организации вагонопотоков на ж.д.т. // Тр. МНИ 1а, 1969, Вып. 306, 120 с.

4. Акулиничев В.М., Кудрявцев В.А., Шульженко П.А. Применение математических методов и вычислительной техники в эксплуатации ж.д. М: Транспотр, 1973 , 208 с.

5. Аскаров Ж.Р. Технология железнодорожных перевозок грузовыми экспрессами. // автореферат на соискание ученой степени кандидат технических наук, М: МГУПС, 1999, 24 с.

6. Балалаев А.С. Методика календарного планирования погрузки грузов по назначениям плана формирования сортировочной станции. //Труды МИИТа, 1978, Вып. 593, С. 108-110.

7. Балалаев А. С. Календарное планирование погрузки по назначениям плана формирования сортировочной станции. // «Вестник ВНИИЖТ» № 6/77, С. 55-57.

8. Балч В.И., Губайдулин А.К., Маневич В.А. Моделирование работы предприятия промышленного железнодорожного транспорта. // Труды МИИТа, 1978, Вып. 593, С. 132-134.

9. Бейтлих 111. Совершенствование организации контейнерных перевозок на железной дороге. // Диссертация на соискание ученой степени кандидат технических наук, 1991, 193 с.

10. Беллман Р. Динамическое программирование. М:И*Л, 1960, 400 с.

11. Белов И. В., Каплан А. Б. Математические методы в планировании ж.д.т. М: Транспорт, 1972, 248 с.

12. Бенсон Д., Уайтхед Дж. Транспорт и доставка грузов. М: Транспорт, 1990, 280 с.

13. Базовский И. Надежность. Теория и практика. М : Мир, 1965, 374 с.

14. Вальт Э.Б. Повышение конкурентоспособности железнодорожных контейнерных перевозок. // «Железнодорожный транспорт» № 2/98 , С. 24-41.

15. Винокур А.Б. Экономный метод записи информации о кратчайших расстояниях расчетного полигона. // «Вестник ВЫИИЖТа» №5/77, С. 6-62.

16. Головин В.П. Планирование грузовых перевозок с помощью ЭВМ. // «Железнодорожный транспорт» № 11/74, С. 33-36.

17. Гоманков Ф.С. Технология и организация перевозок на железнодорожном транспорте. М: Транспорт, 1994, 208 с.18