Разработка методики планирования перевозок твердых коммунальных отходов автомобильным транспортом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.10, кандидат технических наук Северова, Евгения Сергеевна

• Северова, Евгения Сергеевна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Северова, Евгения Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ, СВЯЗАННЫХ С ВЫВОЗОМ ТКО

АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ.

1.1. Проблема образования, накопления и удаления ТКО в больших городах.

1.2. Вывоз ТКО автомобильным транспортом.

1.3. Технические и технологические аспекты вывоза ТКО.

1.4. Применение терминальных комплексов для вывоза ТКО автомобильным транспортом.

1.5. Проблема распределения грузопотоков и определения оптимального расположения МПС на транспортной сети.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПЕРЕВОЗОК ТКО АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ.

2.1. Логистический подход в организации вывоза ТКО.

2.2. Общие понятия, используемые при решении поставленных задач.

2.3. Модель поиска оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за пунктами размещения и утилизации.

2.4. Модель поиска оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за МПС и МПС за пунктами размещения и утилизации.

2.5. Модель определения оптимального расположения одной МПС на транспортной сети.

2.6. Модель добавления на транспортной сети новой МПС к уже имеющимся.

2.7. Алгоритм определения координат требующегося количества МПС на транспортной сети.

ГЛАВА 3. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕИЯ МОДЕЛЕЙ ПЛАНИРОВАНИЯ ПЕРЕВОЗОК ТКО АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ.

3.1. Пример применения модели оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за пунктами размещения и утилизации.

3.2. Пример применения модели оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за МПС и МПС за пунктами размещения и утилизации.

3.3. Пример применения модели нахождения оптимального расположения одной МПС на транспортной сети.

3.4. Пример применения модели добавления на транспортной сети новой МПС к уже имеющимся.

3.5. Пример применения алгоритма определения координат требующегося количества МПС на транспортной сети.

3.6. Пример применения алгоритма определения координат требующегося количества МПС на транспортной сети при условии наличия талонов на утилизацию, выдаваемых администрацией.

ГЛАВА 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДИКИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПЕРЕВОЗОК ТКО АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ.

4.1. Общая оценка эффекта применения методики планирования перевозок ТКО автомобильным транспортом.

4.2. Эффективность методики планирования перевозок ТКО для перевозчика.

4.3. Эффективность методики планирования перевозок ТКО для заказчика.

4.4. Эффективность методики планирования перевозок ТКО для полигона.

4.5. Социальный и экологический эффект применения методики планирования перевозок ТКО.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики планирования перевозок твердых коммунальных отходов автомобильным транспортом»

Актуальность темы. В России для удаления твердых коммунальных отходов (ГКО) широко применяется специализированный автомобильный транспорт различных типов, в зависимости от применяемой технологии вывоза. Существующие на сегодняшний день технологии вывоза ТКО можно разделить на баковую и контейнерную. Последняя, в свою очередь, может быть прямой или двухэтапной. Баковая технология вывоза ТКО подразумевает применение автомобильного транспорта, осуществляющего перегрузку отходов в оснащенный системой прессования кузов из баков непосредственно в местах накопления отходов. Контейнерная технология основана на применении сменных кузовов-контейнеров, устанавливаемых для сбора отходов на специализированных площадках. Применение контейнерной технологии сопряжено с использованием большего количества транспортных средств, большими пробегами в транспортной системе вывоза ТКО, большей загруженностью улиц городов и пригородных дорог, но отказ от нее невозможен ввиду ее высокой эффективности для заказчика - накопителя отходов.

В последние годы в мировой и отечественной практике наблюдается тенденция замены прямого вывоза ТКО двухэтапным с использованием мусороперегрузочных станций (МПС). Эта технология особенно активно внедряется в городах, в которых полигоны ТКО расположены на значительном расстоянии от города.

Преимущества, которые дает применение МПС, зависят от решения ряда технических и организационных вопросов. В их числе определение места расположения МПС, ее производительности и определения количества таких станций для города или обслуживаемого района.

Таким образом, на сегодняшний день существует острая необходимость разработки методики, позволяющей усовершенствовать контейнерную систему вывоза ТКО с использованием МПС, которая позволит в значительной мере сократить связанные с процессом транспортировки издержки, уменьшить негативное воздействие на экологию, сократить нагрузку на улично-дорожную сеть и повысить качество предоставляемой услуги для конечного потребителя. Эта методика должна учитывать все основные характеристики и особенности рассматриваемой транспортной системы и позволять производить необходимые расчеты при помощи широко распространенных программных продуктов, нашедших широкое применения в области решения сходных задач.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка методики планирования перевозок ТКО автомобильным транспортом.

Для достижения указанной цели необходимо осуществить решение следующих задач:

1. Провести анализ существующей системы планирования удаления ТКО в крупных городах автомобильным транспортом;

2. Проанализировать возможность планирования перевозок ТКО при помощи существующих на сегодняшний день методов проектирования транспортно-логистических сетей;

3. Определить структуру затрат, связанных с удалением ТКО и систему критериев для оптимизации потоков отходов;

4. Разработать методику проектирования транспортно-логистической сети вывоза ТКО, включающую:

- модель оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за пунктами размещения и утилизации,

- модель оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за МПС и МПС за пунктами размещения и утилизации,

- модель определения оптимального расположение одной МПС на транспортной сети,

- модель добавления МПС на транспортной сети к уже имеющейся,

- алгоритм определения координат требующегося количества МПС на транспортной сети.

5. Провести оценку эффекта, достигаемого применением предлагаемой методики для каждой из сторон - участников процесса сбора, транспортировки и размещения ТКО;

6. Разработать программное обеспечение для проведения расчетов в рамках предлагаемой методики.

Объектом исследования являются перевозки ТКО автомобильным транспортом.

Предметом исследования являются методы оптимизации транспортных потоков при осуществлении транспортировки ТКО с использованием или без использования МПС, как терминального комплекса, применяемого в коммунальном хозяйстве.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения и библиографии.

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация автомобильного транспорта», Северова, Евгения Сергеевна

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Произведена оценка эффекта, достигаемого применением предлагаемых моделей и алгоритма планирования перевозок ТКО автомобильным транспортом для перевозчика, заказчиков, полигонов, выражаемая в снижении связанных с удалением ТКО затрат и повышением качества обслуживания;

2. Дана оценка социально-экологической эффективности практического применения предлагаемой методики, в части сокращения вредного влияния на экологию со стороны транспортных средств, уменьшения нагрузки на улично-дорожную сеть города, улучшение санитарно-гигиенического состояния мест накопления ТКО и т.п.

3. Обоснована необходимость осуществления поддержки крупных спецавтопарков со стороны городской администрации в области частичного бюджетного финансирование или предоставления льготных условий на приобретение и право застройки площадей, выбранных для размещения МПС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ существующей проблемы удаления ТКО в крупных городах показал, что на сегодняшний день существует потребность в разработке методики, позволяющей планировать перевозки ТКО автомобильным транспортом.

2. Анализ существующих на сегодняшний день методов проектирования транспортно-логистических сетей выявил необходимость разработки моделей и алгоритмов проектирования трансортно-логистических сетей вывоза ТКО автомобильным транспортом.

3. Выполненный анализ позволил определить структуру затрат связанных с удалением ТКО и выделить систему критериев для оптимизации потоков ТКО.

4. Разработана методика проектирования транспортно-логистической сети вывоза ТКО, включающая:

- Модель оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за пунктами размещения и утилизации, позволяющая значительно сократить пробеги в транспортно-логистической системе вывоза ТКО;

- Модель оптимального закрепления источников образования и накопления ТКО за МПС и МПС за пунктами размещения и утилизации, позволяющая сократить пробеги транспорта малой и большой грузоподъемности, осуществляющего перевозку ТКО;

- Модель определения оптимального расположения одной МПС на транспортной сети, позволяющая сформировать такую транспортно-логистическую систему вывоза ТКО, которая сможет значительно разгрузить улично-дорожную сеть от большегрузного транспорта и сократить пробеги в системе вывоза ТКО в целом;

- Модель добавления МПС на транспортной сети к уже имеющейся, позволяющая развить транспортно-логистическую сеть вывоза ТКО, добавив еще одну МПС в том случае, когда имеющихся на сети МПС недостаточно;

- Алгоритм определение координат требующегося количества МПС на транспортной сети, позволяющий сформировать транспортно-логистическую сеть вывоза ТКО с необходимым количеством МПС, которая позволит значительно сократить пробеги транспорта и нагрузку на улично-дорожную сеть города.

5. Проведенная оценка эффективности предложенной методики показала, что ее применение позволяет добиться снижения затрат на транспортирование ТКО, что является одной из целей разрабатываемого закона Санкт-Петербурга о целевой программе Санкт-Петербурга: «Использование твердых бытовых отходов в Санкт-Петербурге на 2006-2014гг.». Кроме того, важным социальным эффектом предлагаемой методики является возможность снижения тарифа на удаление ТКО как для коммерческих организаций, так и для населения. Применение методики также позволит улучшить санитарно-гигиеническое состояние контейнерных площадок заказчиков (за счет своевременности удаления ТКО), улучшить процесс складирования для полигонов (за счет уменьшения количества прибывающего транспорта) и снизить нагрузку на улично-дорожную сеть городов и пригородных районов.

6. Для практической реализации разработанной методики создано программное обеспечение на основе Microsoft Excel, которое при наличии необходимой базы данных (включая исходные данные), позволяет решить задачи планирования перевозок ТКО автомобильным транспортом.

Необходимо отметить, что для применения предлагаемой методики необходима поддержка городской администрации в виде частичного бюджетного финансирования или льготных условий на приобретение и право застройки площадей.

Поскольку создание МПС требует определенных капитальных вложений, то для снижения этих затрат в системе в целом целесообразно создание приоритета для достаточно крупных специализированных автопарков, располагающих значительным парком мусоровозного транспорта различной грузоподъемности, и способных полностью обеспечить вывоз отходов как минимум из одного района города.

Выбор перевозчиков может проводиться городской администрацией на тендерной основе. В качестве выносимого на тендер объема работ может рассматриваться вывоз ТКО из одного, двух или трех смежных районов города в зависимости от их географического расположения в части доступности полигонов ТКО.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Северова, Евгения Сергеевна, 2006 год

1. Абалонин, С.М. Конкурентоспособность транспортных услуг: учеб. пособие / С.М. Абалонин. М.: Академкнига, 2004. - 172 с.

2. Авен, О.И. Ловецкий С.Е., Моисеенко Г.Е. Оптимизация транспортных потоков. М.: Наука, 1985. - 316 с.

3. Алексеев, Е.Р. Mathcad 12. / Е.Р. Алексеев, О.В. Чеснокова. М.: НТ Пресс, 2005. - 345 с.

4. Аксенов, И.Я. Единая транспортная система: учеб. для вузов / И.Я. Аксенов.-М.: Высш. шк., 1991.-383 с.

5. Афанасьев, ЛЛ. Единая транспортная система и автомобильные перевозки: учеб. для вузов // Л.Л. Афанасьев, Н.Б. Островский, С.М. Цукерберг. М.: Трансп., 1984.-333 с.

6. Безопасное обращение с отходами: сб. норматив.-метод. док.: в 2 т. / под. ред. И.А. Копайсова. СПб.: РЭЦ «Петрохим-Технология», Фирма «Интеграл», 2005.1. Т.1.-376 с. Т.2.-272 с.

7. Беляев, В.М. Терминальные системы перевозок грузов автомобильным транспортом / В.М. Беляев. М.: Трансп., 1987. - 287 с.

8. Глобальные логистические системы: учеб. пособие / под общ. ред. В. И. Сергеева. СПб.: Бизнес-пресса, 2001. - 240 с.

9. Васильева, Е.М. Нелинейные транспортные задачи на сетях / Е.М. Васильева, Б.Ю. Левит, В.Н. Лившиц. М.: Финансы и статистика, 1981. -104 с.

10. Вельможин, А.В. Технология, организация и управление грузовыми автомобильными перевозками: учеб. для вузов // А.В. Вельможин, А.В. Гудков, Л.Б. Миротин. Волгоград.: Волгогр. гос. техн. ун-т, 2000. - 304 с.

11. Воркут, А.И. Грузовые автомобильные перевозки / А.И. Воркут. Киев: Вища школа, 1986. - 447 с.

12. Галабурда, В.Г. Оптимальное планирование грузопотоков / В.Г. Галабурда. М.: Трансп., 1985 - 256 с.

13. Гарнаев, А.Ю. Использование MS Excel и VBA в экономике и финансах / А.Ю. Гарнаев. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999. - 336 с.

14. Геронимус, Б.Л. Экономико математические методы в планировании на автомобильном транспорте / Б. Л. Геронимус. М.: Трансп., 1988. - 192 с.

15. Глухарева, Т.А. Организация движения грузовых автомобилей в городах / Т.А. Глухарева, Р.В. Горбанев. М.: Трансп., 1989. - 125с.

16. Горев, А.Э. Технология, организация и управление грузовыми автомобильными перевозками / А.Э. Горев, Л.О. Штерн. СПб.: СПбГАСУ, 1999.- 183 с.

17. Горев, А.Э. Информационные технологии в управлении логистическими системами / А.Э. Горев. СПб.: СПбГАСУ, 2004. - 193 с.

18. Горев, А.Э. Грузовые автомобильные перевозки: учеб. пособие для студентов вузов / А.Э. Горевю М.: Академия, 2004. - 288 с.

19. Гуджоян, О.П. Перевозка специфических грузов автомобильным транспортом: учеб. для вузов. -М.: Трансп., 2001. 160 с.

20. Гудков, В.А. Логистика: учеб пособие / В.А. Гудков, Л.Б. Миротин, С.А. Ширяев. Волгоград: ВолгТУ, 2002. - 306 с.

21. Дударев, А.Я. Санитарная очистка городов от твердых бытовых отходов / А.Я. Дударев, Г.В. Новиков, В.В. Разнощик, В.А. Ольшанский. М., 1974. -128 с.

22. Дыбская, В.В. Логистика складирования для практиков / В.В Дыбская. -М.: Альфа-Пресс, 2005.-208 с.

23. Дыбская, В.В. Управление складом в логистической системе / В.В. Дыбская. М.: КИА-центр, 2000. - 100 с.

24. Единая транспортная система: учеб. для вузов / под ред. В.Г. Галабурды. -М.: Трансп., 1999.-303 с.

25. Житков, В.А. Методы оперативного планирования грузовых автомобильных перевозок / В.А. Житков, К.В. Ким. М.: Трансп., - 1982. -227 с.

26. Интегрированная логистика накопительно-распределительных комплексов (склады, транспортные узлы, терминалы): учеб. для трансп. вузов. / под. общ. ред. Л.Б. Миротина. М.: Экзамен. - 2003. - 448 с.

27. Капитанов, В.Т. Управление транспортными потоками в городах / В.Т. Капитанов, Е.Б. Хилажев. М.: Трансп., 1985 - 94 с.

28. Кирпичников, А.А. Очистка домовладений / А.А. Кирпичников. М.: Стройиздат, - 1965. - 104 с.

29. Кожин, А.П. Математические методы в планировании и управлении грузовыми автомобильными перевозками: учеб. пособие для студентов экон. специальностей вузов / А.П. Кожин. М.: Высш. Шк., 1979. - 304 с.

30. Корпоративная логистика. 300 ответов на вопросы профессионалов / под общ. и научн. ред. В.И. Сергеева. М.: ИНФРА-М, 2004. - 976 с.

31. Кристофер М. Логистика и управление цепочками поставок / М Кристофер под общ. ред. B.C. Лукинского. СПб.: Питер, 2004. - 316 с.

32. Леоненков, А.В. Решение задач оптимизации в среде MS Excel / А.В. Леоненков. СПб.: БХВ - Петербург, 2005. - 704 с.

33. Лившиц, В.Н. Системный анализ экономических процессов на транспорте / В.Н. Лившиц. М.: Трансп., 1986. - 240 с.

34. Логистика: управление в грузовых транспортно-логистических системах: учеб.пособие / под ред. Л.Б. Миротина. М.: Юристъ, 2002. - 414 с.

35. Логистика: учебник / под ред. Б.А. Аникина. М.: ИНФРА-М, 2000. -352 с.

36. Мандриков, М.Е. Экономика, организация, планирование грузового хозяйства: учеб. для техникумов ж.-д. трансп. / М.Е. Мандриков, А.Ф. Иваненко, В.Г. Матвиенко. М.: Транспорт, 1985. - 278 с.

37. Методика исследований свойств твердых отбросов. М.: Стройиздат, 1970.-144 с.

38. Миротин, Л.Б. Логистика: обслуживание потребителей: учебник / Л.Б. Миротин, Ы.Э. Ташбаев, А.Г. Касенов. М.:ИНФРА-М, 2002.- 190 с.

39. Миротин, Л.Б Логистика интегрированных цепочек поставок: учебник / Л.Б. Миротин, А.Г. Некрасов. М.: Экзамен, 2003. - 256 с.

40. Мягков, М.И. Твердые бытовые отходы города / М.И. Мягков, Г.М. Алексеев, В.А. Ольшанецкий. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1978. - 168 с.

41. Неруш, Ю.М. Логистика: учебник / Ю.М. Неруш. М.: ЮНИТИ, 2000. -389 с.

42. Неруш, Ю.М. Грузовые перевозки и тарифы / Ю.М. Неруш, Я.Д. Лозовой, Б.В. Шабанов. М.: Трансп., 1988. - 288 с.

43. Николин, В.И. Грузовые автомобильные перевозки / В.И. Николин, Е.Е. Витвицкий, С.М. Молчалин. Омск: Вариант-Сибирь, 2004. - 480 с.

44. Организация сбора бытовых отходов по системе несменяемых контейнеров / М-во жилищ.-коммун. хоз-ва РСФСР / ЦБНТИ. М.: 1978. - 55 с. - (Серия «Благоустройство и санитарное содержание населенных мест»; №1 (11))

45. Островский, Н.Б. Автомобильные перевозки с применением специализированного подвижного состава: учеб. пособие / Н.Б. Островский. -М.: Моск. автомобил.-дорож. ин-т, 1978. 88 с.

46. Панов, С.А. Модели маршрутизации на автомобильном транспорте / С.А. Панов. М.: Трансп., 1974. - 152 с.

47. Перлин, В.М Организация централизованных контейнерных перевозок автомобильным транспортом / В.М. Перлин, Г.Я. Рудницкий. М.: Трансп., 1981.-230 с.

48. Пеховский, О.Ю. Управление поставками в логистических системах с промежуточными складами / О.Ю. Пеховский //Логистика сегодня. 2004. -№2.-С.

49. Плоткин, Б.К. Введение в коммерческую логистику: учеб пособие / С-Петерб.: СПбУЭиФ, 1996.- 171 с.

50. Проблемы охраны водных объектов и утилизации отходов в городах / сост. О.М. Соколовская, Т.Г. Туркадзе. МЛ 987. - 41 с. - (Архитектура.

51. Районная планировка. Градостроительство: обзор, информ. / ЦНТИ по гражд. стр-ву и архитектуре; вып. 13).

52. Резер, С.М. Оптимизация процессов грузовых перевозок / С.М. Резер. -М.: Трансп., 1980.-296 с.

53. Санитарная очистка и уборка населенных мест: справочник / А.Н. Мирный, Н.Ф. Абрамов, Д.Н. Беньямовский и др.; Под ред. А.Н. Мирного. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 413 с.

54. Санитарная очистка и уборка населенных мест: справочник / под ред. А.Н. Мирного. М.: Акад. коммун, хоз-ва, 2005. - 383 с.

55. Савин, В.И. Перевозки грузов автомобильным транспортом: справочное пособие / В.И. Савин. М.: Дело и Сервис, 2002. - 544 с.

56. Сафронов, Э.А. Транспортные системы городов и регионов: учеб. пособие для вузов / Э.А. Сафронов. Омск: СибАДИ, 2000. - 220 с.

57. Северова, Е.С. Разработка системы транспортного обслуживания коммунального хозяйства Санкт-Петербурга / Е.С. Северова, А.Э. Горев // Сборник научных трудов Автомобильно-дорожного института СПбГАСУ. -СПб., 2006.-С.

58. Северова, Е.С. Разработка методики планирование перевозок твердых коммунальных отходов автомобильным транспортом / Е.С. Северова // Грузовое и пассажир, автохозяйство. 2006. - №11. - С.

59. Семененко, А.И. Логистика Основы теории: учебн. для вузов / А.И. Семененко, В.И. Сергеев. СПб.: Союз, 2001. - 544 с.

60. Сергеев, В.И. Логистика в бизнесе: учебник / В.И. Сергеев. М.: ИНФРА-М, 2001.-608 с.

61. Скорик, Ю.И. Отходы большого города: как их собирают, удаляют и перерабатывают / Ю.И. Скорик, Т.М. Флоринская, А.С. Баев. СПб, 1998. -37 с.

62. Смехов, А.А. Введение в логистику / А.А. Смехов. М.: Трансп., 1993.112 с.

63. Смехов, А.А. Основы транспортной логистики: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1995. - 197 с.

64. Современные направления в решении проблем сбора, удаления, обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов в больших городах: обзоры по проблемам больших городов / сост. А.Н. Прохоров / ГОСИНТИ. -М„ 1977.-26 с.

65. Старинкевич, А.К. Транспорт в планировке и застройке городов (методика изыскательских и проектных работ) / А.К. Старинкевич, Е.С. Олейников. Киев: Буд1вельник, 1965. - 115 с.

66. Транспортная логистика: учеб. для трансп. вузов / под общ. ред. Л.Б. Миротина. М.: Экзамен, 2003. - 512 с.

67. Троицкая, Н.А. Единая транспортная система: учеб. для студентов учреждений сред. проф. образования / Н.А. Троицкая, А.Б. Чубуков. М.: Академия, 2003.-240 с.

68. Уваров, С.А. Логистика: Общая концепция, теория и практика / С.А. Уваров. СПб.: ИНВЕСТ-НП, 1996. - 232 с.

69. Утилизация твердых городских отходов: обзоры по проблемам больших городов / сост.: А.Н. Прохоров, Х.Н. Никогосов / ГОСИНТИ. М., 1975. - 32 с.

70. Федоров, Л.Г. Управление отходами в крупных городах и агломерационных системах поселений / Л.Г. Федоров. М.: Пресс-М, 1999.113 с.

71. Хаза нова, Л.Э. Логистика: Методы и модели управления материальными потоками / Л.Э. Хазанова. М.: БЕК, 2003. - 120 с.

72. Чудаков, А.Д. Логистика: учебник / А.Д. Чудаков. М.: РДЛ, 2001. -480 с.

73. Экономика и организация внешнеторговых перевозок: учебник / под ред. К.В. Холопова. М.: Юристь, 2000. - 684с.