авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Определение области рационального применения а в т о т р а н с п о р т н ы х средств при в ы п о л н е н и и п е р е в о з о к с т р о и т е л ь н ы х грузов

На правах рукописи

Заруднев Дмитрий Иванович ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ А В Т О Т Р А Н С П О Р Т Н Ы Х СРЕДСТВ ПРИ В Ы П О Л Н Е Н И И П Е Р Е В О З О К С Т Р О И Т Е Л Ь Н Ы Х ГРУЗОВ 05.23.08 - Технология и организация строительства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0мск-2002 Н а у ч н ы й руководитель: доктор технических наук, профессор Николин Владимир Ильич.

О ф и ц и а л ь н ы е оппоненты: доктор технических наук, профессор Жаворонков Евгении Павлович;

кандидат технических наук, доцент Кузьмин Евгений Александрович.

Ведущая организация: Проектно-строительное объединение «Архитек турно-строительный комплекс (АСК)», г. Омск.

Зашита состоится 18 октября 2002 г. в 14-00 часов на заседании диссертаци онного совета ВАК РФ Д 212.250.01 при Сибирской государственной автомо бильно-дорожной академии (СибАДИ) по адресу: 644080, г. Омск, проспект Ми ра, 5, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ.

гросим направ Сиротюк В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Технологический процесс современного строи тельного производства представляет собой единую систему взаимосвязан ных операций по превращению исходных материалов в готовую продук цию. В данной систсмс автомобильный транспорт играет важную роль свя зующего звена между всеми ее участниками, начиная от добычи сырья и заканчивая возведением зданий и сооружений.

В связи с этим успешная производственная деятельность строитель ных предприятий и организаций в значительной степени зависит от уровня их транспортного обслуживания. Для его повышения необходимо осуще ствление гарантированной доставки материалов, изделий и конструкций на строительные площадки и предприятия строительной индустрии в необхо димом объеме и в установленные сроки.

Одним из направлений, которое позволит обеспечить выполнение указанных требований, является правильное решение задачи определения области рационального применения автотранспортных средств (АТС), ко торое дает возможность эффективно использовать автомобильный парк и сократить величину транспортных затрат для участников строительства.

В настоящее время вопросу обоснования применения определенных типов АТС при перевозке строительных материалов и изделий в различ ных условиях уделяется недостаточно внимания. В практической деятель ности транспортных предприятий решение данной проблемы переложено на «плечи» обслуживаемых строительных организаций, которые при этом пользуются в основном собственным опытом. Существующие теоретиче ские методы определения области рационального применения АТС осно ваны на усредненном подходе к расчету основных показателей эффектив ности работы подвижного состава. Их использование на практике может приводить к нарушению графиков поставки материалов и выполнения строительно-монтажных работ, невыполнению плановых заданий и увели чению сроков строительства.

Разработка научно обоснованного инструмента для решения постав ленной задачи позволит избежать указанных негативных моментов и. та ким образом, повысить качество транспортного обслуживания строитель ного производства.

Теоретическая и практическая значимость этой проблемы, ее акту аль ность и недостаточная разработка отдельных положений определили вы бор темы и круг исследуемых вопросов.

Ц е л ь ю исследования является разработка научно обоснованной ме тодики, позволяющей определять области рационального применения сравниваемых автотранспортных средств при'Перевозке строительных ма териалов и изделий. —. ** Поставленная цель предусматривает решениецлЙ*$*ощих задач i С1?Д - изучение существующей практики обоснования применения в строи тельстве АТС различных типов и моделей;

- изучение теоретических разработок по вопросу определения области эффективного применения транспортных средств;

- исследования по определению области рационального использова ния подвижного состава в транспорт!ю-тсхнологических системах достав ки строительных грузов;

- разработка методик определения области рационального применения АТС в различпых типах транспортно-технологических систем;

- разработка и экспериментальная проверка обобщенной методики оп ределения области рационального применения АТС при выполнении пере возок строительных грузов.

Объектом исследования являются транспортпо-технологические системы доставки строительных грузов, в которых в качестве средств со общения могут использоваться различные типы и модели подвижного со става автомобильного транспорта.

Предметом исследования являются положения, подходы, способы, методы, с помощью которых производилось решение задачи определения области рационального применения АТС при перевозке строительных ма териалов и изделий.

Методологической основой диссертационной работы послужили по ложения теории грузовых автоперевозок, существующие методы и спосо бы определения области рационального применения АТС, современные представления о протекании транспортного процесса. Исследования про водились с позиций системного подхода, с использованием методов мате матической статистики. В основу расчетов положены теоретические поло жения и модели функционирования автотранспортных систем доставки грузов, разработанные учеными кафедры «Организация перевозок и управление на транспорте» Сибирской государственной автомобильно дорожной академии (СибАДИ), а также программное обеспечение по рас чету показа гелей работы подвижного состава в транспортных системах.



Научная новизна заключается в следующем:

- указаны пределы применимости существующих методов определе ния области рационального использования АТС;

- доказана неправомерность положения о существовании единствен ного значения «равноценного» расстояния транспортирования и двух об ластей эффективного применения А 1С при перевозке строительных мате риалов и изделий;

- выявлена сфера чередования диапазонов преимущества сравнивае мых типов подвижного состава, а также их равенства по выработке и коли честву;

- установлена необходимость сравнения групп транспортных средств в определенных системах доставки строительных грузов;

- разработаны методики определения области рационального исполь зования подвижного состава в различных транспортно-технологических системах доставки строительных грузов с учетом дискретного характера транспортного процесса, с позиций системного подхода и на основе моде лей функционирования автотранспортных систем, а также обобщенная ме тодика определения области рациональное применения гранспортных средств при выполнении автомобильных перевозок строительных грузов.

Практическая значимость. Реализация результатов диссертацион ной работы в практической деятельности строительных организаций, за нимающихся вопросами оперативного планирования доставки грузов на объекты, а также гранспортных предприятий повысит обоснованность принимаемых решений о целесообразности применения различных АТС при материально-техническом обеспечении строительного производства.

Это позволит рационально распределять подвижной состав по объектам работ, правильно планировать потребность в ресурсах при перевозке строительных материалов и изделий и, таким образом, сократить транс портные расходы и соответственно стоимость строительства.

Реализации результатов работы. Результаты диссертационного ис следования приняты к использованию в ООО «Архитектурно строительный комплекс», г. Омск.

Основные положения работы используются в учебном процессе на кафедре «Организация перевозок и управление на транспорте» СибАДИ при подготовке студентов факультетов «Экономика и управление» и «Ав томобильный транспорт».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладыва лись и обсуждались на 59-й научно-технической конференции СибАДИ в 1999 г., на Международной научной конференции «Современные пробле мы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллекту альные научно-педагогические технологии», посвященной 70-летию обра зования СибАДИ в 2000 г., на Международной научно-практической кон ференции «Проблемы автомобильных дорог России и Казахстана» в г., на 1 Российско-Германской конференции по безопасности движения в 2002 г.

Публикации. Основные положения диссертационного исследования изложены в 10 работах общим объемом 9 п л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, основных результатов и выводов, списка использованных источни ков. Общий объем работы составляет 232 страницы машинописного тек ста, содержит 6 таблиц и 59 рисунков. Список использованных источников состоит из 141 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность.диссертационной работы, при ведены научная новизна и практическая значимость.

Для перевозки строительных грузов используется большое количество типов и моделей подвижного состава. Каждый из них обладает определен ными технико-эксплуатационными параметрами и конструктивными осо бенностями и в одних условиях его применение может быть эффективным, а в других - нет. Э1 о свидетельствует о том, что при доставке материалов и изделий на объекты для различных транспортных средств существуют определенные диапазоны (области) рациональною использования. Поэто му представляет интерес, каким образом производится оценка границ при менения АТС при перевозке строительных грузов и как принимается ре шение об их использовании в конкретных условиях.

Для получения ответов на указанные вопросы в первой главе было проанализировано состояние рассматриваемой проблемы в практическом и теоретическом аспектах, на основе чего были сформулированы цель и за дачи исследования.

Изучение работы строительных организаций и 1рузовых автотранс портных предприятий (АТП) города Омска, Омской области и других ре гионов Западной Сибири показало, что для доставки материалов, изделий и конструкций на строительные площадки, предприятия промышленности стройматериалов, промежуточные склады и другие объекты используется разнообразный подвижной состав, как общего назначения, так и специали зированный.

Результаты исследования позволили установить, что основной причи ной использования определенного типа подвижного состава при обслужи вании объектов строительного производства являются характеристики пе ревозимого груза, обуславливающие невозможность применения других типов АТС. Среди других причин можно также отметить отсутствие у за казчика средств механизации погрузочно-разгрузочных работ, более высо кую производительность (например, автопоезда по сравнению с одиноч ным автомобилем), позволяющую осуществить доставку груза на объекты строительства в более сжатые сроки, состояние дорожной сети и подъезд ных пу тей к местам погрузки-разгрузки, приспособленность погрузочно разгрузочных пунктов к обслуживанию АТС, величин} тарифа за предос тавление определенного типа (модели) подвижного состава и др.





В большинстве случаев инициатива применения той или иной разно видности транспортных средств принадлежит, как правило, не АТП, а его клиентуре: строительным организациям, предприятиям стройиндусгрии и др. При этом выбор для доставки материалов и изделий определенного ти па (модели) подвижного состава выполняется ориентировочно на основе опыта работы специалистов транспортных предприятий и строительных организаций, исходя из наличия автомобилей на конкретный момент вре мени либо на основе разработанной строителями документации, не учиты вающей особенностей организации работы АТС в различных условиях пе ревозок. В строительных организациях же, как правило, отсутствуют спе циалисты по эксплуатации автомобильного транспорта.

При таком решении вопроса вне рассмотрения остаются многие усло вия и ограничения в работе используемого подвижного состава, что при водит, в свою очередь, к сниженной производительности и повышенным затратам по сравнению с возможными при рациональном сочетании экс плуатационных условий и параметров АТС. Эффективное использование транспортных средств может дать решение задачи определения областей их рацион&пьного применения.

Согласно существующему определению под областью (сферой) ра ционального применения машины понимаются предельные значения от дельных факторов, при которых использование этой машины целесообраз но.

Рассмотрению данного вопроса уделяли внимание многие ученые и специалисты по организации строительства и автомобильным перевозкам, среди которых можно назвать С.Е. Канторера, С.С. Атаева, М.И. Гриффа, Д.Г. Одинцова, Л Л. Афанасьева, Н.Б. Островского, А.А. Чеботаева, С.Р.

Лейдермана и других. Анализ научных работ указанных авторов позволил сделать вывод о том, что в основном в них рассматривались ситуации, ко гда необходимо было определить, в каком случае использование того или иного типа, модели подвижного состава или комплекта машин эффектив нее. В исследованиях проводилось сравнение между транспортными сред ствами одного типа, но различной грузоподъемности, а также между АТС общего назначения и специализированными. Переменным фактором, ха рактеризующим область эффективного применения АТС, является рас стояние транспортирования (перевозки) материалов.

Наибольшее распространение в научной и учебной литературе полу чили аналитический и графоаналитический методы определения области рационального применения транспортных средств.

В первом случае аналитически определялось так называемое «равно ценное» (или предельное, граничное) значение расстояния транспортиро вания груза исходя из равенства выражений производительности двух АТС либо себестоимости перевозок или приведенных затрат. В частности, при сравнении по производительности использовались формулы (и (2) где WQ - производительность автомобиля, т/ч;

WP - производительность автомобиля, ткм/ч;

q - грузоподъемность автомобиля, т;

у - коэффициент использования грузоподъемности;

11Х - расстояние ездки с грузом, км;

3 коэффициент использования пробега;

V T - техническая скорость, км/ч;

/ п р продолжительность простоя автомобиля под погрузкой-разгрузкой, ч.

При этом выражение для определения «равноценного» расстояния при сравнении, например, бортового автомобиля и специализированного имеет следующий вид:

(at c-q-t )У — пр.б *опр.с в Г Р Во втором случае строились графические зависимости показателей работы подвижного состава от расстояния перевозки и находилась точка их пересечения (точка равной выгодности сравниваемых вариантов). Дан ной точке соответствует значение «равноценного» расстояния перевозок (рис. 1). На расстояниях, меньших «равноценного», выгоднее использовать один тип (модель) машины;

на расстояниях, больших «равноценного», исключительно другой. Согласно существующей теории для двух сравни ваемых АТС может существовать только одно значение «равноценного» расстояния и две области эффективного применения.

Рис. 1. Зависимость производительное!и транспортпых средств от расстояния перевозки груза:

АТС общего назначения: специализированное АТС Анализ рассматриваемого вопроса в теоретическом плане позволил установить, что существующие способы и методы решения задачи в той или иной степени базируются на формулах (1),(2), разработанных в 30-х г.

XX в. Как показали исследования, проведенные учеными СибАДИ (В.И.

Никол иным и его последователями), применение данных зависимостей в практической деятельности для планирования работы автомобилей при об служивании строительных организаций неправомерно, т.к. они были раз работаны на основе представления о непрерывности транспортного про цесса и применительно к единственной технологии доставки грузов - ра боте одного автомобиля на маятниковом маршруте с обратным холостым пробегом. Таким образом, можно считать, что в теории остались не рас смотренными вопросы определения области рационального применения подвижного состава при доставке строительных грузов на примере других типов маршрутов (маятниковых с груженым пробегом в обоих направле ниях, кольцевых), а также в случаях, когда обеспечение строительного объекта необходимым объемом материалов выполняется несколькими единицами (десятками) АТС.

Вышеизложенное указало па необходимость проведения исследова ния по определению области рационального применения транспортных средств при доставке строительных грузов с новых позиций, т.к. возникло предположение, что методы и способы, основанные на разработанных ра нее принципах и подходах, могут приводить к результатам, не соответст вующим действительности, и не позволяют оценить целесообразность применения того или иного подвижного состава в разнообразных условиях строительства. Последнее, в свою очередь, может негативно влиять на ве личину транспортных затрат для строительных организаций.

Вторая глава содержит обоснование объекта, предмета и методоло гической основы диссертационной работы и выполненные на их основе исследования по определению области рационального применения под вижного состава в различных транспортно-технологических системах дос тавки строительных грузов.

В зависимости от условий строительного производства доставка мате риалов и изделий может осуществляться по различным транспортно технологическим схемам (по маршрутам различной конфигурации, с ис пользованием одних или других типов подвижного состава, с разным ха рактером разгрузки АТС и т.д.). При этом строительные грузы транспор тируются:

а) с мест добычи на предприятия промышленности строительных ма териалов, промежуточные склады, перевалочные склады других видов транспорта, строительные площадки и участки;

б) с мест производства на промежуточные и перевалочные склады, ба зы комплектации, строительные площадки;

в) со складов и баз на предприятия промышленности стройматериа лов, строительные объекты;

г) с резервов строительных площадок и участков в места отвала.

Данные варианты (схемы) доставки грузов имеют место при транс портном обеспечении строительства, что позволяет рассматривать их в ка честве основы для проводимого в работе исследования. Однако для того, чтобы правильно определить размер ресурсов, требуемых для выполнения перевозок, необходимо использовать инструмент, адекватно описывающий работу подвижного состава по различным схемам.

В соответствии с современными представлениями о протекании транспортного процесса, разработанными в СибАДИ. любую транспортно технологическую ситуацию необходимо рассматривать как определенную систему во взаимосвязи со всеми ее соста&тяющими. Состояние перево зочного процесса и условия доставки грузов в строительстве привели к не обходимости выделения и классификации таких ситуаций. Они получили название автотранспортных систем доставки грузов. Любая автотранс портная система состоит из погрузочных и разгрузочных пунктов, соеди ненных между собой транспортной связью, по которой автомобили осуще ствляют перевозку грузов по маршруту определенного типа.

Признаками классификации систем являются мощность осваиваемых грузовых потоков, конфигурация маршрута, количество грузовых пунктов на маршруте, количество АТС, необходимое для освоения заданного объе ма перевозок, закономерность влияния технико-эксплуатационных показа телей (ТЭП) на эффективность системы и работы транспортных средств, возможность применения различного математического аппарата для опи сания функционирования систем.

Анализ существующих технологических схем доставки грузов в строительстве показал, что при соблюдении определенных условий они соответствуют различным транспортным системам. Для правильного опи сания работы подвижного состава при обеспечении объектов строительст ва материалами и изделиями важно учитывать, в какой системе достаатя ется груз, и применять соответствующий математический аппарат.

В связи с этим появилась необходимость решения рассматриваемой проблемы с позиций системного подхода, дискретного характера транс портного процесса и теоретических положений и моделей функционирова ния автотранспортных систем доставки грузов.

Согласно сформулированным в работе задачам были выполнены ис следования путем проведения сравнительных расчетов показателей работы различных типов и моделей подвижного состава в транспортно тех но логических системах с помощью ЭВМ. Все расчеты проводились на примере доставки строительных материалов и изделий на различные объ екты строительного производства. Полученные результаты сравнивались с существующими теоретическими рекомендациями. В общей сложности было проведено более 500 вычислительных экспериментов. Анализ их ре зультатов позволил сделать определенные выводы.

Прежде всего, было установлено отсутствие единственной точки ра венства эффективности сравниваемых АТС. Данное положение справедли во для всех типов систем, в которых проводились исследования (рис. 2-5).

Вместо этого наблюдается множество точек, где выработка транспортных средств одинакова, т.е. множество «равноценных» расстояний перевозок (см. рис. 3,5), причем интервалы равенства Moiyr быть довольно значи тельными.

&Tl 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 74 78 /р 86 90 /м КМ Рис.2. Области применения бортового и самосвального автопоездов в микросистеме (доставка нерудных материалов на предприятия сгройиндустрии):

КамАЗ-5320 + ГКБ-8350 (по существующей теории);

• • - КамАЗ-55102 + ГКБ-8527 (по существующей теории);

КамАЗ-5320 + ГКБ-8350 (по модели микросистемы);

- КамАЗ-55102 + ГКБ-8527 (по модели микросистемы) е.т III \ \ \ \ ч\ \Ч\ \V • ч 0 — Г Т I t Г • ' -Г-Г" 1 I Т Т ~Т -— Г t I I !• Г'ГТП 1 Г'Т 1 1 Г 1-Г - —— I Т — Г* I ! Г-Г-1 T-— Т » • -! -I г —— 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 74 78 82 86 90 / м, км Рис.3. Области применения бортового автомобиля и самопогрузчика в особо малой системе на маятниковом маршруте с груженым пробегом в обоих направлениях (дос тавка материалов и изделий в контейнерах на строительные объекты с возвратом кон тейнеров на базу УПТК): -ЗИЛ-431410;

• • - самопогрузчик 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 74 78 82 86 90 KM Рис.4. Изменение количества транспортных средств в зависимости от д л и н ы маршрута в малой ненасыщенной системе на маятниковом маршруте с обратным негруженым пробегом (вывоз грунта со строительных площадок в места отвала):

КамАЭ-5320;

• • - КамАЗ- Перенасыщенная Qт система Ненасыщенная система (автомобиль};

(автомобиль) 140 120 Ч i\ Ч ! Ч 80" Перенасыщенная система (автопоезд) 60 40 j. Ненасыщенная система (автопоезд) о 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 74 78 82 86 90 км Рис.5. Изменение объема перевозок в зависимости от д л и н ы м а р ш р у т а в малой системе на маятниковом маршруте с обратным негруженым пробегом (доставка кирпича с заводов-изготовителей на строительные объекты):

КамАЭ-53212;

• - КамАЗ-53212НГКБ-8352;

О - насыщенная система Во-вторых, вместо двух областей рационального применения машин существуют три области (две - явного преимущества сравниваемых транс портных средств, а также область чередования интервалов, в которой пре восходство попеременно имеет то один, то другой гип подвижного соста ва) (см. рис. 2,3). В некоторых случаях трех областей может не существо вать, но область чередования диапазонов эффективности наблюдается практически всегда (за исключением ситуаций, когда одно из транспорт ных средств имеет преимущество на всем диапазоне изменения расстоя ния).

В-третьих, было установлено, что графоаналитический метод имеет ограниченное применение и может использоваться для решения задачи только в микросистеме. В том виде, в каком был разработан, он не учиты вает таких особенностей работы подвижного состава как конфигурация маршрута и количество объектов, где производится цогрузка и выгрузка материалов и поэтому не может быть использован для сравнения транс портных средств в условиях особо малых систем.

Кроме того, указанный метод непригоден для определения области рационального применения подвижного состава в транспортно тсхнологических системах, где конфшурация маршрута соответствует кольцевому. Его использование в таких ситуациях будет приводить к ре зультатам, не совпадающим с фактическими, т.к. произвольное изменение значения расстояния на каком-либо звене (звеньях) маршрута, как этого требует логика графоаналитического метода, разрушает сложившуюся систему и приводит к необходимости нового решения задачи маршрутиза ции.

В малых системах (системах, где для освоения планового объема дос тавки материалов и изделий необходимо использовать несколько единиц или десятков АТС) необходимо сравнивать эффективность групп транс портных средств, т.к. величина выработки каждого автомобиля (автопоез да) определяется очередностью его выхода на линию и поэтому может быть различной. Графоаналитический метод, разработанный на основе сравнения производительности единиц подвижного состава в этом случае неприменим, однако принцип метода - определение взаимного расположе ния 1рафически выраженных зависимостей выработки сравниваемых типов (моделей) АТС от расстояния перевозок - может быть использован.

В данных системах при определении области рационального приме нения подвижного состава важно учитывать показатель количества транс портных средств, необходимых для доставки заданного объема материалов или изделий. При этом эффект от применения того или иного подвижного состава выражается в сокращении потребного количества АТС для выпол нения планового задания. Четкой границы эффективного применения транспортных средств определенного типа с точки зрения их высвобожде ния не существует, вместо этого наблюдается чередование диапазонов превосходства одного и другого типа подвижного состава по количеству, а также интервалов равенства их количества (см. рис. 4).

Исследования также показали, что изменение величины расстояния транспортирования материалов (в соответствии с принципом графоанали тического метода) может приводить к переходу системы из одного состоя ния в другое (из микросистемы или особо малой системы - в малую, из малой ненасыщенной системы - в насыщенную и перенасыщенную, и на оборот) (см. рис. 5).

Но результатам выполненных исследований установлено, что анали тическое выражение границ эффективного использования различных ти пов подвижного состава не представляется возможным. Аналитический метод был разработан на основе представления о непрерывности транс портного процесса, использовании модели часовой производительности и неверном понимании области применения средних величин ТЭП. Это по зволило применить принцип сопоставления (равенства) выражений произ водительности с целью определения единственного «равноценного» рас стояния перевозок, который при правильном описании транспортного про цесса (как системы с дискретным состоянием) неприемлем. Это подтвер ждается построением многочисленных графических зависимостей выра ботки транспортных средств от расстояния (длины маршрута).

Таким образом, результаты сравнительного анализа эффективности транспортно-технологических систем с применением различного подвиж ного состава свидетельствуют о невозможности практического использо вания существующих методов определения области рационального приме нения транспортных средств при доставке строительных грузов и вызыва ют необходимость разработки методики, которая бы соответствовала ре альному характеру протекания транспортно-технологического процесса в строительстве, позволяла более точно оценивать сферы эффективного ис пользования тех или иных типов (моделей) АТС в разнообразных условиях строительного производства и исключала недостатки ранее разработанного механизма решения задачи.

Третья глава посвяшена разработке и экспериментальной проверке методики определения области рационально]v применения транспортных средств при выполнении автомобильных перевозок строительных грузов.

Выполненные в работе исследования показали, что построение дан ной методики должно осуществляться на основе полученных во второй главе работы положений с учетом следующих принципов:

- системный подход;

- использование положений теории автотранспортных систем, в част ности, моделей функционирования систем, разработанных на принципах дискретности транспортного процесса.

В зависимости от таких признаков, как конфигурация маршрута, ко личество объектов строительного производства, степень обеспечения их пропускной способности, количество транспортных средств, работающих на маршруте, изменяется математический аппарат, описывающий функ ционирование подвижного состава и формирование выработки транспорт ных средств в системе. Это обуславливает целесообразность построения отдельных методик для систем, в которых вышеназванные признаки име ют существенные различия. Кроме того, разработка данных методик должна осуществляться в определенной последовательности, начиная с наиболее простой (методика для микросистем) и заканчивая самой слож ной (методика для малых перенасыщенных систем). Такой подход согла суется с теоретическим положением, утверждающим, что транспортные системы доставки грузов имеют иерархическую структуру, т.е. расположе ны в определенном порядке (иерархии) по отношению друг к другу. При этом системы более высокого уровня включают в себя системы нижнего уровня, а отдельные свойства более простой системы всегда присущи бо лее сложной, что и позволяет их рассматривать как расположенные на раз личных уровнях, но принадлежащие одной иерархической структуре.

Экспериментальное подтверждение адекватности моделей, описы вающих поведение подвижного состава в транспортных системах, позво ляет использовать их при разработке методик определения области рацио нального применения подвижного состава при выполнении перевозок строительных грузов.

Основным критерием при определении сферы эффективного приме нения транспортных средств в рассматриваемых системах является объем перевозимого груза как фактор, который в первую очередь определяет эф фективность технологического процесса строительного производства. В случаях, если количество доставляемого пруза в системе имеет одинаковое значение для одного и другого типа (модели) подвижного состава, исполь зуется дополнительный критерий - количество АТС, осуществляющих пе ревозку планового объема.

Необходимо учитывать, что использование графоаналитического ме тода или его принципа в методиках (в системах, где он применим) целесо образно в том случае, если система ТЭП, характеризующая сложившиеся условия, стабильна и при изменении величины расстояния сохраняет пер воначальные значения остальных параметров. Если же при росте или у меньшении переменного фактора происходит изменение хотя бы одного из остальных ТЭП функционирования системы, то построение зависимо стей показателей работы подвижного состава от длины маршрута не будет отражать реального характера протекания транспортно-технологического процесса доставки грузов. 11ри этом необходимо проведение расчетов для сравниваемых АТС (групп АТС) в каждом конкретном случае с учетом всех особенностей их функционирования в той заново сложившейся транспортно-технологической системе, где осуществляется обеспечение объектов строительного производства необходимыми объемами материа лов и изделий.

Исходя из вышеизложенного, предлагается обобщенная универсаль ная методика, позволяющая решать поставленную задачу в рассмотренных транспортно-технологических системах доставки строительных грузов со гласно разработанному алгоритму (рис. 7). Необходимость ее создания возникла в связи с тем, что изменение ТЭП (в частности, расстояния пере возок) может приводить к переходу системы из одного состояния в другое.

При этом в каждом случае необходимо учитывать особенности определе ния области рационального применения АТС в разных системах. Чтобы в таких ситуациях каждый раз не обращаться к использованию отдельных методик, и был разработан единый инструмент для решения поставленной задачи.

Определение объема перевозимого груза в системе Q c и потребности в АТС А э производится с использованием обобщенной модели функциони рования малых систем по формулам (4-10). Условные обозначения: / - по рядковый номер входящего в систему АТС, i - \,2,...7АЭ;

/геу, - величи ны пробега с грузом и без груза на / - м (5-м) звене маршрута, км;

п - коли чество звеньев маршрута, на которых перевозится груз (количество ездок за оборот),у = 1,2,...,л;

Z e - число ездок, выполняемое АТС за время Т м пребывания в системе;

Z e - число ездок, которое может совершить АТС за остаток времени АГ м после выполнения полных оборотов;

Г с - плановая продолжительность работы пунктов отгрузки и потребления строительных материалов и изделий, ч;

t 0 - время оборота АТС при доставке грузов по соответствующей технологической схеме, ч;

t0ж - время ожидания автомо билями обслуживания в грузовых пунктах, ч;

R - ритм работы системы, ч.

Т Zе/ = — * + Z e ;

(4) Г м,=7* с - * ( / - ! ) ;

(5) '/о А 7м/ (0 в противном случае ;

1 Z А ^ f 0 ;

(8) Q r q f l i J\ (9) Q c = I Q, • (10) A7*m / = 7 м / t 1 1— Ввод исходной информации Анализ факторов условий эксплуатации и строительства, I предварительный подбор подвижного состава Определение типа транспортно-технологической системы Микросистема Особо малая система Малая система j Тип маршрута I ненасыщенная, перенасыщенная насыщенная г Использование j Тип маршрута маятниковьш кольцевой 1рафоанатити-.

маятниковый кольцевой;

1 ческого метода:

Расчет количества ! Построение гра- Расчет объема пе- I !остроение графи АТС и объема перево • фнческих зависи- ревозимого грза ческих зависимостей зимого груза на опре Qc9 - f W и | мостей = /(Ы) j на определенное 4 Ф-. т деленное расстояние расстояние Безразлично, какой тип I Использование под- Использование под подвижного состава приме вижного состава, вижного состава.

нять в системе (с точки зрения обеспеч и ваюшего обеспечивающего критериев количества транс меньшее количество : больший объем дос портных средств и объема дос ЛТС в системе тавки в системе тавляемого груза) (ОСТАНОВ) Рис. 7. Обобщенная методика определения области рационального применения АТС при выполнении перевозок строительных грузов Расчет потребности в АТС проводится по специальной процедуре, ко торая заключается в том, что рассчитывается возможный объем работы первого входящего в систему автомобиля, сравнивается с плановым зада нием для системы, и если плановый объем оказывается больше, то в сис тему вводится второй автомобиль. Процедуру повторяют до тех пор, пока не будет выполнен плановый объем перевозок материалов ( Q ^ Q c ) либо не произойдет насыщения системы транспортными средствами.

В результате проведения вычислительных экспериментов и натурных наблюдений работы транспортных средств при обслуживании различных строительных предприятий и организаций г. Омска было установлено, что предложенная методика соответствует реальному процессу доставки строительных изделий и материалов. Сравнительный анализ фактических и расчетных данных показал, что приемлемая сходимость результатов дос тигается примерно в 95 % случаев при условии сохранения принятых на момент расчета значений ТЭП. Эффективность методики подтверждается возможностью получения более точных результатов по сравнению с суще ствующими положениями. При использовании ранее разработанных мето дов в каждом третьем случае может приниматься неверное решение о при менении транспортных средств при обеспечении строительства материа лами и изделиями, а величина отклонений расчетных значений показате лей выработки и количества транспортных средств и фактических дости гала 40 % в микро- и особо малых системах и 60 % - в малых. В стоимост ном выражении размер данных отклонений может выражаться в тысячах рублей за смену. Применение существующих методов или принятие науч но не обоснованных решений приводит к тому, что для обеспечения вы полнения перевозок планируются либо излишние финансовые ресурсы, либо недостаточное их количество, что отрицательно сказывается на эф фективности функционирования строительных предприятий и организа ций. Использование разработанного в диссертации инструмента (методи ки) позволит избежать указанных недостатков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ 1. В практической деятельности принятие решения об использовании для обслуживания объектов строительного производства того или иного типа или модели подвижного состава производится ориентировочно на ос нове опыта работы специалистов АТП и заказчиков - строительных пред приятий и организаций. Однако при этом нет доказательств, что данный опыт верен.

2. Существующие методики определения области рационального применения транспортных средств при перевозке строительных грузов разработаны применительно к абстрактной транспортно-технологической ситуации, когда перевозки осуществляются одним АТС на маршруте неоп рсделенной конфигу рации. В то же время в качестве математической осно вы методик использовались формулы часовой производительности, разра ботанные на основе представления о непрерывности транспортного про цесса и применимые для описания работы единицы подвижного состава на маятниковом маршруте с обратным негруженым пробегом.

3. Необходим принципиально иной, системный подход к решению рассматриваемой проблемы на основе дискретного характера транспортно го процесса, теории иерархических транспортных систем и моделей функ ционирования автот ранспортных систем доставки грузов.

4. Результаты исследований, проведенных в различных транспортно технологических системах доставки строителы1ых грузов, не подтвержда ют теоретическое положение о существовании «равноценного» (предель ного) расстояния перевозок, разделяющего области эффективного приме нения одного и другого типа подвижного состава. Вместо этого было уста новлено наличие области чередования интервалов расстояний, в пределах которой превосходство по выработке имеет попеременно одно и другое транспортное средство (группа транспортных средств). Выявлено, что воз можно совпадение выработки сравниваемых типов подвижного состава на одном или нескольких интерватах изменения длины маршрута, т.е. может существовать множество «равноценных» расстояний транспортирования груза.

5. Графоаналитический метод сравнения эффективности транспорт ных средств в зависимости от расстояния перевозок может использоваться для определения области рационального применения подвижного состава при доставке строительных грузов только в микросистеме.

6. В матых системах сравнение необходимо проводить между группа ми транспортных средств, а не отдельными единицами подвижного соста ва, т.к. величина выработки каждого автомобиля (автопоезда) может быть различной и зависит от очередности его вхождения в систему.

7. Разработанный ранее аналитический метод неприменим для опре деления области рационального использования АТС при выполнении пе ревозок строительных материалов и изделий ввиду того, что в его основе лежат представление о непрерывности транспортно-технологического процесса, модель часовой производительности автомобиля и неверное по нимание области применения средних величин ТЭП.

8. С учетом результатов выполненных исследований, дискретного принципа протекания транспортного процесса, с позиций системного под хода и на основе моделей функционирования автотранспортных систем доставки грузов разработаны методики определения области рационально го применения подвижного состава в различных типах транспортно технологических систем доставки строительных материалов и изделий, а также обобщенная методика определения области рационального приме нения АТС при выполнении перевозок строительных грузов. Использова ние разработанных положений на практике позволит точнее определять сферы эффективного применения различных типов и моделей транспорт ных средств и целесообразность их функционирования в тех или иных ус ловиях при обеспечении доставки материалов и изделий на объекты, что, в свою очередь, даст возможность рационально расходовать финансовые ре сурсы строительных предприятий и организаций, пользующихся услугами перевозчиков.

ОСНОВНЫЙ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Николин В.И., Заруднев Д.И. Постановка задачи определения сфер радио палыюго применения подвижного сосгава грузового автотранспорта / Сиб. гос. авто моб.-дор. академия. - Омск. 1999. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ 06.07.99, № 2202-В99.

2. Заруднев Д.И., Николин В.И., Вигвицкий Е.Е. Исследование применения гра фоаналитического метода для решения задачи определения сфер рационального ис пользования автотранспортных средств (на примере микросистемы) / Сиб. гос. авто моб.-дор. академия. - Омск, 2000. - 20 с. - Деп. в ВИНИТ И 28.02.00, 517-В.

3. Зарутнев Д.И.. Николин В.И. Исследование применения графоаналитического метода для определения сфер рационального использования автотранспортных средств на примере особо малой системы (маятниковый маршрут с груженым пробегом в обоих направлениях) / Сиб. гос. автомоб.-дор. академия. - Омск, 2000. - 21 с. - Деп. в ВИНИТИ 29.03.00, Ха 824-В00.

4. Заруднев Д.И.. Николин В.И. Исследование применения графоаналитического метола для определения сфер рационального использования автотранспортных средств на примере особо малой системы (маятниковый маршрут с обратным частично груже ным пробегом) / Сиб. гос. автомоб.-дор. академия. - Омск. 2000. - 29 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.04.00, № 1154-В00.

5. Заруднев Д.И., Николин В.И. Обоснование применения различных автотранс портных средств в малой системе доставки грузов / Сиб. гос. автомоб.-дор. академия. Омск. 2000. - 26 с. - Деп. в ВИНИТИ 15.06.00, № 1695-В00.

6. Зар\днев Д.И. О применимости графоаналитического метода для определения сфер рационального использования автотранспортных средств // Современные пробле мы транспортного строительства, автомобилизации и высокоинтеллектуальные научно п е д а г о т ч с с к и с технологии: Тезисы докл. Между народ, науч. конф. - Омск, 2000. - С.

15-17.

7. Заруднев Д.И.. Николин В.И. Методика определения сфер рационального при менения транспоргных средств при выполнении фузовых автомобильных перевозок // Проблемы автомобильных дорог России и Казахстана: Тезисы докл. Международ, науч.

к о н ф. - О м с к, 2 0 0 1. - С. 112-114.

8 Николин В.И., Заруднев Д.И. Алгоритм определения сфер рационального при менения подвижного состава грузового автомобильного транспорта // Труды СибАДИ.

- Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. - Вып. 4. - 4.5. Теоретические и прикладные методы экономического управления производственными факторами автотранспорта. 188 с.

9. Заруднев Д.И., Мочалин С.М. Об идентификации технологий доставки строи тельных грузов как автотранспортных систем / Сиб. гос. автомоб.-дор. академия. Омск. 2002. - 15 с. - Деп. ВИНИТИ 31.05.02, № 984-В2002.

10. Заруднев Д.И Практическое применение результатов решения задачи опреде ления области рационального использования азтотранспортных средств при доставке грузов строительства Сиб. гос. автомоб.-дор. академия. - Омск, 2002. - 7 с. - Леи ВИНИТИ 31.05.02, So 983-В2002.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.