CC BY
65
УДК 656.2
О. А. ШПАК (Д11Т)
МОДЕЛЮВАННЯ ПОКАЗНИК1В ВИКОРИСТАННЯ ВАГОННОГО ПАРКУ ЗАЛ1ЗНИЦЬ
Запропоновано оцiнювання впливу окремих факторiв на узагальнюючий показник ефективносл роботи залiзницi та заходи щодо полiпшення експлуатацшно! дiяльностi.
Предложены оценка влияния отдельных факторов на обобщающий показатель эффективности работы железной дороги и мероприятия для улучшения эксплуатационной деятельности.
The article is devoted to estimation of influence of separate factors on the summarizing index of operational efficiency of railway and suggestion of measures for the improvement of operating activities.
Використання в процес аналiзу виробни-чо-господарсько! дiяльностi шдприемств зал> зничного транспорту класичних методiв не зав-жди дае бажанi результати, тому що в сучасних умовах в результат суттевого впливу науково-технiчного прогресу, значного збiльшення об-сягу шформаци ускладнилися взаемозв'язки та економiчнi стосунки мiж окремими шдроздша-ми залiзниць, мiж якiсними та кiлькiсними по-казниками експлуатацiйноi роботи.
Бiльше всього ускладнились взаемозв'язки в показниках використання вагонного парку залiзниць, за допомогою якого задовольняють-ся потреби користувачiв транспортних послуг в перевезеннi тисячi найменувань вантаж1в на всiй мережi залiзниць i в якому нараховуеться десятки типiв вагонiв.
Усi щ обставини стали пiдставою для засто-сування бiльш ефективних сучасних методiв оцiнки впливу окремих факторiв, яю заснованi на використаннi методiв математичного моде-лювання та математично! статистики, на уза-гальнюючi показники роботи вагонного парку.
З метою вщбору найбшьш важливих факто-рiв, яю впливають на використання вагонного парку затзниць, було застосовано багатофак-торний анатз i методи експертних ощнок, сут-нiсть яких полягае в статистичному моделю-вання якiсних показниюв використання вагонного парку. Проведений аналiз взаемозв'язку рiзних показникiв свщчить про досить складнi залежностi мiж ними та пояснюе, чому сучас-ними методами неможливо !х обгрунтувати.
Застосування методу статистичного моде-лювання для прогнозування узагальнюючих показникiв використання вагонного парку з використання багатомiрноi середньо! дозволив виявити найбiльш важливi фактори в конк-
ретних умовах дiяльностi затзниць, якi суттево впливають на результати експлуатацшно! дiя-льностi пiдроздiлiв затзничного транспорту.
У сучасних умовах ускладнення господарсь-ких зв'язк1в, концентрацii та спещашзацп вироб-ництва роль транспортного фактору зростае.
У транспортнiй системi краши на зриму перспективу головну роль i основну долю в пере-везеннях вантаж1в буде виконувати затзнич-ний транспорт як один iз надiйних видiв по за-безпеченню транспортних послуг в силу при-родних умов, розмщення продуктивних сил та можливiсть освоення перевезень шшими видами транспорту.
Обсяги роботи затзниць по перевезенню вантажв залежать насамперед вiд обсягiв виро-блено! продукцii i розмiщення продуктивних сил. Для перевезення рiзних вантаж1в необхщ-ний вагонний парк рiзних типiв, а умови наван-таження i вивантаження залежать вiд багатьох факторiв: де виконуються вантажнi операци; якими партiями подаються вагони шд цi опера-цii; якi типи вагошв використовуються та iншi технолопчш фактори.
Рiзнi вантажi в окремих типах вагошв пере-возяться на рiзнi вiдстанi i визначаються серед-ньою дальнiстю перевезень, що найбшьш суттево позначаеться на величиш яюсних показни-кiв використання вагонного парку затзниць (оборот, продуктивнiсть, середньодобовий про-бiг, повний i навантажений рейс, коефiцiент порожнього пробiгу, динамiчне та статистичне навантаження та ш.).
Загальна модель роботи вагонного парку складаеться з трьох основних складових:
— з вагонами пiд вантажними операцiями;
— з вагонами на техшчних станцiях;
— з вагонами в потягах та на промiжних станщях.
Така система подшу викликана специфшою та особливютю роботи вантажних вагонiв. Гру-пування основних показникiв використання вантажних вагошв за такими ознаками.
Узагальнюючi показники:
— обороту вантажного вагона;
— продуктившсть вагона.
Вихiднi показники:
— середньодобовий пробк-;
повний рейс; навантажений рейс; — коефщент порожнього пробiгу; динамiчне навантаження на вагон; статичне навантаження на вагон.
Для забезпечення транспортними послугами 1х користувачiв на перспективний перюд необ-хiдно знати, скiльки i яких типiв вагонiв потрь бно мати в експлуатаци. Звiдси дуже важливе значення мае прогнозування показниюв використання вагонного парку, а також кшьюсть вантажних вагонiв за типами.
У загальному вигщщ кшьюсть вантажних вагонiв (парк вагонiв) за типами, яю необхiднi для перевезень рiзних вантаж1в, визначаеться за формулою
п = и • Ов ,
де и - робота вагонiв (кшьюсть щодобового навантаження вантажних вагонiв у фiзичних одиницях); Ов - оборот вагона в добах.
Робота мережi залiзниць визначаеться i за-лежить вщ кiлькостi вантаж1в у тоннах, яю за-являються до перевезень Рв, та середньозваже-ного статистичного навантаження i визначаеть-ся за формулою
и=-Р-.
Р
* ст
Статистичне навантаження - це похщна вщ структури вантажообороту i вагонного парку, яка залежить вщ сшввщношення мiж рiзною питомою вагою чи обсягами вантажних ваго-нiв за типами i визначаеться за формулою
IР
Р =.
ст 1и"
Величина статистичного навантаження залежить вщ спiввiдношення в заявлених до перевезень ванташв визначаеться за формулою
1
Рс =
а,
а-
Р Р2
ап рп
де а1,а2,...,ап - доля визначено1 групи ванта-ж1в у загальному вантажообороту Р1,Р2,...,Рп -вщповщш статистичнi навантаження вище на-ведених вантажiв.
Для прогнозування цього показника необ-хiдно вивчити тенденщю вантажообороту, який освоюеться даним типом вагошв ( яю вантаж можна перевозити у визначених типах вагошв виходячи з рiзних умов 1х застосування - фiзи-чних, технолопчних, економiчних та iн.).
Аналiз обороту вагона за його складовими. Простш пiд вантажними операцiями. Навантаження вантажних вагошв здшснюють десятки тисяч пщприемств, якi мають рiзнi озброенють i умови для виконання вантажних операцш. Крiм того частина вагошв попадають пiд подвiйнi операцл, тривалють яких для рiзних типiв вагошв набагато в^^зняеться вiд середньо1 величини.
Кшьюсть вагонiв окремих типiв, що прохо-дять подвiйну операцiю, залежить вщ спецiалiза-ци вагонiв та оргашзацп перевiзного процесу, регулювання вагонним парком, черговостi 1х по-дачi на навантажувально-розвантажувальнi фро-нти, нерiвномiрнiсть 1х подачi, пов'язано1 з нери-тмiчною роботою мереж та шших факторiв.
На технiчних станцiях переробляеться час-тина транзитних вагошв, шша - пропускаеться через станцiю без переробки зi змiною локомотива чи локомотивних бригад залежно вщ скла-деного плану формування.
Кiлькiсть перероблених вагонiв на техшч-них станцiях залежить вщ органiзацi1 вагонопо-тоюв i якосп плану формування вантажних потя-пв, а також встановлення технiко-економiчних показниюв, яю е похщними вiд перших факторiв.
Аналiз експлуатацiйно1 роботи показуе, що найбiльшi просто1 на техшчних станцiях мають критi вагони i платформи, якi перевозять ван-таж з найменшою дальнiстю перевезень.
Знаходження вагонiв в русi i на промiжних станцiях залежить вiд середньо! вiдстанi перевезень та дшьнично! швидкостi руху потягiв. Якщо середня вiдстань в основному залежить вщ якостi планування перевезень, спецiалiзацi1, концентраци виробництва, системи транспорт-но-економiчних зв'язюв та органiзацi1 матерiа-льно-технiчного постачання, то дiльнична шви-дкiсть - виключно вщ якостi роботи залiзниць.
Величина ц^е1 швидкостi залежить в першу чергу вiд технiчно1 швидкосп, яка залежить вiд того, якими видами тяги та типами локомотивiв i на яких дiлянках (одно, дво чи багатоколшних) виконуються перевезення, та системи оргашзацп руху потяпв на цих дiлянках, наявнiсть на них пасажиропотоюв та iнших факторiв.
Вищенаведений анашз показуе, що оборот ва-нтажного вагона залежить вiд багатьох факторiв як залежних, так i незалежних вiд дiяльностi заль зничного транспорту, тому цю проблему необидно розглядати з загальнодержавних позицш
Моделювання роботи вагонного парку i показникiв його використання можна подати у виглядi
0Ъ = (Ьо + Чс + (рх ,
де Ь - час простою вагошв шд вантажними
операцiями; - час простою вагонiв на техш-
чних станцiях; tpx - затрата часу в добi (год)
вагошв у рус i простою на промiжних станцiях у потягах;
tbo — tnk +1ct,
де tnk - середнiй час, який витрачаеться на операцiï завантаження i вивантаження з вагону в розрахунку на одну операщю, год; tct - сере-днiй час простою вагошв на станщях наванта-ження i вивантаження вантажiв пiд техшчними операцiями i в очiкуваннi ïx проведення.
Чисельнi значення встановлюються на осно-вi вибiрковиx даних, рiзниx нормативiв на ви-конання вантажних операцш, оскiльки звiтнi данi за цими показниками вщсутш.
Вибiрковi дослщження показують, що сере-днiй рiвень показника tnk безпосередньо залежить вщ структури перевезених вантажiв, а та-кож вiд структури вагонного парку i визнача-еться за формулою
n m
jj -W^z
tJ — nk -
SStnk
j—1 i—n
де tj - затрати часу на одну вантажну опера-цiю для /-го типу вагона при перевезеш в ньому i-ï групи вантажу; Aj - доля i-ï групи вантаж1в,
якi перевозяться в i-му типi вагонiв в загально-му обсязi навантаження на мережi залiзниць за звiтний перiод.
Значення показника tct можна вважати по-стшною величиною для всix вагонiв i вантаж1в, оскiльки операцiï, якi пов'язаш з маневровою роботою, оформленням документов та очшу-ванням виконання вантажних операцш i вщ-правлення, може бути визначено за формулою
Як показують дослщження, до 70 % числового значення часу знаходження вагошв шд вантажними операщями складае tct.
Проведет розрахунки значень середнього часу простою вагошв шд одшею вантажною опера-щею для всix типiв вагонiв складае 30 год; з них -критих i iзотермiчниx - бшя 50, платформ - 34, тввагошв - 26, цистерн - 20, iншиx типiв - 15.
Для розрахунюв, якi пов'язанi iз знаходжен-ням вагонiв пiд подвiйними операщями, вико-ристовують коефiцiент мiсцевоï роботи, величина якого показуе, скшьки вантажних операцш виконуеться за один оборот вагона, в останнш час мае тенденщю до зростання i Km розраховуеться за формулою
Km = ЦТ'
де no - юльюсть вантажних операцш; U - кшь-юсть оборотiв вагона (робота залiзницi у вагонах). Час простою вагошв на техшчних станщях
на один оборот ( ttc ) визначаеться за формулою
- = lc
ttc —— ttc , Lb
де ttc - середньозважений час простою вагона на техшчнш станцiï; lc - середня вщстань перевезень вантажiв в кшометрах; Lb - середне вагонне плече - вщстань в кшометрах мiж сор-тувальними станцiями, на яких вагон попадае в переробку.
Вщношення — показуе, скiльки техшч-Lb
них станцiй проходить вагон за час обороту з переробкою.
Затрата часу вагона на один оборот в рус та просто в потягах на промiжниx станцiяx t
визначаеться за формулою
tpx
L
vg
tc
—S c
i—1
де Vg - середньозважена дiльнична швидкiсть
руху вантажних потяпв, яка враховуе час в рус та у просто в потягах на промiжниx станцiяx.
Важливим показником, вщ якого залежить величина обороту вагона, е коефщент порож-нього пробiгу вагона (а). Його величина пов'язана зi структурою парка вантажних вагошв, територiальним розмщенням вантажофор-муючих галузей i характером транспортно-економiчниx зв'язкiв, розподiлом перевезень
м1ж окремими видами транспорту, наявшстю спещал1зованого рухомого складу, що безпосе-редньо впливае на сшввщношення вантажо-{ вагонопотоюв за напрямками.
Величина середньо-мережного коефщента по-рожнього проб1гу (а) визначаеться за формулою
а = Еаг Д
жь = -
«ь
1 + а
= Чп«ь,
де
Чп =
1+а
Динам1чне навантаження на один заванта-жений вагон залежить вщ тих же фактор1в, що 1 статистичне навантаження (РсЛ) (роду вантажу \ типу вагона) та вщ сшввщношення середньо! вщсташ перевезень важко- \ легковагових ван-таж1в, яке наглядно пояснюеться за допомогою формули
Е Р1п Е п8ь
км
де Е Р1п - вантажооборот зал1знищ в т нетто; Е п«ь - проб1г навантажених вагошв,
якими виконаний цей обсяг перевезень.
Як виходить з формули, при збшьшенш вщсташ перевезень важковагових вантаж1в чисе-льник буде зростати, а знаменник зменшуеться 1, навпаки, - при збшьшенш перевезень легковагових вантаж1в знаменник буде зростати,
а чисельник - зменшуватись, що \ необхщно було довести.
Через величину вантажообороту та проду-ктившсть вагона його парк визначаеться за формулою
п=
ЕРп
ЖьГ
1=1
де а7 - величина порожнього пробку 7-го типу вагона; Д7 - доля 7-го типу вагошв в сумарному проб1гов1 вантажних вагошв за званий перюд.
Узагальнюючим показником використання вагонного парку зал1зниць е продуктившсть вантажного вагона - робота, яка виконана одним вагоном робочого парку за добу в тонно-кшометрах нетто. За допомогою цього показ-ника може бути розрахований робочий парк для виконання необхщного обсягу перевезень. Продуктившсть вантажного вагона залежить вщ вс1х наведених вище фактор1в та показни-юв, яю об'еднуються в декшька узагальнюю-чих. До них вщносяться динам1чне навантаження на один вагон робочого парку (цъ), се-редньодобовий проб1г (8ь ) 1 коефщент порожнього пробку вагошв (а), взаемозв'язок м1ж якими показано у формулах
де - перюд часу, за який прийнято виконаний вантажооборот.
Оскшьки продуктившсть вантажного вагона залежить вщ вс1х проанал1зованих показниюв, е необхщшсть з метою анал1зу використання вагонного парку та прогнозу його необхщност за окремими типами скласти модель факторного анал1зу, попередньо згрупувавши окрем1 по-казники в узагальнюючу { за допомогою р1в-няння регреси встановити силу впливу окремих фактор1в на узагальнюючий.
Система групування показниюв викорис-тання вагонного парку за узагальнюючими факторами наводиться нижче.
Анал1з взаемозв'язюв окремих показниюв I фактор1в дозволив вибрати узагальнююч1 фак-тори за визначеними чинниками. До них вщно-сяться: А - показники використання вантажо-пщйомносп вагонного парку; В - показники використання вантажних вагошв в часц С - показники допом1жно! роботи вантажних вагошв.
В узагальнюючий фактор А входять: Рс1 -статичне навантаження на вагон, т; Чь - дина-м1чне навантаження на один завантажений вагон, т; а - коефщент використання вантажо-пщйомносп.
В узагальнюючий фактор В входять: tЪo -простш вагошв тд вантажними операщями; ttc - простш вагошв на техшчних станщях; tpx - знаходження вагошв у рус 1 на пром1ж-
них станщях.
В узагальнюючий фактор С входять: а -коефщент порожнього пробку; to - простш вагошв в очшуванш виконання вантажних опе-рацш чи вщправлення; - середньодобовий пробш вантажних вагошв.
Використання наведено! модел1 дозволяе ощнити вплив окремих фактор1в на узагальнюючий показник ефективносп роботи зал1з-нищ { запропонувати заходи щодо покращення експлуатацшно! д1яльносп. Побудована модель за трьома узагальнюючими факторами { 8-ми показниками використання вагонного парку дае можливють одержати регресивне р1вняння за-лежносп продуктивносп вантажного вагона вщ узагальнюючих фактор1в А, Б, С типу
У = K1 + K2 • A + K3- B + K4 • C.
З цього р1вняння витiкаe, що параметри Bi-льного члена та коефiцieнтiв при узагальнюю-чих факторах показують, як впливають на про-дуктивнiсть вантажного вагона невраховаш фа-ктори (К1), показники використання вантажно-стi i мюткютю вагонiв.(К2), показники простою вагонiв тд технологiчними операцiями (К3) i використання вагошв у рус (К4).
Для вщбору найбiльш важливих факторiв, як впливають на використання рухомого складу, застосовуеться багатофакторний аналiз i метод експертних ощнок. Сутнiсть вказаних методiв полягае в статистичному моделюванш якiсних показникiв використання рухомого складу. Проведений аналiз взаемозв'язкiв рiз-них показниюв свiдчить про дуже складш вза-емозв'язки мiж ними, пояснити як iснуючими методами дуже проблематично.
Застосування методу статистичного моде-лювання в прогнозуваннi узагальнюючих по-казниюв використання вагонного парку на основi багатомiрноï середньо! дозволило ви-явити найбшьш важливi фактори в конкурен-тних умовах роботи залiзницi, яю суттево впливають на результати експлуатацшно! дiя-льностi пiдроздiлiв залiзницi.
Модель факторного аналiзу мае такий ви-гляд: всi показники використання вантажних вагошв об'еднаш в окремi групи за характером i умовами використання вагошв.
До першо! групи вщносяться показники використання вантажних вагошв за вантажопщ-йомнютю i мютюстю (статистичне i динамiчне навантаження i стушнь використання вантажо-пiдйомностi вагошв).
До друго! групи вiдносяться показники використання вантажних вагошв на станщях (тд вантажними операцiями на техшчних i пром> жних станщях).
До третьо! групи вiдносяться показники використання вантажних вагошв в рус (середньодо-бовий пробiг, коефщент порожнього пробiгу).
Для побудови моделi впливу узагальнених факторiв на дослщжуваний показник продукти-вностi вагона використовуеться запропонована д-ром екон. наук, проф. П. М. Рабиновичем щея багатомiрного групування. Для цього по вшх пiдроздiлах залiзницi розраховуються середнi значення вщношень Pi, яке характеризуе даний
елемент за деякою групою ознак i визначаеться як багатомiрна середня. У даному випадку ви-бiр групи ознак встановлено на основi технологи роботи i мюця в нш вагонiв вантажного парку.
Використання середньо! може бути подано в якосп узагальнюючого оцiночного показника використання рухомого складу за окремими операцiями перевiзного процесу. Багатомiрна середня характеризуе елемент сукупносп по ряду ознак в той час, як звичайна середня характеризуе сукупнють за одшею ознакою.
Групуються елементи статистично! множи-ни за величиною Pi]-, проводиться багатомiрне
групування i виявляеться взаемозв'язок мiж комплексом прийнятих в розрахунок факторiв i результативними ознаками.
Оскiльки результативна ознака виражаеться не в абсолютних цифрах, а вщносною величи-
ною
то з являеться можливiсть викорис-
vy;
тати для аналiзу комплекс результативних ознак за допомогою усереднення укрупненого показника i модифшувати систему корелящй-ного аналiзу.
Шляхом алгебра!чних перетворень з вико-ристанням коефщенпв рiвнянь, якi знаходять-ся за системою нормальних рiвнянь, одержанi вс коефiцiенти рiвняння регресiï, за допомогою яких оцiнюеться вплив рiзних укрупнених фак-торiв, що аналiзуються.
Загальна система багатофакторно! моделi включае виявлення суттевих факторiв, якi впливають на дане явище i обсяги вихщно! ш-формацiï; встановлення причинного зв'язку мiж результативними i факторними ознаками; ана-лiз динамiки результативно! ознаки i факторiв, пiд дiею яких вона змшюеться (виявлення тен-денцш i факторiв !х розвитку, встановлення термшв дiï факторiв); визначення ступеня впливу факторiв на результативну ознаку; складання багатофакторного прогнозу - рiв-няння регресiï.
Для вибору моделi взаемозв'язку i багатофакторного прогнозування необхiдно вирiшити питання, якi пов'язаш з встановленням пробле-ми - мети кореляцшно-регресивного аналiзу; проблему об'екту - однорщний, неоднорiдний, просторовий, часовий та ш.; проблему часу -за який перюд необхщш даш ( мiсяць, квартал, рiк); проблему застосування того чи шшого методу; проблему вибору форми зв'язку; проблему вщбору суттевих факторiв; проблему ощнки параметрiв рiвняння; проблему адапта-ц^', вияснення, на скiльки рiвняння задоволь-няе дiйсну модель; проблему судження за поводом одержаного результату (економiчна ш-теграцiя); проблему вводу нових факторiв i виводу застарших з моделi.
Статистична сукупшсть складаеться з п'яти структурних пiдроздiлiв i восьми суттевих ознак - яюсними показниками використання вантажних вагошв по кожнш структурнiй оди-ницi. За кожним показником знаходиться сере-дне арифметичне значення ознаки:
Таблиця
V — S л Г2 j . 7? — SХ
Xi —
N
V — S X3j
X 2 -
2 j
N
Xз —
N
X — S X8j
N
Рейтингова оцiнка пщроздШв за. ihiniiii за викомамими икчсними показниками
а для кожно1 одиницi сукупносп - вiдношення
хн
P — —^
ij Xi '
де j - порядковий номер одиницi статистично! безлiчi (порядковий номер структурного шдроз-дiлу залiзницi); i - порядковий номер показника.
Одержат вiдношення будуть характеризувати мiсце i значення кожного елемента в сукупностi.
У результат розраxункiв за вищенаведеною формулою одержимо матрицю, яка складаеться з вщнотень, що характеризують кожну струк-турну одиницю залiзницi за сукупнiстю показ-никiв (таблиця).
Таким чином, сума восьми шдивщуальних iндексiв для кожного структурного шдроздшу визначае його мюце серед iншиx пiдприемств, тобто за даним методом розраховуеться рейтингова оцшка за результатами експлуатацiйноï дiяльностi, що характеризуе рiвень виконання яюсних показникiв.
Структурно щдроз-дли зал1з-нищ Индишдуальт шдекси (Б1днотення) за факторними ознаками (X) Сума значень Pj
X1 X2 X3 X8
1 P11 P21 Р31 P81
2 P12 P22 P32 P82
3 P13 P23 P33 P83
4 P14 P24 P34 P84
5 P15 P25 P35 P85
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИИ СПИСОК
1. Мшечкш В. Г. 1нформац1йне забезпечення управлшня експлуатацiйною роботою зал1зниць Украгни та основт напрямки його удосконалення / В. Г. Мшечшн, О. В. Юрченко, В. I. Паачник, О. А. Шпак // В1сник УНУ 1м. Даля. - 2003. -№ 9 (67). - С. 151-156.
2. Эйтутис Г. Д. Справочник по экономической оценке эксплуатационной деятельности железных дорог Украины / Г. Д. Эйтутис, В. И. Пасечник. - К. - 1997. - 44 с.
3. Романко В. I. Статистика зал1зничного транспорту: Зб1рник задач. ДПТ / В. I. Романко, В. I. Паачник, О. Н. Задорожна, С. I. Швець. -Д., 2002. - 135 с.
4. Паачник В. I. Теоретичш основи економши експлуатацiйноi' д1яльност1 зал1зниць. - К.: Нау-ковий свгт, 2003. - 222 с.
Надшшла до редколегп 08.09.2005.
