CC BY
80
Бегматов Нодир Исмаилович
Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (ТашИИТ).
Адылходжаева ул., д. 1, г. Ташкент, 100167, Республика Узбекистан.
Младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Путь и путевое хозяйство», ТашИИТ.
Тел.: (+99894) 933-39-71.
E-mail: nodir.begmatov.89@mail.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Begmatov Nodir Ismailovich
Tashkent Institute of Railway Transport Engineers (TIRTE).
1, Mirobad region, Adilkhodjaev str., Tashkent, 100167, Republic of Uzbekistan.
Junior researcher of the research laboratory department «Track and track facilities», TIRTE. Phone: (+99894) 933-39-71. E-mail: nodir.begmatov.89@mail.ru
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Эргашев, У. Э. Способ обеспечения отвода ши- Ergashev U. E., Begmatov N. I. Method of ensuring
рины колеи в кривых радиусом менее 350 м [Текст] / the withdrawal of widening of gauge at curves with radius
У. Э. Эргашев, Н. И. Бегматов // Известия Транссиба / less than 350 m. Journal of Transsib Railway Studies,
Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - 2017, vol. 29, no. 1, pp. 112 - 118 (In Russian). № 1(29). - C. 112 - 118.
УДК 656.073: 658.8
О. Д. Покровская
Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), г. Новосибирск, Российская Федерация
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА
ЧЕРЕЗ ТЕРМИНАЛЬНУЮ СЕТЬ
Аннотация. В статье приведено параметрическое описание терминальной сети и ее ключевых элементов - логистических объектов; определены факторы, влияющие на состав и конфигурацию терминальной сети; представлена модель терминальной сети как логистической цепи и на ее основе предложена комплексная теоретико-множественная модель терминальной сети региона. Предложена модель формирования состава терминальной сети. Задача поиска наилучшего варианта терминальной сети в такой постановке становится трехуровневой и двухэтапной. Результаты проведенной автором работы могут применяться как экономико-математический инструментарий при проектировании, планировании развития и оценке объектов терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД».
Ключевые слова: теоретико-множественная модель, терминальная сеть, логистический объект.
Oksana D. Pokrovskaya
Siberian State University of Railway Transport (STU), Novosibirsk
A SET-THEORETIC MODEL OF TERMINAL NETWORK
Abstract. The subject of the study - is a terminal network. The purpose of this study is to develop a set-theoretic model of terminal network. Research methodology bases on set theory, theory of transport systems, General systems theory and the author's methodology of terminalistics. In this study describes of the terminal network, its key elements and its logistics facilities; the factors affecting the composition and configuration of the terminal network. Also this study develops the model of the terminal network as a logistics chain, and its proposed integrated set-theoretic model of the terminal network of the region. A graphic model of the terminal network as a supply chain presents in the study. The task of finding the best option terminal network in this formulation becomes a three-tier and two-stage. The results of the study can be used as mathematical tools in the design, planning, development and evaluation of objects of terminal and warehouse infrastructure of Russian Railways.
Keywords: set-theoretic model, terminal network, logistics object.
Об актуальности исследования формирования терминальной сети железнодорожного транспорта, в частности, моделирования ее состава для эффективного проектирования и по-
следующей эксплуатации, свидетельствует Стратегия развития железнодорожного транспорта РФ на период до 2030 года [1]. Одним из приоритетов развития названо эффективное формирование современной терминально-складской инфраструктуры в ключевых регионах страны, отвечающее требованиям транспортно-логистического рынка. Так, одним из сценариев развития транспортно-логистического бизнес-блока ОАО «РЖД» предусматривается стабильный рост доли транспортно-логистических улсуг, реализуемых на предприятиях логистического бизнес-блока холдинга (таблица 1).
Таблица 1 - Контрольные параметры целевого состояния транспортно-логистического бизнес-блока (консервативный сценарий) [1]
Показатель Единица измерения 2012 Гс 2015 >д 2020 2030
Выручка Инвестиции без НДС Проценты Млрд р 100 0,5 + 1 /8 198,2 +368 670,6 + 00 1 756,9
Погрузка Млн т 1 271,9 1 309,4 1 590,0 1 786,2
Грузооборот Млрд ткм. 2 782,6 2 932,0 3 418,1 3 905,4
Доля транспортно-логис-тических услуг в портфеле бизнеса холдинга Проценты 10 20 23 23
Россия входит в число стран с высоким уровнем логистических издержек. Так, в валовом внутреннем продукте РФ доля логистических издержек доходит до 19 %, тогда как в Китае она составляет 18 %, в Бразилии и Индии - 11 - 13, в США - 8,5, в Италии - 9,7, в Японии и Германии - 8,5 и 8,8 % соответственно. Средний мировой показатель логистических издержек в 2014 г. оценивается Armstrong &AssociatesInc в 11,7 % [1, 2].
О неразвитости российского рынка транспортно-логистических услуг в целом свидетельствуют следующие факты: 1) основная часть услуг в сфере перевозок и хранения грузов, а тем более управления запасами и цепочками поставок выполняется собственными службами предприятий-производителей, дистрибьюторов или ритейлеров (свыше 60 % от всего объема логистических операций); 2) в структуре рынка преобладают услуги перевозчиков, а доля услуг 3РЬ-провайдеров не превышает 6 % (аналогичный показатель для стран Евросоюза и Китая - 20 %); 3) низкий уровень развития сегмента комплексных логистических услуг непосредственно связан со структурой спроса со стороны сырьевых компаний, которые, как правило, готовы передать на аутсорсинг лишь базовые услуги по транспортировке и переработке грузов, оставляя за собой управление цепочками поставок.
Вместе с тем, как показывает опыт АО «РЖД Логистика», комплексное транспортно-логистическое обслуживание клиентов способно существенно снизить их логистические издержки за счет организации оптимальной системы доставки. Помимо высокого качества оказываемых услуг сегодня необходимым условием сервиса является удобная для клиента система предложения и сбыта оказываемых услуг. Сложившаяся ситуация требует принятия кардинальных мер, направленных прежде всего на достижение соответствия терминально-складской инфраструктуры ОАО «Российские железные дороги» современным требованиям мирового рынка транспортно-логистических услуг. Реализация подобного рода сетевых инфраструктурных проектов в условиях нестабильной мировой экономической ситуации представляется достаточно сложной задачей, тем более что логистическая инфраструктура является непрофильным бизнесом для ОАО «Российские железные дороги». В настоящее время терминально-складской комплекс компании ОАО «РЖД» составляет 28 % от общей складской инфраструктуры российского рынка. При этом доля его доходов не превышает 5 %. В структуре перерабатываемых грузов наибольшую долю составляют контейнеры (48 %) и насыпные грузы (до 37 %) [2]. Высокодоходные грузы (2-го и 3-го классов) занимают сегодня ненадлежащее место в структуре грузооборота компании. Так, в 2014 г. доля общесете-
вой погрузки высокодоходных грузов составляла не более 13 %. В составе Центральной дирекции по управлению терминально-складским комплексом действуют более 530 грузовых дворов, большинство которых создавались в целях обеспечения свободного доступа в виде мест общего пользования к железнодорожной транспортной системе. На 756 железнодорожных станциях расположены объекты недвижимого имущества, опорными признаны 107 грузовых дворов. Несмотря на широкое представительство в регионах РФ терминально-складской комплекс ОАО «Российские железные дороги» имеет высокую степень износа основных фондов, устаревшие терминальные, складские и транспортные технологии, низкий уровень автоматизации процессов, «недружественный интерфейс» по взаимоотношению с клиентами и ограниченный портфель предоставляемых услуг [3, 4]. Все это является существенным фактором снижения конкурентоспособности железнодорожного транспорта по сравнению с автомобильным, происходит увеличение дальности перевозок грузов железнодорожным транспортом.
Поэтому перед компанией поставлена задача создать комплекс мультимодальных терминально-логистических центров по всей сети российских железных дорог в крупных транспортных узлах для обеспечения взаимосвязи транспортной и терминально-складской подсистем логистической цепи. По диаграмме, представленной на рисунке 1, наблюдается увеличение объема отечественного рынка транспортно-логистических услуг в РФ, что обусловливает повышение внимания ОАО «РЖД» к оптимизации логистической инфраструктуры не только на этапе ее эксплуатации, но и на этапе проектирования. Из этой же диаграммы видно, что доля логистических услуг добавленной стоимости (помимо собственно перевозочных) невелика. Обеспечить количественное и качественное развитие указанных сегментов экспедиторских, складских и иных логистических услуг невозможно при отсутствии современной, рационально запроектированной и отвечающей потребностям клиентов сети терминально-складских объектов. Формирование терминальной сети позволит не только реализовать клиентам весь спектр качественных логистических услуг, но и привлечь на железнодорожный транспорт широкую номенклатуру высокодоходных грузов. Поэтому согласно высокой актуальности вопросов проектирования и развития транспортно-логистической инфраструктуры железнодорожного транспорта в качестве предмета исследования автора была выбрана терминальная сеть.
Рисунок 1 - Общий вид терминальной сети (ТС)
Терминальную сеть можно рассматривать как систему организации перевозочного процесса с использованием логистических объектов (ЛО), размещаемых в узлах транспортной сети, на которых грузы перегружаются с одних видов транспорта на другие. Соединяющие их транспортные звенья или направления перевозок - это различные пути сообщения, транспортные коммуникации, по которым грузопотоки продвигаются из мест зарождения к местам их окончания или распыления.
Целью проведенного исследования было построение теоретико-множественной модели терминальной сети для комплексного изучения ее морфологии и эффективного ее проектирования по составу и конфигурации. Для достижения указанной цели потребовалось решение ряда задач: дать параметрическое описание терминальной сети и ее ключевых элементов - логистических объектов; определить факторы, влияющие на состав и конфигурацию терминальной сети; разработать модель терминальной сети как логистической цепи, и на ее основе предложить комплексную теоретико-множественную модель терминальной сети региона.
Сегодня логистический рынок страны не располагает устоявшейся единой терминологией в сфере транспортной и складской логистики. Во многом это связано с относительной «молодостью» отечественной логистики. Недостаточно разработан универсальный понятийный аппарат, отражающий свойства и логистическую роль объектов терминально-складской инфраструктуры транспорта. При этом указанные объекты активно участвуют в системе доставки грузов, преобразуя грузопотоки и реализуя широкий ассортимент услуг по хранению, распределению, складской переработке и перевозке грузов. Это говорит о высокой актуальности теоретико-методологических разработок в данной сфере, поскольку оптимизировать разработку новых проектов и технологию работы существующих объектов невозможно без необходимого и достаточного теоретического исследования. Отличительными особенностями предлагаемого понятийного аппарата, разработанного в теории терминалистики [5 - 7], являются обозначение целой группы объектов, реализующих логистический сервис; универсальность определения основных свойств, характерных для ЛО как транспортно-складских систем; комплексность подхода, интегрирующего терминологию железнодорожной и логистической теории и практики; отражение логистической роли ЛО в системе доставки грузов; акцент на способности обеспечить многофункциональным логистическим сервисом процесс перевозки на всем его протяжении.
В общем случае логистический объект - узловой элемент терминальной сети как системы транспортно-складской инфраструктуры, выполняющий комплекс логистических функций в системе доставки груза от начального поставщика до конечного потребителя. В качестве ЛО могут выступать объекты инфраструктуры различной сложности (грузовые площадки, склады, терминалы, распределительные и логистические центры и т. д.), физически обеспечивающие реализацию комплексного многофункционального логистического обслуживания различных клиентов, сосредоточенные по совокупности признаков в пространственно определенном районе. Железнодорожный ЛО - объект терминально-складской инфраструктуры железнодорожного транспорта, располагаемый в транспортном узле и выполняющий функции узлового элемента терминально-логистической системы по техническому обеспечению и практическому выполнению услуг погрузки, выгрузки, хранения и распределения грузов, включая доведение грузов до конечного потребителя, при взаимодействии с участниками системы доставки и другими видами транспорта. Новизна этого определения состоит в обобщении в один универсальный термин целой группы предприятий, технических сооружений и устройств, с использованием которых осуществляются логистические функции на железнодорожном транспорте. Функция «транспортно-складское обслуживание» названа так, потому что является основной и типичной для всех ЛО как для буферной транспортно-складской системы, осуществляющей взаимосвязь транспорта, склада и клиента.
В частности, ЛО как узловой элемент ТС параметрически может быть описан так:
ЛО
Т?Ф ^ЛО
^ ' С {Тсфр'^экс'^гр} i=l
min;
= {Р; Р'; СполМ} ^ max;
¿=1
п
FK
ЛО
= ^С{Кл ¿=1
г;^лог;^ОС} ^max.
1-й вид - финансовый - отражает экономическую эффективность стоимости складской грузопереработки, где Кэкс - эксплуатационные расходы по текущему содержанию ТС или ее элемента, тыс. р./год; Бгр - стоимость складской переработки 1 т груза, р./т; Тсфр - срок окупаемости инвестиций в строительство объекта по сметно-финансовому расчету, лет.
2-й вид - технический - отражает оптимальность технических решений ЛО, где Р - производительность складского погрузочно-разгрузочного оборудования, т/сут; Q^ - полезная емкость склада, т (полезная вместимость склада в натуральном измерении - т, единиц груза); А - уровень автоматизации логистических операций (коэффициент автоматизации - отношение полностью автоматизированных процессов на складе к общему количеству операций).
3-й вид - качественный (логистический), предложенный автором, - отражает качество оказываемых логистических услуг ЛО, где Клог - комплексность логистических услуг, предоставляемых i-м складом (коэффициент комплексности логистики - отношение количества «пакетных» комплексных услуг логистики к общему объему складского сервиса); Qлoг -коэффициент покрытия логистикой добавленной стоимости стандартных складских операций; LOG - логистическая полезность склада. Прежде таких параметров - индикаторов состояния ЛО - не было предложено.
Терминальная сеть (ТС) - совокупность логистических объектов i-го типа и транспортных участков U протяженностью L, обслуживаемых унимодально () или мультимодально (j'), для эффективной организации грузопереработки в процессе перевозки и доставки груза от клиента Ki (1) (грузоотправителя) к клиенту Ki (2) (грузополучателю).
ТС параметрически может быть описана так:
ТС =
Ф
FTC -
рТ
FTC
^'^лог ^ {^экс;^; Т }; ^ ' ^тран ^{^тран;^экс}
i,n к,т
п
= ^ С {Тдост ;ТТС;С; ^ТС ср;СТС;ИТс} ^ min; ¿ = 1
min;
(2)
рК FTC
= ^ С {«лог;^экс; INF; Кпл лс;Кк;^тс;Ктс;^; «компл;^; Егр;ЭМтс}^тах. ¿=1
1-й вид - финансовый - состоит из логистического Слог и транспортного Стран блоков, где Джс - эксплуатационные расходы по текущему содержанию ЛО, у.е./год; I - величина инвестиций в строительство и запуск в эксплуатацию ЛО, у. е.; Т - срок окупаемости инвестиций в строительство объекта по сметно-финансовому расчету, лет; Sтран - затраты клиента на перевозку груза к-м видом транспорта по т участку ТС, у. е.; 5экс- эксплуатационные затраты на перевозку груза перевозчиком к-го вида транспорта, у. е.
2-й вид - технико-эксплуатационный - отражает оптимальность технологий доставки и переработки грузов на ТС, где Тдост общ - срок доставки груза через ТС, сут;ТТС - время нахождения груза в ТС, сут.; С - средняя себестоимость услуг на ТС, у. е.; ¿ТС ср - средняя дальность перевозок по ТС, км; СТС - затраты железнодорожного транспорта, связанные с формированием ТС, у. е.; ИТС - инвестиции в формирование ТС определенного состава, у.е.
3-й вид - качественный (логистический), предложенный автором, - отражает качество оказываемых логистических услуг, где алог - охват логистической инфраструктурой региональных перевозок, %; йэкспл - эксплуатационная производительность участка ТС, ваг-км или ткм; INF - обеспеченность логистической инфраструктурой; Кпл лс - коэффициент плотности ТС; Ккомпл лог - коэффициент логистической локации; WTC - производительность ТС, тыс. т/год; VTC - скорость логистического обслуживания клиентов на ТС, у. е./сут; W - гру-зоперерабатывающая способность ТС, т/сут; йк0мпл - коэффициент комплексности сервиса; R - емкость рынка логистических услуг ТС, кл/кв. м; ЕГр тс - грузонапряженность ТС, тыс. т/год; ЭМТС - мультипликативный эффект от формирования ТС. До настоящего времени таких параметров - индикаторов состояния ЛО - не было предложено.
Таким образом, для ТС и ЛО все перечисленные модули образуют блоки параметров, которые при проектировании и эксплуатации ТС и ЛО максимизируют или минимизируют. Совокупность трех укрупненных модуль-блоков позволяет получить наиболее полное описание ТС по сгруппированным множествам параметров, а также исследовать и оптимизировать ТС поэлементно, в зависимости от того, какой ее элемент характеризуется теми или иными оптимизируемыми параметрами. ТС как грузопроводящая система, в которой осуществляются логистическое обслуживание пропускаемых грузов, их терминально-складская переработка и повышение добавленной стоимости, рассматривается как логистическая цепь, состоящая из узловых элементов - начальных и конечных клиентов (отправителей и получателей груза) и ЛО (буферных грузоперерабатывающих элементов); магистральных элементов - транспортных связей; сервисных элементов - транспортных и логистических компаний, реализующих транспортировку и складскую переработку грузов в общей системе доставки грузов. Предлагается рассматривать ТС как логистическую цепь, поскольку конфигурация ТС, ее назначение в системе доставки и выполняемые на ее ЛО и транспортных участках логистические функции повторяют морфологию классической логистической цепи, соединяющей клиента-отправителя и клиента-получателя груза с обеспечением сквозного комплексного бесшовного обслуживания грузодвижения. Общий вид ТС приведен на рисунке 2.
В такой постановке и интерпретации параметрического аппарата задача моделирования ТС прежде не решалась. Высоко оценивая роль научных разработок профессоров С. М. Резе-ра [4], П. В. Куренкова [5], В. М.Николашина и многих других отечественных ученых, а также зарубежных коллег Ж.-П. Родриге и Т. Ноттебума [6] и других, можно отметить, что ученые в сфере логистики рассматривают роль ЛО в двух аспектах: в складировании и грузопе-реработке товарно-материального потока или в транспортном обслуживании. В частности, организацией ЛО в системе международного транзита по транспортным коридорам занимались Лопаткин О. М., Миротин Л. Б., Персианов В. А., Прокофьева Т. А., Сергеев В. И. и др. Вопросами организации ЛО для оказания услуг по хранению и грузопереработке занимались Аникин Б. А. и Родкина Т. А. [7], Неруш Ю. М., Николайчук В. Е. и др.
Классический общий вид ТС
Рисунок 2 - Общий вид ТС
Предъявление клиентами новых требований к комплексности транспортно-логистического обслуживания актуализирует вопросы комплексного, всестороннего проектирования и исследования ЛО. О необходимости совместного рассмотрения транспортировки и складирования грузов говорится в работах Т. А. Прокофьевой [4], П. В. Куренкова [5], Б. И. Аникина [7], О. Б. Маликова [8], В. В. Дыбской [9], В. И. Сергеева [10] и других ученых. Известные научные исследования Московской логистической школы под руководством
профессоров В. В. Дыбской, В. С. Лукинского, Л. Б. Миротина, Т. А. Прокофьевой, С. М. Ре-зера, В. И. Сергеева [4, 5, 7 - 10] реализуют решение задач моделирования логистических систем. К вопросам, рассматриваемым ими, относятся финансовые показатели, управление инвестиционными проектами, экономико-географическое позиционирование логистических систем, прогнозирование и оптимизация цепей поставок, проектирование складских комплексов как логистических и технических систем. В зарубежных исследованиях превалируют вопросы транспортной географии и дислокации грузоперерабатывающих комплексов, мультимодальной доставки с их использованием, например, в [6]. Высоко оценивая полученные названными учеными достижения, следует отметить, что, к сожалению, исследования носят не в полной мере комплексный характер, который проявляется в достаточно одностороннем рассмотрении терминальных систем: как объект проектирования (В. В. Дыбская), оптимизации и параметризации (В. С. Лукинский), экономико-географическое образование (Т. А. Прокофьева), логистическая система (В. И. Сергеев), система внешнеэкономического транзита (П. В. Куренков, С. М. Резер). При этом не рассматривается взаимосвязь терминально-складской инфраструктуры транспорта с собственно перевозочным процессом. Освещены лишь экономический, логистический, географический и проектировочный аспекты сущности ЛО и ТС, но не уделено достаточного внимания технологии взаимодействия видов транспорта на ЛО в составе ТС, проектированию сложных систем доставки, т. е. не осуществлен комплексный многоаспектный транспортно-логистический подход к проектированию и эксплуатации ТС не только как логистической, но сложной транспортно-логистической системы.
Предложенная экономико-математическая модель имеет следующие особенности: 1) представление ТС как логистической цепи; 2) комплексность подхода, интегрирующего значимые при проектировании и эксплуатации ТС и ЛО параметры в техническом, технологическом, экономическом, транспортном и логистическом аспектах; 3) модульно-блочное представление структуры параметрического описания ТС и ЛО как транспортно-складских систем; 4) поиск наилучшего варианта построения ТС с использованием авторских целевых функций и параметров в символах теории множеств, усложненный трехуровневым и двух-этапным решением задачи проектирования ТС; 5) применение авторского терминологического и экономико-математического аппарата, представления и состава ТС и ЛО.
Обобщенная теоретико-множественная модель ТС имеет вид: ТС = {ЛО; Е; С; Ж}, где ЛО -множество логистических объектов, входящих в состав ТС, ед.; Е - множество логистических и «околотранспортных» технологических операций, повышающих потребительские свойства груза (товара), его добавленную стоимость, ед.: Е = {Е1,Е2 ,Е3 ^, где Ех -множество минимально необходимых логистических внутрискладских операций по грузопереработке (приемка-выдача, погрузка-выгрузка, сортировка) стандартного ассортимента, ед.; Е2 - множество расширенных логистических услуг «вне склада» - экспедирование груза, страхование, растаможивание, последняя миля и другие услуги расширенного ассортимента, ед.; Е3 -множество логистических услуг, направленных на повышение потребительских свойств груза (монтаж, сборка, предпродажная подготовка, маркировка, упаковка и другие услуги максимального ассортимента, ед.; С - множество критериев, характеризующих состояние ТС:
С ^ ^(^тех ^^лог)^персп, (3)
¿ = 1
где Стех - критерий состояния ТС, отражающий инфраструктурное обеспечение и техническую оснащенность как ТС в целом, так и ее отдельных элементов (участков и узлов); Слог -критерий состояния ТС, отражающий ассортимент, качество и удовлетворенность клиентов транспортно-логистическим сервисом, реализуемым ТС в регионе; Сперсп - коэффициент учета сценария развития терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД» и (или) программ социально-экономического развития региона, принимается равным 1,0 при средней по
региону величине занимаемой ЛО площади не более 30 % от общей площади торговых помещений федеральных сетей; Сперсп = 1,5 при наличии в регионе более одного проекта развития терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД»; Сперсп = 1,3 при устойчивом росте ВРП за последние пять лет; Сперсп = 1,8 при реализации требований второго и третьего пунктов; W - вариант конфигурации ТС - совокупность отношений между узлами ТС и транспортными участками: Ж = {И^} при / = 1,2 „.п.
Автором были установлены факторы, влияющие на структуру ТС. При этом два показателя (выделенные в таблице 2) являются авторскими [3].
Таблица 2 - Факторы, влияющие на формирование ТС
Фактор Описание фактора Ед. изм.
Инфраструктурные Финф
Р ад Густота (плотность) автомобильных дорог в регионе км/ кв. км
1жд Грузонапряженность железнодорожных линий ткм
Цед Протяженность (при наличии) автомобильных трасс федерального значения в регионе км
^РЖД Наличие в регионе объектов опорной сети терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД» (в соответствии с Концепцией создания сети ТЛЦ в РФ), ед.
К ^скл Показатель качественности терминально-складского обслуживания я 1г '-'кач Кскл у с 1л ярег где Якач - общая площадь качественных складских площадей класса «А», «А+» по международным классификациям, тыс. кв. м; У Ярег - суммарная площадь складских комплексов в регионе, тыс. кв. м безразм.
п линфр Наличие резервов грузоперерабатывающей способности терминально-складской инфраструктуры региона т/год
Транспортные Фтран
5жт Объемы перевозок грузов железнодорожным транспортом тыс. т/год
^т Объемы перевозок грузов автомобильным транспортом тыс. т/год
Qдр Объемы перевозок грузов другими видами транспорта тыс. т/год
R тр Наличие резервов пропускной способности транспортных коммуникаций тр.ед./год
N Количество крупных транспортных узлов в регионе ед.
КТЛО Показатель транспортно-логистической обеспеченности региона „■ Кскл ктло - ^жд ' N +^кл) скл где Кскл - показатель качественности терминально-складского обслуживания; Л/скл -суммарное количество ЛО в регионе независимо от классности, ед.; ^Жд - суммарное количество ЛО ОАО «РЖД», ед. %
Рыночные Фрын
^пр Наличие в регионе реализуемых национальных экономических и транспортных проектов ед.
Qврп Валовой региональный продукт р.
^пт Объемы оптовой торговли р.
Qтр Объемы транспортных услуг р.
Кас Численность населения млн чел.
Состав терминальной сети можно представить как совокупность определенного количества ЛО, размещенных на некотором количестве участков сети и, характеризующихся определенными параметрами для обеспечения перевозок: ТС = {ЛО^;^} , где ЛО - подмножество п количества ЛО /-го типа (по авторской классификации), расположенных на участке и (у - унимодальном и / - мультимодальном), входящих в ТС, ед.; и - подмножество п количества транспортных участков } — и у'-го типа, соединяющих клиентов и ЛО в ТС, ед. Изложенное выше иллюстрирует рисунок 3.
I [аличис ::<1 , :'; — м \ л |> г и ч10. L1J I |.н ос соо<> пение
Рисунок 3 - ТС как логистическая цепь
Каждой дуге - направлению грузопотока, который движется от отправителей m (овал) к получателям n (овал), - соответствуют определенный объем груза, расстояние участка перевозки, срок доставки на участке перевозки и стоимость перевозки груза к-м видом транспорта: Dmn £ {Qmn; Lmn; Ттп; Smn к}. Каждому к-му виду транспорта (подписи дуг) соответствуют тарифное расстояние, срок доставки и тариф на перевозку груза: Тк £ { Lmn к; Tmn к; Smn к}. Дуги и их подписи представляют собой U - транспортные участки j-го типа (j - унимодальные и j' - (мультимодальные): YUin' = G;S} , где L -протяженность участка ТС, км; к - вид транспорта, обслуживающий данный транспортный участок (unit); Z - техническая оснащенность участка ТС (покрытие ЛО), G - грузонапряженность участка ТС; - затраты по текущему содержанию и ремонту участка ТС, у. е./год.
Каждому из n узлов цепи - ЛО (квадраты) - соответствуют определенный тип (по авторской классификации - 1...9); дислокация (координаты), км; площадь хранения, кв. м; грузо-перерабатывающая способность (мощность), тыс. т/год (конт/год, подд/год и др.); R - радиус обслуживания ЛО клиентов, км; S - ассортимент реализуемого ЛО транспортно-логистического сервиса, наимен.; Бгр - стоимость грузопереработки, у. е./ед.; I - инвестиции в строительство ЛО, у. е.: = Y{i;D;SXp,Q;R;S;Srp;l]. Для декомпозиции структуры
ТС при исследовании и последующей оптимизации ТС введем понятие «сектор ТС» - это совокупность некоторых транспортных участков и некоторых ЛО, соединенных частью логистической цепи доставки груза по маршруту от начального (грузоотправителя) до конечного клиента (грузополучателя):
SEC[ =\YUiJn ; j при количестве ЛО и секторов N^ ni >2; 1 > Nsecni <ЫдО ni.
Конфигурация ТС CNF(TCalt) - это морфологическая структура элементов ТС:
CNF(JCalt)=VAR{TCi} || CNF(TCalt),
где CNF(TCait) - альтернативный вариант конфигурации ТС; || - дизъюнкция, или логическое «или»; - вариант параметрической структуры ТС, включая тип ЛО и состав реализуемых ими услуг для клиента (транспортных, логистических и дополнительных услуг).
Математическая модель ТС как логистической цепи имеет вид:
К (ЛОт); ^Tfc(m-C) ^С (с-n) (ЛОп)и
где К (ЛОт)^ - клиент-грузоотправитель, пользующийся услугами логистического объекта ЛО /-го типа в пункте отправления груза m; Tfc(m_C) - к-й вид транспорта, работающий на
участке доставки груза от пункта отправления груза m до центрального ЛО; С (ЛО^) - центральный ЛО /-го типа на ТС, на который прибывают грузы к-м видом транспорта, отправляются j-м видом транспорта; Ту - j-й вид транспорта, работающий на участке доставки груза от склада (ЛО) терминальной сети /-го типа до пункта назначения груза n; К (ЛОп)^ -клиент-грузополучатель, пользующийся услугами ЛО /-го типа в пункте назначения груза n.
Теоретико-множественная модель ТС. Пусть в зоне рыночного покрытия ТС находится множество ЛО F, /-го типа, при этом f G F. ЛО могут работать самостоятельно или в составе логистической цепи.
1-я часть - сервисная (цена и себестоимость грузопереработки на ЛО). Множество комплексных логистических услуг, реализуемых каждым ЛО, обозначим KF. KF G F, KF G [Fk i,Fk 2,Fk 3,---,Fk/]. Для каждого ЛО Fkу GF известны цена (Ску ) и себестоимость (S ку) единицы j-й логистической операции (переработки единицы груза на ЛО). Тогда LOG, LOG ( £ j ЛО) = (С* у — Sk f) на каждом из N числа ЛО /-го типа, реализующих J ассортимент логистических услуг, представляет собой валовый доход владельца ЛО при реализации логистического обслуживания клиентуры. Для реализации комплексной услуги ЛО определяет множество участников (исполнителей) по каждой логистической операции для обеспечения работы отдельного логистического звена. Каждой из таких операций будут соответствовать транзакционные издержки, связанные с организацией ее выполнения (стоимость услуг сторонней компании-исполнителя или себестоимость грузопереработки собственными силами): цена (Ск у ), себестоимость (S к у) и соответствующие транзакционные издержки {Hkf ) [8]. Очевидно, что чем больше участников (исполнителей) отдельных логистических услуг включает в себя ЛО при реализации сервиса «в одно окно», тем выше будут транзакционные издержки и тем ниже надежность всей логистической цепи, что, в свою очередь, определяет необходимость страхования рисков как заказчиков, так и исполнителей работ. Соответственно общая стоимость прохождения груза через ТС будет равна стоимости комплексного логистического обслуживания процесса перевозок с участием ЛО: для клиента-заказчика LOG' ( £ HnH;ЛО) = (Ску ср — С'ку) - инвестиционная привлекательность ЛО для клиента, где С' к у - стоимость логистического обслуживания на том ЛО, услугами которого он пользуется, у. е.; Ск у ср - средняя стоимость услуг у конкурентов ЛО на рынке региона нахождения, у. е.; для владельца ТС (ЛО): LOG ( HiH^HyЛО) = (Ску — Sку) - валовой доход. В сервисном аспекте ЛО при ассортименте услуг, реализуемых ЛО, ]ло п G Hi 1 ,ji 2,ji з ,—,ji „] , ji , с учетом стоимости Су. , объема Пу. и транзакционных издержек на их выполнение (при наличии) Иу. можно описать: ЛО серв = ПО'г; nj\ ; Cji ; Иу. ).
2-я часть - транспортная (тарифная стоимость перевозки грузов через ТС с грузоперера-боткой на ЛО, в том числе автомобильные участки «последняя миля»). Пусть в зоне рыночного покрытия ТС F находится множество ЛО f /-го типа, при этом f G F. Множество ЛО, находящихся в проектируемой ТС, обозначим RF.RF G F, RF G[Fr 1,Fr 2,Fr 3,..,Fr у]. Перевозка грузов через ТС состоит из следующих элементов: 1) подвоз-вывоз груза с (на) железнодорожную станцию отправления, точнее, на железнодорожный ЛО. Не стоит забывать и о том, что непосредственно в месте производства груза тоже присутствует ЛО, услугами которого клиент пользовался при накоплении грузов; 2) ЛО в месте производства (потребления) груза; 3) переработка груза на железнодорожном ЛО; 4) магистральная перевозка железнодорожным транспортом между ЛО (блок-трейн); 5) переработка груза на железнодорожном ЛО в пункте назначения; 6) подвоз-вывоз груза с (на) железнодорожной станции назначения; 6) ЛО в месте производства (потребления) груза. 1,2 и 6,7 связи могут обслуживаться как автотранспортом, так и промышленным железнодорожным транспортом.
Соответственно тарифная стоимость перевозки груза по ТС для /-го груза, перевозимого из пункта m в пункт n k-м видом транспорта с оказанием j-го пакета транспортных услуг, общая стоимость перевозочного процесса (выполнения чисто транспортных, погрузочно-разгрузочных и подготовительно-заключительных операций без использования ЛО, т. е. кроме части 1 данной модели) по всем участкам ТС будет равна: для клиента-заказчика услуги: LOG' тран тп( HiHkHj Стп ) = Стариф, где Q-ариф - тариф за перевозку груза из пункта m в пункт n, при этом пунктами тип могут быть как ЛО, так и пункты отправления/назначения груза как граничные точки расстояния перевозки, у. е.; для владельца ЛО (ТС): ¿ОСтран тп( ZIHnH;ЛО) = (^к f — Sk f).
3-я часть - конфигурирование наилучшего варианта ТС с учетом 1,2.
Требуется отыскать такой альтернативный вариант состава ТС по типам ЛО, их мощности и размещения, при котором будет реализован минимум целевой функции:
ALT (TC, LO) =VAR (LOiQ (хГ) x,LO^ (xy)2,..,LOi Q(XY) n eTC) X%=1(sme) ^min(T).
Наилучшим вариантом ТС признается такое альтернативное сочетание некоторого количества п ЛО определенного типа /, мощности Q (в кв. метрах или в тоннах перерабатываемого груза) и размещения (XY) в составе ТС, суммарные капиталовложения в строительство и техническое оснащение которого обеспечат минимальный срок окупаемости T. Задача поиска наилучшего варианта ТС (НВТС) становится трехуровневой и двухэтапной. Уровни: 1) на первом уровне решается вопрос выбора типа и других параметров ЛО, включаемых в состав ТС; 2) на втором уровне решается вопрос о варианте конфигурации ТС по количеству, размещению и мощности ЛО, входящих в ее состав; 3) на третьем уровне решается вопрос организации перевозок через запроектированную ТС с позиций клиентоориентированности и логистики. Этапы: 1-й этап - это проектирование ЛО и ТС, а 2-й этап - организация перевозок через запроектированную ТС. Главная цель оптимизации технического оснащения и функционирования ТС - найти такие параметры ТС в целом и ее отдельных элементов (участков и узлов), которые обеспечат минимум суммарных приведенных затрат при удовлетворении ограничений по эксплуатационным и экономическим соображениям.
Поиск НВТС в общем случае сводится к определению количества, мощности и размещения узловых элементов ТС - ЛО различного типа. Это влечет за собой необходимость решения задачи эффективного распределения грузовой работы как по отдельным секторам ТС (их размеры, как правило, подпадают под территорию крупных транспортных узлов), так и по отдельным ЛО сети [3]. Таким образом, теоретико-множественная модель ТС и методика поиска НВТС позволяют комплексно оптимизировать транспортно-складские системы, не только по отдельным узлам (ЛО) или транспортным участкам, но и конфигурировать отдельные сектора ТС, принимая интегрированные решения с учетом эксплуатации транспорта, организацией складирования, управления системой доставки.
Результаты проведенного автором статьи исследования могут применяться как экономико-математический инструментарий при проектировании, планировании развития и оценке объектов терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД».
Список литературы
1. Стратегия развития железнодорожного транспорта РФ на период до 2030 года [Текст]. М.: Красный пролетарий, 2013. - 152 с.
2. Гапанович, В. А. Развитие терминально-логистической инфраструктуры ОАО «Российские железные дороги» [Текст] / В. А. Гапанович // Транспорт Российской Федерации. -2010. - № 5 (30). - С. 51 - 56.
3. Pokrovskaya O. D. Logistical management: mathematical foundations of terminality, labeling, classification and identification of logistical objects of a railway transportation: monograph / O. D. Pokrovskaya. - Kazan: Buk, 2017. - 281 p.
4. Резер С. М. Международные транспортные коридоры: проблемы формирования и развития [Текст] / С. М. Резер, Т. А. Прокофьева, С. С. Гончаренко / ВИНИТИ РАН. - М., 2010. -312 с.
5. Куренков, П. В. Внешнеторговые перевозки в смешанном сообщении. Экономика. Логистика. Управление [Текст] / П. В. Куренков, А. Ф. Котляренко / Самарский гос. ун-т путей сообщения. - Самара, 2002. - 636 с.
6. Notteboom T. Inland terminals within North American and European supply chains / T. Not-teboom and J-P. Rodrigue // Transport and Communications. Bulletin for Asia and the Pacific. -
2009. - № 78. - P. 1 - 39.
7. Логистика: Учебное пособие [Текст] / Под ред. Б. А. Аникина. - М.: Инфра-М, 1999. -327 с.
8. Маликов О. Б. Перевозки и складирование товаров в цепях поставок [Текст] / О. Б. Маликов / УМЦ ЖДТ. - М., 2014. - 536 с.
9. Дыбская В. В. Управление складированием в цепях поставок [Текст] / В. В. Дыбская. -М.: Альфа-Пресс, 2009. - 720 с.
10. Сергеев, В. И. Общие тенденции развития логистических центров за рубежом [Текст] // В. И. Сергеев / Логистика и управление цепями поставок. - 2012. - № 5 (52). - С. 45 - 49.
References
1. Strategiya razvitiya zheleznodorozhnogo transporta RF na period do 2030 goda (Strategy for the development of the railway transport of the Russian Federation for the period until 2030). Moscow: Krasnyy proletariy, 2013, 152 p.
2. Gapanovich V. A. Razvitie terminal'no-logisticheskoy infrastruktury OAO «Rossiyskie zheleznye dorogi» (Development of terminal-logistics infrastructure of JSC «Russian Railways»).
2010, no. 5 (30), 51 - 56 pp.
3. Pokrovskaya O. D. Logistical management: mathematical foundations of terminality, labeling, classification and identification of logistical objects of a railway transportation: monograph. Kazan: Buk, 2017, 281 p.
4. Rezer S. M., Prokofeva T. A., Goncharenko S. S. Mezhdunarodnye transportnye koridory: problemy formirovaniya i razvitiya (International transport corridors: the problems of formation and development). Moscow: VINITI RAN, 2010, 312 p.
5. Kurenkov P. V., Kotlyarenko A. F. Vneshnetorgovye perevozki v smeshannom soobshche-nii.Ekonomika. Logistika. Upravlenie (Foreign trade in a mixed message. Economics. Logistics. Management). Samara: SamGAPS, 2002, 636 p.
6. Notteboom T. Inland terminals within North American and European supply chains / T. Not-teboom and J-P. Rodrigue // Transport and Communications. Bulletin for Asia and the Pacific. -2009. - no. 78, 1 - 39 pp.
7. Aniknn B. A. Logistics: Textbook (Logistika). Moscow: INFRA-M, 1999, 327 p.
8. Malikov O. B. Perevozki i skladirovanie tovarov v tsepyakh postavok (Transport and warehousing of goods in supply chains). Moscow: UMTs po obrazovaniyu na zh.d. transporte, 2014, 536 p.
9. Dybskaya V. V. Upravlenie skladirovaniem v tsepyakh postavok (General tendencies in the development of logistics centers abroad). Moscow: Al'fa-Press, 2009, 720 p.
10. Sergeev V. I. General tendencies in the development of logistics centers abroad [Obshchie tendentsii razvitiya logisticheskikh tsentrov za rubezhom]. Logistika i upravlenie tsepyami postavok - Logistic and supply chain management, 2012, no. 5 (52), 45 - 49 pp.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Покровская Оксана Дмитриевна Pokrovskaya Oksana Dmitrievna
Сибирский государственный университет путей Siberian State University of Railway Transport
сообщения (СГУПС). (STU).
ул. Дуси Ковальчук, д. 191, г. Новосибирск, 191, Dusi Kovalchuk st., Novosibirsk, 630049,
630049, Российская Федерация. Russia.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Логистика, коммерческая работа и подвижной состав», СГУПС.
E-mail: insight1986@inbox.ru
БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ
Покровская, О. Д. Моделирование системы организации перевозочного процесса через терминальную сеть [Текст] / О. Д. Покровская // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск. - 2017. - № 1 (29). - C. 118 - 130.
Candidate of Technical Sciences, associate professor of the department «Logistics, commercial work and rolling stock», STU.
E-mail: insight1986@inbox.ru
BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION
Pokrovskaya О. D. A set-theoretic model of terminal network. Journal of Transsib Railway Studies, 2017, vol. 29, no. 1, pp. 118 - 130 (In Russian).
УДК 656.216:65.011.56
М. М. Соколов
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ЛИНЕЙНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В СИСТЕМАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ
АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Аннотация. Статья посвящена исследованию внутренних параметров трансформаторов, применяемых для электропитания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. В работе рассмотрено изменение номограммы области входного сопротивления силового трансформатора при изменении параметров схемы замещения этого трансформатора. Показана возможность визуализации изменения параметров трансформатора с применением математического аппарата конформных отображений. Построены номограммы входного сопротивления трансформатора марки ОМ-1,2/10 при изменении значения сопротивлений изоляции и переходного сопротивления в местах соединений. На основании построенных номограмм сделаны выводы о поведении области входного сопротивления трансформатора в различных ситуациях.
Ключевые слова: Электроснабжение, нетяговые потребители, трансформатор, конформное отображение, четырехполюсник.
Maxim M. Sokolov
Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation
DISPLAYING THE CHANGING LINEAR TRANSFORMERS PARAMETERS IN THE SYSTEMS OF RAIL AUTOMATICS AND TELEMECHANICS
Abstract. This article is devoted to the investigation of the internal parameters of transformers used for power supply of railway automatic and telemechanic devices. In this paper, the change in the nomogram of the impedance area of a power transformer is considered when changing the parameters of the replacement circuit of this transformer. The possibility of visualizing the change in the parameters of a transformer using the mathematical apparatus of con-formal mappings is shown. The nomograms of the input resistance of the single-phase oil transformer are constructed with a change in the value of the insulation resistance and the transient resistance at the junction points. Based on the constructed nomograms, conclusions were drawn on the behavior of the input impedance region of the transformer in various situations.
Keywords: Power supply, non-traction consumers, transformer, conformal mapping, four-terminal network.
Согласно стратегии развития холдинга «РЖД» на период до 2030 г. одной из стратегических задач в сфере содержания и ремонта инфраструктуры является расширение практики планирования обслуживания и ремонтов оборудования по фактическому состоянию с учетом прогнозируемых предотказных состояний и рисков. Решение данной задачи невозможно без разработки систем мониторинга и диагностирования в реальном времени, в том числе в хозяйстве электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД».
Электрическая энергия на сети железных дорог расходуется как на тяговые нужды, так и
