НАУКОВі ПіДХОДИ ЩОДО УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГії ВАНТАЖНИХ ПЕРЕВЕЗЕНЬ З УРАХУВАННЯМ КОНКУРЕНТНОГО СЕРЕДОВИЩА Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 656.078.8

БУТЬКО Т.В., д.т.н., професор (УкрДАЗТ); ШАНДЕР О.Е., аспiрант (УкрДАЗТ);

Науковi пiдходи щодо удосконалення технологи вантажних переве-зень з урахуванням конкурентного середовища

Вступ та актуальшсть теми

В умовах реформування залiзнично-го транспорту Украши та створення конкурентного середовища повинна отрима-ти розвиток технология оргашзаци вантажних перевезень, яка враховуе наявнють конкурентних транспортних компанiй, що виконують роботу з оргашзацп перевезень вантажiв. В таких умовах по стае необхщ-нiсть своечасного задоволення потреб за-мовникiв в перевезеннi вантажiв, та ращ-онального використання рухомого складу при оргашзацп перевезень з урахуванням особливостей конкурентного середовища при виконанш запланованих обсяпв перевезень вантажiв на всш мережi залiзниць Украши, а також забезпечення безпеки

руху [3].

Анал1з останн1х досл1джень

. Проведений аналiз оргашзацп зал> зничних вантажних перевезень у США i крашах Свропи та Балтп довiв, що одним iз основних напрямкiв удосконалення технологи оргашзацп вантажних перевезень в умовах функщонування конкурентних транспортних компанш може бути реалiзований на основi двох рiзних варiа-нтiв [2]:

1 варiант - створення автоматизова-но'1 системи управлшня парком вантажних вагонiв рiзних форм власносп, яка б мю-тила в а^ функцп контролю та керуван-ня за вагонами на вах ланках транспортного процесу, за умови управлшня основною частиною парку вантажних вагошв операторських компанш залiзницею;

2 варiант - створення автоматизова-но'1 системи управлшня парком вантажних вагошв рiзних форм власносп, але за умови самостшного управлiння сво'1'м парком вантажних вагошв безпосередньо опера-торською компашею в залежностi вiд по-питу вагошв на ринку транспортних пос-луг.

Постанова завдання

Якщо розглядати перший варiант оргашзацп вантажних перевезень, то зм> ни в оргашзацп перевiзного процесу в основному будуть стосуватися тшьки пи-тань щодо перемщення та розподiлу по-рожнiх вагонiв. Тому важливим завдан-ням е технологiя управлiння даними вагонами.

Виршення задачi оптимального ро-зподiлу та управлiння вагонами при фор-муваннi оптимiзацiйноi моделi призна-чення порожнiх вагонiв за умови мЫм> зацп витрат на слщування вагонiв до ^е-нта запропоновано здшснювати з урахуванням топологи залiзничноi мережi на сновi теори графiв, що як наслiдок змен-шить пробiг порожнiх вагонiв та змен-шить навантаження на шфраструктуру залiзницi.

Вир1шення задач1

Задачу моделювання призначення порожнiх вантажних вагошв можна опи-сати наступним чином [1]. Нехай заданий дводольний зважений граф О з двома час-тинами А- множина вершин набору вагошв для поставки (пропозищя) i В -множина вершин набору вимог на даш

вагони (попит), кожна дуга якого вщповь дае маршруту прямування вiдповiдних вагошв, що мають вагу, оцiнену за допо-могою експлуатацiйних витрат. Тобто ко-жнiй дузi поставлено у вщповщнють тра-нспортна вартiсть на перемщення вагону за маршрутом. Таким чином, завдання

зводиться до того, щоб задовольнити попит т кшенпв вщ постачання п вагонiв при мiшмiзащi витрат слiдування вагонiв до ^ента по найкоротшому шляху, що подано у виглядi дводольного графу на рисунку 1 [4].

А

В

а

• - наб1р вагошв для поставки (пропозищя) О - наб1р вимог (попит)

Рис. 1 Моделювання призначення порожшх вантажних вагошв

На рисунку 1 вершини постачання вщповщають кiлькостi порожнiх вагошв, доступних для призначення. Для кожноi групи щентичних вагонiв що вщповщають постачанню створюемо шдивщуальш вершини попиту. Вершини попиту вщповщають замовленням (реальних або очжуваних) порожшх вагошв. Замовлен-ня вiдрiзняються не лише ктентом, але й групою вагонiв, що замовляють та вщпо-вiдною датою. При рiшеннi дано'1' задачi розглядаемо вимоги клiентiв лише на ви-значений граничний термш, для того щоб

конкретно реагувати на безпосередш ви-моги. Тому, модель лише розглядае ви-моги з термшом заявки не бiльше шж к днiв i тому посилаемося на к як горизонт планування. Оскшьки, задача мае бути збалансованою, тобто, повне постачання повинне дорiвнювати повному попиту, створюемо одну штучну вершину поста-чання, яка вщповщно дорiвнюе повному запиту на порожш вагони, а також формуемо штучну вершину попиту, що вщповщно дорiвнюе повному постачанню порожшх вагошв. Штучш вершини мають

практичне значення, тому що дозволяють при пошуку вщповщного варiанту зроби-ти оптимальний вибiр призначення вагошв . Транспортна вартiсть мiж вершиною постачання I i вершиною попиту J зале-жить вiд багатьох параметрiв. Якщо J -штучна вершина попиту i I - штучна вершина постачання, тодi транспортна вартють дорiвнюе нулю, тому що не використовуеться "прохщ" по вщповщнш дузi. Якщо J - штучна вершина попиту i I -реальна вершина постачання, то транспо-ртна вартють буде вщповщати собiвартiс-тi простою вагона на мющ. Якщо J - реальна вершина попиту i I - штучна вершина постачання, то транспортна вартють вщповщае вартосп недоотримання прибу-тку. При моделюванш використовуемо прiоритетнi рiвнi, тобто при реалiзацii ви-рiшуемо чи належить попиту вщповщний рiвень на основi трьох параметрiв:

- значення замовника;

- прихильнють клiентiв;

- строк пред'явлення вимоги.

Якщо J - реальна вершина попиту i I

- реальна вершина постачання, то тодi транспортна вартють вщповщно'1' дуги зал ежить вщ багатьох параметрiв. По-перше, якщо постачання I несумюне з попитом J, то встановлюемо вартють вщпо-вщно!' дуги таку, що при виршенш, не в> дповiдае оптимальному варiанту ршення задано'1' задачi. Попит i пропозищя верши-ни несумiснi за будь-яко'1' з трьох причин:

- типи вагошв не спiвпадають;

- вщповщний крок е занадто довгий за маршрутом ( пщ кроком розумiеться вщстань мiж пунктом постачання вагошв та пунктом призначення);

- невиконання термшу доставки вагошв у вщповщний пункт.

По-друге, якщо поставка I сумюна з вимогою J, тодi транспортна вартють в> дповщно'1' дуги являе собою експлуата-цiйнi витрати, пов'язанi з перемщенням групи вагонiв або вагону за призначенням.

Виходячи з цього, математична постановка задачi формуеться наступним чином - потребуе виршення задача поставки

порожшх вагошв, що представлена у ви-глядi моделi з цiльовою функцieю, що дозволяв ощнити експлуатацiйнi витрати на ix перемiщення

F=Z Zcjxj +ZbJyJ + Zaz ® min

iel jeJ jeJ iel

при наступних обмеженнях: вс змiннi не негативнi

x > 0, i е I, j e J ys > 0, j e J z1 > 0, i e I

умова на збереження пропозици

Z xv + yi =r (j), j e J

iel(j)

умова на збереження попиту

Z xj + z =n(i) i e 1

jeJ(i)

де Cj - витрати, що пов'язаш з вщп-

равленням набору призначено'' групи вагошв i, що вимагае набiр вимог j та вклю-чають:

- пробiг порожнix вагонiв;

- час слщування вагонiв;

- кшькють переформувань на шляху прямування;

- штрафш санкци при невиконаннi термiнiв доставки.

bj - штрафна вартiсть, що не вщповщае набору вимог j;

ai - приведена вартють вагону, який не використовуеться в набранш грут i;

xij - кшькють вагошв в набранш груш, що вщповщае набору вимог, ваг.; yi - кшькють незадоволених вимог,

ваг.;

zi - кшькють вагошв в груш, що не вщповщають вимозi ^ента, ваг.;

r( j) - кiлькiсть вагонiв, до яких пред'явлеш вiдповiднi вимогиj, ваг. ; n(i) - кiлькiсть вагошв в грут i ; I - множина набору вагошв для поставки з однаковими характеристиками;

J - множина набору вимог. Висновки

На даний час в умовах реформуван-ня залiзничного транспорту Украши одним i3 основних потребують виршення задачi оптимального управлiння парком вантажних вагошв рiзних форм власнос-тi. Таким чином, було сформовано науко-вi пiдходи для реалiзащi задачi оптимального розподiлу та призначення порож-нiх вантажних вагошв за умови мiнiмiза-цп витрат на слiдування вагонiв до ^ен-та, що являе собою задачу цшочисельного лiнiйного програмування. Такi тдходи являють собою основу формування авто-матизовано'1' технологи розподiлу порож-шх вагонiв в умовах конкурентного сере-довища.

Список використаноУ л1тератури

1. Narisetty А. К. An Optimization Model for Empty Freight Car Assignment at

Union Pacific Railroad / А. К Narisetty, J. P. Richard, D. Ramchar, D. Murphy, G. Minks, J. Fuller// Interfaces, ©2008 INFORMS - Vol. 38(2) - pp. 89-102.

2. Реформирование железных дорог Европы. Материал из Википедии — свободной энциклопедии [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www/URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/. - Загл. с экрана.

3. Транспортна стратепя Украши на перюд до 2020 року [Електронний ресурс] /Схвалена розпорядженням Кабшету

MiHiCTpiB Украши вщ 16 грудня 2009 р. №1555-р. - Режим доступу: www/URL: http: //www. mintrans. gov. ua/ uk/discussion/15 621. html/ 10.12.2009. - За-гол. з екрана.

4. Ху Т. - Целочисленное программирование и потоки в сетях /пер. с англ. М.:Мир, 1974. - 519 с.

5. Кочнев Ф.П. Управление эксплуатационной работой железных дорог: Учеб.пособие для вузов / Кочнев Ф.П., Сотников И.Б. - М.: Транспорт, 1990. - 424 с.

Анотацн:

В данш робот розглядаються питания удосконалення технологй' управлшня вантажними вагонами з урахуванням конкурентного середовища. Сформоваш науков1 тдходи щодо виршення задач оптимального розподшу та призначення порожшх вантажних вагошв.

Ключовi слова: вантажш перевезення, конкуренте середовище,порожш вантажш вагони, реформування зал1зничного транспорту.

В данной работе рассматриваются вопросы усовершенствования технологии управления грузовыми вагонами с учетом конкурентной среды. Сформированы научные подходы к решению задачи оптимального распределения и назначения пустых грузовых вагонов.

Ключевые слова: грузовые перевозки, конкурентная среда, пустые грузовые вагоны, реформирования железнодорожного транспорта.

This paper deals with the improvement of technology management freight car considering the competitive environment. Formed scientific approaches to solving the problem of optimal allocation and assignment of empty freight cars.

Keywords: cargo shipping, competitive environment, empty freight cars, railway reform.