Теоретические основы совершенствования функционирования автотранспортных систем Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК656.13.07

Любимов И.И., Султанов Н.З.

Оренбургский государственный университет E-mail: [email protected]

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

В статье приводятся математическое и методическое обоснование повышения эффективности функционирования сложных автотранспортных систем, на основе рационального использования имеющихся ресурсов.

Ключевые слова: транспортные средства, автотранспортные предприятия, структура, автотранспортная система.

Автотранспортные системы представляют собой структуру и количество автотранспортных средств (ТС) отдельно взятого автотранспортного предприятия (АТП).

АТП различных форм собственности представляют собой сложную социально-экономическую и производственно-техническую систему, характеризующуюся следующими свойствами:

- большая размерность;

- сложностью выполняемых функций;

- иерархичность структуры;

- цельность;

- динамика;

- сложностью взаимодействия и взаимовлияния подсистем и элементов;

- признаки воздействия внешней среды;

- неопределенность информации о состоянии элементов в связи с непредсказуемыми воздействиями внешней среды во времени;

- наличие целей и ресурсов.

Назовем такие системы транспортными специализированными системами (ТСС), состоящими из подсистем:

- транспортные средства (ТС);

- транспортная работа (ТР);

- обслуживающий комплекс (ОК).

Принцип декомпозиции применим к исследованию систем, обладающих свойствами, благодаря которым разложение их оказывается удобным и целесообразным. ТССпредставляет неограниченные возможности для разложения на отдельные подсистемы, координации - обмена информацией между этапами разных уровней (итеративное анкетирование) и периодического уточнения априорной информации (скользящее планирование).

При пространственной декомпозиции, автотранспортные предприятия разбиваются на вышеприведённые подсистемы. Здесь координация достигается путём итеративного обмена информацией с учетом информационного обеспечения, требуемой точности и достоверности решения, вычислительными возможностей.

Математически комплексная задача функционирования ТСС формулируется следующим образом (формула 1).

(1)

nm к jjj

i=1 j =1 k=1

ПЭРук (t)+ КЭР,.. П (t)

KНИОКРj a

+

• a(t)+ к осв j • a(t)+ к тс j • a(t)+ КтР j • a(t)

Nj^jk ()П (tKP j(t)

кnp j )+ Kтс j • a(t)+ K6аз j a(t)

+

+

П j (t Ton jk (t)

^ mm

при ограничениях

j N(t) < j |n^ j (t)- СП^ (t ) + j ПБ(t) j = 1, m; t = 1 T

m

j П j (t j (t )> Q*(t)i = 1 n;t = 1T;

Технические науки

Транспорт

X

IПБ у, (г)х

7=1 ^ 7=1

[[Б то, (()+ ПБ тр , (()+ ПБ т , (()],

о 7 \ / тр 7 \ / т

; = 1, т; í = 1, Т;

в 7 (Г ) =

1, если г - т <

Т

-1

^ нр год 7 ^

0, если г - т >

Т

-1

нр год 7

Обозначим:

ПЭР - прямые эксплуатационные расходы;

КЭР - косвенные эксплуатационные расходы;

П - производительность парка;

К - капитальные вложения на научно-

ниокр ^

исследовательские и опытно-конструкторские разработки;

Т- срок эксплуатации автомобилей;

К - капитальные вложения на освоение

осв

новой техники;

Ктс - затраты на приобретение транспортных средств;

Ктр - затраты на выполнение транспортной работы;

N - размерность парка (количество автомобилей);

N - размерность парка приведённая к одному типу ТС

Тнр - время в наряде;

Топ - операционное время работы транспортных средств в году;

Кпр - затраты на проектирование инфраструктуры;

Кстр - затраты на строительство инфраструктуры;

К6аз - затраты на аренду ресурсов;

ПБЕ - программа закупок;

ПБто -программа закупок на техническое обслуживание;

ПБтр -программа закупок на выполнение транспортной работы;

ПБр -программа закупок на ремонт

СП£ - количество списанных транспортных средств;

( - объём перевозок;

У (г)-сПу«7 - остаток парка ТС (за счёт списанных ТС в ¿-ом году);

W. - срок службы (технический ресурс);

а(Ь) - коэффициент дисконтирования по времени;

а(Ь) = 1/(1+ЕНУ, ЕН - норматив приведения;

О- коэффициент обновления парка;

Ь - текущее время работы;

т- рассматриваемый период эксплуатации.

Решение задачи оптимизации означает поиск и достижение оптимальногосоотношения параметров ТСС или обеспечение свойств и вида некоторых бизнес-функций системы, которые влияют на качество и результат функционирования ТСС. Оптимальность - обозначает наличие в системе наилучшего сочетания приемлемых свойств в соответствии с принятым критерием эффективности.

В нашей постановке - это структура и размерность парка транспортных средств (ТС) и структура управления автопредприятием. Обоснование и выбор критерия заключается в том, что внезависимости от состава и структуры критерия смысл оптимальности должен состоять в обеспечении максимальной прибыли.

При этом должны быть определены и иметь смысл следующие характеристики или условия задач оптимизации:

- критерии оптимизации в виде показателей качества, объединенных в общий критериальный показатель экономической эффективности;

- алгоритмы и расчетные схемы (методи-ки)для оценки общего критериального показателя и проверки оптимальности;

- определение общего критериального показателя экономической эффективности при изменении аргументов, влияющих на изменение значения показателя эффективности (расчетные модели).

Устаревший парк ТС, изменение требований к характеристикам эксплуатируемой техники, отсутствие оборотных средств - таково состояние автомобильного транспорта на сегодняшний день. В этих условиях возрастает цена возможных ошибок при оценке эффективности применения транс портных средств. Одним из эффективных средств повышения качества оценки является использование методов системного анализа и исследования операций. Структурные и концептуальные модели автопредприятия как ТСС приводились в ранее опубликованных работах [1], [2] разбиением на модели структуры и размерности подсистемы. При-

Любимов И.И., Султанов Н.З._

ведена постановка задачи получения оптимального парка. Для связи технико-экономического критерия с главными характеризующими параметрами подсистем на базе созданные моделей необходимы методики технико-экономической оценки. Применительно к автотранспортным системамможно сформулировать следующие положения:

- технико-экономическая оценка должна рассматриваться в неразрывной связи с выполняемыми ими задачами;

- оценку эффективности отдельного типа ТС следует вести, исходя из всей совокупности транспортных задач.

Оптимизация парка ТС - поиск и достижение оптимального соотношения параметров системы или обеспечение свойств и вида некоторых функций системы, которые влияют на качество и результат функционирования системы.

Целевая надежность - степень выполнение транспортной системой своего назначения.

Оценка эффективности применения ТС математически определяется только числами, сопоставление которых и позволяет выбрать предпочтительный вариант использования ТС. Поэтому вводим критерий, по которому оценивается эффективность. Таким критерием является функция, которая имеет определенное значение для данного типа ТС и заданная на числовой оси с размерностью принятой оценки эффективности.

Теоретические основы совершенствования...

Для описания и анализа (идентификации) бизнес-процессов АТП разработаны математические модели процессов функционирования автотранспортного предприятия, выявлены основные бизнес-процессы, оптимизация которых -суть совершенствования системы управления АТП. Доказано, что задачами перехода на технологии оптимизации бизнес-процессов АТП являются:

- оптимизация парка ТС;

- оптимизация организационных структур.

Таким образом, определена необходимость

создания инструмента для идентификации вышеперечисленных бизнес-процессов - построение структурной модели АПТ как специализированной системы.

В рамках данной работы реализован комплексный подход, объединяющий как целевые и организационные, так и экономические системы оценок. Разработанная методология оптимизации свойств и вида бизнес-функций, удовлетворяет оптимальному количеству и структуре парка автотранспортных средств.

Обозначен объект исследования АТП как сложная транспортная специализированная система, т. е. совокупность множеств, взаимосвязанных и взаимодействующих подсистем. Доказано, что число подсистем при оптимальной степени детализации равно трём: подсистема ТС; подсистема ТР; подсистема ОК.

20.08.2014

Список литературы:

1. Любимов, И.И. Методика формирования рациональной структуры подвижного состава автотранспортного предприяти-я:автореф. дис... канд. техн. наук: 05.22.10 / И.И. Любимов. - Оренбург, 2007. - 17 с.

2. Любимов, И.И. Модель автотранспортной сети региона (на примере Оренбургской области) / И.И. Любимов, Н.З. Султанов, И.Т. Ковриков // Вестник Оренбургского государственного университета, 2011. - №10 (129). -С. 32-37.

Сведения об авторах:

Любимов Игорь Ильич, доцент кафедры автомобильного транспорта Оренбургского государственного университета, кандидат технических наук, доцент 460000, г. Оренбург, пр-т Победы, 149, ауд. 10202, тел. (3532) 912222, e-mail: [email protected]

Султанов Наиль Закиевич, заведующий кафедрой систем автоматизации производства Оренбургского государственного университета, доктор технических наук, профессор 460018, г. Оренбург, пр-т Победы , 13, ауд. 20413, тел. (3532) 372512, e-mail: [email protected]