Статья посвящена разработке способа повышения производительности подвижного состава. Разработана электронная система управления движением седельного автопоезда для маневрирования по территории распределительного центра с использованием спутниковых радионавигационных систем. Проведена апробация работы алгоритма методом имитационного моделирования. Проведен технико-экономическая оценка инвестиционного проекта.
Ключевые слова: седельный автопоезд, распределительный центр, GPS, автопилот.
Одной из проблем при организации перевозочного процесса на крупных распределительных центрах и логистических терминалах, является проблема осуществления погрузочно-разгрузочных и сопутствующих с ними операций.
Время простоя автомобиля при осуществлении погрузочно-разгрузочных работ составляет значительный процент от общего времени работы грузовых автомобилей. Особенно велик удельный вес этого времени при характерных для грузового автомобильного транспорта перевозках грузов на малые расстояния, в том числе при осуществлении перевозок от распределительного центра до магазинов торговой сети в пределах города и области. На рисунке 1 представлена структура общего времени работы автомобиля в течение рабочего дня.
В связи с этим необходимо уделять особое внимание эффективной организации погрузочно-разгрузочных работ, при которой простой автомобилей и себестоимость перевозок будут принимать минимальные значения. На рисунке 2 показано из каких этапов состоит общее время простоя автомобиля во время погрузки и разгрузки [1].
Одна ездка грузового автомобильного транспорта складывается из следующих элементов транспортно-грузового комплекса:
— погрузка на автомобиль или автопоезд;
— пробег их от пункта погрузки до пункта разгрузки;
— выгрузка, т. е. освобождение задействованного подвижного состава от перевозимого груза.
По окончании разгрузки автомобиль (автопоезд) совершает пробег без груза к тому же или к другому месту погрузки, где первая ездка его заканчивается.
Рис. 1. Структура общего времени рейса грузового автотранспорта
Рис. 2. Распределение времени при организации погрузочно-разгрузочных работ в условиях РЦ
В качестве способа повышения производительности подвижного состава, в частности седельных автопоездов, было предложено автоматизировать процесс маневрирования автомобиля при движении по территории распределительного центра, то есть от контрольно-пропускного пункта до места проведения погрузочно-разгрузочных работ.
В рамках научного исследования проводилось моделирование движения седельного автопоезда по территории распределительного центра Магнит АО «Тандер» (Адрес. 187033, д Ям-Ижора, р-н Тосненский, ул. Тельмана, д. 1).
В ходе проведенного анализа было установлено, что на данный момент не существует готового технического решения [2]. В связи с этим было предложено самостоятельно разработать систему, позволяющую автоматизировать процесс движения седельного автопоезда.
С целью минимизации начальных затрат было принято решение начать разработку систему методом имитационного моделирования [3, 4].
На первоначальном этапе была разработана схема взаимодействия программно-аппаратных частей системы. После чего были составлены математическая модель седельного автопоезда и модель прогнозирования траектории движения. Для апробации работы системы применялся программный пакет Matlab Simulink.
При движении по прямолинейной траектории максимальное отклонение составило 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,03 м, среднее квадратичное отклонение 𝜎 = 0,01 м. Для полуприцепа: 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,02 м, 𝜎 = 0,01 м. При движении по криволинейной траектории погрешность возрастает при резком изменении направления движения. Для тягача максимальное отклонение составило 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,1 м, среднее квадратичное отклонение 𝜎 = 0,04 м. Для полуприцепа: 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,09 м, 𝜎 = 0,03 м.
На основании анализа результатов проведенного эксперимента можно сделать вывод о достаточной работоспособности разработанной системы управления.
Также стоит отметить, что в результате моделирования движения автомобиля по одному из путей на территории распределительного центра, было получено сокращение времени маневрирования на 40 % (с 1 часа до 36 минут).
В ходе технико-экономического анализа было проведено сравнение работы базового седельного автопоезда и автопоезда, оснащенного электронной системой управления движением (таблица 1).
Таблица 1
Исходные данные для проведения технико-экономического анализа
|
Наименование |
Значение после установки системы |
Значение до установки системы |
|
Тип и марка автомобиля |
Scania G410 + п/п Schmitz SCS EB |
|
|
Грузоподъемность, т |
33 |
|
|
Вид топлива |
Дизельное |
|
|
Стоимость подвижного состава, руб |
13400000 (с учетом стоимости установленной системы, равной 400 тыс. р. |
13000000 |
|
Время, затрачиваемое на маневрирование и погрузочно-разгрузочные работы, ч. |
0,6 |
1 |
|
Расстояние перевозки, км |
40 |
|
После проведения расчетов было замечено увеличение расходной составляющей, однако, за счет увеличение производительности подвижного состава произошло снижение себестоимости перевозки (таблица 2–3).
Таблица 2
Показатели транспортной работы подвижного состава
|
Наименование |
Значение после установки системы |
Значение до установки системы |
|
Грузооборот, т |
44857 |
37167 |
|
Транспортная работа, т.-км |
1794290 |
1486697 |
Таблица 3
Годовая сумма затрат и структура себестоимости
|
Статьи затрат |
Годовая сумма затрат после установки системы, руб |
Себестоимость единицы транспортной работы, руб./т-км |
Годовая сумма затрат до установки системы, руб |
Себестоимость единицы транспортной работы, руб./т-км |
|
Амортизационные отчисления |
1 675 000 |
0,93 |
1 625 000 |
1,09 |
|
Расходы на топливо |
1492523 |
0,83 |
1236662 |
0,83 |
|
Расходы смазочные материалы |
298505 |
0,17 |
247332 |
0,17 |
|
Расходы на ремонт |
32000 |
0,02 |
30000 |
0,02 |
|
Затраты на шины |
358858 |
0,20 |
297339 |
0,20 |
|
ФОТ |
2644200 |
1,47 |
2644200 |
1,78 |
|
Накладные расходы |
793260 |
0,44 |
793260 |
0,53 |
|
Итого |
7 294 345 |
4,07 |
6 873 793 |
4,62 |
Анализ финансовых показателей работы единицы подвижного состава также показал положительные результаты (Таблица 4).
Таблица 4
Сводная ведомость финансовых показателей
|
Наименование показателя |
Значение автомобиля с системой |
Значение автомобиля без системы |
|
Выручка от реализации |
10 765 738 руб. |
8 920 183 руб. |
|
Чистая прибыль |
3 471 393 руб. |
2 046 389 руб. |
|
Рентабельность |
48 % |
30 % |
Срок окупаемости инвестиционного проекта составил около 4 месяцев.
Выводы
Таким образом, оснащение седельного автопоезда электронной системой, позволяющей автоматизировать процесс маневрирования по территории распределительного центра, позволяет повысить производительность подвижного состава, что оказывает положительное влияние на финансово-экономические показатели работы торговой сети. Помимо этого, стоит отметить улучшение психофизиологического состояния водителей, вследствие снижения нагрузки в процессе управления транспортным средством, что в конечном счете влияет на безопасность дорожного движения.
Литература:
- Макеев В. Н. и др. Влияние продолжительности простоя на производительность подвижного состава //Лесотехнический журнал. — 2013. — №. 1 (9), 198 c.
- Никифоров О. А. Анализ систем помощи при парковке грузового автотранспорта в условиях дефицита визуальной информации // Актуальные проблемы современного строительства: сборник научных трудов студентов, аспирантов и молодых ученых. В 2 ч.; Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2020. Ч. 2. 232 с.
- Щербаков В. С. Моделирование и визуализация движений механических систем в MATLAВ. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. 88 с.
- Духанов А. В., Медведева О. Н. Имитационное моделирование сложных систем. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2010. 115 с.
