Алгоритм расчета экономических потерь на сортировочной горке

В статье рассматриваются элементы эксплуатационных расходов на сортировочной горке, связанные с проблемными местами в технологии роспуска вагонов. Предлагается алгоритм для учета потерь и расчета их общей суммы с целью определения экономической эффективности переоснащения существующих и строительства новых сортировочных горок.

Ключевые слова:сортировочная горка, эксплуатационные расходы, технологический процесс роспуска вагонов, алгоритм расчета экономических потерь, экономическая эффективность.

Качество и конкурентоспособность железнодорожных транспортных услуг тесно связаны с техническим уровнем и безопасностью транспортного процесса. Сортировочные горки — важное звено в системе перевозок грузов, поэтому повышение экономической эффективности их функционирования одна из наиболее актуальных проблем. В странах постсоветского пространства с развитой железнодорожной инфраструктурой уделяется значительное внимание и вложение средств в усовершенствование технологии сортировочного процесса и обновление технических средств. Примером является реализуемая ОАО «РЖД» «Программа совершенствования работы и развития сортировочных станций на 2007–2015 год», согласно которой уже автоматизированы сортировочные горки на станциях Бекасово, Красноярск-Восточный, Инская, Входная, Челябинск, Лянгасово. Модернизация позволила повысить состояние безопасности движения, сохранности подвижного состава и перевозимых грузов. В 2009 году количество повреждённых вагонов на горках сократилось на 14 % по отношению к 2008 году [1].

В Украине, к сожалению, такая тенденция пока не отмечается. Из 49 горок разной мощности, функционирующих в данный момент, 28 механизированы и 21 немеханизированы. Техническое состояние путевого развития пребывает в 3 и 4 состояниях неисправности, количество замедлителей, срок эксплуатации которых свыше 25 лет составляет 20 %, а изношенность парка грузовых вагонов примерно 80 %. [2]

Сортировочные горки, с одной стороны, являются объектами повышенной аварийности и, по сути, должны быть причислены к элементам железнодорожной инфраструктуры, в которые вкладываются денежные средства на безопасность, с другой стороны, так как из производственного процесса практически исключён человек эти объекты железнодорожной инфраструктуры не являются объектами повышенной опасности, следовательно, безусловного вложения денежных средств в безопасность не происходит.

Определение необходимых затрат на повышение безопасности, выявление резервов уменьшения потерь и как результат расчет экономической эффективности невозможны без анализа технологического процесса функционирования сортировочной горки [3–7]. Роспуск вагонов представляет собой комплекс отдельных этапов, для которых присущи специфические причины возникновения транспортных событий. Поэтому предлагаемый алгоритм расчета экономических потерь (рис.1) разработан с учетом хронологической последовательности и причинно-следственной взаимосвязи.

Роспуском вагонов руководит дежурный по горке, используя данные сортировочных листков (в них содержится информация о разделении составов на отцепы, номера отцепов, число вагонов в отцепе, номер сортировочного пути, номер последнего вагона в отцепе и особые отметки). Началом технологического процесса на сортировочной горке считается заезд горочного локомотива в парк прибытия за очередным составом и его надвиг на вершину горки, где происходит отцеп отдельных вагонов или групп. Затем начинается скатывание отцепов под действием собственного веса и набор скорости.

На спускной части сортировочной горки тормозные позиции должны обеспечить требуемый скоростной режим для исключения нагона, так называемый интервальный режим движения. Вследствие ошибок работников горки и/или отказов технических устройств и/или неудовлетворительного состояния колесных пар может произойти нагон и сцепление отцепов, что приводит к появлению так называемых «чужаков» — вагонов, которые должны быть отправлены в другом направлении. Возникшая ситуация требует дополнительных расходов на маневры заключающиеся в перемещении отцепа на заданный сортировочный путь.

Затем отцеп продолжает движение по стрелочному участку. На данном этапе может произойти перевод стрелки под отцепом, что может привести к переворачиванию или сходу. В таком случае дорога несет потери, связанные с повреждением подвижного состава, оснащения горки, порчей груза, перерывом в работе и другие.

Рис.1. Алгоритм расчета экономических потерь на сортировочной горке

Условные обозначения:

Nп — число составов, подлежащих роспуску с горки в сутки;

Nотц — число отцепов в составе;

j — счетчик составов в сутки;

i — счетчик отцепов в сутки;

с — счетчик суток в году;

m — счетчик «чужаков»;

n — счетчик аварий;

k — счетчик соударений;

l — счетчик «окон».

Перед сцепкой вагонов в парке отправления применяется прицельное торможение на нижней тормозной позиции. В случае превышения фактической скорости выхода отцепа из тормозной позиции над допустимой скоростью возможно соударение вагонов и их бой, а также повреждение грузов, что в свою очередь приводит к увеличению суммы потерь. В случае чрезмерного торможения скорости движения отцепа будет недостаточно для сцепки с составом и возникнет «окно», для ликвидации которого необходимо будет провести процедуру осаживания, что требует дополнительных расходов на маневры.

По каждому событию проводится учет, и рассчитываются потери. Далее процесс повторяется для следующего отцепа, а потом для следующего состава. Реализация алгоритма предполагает проведение моделирования событий, а также ведение учета экономических потерь сроком на один год.

В целом можно выделить две ситуации, которые характеризуют нарушение безопасного функционирования горочных устройств (сход или переворачивание вагона на стрелках; соударение вагонов на путях сортировочного парка со скоростью, превышающей максимально допустимую величину) и два случая несовершенства технологии сортировочного процесса (маневры для ликвидации «чужаков», маневры для осаживания вагонов). Каждое событие влечет за собой расходы, которых следует избегать или минимизировать, повышая, таким образом, экономическую эффективность функционирования сортировочной горки.

В соответствии с Методикой технико-экономического сравнения вариантов конструкции и технического оснащения сортировочных горок [8] проверка экономической эффективности рассматриваемого варианта по сравнению с исходным осуществляется путем сравнения суммы капитальных и эксплуатационных расходов. Существующая методика учитывает расходы, связанные с маневрами на осаживание, ликвидацию «чужаков», и потери от повреждения вагонов от соударения, но пренебрегает потерями от возможных сходов. По статистике, известно, что в среднем на одно транспортное событие приходится 360 долларов США ущерба [9], поэтому мы считаем, что данные потери необходимо учитывать и более того использовать как базу для расчета сумм инвестирования в средства повышения безопасности роспуска.

Так как мы исключаем вероятность гибели или ранения человека от транспортного события (инцидента) на сортировочной горке, то рассчитать потери от схода можно по следующей формуле, адаптированной под специфические условия горочного процесса [10]:

где П_ТС — потери от транспортного события — схода на горке, грн;

П_ЖТ — потери от повреждения подвижного состава железнодорожного транспорта, грн;

П_ИО — потери от повреждения инженерного оборудования, грн.;

П_ГР- потери грузов, поврежденных в результате аварии, грн;

П_ПД- потери от перерыва в работе горки и расходы на восстановительные работы, грн;

П_Л — потери от вовлечения людей, грн;

П_СО — потери от привлечения ревизоров, милиции, судебных органов, грн;

П_ГВ- потери железных дорог, связанных с требованиями грузовладельцев из-за задержки доставки грузов, грн;

П_ПФ — потери, обусловленные ликвидацией поражающих факторов (пожаров, химического, биологического заражения), грн;

П_Э — экологические потери, грн.

Результатом дальнейших исследований в данном направлении должна стать разработка программного продукта, который основываясь на реальных грузовых потоках и реальных индивидуальных исходных данных для каждой горки способен определить экономическую эффективность переоснащения существующих и строительства новых сортировочных горок. В связи с высокой ресурсоемкостью в условиях одного исследования — это достаточно сложный процесс.

Для расчета экономических потерь в горочном технологическом процессе требуется провести расчет среднего количества составов, подлежащих расформированию в сутки и среднего количества отцепов в одном составе. Кроме того, для реализации алгоритма необходимо знать вероятности появления того или иного количества составов и отцепов в них, а также вероятности событий, которые приводят к возникновению потерь. В дальнейшем для прогнозных расчетов необходимо определить закон распределения случайных величин, что реализуется путем сравнения наблюдаемых частот данных и ожидаемых частот в теоретическом распределении.

Таким образом, разыгрывая роспуск определенного количества составов и соответственно отцепов в них, в дальнейшем необходимо смоделировать наступление каждого из неблагоприятных событий с учетом вероятности их возникновения (нагонов и сцепки, перевода стрелки под составом, превышения скорости соударения и чрезмерного торможения) и рассчитать экономические потери по существующим и предложенной нами формулам.

Общая сумма потерь, как элемент эксплуатационных расходов, даст возможность для более точного сравнения конструкций горок и, как база для оценки масштабов нарушений технологического процесса, позволит определить требуемую сумму вложений в повышение безопасности транспортной услуги (ведь, чем больше мы инвестируем в безопасность, тем меньше экономических потерь возникает, но только до определенного уровня, затем затраты на безопасность могут превысить вероятный ущерб, следовательно станут нецелесообразными.)

Литература:

1.                  Сортировочная работа на сети ОАО «РЖД» будет автоматизирована [Электронный ресурс] // Сайт ООО «ИГК» — Режим доступа: http://irgk.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=121:-----lr--&catid=1:latest-news&Itemid=186.

2.                  Розвиток теоретичних основ оцінки-техніко-експлуатаційної ефективності та безпеки функціонування сортувальних гірок: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.22.20 / Д. М. Козаченко; Дніпропетровський державний технічний університет залізничного транспорту. — Дніпропетровськ, 2011. — 34 с.

3.                  Апатцев В. И., Болотный В. Я., Сухопяткин А. Н. (Проектирование сортировочных устройств (горок повышенной, большой и средней мощности): Уч. пос. — М.: РГОТУПС, 2004. — 136 с.

4.                  Бородин А. Ф., Биленко Г. М., Олейник О. А., Бородина Е. В. Технология работы сортировочных станций. Учеб. пос. / Под ред. А. Ф. Бородина. — М.: РГОТУПС, 2001. — 192 с.

5.                  Сагайтис В. С., Соколов В. Н. Устройства механизированных и автоматизированных сортировочных горок: Справочник. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1988. — 208 с.

6.                  Шейкин В. П. Эксплуатация механизированных сортировочных горок. — М.: Транспорт, 1992. — 240 с.

7.                  Шелухин В. И. Автоматизация и механизация сортировочных горок; Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта. — М.: Маршрут, 2005. — 240 с.

8.                  Пособие по применению Правил и норм проектирования сортировочных устройств / Муха Ю. А., Тишков Л. Б., Шейкин В. П. и др. — М.: Транспорт, 1994. — 220 с.

9.                  Система обеспечения безопасности движения — задача комплексная (итоги XII научно-практической конференции «Безопасность движения поездов») [Электронный ресурс] / А. Г. Тишанин // Евразия Вести 2012. — Режим доступа: http://www.eav.ru/publ1.php?page=1&publid=2012–01a02.

10.              Тройникова Е. Н. Экономический критерий выбора технических средств безопасности в местах пересечения транспортных потоков / К.: «Центр учебной литературы».- 2006.- 117 с.