ЗКТ_підручник. Українська державна академія залізничного транспорту м
 Скачать 16.49 Mb.
|
|
Питання для самоконтролю: 1. Визначення АСУЗТ (АСКЗТ). 2. Основні принципи АСУЗТ (АСКЗТ). 3. Складові частини АСУЗТ (АСКЗТ). 4. Визначення підсистеми, комплексу задач, задачі, рішення задачі АСУЗТ (АСКЗТ). 5. Що входить до інформаційного забезпечення НАСК УЗ? 6. Що входить до технічного забезпечення НАСК УЗ? 7. Що таке математичне та програмне забезпечення АСК? 8. Призначення лінгвістичного забезпечення НАСК УЗ. 9. Що складає систему інформаційно-обчислювальних центрів НАСК УЗ? 10. Назвіть основні комплекси задач функціональної підсистеми вантажних перевезень НАСК УЗ. 266 12. РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧІ ТЕХНОЛОГІЇ НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ 12.1. Сучасний стан впровадження ресурсозберігаючих технологій на залізничному транспорті Одним із основних напрямків забезпечення конкурентоспроможності залізничного транспорту в умовах транспортного ринку та інтеграції до Європейської співдружності є розроблення і впровадження ресурсозберігаючих технологій (РЗТ) в усі ланки перевізного процесу. Вирішення цієї наукової проблеми цілком відповідає Концепції та Програмі реструктуризації [32] на залізничному транспорті України, пакету Директив ЄС 91/440 про вимоги до залізничного транспорту в Євросоюзі, а також основним директивним документам Укрзалізниці (УЗ). Пошук нових ідей, що спрямовані на створення ресурсозберігаючих технологій роботи технічних і вантажних станцій, прилеглих дільниць та цілих напрямків, рухомого складу, повинен базуватися на відповідності законам транспортного ринку, моніторингу зміни показників експлуатаційної роботи залізниць, дослідженні основних чинників, що впливають на ресурсозбереження в перевізному процесі [33]. Ресурсозберігаючі технології роботи залізничного транспорту повинні мати комплексний характер і сприяти зменшенню витрат паливно–енергетичних ресурсів, вагоно– і локомотиво–годин простою, покращенню кількісних і якісних показників експлуатаційної роботи. У сучасних умовах, що характеризуються загальною тенденцією зростання обсягів перевезень при наявності їх значних коливань, змінами структури і напрямку транспортних потоків особливо актуальним стає вирішення проблеми створення методологічних основ для високоефективного використання засобів транспорту, включаючи рухомий склад залізниць, визначення раціональної кількості вантажних і сортувальних станцій для просування поїздопотоків, формування адаптивної системи поїздоутворення, можливості оперативного корегування плану формування поїздів (ПФП) та складання графіків руху поїздів (ГРП). Інструментом для реалізації цієї проблеми є широке використання сучасних інформаційних технологій, що включають розроблення й удосконалення комплексу автоматизованих робочих місць (АРМ) оперативного і диспетчерського персоналу [34]. Оскільки залізничний транспорт України є одним із найбільших споживачів паливно-енергетичних ресурсів, концепція ресурсозбереження передбачає впровадження на залізницях України сучасних технічних засобів і технологій, що забезпечують вагоме скорочення споживаних у галузі ресурсів. Зараз актуалізовано роботи щодо економії паливно-енергетичних ресурсів у галузі стаціонарної енергетики. Достатньо відмітити, що частка 267 грошових витрат від загальних експлуатаційних витрат залізниць, складає близько 20% і майже третина з них витрачається у стаціонарному господарстві (локомотивних і вагонних депо, станціях тощо). За останні роки зниження витрат енергоресурсів у натуральних показниках відбувається повільніше, ніж зростання ціни на паливо, – у зв’язку з цим грошові витрати значно збільшуються. Як показують дослідження, при здійсненні перевізного процесу частина ресурсів витрачається нераціонально. Зокрема, резерв економії енергії при електротязі, на думку різних спеціалістів, в умовах експлуатації існуючого парку рухомого складу оцінюється у 3 - 7 % від існуючого споживання. Такий обсяг електроенергії практично можливо заощаджувати в тих локомотивних депо й на тих ділянках залізниць, де приділяється підвищена увага застосуванню енергораціональних прийомів управління поїздами та керування їх потоком. Для раціоналізації керування поїздопотоками розроблено комплекс заходів, спрямованих на зниження споживання енергії, що витрачається на тягу. При цьому досвід вирішення проблеми ресурсозбереження на закордонних, зокрема західноєвропейських залізницях, можливо використовувати лише частково, тому що програми енергозбереження в країнах ЄС передбачають заходи в основному щодо пасажирського руху. В Україні більш актуальним є впровадження енергозберігаючих технологій на магістральних лініях з рухом переважно вантажних поїздів. При організації пропуску поїздів важливо забезпечити стійкий оптимальний рівень витрат паливно-енергетичних ресурсів. У цьому випадку оптимальною вважається витрата енергоресурсів за умови суворого дотримання затвердженого графіка руху поїздів і керування кожним поїздом за ресурсозберігаючою схемою. При цьому передбачається використання існуючого парку локомотивів, а також наявність діючих обмежень на швидкість руху поїздів. Розглянемо причини й оцінимо масштаби перевищення витрати енергетичного ресурсу на тягу поїздів у порівнянні з оптимальним при водінні поїздів електровозами. Наднормативні витрати енергії при пропуску поїздів обумовлено неоптимальним режимом ведення поїздів і наявністю їхніх зупинок, що не передбачені графіком. У цьому випадку перевитрати становлять від 3 до 11 % обсягу енергії, що витрачається за поїздку. Такі оцінки характерні для ситуації, коли відсутні впливи збоїв поїздопотоків (зупинки, що незаплановані графіком) на рух даного конкретного поїзда. Збоями вважаються не тільки наслідки відмов техніки, але й наявність "вікон", нерівномірність надходження поїздів із сусідніх ділянок, а також помилки диспетчерського й станційного персоналу. Витрати електроенергії при кожному циклі "зупинка - зрушення" вантажного поїзда становлять 1,5 – 2 % від повної витрати за поїздку. Відповідно при двох невстановлених графіком зупинках у межах кола 268 диспетчерського керування (типовий показник для ряду залізниць) перевитрати досягають 3,5 %. При русі поїздів щільним пакетом виникають додаткові наднормативні витрати енергії в системі енергопостачання. Так, на ділянках тяги змінного струму в умовах важкого профілю й при пропуску поїздів пакетом з інтервалом попутного проходження 10 хв технологічні втрати в контактній мережі зростають із 2 - 4 до 7 - 9 %. Таким чином, перевитрати електроенергії на ділянці залізниці з переважно вантажним рухом, що залежать від людського фактора, оцінюються як мінімум у 20 % відносно оптимального споживання. Дослідження, проведені на закордонних залізницях дають аналогічні значення перевитрат. Граничний потенціал економії на локомотиві оцінюється до 17 %, у системі організації пропуску поїздопотоку міститься ще не менш 20 % енергії, що витрачається надлишково. При існуючій організації руху поїздів повністю реалізувати цей резерв не уявляється можливим. Реально вирішити завдання економії у 5 – 7 % енергетичного ресурсу можливо шляхом поліпшення організації роботи й підвищення мотивації персоналу. Слід зазначити, що кожен відсоток економії енергії, що припадає на одне коло диспетчерського управління, дає річне зниження витрат залізниці у розмірі близько 700 тис. грн залежно від тарифу на електроенергію. Отже, рівень окупності удосконалення управління рухом поїздів досить високий. Використання ресурсозберігаючих принципів і результатів детального контролю витрат палива та електроенергії на тягу дозволить перейти до вирішення таких завдань, необхідних для удосконалення процесу просування поїздопотоку: - нормування витрати енергоресурсів по ділянках диспетчерського управління; - забезпечення роздільного контролю за внеском кожного учасника процесу управління в сумарну економію; - створення системи підтримки прийняття рішень – "інтелектуального порадника" поїзного диспетчера та вагонорозпорядника. Аналіз динаміки й причин перевитрат енергії дозволяє визначати резерви по кожній складовій ресурсозбереження. При цьому не менш третини потенціалу економії електроенергії, що залежить від якості оперативної роботи, припадає на диспетчерський персонал. Іншу його частину можливо реалізувати шляхом удосконалення роботи персоналу локомотивних депо. Розвиток господарського механізму дирекцій залізничних перевезень також спрямований насамперед на удосконалення внутрішніх взаємин між підрозділами і підприємствами. Продовжується укрупнення і реорганізація лінійних підприємств. Це сприяє скороченню адміністративно- управлінських витрат. Виділення із складу дирекції структурних підрозділів з обслуговування пасажирів приміського руху і створення самостійного 269 підприємства дозволить більш конкретно займатися приміськими перевезеннями, знаходити шляхи скорочення витрат, разом з адміністраціями областей вирішувати питання компенсації збитків. Поряд з реорганізацією структурних підрозділів важливим елементом ресурсозбереження є удосконалення технології роботи. Особливо це стосується господарства перевезень. Перегляд технології роботи станцій спрямований на прискорення вантажних операцій, скорочення обсягів роботи, що виконується у нічний час, концентрацію переробки вагонів і вантажів на великих станціях із сучасним ресурсозберігаючим технічним оснащенням. Збільшення обсягів навантаження вимагає постійного удосконалення експлуатаційної роботи. Одним із ресурсозберігаючих підходів щодо сучасної поїзної роботи залізниць України є можливість закладення у графік руху особливостей технології роботи промислових підприємств України. У діючих єдиних технологічних процесах роботи станцій і промислових підприємств задано норми використання рухомого складу, що були адекватними до економіки часів Радянського Союзу і на сьогодні можуть бути замінені на прогресивні. В рамках національної автоматизованої системи керування залізничним транспортом України (рис. 12.1) повинні експлуатуватися ряд інформаційних систем щодо пономерного обліку, контролю дислокації, аналізу використання і регулювання вагонного парку, що дозволить визначити місцезнаходження вагона, його технічний стан, пробіг, приналежність державі, залишковий ресурс до чергового планового виду ремонту. Для удосконалення перевізного процесу на основі ресурсозбереження є можливість широко використовувати різноманітні системи підтримки прийняття рішень оперативних працівників, системи планування маршрутних перевезень масових вантажів, оскільки близько 75 % такого вантажу, як кам’яне вугілля, перевозиться відправницькими без переробки на шляху прямування і ступінчастими маршрутами. Необхідність ресурсозбереження спонукала сконцентрувати управління рухом поїздів на залізницях України з єдиних диспетчерських центрів (ЄДЦУ). До їх складу входять відповідні диспетчерські кола, автоматизовані робочі місця. Багато з них оснащені персональними комп’ютерами, що включені у єдину мережу передачі даних. Поїзний диспетчер і черговий по станції в реальному режимі часу бачать графік виконаного руху поїздів, дислокацію вагонів на коліях станції, дальній підхід поїздів до диспетчерської дільниці. Це дозволяє вчасно приймати ресурсозберігаючі рішення у ситуації, яка склалася, і планувати поїзну роботу на 5-6 год уперед. ЄДЦУ обладнані високоякісним оперативним зв’язком зі станціями. Введення в дію ЄДЦУ значно підвищило рівень інформатизації перевізного процесу, поліпшило контроль за рухом поїздів, підвищило ефективність прийняття оперативних рішень. 270 271 Існує можливість розробляти і проводити організаційно-технічні заходи, що передбачають: вивільнення контингенту і відправлення техніки (зокрема рухомого складу) в запас у періоди зниження обсягів перевезень, консервацію і виведення з експлуатації устаткування, машин і механізмів, що не повністю використовуються, впровадження сучасних технологій відновлення деталей вагонів, широке використання полімерних матеріалів різного призначення, протизношувальних матеріалів, а також повторне використання матеріалів у господарствах колії, сигналізації і зв’язку, енергозабезпечення. Так, наприклад, відомо, що використання пластичного змащення у вузлах тертя на локомотивах, вантажних і пасажирських вагонах з підшипниками кочення замість морально застарілої ЖРО-М, дозволяє в 1,5 рази знизити кількість ушкоджень підшипників колісно- моторного блоку й у 2 рази число відчеплень локомотивів. Основними напрямками в галузі застосування полімерних матеріалів є мастильні, поліуретанові, еластомірні і лакофарбові матеріали. Одним із важливих напрямків ресурсозбереження на залізничному транспорті є формування системи логістичних центрів на основі інформаційних ресурсів Укрзалізниці. Впровадження логістичних технологій в перевізний процес забезпечує координацію в роботі залізниць з іншими видами транспорту, зокрема морським і автомобільним, внаслідок чого скорочуються непродуктивні простої вагонного парку, особливо в припортових залізничних вузлах. Відповідно до наведених заходів ресурсозбереження на залізничному транспорті сформовано класифікатор критеріїв ресурсозберігаючих технологій. 12.2. Класифікатор критеріїв ефективності ресурсозберігаючих залізничних технологій (РЗТ) Критерії впливу РЗТ на удосконалення обробки поїздопотоків: - стабілізація графіка слідування поїздів, хв/рейс; - зниження витрат на обробку поїздів, грн/потяг або год/потяг; - прискорення завантаження-розвантаження з використанням сучасних технологій, включаючи спеціальні термінали інтермодальних перевезень, год/ваг; - зменшення експлуатаційних витрат, грн/р. Критерії впливу РЗТ на підвищення безпеки руху та поліпшення умов праці: - недопущення експлуатації вагонів з вичерпаним терміном служби; - підвищення безпеки руху поїздів, n/р.; - підвищення схоронності вантажів, грн/р. або n/р.; - покращення технічного стану вагонів, n/р.; - поліпшення умов праці в залізничній галузі, год лікарн./люд.р.; 272 - зниження негативного впливу на здоров’я людей електромагнітних полів електропоїздів, год лікарн./люд.р.; - зниження негативного впливу функціонування залізничного транспорту на довкілля, грн/р.; - підвищення комфорту роботи машиніста засобами ергономіки; - відеовідтворення інформації на пульті машиніста про поточний стан поїзда в реальному часі. Критерії зменшення питомих витрат енергоносіїв: - зменшення опору руху поїзда, тПЕР/брутто ткм; - підвищення коефіцієнта корисної дії (ККД) тягового рухомого складу, %; - поліпшення показників використання ТРС, які безпосередньо впливають на витрати енергоресурсів, тПЕР/брутто ткм; - зменшення витрат електроенергії в системі енергопостачання на тягу поїздів, кВт.год; - зменшення крадіжок дизпалива, n/р.; - скорочення споживання енергоресурсів в нетяговій сфері, т ПЕР/р. Критерії впливу РЗТ на економію паливно-енергетичних ресурсів: - зменшення витрат на закупівлю електроенергії на енергоринку з використанням диференційованих у часі тарифів на електроенергію, грн/р.; - зменшення платні за перетікання реактивної електроенергії, грн/р.; - оптимізація режимів роботи електромереж в цілому; - зменшення витрат енергоносіїв на тягу поїздів, грн/р. Критерії покращення рухомого складу завдяки впровадженню РЗТ: - покращення використання вантажних вагонів (оцінюється середнім значенням коефіцієнта тари як відношенням роботи брутто-тонно-кілометрів до кілометр тари вагона), брутто ткм /км тара; - підвищення ефективності використання парку пасажирських вагонів (оцінюється середнім значенням коефіцієнта населеності вагона), чол./ваг; - покращення використання локомотивів, км пробігу/р.; - скорочення експлуатаційних витрат, грн/р.; - зменшення штрафних санкцій від прострочення терміну доставки вантажів, грн/р., або %/р.; - покращення технічного стану локомотивів і вагонів (коефіцієнт готовності); - зменшення обігу вантажного вагона, діб; - зменшення енергомісткості залізничних перевезень, грн/брутто ткм; - зменшення витрат на обслуговування та ремонт тягових одиниць, верхньої будови колії, інших залізничних споруд та комплексів, грн/р.; - підвищення потужності на вісь тягової одиниці, кВт/вісь; - використання нагрівостійких ізоляційних матеріалів у двигунах електропоїздів; 273 - системний підхід до розроблення нової одиниці рухомого складу у стадії проектування на базі використання математичного та комп’ютерного моделювання, тобто з урахуванням взаємозв’язків об’єкта управління, системи управління і цілі управління; - удосконалення систем та пристроїв захисту електрообладнання локомотивів від перенапруги, боксування тощо, n/р. (тобто зменшення очікуваного числа відмов за рік); - підвищення коефіцієнта готовності тягових одиниць, тобто зниження числа відмов їх обладнання, n/р.; - використання бортових та стаціонарних пристроїв діагностики з метою підвищення коефіцієнта готовності та переходу до ремонту за фактичним технічним станом замість планово-попереджувального та для зниження експлуатаційних витрат, n/р.; - модернізація схем та вузлів при проведенні капітальних ремонтів рухомого складу; - заміна ступінчастого регулювання напруги на тягових електродвигунах плавним; - заміна реостатного гальмування рекуперативним; - забезпечення можливості використання вантажних електровозів для пасажирських та приміських поїздів; - підвищення потужності локомотива, кВт; - створення двосистемних електровозів. Критерії впливу РЗТ на ефективність ремонту, діагностики та продовження ресурсу залізничної техніки: - підвищення рівня відновлення одиниці рухомого складу в ремонті, n/р. - зниження витрат на планові ремонти одиниць рухомого складу, грн/р. - зниження простою одиниці рухомого складу в ремонті, діб/р. - забезпечення необхідного рівня технічного стану парку рухомого складу для виконання перевезень n/р. - зменшення закупівлі нових одиниць рухомого складу за рахунок ремонтів з подовженням ресурсу, грн/р. - підвищення рівня достовірності визначення остаточного експлуатаційного ресурсу за результатами діагностики одиниць рухомого складу, імовірність (безрозм.); - перехід до ремонту з продовженням ресурсу за фактичним станом одиниць рухомого складу за результатами діагностики; - удосконалення технологій ремонту рухомого складу з подовженням ресурсу в напрямках зниження собівартості та тривалості ремонту, грн та діб. Критерії впливу РЗТ на фінансові операції з клієнтами – вантажовласниками та ефективність маркетології: - прискорення розрахунків за перевезення, грн/діб; - прискорення руху оборотних коштів, грн/діб; - удосконалення економічного аналізу обігу поїздів та вагонів; 274 - удосконалення цінової та тарифної політики, грн/р.; - врахування впливу змін у податковому законодавстві на рентабельність фінансових операцій від залізничних перевезень. Критерії впливу РЗТ на удосконалення обслуговування пасажиропотоків: - підвищення рівня обслуговування пасажирів у поїзді, n/р.; - спрощення процедури придбання проїзних квітків для населення шляхом розгалуження мережі продажу квитків; - збільшення пропозицій залізниць на проїзд пасажирів у певних напрямках згідно з відповідним сезонним зростаннямм попиту населення, люд./міс.; - підвищення якості обслуговування вагонів при їх експлуатації, n/р.; - підвищення комфортності пасажирських вагонів, грн/ваг.р.; - зниження собівартості обслуговування вагонів, грн/ваг; - розвиток безпаперової технології, %/р. Критерії впливу РЗТ на удосконалення процесів заготівлі, постачання та зберігання товарно-матеріальних цінностей (ТМЦ): - оптимізація (зниження чи збільшення) запасів ТМЦ, %; - зниження вартості закупівлі ТМЦ за рахунок динамічного аналізу постачальників, використання знижок тощо, грн/р. або %/р.; - підвищення якості ТМЦ, які закуповуються, n/р.; - економія коштів при плануванні та постачанні ТМЦ за допомогою оптимізації цінової політики, грн/р. або %/р.; - зниження дебіторської та кредиторської заборгованостей, прискорення обігу відповідних коштів, грн/міс.; - зниження трудомісткості підготовки складських документів, люд./р. або люд./кбайт; - підвищення достовірності даних, імовірність (безрозм); - підвищення оперативності прийняття рішень, %; - спрощення процедур контролю та аналізу, люд./р. або грн/р.; - удосконалення контролю за експлуатаційною діяльністю, n/р. Загальносистемні критерії: - потрібний обсяг інвестицій, тис. грн; - термін окупності витрат, тис. грн; - питомий економічний ефект за рік на одиницю витрат, економія витрат на розроблення та впровадження, грн; - імпортозаміщення, дол. США або євро; - збільшення попиту на дану технологію або виріб у відповідному сегменті ринку транспортних послуг, %/р., (бажано для трьох сценаріїв – оптимістичного, консервативного і песимістичного); - обчислена тривалість періоду окупності витрат на розроблення та впровадження даної РЗТ (бажано для трьох сценаріїв – оптимістичного, консервативного і песимістичного), міс.; 275 - використання системного підходу до нового розроблення у стадії проектування, тобто з урахуванням взаємозв’язків об’єкта управління, системи управління і цілі управління; - наявність достатньої кількості працівників відповідної кваліфікації, %. Критерії впливу РЗТ на удосконалення управління кадрами та їх підготовки: - підвищення ефективності кадрових рішень, р./люд.; - покращення інформаційної підтримки процедур управління кадрами, байт/люд.; - поліпшення якості системи підготовки, підбору та розподілу кадрів; - зниження травматизму на виробництві, n/р. Критерії впливу РЗТ на удосконалення процесів перевезення: - зменшення відсотка розриву між експлуатаційними та тарифними тонно-кілометрами, %; - збільшення дільничної швидкості, км/год; - зменшення відсотка порожнього пробігу до вантажного, %; - підвищення середньодобової продуктивності локомотива, тис. брутто ткм; - підвищення середньодобового пробігу локомотива, км. Критерії впливу РЗТ на стан та продовження ресурсу цивільних споруд, водопостачання і водовідведення: - діагностика стану цивільних споруд, систем водопостачання і водовідведення, %/р.; - визначення фактичного ресурсу цивільних споруд, систем водопостачання і водовідведення на основі результатів діагностики їх стану з прийняттям рішень щодо термінового ремонту чи продовження терміну служби об’єкта, n/р. Критерії впливу РЗТ на покращення стану верхньої будови колії: - зниження питомого зносу гребенів коліс та рейок колії, мм/108 т брутто; - модернізація стану верхньої будови колії для руху поїздів із підвищеною швидкістю, км. Критерії впливу РЗТ на удосконалення електропостачання, сигналізації та зв’язку: - підвищення рівня автоматизації системи сигналізації та зв’язку, МВ/діб; - підвищення рівня безпеки руху поїздів, n/р. Критерії впливу РЗТ на удосконалення перевезень залізницями інших держав по території України: - гармонізація нормативної бази рухомого складу України з міжнародними (та міждержавними) нормами, МВ/р.; - пристосованість рухомого складу України до оперативної зміни колісних пар на ширину колії відповідно до європейських стандартів, %; 276 - модернізація верхньої будови колії, рухомого складу, інфраструктури перевезень на вітчизняних ділянках міжнародних транспортних коридорів у відповідності до норм суміжних країн, грн/км. Згідно з розробленими критеріями, впроваджуються ресурсозберігаючі технології у перевізному процесі в господарстві перевезень. |