ВВЕДЕНИЕ. Транспорт – одна из приоритетных базовых отраслей экономики, призванная обеспечить полное, бесперебойное и качественное удовлетворение потребностей в

Транспорт – одна из приоритетных базовых отраслей экономики, призванная обеспечить полное, бесперебойное и качественное удовлетворение потребностей в перевозках грузов и пассажиров.

Современная мировая практика развития производства и тенденции глобализации в экономике характеризуются стремлением организовать порционное (необходимое количество) конвейерное (сырье - производство - продукция - потребитель) изготовление товара без складского хозяйства с целью снижения его стоимости и себестоимости.

Транспортный процесс в этих условиях становится технологической частью производства и должен соответствовать принципам «точно в срок» и «от двери до двери», а его техническое обеспечение – интермодальным контейнерным перевозкам. Для нашей страны с её территориальными размерами, географическими и климатическими особенностями, развитием транспортной сети указанные выше принципы выполнимы при прямых смешанных перевозках. Адекватное взаимодействие причастных при этом видов транспорта является объективной необходимостью.

Для повышения доходности и усиления рентабельности транспорта используются маркетинговая система оказания транспортных услуг и контактные графики организации движения подвижного состава с целью перегрузки грузов и контейнеров по «прямому» варианту, минуя складское хозяйство в пунктах стыкования видов транспорта.

Целью практических заданий является организация, выполнение, взаимодействие видов транспорта для контейнерных перевозок грузов клиентуры транспортным коридором по схеме «дверь отправителя» - автомобильный- железнодорожный - водный - автомобильный транспорт - «дверь получателя» в прямых смешанных перевозках.

Определение потребного среднесуточного количества подвижного состава железнодорожного, водного и автомобильного транспорта для перевозки в контейнерах, предъявляемых клиентурой объемов грузов в необходимые сроки

Рациональной транспортной тарой для перевозки многих грузов является контейнер, позволяющий механизировать его перегрузку с одного вида транспорта на другой в пунктах стыкования.

Себестоимость перевозок на этапе их организации во многом определяется выбором типа контейнера, типа и вида подвижного состава для их транспортировки с учетом использования технических характеристик (грузоподъемности, вместимости и т. д.).

Задача транспортников на этом этапе - выбор рационального контейнера в зависимости от вида перевозимого груза и рационального подвижного состава по видам транспорта для его перевозки.

Вид контейнера и схемы размещения груза в нем представлены на рис. 1-3, а технические характеристики (параметры) контейнеров даны в таблицах 1-4. Ряд грузов предварительно пакетируется на поддонах или полужесткими строками в блокпакетах, характеристики которых приведены в таблицах 5-6.

Вид универсальной железнодорожной платформы для перевозки контейнеров дан на рис. 4, а технические характеристики грузовых вагонов приведены в табл. 7.

Вид речного судна представлен на рис. 5, технические характеристики контейнерных самоходных и несамоходных сухогрузных судов приведены в таблицах 8-9.

Вид автомобиля приведен на рис. 6, а технические характеристики автомобилей, прицепов и полуприцепов даны в таблицах 10-13.

Число мест (мешков, пакетов, ящиков и т.д.), размещаемых в контейнере данного типа можно определить ориентировочно по формуле:

, мест (1.1)

где	—	внутренний (полезный) объем i -го вида контейнера, м;
	—	внешний объем одного места j -го груза, м.

Определяется фактическая масса груза, погруженного в данный контейнер по формуле:

, кг (1.2)

где

—

масса брутто одного места j -го груза, кг.

Проверяется фактическая масса груза с технической грузоподъемностью . Если , то число мест, размещаемых в данном контейнере определяется как

, мест (1.3)

Выбор рационального типа контейнера с учетом характеристик груза (тяжеловесный, легковесный, объемный, малогабаритный) зависит от наилучшего значения коэффициента использования грузоподъемности () или вместимости () контейнера, которые определяются как

(1.4)

или (1.5)

Потребное количество контейнеров и единиц подвижного состава для их перевозки по видам транспорта зависит от режимов работы пунктов перевалки, продолжительности смены (), числа смен работы за сутки (), объемов перевозки (, млн.т или штук), сроков перевозки груза (, месяц) и среднесуточной погрузки грузов (, т/сутки; шт./сутки).

(1.6)

где

30 —

среднее число суток в месяце, суток/месяц.

Для железнодорожного и автомобильного транспорта присущи круглогодичный, а для водного - сезонный (период навигации Т _нав) режимы работы, поэтому для водного транспорта необходимо сравнить Если , то для организации производства без складского хозяйства весь объем перевозки () необходимо по всем видам транспорта перевезти за Т _нав и среднесуточная погрузка определяется как

(1.7)

Потребное среднесуточное количество контейнеров рассчитывается по формуле:

(1.8)

Необходимое среднесуточное количество подвижного состава i -го вида транспорта по грузоподъемности определяется из выражения

ед. подв. состава (1.9)

где

—

число контейнеров на единице подвижного состава i -го вида транспорта по грузоподъемности;

а по вместимости как

ед. подв. состава (1.10)

где

—

число контейнеров на единице подвижного состава i -го вида с транспорта по вместимости.

Для выбора рационального вида и типа подвижного состава i -го вида транспорта к перевозке контейнеров определяются коэффициент использования грузоподъемности () и вместимости () подвижного состава. Аналогично как для контейнеров (1.4; 1.5) с учетом схемы размещения и числа ярусов складирования () контейнеров на подвижном составе.

Среднесуточное число составов (поездов, автопоездов, караванов барж и т. д.) рассчитывается по формуле

, составов (1.11)

где

mi —

число единиц подвижного состава i -го вида транспорта в одном составе.

Пример. Клиент предъявил для перевозки цемент в бумажных мешках. Объем одного мешка цемента v _м = 0,0336 м³ массой брутто q _м = 46 кг. Объем перевозки = 1,5 млн. т. Срок перевозки Т _пер. = 9 месяцев (270 суток). Период навигации водного транспорта Т _нав. = 260 суток.

Для выбора рационального вида контейнера к сравнению принимаем крупнотоннажный контейнер IAA (табл. 1) и среднетоннажный контейнер УУКП-5 (табл. 2). Номинальная масса брутто контейнера IAA – = 30 т, УУКП-5 – = 5 т. Внутренний объем контейнера IAA – V _к = 65,6 м³, УУКП-5 – V _к = 11,3 м³.

Число мешков, которое можно разместить в контейнере по вместимости определяем по формуле 1.1. В контейнере IAA – = 1952 мешка, в УУКП-5 – = 336 мешков.

Фактическая масса груза, погруженная в контейнер, рассчитывается по формуле 1.2.

В контейнере IAA- = 89,8 т, в УУКП-5 – 15,5 т.

По допустимой массе брутто оба контейнера не подходят (трехкратный перегруз).

Число мешков, которое можно загрузить в контейнер по грузоподъемности, определяем по формуле 1.3.

В контейнере IAA – = 652 мешка, в УУКП-5 – = 108 мешков.

Для выбора рационального контейнера по формуле 1.5. рассчитываем коэффициенты использования вместимости.

Для IAA – = 0,334, а для УУКП-5 – = 0,321.

Перевозку цемента выполняем в контейнерах вида IAA с массой груза в контейнера

Период навигации водного транспорта меньше заданного клиентом срока перевозки (Т _нав. < Т _пер.).

Среднесуточный объем погрузки цемента, установленный по формуле 1.7 составит = 5770 т/сутки.

Из выражения 1.8 определяем среднесуточную потребность контейнеров вида IAA – = 193 конт/сутки.

Для выбора рационального типа и вида подвижного состава для перевозки контейнеров IAA к сравнению принимаем:

1) для железнодорожного транспорта- платформу с металлическими бортами постройки 1963 г. (табл. 7) и платформу модели 13-4012-09 (рис. 4);

2) для водного транспорта - суда проекта «Михаил Пришвин» и «Меркур-1» (табл. 8);

3) для автомобильного транспорта - прицеп бортовой модели SP - 240 и прицеп-платформа модели ТР4 3280 (табл. 11).

Выполненные расчеты показали:

1) На железнодорожные платформы по размерам пола можно погрузить по одному контейнеру. Грузоподъемность платформы постройки 1963 г = 63 т, коэффициент использования грузоподъемности (по формуле 1.4) = 0,476, а для платформы модели 13-4012-09 соответственно = 62 т и = 0,484. Для перевозки принимаем платформу модели 13-4012-09. Потребное количество вагонов (по формуле 1.9) = 193 вагона/сутки. При числе вагонов в одном составе = 97 вагонов/составе (длинносоставный контейнерный поезд) ежесуточно необходимо отправлять = 2 состава/сутки.

2) В суда грузим контейнера продольно вдоль судна. По ширине судна «Михаил Пришвин» размещается 7 контейнеров, а по длине – 10 контейнеров. В одном ярусе 70 контейнеров. Погрузку ведем в три ( = 3) яруса. В судне «Меркур-1» в одном ярусе размещается 160 контейнеров. Погрузку осуществляем в два яруса. Грузоподъемность (дедвейт) судна «Михаил Пришвин» Д_w = 6447 т, коэффициент использования грузоподъемности 0,89, а судна «Меркур-1» соответственно Д_w = 35642 т и 0,16. Для перевозки контейнеров вида IAA принимаем судно «Михаил Пришвин». Потребное количество судов судно/сутки.

3) На автомобильные прицепы грузим по одному контейнеру. Грузоподъемность прицепа модели SP – 240 = 30,5 т, коэффициент использования грузоподъемности 0,98, а прицепа модели ТР4 3280 соответственно = 32 т, и 0,94. Для перевозки принимаем прицеп бортовой модели SP-240. Перевозку осуществляем автопоездом из двух прицепов и тягача. В качестве тягача принимаем КРАЗ модели 255 Б 1 (табл. 10). Потребное количество = 97 автопоездов/сутки.

Выводы. Перевозку цемента в бумажных мешках осуществляем в крупнотоннажных контейнерах вида IAA (40 футов). Среднесуточная потребность таких контейнеров = 193 конт./сутки. Для перевозки контейнеров с грузом по железным дорогам используем платформу модели
13-4012-09, = 193 вагона/сутки или два поезда в сутки. Водным транспортом контейнеры перевозим судном проекта «Михаил Пришвин», 1 судно/сутки. На автомобильном транспорте применяем прицеп бортовой модели SP-240. Перевозку выполняем автопоездами в составе тягач и два прицепа. Тягач – КРАЗ модели 255 Б 1. автопоездов/сутки.

2. Определение продолжительности грузовых операций с транспортной единицей, составом при перегрузке по «прямому» варианту и необходимого числа перегрузочных устройств (кранов)

Оптимальным способом перевалки контейнеров в пункте стыкования видов транспорта является их перегрузка по «прямому» варианту, минуя склад. В этом случае контейнер перегружается только один раз, что существенно снижает себестоимость перевозок на этом этапе.

Задача транспортников сводится к выбору перегрузочных устройств, определению продолжительности их работы с одним контейнером и схеме перегрузки контейнеров с одного вида транспорта на другой.

Для выбранного в задании 1 вида контейнера необходимо принять соответствующий кран и схему перевалки груза. На железнодорожном и автомобильном транспорте в основном применяют козловые или мостовые краны (рис. 7-9). Технические характеристики таких кранов приведены в таблицах 14 - 15. На водном транспорте из-за больших размеров судов применяют портальные краны на поворотной платформе (рис. 10 и табл. 16).

Для любого типа крана характерна последовательность выполнения операции с одним контейнером (продолжительность одного цикла t _ц работы), представленная на рис. 11.

Возможные варианты схемы перегрузки контейнеров с одного вида транспорта на другой в портах представлены на рис. 12. Для грузовых дворов, контейнерных площадок и других перегрузочных пунктов разрабатываются свои схемы перегрузки.

Продолжительность одного цикла (t _ц) работы крана определяется как

, мин. (2.1)

где	l i —	длина i -ой операции, м/мин.;
	2 —	груженый и порожний рейсы крана;
	Vi —	скорость выполнения i-ой операции, м/мин.

Расчетное время на грузовые операции с одной транспортной единицей (судном, вагонам, автомашиной) одним краном определяется как

, мин. (2.2)

где

—

число контейнеров на одной транспортной единице i -го вида транспорта.

Продолжительность грузовых операций () с составом вагонов (караваном барж, судном, автопоездом, автомашиной) зависит от числа перегрузочных путей, их длины () и технологии выполнения перегрузочных операций (с перерывами на подачи и уборки подвижного состава или без перерывов) с контейнерами на перегрузочных путях.

На взаимодействие автомобильного с другими видами транспорта длина перегрузочного пути и их количество существенного влияния не имеет.

Из-за большой грузоподъемности и вместимости подвижного состава водного транспорта для железнодорожников существенное значение имеет отношение количества груза в судне и одном поезде. Из-за ограничений по числу вагонов в составе поезда количество контейнеров в судне и на вагонах поезда в учебных целях можно быть одинаковым или кратным.

В силу технологии выполнения перегрузочных операций между водным и железнодорожным транспортом (с перерывом или без перерыва на подачу и уборку вагонов) лимитирующим для перегрузки контейнеров по «прямому» варианту судно-вагон является время на грузовые операции с вагонами одного поезда (). При одном перегрузочном пути и одном кране это время определяется на формуле:

, час/поезд (2.3)

где	—	число вагонов в одной подаче, ваг./под.;
	—	количество подач вагонов одного поезда, под./поезд;
	—	время на вспомогательные операции с вагонами одной подачи в пунктах погрузки, перегрузки, выгрузки, включая время на одну подачу и уборку вагонов на перегрузочный путь, час.

Ориентировочно принимается равным и рассчитываются как

, час/подачу (2.4)

где

—

продолжительность вспомогательных операций с одним поездом в пунктах погрузки, перегрузки, выгрузки, час/поезд (принимается по табл. 1 задания 3).

Количество подач вагонов одного поезда устанавливается из выражения

, подач/поезд (2.5)

где

—

число вагонов в составе поезда, ваг./поезд.

Число вагонов в одной подаче () зависит от длины перегрузочного пути и рассчитывается по формуле:

, вагонов/подач (2.6)

где	—	длина i -го перегрузочного пути, м (по заданию принята равной длине судна, l c);
	—	средняя длина вагона, м/ваг.

При целочисленном определении число подач вагонов (K _под.) принимается с округлением в большую, а число вагонов в одной подаче () – в меньшую сторону.

При двух перегрузочных путях перерывов на подачу и уборку вагонов из-за параллельности выполнения операций нет. Учитывается только время на первую подачу и последнюю уборку вагонов. При этом продолжительность грузовых операций одним краном с вагонами одного поезда определяется как

, час/поезд (2.7)

На перегрузку контейнеров по «прямому» варианту в пунктах стыкования между взаимодействующими видами транспорта в прямых смешанных интермодальных перевозках по транспортному коридору помимо вместимости, количества перегрузочных путей и числа перегрузочных устройств (кранов) существенное влияние оказывают режим работы грузового фронта, т.е. продолжительность одной смены работы (), (час/смена) и их количество за сутки (K _cм) (смен./сутки).

Если грузовой фронт работает не круглосуточно (), а меньше, то потребуется не равномерный среднесуточный, а сгущенный подвод подвижного состава к пунктам перевалки. В противном случае часть контейнеров будет перегружаться через склад.

Продолжительность работы грузового фронта за сутки устанавливается как

, час/сутки (2.8)

Необходимое количество кранов (K _кр) для перегрузки по «прямому» варианту определяется по формуле:

, кранов (2.9)

В дальнейшем при определении интервалов отправления составов необходимо экономически сравнить варианты сгущенного подвода подвижного состава (если < 24 часа/сутки) и частичной перегрузки контейнеров через склад.

Пример. Из задания 1. Контейнер вида IAA 30 т. Среднесуточное количество отправляемых вагонов = 193 вагона, т.е. два состава по 97 вагонов. Ежедневно отправляем одно судно с 193 контейнерами и 97 автопоездов (два прицепа на каждом по одному контейнеру). Из задания 2. На грузовом фронте два перегрузочных пути, каждый длиной 129 м (табл. 8).
Грузовой фронт работает в одну смену (K _cм = 1) продолжительностью t _см = 18 часов. Для интермодальной прямой смешанной перевозки автомобильный – железнодорожный – водный – автомобильный транспорт принята схема
перегрузки контейнеров козловой – портальный краны, т.е. с автомобильного на железнодорожный перегрузка козловым краном, с железнодорожного на водный и с водного на автомобильный – портальным краном на поворотной платформе. В качестве козлового крана принят КК-32 (табл. 14), а
портального – «Кондор» (табл. 16). Для КК-32 грузоподъемность 40 т, высота подъема груза 8,5 м со скоростью подъема 11,7 м/мин., общая длина перемещения контейнера (пролет моста и два рабочих вылета консолей) равна 35 м со скоростью 59 м/мин. Для «Кондора» грузоподъемностью 40 т принята
высота подъема груза 8,5 м со скоростью 39,6 м/мин. Общая длина
перемещения контейнера 24 м (наибольшая минус наименьшая длина вылета стрелы).

Поворот стрелы крана на поворотной платформе выполняется
одновременно с перемещением контейнера. Передвижения кранов по
подкрановым путям в учебных целях на учитываются. По формуле 2.1
определяем время одного цикла работы крана: для КК-32 t _ц = 4,1 мин., а для «Кондора» t _ц = 2,1 мин. Время на грузовые операции с одной транспортной единицей подвижного состава одним краном устанавливаем из выражения 2.2. Время на выгрузку одного вагона и одного автомобиля краном КК-32 мин., а краном «Кондор» . Время на грузовые операции одним краном с вагонами одного состава определяем по формуле 2.7. Для этого по формуле 2.6 определяем число вагонов в одной подаче ваг/подач. Из выражения 2.5 находим количество подач вагонов одного состава K _под = 13 подач. По заданию 3 (табл. 1) время на вспомогательные операции с одним составом вагонов час/состав, а на одну подачу (2.4) = 3,46 мин/подачу.

В итоге время на грузовые операции с железнодорожным составом при козловом кране

мин ≈ 7,2 час/состав

а при портальном кране

мин ≈ 3,8 час/состав

Для двух поездов (общее количество контейнеров на одно судно) соответственно

часа и часа.

Водный транспорт в пунктах перевалки контейнеров обслуживается портальным краном. Время на вспомогательные операции с судном (задание 3 табл. 1) , часа/судно.

Время на грузовые операции с одним судном при использовании портального крана равняется

мин ≈ 7,5 часа/судно

Автомобильный транспорт в пунктах перевалки обслуживается козловым и портальным кранами. Время на вспомогательные операции с одним автопоездом часа/автопоезд.

Время на грузовые операции с одним автопоездом соответственно составит: мин/состав ≈ 0,57 часа и мин/состав ≈ 0,63 часа.

Продолжительность работы грузового двора (2.8) составляет

1 смена х 18 часов/смену = 18 часов.

Для определения потребного количества кранов (K _кр) по формуле (2.9) необходимо проанализировать режимы работы всех причастных предприятий. Железнодорожный и водный транспорт работают круглосуточно (задание 1), порт – круглосуточно (задание 6). Грузовой фронт – в одну смену 18 часов (задание 2), автотранспорт в две смены по 8 часов (задание 7).

Продолжительность работы автотранспорта = 2 ∙ 8 = 16 часов.

Перевозку контейнеров выполняем по схеме; грузоотправитель – автотранспорт – железная дорога – водный транспорт – автотранспорт – грузополучатель.

При организации перегрузки контейнеров по «прямому» варианту в пункте перевалки с автомобильного на железнодорожный лимитирующим является автотранспорт, а с железнодорожного на водный - грузовой фронт. В этом случае потребуется сгущенный подвод среднесуточного количества подвижного состава к пунктам перевалки.

В итоге потребное количество кранов в пунктах перевалки (2.9) на (и с) железнодорожный транспорт составит КК-32 крана ≈ 1 кран, «Кондор» = крана ≈ 1 кран

Выводы. «Прямую» перегрузку крупнотоннажных контейнеров вид IАА (40 футов) с автомобильного на железнодорожный транспорт выполняем козловым краном марки КК-32, а с железнодорожного на водный и с водного на автомобильный – портальным краном «Кондор». Необходимое количество кранов по одному крану каждой марки.

Определение времени доставки среднесуточного объема груза клиентуры, интервалов отправления составов, времени оборота транспортной единицы и необходимого общего количества подвижного состава по каждому виду транспорта

Сроком доставки груза клиентуры в прямых смешанных интермодальных контейнерных перевозках по транспортному коридору называется время, в течение которого среднесуточный объем груза, принятый у отправителя, должен быть доставлен получателю.

Среднее время доставки () груза одним составом i -го вида можно определить из выражения

, час (3.1)

где	—	продолжительность грузовых операций в пунктах перегрузки (выгрузки, погрузки) с одним поездом (караваном барж, судном, автопоездом, автомашиной), час/состав (задание 2);
	Li —	расстояние перевозки, км;
	—	норма суточного пробега i -го подвижного состава, км/сутки;
	—	дополнительное время в пути следования на обслуживание i -го подвижного состава (шлюзование, ожидание, отдых, пересменка и т.д.), час/состав.

Общее время доставки каждой тонны (контейнера) груза от отправителя к получателю ориентировочно рассчитывается как

, час (3.2)

Интервалом отправления () называется промежуток времени между двумя последовательно отправляемыми составами.

При равномерном среднесуточном отправлении интервал рассчитывается как

, час /состав (3.3)

При сгущенном подвозе подвижного состава интервал устанавливается как

, час /состав (3.4)

где

Тi —

продолжительность работы за сутки i -го лимитирующего элемента (автомобильный, водный, железнодорожный транспорт или грузовой фронт), час/сутки.

Если T_i < 24 часа (см. задание), то при равномерном подводе подвижного состава требуется меньшее количество кранов, но часть контейнеров будет переваливаться через склад, а при сгущенном подводе – потребуется большее количество кранов, но все контейнера будут перегружены по «прямому» варианту.

Для выбора рационального интервала отправления () составов необходимо экономически сравнить расходы (S_i) по обоим вариантам по формуле:

(3.5)

где	, —	потребное количество кранов соответственно при равномерном (в формуле 2.9 вместо будет 24 часа) и при сгущенном (в формуле 2.9 вместо подставить Ti) подводе подвижного состава (с точностью до двух знаков после запятой), кранов;
	—	стоимость одного часа работы крана (табл. 6 задания 9), руб/час;
	, —	стоимость перегрузки одного контейнера соответственно по «прямому варианту или через склад в зависимости от видов транспорта (табл. 2 задания 5), руб/конт.;
	—	доля контейнеров, перегружаемых по «прямому» варианту.

При сгущенном подводе подвижного состава = 1, а при равномерном она определяется из выражения:

, (3.6)

Оборотом подвижного состава () называется время на выполнение всего цикла операций, включая движенческие, от момента начала одной погрузки груза до начала следующей погрузки в данную транспортную единицу.

где

—

время следования в порожнем состоянии i -го подвижного состава до пункта погрузки, сутки.

Если перевозка осуществляется приписанными кольцевыми маршрутами, то оборот можно определить как

сутки (3.8)

Необходимое общее количество подвижного состава по каждому виду транспорта (М_i) устанавливается по формуле

, ед.подв. состава (3.9)

Пример. Из задания 1. Контейнер вида IAA т/конт., = 193 конт./сутки, = 193 ваг./сутки, или поезда/сутки. Из задания 2. На грузовом фронте имеется два перегрузочных пути. Железнодорожный и водный транспорта работают круглосуточно. Продолжительность работы грузового фронта часов/сутки, а автотранспорта часов/сутки. Время на грузовые операции с одним поездом при использовании козлового крана часа/состав, при портальном кране часа/состав.

Время на грузовые операции с одним судном портальным краном составит часа/судно.

Продолжительность грузовых операция с одним автопоездом козловым краном мин/состав, а портальным мин/состав.

Перегрузку контейнеров с автомобильного на железнодорожный транспорт выполняем краном КК-32, а с железнодорожного на водный и с водного на автомобильный – краном «Кондор». Грузовые фронты обоих пунктов перевалки одинаковые (по два перегрузочных пути).

При равномерном подводе поездов к пунктам перевалки контейнеров ( 24 часа/сутки в формуле 2.9) потребуется КК-32 K _кр = 2∙7,3 / 24 = 0,61 крана, «Кондор» K _кр = 2∙3,9 / 24 = 0,33 крана.

При сгущенном подводе поездов потребуется соответственно K _кр = 0,91 крана и K _кр = 0,43 крана (задание 2).

Из задания 3. Расстояние перевозки водным транспортом L _в = 300 км, норма суточного пробега = 300 км/сутки, время на дополнительные операций с судном в пути следования = 4,0 часа/судно.

Для железной дороги соответственно L _ж = 1000 км, = 550 км/сутки, = 5,0 часов/поезд.

Автомобильный транспорт: км, км, км/сутки, час/автопоезд.

Среднее время доставки груза одним составом (3.1) по видам транспорта составит:

- водным

часа/судно;

- железнодорожным

часа/поезд;

- автомобильным:

- от грузоотправителя до пункта перевалки контейнеров (условно)

часа/автопоезд;

- от пункта перевалки до грузополучателя (условно)

часа/автопоезд.

Общее время доставки контейнера с грузом (3.2) составит

часов = 4,5 суток.

При равномерном подводе подвижного состава к пунктам перевалки интервал отправления (3.3) равен:

для водного транспорта		часа/судно;
для железнодорожного		часов/поезд;
для автомобильного		часа/автопоезд.

При сгущенном подводе интервал отправления (3.4) составит:

- водный транспорт лимитирует продолжительность работы грузового фронта

часа/судно;

- железную дорогу ограничивает автотранспорт

часов/поезд;

- автомобильный - число смен и их продолжительность

часа/автопоезд.

Из задания 5. Стоимость перегрузки одного контейнера по вариантам перегрузки

руб/конт.; руб/конт.;

руб/конт.; руб/конт.;

руб./конт.

Из задания 9. Стоимость одного часа работы крана КК-32 100 руб/час, «Кондор» =115 руб/час.

При равномерном подводе подвижного состава к пунктам перевалки доля перегрузки контейнеров по «прямому» варианту составит (3.6):

- с автомобильного на железнодорожный =0,67;

- с железнодорожного на водный и с водного на автомобильный .

При сгущенном подводе для перегрузки контейнеров по «прямому» варианту во всех перевалочных пунктах транспортного коридора = 1.

Для выбора рационального интервала отправления () подвижного состава Необходимо сравнить возможные расходы (S_i) по формуле 3.5.

При равномерном подводе подвижного состава к пунктам стыкования расходы на работу кранов и перегрузку контейнеров составят

При сгущенном подводе расходы равны

Экономически рациональны является в этом случае вариант сгущенного подвода составов по видам транспорта к пунктам перевалки с целью организации перегрузки контейнеров по «прямому» варианту, т.е. 18 часов/судно, 8 часов/поезд, 0,16 часа/автопоезд.

Перевозку грузов клиентуры выполняем кольцевыми маршрутами подвижного состава по видам транспорта. Оборот (3.8) при этом составит:

- для водного транспорта

часа/судно;

- для железной дороги

часа/поезд;

- для автотранспорта

часа/автопоезд.

Необходимое количество подвижного состава (М_i) по видам транспорта (3.9) равно:

- для водного

(судна);

- для железнодорожного

(поездов) или = 970 (вагонов);

- для автомобильного

(автопоезд).

или 51 тягачей и 102 прицепов.

4. Рациональная схема расстановки перегрузочных устройств (кранов) между водными транспортными единицами. Определение общего и среднего простоя судов в порту

При выполнении грузовых операций с транспортными единицами, особенно большой грузоподъемности и длины (например, судами) возможно их обслуживание одним или несколькими перегрузочными устройствами (кранами).

В реальных условиях краны могут использоваться для обслуживания каждым из них «своей» транспортной единицы (обслуживание «без взаимопомощи») или свободный кран направляется на помощь другим (обслуживание «со взаимопомощью»). В первом случае возникают дополнительный непроизводительный простой одних кранов и дополнительный простой подвижного состава в ожидании начала грузовых операций у других (соседних) занятых кранов.

Рациональная схема расстановки и перестановки кранов при обслуживании подвижного состава позволяют получить минимальный общий простой всех и средний простой одной транспортной единицы под грузовыми операциями и в ожидании их выполнения.

Общий простой всего подвижного состава за расчетное время (например, сутки) определяется из выражения:

составо-час (4.1)

где	—	суммарный простой всех транспортных единиц под грузовыми операциями за расчетное время, составо-часы;
	—	суммарный простой всех транспортных единиц в ожидании начала 1 грузовых операции за расчетное время, составо-часы.

Средний простой () одной транспортной единицы под грузовой операцией и в ожидании ее выполнения рассчитывается из выражения

, час/ед. п.с. (4.2)

Задача может решаться графическим, аналитическим методами или имитационным моделированием.

Графический метод трудоемок, но позволяет, особенно при детерминированных (постоянных) величинах, получить сравнительно точный результат.

Аналитический метод менее трудоемок, но не всегда дает достаточно точный результат.

Метод имитационного моделирования требует особого математического и программного обеспечения, но многовариантен и точен.

В учебных целях задача решается графическим способом.

Пример. Из задания 1. Контейнер вида IАА перевозится караваном барж (буксир и три несамоходные баржи). За сутки отправляется семь караванов. Из задания 2. На грузовом фронте два перегрузочных пути и три портальных крана «Кондор». Время на грузовые операции с одной баржей одним краном t _гр = 2,5 часа/баржу. Из задания 4. С одной баржей может работать одновременно три крана.

I. Обслуживание «без взаимопомощи». Каждый кран обслуживает одну «свою» баржу.

	t гр = 2,5 часа tож = 0 час
t гр = 2,5 часа tож = 0 час
t гр = 2,5 часа tож = 0 час
	Общий простой часа.
	Средний простой одной баржи час/баржа.

II. Обслуживание «со взаимопомощью».

Вариант «а». Три крана обслуживают каждую баржу по очереди.

	t гр = 0,83 часа tож = 0 час
t гр = 0,83 часа tож = 0,83 час
t гр = 0,83 часа tож = 1,66 час
	Общий простой час.
	Средний простой одной баржи час/баржа.

Вариант «б»

Два крана обслуживают первую, затем вторую баржу, а третий кран -третью баржу

	t гр = 1,25 часа tож = 0 час
t гр = 1,25 часа tож = 1,25 час
t гр = 2,5 часа tож = 0 час
	Общий простой час.
	Средний простой одной баржи час/баржа.

Вывод. Рациональная схема расстановки кранов - со взаимопомощью по варианту «а».

Экономическая оценка возможных вариантов перевалки контейнеров с железнодорожного на водный транспорт

Перевалка груза с одного вида транспорта на другой в пунктах их взаимодействия (в данном случае контейнеров в порту) зависит от числа перегрузочных путей (при одном пути имеют место перерывы в работе на подачу и уборку вагонов) и возможны следующие варианты грузовой работы:

а) при наличии подвижного состава обоих видов транспорта в необходимом количестве - перегрузка по «прямому» варианту – рис. 13;

б) при задержке подвижного состава на часов одного вида транспорта и использова­нии в течение этого времени подвижного состава другого вида транспорта как склад­ское хозяйство («склад на плаву» или «склад на колесах») и далее перевалка по «прямому» варианту – рис. 14;

в) при задержке подвижного состава одного вида транспорта и перегрузка из другого вида (частичная или полная) через склад – рис. 15.

Во всех случаях порт несет общие расходы () по суммарному простою подвижного состава под грузовыми операциями () и в ожидании их начала (), перевалке j -го груза () и работе перегрузочных устройств () которые можно определить по формуле

руб. (5.1)

Перегрузка контейнеров по «прямому» варианту имеет преимущество в том, что каждый контейнер переваливается только один раз (через склад- дважды). При частичной или полной перегрузке через склад появляются также дополнительные расходы на работу кранов.

При несогласованном подводе подвижного состава к пункту перевалки необходимо экономически сравнить возможные варианту перевалки контейнеров (рисунки 13-15) и выбрать из них рациональный.

Расходы порта по вариантам перегрузки определяются из выражения

руб. (5.2)

где	—	стоимость одного часа простоя одной единицы i -го вида подвижного состава, руб/час;
	mi —	числа единиц подвижного состава в одном i -м составе (поезде, караване и т. д.);
	и —	время соответственно ожидания начала грузовых и простоя i -го вида подвижного состава под грузовыми операциями, i -часы (вагонно-часы, судо-часы и т. д.);
	—	стоимость перегрузки одного контейнера по вариантам перевалки, руб/конт.;
	—	объем перегрузки по различным вариантам, конт.;
	—	стоимость одного часа работы крана, руб.;
	—	число кранов.

Пример. Из задания 1. Контейнер вида IАА. Перевозка осуществляется: железнодорожный транспорт – = 2 состава/сутки по 97 вагонов/составе (платформы, на которых по одному контейнеру); водный транспорт – суда проекта «Михаил Пришвин» = 1 судно/сутки по 193 конт./судно. Из задания 2. На грузовом фронте два перегрузочных пути по 129 м, один портальный кран марки «Кондор» с продолжительностью одного цикла работы t _ц = 2,1 мин. В одной подаче = 8 вагонов, число подач вагонов одного состава K _под= 13 подач. Время на выгрузку одного состава =3,9 час/состав, одного судна (два поезда) = 7,5 час/судно. Из задания 5. Судно задерживается (время ожидания) на = 2 часа. Стоимость перегрузки одного контейнера (табл. 2) по вариантам перевалки: вагон-судно 27 руб/конт., вагон-склад 31 руб/конт., склад-судно 26 руб/конт. Стоимость одного часа простоя (табл. 3) вагона = 7 руб/час, судна = 95руб/час. Из задания 9. Стоимость одного часа работы (или простоя) крана = 115 руб/час.

При использовании судна как «склад на плаву» и перегрузке всех контейнеров по «прямому» варианту (рис. 14) общие расходы порта составят

, руб. (5.3)

где

—

число контейнеров на вагонах состава ( = ).

(руб.)

При перевалке контейнеров частично через склад () и по «прямому» варианту (рис. 15) общие расходы порта рассчитываются как

(5.4)

где

—

доля контейнеров, перегруженных по «прямому варианту, определяемая из выражения

(5.5)

Вывод: экономически рациональный вариант частичной перегрузки контейнеров через склад.

6. Суточный план-график взаимодействия железнодорожного и водного транспорта в порту при согласовании расписаний движения поездов и судов

Смешанные железнодоржно-водные перевозки обуславливают перегрузку грузов в пунктах стыкования и взаимодействия этих видов транспорта в портах. Для снижения стоимости и себестоимости перевозок организация работы порта и станции примыкания базируется на едином технологическом процессе (ЕТП) в основу которого положен контактный график (КГ) подвода судов и поездов и их обработки в пункте перевалки при согласовании расписаний движения (рис. 16, а и 16, б).

ЕТП и КГ позволяют существенно сократить непроизводительные простои подвижного состава и технического оснащения порта в ожидании начала и по окончании грузовых операций, а перегрузки выполнять по «прямому» варианту из одного подвижного состава в другой.

Поскольку расходы на содержание судов, масса перевозимых ими грузов (а значит и общая стоимость грузов) значительно превышают аналогичные расходы по другим видам транспорта, в т.ч. железнодорожного, то приоритетным для обслуживания является водный транспорт.