Моделирование работы контейнерной площадки при перегрузке контейнеров с автомобильного на железнодорожный транспорт

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Минимальные суммарные расходы взаимодействующих видов транспорта в мультимодальных и интермодальных перевозках по транспортному коридору в пунктах стыкования (порт, грузовой двор, контейнерная площадка и т. д.) по простою подвижного состава и перегрузке грузов, в том числе в контейнерах достигаются при работе по «прямому» варианту (например «вагон - автомобиль»). Для этого необходимо согласование расписаний подвода подвижного состава к пункту стыкования и диспетчерское руководство его работой.

Режимы работы видов транспорта в течение суток, квартала и года различны. Кроме того, реальные размеры движения подвижного состава и объемы выполняемой работы пунктов стыкования в конкретные сутки (смену) могут отличаться от среднегодовых расчетных величин, приведенных в задании.

Моделирование работы контейнерной площадки (КП) производиться в конкретный день (таблица 9) при заданных расчетных усредненных величинах, построению графика работы КП (рисунок 14) на основе моделирования и определению экономических расходов КП по организации ее работы и взаимодействию железнодорожного и автомобильного транспорта с помощью аналитических расчетов и графика.

Моделирование работы КП

Железная дорога работает круглогодично, круглосуточно и сравнительно ритмично. Отличительной особенностью автомобильного транспорта является сменная работа и значительная неравномерность в течение недели, особенно в выходные и праздничные дни.

В продолжительности смены работы автотранспорта ( ) можно выделить два основных периода - начальный ( ) и последующий ( ) (рисунок 13).

В начальный период интенсивность поступления ( ) автомобилей на КП и временные интервалы ( ) между ними одни. В последующий период смены интенсивность ( ) и интервалы ( ) другие и могут существенно различаться. Это зависит от вида груза, расстояния перевозки и условий обслуживания.

Таблица 9 – Моделирование работы контейнерной площадки

№ п/п	R_э	J _а_, мин	Время прибытия а/м	R_э	Марка а/м	мин
1	2	3	4	5	6	7
1	0,22719	18	8.18	0,92549	МА3	38
2	0,10907	:	:	:	:	:
:	:	:	:	:	:	:
t^н
- -	- - - -	- - -	- - - - - -	- - - -	- - - - - - -	- - -
t_н 15	0,92101 0,26641	7	9.03	0,25417	VOLVO	38
16	0,98874 0,82127	2	9.05	0,76176	МА3	38
:	:	:	:	:	:	:
116	...	...	...	...	...	...

Рисунок 13 – График поэтапного поступления автомобилей на КП

Рисунок 14 – Фрагмент графика работы контейнерной площадки

Интенсивность поступления ( ) автомобилей на КП (число автомобилей, поступающих за определенный период, например, за час) определяется по формуле:

, авт./час (6.1)

где	N_a —	общее количество поездок автотранспорта за сутки (смену) (п. 1);
	—	доля поездок автотранспорта (от их общего количества) соответственно в начальный и последующий периоды работы;
	—	коэффициент снижения общего количества поездок автотранспорта в выходные дни (в будни = 1) (таблица 5 задания);
	—		продолжительность соответственно начального и последующего этапа, час.

Транспортные процессы, в т. ч. поступление автотранспорта, сравнительно адекватно описываются распределением случайных чисел по закону Эрланга, поэтому временные интервалы между поступающими на КП автомашинами в различные периоды смены моделируются как:

(6.2)

где	—	параметр Эрланга в распределении интервалов между прибывающими автомашинами, соответственно в начальный и последующий периоды (этапы);
	—	произведение нескольких случайных чисел от i = 1 до i = K_э;
	—	случайное число, распределенное по закону Эрланга в интервале от 0 до 1 (таблица 10).

При регулируемом подводе автомобилей к кранам проявляется диспетчерское мастерство по минимизации дополнительных простоев автотранспорта и кранов, по равномерной загрузке кранов и по организации перевалки грузов по «прямому» варианту.

Марка прибывшего автомобиля определяется также случайным числом из интервала 0-1 (таблица 10).

Порядок моделирования работы КП: рассчитывается интенсивность ( ) и интервалы ( ) поступления автомашин на КП соответственно в начальный и последующий периоды (этапы); заполняется таблица 9 и на основании ее данных строится график работы контейнерной площадки (рисунок 14).

Таблица 10 – Таблица случайных чисел R_э

0,22719

0,92549

0,10907

0,35994

0,63461

0,83659

0,24494

0,53825

0,97047

0,76069

0,17618

0,88357

0,52487

0,79816

0,746

0,50436

0,88823

0,19806

0,3396

0,30928

0,25267

0,35973

0,80231

0,60039

0,50253

0,63457

0,97444

0,13799

0,35853

0,3149

0,88594

0,69428

0,66934

0,27705

0,51262

0,63941

0,7766

0,66418

0,84755

0,29197

0,60482

0,33679

0,03078

0,08047

0,39891

0,34068

0,81957

0,02985

0,83113

0,36981

0,30753

0,19458

0,02849

0,30366

0,83892

0,80912

0,91335

0,41703

0,79401

0,97251

0,60551

0,24788

0,35764

0,57453

0,06341

0,10178

0,91896

0,70819

0,9644

0,98358

0,35612

0,09972

0,98891

0,92625

0,70599

0,95484

0,34858

0,13499

0,28966

0,88287

0,43713

0,18448

0,45922

0,55179

0,18442

0,31186

0,91047

0,37949

0,76542

0,79361

0,73998

0,97374

0,66685

0,06639

0,3459

0,17935

0,79544

0,15475

0,74765

0,11199

0,14971

0,68806

0,49122

0,16124

0,61905

0,22047

0,17229

0,46703

0,39727

0,16753

0,78976

0,48382

0,25242

0,97656

0,51686

0,15537

0,73857

0,35398

0,91783

0,92825

0,37868

0,82946

0,83732

0,6323

0,85306

0,56988

0,1557

0,98029

0,42208

0,0019

0,01666

0,48114

0,95183

0,02628

0,05355

0,97627

0,74554

0,91267

0,3124

0,34723

0,56638

0,70054

0,19427

0,24811

0,37164

0,71641

0,50515

0,88231

0,99539

0,75745

0,43973

0,07496

0,17405

0,08966

0,65989

0,68017

0,56975

0,9408

0,93689

0,98889

0,05141

0,07885

0,94399

0,41145

0,5021

0,92423

0,13303

0,09621

0,94153

0,25294

0,97905

0,05301

0,98496

0,20682

0,68082

0,68537

0,7022

0,78282

0,02396

0,10002

0,23458

0,57782

0,67537

0,38813

0,00377

0,93873

0,97813

0,10039

0,25457

0,28716

0,03954

0,14799

0,63187

0,46191

0,12805

0,50502

0,0881

0,19572

0,48024

0,58206

0,52251

0,06804

0,85959

0,20974

0,73104

0,15009

0,25486

0,09306

0,24721

0,04187

0,62361

0,59105

0,39338

0,59358

0,69193

0,15586

0,57695

0,89518

0,59788

0,04215

0,54954

0,90337

0,99346

0,60442

0,90933

0,58323

0,83183

0,90041

0,44236

0,90815

0,70773

0,03331

0,84228

0,01405

0,61494

0,72064

0,24713

0,39851

0,01431

0,60841

0,68702

0,08331

0,08923

0,83173

0,67081

0,87472

0,4798

0,08802

0,95495

0,78745

0,39599

0,33465

0,96705

0,41458

0,3467

0,55385

0,25484

0,71068

0,15155

0,55371

0,54958

0,34935

0,16858

0,16523

0,54262

0,6331

0,50348

0,53457

0,3944

0,80441

0,98124

0,08864

0,36485

0,78766

0,52802

0,56315

0,43523

0,06513

0,50899

0,86432

0,43099

0,88373

0,80091

0,35058

0,35755

0,47556

0,98602

0,71744

0,70442

0,92312

0,88667

0,44515

0,80435

0,1714

0,32588

0,98708

0,9301

0,9858

0,23656

0,85664

0,87009

0,95736

0,7693

0,7109

0,27143

0,95229

0,24799

0,02313

0,17436

0,20273

0,70581

0,40618

0,16631

0,54178

0,44737

0,02544

0,81368

0,08078

0,4674

0,52583

0,03723

0,25551

0,03816

0,97612

0,99833

Продолжение таблицы 10

0,06779

0,47619

0,12901

0,60179

0,2378

0,49943

0,30139

0,07932

0,29267

0,01934

0,19584

0,13356

0,35803

0,90284

0,97565

0,71559

0,30728

0,83499

0,65977

0,37442

0,72526

0,53123

0,99948

0,59762

0,19952

0,755

0,16143

0,79028

0,8179

0,57747

0,87972

0,54981

0,10079

0,1749

0,15215

0,59894

0,59543

0,13668

0,27197

0,51979

0,38403

0,23989

0,38549

0,82968

0,533

0,29757

0,26942

0,08736

0,15184

0,7365

0,5113

0,5916

0,89866

0,0603

0,88929

0,8765

0,08162

0,90596

0,70312

0,84462

0,07653

0,80962

0,96692

0,0703

0,6247

0,84094

0,70059

0,86833

0,23533

0,31749

0,2393

0,04763

0,89322

0,67576

0,38627

0,92101

0,17194

0,06003

0,99847

0,12781

0,38729

0,88072

0,92589

0,61828

0,36504

0,26641

0,99088

0,65294

0,37138

0,75881

0,12627

0,19461

0,69536

0,64419

0,82106

0,0492

0,91233

0,46959

0,14735

0,15153

0,28306

0,76351

0,28109

0,86078

0,45534

0,25417

0,9757

0,91045

0,09929

0,7514

0,23926

0,90282

0,99088

0,93605

0,03547

0,98874

0,96989

0,84371

0,87624

0,7409

0,71983

0,62424

0,6213

0,4447

0,74725

0,82127

0,82

0,84618

0,58572

0,56716

0,79862

0,49862

0,50702

0,31938

0,18336

0,26311

0,59516

0,98602

0,47197

0,31139

0,27631

0,64619

0,01504

0,77617

0,30219

0,76176

0,03499

0,17999

0,84361

0,63898

0,97861

0,6362

0,23931

0,87903

0,91566

Пример расчёта. Контейнеры IBB перевозятся железнодорожным транспортом (поездами, = 4 поезда/сутки) и автопоездами в составе тягач и два прицепа, на каждом из которых по одному контейнеру. Общее среднесуточное количество поездок автотранспорта = 116 автопоездов сутки (п. 1).

Продолжительность смены работы автотранспорта = 8 часов/смену, а число смен за сутки - две. Рассматриваем рабочий день (по заданию).

Для эффективной работы мультимодального (интермодального) транспортного коридора необходимо применить рациональное руководство перегрузочными процессами и взаимодействием видов транспорта, т.е. осуществить максимально возможную перегрузку контейнеров по «прямому» варианту автомобиль-вагон в течение 16 часов (2 * 8 = 16 ч.).

Число кранов на контейнерной площадке K_кр = 2 крана (п. 2).

В первые часы работы (начальный этап - один час) выполняется 5% общего количества поездок. Параметр Эрланга в начальный этап = 1, а в последующий этап (остальные 15 часов) = 2.

Распределение поездок по маркам автомобилей (например, VOLVO и МАЗ) составляют: VOLVO – 26%, МАЗ – 74% (таблица 4 задания).

Стоимость перегрузки одного контейнера по вариантам работы заданы в таблице 2 задания. Стоимость одного часа простоя подвижного состава – таблица 3 задания, а расходная ставка одного часа работы (простоя) крана – таблица 6 задания.

Порядок заполнения таблицы 9. Из таблицы 10 берется первое (одно, т.к. моделируется начальный этап с = 1) случайное число для определения времени прибытия на КП первой автомашины. По формуле 6.1 находится интенсивность ( ) и подставляется в формулу 6.2 для нахождения интервала = 18 мин. Первый автомобиль прибыл на КП в 8 часов 18 минут (таблица 9).

Второе случайное число укажет марку автомобиля. На долю автомашин марки VOLVO приходится 26% общего количества поездок, т.е. интервал от 0,000... до 0,25999... . В данном случае прибыл МАЗ (таблица 9).

Автотранспорт обслуживается при мультимодальных и интермодальных перевозках на железнодорожных станциях и в портах различными кранами (п. 2).

Время обслуживания одного автопоезда берется из 2-й практической работы

Имеем постоянно ввиду, что пока моделируется начальный этап (первые часы работы автотранспорта). При наступлении последующего этапа по заданию изменился параметр Эрланга ( = 2). При этом для определения интенсивности поступления автомобилей на КП ( ) используется в формуле 6.1 произведение следующих двух последовательно расположенных случайных числе (R_э). [Примечание – порядок выбора случайных чисел из таблицы 9 (последовательно, по графам, по строкам) задается преподавателем].

Порядок построения графика работы контейнерной площадки (рисунок 14).

Готовится сетка графика на время работы автотранспорта за сутки с выделением в строке «Подача и уборка вагонов» числа перегрузочных путей. Из п. 2 известно число вагонов в одной подаче ( = 8 ваг./подачу), а также количество подач вагонов одного состава на КП. Время прибытия автомобилей по маркам из таблицы 9 (4-й столбец). При построении графика необходимо учитывать времена прибытия поездов в соответствии с определенным в третьей практической работе интервалом подвода железнодорожного состава.

В графе работа кранов учитывается только время на перегрузку контейнеров ( ), вспомогательные операции с автопоездом выполняются до и после перегрузки контейнера в процентном соотношении 50 на 50 %.

Для построения графика работы контейнерной площадки необходимы результаты моделирования (графы 4, 6, 7 таблицы 9).

7 Сравнение вариантов смягчения неравномерности работы автотранспорта по дням недели

Железнодорожный транспорт отличается от других видов транспорта сравнительной постоянностью работы в течении суток и по дням недели, имея при этом сезонные колебания. На автомобильном транспорте возможна неравномерностью функционирования по дням недели.

В связи со снижением объемов перевозки грузов автотранспортом в праздничные и выходные дни, чтобы компенсировать (Δ_нв), в рабочие дни недели недовыполненный в выходные дни объемы работы, автотранспорт должен иметь несколько большую нагрузку (объем работы), чем железнодорожный транспорт (рисунок 15). Для этого необходимо, чтобы недовыполненный объем (Δ_нв) работы за предыдущую неделю (выходные и праздничные дни) автотранспорт выполнил до окончания своей работы в пятницу текущей недели, в противном случае со временем произойдет переполнение («затаривание») грузом пункта стыкования.

Для смягчения неравномерности работы автотранспорта по дням недели, особенно в выходные и праздничные дни, т.е. для освоения дополнительного объема работы (Δ_нв) железнодорожные станции должны иметь или дополнительную складскую площадку на КП для выгрузки и хранения Δ_нв груза, или дополнительное путевое развитие для отстоя вагонов с Δ_нв грузом (вагоны как «склад на колесах»).

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс Пн Вт Ср

автотранспорт ж.д. транспорт

Vработы

Δ_нв

t, дни недели

Рисунок 15 – График работы железнодорожного и автомобильного транспорта по дням недели

Примечание: Δ_нв – недовыполненный автотранспортом объем работы за субботу и воскресенье.

В обоих случаях освоения Δ_нв будут иметь место дополнительные расходы (S) на строительство и содержание устройств, а в последнем еще и расходы по простою подвижного состава (вагонов).

Приведенные годовые расходы на строительство и содержание дополнительной складской площади ( ) под объем работы Δ_нв можно определить по формуле:

, руб./год (7.1)

где	—	коэффициент дополнительной складской площади на проходы персонала, проезды автомашин, пожарную безопасность и т.д. (может быть принят Cg = 1,9/1,95);
	С_к —	площадь пола под один контейнер, м²/конт.: 3-х тонный С_к = 2,120·1,325 = 2,809 (м²); 5-ти тонный С_к = 2,100·2,650 = 5,865 (м²); 20-ти тонный С_к = 6,058·2,438 = 14,769 (м²); 25-ти тонный С_к = 9,125·2,438 = 22,247 (м²); 40-футовый (30-ти тонный) С_к = 12,192·2,438 = 29,724 (м²).
	d_скл —	число ярусов складирования контейнеров (α_скл = 1-2);
	—	число контейнеров в одном вагоне, конт./ваг.;
	—	среднесуточное прибытие вагонов с контейнерами на станцию, ваг./сутки (п. 1);
, —		среднесуточное количество контейнеров (размерность – в вагонах), вывезенное автотранспортом, соответственно в субботу и воскресенье, определяемое как:
, ваг. (7.2)
где	—	общее количество поездок автотранспорта за сутки (п. 1), поездок;
, —		количество контейнеров соответственно на автомашине (автопоезде) и в вагоне, конт./п.с.;
—		процент снижения поездок автотранспорта в выходные дни (таблица 5 задания);
K_скл, Э_скл —		капитальные затраты на строительство (руб.) и годовые эксплуатационные расходы на содержание (руб./год) одного кв. метра складской площади (таблица 5 задания);
	Е_н —	нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (Е_н = 0,1÷0,12).

Дополнительный объем работы станции (Δ_нв) из-за неравномерности функционирования автотранспорта по дням недели равен:

, ваг. (7.3)

Приведенные годовые расходы на строительство и содержание дополнительного путевого развития станции ( ) под простой вагонов с объемом работы (вагоны как «склад на колесах») определяются из выражения:

(7.4)

где	—	средняя длина принятого к перевозке вагона (п. 1), м;
K_п, Э_п —		капитальные затраты на строительство (руб.) и годовые эксплуатационные расходы на содержание (руб./год) одного погонного метра пути (таблица 5 задания).

Годовые расходы станции по дополнительному простою вагонов «как склад на колеса» ( ) из-за неравномерности работы автотранспорта по дням недели могут быть определены как:

, руб./год (7.5)

где	52 —	количество недель в году, нед./год;
	—	стоимость одного часа простоя вагона, руб./ваг.-час (таблица 3 задания);
	В_н —	недельные дополнительные вагоно-часы простоя вагонов с объемом груза из-за аритмии работы автотранспорта, определенные по формуле:

(7.6)

где

—

продолжительность работы автотранспорта за сутки (час/сутки), определяемая как:

, (7.7)

где	—	продолжительность смены работы автотранспорта, час/смена (таблица 4 задания);
	—	число смен за сутки, смен сутки (по заданию);
	1,5 и 0,5 —	средний простой вагонов до понедельника, прибывших соответственно в субботу и воскресенье, сутки;
—		средний простой вагонов, прибывших в предыдущие субботу и воскресенье, контейнеры из которых должны быть вывезены автотранспортом в течение следующей рабочей недели до окончания его работы в пятницу, час;
	4 —	понедельник, вторник, среда, четверг;
	8 —	пятница с 0 часов до начала работы автотранспорта.

Экономическая оценка и выбор рационального варианта смягчения неравномерности работы автотранспорта по дням недели устанавливаются путем сравнения расходов из выражения:

, (7.8)

Пример расчёта . Контейнеры IBB перевозят железнодорожными вагонами = 231 ваг./сутки и автопоездами (тягач и два прицепа) = 116 авт./сутки. В вагоне – один контейнер, в автопоезде – два контейнера ( = 2 конт./п.с.; = 1 конт./п.с.) (п. 1). Из рисунка 4 длина платформы по осям автосцепок = 14,62 м.

Из задания таблица 5 снижение поездок автотранспорта в выходные дни по сравнению с буднями составляет = 10%, = 15%. Контейнер 25-ти тонный с С_к = 22,247 м²/конт. и = 1.

Принимаем Cg = 1,9 и Е_н = 0,12. Капитальные затраты и эксплуатационные составляют К_скл = 430 тыс. руб./м², K_п = 490 тыс. руб./пог.м, Э_скл = 43 тыс. руб./год, Э_п = 49 тыс. руб./год. Из задания имеем продолжительность работы автотранспорта за сутки = 8·2 = 16 часов/сутки и автотранспорт начинает работать в 8 часов утра. Из таблицы 3 задания стоимость одного часа простоя подвижного состава равна l_в-ч = 43 руб./ваг.-час, l_а-ч =25 руб./авто-час.

По формуле 7.2 определяем объем работы автотранспорта в выходные дни (имеем в виду, что на автопоезде два контейнера):

ваг.,

ваг.

Из выражения 7.3 находим дополнительный объем работы станции из-за неравномерности функционирования автотранспорта по дням недели:

= 2·231 – 209 – 197 = 56 ваг.

По формуле 7.1 устанавливаем приведенные годовые расходы на строительство и содержание дополнительной складской площади:

тыс.руб./год

Из выражения 7.6 находим недельный дополнительный простой вагонов как «склад на колесах»:

Находим годовые расходы станции по дополнительному простою вагонов (формула 7.5):

руб./год=10196,16 тыс. руб./год

По формуле 7.4 определяем приведенные годовые расходы на строительство и содержание дополнительного путевого развития станции:

тыс.руб./год

Проводим сравнение вариантов (формула 7.8) для выбора рационального:

223925,84 (10196,16 + 88258,02)

223925,84 > 98454,18

Вывод – рациональным является строительство дополнительного путевого развития для смягчения неравномерности работы автотранспорта по дням недели.

Дата: 2019-07-24, просмотров: 623.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒