Обоснование этапности развития тыловых контейнерных терминалов панова, юлия николаевна

Автореферат диссертации по теме "Обоснование этапности развития тыловых контейнерных терминалов"

На правах рукописи

Панова Юлия Николаевна

Обоснование этапности развития тыловых контейнерных терминалов

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2012

Работа выполнена на кафедре «Логистика и коммерческая работа» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения».

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Коровяковский Евгений Константинович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

начальник кафедры Портов и грузовых терминалов ФБОУ ВПО «Государственная морская академия им. адмирала С. О. Макарова» Кириченко Александр Викторович;

кандидат технических наук, доцент кафедры «Управление эксплуатационной работой», ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» Никифорова Гузель Ислямовна.

Ведущая организация - ФБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный университет водных коммуникаций».

Защита состоится «24» декабря 2012 г. в Й ч. ^ 0 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.02 на базе Петербургского государственного университета путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Ученый секретарь

диссертационного совета

к.т.н., доцент

Горбачев Алексей Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Необходимость развития транспортной инфраструктуры Российской Федерации обусловлена ростом международного товарооборота страны в связи с завершившейся ее интеграцией в мировую экономику.

Дефицит свободных складских площадей, характерный для крупнейших морских контейнерных терминалов России, создает предпосылки к снижению поступлений в бюджет страны из-за частичного переключения экономически выгодных контейнерных грузов в морские порты соседних стран Балтии и Черноморского региона.

На основе обобщения зарубежного опыта установлено, что успешное решение задачи усиления конкурентных позиций российских морских портов может быть достигнуто посредством развития тыловых терминалов, позволяющих предоставлять клиенту услуги в том же объеме, что и в морском порту.

Формирование тыловой транспортной инфраструктуры способствует увеличению пропускной способности морских портов, так как при ее наличии появляется возможность быстрого вывоза нерастаможенных грузов из порта в тыловые терминалы для выполнения таможенных операций; услуг по погрузке/разгрузке контейнеров, комплектации, упаковке грузов, формированию укрупненных грузовых мест и т. д. В условиях устойчивого роста контейнерных потоков и ограниченных возможностей развития существующих портов, вариант строительства тылового терминала может быть единственно приемлемым, хотя априорно одним из наиболее затратных.

В сложившейся ситуации, характеризуемой стремлением к достижению максимального экономического эффекта и желанием при этом обеспечить устойчивую работу транспортного комплекса России, актуальной задачей является обоснование поэтапного развития тыловых контейнерных терминалов. Важность решения данной задачи определяется, с одной стороны, большими капиталовложениями, связанными с сооружением нового терминала, и эксплуатационными потерями при недостаточной или избыточной его вместимости, с другой стороны.

Степень разработанности проблемы.

Фундаментальные вопросы развития грузовых терминалов и их технических характеристик рассмотрены такими учеными, как

A. А. Абрамов, А. С. Балалаев, А. Т. Дерибас, В. В. Дыбская, Л. А. Коган, Ю. Т. Козлов, Л. А. Красикова, А. Л. Кузнецов, В. Н. Кустов,

B. С. Лукинский, О. Б. Маликов, Ф. А. Пладис, В. В. Повороженко, А. М. Поспелов, В. И. Сергеев, Т. Г. Сергеева, М. Д. Ситник, А. А. Смехов,

A. JI. Степанов, M. Н. Тертеров, В. А. Шкурин, и другими учеными и специалистами. Аспекты развития тыловых терминалов в Европе, Азии, Северной Америке, Южной Африке, Австралии нашли отражение в трудах иностранных ученых: А. Бересфорда (A. Beresford), Д. Воксениуса (J. Woxenius), Г. Гуджара (G. Gujar), К. Кабаллини (С. Caballini), M. Матсии (M. Matthee), К. Мачэриса (С. Macharis), А. Нж (A.Ng), Т. Ноттебума (T. Notteboom), С.Петгита (S.Pettit), Д.-П.Родриге (J.-P. Rodrigue), В. Poco (V. Roso), Б. Слэка (В. Slack).

Целью диссертационного исследования является разработка метода обоснования рациональной этапности развития тыловых контейнерных терминалов при устойчивом росте объемов их работы.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие основные задачи:

Предложено вероятностное описание работы технологических участков контейнерных терминалов методом дискретно-событийного имитационного моделирования в программной среде AnyLogic;

Предмет исследования - методы и модели поэтапного развития грузоперерабатывающих структур транспортной сети.

Исследование выполняется в границах пунктов взаимодействия морского и железнодорожного видов транспорта (тыловые контейнерные терминалы).

Научная новизна выполненного исследования заключается в следующем:

1. Разработаны имитационные дискретно-событийные модели контрольно-пропускного пункта и грузового железнодорожного фронта контейнерного терминала для автоматизированного анализа их параметров при изменении внешних воздействий.

Апробация результатов диссертационного исследования.

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на десяти международных и пяти всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в Латвии (г. Рига), Польше (г. Катовице), России (г. Владивосток, г. Санкт-Петербург, г. Хабаровск), Финляндии (г. Котка, г. Коувола, г. Лапеенранта, г. Турку). Основные положения работы также доложены, обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры «Логистика и коммерческая работа» ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» в 2011-2012 гг.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи, определены методы исследования.

В первой главе раскрыто понятие тылового контейнерного терминала и его значение для рыночной экономики, в которой все более актуальной становится проблема повышения конкурентоспособности страны в сфере транспортных услуг, связанных с перемещением растущих материальных потоков. В показателе транспортной и коммуникационной инфраструктуры, учитываемом в индексе конкурентоспособности России на мировом рынке, одним из «узких мест» является уровень развития портовой инфраструктуры, по состоянию которой страна находится на 97 месте в списке, состоящем из 142 стран.

Проведенный анализ российского рынка контейнерных перевозок позволил выявить крупнейшие морские контейнерные терминалы и порты России, ограниченная пропускная способность которых в условиях растущих объемов работы является причиной упущенных доходов российских компаний. Зарубежный опыт показывает, что при отсутствии возможности развития портовой инфраструктуры, создание тыловых терминалов является целесообразным. В США ещё семь лет назад действовало более 570 тыловых терминалов, в Европе - более 200, из которых только в Швеции насчитывалось свыше 13 тыловых контейнерных терминалов, обслуживающих морской порт Гетеборг. А в Китае, где находятся самые производительные порты мира, в начале 2012 г. их количество превысило 50. На российском рынке также распространяется тенденция создания тыловых контейнерных терминалов, свыше десяти из которых уже взаимодействуют с лидирующим по переработке контейнеров морским портом «Большой порт Санкт-Петербург».

Учитывая специфику внешнеторговых грузопотоков России, в которых доля российских экспортных грузов составляет 75%, а уровень их контейнеризации не превышает 6%, развитие тыловых терминалов с использованием современного оборудования создаст предпосылки для повышения доли высокодоходных контейнерных грузов в российском экспорте и, следовательно, увеличения поступлений в бюджет страны. Указанные обстоятельства определили направление дальнейших исследований.

Во второй главе выполнена классификация факторов, обусловливающих необходимость строительства тыловых контейнерных терминалов. С точки зрения обозначенной задачи (удовлетворение растущих потребностей клиентов и повышения качества их обслуживания), основными

факторами определены технические, за которыми, по степени значимости, следуют экономические, технологические и экологические (рис. 1).

Рисунок 1 - Факторы, обусловливающие необходимость строительства тыловых контейнерных терминалов

При анализе технических факторов сравнивались методы повышения пропускной способности морского порта (расширение контейнерной площадки, строительство тылового терминала, увеличение высоты штабеля контейнеров). С учетом ГОСТа 20260 - 80, коэффициента запаса устойчивости и СНиПа 2.01.07- 85 разработана методика для расчёта максимально допустимого количества ярусов груженых и порожних контейнеров в штабеле.

Для определения экономической эффективности сокращения выбросов от грузовых автомобилей, загрязняющих атмосферу, в случае использования ускоренных маршрутных контейнерных поездов между тыловым контейнерным терминалом и морским портом, предложен обобщенный алгоритм расчёта экологических издержек.

В третьей главе диссертационной работы рассмотрены задачи, связанные с учетом внутренних ограничивающих факторов контейнерного терминала при его поэтапном развитии. Для установления зависимостей колебаний размеров движения и вероятностной природы каналов обслуживания потребовалось применение дискретно-событийного

имитационного моделирования с использованием теории вероятностей и математической статистики.

Недостаточная эффективность работы технологических участков (грузовых железнодорожных фронтов (ГФ), контрольно-пропускных пунктов (КПП)) существенно влияет на перерабатывающую способность контейнерного терминала.

Пропускная способность КПП терминала определяется из рекомендуемого выражения:

где время технологических перерывов в работе КПП, п - количество полос движения для автомобилей; (оба- время обслуживания с учетом ожидания, к,- коэффициент неравномерности прибытия автомобилей на терминал.

Детальная оценка параметров КПП, ГФ в условиях, возникающих при поэтапном развитии контейнерного терминала, производилась в программной среде ArtyLogic. С разработанными дискретно-событийными моделями, имитирующими процесс работы данных технологических участков, проведены многократные компьютерные эксперименты, в которых варьировалась интенсивность поступления автомобилей/вагонов (заявок) в систему массового обслуживания и время их обслуживания. Указанные характеристики задавались в виде математического описания закономерностей с учетом их стохастического характера (распределением Пуассона, экспоненциальным и др. законами распределения), позволяя определить наиболее сложные условия работы технологических участков.

Четвертая глава диссертационной работы посвящена разработке общего метода обоснования этапности развития тыловых контейнерных терминалов. Для выбора рациональной этапности развития терминала в условиях растущих объемов работы использован метод динамического программирования, предложенный в конце 1950-х гг. Р. Бэллманом и нашедший широкое применение в транспортной отрасли в научных трудах В. М. Акулиничева, В. А. Ардашина, Е. В. Архангельского, А. В. Быкадорова, И. Д. Булавченко, А. В. Горинова, П. С. Грунтова,В. Г. Дзюбы,

Ю. И. Ефименко, И. Т. Козлова, А. Н. Корешкова, Д. Н. Куклева, А. В. Минеева, Ю. П. Наяшкова, В. Я. Негрея, Л. А. Олейниковой,

Н. В. Правдина, Е. И. Сычева, Н. А. Тужилкиной, Н. В. Туляковой, И. В. Турбина, Е. А. Сотникова, Ар. В. Сугоровского и др.

Под рациональным вариантом этапности развития терминалов

следует понимать такую последовательность мероприятий по изменению их технического состояния и такие сроки реализации этих мероприятий, которые в совокупности с принятой технологией работы за расчётный период Т обеспечивают минимум суммарных приведенных расходов, которые отражают критерий целевой эффективности".

Э = X Кос + £ С а ->111111 , (2)

г = 0 " 1 ¿ = 0 " "

где К,С - соответственно капитальные вложения и эксплуатационные расходы на шаге а(- коэффициент дисконтирования затрат.

При постоянной норме дисконта коэффициент дисконтирования имеет

где Е- норма дисконта.

С целью учета неопределенности условий реализации проекта, норма дисконта может быть скорректирована на величину поправки на риск р:

Е = (Е+Р) (4)

Для решения задачи выбора рациональной этапности развития проектируемый терминал рассматривается как физическая система 51, а изменение или сохранение состояния терминала в момент времени I является управлением {//(/), в результате которого терминал переходит в другое состояние О*]) или остается без изменений (1=]). Каждому состоянию терминала и году эксплуатации < соответствует величина годовых эксплуатационных расходов С,п являющаяся частью критерия эффективности. Для перехода терминала из одного состояния в Sj (/*/) необходимы определённые капитальные вложения Ки, составляющие вторую часть критерия эффективности.

Для нового контейнерного терминала значения критерия эффективности при выборе условно-оптимальных переходов на первом шаге определяются следующим образом:

Э™т=тЦэ12(С712)=/:1+Сца1+^1^2а1;

эифЪ=кг+сиа\\

Э°"т =штЬ, п{и")=Кх +сц«, 1,и 1

Э1,и(£/2>=А:2+Сив1+Л:2-.Яв1; ЭиК>К»+С\,па\

Эппт г-\опт г~\оптп г-\опт

п, ^1,2 , . ■ , - минимальные значения приведенных

расходов в конце первого шага расчётов, соответствующие вариантам

технического состояния Б ¡2, ■ > ..........Л"/, К2, .., ..... -

капиталовложения, необходимые для развития терминала на момент начала расчётного периода по вариантам Б г, ..., Б„; п - количество вариантов технического состояния терминала

Для поиска критерия эффективности и условно-оптимальных переходов используется алгоритм «киевский веник» - один из эффективных алгоритмов для решения задач, описываемых рекуррентными соотношениями. Блок-схема алгоритма, которая отражает реализацию данной процедуры, представлена на рисунке 2. В рамках данного алгоритма для расчета капиталовложений предложен обобщённый базисно-индексный метод.

Рисунок 2 - Блок-схема алгоритма выбора рациональной этапности развития терминала

В пятой главе проводится практическая проверка разработанного метода обоснования выбора рациональной этапности развития тылового контейнерного терминала. При этом приняты следующие исходные данные: количество вариантов технического состояния (п) - шесть (табл. 1); расчётный период (Г) - 20 лет; норма дисконта {Е) - 0,08; матрица капитальных вложений, рассчитанная на основе предлагаемого обобщённого базисно-индексного метода (табл. 2), матрица эксплуатационных расходов (табл. 3).

Таблица 1 - Варианты технического состояния контейнерного терминала

Номер вариан та Реализуемые мероприятия (в дополнение к предыдущим вариантам)

1 Контейнерная площадка №1, КПП терминала, трансформаторная подстанция, ограждение терминала, электроснабжение, бытовые помещения для механизаторов и грузчиков, дорожная насыпь для подъездной автомобильной дорога, подъемно-транспортное оборудование, водоснабжение, канализация, тепловой узел, связь.

2 Площадка для досмотра контейнеров, крытый склад, площадка для разворота и стоянки автомобилей, подъемно-транспортное оборудование, подъездная автомобильная дорога, служебно-технические здания.

3 Контейнерная площадка №2, ограждение терминала, площадки для ремонта контейнеров и разворота автомобилей, подъемно-транспортное оборудование.

4 Контейнерная площадка №3, подъездной, выставочный и погрузочно-выгрузочный железнодорожные пути, железнодорожные переезды, подъемно-транспортное оборудование.

5 Контейнерная площадка №4, железнодорожные переезды, погрузочно-выгрузочные железнодорожные пути, подъемно-транспортное оборудование.

6 Погрузочно-выгрузочный железнодорожный путь, подъемно-транспортное оборудование, дорога для кольцевого движения автомобилей.

Нумерация всех вариантов выполнена по принципу возрастающей перерабатывающей способности терминала. Каждый последующий вариант является логическим продолжением предыдущего и включает мероприятия, реализуемые во всех предшествующих вариантах.

Для рассматриваемого примера переход от каждого варианта технического состояния возможен ко всем другим вариантам с большим порядковым номером. Это нашло отражение в табл. 2, где все элементы матрицы, лежащие выше диагонали, заполнены предварительно подсчитанными значениями капитальных вложений, необходимых для соответствующих переходов.

Исходный вариант технического состояния Капиталовложения, необходимые для перехода к вариантам, млн руб.

1 0 354 592 780 955 1017

2 0 0 359 548 722 784

3 0 0 0 310 485 546

4 0 0 0 1! 296 358

5 0 0 0 0 11118111 183

При определении эксплуатационных расходов учитывались пропорциональные объему работы затраты, различающиеся по годам расчётного периода и вариантам технического состояния: по пробегу, простою транспортных средств, переработке контейнеров на терминале, маневровой работе, содержанию постоянных устройств (табл. 3).

Таблица 3 - Матрица эксплуатационных расходов

Год эксплуатации Годовые эксплуатационные расходы по вариантам технического состояния терминала, млн. руб.

1 57 117 148 169 198 200

2 115 129 162 185 216 218

3 177 165 177 202 236 237

4 255 177 193 220 257 258

5 359 190 211 241 282 281

6 449 204 233 266 311 309

7 538 220 256 292 342 338

8 654 236 283 323 377 370

18 3805 2381 1908 1438 1241 989

19 4608 2815 2326 1827 1388 1093

20 5231 3222 2713 2181 1700 1197

Результаты расчётов позволяют построить как полный граф переходов развития, фрагмент которого приведен на рис. 3, так и график рациональной этапности развития терминала (А-Х) (рис. 4). Дуги, соответствующие условно-оптимальным переходам, отмечены крестиками, а значения критерия эффективности отражены в узлах переходов.

Рисунок 3 - Фрагмент графа переходов для первых четырех лет эксплуатации

Согласно найденной траектории развития терминала (рис. 3,4), наилучшим вариантом его технического состояния в начале расчётного периода является второй (табл. 1). Этот вариант целесообразно сохранять до конца 9-го года эксплуатации, после чего в 10-ом году необходимо перейти к четвертому варианту технического оснащения. Затем следует наращивать мощность терминала в соответствии с выбранной целесообразной траекторией (А-Х) и разработанными вариантами технического состояния.

Рисунок 4 - График рациональной этапности развития терминала (Е=0,08)

При таком развитии терминала с годовой перерабатывающей способностью 884 тыс. контейнеров в двадцатифутовом эквиваленте суммарные минимальные приведенные затраты за весь двадцатилетний период составят приблизительно 2,6 млрд руб. Следует отметить, что всякое отклонение от сроков ввода очередных этапов приведет к увеличению общей суммы приведенных расходов.

При обосновании этапности развития тыловых контейнерных терминалов необходимо учитывать уровень инфляции, факторы риска и неопределенности, связанные с неточностью прогноза объемов перевозочной работы. Поэтому в ставку дисконта (Е=0,16; 0,24) включен минимально гарантированный уровень доходности, уровень инфляции и риска проекта. На основе метода «поправка на риск» и построенных графиков этапности развития контейнерного терминала установлена зависимость изменения сроков ввода мероприятий, предусмотренных проектом, от нормы дисконта (рис. 5).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Годы поэтапного строительства и экспт> втацки

Рисунок 5 - Графики этапности развития контейнерного терминала при различной норме дисконта (Е=0,1б; 0,24) 13

Применение ставки дисконта с учетом инфляции и риска приводит к увеличению числа этапов развития и отдалению сроков ввода очередных мероприятий (рис. 5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование позволяет сделать следующие основные выводы:

1. С вступлением России в ВТО следует ожидать устойчивого роста экспортно-импортных грузопотоков, поэтому строительство тыловых контейнерных терминалов, особенно вблизи крупных портовых городов, является одним из эффективных путей решения проблемы дефицита перерабатывающей способности морских портов.

2. Анализ факторов, обусловливающих необходимость строительства тыловых терминалов, показывает, что они могут быть разделены на технические, экономические, технологические и экологические. Наиболее значимые из них, с точки зрения удовлетворения спроса на переработку растущего грузопотока, являются технические факторы.

3. Для обеспечения заданной перерабатывающей способности контейнерных терминалов необходимо организовать эффективную работу контрольно-пропускных пунктов и грузовых железнодорожных фронтов, для чего могут быть рекомендованы предложенные в диссертации имитационные модели, описывающие режимы их работы и позволяющие с помощью управляющих воздействий определить наиболее устойчивые параметры этих технологических участков.

4. Для обоснования поэтапного развития контейнерных терминалов в условиях растущих объемов работы целесообразно использовать метод динамического программирования, который нашел широкое применение в транспортной сфере для решения аналогичных задач.

5. Для подготовки массива исходных капиталовложений и матрицы капитальных вложений в его строительство рекомендуется использовать обобщённый базисно-индексный метод, который является наиболее точным при расчёте стоимости, определяемой сметами на строительство и включающей в себя прямые затраты, накладные расходы и сметную прибыль.

6. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенного метода поэтапного развития терминала при норме дисконта Е=0,08 в рассмотренном примере при годовой перерабатывающей способности 884 тыс. контейнеров в двадцатифутовом эквиваленте составил 870 млн руб. или 25% от суммы, необходимой для введения всех комплексов и устройств за один этап.

7. Всякое отклонение от найденных согласно рациональной траектории развития сроков ввода очередных этапов строительства приводит к увеличению общей суммы приведенных расходов.

8. При решении задачи обоснования этапности развития тыловых контейнерных терминалов необходимо учитывать факторы риска, связанные с неточностью прогноза перспективных объемов перевозочной работы. С этой целью к норме дисконта следует добавлять величину поправки на риск. Введение поправки на риск приводит, как правило, к увеличению числа этапов развития и отдалению сроков ввода очередных мероприятий.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Панова Ю.Н., Коровяковский Е.К., Титова Т.С. Экологические аспекты внедрения тыловых терминалов // Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения. - Вып. 3(28). - 2011. - С. 15-23.

2. Панова Ю.Н., Коровяковский Е.К., Грошев Г. М. К вопросу об этапности развития терминалов при растущих объемах контейнеропотоков // Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения. - Вып. 4(29). - 2011. - С. 7-15.

3. Панова Ю.Н., Коровяковский, Е.К. Факторы строительства тыловых контейнерных терминалов// Вестник ТОГУ. - №1(24). -2012. - С.103-112.

4. Панова Ю.Н., Коровяковский Е.К. Способы повышения пропускной способности морских контейнерных портов// Вестник РГУПС- №2(46). -2012.-С. 139-144.

5. Панова Ю.Н. Экономическая оценка эффективности поэтапного развития тыловых контейнерных терминалов// Инженерный вестник Дона. -№4.-2012.

В прочих научных изданиях:

6. Коровяковкий Е.К., Панова Ю.Н. Прогнозирование потребной пропускной способности тыловых контейнерных терминалов // Интегрированная логистика - №. 5. - 2011- С. 11-12.

7. Панова Ю.Н., Коровяковский Е.К. Определение площади зоны хранения морского контейнерного терминала//Системный анализ и логистика, вып.7. - СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. - 2011. - С. 18-22.

8. Панова Ю.Н., Коровяковский Е.К. Моделирование работы морского контейнерного терминала// Имитационное моделирование. Теория и

практика: труды пятой Всеросс. науч.-практ. конф. по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности СПб. - т.2 -2011. -С.205-210.

В международных изданиях:

9. Панова Ю.Н., Потенциал организации перевозок из Евразии через Транссибирскую магистраль // Международный журнал судоходства и транспортной логистики: Индерсаинс интерпрайз. - Вып. 3, № 2. - 2011. -С.227-244.

10. Коровяковский Е.К., Панова Ю.Н. Динамика развития тыловых контейнерных терминалов в России // Интермодальные стратегии для интеграции портов с внутриматериковыми районами: Исследования в области транспортной экономики: Элсевиер. -2011. - С.25-34.

В прочих зарубежных изданиях:

11. Панова Ю.Н. Развитие сотрудничества с ЕС через интегрированные железнодорожные системы между Финляндией и Россией // Развитие логистики на основе построения моделей сети поставщиков: сб. науч. тр., Лаппеенранта: Технологический ун-т г. Лаппеенранта. - Вып. 215. - 2009. -С.43-50.

12. Панова Ю.Н. Влияние использования ускоренных маршрутных контейнерных поездов на окружающую среду // Транспортная логистика и пограничные энерго-эффективные цепи поставок: сб. науч. тр., Лаппеенранта: Технологический ун-т г. Лаппеенранта. - Вып. 221. - 2010. - С. 63-76.

Подписано к печати 22.11.2012 г. Формат 60x84 1/16. Бумага для множ. апп. Уел

Заказ № 1131.

Тираж 100 экз._____

Типография ПГУПС, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр.,9

Введение.

1 Анализ развития контейнерных терминалов в условиях интеграции мировой экономики.

1.1 Характеристика состояния контейнерных перевозок в России и за рубежом.

1.2 Тенденции развития контейнерной инфраструктуры.

1.3 Анализ теории развития контейнерных терминалов.

1.4 Формирование функционального перечня тыловых контейнерных терминалов морских портов России.

1.5 Выводы по главе 1.

2 Классификация факторов, обусловливающих необходимость строительства тыловых контейнерных терминалов (на примере г. Санкт-Петербурга).

2.1 Технические факторы.

2.2 Экономические факторы.

2.3 Технологические факторы.

2.4 Экологические факторы.

2.5 Выводы по главе 2.

3 Учет вероятностной работы контейнерного терминала при его поэтапном строительстве.

3.1 Имитационное моделирование технологических участков контейнерного терминала.!.

3.2 Формализация и алгоритмизация задач для моделирования.

3.3 Установление зависимостей колебаний размеров движения и вероятностной природы каналов обслуживания.

3.4 Анализ!ограничивающих параметров контейнерного терминала.

3.5 Выводы по главе 3.

4 Метод обоснования поэтапного развития контейнерных терминалов в условиях растущих объемов работы.

4.1 Понятие рациональной этапности развития тыловых контейнерных терминалов.

4.2 Метод Динамического программирования в выборе целесообразной этапности развития терминала.

4.3 Алгоритм определения рациональной этапности развития тылового контейнерного терминала.

4.4 Подготовка исходных данных для решения задачи поэтапного развития терминала,

4.5 Выводы по главе 4.

5 Технико-экономическая оценка поэтапного развития тылового контейнерного терминала.

5.1 Разработка схемы тылового терминала и вариантов его технического состояния

5.2 Формирование матрицы капитальных вложений и эксплуатационных затрат по вариантам технического состояния терминала.

5.3 Выбор рациональной этапности развития.

5.4 Вероятностная оценка поэтапного развития тылового контейнерного терминала,

5.5 Выводь1 по главе 5.

Введение 2012 год, диссертация по транспорту, Панова, Юлия Николаевна

Актуальность темы исследования

С вступлением России в ВТО, модернизацией и инновационным развитием экономики страны задачи, связанные с наращиванием мощности инфраструктурных отраслей, приобрели особую значимость.

Дефицит свободных складских площадей, характерный для крупнейших морских контейнерных терминалов России, создает предпосылки к снижению поступлений в бюджет страны. Прежде всего, доходов от переработки I экономически выгодных контейнерных грузов из-за их частичного I переключения в морские порты соседних стран Балтии и Черноморского I региона. |

На с|снове обобщения зарубежного опыта установлено, что успешное решение задачи усиления конкурентных позиций российских морских портов может быть достигнуто посредством развития тыловых терминалов, позволяющих предоставлять клиенту услуги в том же объеме, что и в морском порту.

Формирование тыловой транспортной инфраструктуры способствует I I увеличению пропускной способности морских портов, так как при ее наличии I появляется возможность быстрого вывоза нерастаможенных грузов из порта в I тыловые терминалы для выполнения таможенных операций, услуг по погрузке/разгрузке контейнеров, комплектации, упаковке грузов, формированию укрупненных грузовых мест и т. д. В условиях устойчивого I

I ~ роста контейнерных потоков и ограниченных возможностей развития существующих портов, вариант строительства тылового терминала может быть единственно приемлемым, хотя априорно одним из наиболее затратных. I

В сложившейся ситуации, характеризуемой стремлением к достижению максимального экономического эффекта и желанием при этом обеспечить устойчивую работу транспортного комплекса России, актуальной задачей является обоснование поэтапного развития тыловых контейнерных терминалов. Важность решения данной задачи определяется, с одной стороны, большими капиталовложениями, связанными с сооружением нового терминала, с другой стороны, - эксплуатационными потерями при недостаточной или избыточной его вместимости.

Степень разработанности проблемы

Фундаментальные вопросы развития грузовых терминалов и их технических характеристик рассмотрены такими учеными, как А. А. Абрамов, А. С. Балалаев, А. Т. Дерибас, В. В. Дыбская, J1. А. Коган, Ю. Т. Козлов, JI. А. Красикова, A. JI. Кузнецов, В. Н. Кустов, В. С. Лукинский, О. Б. Маликов,

Ф. А. Пладис, В. В. Повороженко, В. И. Сергеев, Т. Г. Сергеева, М. Д. Ситник, !

А. А. Смехов, A. J1. Степанов, M. Н. Тертеров, В. А. Шкурин, и другими учеными и специалистами. Аспекты развития тыловых терминалов в Европе, Азии, Северной Америке, Южной Африке, Австралии нашли отражение в трудах иностранных ученых: А. Бересфорда (A. Beresford), Д. Воксениуса

J. Woxeniiis), Г. Гуджара (G. Gujar), К. Кабаллини (С. Caballini), M. Матсии

M. Mattheè), К. Мачэриса (С. Macharis), А. Нж (A. Ng), Т. Ноттебума

T. Nottebojom), С. Петтита (S. Pettit), Д.-П. Родриге (J.-P. Rodrigue), В. Poco i

V. Roso), Б. Слэка (В. Slack).

Анализ отечественного и зарубежного опыта развития грузовых терминалов показал, что российскими учеными теоретические и практические аспекты строительства тыловых контейнерных терминалов до настоящего времени изучены явно недостаточно, что свидетельствует о необходимости дальнейших исследований.

Цель|ю диссертационной работы является разработка метода обоснования рациональной этапности развития тыловых контейнерных I терминалов при устойчивом росте объемов их работы.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены i следующие основные задачи:

Обобщены теоретические исследования в области развития контейнерных терминалов;

Проанализированы основные факторы, определяющие необходимость и целесообразность строительства тыловых контейнерных терминалов;

Предложено вероятностное описание работы технологических участков контейнерных терминалов методом дискретно-событийного имитационного моделирования в программной среде АпуЬо§ю;

Разработан общий метод обоснования поэтапного развития терминалов;

Проведена практическая проверка предлагаемого метода выбора рациональной этапности развития контейнерных терминалов с учетом стохастической природы транспортных потоков.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались методы теории графов, имитационного дискретно-событийного моделирования, теории вероятностей и математической статистики, динамического программирования.

Объектом исследования являются грузоперерабатывающие структуры на сети взаимодействующих морского и железнодорожного видов транспорта.

Предмет исследования - методы и модели поэтапного развития грузоперер^абатывающих структур транспортной сети.

Исследование выполняется в границах пунктов взаимодействия морского и железнодорожного видов транспорта (тыловые контейнерные терминалы,).

Научная новизна выполненного исследования заключается в следующей:

1. Разработаны имитационные дискретно-событийные модели контрольно-пропускного пункта и грузового железнодорожного фронта контейнерного терминала для автоматизированного анализа их параметров при изменении внешних воздействии.

2. Предложен метод обоснования этапности развития тылового контейнерного терминала на основе динамического программирования.

3. Выполнена вероятностная оценка вариантов этапности развития, основанная на введении поправки на риск к норме дисконта.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в возможности использования предлагаемого метода проектными и научными организациями.

Апробация результатов диссертационной работы.

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на десяти международных и пяти всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в Латвии (г. Рига), Польше (г. Катовице), России (г. Владивосток, г. Санкт-Петербург, г. Хабаровск), Финляндии (г. Котка, г. Коувола, доложены, г. Лаппеенранта, г. Турку). Основные положения работы также обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры «Логистика и коммерческая работа» ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» в 2011-2012 гг.

Предложения диссертационной работы использованы в виде рекомендаций отделом развития ОАО «Петролеспорт» при разработке проектов строительства тыловых контейнерных терминалов и выполнении их технико-экономического обоснования, что подтверждено актом о внедрении результатов.

ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 156 наименований, трех приложений, изложена на 148 страницах и содержит 25 таблиц и 22 рисунка.

Заключение диссертация на тему "Обоснование этапности развития тыловых контейнерных терминалов"

6 Общие выводы

Выполненное исследование позволяет заключить следующее.

1. В условиях завершившейся интеграции России в мировую экономику и продолжающейся модернизации страны по инновационному пути, строительство тыловых терминалов является целесообразным, особенно при их создании вблизи крупных портовых городов с целью решения проблемы дефицита перерабатывающей способности морских портов.

2. Анализ отечественного и зарубежного опыта развития грузовых терминалов показал, что российскими учеными теоретические и практические j аспекты строительства тыловых контейнерных терминалов до настоящего времени изучены явно недостаточно.

3. Анализ факторов, обусловливающих необходимость строительства тыловых ¡терминалов, показывает, что они могут быть разделены на технические, экономические, технологические и экологические. Наиболее i значимые ¡из них, с точки зрения удовлетворения спроса на переработку растущего грузопотока, являются технические факторы. Вместе с тем на основе разложения технических факторов по принципу повышения эффективности работы морского порта установлено, что строительство тылового терминала I способствует наибольшему увеличению перерабатывающей способности порта, в то время расширение складской зоны за счет сноса нефункционирующих производственных объектов или увеличение высоты штабеля контейнеров обеспечивает наименьший рост его производительности. 1

4. Для морских портов, развитие которых осложнено из-за их I расположения в пределах жилои застроики, вариант создания тылового I терминала, может быть единственно приемлемым, хотя априорно одним из наиболее затратных.

5. Для обеспечения заданной перерабатывающей способности контейнерных терминалов необходимо организовать эффективную работу -118контрольно-пропускных пунктов и грузовых железнодорожных фронтов, для чего могут быть рекомендованы предложенные в диссертации имитационные модели, описывающие режимы их работы и позволяющие с помощью управляющих воздействий определить наиболее устойчивые параметры этих технологических участков.

6. Для обоснования поэтапного развития тыловых контейнерных терминалов в условиях растущих объемов работы предложен метод динамического программирования, который нашел широкое применение в транспортной сфере для решения аналогичных задач.

7. Подготовка исходных данных для решения задачи выбора рациональной этапности развития тылового терминала представляет особую значимость и включает в себя: прогнозирование объемов работы терминала в течение расчётного периода; определение мощности грузовых устройств; разработку вариантов технического состояния и схемы проектируемого объекта, матрицы капитальных вложений и эксплуатационных расходов по вариантам технического состояния и годам расчетного периода. Для вычисления исходных капиталовложений в развитие терминала рекомендуется обобщенный базисно-индексный метод, который является наиболее точным при расчете стоимости, определяемой сметами и включающей в себя прямые затраты, накладные расходы и сметную прибыль.

8. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенного метода поэтапного развития терминала при норме дисконта Е=0,08 в рассмотренном примере при годовой перерабатывающей способности 884 тыс.1 контейнеров в двадцатифутовом эквиваленте составил

870 млн руб. или 25% от суммы, необходимой для введения всех комплексов и 1 устройств за один этап. Следует отметить, что всякое отклонение от найденных согласно рациональной траектории развития сроков ввода очередных этапов строительства приводит к увеличению общей суммы приведенных расходов.

9. При решении задачи обоснования этапности развития тыловых

119контейнерных терминалов необходимо учитывать факторы риска, связанные с неточностью прогноза перспективных объемов перевозочной работы. С этой целью к норме дисконта следует добавлять величину поправки на риск. Введение поправки на риск приводит, как правило, к увеличению числа этапов развития и отдалению сроков ввода очередных мероприятии.

Библиография Панова, Юлия Николаевна, диссертация по теме Управление процессами перевозок

1. ГОСТ 20260-80. Контейнеры универсальные. Правила приемки, методы испытаний, Государственный комитет по стандартам, Москва. 1990 г. -22 с.

2. Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузо-разгрузочные работы, М.:Транспорт, - 1977. - 156 с.

3. Индексы изменения сметной стоимости/ЛДенообразование и сметное нормирование в строительстве: справочно-нормативная литература. 2010, № 300, Москва, СЛ.

4. Концепция создания терминально-логистических центров на территории Российской Федерации//ОАО «РЖД». Москва, 2011. - 79 с.

7. Методические указания по определению величины сметной прибыли в строительстве. (МДС 81-25.2001). Постановление Госстроя РФ от 28 февраля2001 г. N 115.-2001, 12 с.1

8. Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте/УАвтомобильный транспорт. 2008. - №8. - С. 69.

9. Правила применения сборов за дополнительные операции, связанные с перевозкой грузов на федеральном железнодорожном транспорте (Тарифное руководство N 3)/ Федеральная энергетическая комиссия РФ Постановление N 35/15 от 19.06.2002.- 16 с.

10. Правила применения ставок платы за пользование вагонами и контейнерами федерального железнодорожного транспорта (тарифное руководство N 2)1 Федеральная энергетическая комиссия Российской Федерации от 19 июня 2002 г. N 35/1. 22 с.

11. Программа действий по развитию железнодорожных контейнерных перевозок с использованием Транссибирской магистрали на период до 2015 г./ЮАО «РЖД». Москва,2009. - 51 с.

12. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия, Москва, 2005. 42 с.

13. Стратегия развития морской портовой инфраструктуры до 2030 г./Федеральное государственное унитарное предприятие «РОСМОРПОРТ» -08.09.2011 г, 218 с.

14. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. Москва, 2003. -544 с.

15. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 г.//утв-на распоряжением Правительства РФ от 22 ноября 2008 г. № 1734-р -Москва, 2о|о8. 177 с.18. в|се грузы России/ ЗАО «Морцентр-ТЭК»// Морские порты. 2006, №87(5(57). .-С. 54-71.

16. В|се грузы России/ ЗАО «Морцентр-ТЭК»// Морские порты. 2006. - № 1(65).-С. |106- 132.

17. Все грузы России/ ЗАО «Морцентр-ТЭК»// Морские порты. 2008, № 104(6(70)) .-С. 54-71.

18. Все грузы России/ ЗАО «Морцентр-ТЭК»// Морские порты. - 2010. - №3(84).-fc. 54-71.

19. Bjce грузы России/ ЗАО «Морцентр-ТЭК»// Морские порты. 2010. - № 1(82).-С. 55 - 77.23. в|се грузы России/ ЗАО «Морцентр-ТЭК»// Морские порты. 2012, № 1(102). -G.85 - 95.

20. Акулиничев В.М., Сычев. Е.И. Выбор оптимальной этапности развития односторонних сортировочных станций: методическое указание к дипломному проектированию/ М.: МИИТ, 1983. - 32 с.

21. Алексеев Б.Е., Вьюненко Л.Ф., Кудрявцев В.А., Романов А.П. Статистические модели и методы в управлении процессами перевозок: Учебное пособие. СПб: ПГУПС, 1995.- 68 с.

22. Аникин Б. А. Логистика. 3-е изд. -М.: Инфа-М, 2005. 368 с.

23. Архангельский Е.В. Выбор этапного развития станций//Повышение эффективности использования технических средств на железнодорожных станциях: Тр. ВНИИЖТ. М.: Транспорт, I986.-C3-18.

24. Архангельский Е.В. Этапное развитие сортировочных станций и планирование потребных для этого капитальных вложений: методические указания, 4 Москва, 1989. 44 с.

25. Балалаев A.C., Р.Г. Леонтьев Методология формирования транспортных логистических цепей, Хабаровск: Издательство ДВГУПС, 2009, 201 с. j

26. Беллман Р. Динамическое программирование; пер. с англ. М.: Изд-во иностранная литература, 1960. - 400 с.

27. Булавченко И.Д. Исследование схем и этапности развития участковых и районных сортировочных станшй. Автореф. дис. канд. техн. наук. -Новосибирск: НИИЖТ, 1972. 20 с.I

28. Быкадоров A.B. К расчету оптимальных сроков развития железнодорожного объекта// Вопросы проектирования и организации работы железнодорожных станций: Тр. НИИЖТа. Новосибирск, 1969. -Вып.93. С. 1828. "

29. Варваренко В.А. В погоне за временем // Логинфо. 2008. - № 3. -с.8-16. !

30. В|ентцель Е.С. Теория вероятностей: Учебник для вузов.- 9-е изд., М.: Издательский дом «Академия», 2003. 576 с.

31. Волкова E.B. Интервью. Посещение тылового терминала ООО «Логистический Парк Янино». 06.10. 2012 г. N

32. Воронцов Ю.В. Проблемы формирования эффективных организационных структур управления сервисными компаниями (На примере организации морских автомобильных терминалов). Автореф. . канд. экон. наук.- СПб: СПб гос.ун-т. 2009 - 25 с.

33. Гаврилов А.Н. Точность производства в машиностроении и приборостроении. М., Машиностроение, 1973. 567 с.

34. Гапанович В.А., Трошев Г.М. и др. Системы автоматизации и информационные технологии управления перевозками на железных дорогах: учебник для вузов ж.-д. тр-та. Маршрут, 2006. - 554 с.

35. Грачева М.В., Бабаскин С.Я., Волков И.М. и др. Риск-анализ инвестиционного проекта: Учебник для вузов / под ред. М.В. Грачевой. -М. :Юнити Дана, 2001. 351 с.

36. Грунтов П.С, Чижонок В.Д, Комозлов Г.В. Оптимальная этапность развития сортировочных станций (теория и примеры расчета): Учебное пособие. Гомель: БелИИЖТ, 1982. - 66с.

37. Грунтов П.С. Оптимальная этапность развития сортировочных станций/ Железнодорожный транспорт. -1972. №10. -С.11-16.

38. Грунтов П.С. Прогнозирование оптимальной этапности развития сортировочных станций на перспективный период// Оптимизация технологических процессов на сортировочных станциях и узлах: Тр. БелИИЖТа. Гомель, 1976.-Вып.152.-СЗ-23.

39. Дегтерев Г.Н. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на автомобильном транспорте: Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1980. - 164 с.железнодо ж.-д. тр-та,

40. Дерибас А. Т., Повороженко В. В., Смехов А. А. Организация грузовой и коммерческой работы на железнодорожном транспорте. Учебник для вузов.

41. ДзюбаВ.Г. К определению условий перехода от односторонней к двусторонней сортировочной станции// Вопросы эксплуатации и экономики железных ^орог: Тр. МИИТа. 1976. Вып. 523. - С.9-13.

42. Дзюба В.Г. Разработка и обоснование показателей и нормативов для проектирования сортировочных станций на перспективу. Автореф. дис. . канд.техн.наук. -М.:МИИТ, 1989. 24 с.

43. Дыбская В.В. Логистика складирования для практиков. М:Альфа-Пресс. 2005 г. - 208 с.

44. Е|сипова Е.В. Экономическая оценка риска неокупаемости инвестиций в строительство грузообразующих железнодорожных линий: дисс. канд. техн. наук. Санкт-Петербург. 2011. - 137 с.

45. Ефименко Ю.И. Выбор оптимальной этапности развития эожных станций и узлов / Учебное пособие. Ленинград ин-т инж.1989.-50 с.

46. Ефименко Ю.И. Обоснование этапности развития железнодорожных станций и узлов: дисс. доктора.техн. наук. СПб., 1992.I

47. Журавлев И.П., Маликов О.Б. Транспортно-грузовые системы: Учебник для вузов ж.-д. тр-та. М.: Маршрут, 2006 г. - 368 с.

48. Зуб И.В. Оптимизирующие информационные технологии АСУ контейнерным терминалом: Автореф. . канд. техн. наук.- СПб, 2009 г.

49. Ивахненко A.M. Моделирование технической оснащенности транспортного терминала с целью повышения его пропускной способности: Автореф. . |. канд. техн. наук. М: Моск. автомоб.-дор. ин-т. - 2003 - 20 с.

50. Карелина И.В., Карелин К.К., Медведев С.С., Соколов П.И. /Интервью! Посещение морского контейнерного терминала «Петролеспорт» и тылового терминала ООО «Логистический Парк Янино». 26-27.07, 22.12. 2011 г.

51. Коган Л.А., Козлов Ю.Т, Ситник М.Д. и др. Контейнерная транспортная система.; 2-е издание, перераб. и доп. -М.: 1991. -254 с.

52. Козлов A.M., Таль К.К. Методические указания по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций. -Москва, 1988.-468 с.

53. Коровяковский Е.К., Коровяковская Ю.В. Международная логистика, учебное по"собие СПб: ПГУПС, 2011. - 49 с.

54. Красикова JI.A. Исследование вопросов технического оснащения и размещений на сети железных дорого пунктов для работы с курпнотоннажными контейнерами: Автореф. канд. техн. наук. Москва, 1981 г., 17 с.

55. Красикова J1.A., Телегина В.А., Тонконогова H.H. Технология грузовой работы на станциях и примыкающих подъездных путях: методическое пособие дл|я выполнения курсового проекта. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. -62 с.

56. Кузнецов A.JL, Методология технологического проектированияIконтейнерных центров грузораспределения: Автореф. доктора, техн. наук. -Санкт-Петеребург, 2011 г., 42 с.

57. Куклев Д.Н. Обоснование целесообразности сооружения обходов железнодорожных узлов: Автореф. канд. техн. наук. Санкт-Петербург.1502.2007.1-47 с.I

58. Кустов В.Н., М.Н. Тертеров, И.И. Романова. Автоматизация учетно-расчетных операций по завозу, вывозу контейнеров на станциях узла: Отчет о научно-исследовательской работе. Д.: ЛИИЖТ, 1982 г.

59. Кустов В.Н., М.Н. Тертеров, И.И. Романова. Совершенствование технологии работы контейнерных пунктов и грузовых станций Ленинградского узла: Отчет о научно-исследовательской работе. JL: ЛИИЖТ, 1988 г.

60. Лукинский B.C. Модели и методы теории логистики. 2-е издание

61. Санкт-Петербург, 2008, 448 с.i

62. Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.: Машиностроение. Ленингр.отд-ние, 1981. - 240 с.

63. Маликов О.Б. Проектирование перевалочных складов штучных грузов на транспорте: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию: СПб, 2009 г., 28 с.

64. Маликов О.Б. Склады и грузовые терминалы: Справочник.-2005.560 с.

65. Минеев А.В. К вопросу определения сфер эффективного применения односторонних и двусторонних сортировочных станций// Вопросы проектирования и технология транспортных узлов: Тр. МИИТа. -1980. Вып. 674.-С. 1^4-157.

66. Минеев А.В. Сферы применения односторонних и двусторонних сортировочных станций. Автореферат дис. .канд.техн.наук. -М.: МИИТ, 1983.24 с. |

67. Мурашова Е. П. Технология грузовой работы станции Автово с разработкой вопросов внедрения тылового терминала: дипломный проект, ПГУПС, Санкт-Петербург, 2011. 80 с.I

68. Наяшков Ю.Л. К вопросу выбора рациональной очередности развития сортировочных станций/Сб. науч.тр.МИИТа.Вып.391. -М:1971 г.

69. Наяшков Ю.П. Особенности технико-экономических расчетов при многоочерёдном развитии сортировочных станций// Вопросы технологии проектирования и расчёта технических средств железнодорожных и промышленных узлов. Тр. МИИТа.-М, 1973. -Вып. 447. -С.90-101.

70. Негрей В.Я., Негрей Н.П. Вероятносто-статистический принцип расчета транспортных систем (на примере сортировочной станции)// Проблемы перспективного развития железнодорожных станций и узлов. Межвуз. сб. науч.статей. Гомель.БелИИЖТ, 1984. - С. 15-23.I

71. Негрей В.Я., Негрей Н.П. Принятие решений при развитии железнодорожных станций и узлов// Проблемы перспективного развития железнодорожных станций и узлов: Межвуз.сб.науч.тр. Гомель, БелИИЖТ, 1992.-С. 17р27.

72. Нерман А.А. Логистические методы и технологии организации иIпланирования работы контейнерного терминала. Автореф. . канд. экон. наук.

73. СПб: Гос. йнж.-экон. ун-т. -2009 19 с.I

74. Никитин В.Д., Наяшков Ю.П. Вопросы многоочеродного развития однопутных станций на основе технико-экономических расчетов. // Технонология работы и расчеты технических средств железнодорожных и промышленных узлов: Тр. МИИТа.-М, 1974. -Вып. 461. -С.59-94.

75. Никифорова Г.И. Взаимодействие железнодорожного и морского транспорта при передаче контейнеропотока на основе принципов логистики: автореферат на соискание кандидата технических наук СПб: ПГУПС, 2005 г,16 с. \I

76. Поспелов A.M. Оптимизация технико-технологических параметров системы контейнерных перевозок на железной дороге: Автореф. . канд. техн. наук. Екатеринбург, 2009, 18 с.

77. Олейникова JI.A. Сферы применения односторонних и двусторонних сортировочных станций при росте и спаде объемов переработки вагонов: Автореф. канд. техн. наук. Санкт-Петербург. 15.02.2002. - 47 с.

78. Осьминин JI.А. Расчет плана формирования вагонов с контейнерами в международном сообщении: Дисс. .канд. техн. наук. СПб, 2009. - 169 с.

79. Цравдин Н.В., Банек Т.Н., Негрей В.Я. Проектирование железнодорожных станций и узлов. 4.1. 2-е изд., перераб. и доп. Минск: Высшая школа, 1984. - 288с.

80. Сергеев В.И. Роль логистики в развитии транспортного комплекса России//Терминал. 2000. - № 2(22). - С.29-31.

81. Смехов A.A. Автоматизированные склады. 3-е издан. Перераб. и дополн.М.:; Машиностроение, 1979, 288 с.

82. Смехов A.A., Автоматизированное управление транспортно-складскими процессами: Учебное пособие для вузов. М.: Транспорт, 1985. -239 с. |

83. Сртников Е.А. Выбор вариантов усиления технического оснащения сортировочных станций//Железнодорожный транспорт, № 3, 1973.

84. Ситников Е.А. Интенсификация работы сортировочных станций. М.: Транспорт! 1979. -240 с.

85. Скотников Е.А. Развитие сортировочных станций при увеличении провозной ¡способности// Железнодорожный транспорт. 1975. №10. -С.28-32.

86. С-тепанов A.JI. Оборудование контейнерных терминалов: учебно-производственное пособие, СПб: Госуд. Морская академия им. Адмирала С.О. Макарова, 2008 г. - 103 с.

87. Сугоровский A.B. Обоснование этапности развития пассажирскихIтехнических станций: Автореф. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2010. -19 с.

88. Тиверовский В.И. Железнодорожный транспорт для связей портов с внутренней частью страны// Alterfrem de Freunder. Schuhholz Frank. DVZ: Dtsch.Logist. Ztg.2011. № 56, npmi.Transp.Logist.,C.17.

89. Тулякова H. В. Выбор этапности изменения технического состоянияIстанций в условиях рыночной экономики: Автореф. канд. техн. наук. Санкт-Петербург,! 2002. - 47 с.

90. Филина В.Н. Транспортные логистические услуги В России в условиях интеграции в мировой рынок// Проблемы прогнозирования. 2009г., №3,- С 45|-47.

91. Нервотенко Е.Э., Михеева JI.A. Технико-экономическое обоснование принятых решений при строительстве и переустройстве раздельных пунктов: учебное подобие. Хабаровск: Из-во ДВГУПС, 2009. - 107 с.

92. Шатилов С.В. Проблемы и перспективы развития внешнеторговых контейнерных перевозок// Железнодорожный транспорт. 2009. -№ 4. - С. 5557. |

93. Шкурин В.А., Пладис Ф.А., Сурмаев Г.Э. Системы контейнерных перевозок j- М.:ЦНИИТЭИММ, 1969, 26 с.

94. Caballini C. and E. Gattorna. The expansion of the port of Genoa: the Rivalta Scrivia dry portIII Transport and Communications Bulletin for Asia and the Pacific. 2009- № 78. - pp. 57-73.

95. Chang Z., Notteboom T. Location analysis of dry ports using fuzzy c-means (FCM) clustering. A case study of the port of Dalian, Antwerp, Belgium, 2122 May 2012, 26 p.

96. Cronje E., Matthee M., and Krugell W. Trade and transport costs: the role of dry ports in South Africa/ Transport and Communications. Bulletin for Asia and the Pacific. 2009- № 78. pp. 102-112.

97. Degrassi, S. The seaport network Hamburg: Thesis for the degree of doctoriof philosophy. University of Hamburg, 2001 , Germany, 2001. - 387 p.

98. Garnwa P., Beresford A., and Pettit S. Dry ports: a comparative study of the United

99. Kingdom and Nigeria. Transport and Communications Bulletinfor Asia and the Pacific. 2009- № 78. - pp. 40-57.

100. Harrison R., et al. Design and Operation of Inland Ports as Nodes of the Trans-Texas Corridor, The University of Texas at Austin, USA, 2006, 116 p.

101. Hilmola, O-P. Rail Baltica influence area: State of operating environment. Research report 236, Lappeenranta University of Technology, Finland, 2010, 131 p.

102. Hilmola O-P, Tapaninen U., Terk, and Savolainen V-V. Container transit in Finland and Estonia current status, future demand, and implications on infrastructure investments in transportation chain/ - University of Turku, Finland, 2007, 112 pj.

103. Jaafar H.S. Overview on Transport and Trade Facilitattion in Malasia/ Presentation at Turku School of Economics, Finland, 2012, 44 p.

104. Jahangirian M. et.al.Simulation in manufacturing and business: A review. European Journal of Operational Research. 2010, V.203, pp. 1-13.

105. Laisi M., Henttu V. and Hilmola O-P. Enhancing Accessibility of Rail Baltica Influence Area: Standpoints of Public Sector. / Research report 237,1.ppeenranta University of Technology, Finland. 2011, 120 p.i

106. Macharis C., et al. Decision support system for intermodal transport policy "DSSITP" Final Report. Brussels: Belgian Science Policy 2009 66 p.

107. Notteboom T. and Rodrigue J-P. Inland terminals within North American and European supply chains. Transport and Communications. Bulletin for Asia and the Pacific. 2009 - № 78. - pp. 1^0.

108. Roso V. The dry port concept: Thesis for the degree of doctor of philosophy Chalmers University of Technology, Goteborg, Sweden,2009. 79 p.

109. Roso V., Woxenius J., Olandersson G. Organization of Swedish dry ports. Chalmers University of technology, Goteborg, Sweden, 2006, 47 p.

110. Rutten B.C.M. The design of a terminal network for intermodal transport // Transport Logistics 1 -1998. pp. 279-298.

111. Slack B. Intermodal transportation in North America and development of inland load jcentres// Professional Geography, -1990 Vol. 42, pp.72-83.

1 Анализ развития контейнерных терминалов в условиях интеграции мировой экономики.

1.1 Характеристика состояния контейнерных перевозок в России и за рубежом.

1.2 Тенденции развития контейнерной инфраструктуры.

1.3 Анализ теории развития контейнерных терминалов.

1.4 Формирование функционального перечня тыловых контейнерных терминалов морских портов России.

1.5 Выводы по главе 1.

2 Классификация факторов, обусловливающих необходимость строительства тыловых контейнерных терминалов (на примере г. Санкт-Петербурга).

2.1 Технические факторы.

2.2 Экономические факторы.

2.3 Технологические факторы.

2.4 Экологические факторы.

2.5 Выводы по главе 2.

3 Учет вероятностной работы контейнерного терминала при его поэтапном строительстве.

3.1 Имитационное моделирование технологических участков контейнерного терминала.!.

3.2 Формализация и алгоритмизация задач для моделирования.

3.3 Установление зависимостей колебаний размеров движения и вероятностной природы каналов обслуживания.

3.4 Анализ!ограничивающих параметров контейнерного терминала.

3.5 Выводы по главе 3.

4 Метод обоснования поэтапного развития контейнерных терминалов в условиях растущих объемов работы.

4.1 Понятие рациональной этапности развития тыловых контейнерных терминалов.

4.2 Метод Динамического программирования в выборе целесообразной этапности развития терминала.

4.3 Алгоритм определения рациональной этапности развития тылового контейнерного терминала.

4.4 Подготовка исходных данных для решения задачи поэтапного развития терминала,

4.5 Выводы по главе 4.

5 Технико-экономическая оценка поэтапного развития тылового контейнерного терминала.

5.1 Разработка схемы тылового терминала и вариантов его технического состояния

5.2 Формирование матрицы капитальных вложений и эксплуатационных затрат по вариантам технического состояния терминала.

5.3 Выбор рациональной этапности развития.

5.4 Вероятностная оценка поэтапного развития тылового контейнерного терминала,

5.5 Выводь1 по главе 5.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Управление процессами перевозок», 05.22.08 шифр ВАК

• Методология технологического проектирования контейнерных центров грузораспределения 2011 год, доктор технических наук Кузнецов, Александр Львович

• Методология организации транссибирских международных контейнерных перевозок Европа - Азия транзитом по России 2013 год, доктор технических наук Паршина, Раиса Николаевна

• Разработка методов параметризации контейнерных терминалов на основе принципов логистики 2001 год, кандидат технических наук Синицына, Анна Сергеевна

• Повышение эффективности управления контейнерными перевозками на морском транспорте России 2011 год, кандидат экономических наук Кузнецов, Станислав Михайлович

• Повышение эффективности контейнерных перевозок на транспорте 2005 год, кандидат экономических наук Москвичев, Олег Валерьевич

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование этапности развития тыловых контейнерных терминалов»

Заключение диссертации по теме «Управление процессами перевозок», Панова, Юлия Николаевна

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Панова, Юлия Николаевна, 2012 год

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Панова, Юлия Николаевна. Обоснование этапности развития тыловых контейнерных терминалов: диссертация... кандидата технических наук: 05.22.08 / Панова Юлия Николаевна; [Место защиты: Петерб. гос. ун-т путей сообщ.].- Санкт-Петербург, 2012.- 148 с.: ил. РГБ ОД, 61 13-5/511

Введение

Анализ развития контейнерных терминалов в условиях интеграции мировой экономики 8

1.1 Характеристика состояния контейнерных перевозок в России и за рубежом 8

1.2 Тенденции развития контейнерной инфраструктуры 11

1.3 Анализ теории развития контейнерных терминалов 16

1.4 Формирование функционального перечня тыловых контейнерных терминалов морских портов России 20

1.5 Выводы по главе 1 27

2 Классификация факторов, обусловливающих необходимость строительства тыловых контейнерных терминалов (на примере г. Санкт-Петербурга) 28

2.1 Технические факторы 33

2.2 Экономические факторы 41

2.3 Технологические факторы 44

2.4 Экологические факторы 46

2.5 Выводы по главе 2 48

3 Учет вероятностной работы контейнерного терминала при его поэтапном строительстве 49

3.1 Имитационное моделирование технологических участков контейнерного терминала.! 49

3.2 Формализация и алгоритмизация задач для моделирования 52

3.3 Установление зависимостей колебаний размеров движения и вероятностной природы каналов обслуживания 59

3.4 Анализ ограничивающих параметров контейнерного терминала 64

3.5 Выводы по главе 3 69

4 Метод обоснования поэтапного развития контейнерных терминалов в условиях растущих объемов работы 70

4.1 Понятие рациональной этапности развития тыловых контейнерных терминалов 70

4.2 Метод Динамического программирования в выборе целесообразной этапности развития терминала 71

4.3 Алгоритм определения рациональной этапности развития тылового контейнерного терминала 75

4.4 Подготовка исходных данных для решения задачи поэтапного развития терминала 81

4.5 Выводы по главе 4 93

5 Технико-экономическая оценка поэтапного развития тылового контейнерного терминала 94

5.1 Разработка схемы тылового терминала и вариантов его технического состояния 94

5.2 Формирование матрицы капитальных вложений и эксплуатационных затрат по вариантам технического состояния терминала...95

5.3 Выбор рациональной этапности развития 110

5.4 Вероятностная оценка поэтапного развития тылового контейнерного терминала,

5.5 Выводы по главе 5 117

6 Общие выводы 118

Список используемых источников

Введение к работе

Актуальность проблемы

Необходимость развития транспортной инфраструктуры Российской Федерации обусловлена ростом международного товарооборота страны в связи с завершившейся ее интеграцией в мировую экономику.

Дефицит свободных складских площадей, характерный для крупнейших морских контейнерных терминалов России, создает предпосылки к снижению поступлений в бюджет страны из-за частичного переключения экономически выгодных контейнерных грузов в морские порты соседних стран Балтии и Черноморского региона.

На основе обобщения зарубежного опыта установлено, что успешное решение задачи усиления конкурентных позиций российских морских портов может быть достигнуто посредством развития тыловых терминалов, позволяющих предоставлять клиенту услуги в том же объеме, что и в морском порту.

Формирование тыловой транспортной инфраструктуры способствует увеличению пропускной способности морских портов, так как при ее наличии появляется возможность быстрого вывоза нерастаможенных грузов из порта в тыловые терминалы для выполнения таможенных операций; услуг по погрузке/разгрузке контейнеров, комплектации, упаковке грузов, формированию укрупненных грузовых мест и т. д. В условиях устойчивого роста контейнерных потоков и ограниченных возможностей развития существующих портов, вариант строительства тылового терминала может быть единственно приемлемым, хотя априорно одним из наиболее затратных.

В сложившейся ситуации, характеризуемой стремлением к достижению максимального экономического эффекта и желанием при этом обеспечить устойчивую работу транспортного комплекса России, актуальной задачей является обоснование поэтапного развития тыловых контейнерных терминалов. Важность решения данной задачи определяется, с одной стороны, большими капиталовложениями, связанными с сооружением нового терминала, и эксплуатационными потерями при недостаточной или избыточной его вместимости, с другой стороны.

Степень разработанности проблемы.

Фундаментальные вопросы развития грузовых терминалов и их технических характеристик рассмотрены такими учеными, как

A. А. Абрамов, А. С. Балалаев, А. Т. Дерибас, В. В. Дыбская, Л. А. Коган,
Ю. Т. Козлов, Л. А. Красикова, А. Л. Кузнецов, В. Н. Кустов,

B. С. Лукинский, О. Б. Маликов, Ф. А. Пладис, В. В. Повороженко,
А. М. Поспелов, В. И. Сергеев, Т. Г. Сергеева, М. Д. Ситник, А. А. Смехов,

А. Л. Степанов, М. Н. Тертеров, В. А. Шкурин, и другими учеными и специалистами. Аспекты развития тыловых терминалов в Европе, Азии, Северной Америке, Южной Африке, Австралии нашли отражение в трудах иностранных ученых: А. Бересфорда (A. Beresford), Д. Воксениуса (J. Woxenius), Г. Гуджара (G. Gujar), К. Кабаллини (С. Caballini), М. Матсии (М. Matthee), К. Мачэриса (С. Macharis), А. Нж (A. Ng), Т. Ноттебума (Т. Notteboom), С. Петтита (S. Pettit), Д.-П. Родриге (J.-P. Rodrigue), В. Росо (V. Roso), Б. Слэка (В. Slack).

Анализ отечественного и зарубежного опыта развития грузовых терминалов показал, что российскими учеными теоретические и практические аспекты строительства тыловых контейнерных терминалов до настоящего времени изучены явно недостаточно, что свидетельствует о необходимости дальнейших исследований.

Целью диссертационного исследования является разработка метода обоснования рациональной этапности развития тыловых контейнерных терминалов при устойчивом росте объемов их работы.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие основные задачи:

обобщены теоретические исследования в области развития контейнерных терминалов;

проанализированы основные факторы, определяющие необходимость и целесообразность строительства тыловых контейнерных терминалов;

предложено вероятностное описание работы технологических участков контейнерных терминалов методом дискретно-событийного имитационного моделирования в программной среде AnyLogic;

разработан общий метод обоснования поэтапного развития терминалов;

проведена практическая проверка предлагаемого метода выбора рациональной этапности развития контейнерных терминалов с учетом стохастической природы транспортных потоков.

Методы исследования. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались методы теории графов, имитационного дискретно-событийного моделирования, теории вероятностей и математической статистики, динамического программирования.

Объектом исследования являются грузоперерабатывающие структуры на сети взаимодействующих морского и железнодорожного видов транспорта.

Предмет исследования - методы и модели поэтапного развития грузоперерабатывающих структур транспортной сети.

Исследование выполняется в границах пунктов взаимодействия морского и железнодорожного видов транспорта (тыловые контейнерные терминалы).

Научная новизна выполненного исследования заключается в следующем:

Разработаны имитационные дискретно-событийные модели контрольно-пропускного пункта и грузового железнодорожного фронта контейнерного терминала для автоматизированного анализа их параметров при изменении внешних воздействий.

Предложен метод обоснования этапности развития тылового контейнерного терминала на основе динамического программирования.

Выполнена вероятностная оценка вариантов этапности развития, основанная на введении поправки на риск к норме дисконта.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в возможности использования предлагаемого метода проектными и научными организациями.

Апробация результатов диссертационного исследования.

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на десяти международных и пяти всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в Латвии (г. Рига), Польше (г. Катовице), России (г. Владивосток, г. Санкт-Петербург, г. Хабаровск), Финляндии (г. Котка, г. Коувола, г. Лаппеенранта, г. Турку). Основные положения работы также доложены, обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры «Логистика и коммерческая работа» ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» в 2011-2012 гг.

Предложения диссертационной работы использованы в виде рекомендаций отделом развития ОАО «Петролеспорт» при разработке проектов строительства тыловых контейнерных терминалов и выполнении их технико-экономического обоснования, что подтверждено актом о внедрении результатов.

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе пять - в рецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 156 наименований, трех приложений, изложена на 148 страницах и содержит 25 таблиц и 22 рисунка.

Тенденции развития контейнерной инфраструктуры

Как было отмечено выше, с увеличением объемов переработки морских портов возрастают нагрузки на припортовые транспортные сети, задействованные при их обслуживании. Доля участия автомобильного и железнодорожного транспорта в обслуживания морских портов характеризуется высокой неравномерностью по регионам России .

Рост железнодорожных контейнерных перевозок в направлении морских портов в значительной мере обеспечивается благодаря внедрению и широкому распространению технологии ускоренных маршрутных контейнерных поездов . Крупнейшим железнодорожным контейнерным оператором в России является ОАО «Трансконтейнер», в собственности которого находится 24 тыс. фитинговых платформ и более 60 тыс. крупнотоннажных контейнеров . В 2007 г., «Трансконтейнером» по российским железным дорогам было перевезено 1,3 млн TEU, из которых 0,48 млн TEU - в международном сообщении .

Для развития контейнерных перевозок с использованием Транссибирской магистрали ОАО «Российские Железные Дороги» разработало в 2009 г. программу «Транссиб за 7 суток» . В рамках данной программы первый ускоренный маршрутный контейнерный поезд был отправлен из порта Находка-Восточная 11 ноября 2011 г. в 11 часов и прибыл в Шушары 18 ноября программе есть через 6 суток 16 часов - быстрее, чем предусмотрено в «Транссиб за 7 суток» .

Устойчивая тенденция увеличения контейнерных перевозок, свидетельствует о необходимости решения задач по развитию контейнерной инфраструктуры, которые были сняты с повестки дня в кризисный период. Особенного внимания заслуживает проблема развития контейнерной терминальной инфраструктуры, состояние которой влияет на объемы переработки растущих контейнерных потоков.

Значительное наращивание терминальной инфраструктуры было отмечено в период 1972-1980 гг., когда на железных дорогах СССР были введены в эксплуатацию 107 специализированных контейнерных пунктов для выполнения операций с крупнотоннажными контейнерами массой брутто 20 и 30 т, что позволило довести объем перевозок грузов в контейнерах на железнодорожном транспорте до 8,3 млн тонн .

Всего на сети железных дорог Российской Федерации функционируют 708 контейнерных терминалов, в т. ч. 298 для переработки крупнотоннажных контейнеров и 653 для среднетоннажных контейнеров . Примерно 70 % контейнерных пунктов характеризуются небольшим объемом работы (10-20 контейнеров в сутки). На 30 % контейнерных пунктах выполняется 60% общего объема работы. К числу крупных контейнерных пунктов принадлежат ст. Кунцево-П, Москва-Товарная-Павелецкая, Челябинск-грузовой, Хабаровск, Санкт-Петербург-Товарный-Витебский. Согласно другим библиографическим данным, в системе ОАО «РЖД» насчитывается около 44 крупных контейнерных терминалов для переработки крупнотоннажных контейнеров, при этом потребность в них трехкратно превышает данный показатель .

О необходимости создания принципиально новой системы управления грузопотоками, основанной на терминальной технологии и логистических принципах товародвижения, отмечалось еще в трудах В. И. Сергеева, А.С. Балалаева . По мнению В.И. Сергеева, стратегия формирования региональных систем логистического обслуживания должна быть основа на поэтапном создании вокруг крупных городов и на территории субъектов РФ сети грузонакопительных и грузопереребатывающих терминалов и мультимодальных терминальных комплексов многоцелевого назначения, а также логистических центров, осуществляющих управление и координацию их работы за счет единой информационной поддержки и телекоммуникаций.

Данная цель приобрела дальнейшее развитие в Концепции создания терминально-логистических центров (ТЛЦ) на территории Российской Федерации на период до 2030 г . Создание сети ТЛЦ на базе инфраструктуры российских железных дорог представляет собой по существу национальный проект формирования терминально-логистической инфраструктуры по сценарию инновационного развития.

Привлечение инвестиций в развитие терминально-складского комплекса России обусловлено расширением масштабов перевозочной деятельности ОАО «РЖД» и необходимостью привлечения на железнодорожный транспорт высокодоходных контейнерных грузов, которые, как уже отмечалось, несут высокий потенциал для России.

Таким образом, в условиях растущих объемов внешнеторговых контейнерных грузопотоков задаче надлежащего развития российского транспортного комплекса, в первую очередь контейнерных терминалов, уделяется все большее внимание, в том числе на государственном уровне. В концепции развития терминально-складской деятельности ОАО «РЖД» записано, что сеть ТЛЦ первой очереди позволит привлечь на железнодорожный транспорт дополнительно 100- 120 млн. тонн грузов . В связи с использованием на внешнеторговых грузопотоках только крупнотоннажных контейнеров массой брутто 20 и 24 т (20-футовые) и массой брутто 30 IT (40-футовые) , развитие сети терминалов для переработки крупнотоннажных контейнеров является приоритетным направлением для

Технологические факторы

Существующий грузооборот порта Санкт-Петербург составляет около млн. тонн, в том числе около 20 млн. тонн - контейнерные грузы. Наиболее крупные контейнерные терминалы, расположенные в пределах порта, І ЗАО «Первый контейнерный терминал» (ПКТ), ОАО «Петролеспорт» и ЗАО «Четвертая стивидорная компания». Согласно «Стратегии развития морской портовой инфраструктуры до 2030 г» , ЗАО «ПКТ» будет обрабатывать свыше 4 млн т контейнерных грузов, ОАО «Петролеспорт» - 23,2 млн т, ЗАО «Четвертая стивидорная компания» - 10,5 млн т. Без устойчивого и надежного соединения морского порта с внутренними территориями предоставить грузовладельцам и операторам услуги надлежащего качества будет крайне сложно. Качество внутренней доступности морского порта - важная характеристика, влияющая на оценку І его конкурентоспособности . Поэтому при развитии морских портов следует также проектировать тыловую терминальную инфраструктуру, то есть инфраструктуру внутриматериковых районов, как правило, удаленных от побережья] в которых зарождаются и погашаются транспортные потоки, следующие через морской порт. По этой причине за рубежом быстрыми темпами развиваются, как сухопутные подходы к порту, так и тыловая терминальная инфраструктура.

Следует отметить, что увлечение грузооборота порта приводит к практически пропорциональному возрастанию транспортных потоков в припортовых районах . Поэтому для обслуживания растущих грузопотоков порта в Санкт-Петербурге запланировано развитие «Западного скоростного диаметра» (ЗСД) - внутригородской скоростной платной дороги, строительство которой началось в 2005 г. . В конце 2012 г. будет запущен І в эксплуатацию северный участок ЗСД, который соединит первый и второй районы порта с Кольцевой автомобильной дорогой (КАД). Однако в связи с отсутствием подведения ЗСД к третьему и четвертому районам порта, где сосредоточены основные контейнерные мощности, «узкими местами» работы припортовых транспортных сетей, используемых для обслуживания данных районов, могут оказаться пункты съезда и въезда на «Западный скоростной диаметр», где взимается плата. Чтобы избежать ухудшения транспортной ситуации в будущем, необходимо уже сейчас запустить процесс вывода портовых мощностей из центра города во внутриматериковые районы. То есть следует развивать тыловые контейнерные терминалы, которые позволят перенести максимально возможный объем операций с грузом за пределы морского порта, обеспечивая наибольшее увеличение его пропускной способности в условиях отсутствия возможности развития портовой инфраструктуры, а также создадут предпосылки для сокращения нагрузок на припортовые автомобильные дороги за счет переключения грузопотоков с автотранспорта на железную дорогу при перевозках между морским портом и тыловым терминалом.

Примечательным в этом отношении является исследование , проведенное среди зарубежных респондентов, представляющих тыловые терминальи. На основе анализа выполненного опроса установлено, что среди факторов, обуславливающих развитие тыловых терминалов, увеличение производственной мощности порта находится на последнем месте по степени важности, в то время как повышение качества обслуживания клиентов является основным. Это объясняется тем, что многие зарубежные тыловые терминалы были развиты при поддержке или полностью за счет региональных муниципалитетов, которые преследовали цель привлечения новых предприятии в регион і посредством данного логистического решения (строительства тыловых терминалов). Кроме обозначенных факторов, исследованы барьеры, препятствующие строительству тыловых терминалов. Оказалось, что в случае пренебрежения проблемой, связанной со значительными финансовыми инвестициями в развитие проекта терминала, более 50% исследованных объектов не претерпевали трудностей в ходе реализации и эксплуатации тыловых терминалов.

На основе изучения масштабных исследований, посвященных развитию тыловых контейнерных терминалов, были проанализированы и классифицированы факторы их строительства по методу «ABC» (рис.2.1). Сущность метода «ABC» заключается в том, чтобы из всего множества однотипных объектов выделить наиболее значимые с точки зрения обозначенной цели . В качестве обозначенной задачи принята необходимость удовлетворения растущего спроса на переработку контейнерных грузов и повышения качества обслуживания клиентов. Поэтому технические факторы определены как приоритетные, за которыми, по степени значимости, выделены экономические, технологические и экологические факторы.

Анализ ограничивающих параметров контейнерного терминала

Пропускная способность КПП терминала может быть найдена из t предлагаемого выражения: -49 Я„„„ (1440-ґ)п техн / оосл п (3.1) где A, время технологических перерывов в работе КПП, п - количество полос движения для автомобилей; t - время обслуживания с учетом " - коэффициент неравномерности прибытия транспортных средств на терминал.

В общем виде формула для определения перерабатывающей способности грузового фронта может быть записана следующим образом: Т -п (3.2) к_ ожидания; где T - время работы грузового фронта в течение суток, ч\п- число условных вагонов в одной подаче или составе маршрута; t„,ty- среднее время подачи и уборки вагонов для грузового фронта, ч. В свою очередь, время выполнения грузовых операций имеет вид: _ n-m (3.3) У Ч где у - число погрузочно-разгрузочных механизмов, обслуживающих грузовой фронт;т - количество контейнеров, размещенных на железнодорожной платформе; q - продолжительность одного цикла, сек., определяется как сумма времени, затрачиваемого на выполнение операций цикла (застропки, подъема, перемещения и др.). Характеристики неравномерности автомобильных потоков и вагонопотоков, как правило, задаются в виде коэффициентов неравномерности, или в виде более сложного математического описания закономерностей грузопотоков с учетом их стохастического характера (законами распределения). Первый из этих методов более распространен, но менее точен, второй - дает более достоверные данные, но практически пока не применяется из-за отсутствия рабочей методики .

Первый метод для расчета пропускной (перерабатывающей) способности КПП и грузовых фронтов основан на предположении, что грузопотоки стационарны и регулярны. В этом случае неравномерность учитывается ориентировочно путем введения коэффициента неравномерности. В действительности поступление автомобилей и вагонов может быть неравномерным и иметь стохастический (случайный) характер, как по времени прибытия транспортных средств, так и по времени их обслуживания на КПП. Коэффициенты не отражают правильной физической сущности явления неравномерности, которое объективно для современной экономики и зависит от многих факторов технического, организационного, экономического и социального характера.

Кроме того, колебания загрузки транспортных систем также влияют на изменение пропускной (перерабатывающей) способности систем по сравнению с постоянной загрузкой каналов обслуживания. Для более точного учета специфических факторов и особенностей неравномерных автомобиле- и вагонопотоков и вероятностного режима работы обслуживающих устройств в расчетах потребной пропускной (перерабатывающей) способности КПП терминалов и грузовых фронтов могут быть применены современные методы имитационного моделирования. Имитационное моделирование (ИМ) представляет собой процесс построения обобщенной компьютерной модели системы с алгоритмическим описанием основных правил ее поведения .

Методы имитационного моделирования получили значительное развитие в последние десятилетия. Согласно выполненным исследованиям по изучению частоты применения методов имитационного моделирования в области производства и бизнеса , оказалось, что в 2010 г. наиболее распространенным подходом стало дискретно-событийное моделирование.

В последние годы также произошли существенные сдвиги в области создания доступных массовому пользователю средств для компьютерного имитационного моделирования. Одним из современных и наиболее мощных является AnyLogic, обеспечивающий пользователю удобную и интеллектуальную среду для математических исследований. У истоков развития программного обеспечения Anylogic находится группа ученых из Санкт-Петербургского политехнического университета, успех исследований которых инициировал создание российской компании AnyLogic ООО «Экс ДжейТекнолоджис» (XJ Technologies) с центральным офисом в г. Санкт-Петербурге и двумя филиалами в Европе и Северной Америке . Модели Anylogic могут быть основаны на любой из основных парадигм имитационного моделирования: системная динамика, дискретно-событийное моделирование и агентное моделирование, что является основным преимуществом данного программного продукта.

Формирование матрицы капитальных вложений и эксплуатационных затрат по вариантам технического состояния терминала

В условиях дефицита капитальных вложений стратегия поэтапного развития терминалов позволяет разрешить противоречие между стремлением к достижению максимально экономического эффекта и желанием обеспечить при этом устойчивую работу транспортной і технологической цепи (ТЛЦ) тыловой терминал - морской порт - крупные поставщики экспортной продукции. То есть найти рациональное решение уравнения с двумя переменными, результат которого определяется капитальными вложениями при сооружении нового терминала и эксплуатационными расходами при недостатке (избытке) его мощности.

Исходными предпосылками поэтапного развития тыловых терминалов являются: устойчивая тенденция роста объемов перевозочной работы во времени, объективный характер существования рациональной траектории наращивания мощности устройств, органическая связь этапности развития отдельного контейнерного терминала с рационализацией развития транспортно-логистической цепи, в которой взаимодействие звеньев осуществляется главным образом посредством железнодорожного транспорта.

Выбор вариантов технического состояния и технологического обеспечения контейнерного терминала во времени осуществляется на основе метода динамического программирования. Впервые термин «динамическое программирование» появился в работах Р. Беллмана в середине 50-х годов .

Достоинством этого метода является возможность разбиения вычислительного процесса по поиску рационального решения на отдельные шаги, что значительно сокращает размерность задачи.

В исследованиях была показана принципиальная возможность рациональных сроков усиления мощности при нелинейной зависимости эксплуатационных расходов от времени, изменяющихся в течение 20-летнего периода. И. Д. Булавченко (НИИЖТ) на примере участковой станции доказал, что сроки целесообразного развития зависят от величины и темпов роста грузооборота и не являются едиными. Согласно Ю.Н. Наяшкову (МИИТ), единственной характеристикой сортировочной станции, определяющей ее состояние, является мощность (т.е. пропускная и перерабатывающая способность). Следует отметить, что работы автора явились значительным вкладом в развитие теории рационализации развития сортировочных станций, несмотря на отдельные упрощения (например, искусственное сокращение количества этапов развития до 3-4). Дальнейшее развитие проблема этапности строительства сортировочных станций получила в трудах П.С. Гунтова (БелИИЖТ). Среди дальнейших разработок в этой области особое место занимают исследования, выполненные Е.В. Архангельским (ВНИИЖТ) и положенные в основу Инструктивных указаний по этапному развитию односторонних сортировочных станций и определению для этого потребных капиталовложений. Его исследования отличаются тщательностью проработки вопросов, Связанных с определением эксплуатационных расходов (впервые учтены дополнительные эксплуатационные расходы, возникающие в связи с производством строительных работ при эксплуатации станции), полнота и і правильность расчета которых является решающим фактором при выборе мероприятий по усилению технического оснащения станций и сроков их реализации. Однако в работах Е.В. Архангельского была попытка соединить динамический подход со статическим подходом при установлении сроков развития путей в парках только на 5-ом, 10-ом или 15-ом году эксплуатации. -72 В работах А.Н. Корешкова (МИИТ) рассмотрены вопросы рациональной этапности развития сортировочного комплекса на односторонней сортировочной станции. Вопросы развития сортировочных станций при долгосрочном планировании в ходе увеличения провозной способности железных дорог рассмотрены Е.А. Сотниковым (ВНИИЖТ), которым для решения вопросов этапности развития были систематизированы схемы, путевое развитие и техническое оснащение станций, описанные в виде 352 возможных состояний. С учетом исследований Е.А. Сотникова, дальнейшие задачи развития односторонних сортировочных станций методом динамического программирования нашли отражение в трудах В.А. Ардашина, И.Т. Козлова, Н.А. Тужилкиной.

В исследованиях Н.В. Правдина (БелИИЖТ) дано четкое описание экономико-математического процесса поэтапного развития сортировочной станции. О днако автором не учтена нелинейная зависимость капиталовложений от количества укладываемых путей на определенном этапе (стоимость укладки одного пути и стрелочного перевода принята постоянной), а также дополнительные эксплуатационные расходы, возникающие при производстве строительных работ в «окно».

Из изложенного ясно видно, что в научных трудах авторов метод динамического программирования нашел широкое применение при решении вопросов развития и переустройства железнодорожных сортировочных и участковых станций.

В трудах Н.В. Туляковой (ПТУ ПС) метод динамического программирования рассматривается в контексте обоснования этапности развития станции в условиях рыночной экономики, характеризуемых наличием переходных периодов от спадов объемов работы к их росту. Выбор рационального варианта станции (уменьшение или увеличение ее мощности) в этих условиях выбирается на основе двух допущений: до начала спада, как в период роста объемов работы, а после начала спада - в зависимости от длительности периода спада. В исследованиях Л.А. Олейниковой (ПГУПС) выбор рациональной этапности развития станции в условиях рыночной экономики рассмотрен на примере сортировочной станции, в частности, определяется целесообразность перехода от односторонней схемы к двусторонней и обратно (в зависимости от динамики изменения объема переработки вагонов).