722

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

– контрольно-измерительные приборы: манометр, самопишущий термометр.

Резервуар ТРЖК-2У предназначен для хранения и транспортировки жидкого азота. Вентиль угловой запорный установлен на ТРЖК-2У и предназначен для выдачи жидкого азота в систему. Вентиль газосброса также установлен на резервуаре и предназначен для сброса газа и паров в атмосферу. Предохранительный клапан защищает сосуд от разрыва. Устройство раздачи представляет собой трубопровод диаметром16 мм, в котором просверлены отверстия диаметром 1,5 мм с шагом 300 мм. Через отверстия жидкий азот непосредственно впрыскивается в кузов вагона над ложным потолком. Заполнение сосуда жидким азотом производится через вентиль заправки. Для создания рабочего давления в сосуде имеется испаритель,который отключается регулятором давления при повышении давления в сосуде сверх 0,13 МПа. Контроль за количеством жидкого азота осуществляется уровнемером УЖК-5. Жидкий азот в устройство раздачи подается через исполнительное устройство, которое автоматически отключается при достижении заданной температуры. За поддержание заданной температуры отвечает терморегулятор.

Система, основанная на испарении жидкого азота непосредственно внутри кузова, функционирует следующим образом: терморегулятор, настроенный на требуемый температурный режим, при повышении температуры до заданного верхнего предела дает сигнал на открытие вентиля подачи жидкого азота. Жидкость из сосуда под давлением поступает в распылительный коллектор и, испаряясь, отбирает тепло из окружающей среды. После достижения нижнего предела требуемой температуры регулятор подает сигнал на закрытие вентиля выдачи. Термореле обеспечивает поддержание заданной температуры с колебаниями не более 1 °С.

Таким образом, особенность технического обслуживания и эксплуатации вагона с жидкоазотной системой охлаждения -со стоит в том, что в машинном отделении вместо холодильной машины установлены криогенная емкость и приборы управления и задания температурных режимов.

71

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Макетный образец нового вагона прошел стационарные испытания, а затем был направлен в опытную эксплуатацию для перевозки мяса, ранней капусты, винограда и яблок.

Для определения температуры воздуха в вагоне было установлено 45 датчиков сопротивления, расположенных в пяти сечениях вагона. Показания снимались каждые 2 часа с помощью потенциометра с записью на ленту. Во всех случаях вагон загружался до полной вместимости. При перевозке мороженых грузов предварительного охлаждения грузового помещения вагона не производилось. Температура мяса в толще мышц при погрузке составляла –8 ºС. За время погрузки температура повысилась до 0 ºС. При транспортировке через 5 часов температура в грузовом помещении вагона достигла заданной –8 ºС. Разброс температуры в этот момент между основанием и верхом погрузки не превышал

1 ºС. При перевозке наблюдалось прекращение подачи азота в грузовое помещение в течение1,5 суток. При этом температура воздуха оставалась на заданном уровне. Качество продукта после всего периода перевозки (10 суток) не изменилось.

При перевозке плодоовощной продукции на станции назначения комиссией была отмечена высокая сохранность перевозимого продукта. При перевозке ранней капусты комиссия установила, что за время перевозки она не изменила своих вкусовых качеств, а имеющиеся механические повреждения не получили дальнейшего распространения. Отходы составили 2,5 %, что ниже нормы по ГОСТу в 2 раза. Отходы при перевозке в пятивагонной секции при таком же сроке и в таком же направлении перевозки больше в среднем на 9 %.

Основным преимуществом жидкоазотного способа охлаждения является более полная сохранность плодоовощной продукции при транспортировке. Она достигается за счет вытеснения кислорода из грузового помещения, что сдерживает дыхание продукта и развитие микроорганизмов. Таким образом, возможно увеличение температуры при перевозке, что значительно уменьшает расход азота.

Однако данная система охлаждения имеет свою специфику и особенности. На направлении эксплуатации вагонов потребуется наличие предприятий-производителей жидкого азота, пунктов

72

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

экипировки вагонов на станциях, разработка технологии работы с вагонами.

После эксплуатационных испытаний макетного образца -ва гона было разработано техническое задание на опытный образец вагона с жидкоазотной системой охлаждения, который был построен на Брянском машиностроительном заводе.

При эксплуатационных испытаниях опытного образца автономного жидкоазотного вагона(АЖВ) на направлении Средняя Азия – Сибирь были получены экспериментальные данные по расходу жидкого азота для мороженых грузов и плодоовощной продукции.

Список литературы

1.Евсейчев Ю.А., Ересько Н.Н. Разработка принципов технологии перевозки скоропортящихся продуктов // Транспорт: наука, техника, управ-

ление. 2009. № 5. С. 24–26.

2.Евсейчев Ю.А., Ересько Н.Н. Системы охлаждения и обогрева изотермических транспортных средств при перевозках СПГ// Совершенствование работы железнодорожного транспорта: Сб. науч. тр. Новосибирск, 2009. С. 88–93.

Научный руководитель канд. техн. наук, доц. Ю.А. Евсейчев

И.С. Катунин

(аспирант кафедры «Системный анализ и управление проектами»)

МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ПРЯМОМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ СООБЩЕНИИ

Современные реалии и развитие рыночной экономики накладывают свой отпечаток на перевозочные процессы. Все большие обороты набирает развитие мультимодальных транспортных перевозок, однако методика оценки взаимодействий различных видов транспорта до сих пор не разработана в полном объеме, что обуславливает актуальность данной темы.

Цель данной работы – анализ методических подходов, теоретических положений и практических рекомендаций по проекти-

73

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

рованию систем взаимодействия различных видов транспорта на основе формирования транспортно-логистических цепей при мультимодальных перевозках и разработка собственных предложений по кругу названных вопросов.

В качестве первоисточника исходной информации об объекте анализа выбрана работа Александра Сергеевича Балалаева, доктора технических наук, доцента ДВГУПС [1]. В первоисточнике сформулирован системно-полный перечень задач, раскрывающий суть сложной проблемы организации комплексного взаимодействия при мультимодальных перевозках.

Основная задача, которая стоит перед нами, – разработать и описать модель формирования транспортной логистической цепи в прямом железнодорожном сообщении.

Объектом исследования выступает транспортно-логистическая цепь.

Предмет исследования – формирование транспортно-логис- тической цепи в прямом железнодорожном сообщении.

Под транспортно-логистической цепью мы будем понимать совокупность участников товародвижения (грузовладельцев, перевозчиков, координаторов перевозки, терминалов, портов), организующих и обеспечивающих доведение определенного материального потока от отправителя до получателя.

Одним из решений проблемы мультимодальных перевозок является создание транспортно-логистического центра(ТЛЦ). В настоящий момент в России активно начались работы по созданию ТЛЦ регионального уровня при поддержке Правительства РФ. Однако однозначных и четких рекомендации по их созданию до сих пор нет.

Под транспортно-логистическим центром понимается многофункциональный терминальный комплекс, сооружаемый в узлах транспортной сети на пересечении магистральных путей сообщения, гарантированно обеспечивающий клиентуру комплексным транспортно-экспедиционным и логистическим сервисным обслуживанием.

Взаимоотношения между транспортным оператором и перевозчиками как элементами логистической системы имеют свою специфику. С одной стороны, выбор вида транспорта осуществляется оператором, но управление транспортными средствами на сво-

74

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

ем участке транспортной логистической цепи осуществляет перевозчик. Именно эта особенность определяет необходимость выделения понятия перевозочной составляющей, так как транспортная логистическая цепь может включать в свой состав достаточно много звеньев, выполняющих различные функции и объединенных общей интегративной целью – продвижение сквозного материального потока с минимальными логистическими издержками.

Перевозочная составляющая – это часть транспортных средств конкретного перевозчика, обеспечивающих транспортировку груза отдельного хозяйствующего субъекта рынка(грузовладельца) в соответствии с договором перевозки.

По нашему мнению, важно наладить эффективное взаимодействие или выстроить логистическую цепь из таких перевозочных составляющих, чтобы она наиболее полно отвечала критериям грузовладельца.

Впроцессе перевозки различными видами транспорта материальный поток претерпевает различные трансформации. Можно выделить три вида потоков: грузовой, транспортный, материальный.

Входе исследования было выявлено, что для успешного функционирования конкретного вида транспорта (перевозчика) в рыночной среде необходимо учитывать следующие моменты:

а) иметь не только набор возможных вариантов транспортных цепочек продвижения грузопотока, но и уметь их формировать (генерировать) в кратчайшие сроки, исходя из требований, предъявляемых к конкретной перевозке;

б) на основе изучения критериев предпочтения конкретных грузовладельцев предлагать им логистические технологии продвижения грузопотока, тем самым инициируя формирование транспортной логистической цепи со своим участием.

Наличие методологического аппарата, позволяющего формировать транспортные логистические цепи в зависимости от вида перевозок и сложившейся ситуации, а также критериев предпочтения конкретных грузовладельцев является одним из действенных инструментов повышения конкурентоспособности и востребованности конкретного вида транспорта(перевозчика). С этой целью автором первоисточника разработана модель формирования транспортной логистической цепи в прямом железнодорожном сообщении, учитывающая вышеназванные факторы.

75

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Z – множество способов доставки грузов от грузоотправителя на ж.-д. станцию.

D – множество способов доставки грузов от станции отправления до станции назначения.

W – множество способов доставки грузов от ж.-д. станции до грузополучателя.

Множество V является прямым произведением множеств Z, D, W, т.е. V = ZDW. Количество вариантов доставки груза от грузоотправителя к грузополучателю равно: n = n1 n2 n3 . Требует-

ся сформировать транспортную логистическую цепь, в наибольшей степени удовлетворяющую требованиям (критериям предпочтения) грузовладельца.

Затем в данной методике рассмотрены три критерия, причем по оценке клиента, а именно: Т1 – срок доставки, Т2 – обеспечение сохранности груза, Т3 – стоимость доставки. Далее из множества V выделяется три множества V1, V2, V3 (рис. 1).

Сi3 j3k3 = min Сi2 j2k2

V3

● V2 V

V1

Рис. 1. Модель формирования транспортно-логистической цепи А.С. Балалаева

Сначала сравниваются все варианты по первому критерию, которые не удовлетворяют – отбрасываются. Потом – по такому же принципу по второму и по третьему критериям. Оставшийся вариант считается наиболее приемлемым.

По нашему мнению, данная модель обладает недостатком, а именно: используется упрощенный вариант нахождения оптимального способа перевозки с опорой лишь на один, наиболее выигрышный, критерий. В таком случае могут потеряться решения, которые по своей ценности могут быть сходны, учитывая все множе-

76

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

ство критериев. В данном методе невозможно учесть мнения рабочей группы, которая принимает решение, и невозможно проверить согласованность действий лиц, которые принимают решения.

Для решения подобной задачи мы предлагаем иной метод решений, основанный на нахождении Парето-оптимальных -ре шений с использованием экспертных технологий.

Применение данного метода позволит существенно улучшить качество принимаемых решений за счет совокупного анализа всех критериев и возможности привлечения рабочих групп (экспертных технологий).

Анализируя подходы к данной задаче, мы сделали вывод о том, что для современной экономики и организации товародвижения важно и интересно рассматривать именно возможные варианты формирования транспортно-логистической цепи. Рассматривая именно цепь, у нас появляется возможность контролировать материальный поток, а не грузовой, как это сделано у автора первоисточника. Для анализа схемы доставки «от двери до двери», которая распространена в последнее время, мы будем использовать понятие «материальный поток», которое наиболее полно отвечает принципам данного способа доставки. Применение данного метода имеет

ипрактическую значимость как для государственных, так и для коммерческих компаний.

Вданной работе предложена модель оценки, которая является универсальной. Данная модель позволяет учитывать и удовлетворять интересы грузовладельца в рамках транспортной логистики, а именно возможность выбирать вид транспорта, маршрут

идругие особенности доставки. В настоящей работе для примера была выполнена оценка исходя из выбора вида транспорта. Однако даже незначительное изменение условий перевозок может генерировать новую альтернативу, а это значит, что альтернатив гипотетически может быть тысячи.

Постановка задачи остается неизменной, но мы рассматриваем, что к ж.-д. станции груз можно подвезти тремя видами транспорта,

иувезти с конечной станции тремя видами транспорта. На основе этих данных формируем множество альтернатив (таблица).

77

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Выделяем два критерия: Т1 – сохранность груза; Т2 – скорость доставки груза.

Для оценки относительной важности критериев мы воспользовались экспертным опросом. После получения экспертных оценок данные были проанализированы с помощью программы Ordex и с помощью алгоритма Фишберна для получения оценок относительной важности критериев.

Затем проанализировали степень удовлетворения каждой альтернативы заданным критериям, которые мы выяснили в ходе экспертного опроса, и рассчитали итоговые оценки относительной важности двумя разными способами.

Данный метод состоял из 10 этапов, и на выходе мы получили область возможных значений и смогли нарисовать Паретограницу.

На первом этапе мы выбирали наиболее близко подходящую к кривой Парето-альтернативу, которая будет являться оптимальной.

Задачу многокритериальной оптимизации с векторной целевой функцией F(x), можно записать следующим образом:

78

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Здесь F(x) = (f1(x),…, fK(x)); bi ― действительные числа; a1 и a2 ― векторы из Ân.

Множеством допустимых решений задачи называется множество всех векторов, удовлетворяющих ограничениям (2)–(4). Обозначим его X.

Ответим на вопрос, что следует считать решением задачи

(1)–(4). Если все функции fk(x), 1 £ k £ K, достигают максимума на X в одной и той же точке, то эта точка, конечно, является решением задачи. Однако частные цели, соответствующие координатным функциям вектор-функции, как правило, конкурируют (конфликтуют), поэтому в общем случае нет оснований предполагать, что какая-то допустимая точка окажется лучшей по всем частным критериям. С другой стороны, если для x и x¢ из X выполнены условия:

мальной по Парето(Парето-оптимальной), если ни для какой

оптимальна, x¢ÎX и fk(x¢) > fk(x) для некоторого k, то fl(x¢) < fl(x) для единицы. Другими словами, лучшее (относительно неулучшаемого решения) достижение одной из целей может быть обеспечено только за счет худшего достижения другой цели.

Множество решений задачи (1)–(4) есть множество всех Па- рето-оптимальных точек этой задачи. Обозначим его X*.

Заметим, что вектор-функция F(x) отображает множество до-

Компоненты вектор-функции F(x) описывают характеристики допустимого решения x, поэтому пространство ÂK называют пространством характеристик или пространством критериев.

79

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Парето-граница множества Y есть множество образов всех Парето-оптимальных точек задачи (1)–(4) при отображении F(x). Обозначим это множество Y*:

Y* = {F(x) | x ÎX*} Í Y. (7)

На рис. 2 для случая n = K = 2 показано, как вектор-функция F(x) отображает множество допустимых решений из пространства переменных в пространство характеристик. Точка y = F(x) с координатами y1 = f1(x) и y2 = f2(x) является образом точки x в пространстве характеристик.

Рис. 2. Отображение множества допустимых решений в пространство характеристик и Парето-граница

На рис. 2 дуга AB является Парето-границей. Точки C и D с координатами (f1(с), f2(c)) и (f1(d), f2(d)) соответственно представляют в пространстве характеристик неулучшаемые точки(решения, альтернативы, варианты) с и d пространства переменных, не сравнимые по векторному критерию: f1(с) < f1(d), но f2(c) > f2(d). Признаком точки, принадлежащей Парето-границе, является отсутствие точек множестваY в координатном репере, «приставленном» к этой точке (см. точку C на рис. 2).

На финальном этапе мы видим(рис. 3), что наиболее оптимальными оказались альтернативы V3 (автомобильный – железнодорожный – авиационный) и V9 (авиационный – железнодорожный – авиационный). Заметим, что стоимостные аспекты перевозок не учитывались в данном анализе. Основной целью являлась разра-

ботка механизма выбора наилучшей альтернативы при помощи экспертного опроса в многокритериальной среде.

80