Автоматизована система розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення

Автоматизована система розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення, яка містить автоматизовані робочі місця вантажовідправника, товарного касира, прийомоздавачів, маневрових диспетчерів, головного інформаційнообчислювального центру, диспетчерів вагонорозподілу на залізниці, диспетчера по портах на залізниці, що з'єднані між собою засобами зв'язку, яка відрізняється тим, що має блок підтримки рішення, встановлений на кожному автоматизованому робочому місці диспетчера вагонорозподілу на залізниці і виконаний з можливістю визначення моделі надходження порожніх вагонів на припортову станцію технологічними маршрутами та розподілу вагонів після вивантаження в порту з використанням даних, що надходять і заносяться у базу даних блока вхідної інформації автоматизованого робочого місця диспетчера вагонорозподілу на залізниці, за формулою: 3 С / СВП 2 2 2   z xe 63644    xx 2 2 2 t фор t dx  0 2 /  e  2t dt  C 2  0 4 X  С лб  t П X  Сф   lф Nф 2   Nф R  t фор  x  x   t пер   t 1  2k t фор 2 2 dx  прог  (1  (1  2k t фор )  e ) xe  Ср  Спер  min  2 2     X    , де / СВП 2 2 2   z  xe 0    xx 2 2 2 t фор dx  t 2 e  2t dt - частина 0 експлуатаційних витрат при формуванні складу з порожніми вагонами у хвості, що припадає на групу порожніх вагонів, грн.; / C 2 - витрати на початкові та кінцеві операції з X  Слб  t П - витрати на подачу-забирання вагонів lф у кількості X у порту, грн.; X  Сф Nф - витрати, пов'язані з навантаженням групи вагонів із судна, грн.; групою вагонів, а також її переміщення з сортувальної станції до відповідної вантажної станції, грн.; 2   Nф Rt фор  x  x    tпрог  tпер 1 2  2k t фор ) x  e 2 dx   Ср  Спер (1  (1  2k t фор )  e 2 2     X    - витрати на створення резерву порожніх вагонів у порту, який забезпечить безперебійне вивантаження судна, грн. Корисна модель належить до залізничної галузі, а саме до оперативного управління перевізним процесом за допомогою автоматизованих систем та призначена для здійснення диспетчерами вагонорозподілу на залізниці (кодована назва ДГПВ) оперативного керівництва процесом забезпечення порожніми вагонами при взаємодії зі всіма залізницями та диспетчером по портам на залізниці (кодована назва - ДГПП) портів, які обслуговуються залізницею. Відома система концентрації диспетчерського управління. Розподілом порожніх вагонів на рівні дирекції та дорожнього центру управління (ДІДУ) займається диспетчер вагонорозподілу на залізниці (кодована назва - ДГПВ), який відноситься до єдиної зміни служби перевезень, і саме від нього залежить своєчасність і витрати на доставку порожніх вагонів до станцій навантаження. ДГПВ отримує оперативну інформацію про дислокацію вагонів і поїзну ситуацію за допомогою системи концентрації диспетчерського управління (СКДУ). Але в існуючих системах відсутня функція підтримки рішень вибору оптимального варіанту транспортування порожніх вагонів відповідно заявок клієнтів. (Система концентрации диспетчерского управления. Общее описание системы. - Донецк. 1999). В серпні 2007 року почалося пілотне впровадження «Автоматизованої системи динамічного розподілу порожніх вагонів» (АС ДРПВ) для керування парком цементовозів ВАТ «Російські Залізниці», який складає близько 14000 вагонів. Як за значає розробник системи ЗАТ «ІнтелЛекс», АС ДРПВ - програмно-технічний комплекс, який реалізує технологію планомірного керування парком рухомого складу, метою застосування є раціональний розподіл вагонів під заявки вантажовідправників за критерієм мінімальності порожнього пробігу. Управління парком вагонів у АС ДРПВ виконується централізовано. Відомості про дислокацію вагонів надходять у систему з головного інформаційно-обчислювального центру (ГОЦ) ВАТ «РЗД», а перевізні документи автоматично формуються системою ЕТРАН. (http://www.intellex.ru/projects/). Система АС ДРПВ визначає вагон як «кандидата» для подачі під заявку відправникові вантажу ще на початку навантаженого рейсу до місця призначення, вирішуючи одночасно задачу, відому як «комплексне регулювання». Безумовно, закріплення вагона за заявкою враховує значну кількість параметрів: рід вагону, планований до перевезення і раніше перевезений вантаж, сумісність вантажів, відстань перевезення, тариф, надлишковий пробіг, термін деповського ремонту, дату подачі вагона за заявкою й інше. Індивідуальний підхід до вагона на етапі планування поліпшує не тільки якість обслуговування клієнтів, алеі показники експлуатації вагона (http://www.rzd.ru/wps/portal/). Однією з головних переваг АС ДРПВ виділено скорочення диспетчерського апарату для контролю над розподілом парку вагонів, для прикладу парком цементовозів керувала лише одна людина. Планується поступове введення цієї технології для керування всім 5 парком вагонів ВАТ «РЗД». Зазначений критерій мінімальності порожнього пробігу відіграє важливу роль, але в багатьох випадках суб'єктивні фактори (технологічні «вікна», метеорологічні умови) можуть призвести до того, що більш дальні вагони зможуть прибути швидше, однак АС ДРПВ формує перевізні документи автоматично, що разом зі скороченням диспетчерського апарату унеможливлює втручання в перевізний процес для його оптимізації. АС ДРПВ не є гнучкою і не надає можливість керування вагонним парком мережі залізниць з урахуванням оперативного становища на окремих підрозділах залізниці те не надає можливості попереднього вибору варіанту роботи з системою. Морський транспорт - одна з галузей економіки держави, яка в останні часи має тенденцію до стійкого розвитку. За даними Держкомстату України за січень - червень 2007 року у порівнянні з аналогічним періодом 2006 р. вітчизняний морський та річковий торгівельний флот збільшив перевезення вантажів на 14,4 %, у цілому замовникам доставлено 10,7 млн. т вантажів. Обсяг переробки вантажів у торгівельних і рибних портах та на промислових причалах (морських і річкових) зріс на 18,3 % і становить 86,4 млн. т. Переробка імпортних вантажів збільшилась на 16,6 %, транзитних вантажів - на 38,6 % та внутрішнього сполучення на 47,8 %. Переробка експортних вантажів зменшилася на 0,7 %. У зв'язку зі зміною номенклатури вантажів в останні роки виникла гостра необхідність перепрофілювати існуючі і будувати нові перевалочні потужності під навалочні вантажі, рослинні масла, контейнери. На даному етапі контейнеризація - пріоритетний напрямок розвитку всесвітньої системи перевезень. Частка перевезення сухих вантажів у контейнерах досягла вже 55 %. Перевалочні потужності контейнерних морських терміналів кожний рік будуть зростати на 4,7 %. (Кушниренко А. Стратегия морской отрасли Украины //Порты Украины.2006. № 1). Актуальним залишається розвиток залізничних підходів та передпортових станцій. Для приведення їх пропускної та переробної спроможності у відповідність до потужності портів в Укрзалізниці розроблені заходи щодо покращення взаємодії залізниць з портами та збільшення обсягів навантаження. Доставляння вантажів «точно у строк» неможливо без вирішення проблеми прискорення та зменшення обороту вагона через дефіцит декількох родів рухомого складу. Реальне прискорення обороту вагона можливо на базі деталізованого аналізу факторів, що мають вплив на нього, затрат на їх зміну, розробку постанови оптимальних задач по досягненню заданого прискорення обороту вагонів з мінімальними затратами, збору необхідних вихідних даних для їх вирішення, методів і алгоритмів рішення цих оптимальних задач, їх чисельного рішення з допомогою розроблених програм розрахунків, розробки конкретних заходів по втіленню розроблених практичних рекомендацій. (Ивницкий В. А. Анализ оборота грузового вагона// Вестник ВНИИЖТ. 2002. № 1. С. 39-43) 63644 6 В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності використання інвентарного рухомого складу із застосування нових методів управління перевізним процесом на базі автоматизації та інформаційних технологій. Поставлена задача вирішується тим, що автоматизована система розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення, яка містить автоматизовані робочі місця вантажовідправника, товарного касира, прийомоздавачів, маневрових диспетчерів, головного інформаційно-обчислювального центру, диспетчерів вагонорозподілу на залізниці, диспетчера по портах на залізниці, що з'єднані між собою засобами зв'язку, згідно корисної моделі, має блок підтримки рішення, що встановлений на кожному автоматизованому робочому місці диспетчера вагонорозподілу на залізниці, і виконаний з можливістю визначення моделі надходження порожніх вагонів на припортову станцію технологічними маршрутами та розподілу вагонів після вивантаження в порту з використанням даних, що надходять і заносяться у базу даних блока вхідної інформації автоматизованого робочого місця диспетчера вагонорозподілу на залізниці, за формулою: Cqв   qв  СП  2 qв  СВС k 2  i  C3  qв  Слб  tП qв  Сф Qc  Сc    lф Nф qСТ  Nф  qв i1 ( t qв k  i  t СВ    прог qв q  tП  в )  Nв  Св  tвр f tвр dtвр  min lф Nв t пер i1 , де qв  СП - сумарні витрати на переміщення порожніх вагонів потрібного типу із станцій, відкритих для вантажних операцій в регіоні залізниці або сусідніх залізниць, на сортувальну станцію, грн.; 2 qв  СВС k 2  i i1 експлуатаційні витрати при заповненні порожнього маршруту складом qв вагонів на сортувальній станції, грн.; C3 - витрати на початкові та кінцеві операції з маршрутом, а також його переміщення з сортувальної станції до відповідної вантажної станції, грн.; qв  Слб  tП lф - витрати на подачу-забирання вагонів у порту, грн.; qв  Сф Nф - витрати, пов'язані з навантаженням маршруту із судна, грн.; Qc  Сc qСТ  Nф  qв - питомі витрати від простою судна у порту, що припадають на один порожній маршрут, грн.; 7 ( 63644 t qв k  i   п рог qв q  tП  в )  Nв  Св   tвр f tвр dtвр lф Nв t  tСВ  8 рут, грн.; та визначення суми витрат по усіх ланках технологічного процесу, що приведені до однієї групи порожніх вагонів, за формулою: п ер i1 - питомі витрати на простій порожніх вагонів у резерві, що припадають на один порожній марш С / СВП 2  2 z 2      2  xx 2 x  e 2 dx  t фо р  0 / t 2  e 2t dt  C2  0 X  Слб  tП X  Сф   lф Nф 2    x  x  Nф Rt фо р t  tпер 1   2k t фо р 2 2 dx  прог  (1  (1  2k t фор )  e )  Ср  Спер  min  xe  2 2   X     , де / СВП 2 2 z     xx 2 x  e 2 2 dx  t фо р  t 2  e 2t dt - ча 2   0 0 стина експлуатаційних витрат при формуванні складу з порожніми вагонами у хвості, що припадає на групу порожніх вагонів, грн.; / C 2 - витрати на початкові та кінцеві операції з групою вагонів, а також її переміщення з сортувальної станції до відповідної вантажної станції, грн.; X  С лб  t П - витрати на подачу-забирання ваlф гонів у кількості X у порту, грн.; X  Сф - витрати, пов'язані з навантаженням Nф групи вагонів із судна, грн.; 2    x  x  Nф R  t фор t  t пер 1   2k t фор 22 dx  прог )  Ср  Спер  xe (1  (1  2k t фор )  e  2 2    X    - витрати на створення резерву порожніх вагонів у порту, який забезпечить безперебійне вивантаження судна, грн. Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої задачі і використанні запропонованої автоматизованої системи розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення, полягає в скороченні простою судів в очікуванні вивантаження і часу обігу рухомого складу, зменшенні робочого парку та експлуатаційних витрат на зміну дислокації порожніх вагонів потрібного типу, виключенні «людського фактору». Включення запропонованої корисної моделі до складу автоматизованої системи керування вантажними перевезення залізниць України (АСК ВП УЗ) дозволяє повністю автоматизувати процес розподілу порожніх вагонів під навантаження, зменшити час прийняття управлінських рішень в перевізному процесі та з максимальною ефективністю задовольняти заявки вантажовідправників. Корисна модель, що заявляється, пояснюється кресленням. Фіг. - Схема автоматизованої системи розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення. Автоматизована система розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення має автоматизовані робочі місця вантажовідправника 1, товарного касиру 2, прийомоздавачів 3, маневрових диспетчерів 4, головного інформаційнообчислювального центру 5, диспетчерів вагоноро зподілу на залізниці 6, диспетчеру по портам на залізниці 7, що з'єднані між собою засобами зв'язку. Блок підтримки рішення, що встановлений на кожному автоматизованому робочому місці диспетчеру вагонорозподілу на залізниці 6, який виконаний з можливістю визначення моделі надходження порожніх вагонів на припортову станцію технологічними маршрутами та розподілу вагонів після вивантаження в порту з використанням даних, що надходять і заносяться у базу даних блока вхідної інформації автоматизованого робочого місця диспетчерів вагонорозподілу на залізниці 6. Корисна модель, що заявляється, працює наступним чином. Автоматизована система розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення виконує розрахунок найбільш вигідного варіанту доставки вагонів: - для забезпечення портів для навантаження; - для розподілу вагонів після вивантаження в порту, з урахуванням виконання очищення, або використання для перевезення аналогічного вантажу. З порту, через автоматизоване робоче місце вантажовідправника 1, інформація про підхід судів, рід вантажу та його кількість надходить до диспетчеру по портам на залізниці 7 (кодована назва - ДГПП), потім ця інформація потрапляє до диспетчеру вагонорозподілу на залізниці 6 (кодована назва - ДГПВ), який починає пошук вагонів для забезпечення потреби порту. Пошук розпочи 9 нається з сортувальної станції (СС), яка розташована найближче до припортової вантажної станції (ВСп) через автоматизоване робоче місце товарного касиру 2, за участі маневрових диспетчерів 4 (кодована назва - ДСЦ), у випадку відсутності потрібної кількості вагонів визначеного роду, пошук продовжується по вантажних станціях (ВС1, ВС2, ВС3 ... BСi), розташованих навколо СС, з використанням інформації, яку вводять про вивантаження вагонів прийомоздавачі 3 цих станцій. Якщо визначеної кількості вагонів, придатної під навантаження конкретного вантажу, не було знайдено, то пошук вагонів продовжується по інших СС за участі маневрового диспетчеру 4, і у випадку отримання негативного результату, ДГПВ аналогічним чином взаємодіє з ДГПВ інших залізниць. Після визначення кількості вагонів за місцями дислокації, які будуть використані під навантаження в порту, блок підтримки рішення розраховує Комп’ютерна верстка Л. Купенко 63644 10 найбільш вигідний варіант їх доставки. Розрахунок виконується за трьома варіантами: - перевезення технологічними маршрутами з порожніх вагонів від визначеного пункту дислокації вагонів до порту; - перевезення групами вагонів у складі поїзда, сформованого з навантажених і порожніх вагонів; - комбінований варіант перевезення, при якому частина вагонів перевозиться в маршруті, для початку вивантаження судна, а решта доставляється групами у складі поїздів, залежно від часу доставки вагонів і часу, потрібного для вивантаження судна. У випадку вивантаження вагонів в порту та необхідності їх розподілу по вантажних станціях, автоматизована система розподілу порожніх вагонів із системою підтримки рішення працює у зворотному порядку. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601