Организация ремонтных мероприятий на дорожных сетях с учетом динамики ровности покрытий тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Организация ремонтных мероприятий на дорожных сетях с учетом динамики ровности покрытий"

На правах рукописи

Кузьмин Владимир Вячеслав^ф^ 0 Д

з и г^я 'V

ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ДОРОЖНЫХ СЕТЯХ С УЧЁТОМ ДИНАМИКИ РОВНОСТИ ПОКРЫТИЙ

Специальность 08.00.28 - Организация производства (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

ИВАНОВО 2000

Работа выполнена в Ивановской государственной архитектурно-строительной академии (ИГАСА).

Научный руководитель

кандидат технических наук, профессор А.Д. Гриценко

Научный консультант

- кандидат технических наук, доцент С.Г. Цупиков

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

В.В. Сильянов

- кандидат технических наук, доцент Н.В. Заянчуковская

Ведущее предприятие

- Ивановское областное государственное управление автомобильных дорог общего пользования («Ивавтодор»)

Защита диссертации состоится 26 декабря2000 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К 064.76.01 ВАК РФ при Ивановской государственной архитектурно-строительной академии по адресу:

153037, г. Иваново, ул. 8 Марта, 20, зал заседаний (ауд. 204).

Просьба высылать отзывы на диссертационную работу в количестве двух экземпляров, заверенные печатью, по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГАСА.

Автореферат разослан 25 декабря 2000 года.

Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных условиях, когда дорожно-транспортный комплекс играет важную роль в развитии экономики страны, его эффективность в значительной степени зависит от транспортно-эксплуатацнонного состояния дорожной сети. Автомобильные дороги - являют собой важнейшее звено транспортной системы и от уровня их развития, технического состояния существенно зависит экономическое и социальное развитие как страны в целом, так и её отдельных регионов, поскольку надёжные транспортные связи способствуют повышению эффективности производства, расширению товарного обмена между территориями, их социальному развитию.

Развитие сети автомобильных дорог приводит к необходимости разработки эффективной политики в области эксплуатации автотранспортного комплекса, одним из элементов которой является повышение экономической эффективности затрат на дорожно- ремонтные ъ работы. Такое направление деятельности отрасли диктуется ограничениями в финансировании дорожного хозяйства. Вместе с тем, без дальнейшего развития сети дорог по протяжённости, техническому состоянию и уровню наша страна не сможет обеспечить эффективное ^ развитие экономики. При этом также прослеживается закономерность: чем рациональнее расходуются средства, направляемые на ремонтные работы, тем большие объёмы ресурсов можно направить на расширенное воспроизводство дорожной сети.

Данного рода мотивация необходимости совершенствования методов выработки оптимальной стратегии ремонтных работ весьма актуальна в условиях ограничения финансовых возможностей. В связи с этим, перед дорожной наукой ставится актуальная задача повышения эффективности работ по ремонту и содержанию, т. е. поддержание существующей сети автомобильных дорог в требуемом состоянии при оптимальных затратах.

Целью исследования является совершенствование методологических основ управления выбором стратегии проведения ремонтных работ на автомобильных дорогах с нежёсткими дорожными одеждами в изменяющихся условиях эксплуатации на основе мониторинга транспортно-эксплуатационных показателей покрытия автомобильной дороги.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

Системная оценка функционирования дорожно-транспортного комплекса с целью обоснования оптимальных стратегий ремонта автомобильных дорог.

Разработка математической модели, позволяющей объективно оценить необходимость проведения ремонтных работ по результатам натурных измерений показателя ровности покрытий.

Разработка алгоритма определения объёмов ремонтных работ на асфальтобетонных покрытиях с учётом случайного характера поверхности покрытия автомобильной дороги.

Учёт социального аспекта при установлении очерёдности ремонта участков дорожной сета, в условиях ограниченности ресурсов.

Объект исследования. Существующая сеть автомобильных дорог с нежёсткими дорожными одеждами во второй дорожно-климатической зоне.

Методика исследования. Теоретической и методологической основой диссертационного исследования явились труды российских и зарубежных авторов, связанные с повышением эффективности управления производственными процессами при разработке стратегии ремонтных работ на дорожных сетях.

Научная новизна. Научную новизну диссертационного исследования составляют:

Методика применения принципов системного анализа, как инструмента обоснования параметров функционирования автомобильных дорог при проведении ремонтных мероприятий;

Математическая модель, позволяющая объективно оценить необходимость проведения ремонтных работ по результатам измерений показателя ровности асфальтобетонных покрытий.

Алгоритм определения объёма ремонтных работ на асфальтобетонных покрытиях с учётом случайного характера поверхности покрытия автомобильной дороги.

Учёт социального приоритета при установлении очерёдности ремонта участков дорожной сети, в условиях ограниченности ресурсов.

Практическая ценность. Предлагаемая методика позволяет, с достаточной степенью точности, используя значения показателя ровности, определять участки дорожной сети, требующие проведения ремонта, а также объём асфальтобетона, необходимого для выполнения работ, ранжировать участки дорожной сети по степени экономической эффективности проведения ремонтных работ с учётом их социальной значимости.

Реализация работы. Методика позволяет по результатам натурных измерений показателя ровности решать ряд задач по организации проведения ремонтных работ на автомобильных дорогах с нежёстким покрытием. Она может использоваться территориальными дорожными организациями, выполняющими функцию заказчика по содержанию, ремонту и реконструкции автомобильных дорог, на стадии принятия решения о необходимости проведения ремонтных мероприятий, а также для перспективного планирования ремонтов.

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты, полученные в процессе работы по теме диссертации, обсуждались на первой и второй научных конференциях аспирантов ИГ АСА (1997, 2000 гг.); научно-технической конференции «Научные школы и направления» ИГ АСА (1998г.); Всероссийской научно-практической конференции

«Актуальные проблемы дорожного строительства и хозяйства северо-западного региона России» ВГТУ, Вологда (1999г.); 53-й Международной научно-технической конференции молодых учёных и студентов СПбГАСУ (1999г.); 6-й Международной научно-технической конференции «Информационная среда вуза» ИГ АС А (1999г.);

Публикации по теме. Основные положения диссертации опубликованы в шести статьях.

Объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, выводов и содержит 147 страниц, включая 3 таблицы, 13 рисунков.

Во введении. Обоснована актуальность темы, изложены цель и задачи исследования, сформулирована его научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

Первая глава посвящена аналитическому обзору применения принципов системного исследования при определении критерия эффективности управляющих воздействий и параметров оптимальности использования финансовых ресурсов. Дана типологическая классификация систем как элемента исследования функционирования дорожно-транспортной системы. Обоснована структура функции цели, в виде критерия функционирования дорожно-транспортной системы, объединяющая цель управления и средство его достижения и служащая основой для разработки метода управления поиском оптимальной ремонтной стратегии.

Вторая глава посвящена исследованию отечественных и зарубежных методик измерения ровности покрытия автомобильных дорог в процессе эксплуатации. В ней анализируется общий характер изменения показателя прочности и ровности дорожных одежд в интервале «жизненного цикла» автомобильной дороги. Значительная часть проведенных теоретических и экспериментальных исследований посвящена выявлению зависимости показателя прочности и ровности при назначении ремонтов нежёстких

одежд. Определена характеристика комплексных систем управления транспортно-эксплуатационным состоянием автомобильных дорог.

Третья глава. В ней приводятся результаты исследований по применению экономико-математического моделирования при определении объёма работ по ремонту асфальтобетонного покрытия с учётом случайного характера его поверхности. В ней рассмотрены теоретические основы и практические методы этого направления исследований, на основании которых предложены:

• математическая модель динамического преобразования профиля автомобильной дороги;

• принцип имитационного моделирования движения по случайной поверхности;

• методика определения стоимости проведения ремонтных работ на основе натурных измерений показателя ровности.

В четвёртой главе приводятся принципы сопоставления и показатели экономической эффективности планов проведения ремонтных работ. Установлена зависимость изменения экономической эффективности финансовых вложений с учётом перспективных сроков проведения ремонта.

На защиту выносится:

гипотеза о возможности научно-обоснованного определения объектов, объёмов и времени проведения мероприятий по ремонту покрытий автомобильных дорог, на основе оценки изменения показателя ровности.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Аналитический обзор применения принципов системного анализа дорожно-транспортных систем при выработке методов и критериев обоснования ремонтных мероприятий.

Решение задачи управления состоянием дорожного покрытия с учётом всех параметров дорожно-транспортной системы в целом, практически невозможно вследствие большого объёма информации. С целью объектив-

ной оценки изменения во времени транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги, установления необходимых управляющих воздействий можно ограничиться рассмотрением лишь компоненты, отражающей изменения транспортно-эксплуатационных показателей покрытия автомобильной дороги.

Ограничение системы подобным образом связано с тем обстоятельством, что данный элемент подсистемы опосредовано воспринимает воздействие всей системы в целом и отдельных подсистем в частности. Выделение данной подсистемы, исходя из принципов системного анализа, наиболее эффективно позволит достичь цели исследования. При описании функционирования подобных систем, цель представляется в виде критерия функционирования или эффективности, эти выражения объединяют и цель, и средства её достижения.

В процессе функционирования система преобразует входные факторы и вырабатывает, в результате, некоторые величины, которые можно квалифицировать по степени их значимости. Вырабатываемые системой величины представляют собой показатели её состояния, которые характеризуют внутреннюю способность к решению стоящих перед системой задач. К этой группе отнесены дорожные условия, т. е. совокупность геометрических параметров и транспортно-эксплуатационных качеств дороги, имеющих непосредственное отношение к обеспечению процесса движения автомобилей.

Выработка оптимальных решений по управлению состоянием дороги связана с количественной оценкой затрат, необходимых для воспроизводства автомобильной дороги, объективного определения потребности в финансовых и материально-технических ресурсах. На основе этого выполняется анализ эффективности затрат на воспроизводство дороги как объекта дорожно-транспортной системы. Управление состоянием сети автомобильных дорог сводится к определению такого вида регулирующих воздействий на дорожные условия, которые позволяют минимизировать издержки в

автотранспортном комплексе. На основе принципов системного анализа предложен критерий эффективности управляющих воздействий при выработке оптимальных решений использования финансовых ресурсов. Полученная структура функции цели в виде критерия функционирования дорожно-транспортной системы, объединяя цель управления и средство её достижения, служит основой модели управления поиском оптимального плана ремонтных мероприятий.

Исследование изменения транспортно-эксплуатаиионных показателей дорожных покрытий в процессе эксплуатации и их влияния на эффективность автотранспортных перевозок.

Многочисленные экспериментальные исследования, выполненные у нас в стране и за рубежом показывают, что изменение ровности дорожной одежды зависит от её прочности, первоначальных значений ровности и других факторов. Этим вопросом занимались многие российские учёные: Бируля А.К., Сильянов В.В., Ситников Ю.М.,Васильев А.П., Слободчиков Ю. В., Гейдт А. А., Васильев B.C., Каганзон М.С., Говорущенко Н. Я., Каганович В.Е. Красиков О.В.

При обосновании ремонтной стратегии решается основная практическая задача, заключающаяся в оценке возможностей сохранения работоспособности дорожной одежды за рассматриваемый период, который будет зависеть не только от проектной прочности дорожной одежды, но и от вероятности проведения необходимых и своевременных ремонтов. Это обстоятельство, как показывает практика эксплуатации дороги, требует обязательного учета общего характера изменения прочности дорожной одежды и ровности покрытия на различных стадиях эксплуатации. Выявление подобного рода связи позволяет сделать предположение, что на основе измерений ровности дорожного покрытия можно судить о прочности данной конструкции и обоснованно планировать ремонтные мероприятия при эксплуатации автомобильных дорог.

В процессе эксплуатации дорожной одежды по мере появления различных деформаций возрастает неравнопрочность дорожной одежды и ухудшается ровность (возрастает показатель ровности по толчкомеру, см/км). Одновременно происходит значительное снижение численных значений модуля упругости дорожной одежды, поскольку показатель отношения площади деформированных участков дорожной одежды к общей её площади на рассматриваемом участке, по своей сущности, является вероятностной величиной и представляет собой внешнее проявление отказа дорожной одежды по прочности. Изменение прочности дорожной одежды представляется как вероятность того, что площадь, не подверженная остаточным деформациям, влияющим на снижение скорости (изменение показателя ровности), будет не ниже определённой величины по отношению ко всей площади. Иными словами, прочность целесообразно характеризовать через вероятность отсутствия остаточных деформаций (отсутствие увеличения показателя ровности по толчкомеру), влияющих на скорость движения автомобильного транспорта. С возрастанием вероятности появления более низких модулей упругости вследствие большой неоднородности дорожной одежды, происходит снижение прочности и ухудшение ровности дорожного покрытия (увеличение показателя ровности по толчкомеру см/км), тем самым вызывается необходимость проведения ремонтных работ.

Основываясь на вышеизложенном, можно сделать вывод о том, что показатель ровности дорожных покрытий по толчкомеру на прочных участках автомобильной дороги возрастает медленнее, чем на непрочных. Тем самым ежегодные измерения показателя ровности позволят выявить участки, на которых происходит значительное снижение показателя ровности, тем самым определить участки ДТС с низким показателем прочности. Исходя из рассмотренной закономерности, возможно прогнозирование транспортно-эксплуатационного состояния дорожной одежды по ровности и прочности. В качестве исходной информации при этом используются ре-

и

зультаты инструментальной оценки ровности дорожного покрытия. Прогнозирование показателей прочности и ровности покрытия позволяет планировать сроки ремонтных мероприятий, исходя из ожидаемого состояния дорожной одежды.

Скорость транспортного потока обуславливает конечный показатель работы дорожной одежды - суммарные приведённые затраты, существенную часть которых составляют транспортно-эксплуатационные расходы.

Экономико-математическое моделирование расчёта объёмов до-рожно-ремонтных работ.

Предлагаемая в диссертационной работе методика определения объёма (стоимости) проведения ремонтных работ основана на статистическом моделировании поверхности покрытия, полученной преобразованием колебания подвески прибора ПКРС - 2У. Для разработки математической модели использовались результаты экспериментальных исследований, проведённых в реальных дорожных условиях.

Оценка вертикальных колебаний подвески при построении статистической поверхности покрытия автомобильной дороги производится при помощи двухмассовой расчётной схемы динамического преобразования поверхности. Математическая модель позволяет определить вертикальную реакцию поверхности покрытия автомобильной дороги на колесо с учётом перекатывания отпечатка шины.

Решение поставленной задачи заключается в нахождении корреляционной связи между амплитудами в разложении Фурье показаний прибора и разложения Фурье поверхности покрытия автомобильной дороги.

По значениям, соответствующим относительным перемещениям подрессоренной и неподрессоренной масс, определены коэффициенты Фурье разложения случайной функции, а также спектральная плотность случайной функции Г«:

О).

Рис. 1. Соотношение спектральной плотности и частоты процесса случайной функции №

я

2 п

х=0

(1)

Далее по полученным значениям В; (амплитуды, полученные прибором) переходим к амплитудам, характеризующим неровности покрытия автомобильной дороги.

-2 хг2 „2 /1/2 ,^2,1^24, „4

Л =-2?,

к;-К\-а>) .(К; +

К \-а>)

(2)

По значениям -4/аналогично соотношению, представленному на рис. 1, найдём относительную спектральную плотность для амплитуд характеризующих неровность поверхности покрытия автомобильной дороги.

По амплитудам колебаний поверхности покрытия ^у; у = 1, 2, ..., 2и вычислим средневзвешенную амплитуду. Объём асфальтобетонной смеси,

необходимой для проведения ремонтных работ по доведению ровности покрытия до нормативных требований, выразится следующим образом: 2 и

IX

7=1

(3)

где 0 - объём материала для проведения ремонтных работ;

Ь - длина ремонтируемого участка;

Н - ширина проезжей части;

Ь - толщина дополнительного слоя;

Вторым аспектом решения задачи объёма материала для проведения ремонтных мероприятий является имитация движения по случайной поверхности.

Первым этапом моделирования является генерирование случайной поверхности покрытия. Форму поверхности покрытия задаём следующим образом:

Т 1 ' ГП , (4)

Полученные дифференциальные уравнения, описывающие работу прибора, интегрируем, определяя значения амплитуды неровности покрытия автомобильной дороги по полученным значениям прибора А] . Количество материала, необходимого для проведения ремонтного мероприятия, исходя из имитирования случайной поверхности, определяется по формуле (3).

Экономическая эффективность Финансовых вложений при оптимальной организаиии ремонтных мероприятий на дорожных сетях в условиях рынка.

Предлагаемая методика обеспечения транспортно-эксплуатационных характеристик покрытий автомобильных дорог основывается на экономическом анализе многочисленных возможных вариантов организации ремонтов автомобильных дорог. Вопросам оптимальной организации проведения ремонтных мероприятий посвящены работы Ю.В. Слободчикова, A.A. Гейдта, Б.А. Волкова, В.Е. Кагановича и других учёных. Предлагаемая схема оптимальных решений весьма чувствительна, так как даёт возможность проверки влияния на результат различных сочетаний имеющихся финансовых ресурсов и целей проведения ремонтных мероприятий. Для оценки общей экономической эффективности проектов проведения ремонтных мероприятий используется система показателей, основными из которых являются:

чистый дисконтированный доход (^чдд), представляющий собой сумму разностей результатов и финансовых затрат за расчётный период, приведённых к начальному году, норма рентабельности инвестиций, индекс рентабельности инвестиций;

Т?

?=о

тр

(5)

>=о

т

; (6)

i=0

т,

V—v_

&(1 + Е„)' м) (1 + Ер)' • (?)

' V ^

-„) 1=0

Тр - расчётный период;

t - текущий год расчётного периода 1,2 ... ; ^ ~ результат (выгоды) от проведения ремонтного мероприятия в (-й;

- затраты на проведение ремонтного мероприятия в / -й;

- коэффициент дисконтирования разновременных затрат; Е - норма дисконта;

- степень полноты учёта результатов реализации ремонтного мероприятия на участке дорожно-транспортной сети;

Ер - норма рентабельности инвестиций; Эк - индекс рентабельности инвестиций.

Рис. 2. Блок - схема определения оптимального времени проведения ремонта покрытия автомобильной дороги

Рис 3. Блок - схема формирования инвестиционной программы проведения ремо ных мероприятий на сети автомобильных дорог

Эффективность финансовых вложений при реализации планов ремонта участков дорожной сети системы оценивается с помощью всей совокупности показателей и является основой для определения оптимального времени проведения ремонтного мероприятия (рис.2). Сущность предлагаемой методики состоит в том, что на основе экспериментальных измерений показателя ровности методом экономико-статистического моделирования вырабатывается стратегия планирования очерёдности работ по участкам и по видам работ, а также определяются

затраты, необходимые на эти цели К,. Ремонтные мероприятия назначаются по результатам измерений, исходя из условия обеспечения нормативных требований к потребительским свойствам автомобильной дороги. Получаемая сумма финансовых затрат' на проведение ремонтных мероприятий соизмеряется с финансовыми возможностями и является инструментом для формирования инвестиционной программы проведения ремонтных мероприятий, (рис.3).

Предлагаемая методика может быть использована как при необходимости формирования инвестиционных программ так и для оценки отдельных проектов с точки зрения их экономической и социальной привлекательности в условиях финансовых ограничений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в соответствии с поставленными целью и задачами, можно сделать следующие выводы:

1. На основе экспериментальных данных, полученных в ходе измерений ровности покрытия автомобильной дороги, разработана математическая модель измерения ровности поверхности покрытия, алгоритм и программа для персонального компьютера, позволяющая определять объём материала, необходимого для проведения ремонта.

2. На основе результатов экспериментальных измерений ровности покрытия автомобильной дороги разработана имитационная модель движения по случайной поверхности, являющейся основой для решения задачи обоснования показателя ровности при выработке вариантов проведения ремонтных работ.

3. В результате теоретических исследований приняты формулы для расчёта экономического эффекта от проведения ремонтного мероприятия.

4. Разработана методика выбора участков дорожной сети требующих проведения ремонтных мероприятий по условиям несоответствия транс-портно-эксплуатационным характеристикам.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Кузьмин В.В. Совершенствование методов обоснования очерёдности ремонтных работ // Первая науч. конф. аспирантов Иванов, архит,-строит. акад.: Сб. мат. конф. - Иваново, 1997. - С. 52-53.

2. Кузьмин В.В. Статистическая модель поверхности покрытия автомобильных дорог И Научные школы и направления ИГАСА: Мат. науч,-техн. конф. - Иваново, -1999. - С.84-88.

3. Кузьмин В.В. Оптимизация управления состоянием автомобильных дорог // Уч. зап. ИСФ ИГАСА. - Иваново, 1999. Вып. 9. - С. 101 - 105.

4. Гриценко А.Д., Кузьмин В.В. Модель управления состоянием покрытия автомобильной дороги // Мат. Всерос. науч.-практ. Конф. - Вологда, 1999,- С. 70-71.

5. Кузьмин В.В. Организация планирования ремонтных работ на автомобильных дорогах // Информационная среда вуза: Сб. ст. к конф. Иванов. гос. архит. - строит, акад. - Иваново, 1999. Вып. 5. - С. 59-62.

6. Кузьмин В.В. Улучшение транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог, как фактор повышения эффективности производства // Вторая науч. конф. аспирантов: Мат. Конф. Иванов. Архит. -строит, акад. - Иваново, 2000. - С. 63-65.

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата технических наук, Кузьмин, Владимир Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРИМЕНЕНИЯ ПРИНЦИПОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА В РАССМОТРЕНИИ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРИ ВЫРАБОТКЕ МЕТОДОВ ОБОСНОВАНИЯ РЕМОНТНОЙ СТРАТЕГИИ

1.1. Принципы системного исследования в решении организационных задач управления состоянием дорожнотранспортных систем

1.2. Теоретические основы выбора критериев эффективности планирования ремонтных мероприятий I у

1.2.1. Постановка задачи

1.3. Исследование функционирования дорожно-транспортной системы при решении проблем эффективности проведения ремонтных мероприятий.

1.3.1. Типологические виды систем как аспект исследования функционирования дорожно-транспортной системы

1.3.2. Постановка задачи исследования

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТРАНСПОРТНО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПЕРЕВОЗОК

2.1. Состояние исследуемого вопроса

2.2. Измерение ровности дорожных покрытий, отечественный и зарубежный опыт

2.3. Ровность как опосредованный показатель транспортно - эксплуатационного состояния автомобильной дороги 48.

2.4. Повышение транспортно-эксплуатационных характеристик покрытия автомобильной дороги как путь снижения себестоимости перевозок

2.5. Исследование принципов назначения ремонтных мероприятий на нежёстких дорожных одеждах

2.6. Характеристика комплексных систем управления состоянием транспортно-эксплуатационных показателей дорог

ГЛАВА III. ЭКОНОМИКС) - МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСЧЁТАХ ОБЪЁМОВ ДОРОЖНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ

3.1. Расчёт объёма ремонта работ асфальтобетонного покрытия с учётом случайного характера поверхности автомобильной дороги

3.2. Имитационное моделирование движения по случайной поверхности

3.3. Выводы по главе III

ГЛАВА VI. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФИНАНСОВЫХ ВЛОЖЕНИЙ ПРИ ОПТИМАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ДОРОЖНЫХ СЕТЯХ В УСЛОВИЯХ РЫНКА \ \

4.1. Принципы сопоставления и показатели сравнения объектов реализации планов проведения ремонтных работ на дорожных сетях

4.2. Оценка экономической эффективности реализации ремонтных мероприятий на сети автомобильных дорог.

4.3. Определение перспективных сроков проведения ремонтных мероприятий на основе оценки экономической эффективности финансовых вложений. ¡

4.4. Оптимизация планирования ремонтных работ

Выводы по главе IV

Диссертация: введение по экономике, на тему "Организация ремонтных мероприятий на дорожных сетях с учетом динамики ровности покрытий"

В современных условиях, когда дорожно-транспортный комплекс занимает ведущую роль в развитии экономики страны, его эффективность в значительной степени зависит от транспортно-эксплуатационного состояния дорожной сети. Автомобильные дороги создают условия для развития практически всех отраслей экономики страны. Автомобильные дороги являют собой важнейшее звено транспортной системы страны, и от уровня их развития, технического состояния существенно зависит экономическое и социальное развитие как страны в целом так и её отдельных регионов, поскольку надёжные транспортные связи способствуют повышению эффективности производства, расширению товарного обмена между территориями, их социальное развитие.

Помимо этого, общая концепция развития дорожной отрасли принятая на ближайшее время, сводится к сохранению и поддержанию существующей сети дорог [26].

Развитие сети автомобильных дорог приводит к необходимости разработки эффективной политики в области эксплуатации автотранспортного комплекса, выражающейся в определении экономической эффективности затрат в дорожно- ремонтные работы.

Такое направление деятельности отрасли диктуется ограничениями в финансировании дорожного хозяйства. В месте с тем очевидно, что без дальнейшего развития сети дорог по протяжённости, техническому состоянию и уровню наша страна не сможет обеспечить эффективное развитие экономики. При этом также прослеживается закономерность, что чем рациональное расходование средств направляемых на ремонт и содержание, тем большие средства можно направить на расширенное воспроизводство дорожной сети.

Данного рода мотивация необходимости совершенствования методов принятия оптимального решения при выработке ремонтных стратегий весьма актуальна в условиях ограничения финансовых возможностей. Отсюда перед дорожной наукой встаёт актуальная задача повышения эффективности работ по ремонту и содержанию, т. е. поддержание существующей сети автомобильных дорог в требуемом состоянии при оптимальных затратах с использованием экономии средств для нового строительства.

Основываясь на существующих подходах в различных отраслях техники, под ремонтной стратегией автомобильных дорог следует понимать «Целенаправленную функцию, устанавливающую виды, объёмы и периодичность управляющих воздействий, основным назначением и содержанием которых является их эффективность, контроль и поддержание находящихся в эксплуатации дорог в работоспособном состоянии в межремонтные периоды с периодическим восстановлением значений транспортно-эксплуатационных показателей до регламентированных уровней» [55].

Проблема выбора очерёдности и периодичности времени и видов ремонтных мероприятий для длительного сохранения работоспособности автомобильной дороги в условиях предъявляемых к ней требований по состоянию транспортно-эксплуатационных показателей, заключается в настоящее время в необходимости выявления изменения показателя ровности дорожного покрытия на разных временных этапах функционирования автомобильной дороги, и разработке показателей и методов, позволяющих учитывать изменяющиеся условия эксплуатации дороги во времени при планировании ремонтных работ и управлении дорожно-ремонтным комплексом.

На основании этого обстоятельства обуславливается необходимость и актуальность дальнейших исследований в данной области с учётом специфики современных условий хозяйствования. Причём особую теоретическую и практическую значимость приобретают исследования, связанные с совершенствованием управления состоянием автомобильной дороги и в первую очередь, - с разработкой методологических основ планирования времени и видов ремонтных мероприятий, как одной из приоритетных форм воспроизводства, а также экономического анализа ранее выполненных ремонтов и их влияние на себестоимость транспортных перевозок.

Планирование воспроизводства дорожной сети, как известно, представляет собой одну из подсистем комплексного планирования социально-экономического развития территорий. Переход к системе хозяйствования, базирующейся на рыночных отношениях, во многом стимулирует усиление роли планирования, как одной из важнейших функций управления общественным производством, обеспечивающей возможность обоснованного прогнозирования, моделирования его развития, предъявляет повышенные требования к качеству плановых решений. Этим обосновывается необходимость совершенствования всех элементов системы планирования времени, видов ремонтных мероприятий, ранжирования участков дорожной сети по степени экономической эффективности, методика определения стоимости проведения ремонтов.

Также при разработке планов и определения времени его осуществления необходимо сравнить предельный (доход) эффект от изменения каждого фактора (параметра) автомобильной дороги. Необходимо оценить степень влияния изменения, каждого параметра автомобильной дороги на конечную эффективность, согласуя эти изменения с обстоятельством ограниченности финансовых ресурсов.

На основании вышеизложенного основной целью исследования является совершенствование методологических основ управления при выборе стратегии ремонта автомобильной дороги с нежёсткими дорожными одеждами в изменяющихся условиях эксплуатации.

В соответствии с указанной целью в диссертации решаются следующие задачи:

- Системная оценка функционирования дорожно-транспортного комплекса с целью обоснования оптимальных стратегий ремонта автомобильных дорог;

- Разработка математической модели, позволяющей объективно оценить необходимость проведения ремонтных работ по результатам натурных измерений показателя ровности покрытий прибором ПКРС - 2У;

- Разработка алгоритма определения объёмов ремонтных работ на асфальтобетонных покрытиях с учётом случайного характера поверхности покрытия автомобильной дороги;

- Учёт социального аспекта при установлении очерёдности ремонта участков дорожной сети, в условиях ограниченности ресурсов.

В качестве теоретической и методологической базы исследования приняты соответствующие положения и наработки в области определения транспортно - эксплуатационных показателей автомобильных дорог, методики статистико-математического анализа, основы теории систем и сис I темного анализа при решении технических задач.

На основе этого даны научные обоснования и разработан комплексный метод, основу которого представляет математическая модель обоснования и выбора ремонтной стратегии автомобильной дороги по стоимостным показателям ремонта на разных временных этапах принятия решения. Решения важной экономико-производственной задачи повышения эффективности использования финансовых ресурсов, повышение транспортно-эксплуатационного состояния и надёжности работы дорожной сети.

Практическая реализация результатов исследования состоит в выработке научно обоснованных методов оценки показателей, составляющих основу комплексного подхода к выбору ремонтной стратегии, позволяющей прогнозировать потенциально возможные изменения транспортно-эксплуатационных показателей дороги на различных этапах службы. в конкретных для рассматриваемой дороги изменяющихся условиях эксплуатации, а следовательно, и принимать адекватное управленческое решение. Исследования расширяют возможность совершенствования управления дорожно-ремонтным комплексом на стадии планирования ремонт8 ных работ при обосновании потребности необходимых средств и распределении их во времени, для оценки выработанных технических решений по назначению и проведению дорожных работ с позиций экономических результатов работы автомобильной дороги.

По тематике диссертационной работе выпущено 6 публикаций общим объёмом 1.3 печатных листа.

Основные научные положения и практические результаты, полученные в процессе работы по теме диссертации, обсу!ждались на первой научной конференции аспирантов ИГ АСА (1997г.); Научно-технической конференции «Научные школы и направления» ИГ АС А (1998г.); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы дорожного строительства и хозяйства северо-западного региона России» ВГТУ (1999г.) 53-й Международной научно-технической конференции молодых учёных и студентов СПбГАСУ (1999г.); 6-й Международной научно-технической конференции «Информационная среда вуза» ИГ АС А (1999г.); Вторая научная конференция аспирантов: Материалы конференции /Иванов, архит.-строит, акад. Иваново, 2000.

Диссертация: заключение по теме "Организация производства", Кузьмин, Владимир Вячеславович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в соответствии с поставленными целью и задачами, можно сделать следующие выводы:

1. В современных условиях ресурсосберегающая концепция при эксплуатации автомобильных дорог заключается в повышение и транс-портно-эксплуатационных качеств и экономических результатов работы дороги. В соответствии с принципами и процедурами системного анализа выработана методология построения моделей стратегии ремонта автомобильных дорог.

2. На основе экспериментальных данных, полученных в ходе измерений показателя ровности покрытия автомобильной дороги, разработана математическая модель динамического преобразования профиля поверхности покрытия, основанная на нахождении корреляционной связи между амплитудами в разложении Фурье данных, получаемых прибором, и разложении Фурье фактической поверхности покрытия автомобильной дороги. В результате этого разработан алгоритм и написана программа для персонального компьютера, позволяющая определять объём материала, необходимого для проведения ремонта покрытия.

3. На основе полученной корреляционной зависимости разработана имитационная модель движения по случайной поверхности, являющая базой для решения задачи обоснования показателя ровности при выработке вариантов плана проведения ремонтных работ.

4. В ходе проведённого анализа современных методик оценки экономической эффективности проведения ремонтных мероприятий на сети автомобильных дорог следует вести на основе информационного признака. Исходя из этого признака более значимым, считается тот показатель, который включает в себя больший объём информации. Показатель экономической эффективности финансовых затрат для оценки проектных решений должен быть комплексным, охватывающим все достоинства и недостатки сравниваемых вариантов. В ходе проведённого анализа наиболее полно этому отвечает показатель «чистый дисконтированных доход», дающий возможность в стоимостной форме учесть затраты и доход на всех этапах функционирования автомобильной дороги, а также их неравнозначность во времени.

5. Выработка управленческих решений должна основываться не только на экономических эффектах, но и на социальной значимости объекта. Для решения столь сложной задачи предложено использовать заниженную норму дисконтирования при расчёте показателя народнохозяйственной эффективности по сравнению с нормами, принимаемыми при установлении коммерческого эффекта инвестиций.

6. Разработана методика оптимизации срока проведения ремонта покрытия автомобильной дороги основанная на унимодальности изменения чистого дисконтированного дохода от его проведения.

Полученные зависимости и рекомендуемая методика не являются исчерпывающими. В дальнейших исследованиях необходимо рассмотрение следующих аспектов:

1. При разработке математической модели определения изменения ровности покрытия необходимо учесть ряд значимых факторов, оказывающих влияние на изменение показателя ровности во времени.

138

2. Более чётко разработать рекомендации по определению экономического эффекта от проведения ремонтных мероприятий для детальной оценки их экономической эффективности.

3. Выработать комплекс показателей для оценки социального эффекта от улучшения транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог.

4. Совершенствование системы сбора, обработки и накопления информации о состоянии покрытий и методы расчёта объёмов работ по результатам оценки ровности.