Повышение эффективности использования железнодорожного транспорта для обслуживания населения крупных городов и пригородных зон тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности использования железнодорожного транспорта для обслуживания населения крупных городов и пригородных зон"

На правах рукописи

БЕДНЯКОВА ЕЛИЗАВЕТА БОРИСОВЫ^

О

о

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ И ПРИГОРОДНЫХ ЗОН

Специальность 08.00.05 - "Экономика и управление народным хозяйством"

(транспорт)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва - 2000

Диссертация выполнена на кафедре управления на транспорте Государственного университета управления (ГУУ).

Научный руководитель - доктор экономических наук, профессор

Персианов В.А.

Официальные оппоненты - доктор экономических наук, профессор

Ведущее предприятие - ГИПРОТРАНСТЭИ МПС

Защита состоится "11" сентября 2000 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д 053.21.04 при Государственном университете управления (ГУУ) по адресу: 109542, г. Москва, Рязанский проспект, 99, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " Ю " а^'щс*^^ 2000 г.

Отзыв на автореферат просим направлять по адресу университета.

Ученый секретарь диссертационного совета,

Зайцев А.А.,

кандидат технических наук, профессор Бураков В.А.

доктор экономических наук, доцент

Федина Т.В,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время происходит рост численности населения городов, увеличивается дальность поездки из-за недостатка мест приложения труда в пригородных зонах, а в летний период из-за большого числа поездок на садово-огородные участки. В крупных городах мощность внутригородских и пригородных пассажиропотоков достигает 45-50 тыс. чел. в час, начиная с 1996 растет объем пассажирских перевозок. Также в последние годы быстро растет количество индивидуального автотранспорта. Сложившаяся ситуация вызывает чрезмерную загруженность уличнбдорожной сети, создает большие сложности в организации городского пассажирского движения, ухудшает экологию городов. С началом подъема экономики России объем пригородных перевозок может увеличится в 1,5-2 раза, так как с увеличением загрузки центральных районов крупных городов уличным пассажирским и грузовым транспортом территории для расширения транспортных сетей выросли незначительно.

Требуются кординальные меры по улучшению использования сетей рельсового пассажирского транспорта в крупных городах. Однако существующая сеть метрополитена не в состоянии освоить такие пассажиропотоки, а его развитие является очень дорогостоящим. Поэтому необходимо более широкое применение железнодорожного транспорта для перевозки пассажиров в городах, что позволит разгрузить другие виды общественного транспорта и уличнодорожную сеть, повысить качество обслуживания и более чем в два раза сократить время поездки между районами. Использование внутриузловых ходов преимущественно для пассажирского движения способствует решению данных проблем.

Таким образом, актуальность выбранной темы определяется потребностями разработки теоретических положений и их практического применения при реконструкции и развитии городской и пригородной железнодорожной сети для рациональной организации пассажирского движения в крупных транспортах узлах.

Целью исследования является определение условий, при которых целесообразно создавать разгружающие параллельные внутриузловые ходы и обходы узлов, и разработка необходимых практических рекомендаций по использованию существующих внутриузловых ходов.

Для достижения поставленной цели необходимо:

а)выявить особенности работы железнодорожных внутриузловых ходов в крупных транспортных узлах;

б)разработать методику технико-экономической оценки и выбора вариантов развития и использования существующих внутриузловых хожов для перевозки в зоне "город-пригород";

в)установить целесообразный уровень загрузки внутриузловых ходов и сферы их рационального использования;

г)наметить пути рационального увеличения их пропускной способности.

Объектом исследования являются транспортные узлы, совпадающие с крупными городами и промышленными центрами, в которых преобладают внутриузловые ходы, требующие рационального развития.

Предметом исследования является рациональное использование внутриузловых ходов, представляющих собой участки железнодорожных линий с находящимися на них станционными устройствами, расположенными в границах узла и соединяющими примыкающие к узлу железнодорожные направления (подходы). Основной внутриузловой ход в городах с населением 1 млн. чел. и более играет роль магистрального внутриузлового соединения, характерным признаком которого является его многофункциональность, то есть использование для выполнения грузовых и пассажирских, транзитных и местных перевозок. Под обходом узла в диссертации понимается разгружающий внутриузловой ход, параллельный основному. Для пропуска транзитных поездов без захода в узел обычно используется обход узла.

Методом исследования является системный подход, а также сочетание математического (аналитического) и экспериментального (опытного) приемов анализа, понимая под последним использование фактических материалов из практики проектирования и эксплуатации узлов, так как объект исследования является сложным инженерным комплексом взаимодействующих устройств, на работу и развитие которых оказывают влияние многочисленные факторы строительного, эксплуатационного, экономического и градостроительного характера.

Научная новизна проведенных исследований заключается в разработке научно-методических основ выбора рациональных вариантов развития транспортных узлов с преимущественным использованием основных внутриузловых ходов для организации пассажирского движения. Вопросы развития внутриузловых ходов до настоящего времени остаются малоизученными. Их разработка требует комплексного рассмотрения не только железнодорожных устройств узла, но и условий работы смежных видов транспорта и формирования городской планировки.

Практическая ценность результатов проведенных исследований состоит в том, что они могут быть использованы при решении вопросов рационального транспортного обслуживания населения крупных городов, целесообразности создания разгружающих параллельных внутриузловых ходов и обходов транспортных узлов.

Апробация. Основные положения диссертации и ее результаты докладывались и получили одобрение на научных конференциях молодых ученых ГАУ "Реформы в России и проблемы управления" в 1994, 1995, 1996, 1997 и 2000 гг.; на Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы развития предпринимательства в России" в 1994 г. и на Всероссийских научно-практических конференциях "Актуальные проблемы управления" в 1995 и 1996 гг., прошедших в ГАУ; на Канадском форуме исследований в области транспорта в Торонто в 1997 г.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано двенадцать работ.

Объем работы. Данная диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и двух приложений. Основной текстовый материал работы проиллюстрирован таблицами и рисунками.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, изложены цели и задачи диссертации, определены объект, предмет и метод исследования.

В первой главе рассмотрена роль железных дорог в транспортном обслуживании населения городов и пригородных зон РФ и за рубежом; дан анализ показателей развития и работы городского и пригородного транспорта в городах и областях РФ.

Пригородные перевозки на железнодорожном транспорте в общем объеме пассажирских перевозок занимают высокий удельный вес (свыше 90% по отправлению и 30% - по пассажирообороту). До конца 80-х годов эти перевозки характеризовались постоянным ростом. Начало снижения темпов прироста объемов работ относится к концу 80-х гг. В 1987 г. удельный вес перевозок в пригородном сообщении снизился на 0,2%, такая же ситуация была характерна для начала 90-х гг. Данный показатель стабилизируется начиная с 1995 г., и не опускается ниже 90% (табл.1). За период 1996-1998 гг. объем пригородных перевозок вырос по РФ на 92,3 млн. чел. Средняя дальность перевозок пассажиров в пригородном

Таблица 1

Отправление пассажиров железнодорожным транспортом по субъектам Российской Федерации

Год 1990 1995 1996 1997 1998

Субъекты Российской Федерации Отправлено пассажиров, тыс.чел. Уд. вес приг. в общ. сообщ. Отправлено пассажиров, тыс.чел. Уд. вес приг. в общ. сообщ. Отправлено пассажиров, тыс.чел. Уд. вес приг. в общ. сообщ. Отправлено пассажиров, тыс.чел. Уд. вес приг. в общ. сообщ. Отправлено пассажиров, тыс.чел. Уд. вес приг. в общ. сообщ.

всего пригор. сообщ. всего пригор. сообщ. всего пригор. сообщ. всего пригор. сообщ. всего пригор. сообщ.

Российская Федерация 3142512 2881705 0,92 1832971 1676331 0,92 1417672 1280273 0,90 1599604 1482243 0,93 1471306 1372591 0,93

Волгоградская обл. 28546 24338 0,85 18254 16338 0,90 12089 10452 0,87 14361 12914 0,90 12699 11347 0,89

Красноярский край 33760 29691 0,88 19939 17260 0,87 17240 14761 0,86 16048 13857 0,86 18308 16382 0,90

Нижегородская обл. 67212 61814 0,92 28422 25657 0,90 25519 23240 0,91 25966 24073 0,93 25968 24375 0,94

Новосибирская обл. 60921 54409 0,89 55200 49792 0,90 43599 39092 0,90 45261 41392 0,92 36206 33338 0,92

Омская обл. 10712 8144 0,76 12384 10833 0,88 11342 10004 0,88 11254 9952 0,88 8541 7313 0,86

Пермская обл. 48873 43810 0,90 59959 57511 0,96 42302 40125 0,95 43623 41809 0,96 40929 39655 0,97

Самарская обл. 35741 31686 0,89 21119 18519 0,88 19642 17386 0,89 24691 22690 0,92 19193 17552 0,92

Саратовская обл. 15413 10327 0,67 24135 21377 0,89 19651 17499 0,89 19852 17965 0,91 17640 15998 0,91

Свердловская обл. 61421 52184 0,85 75183 69140 0,92 60767 54880 0,90 68743 63446 0,92 66708 62499 0,94

Челябинская обл. 36165 30109 0,83 30145 26893 0,89 26584 23979 0,90 27951 25773 0,92 25379 23652 0,93

сообщении в 1998г. возросла до 52 км по сравнению с 30-32 км в 80-е годы. Аналогичные тенденции наблюдались и на других видах транспорта.

Коэффициент подвижности населения растет и в 1998 г. достиг в пригородном сообщении в Новосибирской области до 11,9 поездок на одного жителя в год (табл.2). Средняя населенность вагона около 41 пасс./ваг. остается стабильной. То же относится и к показателю участковой скорости.

Таблица 2

Коэффициент подвижности населения России при перевозках

железнодорожным транспортом в п ригородном сообщении (1998 г.)

Область Отправлено, Средняя годовая Коэффициент

тыс. пасс. численность подвижности

населения, населения

тыс.чел.

Волгоградская 11347 2667 4,3

Красноярский край 16382 3038 5,4

Нижегородская 24375 3690 6,6

Новосибирская 33338 2798 11,9

Омская 7313 2174 3,4

Пермская 39655 3099 12,8

Самарская 17552 3317 5,3

Саратовская 15998 2725 5,9

Свердловская 62499 4682 13,4

Челябинская 23652 3626 6,5

Непрерывно увеличивалось число станций, отправляющих пригородных пассажиров, и к концу 80-х годов по сравнению с 1960 г. их число увеличилось почти в 2 раза и составило около 4000, или 40% от общего количества станций, отправлявших пассажиров во всех видах сообщений.

Пригородный железнодорожный транспорт является весьма экономичным. Однако доходы от перевозок в пригородном сообщении составляют лишь около 17% доходов от пассажирских перевозок. Себестоимость пригородных перевозок на дорогах различна, существенно зависит от вида тяги и региона страны. До 1990 г. при стабильных ценах пригородные перевозки не считались убыточными, так как 20% убытков покрывалось из бюджета, остальное же - перенесением части прибыли от грузовых перевозок. При этом индексы тарифов на пригородном железнодорожном транспорте за рассматриваемый период постоянно увеличивались. Так, в 1996 г. по отношению к 1995 г. тарифы выросли в 2 раза, в 1997 к 1996 и 1998 к 1997 гг. - в 1,2 раза. В целом же пассажирские

перевозки железнодорожным транспортом в период 1995-1998 гг. являлись убыточными и в 1998 г. уровень убыточности составил 41,5 млн.руб.

Приведенные цифры, однако, не являются доказательством низкой экономической и социальной эффективности пригородного железнодорожного транспорта. Наоборот, пригородный железнодорожный транспорт из всех видов транспорта является наиболее эффективным, обладает высокими экономическими, социальными, экологическими преимуществами и потенциалом провозной способности, так как выполняет во всех крупных городах не только собственно пригородные, но и внутригородские перевозки. В сопоставимых условиях себестоимость перевозок пригородным железнодорожным транспортом в 1,5-2 раза ниже, чем трамваем, а скорость сообщения выше в 2-2,5 раза.

Для обеспечения надежности текущей эксплуатации железнодорожных пригородных участков на уровне современных требований и их развития требуется финансовая поддержка со стороны государства.

При анализе современного состояния внутриузловых железнодорожных линий РФ и возможностей их использования для городских перевозок пассажиров основное внимание уделено магистральным внутриузловым ходам и соединениям.

Общая протяженность железнодорожных внутриузловых ходов в таких крупных городах, как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Новосибирск, Екатеринбург, Самара, Омск, Челябинск, Пермь, Казань, Уфа, Ростов, Волгоград, Красноярск, Саратов, Владивосток составляет около 3400 км. В них расположено 547 станций. К перечисленным узлам тяготеет население общей численностью около 40 млн. чел.

Особенностью эксплуатационной работы рассматриваемых узлов является высокий удельный вес в общих размерах движения передаточных (до 16%) и пригородных поездов (до 35%). По количеству поездо-километров на километр развернутой длины внутриузловых ходов 20% узлов имеют более высокую загрузку, чем на подходах к ним. Особенно велика загрузка основных внутриузловых ходов, которая превышает на 6070% среднюю густоту движения на подходах. Для большей части внутриузловых ходов маршрутные скорости изменяются в диапазоне от 25 до 66 км/час (табл. 3).

Размеры пригородного движения и объем пассажирских перевозок в узле в значительной степени определяются численностью населения города (табл.4).

Эксплуатационная длина основных внутриузловых ходов в рассматриваемых узлах составляет 893 км, а их развернутая длина - 1600 км.

Отношение развернутой длины к эксплуатационной составляет 1,8, т.е. на каждый километр протяженности основных внутриузловых ходов

Таблица 3

Маршрутные скорости движения на внутриузловых ходах_

Наименование Протяженность Время хода поездов, Маршрутная

транс- рассматривае- мин. скорость,

портных узлов мого хода,км четн. нечетн. км/час

Новосибирский 17,0 35 35 29,1

Куйбышевский 22,0 30 32 42,6

Екатеринбургский 17,0 32 31 32,9

Казанский 31,0 24 32 36,5

Саратовский 22,0 53 54 25,0

Омский 13,0 32 31 24,8

Таблица 4

Расчет подвижности населения в пригородном сообщении (тыс чел./пар _поездов в сутки)_

Наименование Численность Размеры приго- Подвижность

узла населения родного населения в

города, тыс.чел. движения, пар поездов в сутки пригородном сообщении

Нижегородский 1438 107 18

Ростовский 1020 54 9

Казанский 1094 58 14

Челябинский 1143 36 10

Новосибирский 1437 195 29

Волгоградский 633 28 12

Екатеринбургский 1365 88 9

приходится 1,8 км главных путей. Основные внутриузловые ходы имеют более высокую среднюю путность, чем в целом все виды сквозных внутриузловых ходов и угловых соединений. Эксплуатационная длина основных внутриузловых ходов в узлах изменяется от 5 (один перегон) до 60 км, а развернутая длина - от 6 до 120 км.

По соотношению числа главных путей на подходах и внутри узла рассматриваемые узлы распределяются следующим образом: число главных

путей внутри узла меньше половины их числа на подходах - 20%; то же равно половине - 36%; то же больше половины - 44%. По путности основных внутриузловых ходов рассматриваемые узлы распределяются: имеется по одному главному пути - 26%; то же по два пути - 64%; то же по три пути -6%; то же по четыре пути - 4%. Около половины внутриузловых ходов оборудованы автоматической блокировкой. Электрическая тяга является доминирующей.

В диссертационной работе исследованы также вопросы транспортного обслуживания крупных городов за рубежом. Отмечено, что перспективными признаются рельсовые системы, состоящие из пригородных железнодорожных линий и метрополитенов. По состоянию на конец 1988 г. свыше 180 городов мира располагали специализированным рельсовым транспортом. Увеличивается провозная способность внутригородских и пригородных линий, достигающие на двухпутных диаметрах американских дорог 90 тыс. пасс, и на западноевропейских дорогах 50 тыс. пасс, в час в одном направлении.

В последние 15 лет в наиболее крупных железнодорожных узлах США, Японии, Западной Европы осуществляется модернизация и развитие пригородных и внутригородских линий с устройством подземных железнодорожных диаметров (Сан-Франциско, Париж, Мюнхен и другие) и организация беспересадочных железнодорожных перевозок путем создания единых систем рельсового транспорта (Великобритания, Западная Германия, Япония).

В табл. 5 представлены возможные уровни пропускной способности двухпутных внутриузловых ходов и головных участков, специализированных по пригородному движению, полученные расчетом.

Во второй главе рассмотрены вопросы методической оценки экономической целесообразности вариантов возможного использования железных дорог в системах городского и пригородного транспорта. В начале дан краткий анализ существующих научно-методических подходов и опыта решения задачи в научно-исследовательских, плановых и проектных организациях. Еще в 20-30-е гг. В.Н.Образцов, С.В.Земблинов, В.Д.Никитин и другие ученые ставили вопрос о целесообразности сооружения в крупных городах глубоких железнодорожных вводов и подземных диаметров. С той же идеей в 50-60-е годы активно выступали С.В.Земблинов, К.Ю.Скалов, И.Е.Савченко, В.А.Персианов, Н.И.Бещева и другие ученые.

За последние десятилетия эта идея получила дальнейшее развитие. В 1992 г. Аксеновым И.М. была разработана методика расчетов по выбору оптимального варианта развития и реконструкции транспортных узлов.

Таблица 5

Уровни возможной пропускной способности для различной специализации _двухпутных внутриузловых ходов_

Специа- Макси- Мини- Интервалы Расчетный Возможная

лизация маль- мал. между поездами интервал между экспл. про-

двухпут- ная интер- с учетом поездами пускная

ного вну- расчет- вал трехкратного способ-

триуз- ная между запаса ность, поез-

лового ско- поез- тормозного дов в час

хода рость, дами, пути

км/ч км км мин. км мин.

Пропуск

приго-

родных

поездов,

длиной 160м 80,0 0,60 1,48 1,10 3,26 2,43 25

240м 100,0 0,90 2,22 1,34 5,02 3,01 20

Появилась методика, разработанная в Московском институте инженеров железнодорожного транспорта проф. Бураковым В.А. В 1999 г. опубликована научная работа Илюхиной И.А. о развитии и реконструкции станционных устройств малого кольца Московского железнодорожного узла для организации пассажирского движения.

Однако в- этих методиках не учитываются некоторые важные особенности развития крупных транспортных узлов (схемы транспортных сетей, обеспечение надежных и удобных связей между частями города, разделенными железнодорожным внутриузловым ходом; не в полной мере учитывается грузовое движение в узле; не рассматриваются задержки транспортных средств на пересечениях и др.).

В главе рассмотрены основные варианты эффективного использования внутриузловых железнодорожных линий в системах городского транспорта: -загрузка существующего внутриузлового хода до максимального использования имеющейся пропускной способности;

-укладка дополнительных главных путей на существующем внутриузловом ходу;

-строительство обхода узла, наиболее полно отвечающего требованиям перспективного развития транспортного узла и города.

Предлагаемая методика технико-экономических расчетов по выбору вариантов освоения пассажиропотоков с использованием железнодорожного транспорта основывается на сопоставлении экономии и затрат по сравниваемым вариантам. Расчеты проводятся по специфическим группам затрат отдельно для одно- и двухпутных внутриузловых ходов и обходов с учетом ограничений по пропускной способности линий, особенностей размещения станций и других элементов инфраструктуры, задержек других видов транспорта, пассажиров и пешеходов на переездах, задержек грузовых поездов в часы "пик" и в связи с ремонтом пути. Расчеты выполнены по укрупненным расходным ставкам, включающим затраты по эксплуатации постоянных устройств и подвижного состава, а также соответствующие капиталовложения.

Пропускная способность для однопутных (N1) и двухпутных (N2) внутриузловых ходов рассчитывается по формулам:

,, а-Тр-ш

N1=-!-, пар поездов (1)

Тп + т • г

ХТ а ■ Тр

N2=-- поездов в одном направлении, (2)

1о + г

где а - коэффициент, учитывающий потери времени в связи с содержанием и ремонтом пути и контактной сети;

Тр - расчетный период, сут.;

т - количество поездов (или пар поездов) в периоде;

Тп - период графика, мин.;

1о - интервал попутного следования поездов, мин.;

г - резерв графика при двухстороннем движении на один отправленный поезд, мин.

При расчете затрат по эксплуатации однопутных внутриузловых ходов необходимо учитывать группы затрат, связанных с задержками поездов по скрещению (3); сбоями в движении (4); задержками других видов транспорта, пассажиров на переездах; удорожанием строительства при ведении строительных работ "под колесами". Две последние группы затрат учтены и для двухпутных внутриузловых ходов и рассчитываются с учетом путности по формулам (5) и (6).

Т" К12 е

ЕскР=365 —-2—, (3)

где Тхтеа - средневзвешенное ходовое время условного поезда по внутриузловому ходу, час.;

N - среднесуточные размеры движения по внутриузловому ходу, пары поездов;

ео - стоимость поездо-часа простоя с учетом погашаемой

кинетической энергии поезда; 1ст - средний простой поезда под скрещением, час.

М I «

Есб=365——£1 [Ч+1+п(а-1)(1--)]е„.„ к я

где Ь - длина внутриузлового хода, км;

Р1 - продолжительность сбоя, час.;

Я - глубина передачи опоздания, поездов;

п - число поездов в пакете;

а - количество перегонов;

к - число поездо-км в сутки;

епч - стоимость поездо-часа простоя.

(4)

Еп=365

£ К-

18 7200

18 7200

+

3.5 дЬр -У2 -п, -1М,, -г-е. 109

(5)

где п: - число единиц каждого вида транспорта, проходящих через переезд за сутки в обоих направлениях;

N

-2- - среднее число закрытий переезда за час (с 6 до 24 час.);

18

т - средняя продолжительность закрытого состояния переезда, мин.;

К - стоимость простоя транспортной единицы за час, руб.;

Б - длина участка на подходах к переезду со включением зоны переезда и дистанции разгона уличного транспорта до нормальной скорости (V, км/час), км;

уо,у - средняя скорость движения уличного транспорта в зоне переезда и за ее пределами, км/час;

Р1+Р2 - среднее число пассажиров и пешеходов, перемещающихся за сутки через переезд в обоих направлениях;

Кг - средняя стоимость человеко-часа, потерянного в ожидании, руб.;

qбp - средний расчетный вес брутто экипажа уличного транспорта, т;

ееа - расходная ставка на час простоя транспортной единицы.

Е"Р„=Ь-(-|-~)^-Тс-е„н, (6)

пс у

где Ь - протяженность части внутриузлового хода, на которой производятся работы, км; Упс, Уу - средняя участковая скорость движения поездов по внутриузловому ходу в период строительства и до него соответственно, км/час; N - среднесуточные размеры движения по внутриузловому ходу в

период строительства в поездах в обоих направлениях; Тс - продолжительность периода строительства в году, сут.; епч - средняя стоимость поездо-часа, руб. При выборе путей усиления пропускной способности двухпутных внутриузловых ходов учтены затраты, связанные с обгоном поездов(7); с задержкой поездов при выделении "окон" для ремонта пути (8); с задержками поездов по причине сбоев в движении (9); с задержками по причине враждебности маршрутов в горловинах станций (10); с задержками грузовых поездов в связи с пропуском пригородных в часы "пик" (11).

ЬЫ-МВ (V - V )

^ 24 - V ■ V (7)

с т

где N0 - среднесуточные размеры движения поездов-скороходов;

Ус, Ут - ходовая скорость движения поезда-скорохода и поезда-тихохода соответственно, км/ч.

Ер=^'("7+1)'епч' (8)

где То - средняя продолжительность одного "окна", час.;

V - количество перерывов в движении по причине ремонта пути на

внутриузловом ходу, в год; г - резерв графика, час.

182,5-М-р-[Н + (р-2и,)-М] Ес епч' (9)

где р - средняя продолжительность перерыва в движении; Н - продолжительность эксплуатационного периода, час;

- минимальный интервал попутного отправления поездов в условиях сгущения поездопотока, час; С> - среднее количество поездов, на которое приходится один сбой в движении.

ЕВ=365]Г

(10)

где щ, пг - число передвижении по первому и второму маршрутам; Тр - расчетный период, сут., час;

11, - время занятия пересечения поездом первого и второго

маршрутов соответственно, час; у - время заблаговременного занятия маршрута, час; ео - стоимость одной остановки поезда; часа задержки поезда, маневрового состава, руб.

Ег

_зб5(1-а)-и

Н + (11-20)-Мг

(11)

2 н-нгг0

движения по внутриузловому ходу за

где Кг - размеры грузового период времени Н;

Ь - суммарная продолжительность часов "пик" в пригородном движении за тот же период;

О - доля грузовых поездов, пропускаемых в часы "пик";

Ъъ - возможный минимальный интервал отправления грузовых поездов по окончании часов "пик" пригородного движения. Предлагаемая методика позволяет учесть используемые виды тяги и подвижного состава, условия пропуска поездопотоков в различные периоды суток, возможности дальнейшего развития узла. Выбор варианта, таким образом, производится с учетом не только количественных, но и качественных факторов.

Разработанный автором алгоритм выбора варианта развития узла на ЭВМ дает возможность без больших затрат ручного труда и времени выполнять массовые экономические расчеты, что облегчает выбор наиболее эффективных решений.

В третьей главе определены сферы экономической целесообразности возможных проектных решений. Расчеты выполнены в соответствии с изложенной методикой выбора вариантов использования железнодорожных линий.

Расчет годовых эксплуатационных затрат производился по формуле:

Эу=Э„с+Э„у, (12)

где Эпс - годовые эксплуатационные расходы на содержание подвижного состава, зависящие от объема работы,

млн. руб.;

ЭПу - годовые эксплуатационные расходы на содержание постоянных устройств, млн. руб.

Технико-экономических расчеты выполнены для различных размеров движения (Ы) в соответствии с рассчитанной пропускной способностью линии, то есть размеры движения являются переменной величиной, от которой зависит величина приведенных затрат по вариантам. Но при определении степени влияния веса поезда (С?) на величину приведенных затрат он тоже считался переменной величиной, равной 3000, 4000, 5000, 7000 и 8000 т.

В расчетах учитывалось влияние вида тяги и длины внутриузлового хода (обхода узла). Все расчеты производились для условий электрической и тепловозной тяги.

В базовом варианте расчетный внутриузловой ход принят длиной Ь= 20 км с имеющимися на нем пятью станциями (четырьмя перегонами) и проектируемый обход узла длиной 30 км с тремя перегонами.

При укрупненных расчетах определение капиталовложений на строительство постоянных сооружений и устройств производилось по формуле:

КпУ=ЕК„Ь„ +1Км1м+ЕКст11сг+1Кэт, (13)

где Кп - стоимость строительства 1 км путей, тыс. руб.;

Ьп - протяжение строящихся путей, км;

Км - стоимость строительства 1 пог.м. моста или путепровода, тыс. руб.;

1М - протяжение моста или путепровода, пог. м;

Кст - стоимость строительства железнодорожных станций, тыс. руб.;

Пет - количество станций;

Кэт - стоимость строительства сооружений и устройств по электрификации линии, тыс. руб.

Определение приведенных строительно-эксплуатационных затрат производилось по формуле:

Е=Э+рК, (14)

где Э, К - соответственно дополнительные эксплуатационные расходы и капиталовложения по варианту; р - нормативный коэффициент эффективности.

Рассмотрены следующие варианты:

1-й - использование существующего внутриузлового хода (исходный);

2-й - укладка второго главного пути на однопутном ходу;

3-й - укладка третьего главного пути на двухпутном ходу;

4-й - строительство обхода узла.

Найдены уровни предельной пропускной способности по вариантам (пар поездов): для первого - 64; для второго -111; для третьего - 64 + 111 и для четвертого - 42 + 111.

Разграничение сфер экономической целесообразности сравниваемых вариантов поясняет рис.1. Через N на графике обозначены размеры движения (пар поездов в сутки); по оси ординат Е - затраты (млн.руб.). Приведенная на рис. 1 и 2 "легенда" обозначает вес поезда соответственно (сверху вниз) для первого и второго вариантов и для третьего и четвертого вариантов. Обозначения в "легенде" на остальных графиках аналогичны вышеуказанным.

Е,млн.руб.

5.0 4.5 4.0

! -3000 1

— 4000 | 5000 |

3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

7000

-♦-8000

-я-3000

4000 5000

7000

8000

20

40

60

80

100

N,nap поездов

Рис. 1. Изменение затрат по первому и второму вариантам при различных весах поездов.

Е,млн.руб. 9

-3000 -4000 -5000 70001 8000 -3000 4000 5000 -7000 -8000!

80

1М,пар поездов

Рис.2. Изменение затрат по третьему и четвертому вариантам при различных весах поездов.

Е,млн.руб.

4.0 _ I

3.5 Л, I

3.0 2.5 2.0 1.5 ! к <Э=5000т —♦—ВЛ8 | —■—2ТЭ10Л ВЛ8 [—X—2ТЭ10Л

1.0

0.5 , 0.0 Ы.пар поездов

20 40 60 80 100

Рис.3. Изменение затрат по первому и второму вариантам при различных видах тяги.

Е.млн.руб. 8 -

4

6

5

7

—А—2ТЭ10Л

3

—•—2ТЭ10Л

2

О

N,nap поездов

20

40

60

80

Рис.4. Изменение затрат по третьему и четвертому вариантам при различных видах тяги.

Из приведенных на рис. 1-2 графиков видно, что влияние веса поезда на величину затрат незначительно, хотя оно и возрастает с увеличением размеров движения по внутриузловому ходу. Переход с первого на второй вариант определяется предельной пропускной способностью хода, равной 64 парам поездов. Второй вариант становится экономически целесообразным при значительных размерах движения на внутриузловом ходу, когда размеры движения превышают предельную пропускную способность однопутного хода. Повышение пропускной способности в нужных размерах возможно благодаря проведению недорогостоящих организационно-технических мероприятий. При размерах движения, превышающих предельную пропускную способность двухпутного внутриузлового хода (111 пар поездов) возможны два варианта развития узла. Это строительство третьего главного пути, что судя по графикам, является экономически невыгодным, хотя этот вариант и обеспечивает б'ольшую пропускную способность. Оптимальным оказывается вариант строительства обхода узла по новой трассе, что позволяет наращивать пропускную способность для грузового движения на обходе и пассажирского движения на старом внутриузловом ходу, за счет снятия с него грузовых поездов и выноса их на обход.

Е,млн.руб.

0=5000т

1.=20км| 1-=28км! 1.=20км| 1_=28км I

100

Ы,пар поездов

Рис.5. Изменение затрат для первого и второго вариантов при различной длине внутриузлового хода.

Е.млн.руб.

<Э=5000т

-»- 1_=20км —А- 1.=28км 1_=30км 1.=36км

Ы.пар поездов

Рис.6. Изменение затрат по третьему и четвертому вариантам для различных длин внутриузлового хода и обхода узла.

Вид тяги оказывает на затраты существенное влияние (рис. 3 и 4), которое возрастает с увеличением размеров движения, как и при увеличении веса поезда. При переходе от первого ко второму варианту вид тяги играет меньшую роль. Графики затрат при использовании тепловозной тяги пересекаются раньше, чем при электрической, хотя обе точки пересечения

располагаются за пределами максимальной пропускной способности. Вид тяги не оказывает существенного влияния при сравнении третьего и четвертого вариантов.

Протяженность внутриузлового хода оказывает заметное влияние на величину приведенных затрат, особенно при высоких размерах движения, и сферы экономической целесообразности сравниваемых вариантов (рис. 5 и 6). Сравнивая первый и второй варианты, видим, что при длине внутриузлового хода 28 км становится экономически целесообразным строительство второго главного пути при пропуске примерно 60 пар поездов в сутки. При сравнении третьего и четвертого вариантов рассматриваемый фактор существенного влияния на выбор сфер не оказывает.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.В связи с ухудшением качества пригородных и внутригородских перевозок в 90-х годах первоочередной задачей в этой области следует считать развитие инфраструкуры рельсового транспорта, включая повышение пропускной способности пригородных участков и внутриузловых ходов.

2. Повышение качества транспортного обслуживания населения крупных городов может быть достигнуто путем более широкого использования существующих наземных железных дорог в зоне "город-пригород". Для этого необходимо проведение реконструкции головных и внутриузловых участков железных дорог с целью их превращения в городские электрифицированные наземные железные дороги, предназначенные в основном для перевозок пассажиров.

3.Их эффективное использование и развитие с учетом технических, эксплуатационных и экономических особенностей узлов возможно по трем основным вариантам: 1) загрузка существующего внутриузлового хода до максимального использования имеющейся пропускной способности; 2) укладка дополнительных главных путей на существующем внутриузловом ходу; 3) строительство обхода узла.

4.Предлагаемая в диссертации методика выбора оптимального варианта освоения пассажиропотоков с использованием железнодорожного транспорта основывается на сопоставлении экономии и затрат по сравниваемым вариантам с учетом их специфики, ограничений по пропускной способности линий, особенностей размещения станций и других элементов инфраструктуры.

5.Выбор варианта на основе предлагаемой методики должен производиться с учетом количественных и качественных факторов. Экономические расчеты целесообразно производить с использованием разработанной автором компьютерной программы, что облегчает выбор наиболее эффективных решений.

6.Выбор варианта использования и развития внутриузловых ходов зависит от многих факторов, однако важнейшими из них являются уровень пропускной способности линий, вид тяги и протяженность хода.

7.При ожидаемых высоких размерах пассажирского движения по внутриузловому ходу предпочтения заслуживаетстроительство обхода узла и вынос на него транзитных и местных грузовых перевозок. Существующие внутриузловые ходы должны сохраняться и использоваться как железнодорожные диаметры и глубокие вводы, обеспечивающие беспересадочное сообщение в зоне "город-пригород".

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1.Зарубежный опыт использования пассажирского железнодорожного транспорта в системе "город-пригород"/ Тез. докл. науч. конф. молодых ученых "Реформы в России и проблемы управления". - М.: ГАУ, 1994. - с. 1012

2.Современное состояние пригородных железнодорожных перевозок в России: Тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы развития предпринимательства в России", секция 4. - М.: ГАУ, 1994. - с. 124-126

3.Пути повышения пропускной способности железнодорожных внутригородских и пригородных линий: Тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы управления - 95". -Выпуск 1. - М.: ГАУ, 1995. - с. 33-35

4.Влияние транспорта на развитие городов: Тез. докл. научной конференции молодых ученых "Реформы в России и проблемы управления -95", секция 1. - М.: ГАУ, 1995. - с. 8-9

5.Использование железных дорог в системах городского транспорта за рубежом: Тез. докл. науч. конф. молодых ученых "Реформы в России и проблемы управления - 95", сек. 3. - М.: ГАУ, 1995. - с. 20-21

б.Оптимизационные модели железнодорожного транспорта: Тез. докл. научной конференции молодых ученых "Реформы в России и проблемы управления - 95", секция 5. - М.: ГАУ, 1995. - с. 8-9

7.Проблемные вопросы развития рельсового транспорта Москвы: Тез. докл. междунар. научно-практич. конф. "Актуальные проблемы управления - 96", секция 5. - М.: ГАУ, 1996. - с. 51-53 (в соавторстве с В.А.Персиановым)

8.Пассажирские пригородные перевозки и пути повышения их эффективности: Тематический сборник научных трудов "Проблемы управления на транспорте". - М.: ГАУ, 1996. - с. 76-97 (в соавторстве с В.А.Персиановым)

9.Транспортные проблемы большого Лондона/ Жд. транс. - №10. - М., 1996.-с. 72-76

Ю.Сравнительные характеристики городских видов общественного транспорта: Тез. докл. науч. конф. молодых ученых "Реформы в России и проблемы управления - 97". - Выпуск 3. - М.: ГАУ, 1997. - с. 5-7

11.How might Canadian experience contribute to the transition of the Russian urban transportation? / CTRF: proceedings. - Volume 1. - Canada, Toronto, 1997. - p. 17-40

12.Выбор сфер экономической целесообразности сравниваемых вариантов развития железнодорожных узлов: Тез. докл. науч. конф. молодых ученых "Реформы в России и проблемы управления - 2000". - М.: ГУУ, 2000.

ЛР № 020715 от 02.02.98 г.

Подп. в печ.3.08.2000. Формат 60x90/16 Объем 1,5 печ.л.

Тираж 70 экз.

Заказ № 378

Государственный университет управления Издательский центр ГУУ 109542, Москва, Рязанский проспект, 99

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Беднякова, Елизавета Борисовна

Введение

Глава 1. Роль железных дорог в транспортном обслуживании населения городов и пригородных зон.

1.1. Анализ показателей развития и работы городского и пригородного транспорта в городах Российской Федерации . 8 п 1.2. Современное состояние внутриузловых железнодорожных линий и возможности их использования для городских перевозок пассажиров.

1.3. Зарубежный опыт использования железных дорог в системах городского транспорта.

1.4. Перспективы развития городского транспорта и повышения эффективности его работы на основе интенсификации использования внутриузловых железнодорожных линий.

• Краткие выводы.

Глава 2. Методика оценки экономической целесообразности вариантов возможного использования железных дорог в системах городского и пригородного транспорта.

2.1. Краткий анализ существующего научно-методического подхода и опыта решения задачи в научно-исследовательских, плановых и проектных организациях.

2.2. Варианты возможного использования внутриузловых железнодорожных линий в системах городского транспорта

2.3. Методика технико-экономических расчетов при выборе оптимального варианта.

Краткие выводы.

Глава 3. Сферы экономической целесообразности возможных проектных решений.

3.1. Исходные данные для технико-экономических расчетов по разработанным вариантам.

3.2. Определение капиталовложений и эксплуатационных расходов по вариантам.

3.3. Сферы экономической целесообразности сравниваемых вариантов.

Краткие выводы.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Повышение эффективности использования железнодорожного транспорта для обслуживания населения крупных городов и пригородных зон"

В настоящее время происходит рост численности населения городов, увеличивается дальность поездки из-за недостатка мест приложения труда в пригородных зонах, а в летний период из-за большого числа поездок на садово-огородные участки. В крупных городах растет мощность внутригородских и пригородных пассажиропотоков и объем пассажирских перевозок. Также в последние годы быстро увеличивается количество индивидуального автотранспорта. Сложившаяся ситуация вызывает чрезмерную загруженность уличнодорожной сети, создает большие сложности в организации городского пассажирского движения, ухудшает экологию городов. С началом подъема экономики России объем пригородных перевозок начнет увеличиваться, так как с увеличением загрузки центральных районов крупных городов уличным пассажирским и грузовым транспортом территории для расширения транспортных сетей выросли незначительно.

Требуются кардинальные меры по улучшению использования сетей рельсового пассажирского транспорта в крупных городах. Однако существующая сеть метрополитена не в состоянии освоить такие пассажиропотоки, а его развитие является очень дорогостоящим. Поэтому необходимо более широкое применение железнодорожного транспорта для перевозки пассажиров в городах, что позволит разгрузить другие виды общественного транспорта и уличнодорожную сеть, повысить качество обслуживания и более чем в два раза сократить время поездки между районами. Использование внутриузловых ходов преимущественно для пассажирского движения способствует решению данных проблем.

Таким образом, актуальность выбранной темы определяется потребностями разработки теоретических положений и их практического применения при реконструкции и развитии городской и пригородной железнодорожной сети для рациональной организации пассажирского движения в крупных транспортых узлах.

Целью исследования является определение условий, при которых целесообразно создавать разгружающие параллельные внутриузловые ходы и обходы узлов, и разработка необходимых практических рекомендаций по использованию существующих внутриузловых ходов.

Для достижения поставленной цели необходимо: а)выявить особенности работы железнодорожных внутриузловых ходов в крупных транспортных узлах; б)разработать методику технико-экономической оценки и выбора вариантов развития и использования существующих внутриузловых хожов для перевозки в зоне "город-пригород"; в)установить целесообразный уровень загрузки внутриузловых ходов и сферы их рационального использования; г)наметить пути рационального увеличения их пропускной способности.

Особенно большое значение имеют вопросы рационального развития внутриузловых ходов, которые приобладают в узлах, совпадающих с крупными городами и промышленными центрами, где соблюдение и сочетание чисто транспортных требований с градостроительными становится актуальной и сложной задачей. Именно такие узлы и явились объектом данного исследования.

Предметом исследования является рациональное использование внутриузловых ходов, представляющих собой участки железнодорожных линий с находящимися на них станционными устройствами, расположенными в границах узла и соединяющими примыкающие к узлу железнодорожные направления (подходы). Основной внутриузловой ход в городах с населением 1 млн. чел. и более играет роль магистрального внутриузлового соединения, характерным признаком которого является его многофункциональность, то есть использование для выполнения грузовых и пассажирских, транзитных и местных перевозок. Для пропуска транзитных поездов без захода в узел обычно используется обход узла, под которым в диссертации понимается разгружающий внутриузловой ход, параллельный основному.

Объект исследования является сложным инженерным комплексом взаимодействующих устройств, на потребную мощность и развитие которых оказывают влияние многочисленные факторы строительного, эксплуатационного, экономического и планировочного характера. Все это определяет метод исследования, которым является системный подход, а также сочетание математического (аналитического) и экспериментального (опытного) приемов анализа, понимая под последним использование фактических материалов из практики проектирования и эксплуатации узлов.

Вопросы развития внутриузловых ходов до настоящего времени остаются малоизученными, и это объясняется рядом причин. Одной из них является, в частности, то обстоятельство, что вопросы развития внутриузловых ходов требуют комплексного рассмотрения не только железнодорожных устройств узла, но и условий работы смежных видов транспорта и формирования городской планировки. Развитие городов и транспорта является взаимозависимым. Французский исследователь, специалист в области транспорта, В. Фавр д'Арсье выделил три главных этапа в развитии города и городского транспорта. Во-первых, транспортные связи открывают возможность развития города. Во-вторых, результатом развития города является необходимость развития транспортной сети. В-третьих, улучшение транспортного обслуживания спообствует дальнейшей урбанизации. Научная новизна проведенных исследований заключается в разработке научно-методических основ выбора рациональных вариантов развития транспортных узлов с преимущественным использованием основных внутриузловых ходов для организации пассажирского движения.

Ответ на поставленные в исследовании вопросы позволит определить условия, при которых целесообразно создавать разгружающие параллельные внутриузловые ходы и обходы узлов, и дать необходимые практические рекомендации по развитию существующих узлов сети. Практическая ценность результатов проведенных исследований состоит в том, что они могут быть использованы при решении вопросов рационального транспортного обслуживания населения крупных городов, целесообразности создания разгружающих параллельных внутриузловых ходов и обходов транспортных узлов.

Большую помощь в раскрытии темы оказывают методология и приемы анализа узлов, разработанные академиками В.Н.Образцовым, В.А.Персиановым, профессорами С.В.Земблиновым, К.Ю.Скаловым, В.Н.Никитиным, С.П.Бузоновым и другими отечественными и зарубежными (Г.Поттгофф, К.Лейбрандт и другие) учеными. Специальные исследования по внутриузловым ходам сравнительно не многочисленны, целый ряд вопросов в диссертации рассматриваются впервые и потому не могут считаться вполне исчерпывающими затрагиваемую тему.

Данная диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и двух приложений. Первая глава включает четыре параграфа, а две последующие - по три. Основной текстовый материал работы проиллюстрирован таблицами и рисунками.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Беднякова, Елизавета Борисовна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проанализировав показатели работы железнодорожного транспорта можно сделать следующие выводы: в целом по России объем пассажирских перевозок в период с 1996 по 1998 гг. вырос на 92 млн. чел., при этом средняя дальность перевозок возросла до 52 км; в крупных городах мощность внутригородских и пригородных пассажиропотоков достигает 45-50 тыс. чел. в час; однако в 90-х годах по сравнению с 80-ми загрузка железнодорожной сети снизилась, но это не вызвало увеличения среднесуточной технической и участковой скоростей движения, вследствие неудовлетворительного технического состояния путевого хозяйства и подвижного состава.

В связи с ухудшением качества пригородных и внутригородских перевозок в 90-х годах первоочередной задачей в этой области следует считать развитие инфраструкуры рельсового транспорта, включая повышение пропускной способности пригородных участков и внутриузловых ходов.

Повышение качества транспортного обслуживания населения крупных городов может быть достигнуто путем более широкого использования существующих наземных железных дорог и расширения их функций как одного из наиболее эффективных видов транспорта в зоне "город-пригород". Для этого необходимо проведение реконструкции головных и внутриузловых участков железных дорог с целью их постепенного превращения в наиболее крупных городах России в городские электрифицированные наземные железные дороги, предназначенные преимущественно для пассажирских перевозок.

Их эффективное использование и развитие с учетом технических, эксплуатационных и экономических особенностей узлов возможно по трем основным вариантам: 1) загрузка существующего внутриузлового хода до максимального использования имеющейся пропускной способности; 2) укладка дополнительных главных путей на существующем внутриузловом ходу; 3) строительство обхода узла.

Предлагаемая в диссертации методика технико-экономических расчетов при выборе оптимального варианта освоения пассажиропотоков с использованием железнодорожного транспорта основывается на сопоставлении экономии и затрат по сравниваемым вариантам с учетом их специфики, ограничений по пропускной способности линий, особенностей размещения станций и других элементов инфраструктуры.

Методика в полной мере отражает системный подход, так как учитывает задержки других видов транспорта, пассажиров и пешеходов на переездах, а также затраты, возникающие в связи с ремонтом пути и задержкой грузовых поездов в период часов "пик".

Выбор варианта на основе предлагаемой методики должен производиться с учетом как количественных, так и качественных факторов, поскольку учитываются используемые виды тяги и подвижного состава, условия пропуска поездопотоков в различные периоды суток, возможности дальнейшего развития узла. Экономические расчеты целесообразно производить с использованием разработанного автором алгоритма на современной компьютерной технике, что облегчает выбор наиболее эффективных решений.

На основании произведенных экономических расчетов определены сферы экономической целесообразности развития узла с учетом предельной пропускной способности внутриузловых железнодорожных линий по вариантам в зависимости от различных факторов, таких как вес поезда, вид тяги и длина внутриузлового хода путем построения графиков. Выбор варианта в большей мере зависит от уровня пропускной способности линий, вида тяги и протяженности хода.

При ожидаемых высоких размерах пассажирского движения по внутриузловому ходу предпочтения заслуживает строительство обхода узла и вынос на него транзитных и местных грузовых перевозок. Существующие внутриузловые ходы должны сохраняться и использоваться как железнодорожные диаметры и глубокие вводы. Это позволит решить несколько проблем: 1) высвободить пропускную способность расположенных в городе железных дорог для более интенсивных пригородных и внутригородских пассажирских перевозок в помощь другим видам транспорта; 2) уменьшить отрицательное влияние от перевозок грузов железной дорогой на экологию города; 3) решить проблему повышения пропускной способности важнейших железнодорожных узлов на перспективу, наиболее эффективно использовать резервы производственных мощностей и капиталовложений на развитие транспорта, прочно связать городской транспорт с пригородным, обеспечивая беспересадочное сообщение в зоне "город-пригород".

Развитие и рациональное использование железнодорожных внутриузловых ходов и соединений, обеспечивающих сквозной пропуск пригородных поездов и беспересадочность сообщений в зоне "город-пригород" и, тем самым, осуществляющих основное транспортное обслуживание города и пригородной зоны, оказывает большое влияние на решение важнейших задач по социально-экономической стабилизации страны.