Управление транспортными потоками в условиях информатизации перевозочного процесса тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Управление транспортными потоками в условиях информатизации перевозочного процесса"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ

ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ НА ТРАНСПОРТЕ По ОД

I ^ <.-,:* ¿Ли

На правах рукописи

КУРБАТОВА АННА ВЛАДИМИРОВНА

УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ В УСЛОВИЯХ

!

ИНФОРМАТИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (транспорт)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук

Москва -2000 ¡(1

Работа выполнена на кафедре «Управление на транспорте» Государственного университета управления (ГУУ)

Научный консультант действительный член Академии

транспорта, доктор экономических наук, профессор Дунаев Олег Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор Арсенов Вячеслав Иванович

доктор экономических наук, профессор Третьяк Владимир Петрович

доктор экономических наук Рыжова Людмила Петровна

Ведущая организация Государственный институт технико -

экономических исследований и проектирования железнодорожного транспорта.

Защита состоится 5 июня 2000 г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета Д 053.21.04 в 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 3 мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета доктор экономических наук -—Т.В. Федина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Транспортный комплекс России в современных условиях все более превращается из материальной основы процесса обращения в главный рычаг восстановления национальной экономики и достижения важнейших социально-экономических и политических целей государства. Рыночное хозяйство нуждается в высокоэффективной системе доставки грузов, что возможно лишь при условии совершенствования управления транспортными потоками на сети путей сообщения страны.

Россия, несмотря на экономический кризис, все еще располагает высоким транспортным потенциалом. В состав транспортно-дорожного комплекса (ТДК) страны входят единая сеть железных дорог с эксплуатационной длиной линий 87 тыс. км, 745 тыс. км автомобильных дорог с твердым покрытием с 84 тыс. км внутренних судоходных путей, 800 тыс. км авиалиний и около 1 млн. км морских судоходных линий, 2 млн. км автобусных маршрутов. В этих коммуникациях ежесуточно обращаются миллионы единиц подвижного состава различных видов транспорта. Только на железнодорожном транспорте в перевозочном процессе в 1999 г. было занято свыше 3000 электровозов и 1350 тепловозов, 427 тыс. грузовых и около 20 тыс. пассажирских вагонов.

В последние годы, несмотря на некоторое повышение технической и участковой скоростей движения поездов, средние скорости доставки грузов остаются низкими и составляют 10-12 км/ч. Примерно в 1,5 раза замедлился оборот грузового вагона и составил 9 суток, что отрицательно сказывается на конкурентоспособности железных дорог. Грузовой вагон находится в движении за время оборота лишь около 2 суток. Остается высоким процент порожнего пробега грузовых вагонов (более 40%). Возросла себестоимость перевозок, достигшая 93,78 коп на 10 привед. тем (1999 г.).

Предприятия-перевозчики не определяют все параметры процесса доставки грузов. В условиях рынка и конкуренции видов транспорта многое

зависит от интересов грузовладельцев, которые ориентируются на конъюнктуру внутреннего и внешнего товарных рынков и другие коммерческие цели.

На каждом виде транспорта имеются свои особенности в управлении транспортными потоками.

На автомобильном транспорте, они в основном исчерпываются диспетчированием и линейным отраслевым и внеотраслевым контролем. До недавнего времени в этом процессе активно участвовали органы внутренних дел (подразделения ГАИ), под контролем которых находилась не только безопасность дорожного движения, но и попутная загрузка порожних автомобилепотоков. Сейчас часть экономических и нормативно-правовых функций управления транспортными потоками решает федеральная система органов Российской транспортной инспекции (РТИ).

Своя система управления судопотоками сложилась на водном транспорте. В какой-то мере она сохраняется до сегодняшнего дня, хотя и претерпела существенные изменения. Прежние пароходства распались. На рынке транспортных услуг появились тысячи судовладельцев. Продвижение груженых и порожних судопотоков определяют в основном судовладельцы, учитывающие прежде всего интересы клиентуры. Роль государственных органов ограничивается в основном регулированием и контролем движения судов на внутренних водных путях и портовых акваториях.

На воздушном транспорте России сложилась и сохраняется государственная система управления движением воздушных судов на федеральном и региональном уровнях. По вопросам ее организации и развития на самостоятельной экономической основе в последние годы выполнены самостоятельные разработки научно-методического и прикладного характера.

Разветвленная система управления транспортными потоками сохраняется на железнодорожном транспорте. Эта система, обеспечивающая слаженную работу железных дорог как единого производственно-технологического

комплекса, включает тысячи структурных подразделений федерального (общесетевого) и регионального (дорожного) уровней.

Железные дороги России, несмотря на существенное снижение объемов перевозок и размеров движения, остаются одной из наиболее мощных транспортных систем мира и продолжают работать в условиях резкого снижения инвестиций и поставок новой техники. При протяженности, составляющей всего 7% от мировой сети, они выполняют около 25% грузооборота и 15% пассажирооборота железных дорог всех стран мира, являются основой транспортной системы России, наиболее надежным и недорогим средством сообщения, обеспечивающим потребности страны в перевозках грузов и пассажиров. Доля железных дорог в суммарном грузообороте всех видов транспорта общего пользования России (без учета трубопроводного) в 1999 г. составила 85,5%, а в пассажирообороте 38,5%.

Действовавший в течение десятилетий механизм централизованного управления железнодорожным транспортом, укрепляя единство железнодорожной сети, себя оправдывал и был достаточно эффективным. Однако в условиях экономических реформ стало объективно необходимым внесение существенных изменений в систему управления отраслью.

Известно, что теоретические исследования по вопросам управления вагонопотоками впервые в мире стали проводиться в России. Наши ученые (А.Г.Фролов, И.И.Васильев, В.А.Сокович, М.Я.Гордиенко, В.В.Повороженко,

A.П.Петров, К.А.Бернгард и др.) выполнили капитальные теоретические разработки и заложили фундамент теории организации вагонопотоков. Глубокие научные исследования по управлению транспортными потоками были выполнены также на внутреннем водном (В.В.Звонков, A.C.Бутов,

Е.Д.Бучин, Г.И.Ваганов, К.А.Гаринов, В.Д.Зарубин, В.Н.Захаров, А.П.Ирхин,

/

B.П.Миронов, А.А.Митаишвили, А.С.Подгорный, С.М.Пьяных, В.И.Савин, Д.А.Союзов, Ю.А.Шпаченков, Д.Н.Шустров и др.), воздушном (Б.В.Артамонов, В.Г.Афанасьев В.Я.Галкин, Н.Н.Громов, Е.Ф.Косиченко и др.) и

автомобильном (З.И.Аксенова, Л.А.Александров, Е.Г.Бусалов, Н.М.Васильев, Г.Н.Дегтярев, А.П.Кожин, К.А.Савченко-Бельский, Н.Н.Тихомиров, М.П.Улицкий и др.) на транспорте.

В последнее десятилетие в связи с рыночными реформами проблема рациональной организации транспортных потоков и управления ими выдвинулась в число первостепенных на всех видах транспорта, включая железнодорожный. Наметились и новые, нетрадиционные пути ее решения с использованием современных информационных технологий. При этом большее значение, чем прежде стали уделять экономическим аспектам проблемы, о чем убедительно говорят материалы заседаний научно-технических советов МПС и Минтранса РФ, публикации в транспортной периодике, планы научных разработок транспортных организаций.

Целью данной диссертации является разработка экономических основ управления транспортными потоками в условиях расширения и углубления информатизации перевозочного процесса.

Поставленной целью определяются основные задачи исследования:

• изучение и обобщение практического опыта управления транспортными потоками в России и за рубежом с выявлением основных факторов, влияющих на решение задачи, и современных подходов к управлению перевозочным процессом;

• общая оценка состояния теории транспортных потоков и возможных направлений ее совершенствования в условиях коммерциализации транспорта;

• разработка научной концепции управления транспортными потоками;

• разработка экономических основ построения эффективной системы управления транспортными потоками в увязке с задачами оптимизации информационно-вычислительной сети;

• обоснование структуры базы данных, необходимых для эффективного управления потоками в транспортных сетях;

• выбор критерия и оценка эффективности управления транспортными потоками;

• разработка практических рекомендаций по повышению эффективности управления транспортными потоками.

Объектом исследования являются транспортные сети: 1) функционирующие в условиях нестандартной загрузки их звеньев потоками транспортных средств; 2) наделенные свойством управляемости; 3) сопряженные с информационно-вычислительными системами. В качестве базовых объектов транспортной сети приняты участки, направления и полигоны железных дорог.

Предметом исследования являются экономические характеристики и показатели транспортных потоков, а также организационно-экономические формы и методы управления ими в транспортных сетях.

Методологической основой исследования является системный подход к транспорту, предполагающий возможно более полный учет факторов, влияющих на решение задачи, в их взаимосвязи. Конкретный экономический анализ дополняется методами имитационного моделирования процессов продвижения потоков в сетях и математической статистики, что позволяет получить ряд важных обобщенных характеристик качества функционирования конкретных сетей. В работе использованы статистические материалы МПС и Минтранса РФ, труды отечественных и зарубежных ученых, научно-исследовательских и проектных организаций, транспортных вузов.

Научная новизна диссертационной работы определяется решением комплекса задач, включающих:

• конкретизацию принципов системного подхода применительно к особенностям разрабатываемой проблемы;

• систематизацию количественных характеристик транспортных потоков;

• расширение и углубление понятия «форма организации транспортных потоков»;

• обоснование параметров регулирования транспортных потоков;

• структуризацию базы данных, необходимых для оптимизации системы управления потоками;

• разработку рекомендаций по оценке эффективности управления транспортными потоками в условиях информатизации перевозок;

• разработку методики выбора эффективной схемы продвижения грузопотоков в транспортных сетях с учетом транспортных издержек и других затрат, связанных с реализацией товара.

Наиболее ценными научными результатами исследования являются:

• оценка современного состояния теории транспортных потоков и доказательство необходимости ее углубления с учетом реальных условий работы транспорта;

• разработка концепции управления транспортными потоками в условиях информации перевозочного процесса - количественные характеристики, формы организации и методы регулирования;

• обоснование и выбор эффективного метода интеграции информационных потоков, обеспечивающих управление перевозками, и учета их взаимодействия при формировании оптимальной структуры сети центров диспетчерского регулирования;

• доказательство возможности и целесообразности перехода в условиях информатизации от преимущественно жестких форм организации транспортных потоков к гибким формам оперативного управления потоками, основанным на непрерывном контроле хода перевозочного процесса, дислокации подвижного состава и состояния транспортных сетей;

• вывод о целесообразности использования при управлении

транспортными потоками трехуровневой иерархической системы, включающей высший уровень государственного регулирования, средний - логистические технологии и низший -внутрифирменное планирование.

Практическая значимость исследования определяется прикладным характером научных положений и выводов диссертации, направленных на повышение качества транспортного обслуживания экономики и населения страны, конкурентоспособности транспортных предприятий за счет более эффективного использования имеющихся производственных мощностей, что оказывается возможным при широком применении в управлении перевозным процессом современных информационных технологий.

Апробация работы. В процессе разработки темы диссертации (1984-1999 г.г.) результаты ее неоднократно рассматривались и одобрены на конференциях и семинарах по вопросам автоматизации управления перевозками в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и других городах. Основные положения и выводы диссертации использованы при выборе экономической модели обоснования территориальной организации единой сети диспетчерских центров управления движением на железнодорожном транспорте и переданы в МПС РФ. Монографии и учебные пособия по вопросам экономики и управления на транспорте, разработанные с участием автора, используются в учебном процессе в транспортных вузах страны (Государственном университете управления, Московской государственной академии водного транспорта, Самарском институте инженеров железнодорожного транспорта и других).

Структура и объем диссертации. Структурно работа построена таким образом, что вначале рассматривается эволюция взглядов на управление транспортными потоками в нашей стране и за рубежом. Далее излагается разработанная автором концепция организации управления транспортными потоками и на принятой методологической основе решаются вопросы

формирования инфраструктуры системы управления потоками, ее информационного обеспечения и оценки экономической эффективности.

Рукопись диссертации состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 325 страницах, включая 10 таблиц, 30 рисунков и 40 страниц приложений. Общий объем публикаций автора по теме диссертации более 40 п.л.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность диссертационной работы, сформулированы цель, задачи и метод исследования.

В первом разделе «Практический опыт управления транспортными потоками в России и за рубежом» рассмотрена эволюция взглядов и практика управления транспортными потоками на сети путей сообщения дореволюционной (царской) и послереволюционной (советской) России; выявлены основные факторы, влияющие на формирование системы управления транспортными потоками при переходе к рыночной экономике; проанализирован современный зарубежный опыт.

Исследование показало, что основу управления транспортными потоками образует сложившаяся на транспорте система планирования и диспетчерского регулирования перевозок. Она формировалась постепенно в тесной взаимосвязи с изменениями производственной структуры и управленческого аппарата отрасли. С ростом размеров движения и при низком уровне пропускной способности линий уже во второй половине прошлого (XIX) столетия стало ясно, что одних рекомендаций совещательных съездов работников службы движения по совершенствованию расписаний и графиков движения поездов уже недостаточно.

В связи с затруднениями в пропуске поездопотока в конце 80-х-начале 90-х годов прошлого века стало объективно необходимым создание органа для повседневного учета наличия на дорогах перевозочных средств и определения

потребностей в перевозках. В 1891 г. Министерству путей сообщения удалось организовать при Департаменте железных дорог отдел движения, в который ежесуточно поступали сведения о ходе перевозок с дорог. Но права давать распоряжения по управлению движением МПС долгое время не имело. Это объяснялось тем, что значительная часть дорог в те годы не принадлежала казне, хотя регулирование вагонопотоков из центра уже тогда признавалось целесообразным.

Юридическое право на регулировку перевозок МПС получает лишь с созданием в 1906 г. центрального и порайонных комитетов по регулированию массовых перевозок грузов. Этим комитетам было предоставлено право регулировочных мероприятий и назначения кружностей, но сама функция регулирования погрузки и приема грузов продолжала выполняться дорогами. Лишь в 1917 г. это право было распространено на комитеты, причем право технической регулировки в масштабе всей сети принадлежало Центральному управлению железнодорожного транспорта, а экономической - Центральному комитету по перевозкам, который совмещал в себе функции двух довоенных органов: Центрального комитета по перевозкам - органа главным образом регулировочного, и Совета по железнодорожным делам - органа по выработке законодательных предложений.

За годы Советской власти на железнодорожном транспорте сложилось достаточно совершенная целостная система диспетчерского регулирования перевозочного процесса, распространявшаяся на все уровни управления отраслью: линейные предприятия (станция, депо) - отделение дороги -управление дороги - МПС. Основой этой системы послужили исследования отечественных и зарубежных ученых, фундаментальные положения, содержавшиеся в разработках Императорского русского технического общества (ИРТО) и Плана ГОЭЛРО.

Проводившаяся МПС транспортная политика характеризовалась высоким динамизмом с начала 80-х годов. Не оставались в стороне и возможности

получения экономического эффекта за счет совершенствования управления перевозочным процессом. В начале 1989 г. ВНИИЖТ совместно с ЦД МПС разработал "Концепцию развития системы управления основной деятельностью железнодорожного транспорта в условиях функционирования автоматизированных диспетчерских центров управления". В этой работе была предпринята попытка сформулировать научные основы организационного построения системы управления основной деятельностью железнодорожного транспорта. Авторы исходили из того, что производственная структура железнодорожного транспорта основывается на функциональном разделении труда на сети железных дорог в целом. Обосновывалась необходимость делегирования части функций оперативного, а вместе с ними и хозяйственного руководства из центрального аппарата Министерства путей сообщения на болеет низкий уровень. В основу этого процесса закладывалось территориальное разделение груда по оперативному управлению перевозочным процессом, в результате которого сеть железнодорожных линий разделялась на условно обособленные полигоны. При этом, однако, подчеркивалось, что эффективное использование железнодорожного транспорта возможно только при органическом объединении всех фондов, непосредственно участвующих в перевозочном процессе (локомотивов, вагонов, пути, средств СЦБ и связи, электроснабжения и т.п.) в единый производственно-технологический комплекс.

Целостность такого производственного комплекса обуславливает и единство хозяйственной системы, в которой он функционирует в качестве средств труда. Такой первичной хозяйственной системой в действующей Генеральной схеме управления основной деятельностью железнодорожного транспорта было отделение железной дороги, в котором все линейные отраслевые производственные звенья (депо, дистанции, участки и т.д.), занятые обслуживанием, содержанием и ремонтом средств труда, составляют единую хозрасчетную производственную систему, где каждый обособленный

коллектив выполняет ограниченное число функций общего для всех участников перевозочного процесса.

Сложившаяся на железнодорожном транспорте к концу 80-х годов схема управления в своей основе соответствовала изложенной модели. Вместе с тем ее внутреннее строение и система взаимодействия отдельных звеньев требовали дальнейшего совершенствования с учетом достижений научно-технического прогресса, изменений в организации производства, возможностей вычислительной техники и других средств управления.

Основным недостатком действовавшей схемы управления являлся малый размер первичного территориального звена - отделения железной дороги, что приводило к нарушению соответствия между формами организации производства и методами управления (особенно в руководстве работой локомотивов), к двойственности в управлении отраслевым хозяйством.

Как показало исследование, для повышения эффективности управления транспортными потоками необходимо:

- владеть производственной ситуацией в реальном масштабе времени;

- в изменяющихся условиях перевозок оперативно находить оптимальные управленческие решения;

- располагать высоким уровнем самостоятельности в принятии управленческих решений.

Реализация этих требований оказывается возможной лишь при значительном (не менее чем в 3-4 раза) укрупнении отделений дорог с созданием новой информационной базы управления. Это позволяет перейти к управлению перевозками по направлениям, повысить оперативность управления и обеспечить возможность принятия упреждающих решений; сформировать дееспособный аппарат отраслевого управления в первичном территориальном звене, повысив его роль и влияние на улучшение производственно-хозяйственной деятельности дорог. Переход к такой системе наиболее целесообразен на основе организации региональных

автоматизированных центров оперативного управления эксплуатационной работой с концентрацией в них диспетчерского регулирования поездопотоков.

Распад СССР с обособлением железнодорожных сетей бывших союзных республик, принятие Правительством РФ в мае 1998 г. (постановление № 448) Концепции структурной реформы федерального железнодорожного транспорта, внесли новые аспекты в управление перевозочным процессом. Одним из принципов реформирования отрасли стало организационное разделение монопольной и конкурентной сфер деятельности.

Монопольный сектор на железнодорожном транспорте представляют: инфраструктура железнодорожного транспорта и обеспечение технологии перевозочного процесса (путь и путевое хозяйство, системы и устройства электроснабжения, сигнализации и связи, станции, пункты технического обслуживания подвижного состава в пути следования и обслуживающие их депо);

- услуги, оказываемые инфраструктурой;

- технические и информационные системы, обеспечивающие управление движением поездов и формирование заказов на пользование инфраструктурой железнодорожного транспорта;

- централизованно регулируемая система разработки графика движения поездов, расписания и технология обслуживания пассажирских поездов в пути следования, комплекс АСУ "Экспресс".

Такое разграничение сфер деятельности требует принципиально новых экономических и правовых взаимоотношений, во-первых, между железными дорогами и грузоотправителями, во-вторых, между железными дорогами и владельцами подвижного состава и соответственно иной системы построения тарифов.

Исследование показало, что основными факторами, которые будут оказывать влияние на формирование новой системы управления транспортными потоками на сети МПС, являются:

- генеральная схема управления отраслью, включая распределение функций между ее различным иерархическими уровнями (линейное звено -отделение - дорога);

производственная структура отрасли (число, размещение и специализация производственных объектов, участвующих в основной деятельности, возможности их укрупнения, интеграции и функциональной специализации);

- организация поездной и грузовой работы на участках, направлениях и узловых пунктах железнодорожной сети;

- переход в управлении перевозочным процессом на современные информационные технологии;

- специальные требования (безопасность движения, живучесть системы управления в чрезвычайных ситуациях и др.);

- инвестиционные возможности отрасли.

В заключительной части раздела рассмотрены положительные стороны управления потоками на зарубежных дорогах. Несомненный интерес представляет организация перевозок на германских железных дорогах получившая название «Knotenpunktsystem" (KPS). Перевозка грузов на большие расстояния (между опорными сортировочными станциями) осуществляется в сквозных поездах; после чего они поступают на станцию выгрузки в передаточных поездах. Аналогично (ступенчато) осуществляется продвижение вагонопотока (из повагонных отправок) из пункта отправления. Данная система потребовала концентрации как сортировочной, так и грузовой работы. С 1979 г. rio 1995 г. число опорных сортировочных станций на железных дорогах ФРГ сократилось с 66 до 20, а опорных узловых пунктов в сети KPS с 412 до 164.

В рамках программы по рационализации сортировочной работы предложено перейти на Flexibles Knotenpunktsystem (FKPS) - систему с дальнейшей интеграцией (объединением) узловых пунктов и выключением из работы части опорных сортировочных станций. Это позволяет расширить

сферу формирования прямых поездов (маршрутов) непосредственно между объединениями (агломерациями) узловых пунктов или станциями накопления (распыления) вагонопотока. При этом сокращается число переработок, а следовательно, и время доставки грузов, снижается вероятность непредвиденных задержек и сбоев в продвижении вагонопотока.

Широкое использование контейнеров увеличивает возможности эффективного участия железнодорожного транспорта в комбинированных перевозках по схеме "автомобиль - железная дорога - автомобиль" с реализацией одной из двух схем продвижения контейнерных поездов (см. рис. 1.): А - подвоз и вывоз контейнеров автотранспортом в зоне транспортного узла; перемещение по железной дороге в одногруппных маршрутных поездах; Б - то же с перемещением по железной дороге в групповых поездах с обменом групп на сортировочной станции в пути следования. Комбинированные перевозки по указанным схемам, согласно опыту ФРГ, оказываются выгодными для предприятий обоих видов транспорта. При этом дальность перевозок по железной дороге (критическое расстояние) при доставке по системе "ночной прыжок" изменяется от 450 км (схема Б) до 700 км (схема А).

Все большую роль в управлении потоками в товаропроводящих сетях играет логистическая концепция с доставкой грузов по системе «точно в срок». Логистика как средство и инструмент организации материальных потоков с целью повышения эффективности производства, преодоления органически присущей рыночным отношениям энтропии (неопределенности) и получения так называемого "синэргического" (системного) эффекта становится основой управления товародвижением, а следовательно, и организации транспортных потоков.

Проведенный выше анализ позволяет сделать вывод о том, что проблема централизации управления транспортными потоками должна решаться одновременно и во взаимной связи с решением других задач, предусмотренных Концепцией информатизации железнодорожного транспорта. Это усложняет

Схема А

Схема Б

Авто

Рис. 1 Возможные варианты продвижения грузопотоков смешанного

сообщения

выбор оптимального варианта управления транспортными потоками, однако только комплексное рассмотрение и поэтапное решение нескольких взаимосвязанных задач может дать реальное снижение транспортных издержек и улучшение использования перевозочного потенциала.

Выбор эффективных способов управления транспортными потоками на отечественных железных дорогах предполагает использование положительного зарубежного опыта. При этом, однако, необходимо возможно более полно учитывать особенности нашего транспорта и разнообразие условий, в которых работает транспорт в различных районах страны.

Во втором разделе «Разработка научной концепции управления транспортными потоками» дана общая характеристика и оценка состояния теории транспортных потоков, сформулированы принципы системного подхода к управлению потоками, рассмотрены формы организации и параметры регулирования транспортных потоков.

Как показал анализ, в нашей стране и за рубежом выпущено значительное количество специальных трудов, посвященных теории транспортных потоков, которая разрабатывалась исследователями, представляющими различные научные направления: математиками, физиками, инженерами-транспортниками, экономистами, а также специалистами по исследованию операций. Поэтому нет единого мнения относительно обозначений и терминологии. Почти совсем не согласована методология, нет единого мнения и в вопросе о том, какие величины считать основными и в каких единицах их измерять.

В разработке математической теории транспортных потоков и сетей отчетливо обозначились два направления. Одно из них ведет свое начало от Данцига, Кёнига и Бержа и базируется на идеях линейного программирования и теории графов. Другое закладывает в основу аппарат теории вероятностей.

Реальный транспортный поток, не являющийся потоком однородных частиц, состоит из весьма разнокачественных струй, относительная значимость

Реальный транспортный поток, не являющийся потоком однородных частиц, состоит из весьма разнокачественных струй, относительная значимость которых изменяется в зависимости от складывающихся на сети условий -использования пропускной способности линий, наличия подвижного состава того или иного рода и назначения, средств тяги и т.д., и эту разнозначимость струй транспортники в своих расчетах стремятся учитывать по возможности более полно.

Большинство отечественных специалистов по традиции придерживаются инженерного подхода к транспортным потокам. Исследования В.И.Арсенова Н.Н.Баркова, В.А.Буянова Ю.В.Дьякова, А.Н.Ефанова, А.А.Зайцева, Б.С.Козина, И.Т.Козлова А.В.Комарова, И.В.Кочетова, Н.С.Конарева, П.В.Куренкова, Н.П.Терешиной, Е.М.Тишкина, М.Ф.Трихункова,

Л.П.Тулупова, А.К.Угрюмова и других отечественных ученых выгодно отличаются от чрезмерно абстрактных разработок теории потоков за рубежом. Не имея возможности рассмотреть каждое из этих исследований отдельно, укажем, что все они построены на конкретном статистическом материале, характеризующем работу транспорта, и в конечном итоге направлены на выработку способов достаточно строгой количественной оценки транспортных потоков.

Н.С.Конарев предложил разрабатывать комплексные технологические процессы дорожных направлений, а на их основе - дорожный комплексный план повышения производительности подвижного состава. В качестве критерия при выборе оптимального варианта такого плана автор рекомендовал использовать показатель "производительность подвижного состава". Это потребовало расчета реальной пропускной и перерабатывающей способности дорожных направлений.

Ценной в разработках Н.С.Конарева является не только идея комплексности, но и содержательный экономический анализ, определяющий выбор критерия оптимизации. При увеличении вагонопотока и появлении

ограничений по производственной мощности дорожного направления автор рекомендовал принимать в качестве целевой функции максимальное использование пропускной и перерабатывающей способности; при падении потока необходима смена критерия, и в качестве целевой функции принимался минимум затраты вагоно-часов на направлении:

n m

Z£ tij Mjj _> Min, (I)

1=1 j=l

где ty - затрата вагоно-часов на обработку i-ым элементом комплекса единицы подвижного состава j-ro направления;

Мц - суточный вагонопоток j-ro направления, обслуживаемый

i-ым элементом комплекса; i = 1,2..., п - элементы комплекса; j = 1, 2, ..., ш - направления комплекса.

Задача решалась с использованием аппарата линейного программирования.

Важным шагом в развитии теории и практики управления транспортными потоками были научные разработки, выполненные в Центральном научно-исследовательском институте экономики и эксплуатации водного транспорта (ЦНИИЭВТ) A.A. Фетисовым и Г.Ф. Плотко под руководством Д.Н. Шустрова. Этой группой ученых в начале 70-х годов была рассмотрена с системных позиций организация управления судопотоками на внутренних водных путях и выдвинута идея интенсификации перевозочного процесса не за счет расширения материально-технической базы пароходств, а путем использования так называемых динамических резервов: устранения простоев и ускорения оборота судов, повышения надежности и ритмичности движения, использования передовых методов и приемов труда.

Заслуга ЦНИИЭВТа, Института комплексных транспортных проблем, а позднее - Института системного анализа состоит не только в том, что в их

лабораториях были реализованы принципы системного подхода применительно к управлению целой отраслью - транспортом. Этими разработками закладывались основы для подъема транспортной науки на качественно новый уровень. Идеи системности были развиты исследованиями Н.С.Ускова, А.В.Чехонадских, П.А.Козлова, С.В.Милославской и других специалистов транспорта.

А.С.Мишарин попытался экономически оценить так называемый "информационный эффект", то есть определить ту часть экономического эффекта, которая достигается благодаря использованию при управлении перевозками современных информационных технологий. Автор исходил из того, что с экономической точки зрения информатизация повышает надежность транспортных связей, а благодаря этому и эффективность управления. Логически такой подход к управлению грузопотоками представляется почти безупречным. В самом деле, если грузопотоки нестабильны, то в материально-технической базе доставки грузов должна иметься избыточность в виде резервов пропускной, провозной и перерабатывающей способности постоянных устройств и подвижного состава. Этот вид резервов автор называет статическими резервами (Кст)- Далее, если в системе доставки грузов присутствует управление, то оно дает дополнительные возможности наращивать производственный потенциал, то есть наделяет систему динамическими резервами (И^,). Таким образом, необходимые для надежного транспортного обслуживания клиентуры резервы будут равны:

И = Ист + (2)

Следовательно, чем выше уровень информатизации в системе управления перевозками, тем больше возможностей для реализации динамических резервов и при "прочих равных условиях" (размахе колебания грузопотоков) ниже потребность в статических резервах. Пусть создание статических резервов и их использование требует затрат Ест, а динамических - Еч. Приращение уровня

производственных мощностей на одну и ту же величину путем создания статических (ДЕСТ) и динамических (ДЕЧ) резервов требует неодинаковых затрат. Практически всегда ДЕСТ > ДЕЧ, то есть информатизация всегда дает приращение экономического эффекта на величину

ДЕЭ =ДЕст-ДЕч, (3)

причем ЛЕЭ > 0.

Итак, информатизация повышает качество управления: более высокое качество управления создает динамические резервы, что, в свою очередь, снижает затраты на статические резервы и повышает эффективность перевозок. Такова цепочка причинно-следственных связей. Более подробно вопросы оценки экономический эффективности информатизации управления рассмотрены в заключительном разделе данной работы.

В теории управления перевозками значительный интерес представляют разработки. В.А.Шарова и А.Ф.Бородина. Важная особенность этих разработок - учет требований грузовладельцев к режиму доставки грузов в комплексе с организацией работы железнодорожного транспорта.

Особое место в исследованиях транспортных потоков занимают разработки по вопросам рационализации транспортно-экономических связей (ТЭС) в масштабах страны, то есть на макроуровне. В работах В.И.Дмитриева, В.Г.Галабурды, Г.Н.Ковшова, Е.П.Нестерова, Т.П.Подымаловой, О.Д.Проценко и других авторов рассмотрены и решены многие важные вопросы планирования грузопотоков и их оптимизации.

На основании анализа в разделе сформулированы общие системные положения, которые необходимо учитывать при управлении транспортными потоками, общие в том смысле, что они носят принципиальный характер и сохраняют свою значимость для всех видов транспорта и уровней управления перевозочным процессом.

Рассмотрены количественные характеристики потоков. Показано, что транспортный поток нельзя определить какой-то одной характеристикой, так как по своей природе он является величиной векторной, а не скалярной. Задать транспортный поток - значит, указать его величину (мощность), пункты его зарождения и погашения, время выполнения перевозки, род груза и другие характеристики. Наиболее удобный является матричная (табличная) форма представления транспортных потоков, позволяющая получить картину их распределения по полигону сети в корреспонденциях (струях).

Привязывая транспортные потоки к обслуживаемой территории, занимаемой тем или иным регионом страны, необходимо выделять следующие виды потоков: ввоз (0|), вывоз (Ог), транзит (СЬ), внутрирайонные перевозки (04). Обобщенной характеристикой объема перевозок является грузооборот, применительно к территориально обособленной единице (региону) равный сумме 0 = 01 + С>2 + СЬ + 04.

Для характеристики перевозочной деятельности в практике планирования и учета работы транспорта также используется показатель грузооборота, но в это понятие уже вкладывается иной смысл: через грузооборот выражается объем перевозной деятельности, а не грузообмена.

Транспортным потокам в сетях должна придаваться определенная организационная форма, что позволяет пропускать и обрабатывать их наиболее эффективным способом. Как показано в исследовании, на железных дорогах основными формами организации потока являются специализация, план формирования и график движения поездов. На других видах транспорта организация потока проявляется в аналогичных формах.

Специализация поездов, вызвавшая необходимость специализации станций и обусловившая характерную для каждого типа станций схему размещения путевого развития, должна рассматриваться как важнейший фактор, влияние которого можно оценивать количественно в виде прироста производственной мощности железных дорог.

План формирования вырастал из специализации поездов, которая первоначало развивалась в направлении группового формирования. Впоследствии преобладающим становится тип одногруппного поезда. В период первой мировой войны на русских железных дорогах впервые возникает термин "маршрутный поезд", которым стали именовать одногруппные прямые поезда, проходящие через две и более дороги. Прототипом маршрутных поездов послужили воинские эшелоны, а внедрению их способствовали трудности военного времени.

Анализ показал, что главным препятствием принципиального характера, сдерживавшим в течение десятилетий развитие теории и совершенствование практики организации вагонопотоков на наших железных дорогах, является консерватизм в решении вопросов распределения сортировочной работы между станциями и выборе критерия оптимизации планов формирования поездов.

Действующая методика расчетов исходит из среднесуточных плановых вагонопотоков, не учитывает их колебаний, величина которых, как показали выборочные обследования отдельных струй по ряду станций, достигает 200300%. Разница между максимальными и минимальными мощностями струй вагонопотока в отдельные сутки достигает 500 вагонов и более, а расчетный среднесуточный вагонопоток, по которому рассчитывается план формирования, редко приближается к фактическому. Это и является, на наш взгляд, основной причиной неоптимальности схемы распределения сортировочной работы между станциями, вызывающей в одних случаях непредвиденную задержку вагонопотоков, в других - недоиспользование технических средств станций.

Нестабильность расчетной структуры вагонопотоков на направлении в целом уводит в сторону найденный вариант от действительно оптимального едва ли не в большей мере, чем нестабильность вагонопотоков по отдельным назначениям. Проведенные исследования показали (рис.2), что "раскачка" исходной (расчетной) структуры вагонопотоков на направлении может

(и)

(в)

о&сд> и/ а

01 02

он

(г>1 (О

I вариант

ст= 720 вагоно-часов, 1И= 2 часа ____

____

Л-

-Щ.

3 вариант

оТ ог. (III (М

^ОИШ

ст= 720 вагоно-часов, 1,,= 3,5 часа _V_

Ж.

I

Ш

Ч>

ъг

, , Станция 01 02 03 04 05 Об 07 I

„ 48 - 474 - 115

13(0н0-часы переработки, 1БЭ 1659 - 402

2160 2160 2160 720

Вп * в-(олкыесво и* 2160 3 2328 3 - 3819 3 - 7:о 1 112: 1 и

2 нариаит ст= 720 вагоно-часов, 13,= 2 часа г>_ п

и*

-21-

. ~~~~ 'II Станция Показа т »ли ~ _ 01 02 03 04 05 06 07 2

Объем переработки. вагоны - 520 - 285 - 183 346 1334

Вагоир-часы переработай. Вп 1040 570 366 692 2668

В* 720 2160 1440 720 720 5760

Во ♦ Вн 720 3200 ?0Ю 1086 1412 8412

Количество к»значении 1 3 2 1 1 в

ст= 720 вагоно-часов, (3<= 4,5 часа

4 вариант _V__

___

¿5У

" Станция №ка за т е л и 01 02 03 04 05 Об 07 £

Эбъвм переработки, вагоны _ 268 - 602 - 443 - 1Э1Э

Загоно-часы переработки, - 538 - 1204 - 886 2625

Загоио-чаеы накоплений, 1440 1440 - 1440 1440 /20 64 вО

Вп ♦ 8« 1440 197$ - 2644 2326 720 9106

<ол*чест»о назначений 2 2 - 2 2 1 9

/е-}

л, у

гК.

I.. Станция Пока ит ел и _ 01 02 03 04 05 06 <¡7 Е

Объем переработки, аэгоны - 269 _ 100 - _ 115 484

Вагомо-часм переработки. Вп 1210 450 - - $17 217«

в а г оно-«« с ы накопления, вн 144 3600 - 2160 720 720 8644

Вп * вн 144 4810 - 2610 - 720 1237 10818

Количество назначении 1 5 - 3 - 1 1 11

Рис. 2 Исследование плана формирования поездов на железнодорожном направлении

приводить и практически приводит к существенным сдвигам во всех показателях плана: в объеме переработки вагонов (в 1,5-2 раза), в вагоно-часах переработки и накопления (на 10-15%), в количестве выделяемых назначений (на 15-20%).

Заметные отклонения от теоретического оптимума дают колебания вагонопотоков как по величине, так и по структуре в течение суток, поскольку методикой предполагается более или менее равномерный подход в переработку со случайным разложением вагонов по назначениям, хотя пропуск пачек пассажирских поездов, особенно в крупных узлах, ремонтные работы и другие факторы объективно создают неравномерность в работе станций и участков. Во многих крупных узлах сортировочные станции в период утренних и вечерних сгущений пригородного движения оказываются "блокированными", и пропуск грузовых поездов сдерживается.

Важное значение имеет вопрос о степени концентрации переработки вагонопотока. Отличительной особенностью нашей сети является наличие большого количества участковых и грузовых станций, станций промышленных предприятий, способных выполнять большой объем работ по формированию поездов. Возможности этих станций можно использовать более полно.

Из анализа сделан следующий вывод: необходимо организационно-технологическое объединение существующих станций во взаимосвязанные сортировочные комплексы, прежде всего в пределах дорог и крупных узловых пунктов сети. Системы согласованно развиваемых и организационно увязанных сортировочных, участковых и грузовых станций сетевого и районного (дорожного) уровня явятся той специфической формой концентрации (точнее - кооперации) сортировочной работы, которая закономерно вытекает из предшествующего периода формирования нашей железнодорожной сети. В один согласованно работающий дорожный комплекс могут объединяться две, три и более станций с любой заранее заданной перерабатывающей способностью. Здесь также возникнут определенные

трудности - возможность справиться организационно и психологически с управлением работой таких комплексов. Однако в условиях перехода на информационные технологии и создания ДЦФТО для координации, планирования и управления перевозками эти трудности будут вполне преодолимы. Открывается перспектива применения принципиально нового подхода к организации вагонопотоков: поток должен «укладываться» в заранее подготовленные стандартные схемы продвижения, отвечающие как требованиям клиентуры, так и интересам перевозчика. Такой подход позволит более тесно увязать план формирования с графиком движения поездов, наполнить его реальным организационным содержанием. Рыночные условия, конъюнктурные колебания спроса на перевозки сейчас не позволяют выявить все грузопотоки заранее. Поэтому выдавать в оперативном режиме план формирования поездов дальних назначений исходя из величин груженых и порожних вагонов сейчас крайне сложно, а подчас и невозможно. Полную информацию о перевозках могут дать только сводные данные ДЦФТО на основании первичных документов - заявок, договоров и пр. При этом потребуется обрабатывать и хранить в памяти ЭВМ огромные, быстро меняющиеся информационные массивы. Именно эту рутинную работу надо в первую очередь передавать автоматизированным центрам управления. Вопросы информационного обеспечения рассматриваются в последующих разделах диссертации.

Нет абсолютно стабильных планов формирования и графиков -изменяющиеся условия перевозок требуют их корректировки. Для регулирования транспортных потоков на всех видах транспорта имеется специальный диспетчерский аппарат. Диспетчеризация является существенной и принципиальной особенностью транспорта. Благодаря непрерывному контролю за перемещением поездов, самолетов, судов, автобусов удается поддерживать установленный графиком режим движения, а при необходимости вносить в него коррективы.

О масштабах регулирования грузопотоков говорит факт, что ежегодно железные дороги в конце 80-х годов отклоняли на кружные направления около 10 млн. вагонов, следующих в прямом сообщении, то есть примерно 30 тыс.ваг. в сутки. В результате кружностей железные дороги ежегодно выполняли около 50 млрд. тонно-километровой работы, что эквивалентно, по ориентировочным расчетам, 80-90 млн.руб. дополнительных народнохозяйственных затрат в ценах того времени.

Характерно, что наиболее быстрыми темпами увеличивались размеры отклонений вагонопотоков по оперативным распоряжениям МПС, что само по себе говорит о многом, а в частности, о том, что оперативное регулирование плана формирования поездов перестало быть мерой исключительной и должно рассматриваться как одна из важнейших функций управления перевозочным процессом.

В качестве параметров регулирования транспортных потоков предполагаются: а) массы (весовые нормы), б) скорости и в) интервалы отправления (пропуска) транспортных средств. Эти параметры не только определяют пропускную и провозную способность дорог, но и позволяют переходить на переменные режимы и гибкие технологии работы транспорта в соответствии с требованиями рынка

В острой борьбе научных школ рождалась теория оптимизации веса и скорости в 50-е годы. Жизнь потребовала выхода за рамки полученных тогда оптимальных параметров работы сети: 4000-4500 т - масса поезда, 50-55 км/ч -ходовая скорость. На Московской, а потом и на других дорогах стали переходить на веса 6-10 тыс.т, ходовые же скорости грузовых поездов на ряде направлений приблизились к пассажирским. Опыт показал, что вес (масса) и скорость - не константы, а важнейшие параметры регулирования режима работы сети, которые определяют потребности экономики и населения, качество транспортной продукции, т.е. спрос на перевозки.

В диссертации показано, что проблема оптимизации массы (веса) и скорости движения транспортных средств в условиях многоукладной экономики не может решаться так, как она решалась в социалистическом хозяйстве. В настоящее время только железнодорожный транспорт представляет собой единый производственно-технологический комплекс. Практически все его производственные мощности (подвижной состав и постоянные устройства) еще находятся в ведении одного хозяина -государства. Поэтому проблему веса и скорости поездов можно ставить и решать как оптимизационную задачу: найти такой уровень массы (скорости движения) поезда, при которой затраты по подвижному составу (Епс) и постоянным устройствам (Епу) при заданных ограничениях (объеме перевозок, их дальности и т.п.) будут минимальны:

I(Enc+E,ly) Min (4)

В качестве критерия можно принимать также максимум прибыли от перевозочной деятельности.

На водном, автомобильном и воздушном транспорте положение совсем иное. Их подвижной состав и постоянные устройства перешли в ведение различных собственников, каждый из которых стремится к собственной выгоде - максимальной прибыли. В этих условиях рассматривать проблему оптимизации в традиционной постановке уже нельзя: сумма качественно разных затрат (или прибыли) не имеет реального экономического содержания. Эти затраты как бы находятся в разных измерениях. Противоречивые интересы предприятий-собственников делают транспортную сеть иррациональной; требование минимизации суммарных затрат на доставку груза от "двери отправителя до двери получателя" становится практически нереализуемым.

Механизмы логистических технологий и государственного регулирования в этих условиях становятся объективно необходимыми, что и наблюдается в настоящее время во всех странах с развитой рыночной экономикой. Эти два вида механизмов должны взаимодополнять друг друга,

причем первичным является государственное регулирование. На государственном (народнохозяйственном) уровне не утрачивает своего значения проблема сокращения нерациональных перевозок (чрезмерно дальних, встречных, повторных и т.п.), хотя для предприятий - перевозчиков такого рода нерациональность может быть весьма прибыльной. Именно в рамках госрегулирования должна определяться рациональная плотность транспортной сети, размещение на ней железнодорожных станций, морских и речных портов, аэропортов и других объектов.

На следующей ступени методами логистики должна решаться задача рационального продвижения потоков в рамках согласованно работающих комплексов различных организационно-экономических форм - транспортный холдинг, корпорация, консорциум и т.п. При этом не умаляется значение внутрифирменного планирования.

Объективно необходимой становится система трехуровневого управления: 1) государственное регулирование критерий - максимум совокупного национального эффекта; 2) логистические технологии с образованием отраслевых (транспортных) и межотраслевых (промышленно-транспортных, торгово-транспортных и др.) объединений (критерий - минимум затрат на удовлетворение спроса по данному виду услуг); 3) внутрифирменное планирование (критерий - максимум прибыли в рамках отдельного предприятия на базе использования всех возможностей современного маркетинга).

В условиях резкого снижения объемов перевозок - с одной стороны, и повышения требований к качеству транспортного обслуживания - с другой, актуальной становится работа с короткими и легкими поездами.

Этот вопрос в диссертации рассмотрен на базе имитационного моделирования. Исследования показали, что в рыночных условиях во многом теряется смысл сохранения унифицированных и других стандартных норм массы поездов. Оптимальной будет та наибольшая масса (скорость) поезда, при

которой обеспечивается установленная (договорная) скорость доставки грузов. Если интенсивность вагонопотока будет возрастать, то для обеспечения вывоза предъявляемых к перевозке грузов возможны: а) увеличение частоты движения (числа поездов); б) повышение массы поездов (применение соединенных, сдвоенных и других поездов повышенного веса); в) повышение частоты движения и массы поездов одновременно.

В третьем разделе «Экономическая оптимизация системы управления транспортными потоками» рассмотрен комплекс вопросов, связанных с обоснованием сети единых диспетчерских центров управления движением (ЕДЦУ). Анализ показал: решение задачи оптимизации системы управления транспортными потоками, с одной стороны, тесно связано с выбором числа дорог, т.е. с их укрупнением (вопрос о переносе функций управления движением с отделенческого на дорожный уровень можно считать решенным); с другой стороны, каждый дорожный диспетчерский центр является частью общесетевой системы диспетчерских центров, взаимодействующих между собой и включаемых в систему информатизации отрасли.

На первый взгляд, задача выбора степени укрупнения диспетчерских функций тривиальна и без труда может быть решена с использованием метода линейного программирования Между тем нелинейный характер зависимости затрат на передачу и обработку информации от степени укрупнения делает получение надежных результатов на основе применения линейного программирования проблематичным.

Задача построения оптимальной сети диспетчерских центров состоит в нахождении оптимального числа, территориального размещения центров и распределения между ними информационных потоков таким образом, чтобы приведенные затраты по рассматриваемому полигону транспортной сети были минимальными, т.е.

К = f (Wi, W2,... \Vt) min, (5)

где ... \¥1 - варьируемые факторы, за счет которых может

быть получено множество возможных вариантов ИВС;

Wl - величина информационного потока;

XV2 - мощность информационно-вычислительного комплекса (ИВК);

- количество ИВК;

- режим работы ИВК;

- закрепление структурных подразделений (элементов периферии) за

ИВК;

- этапность создания сети ИВК;

W7 - характеристика сети передачи данных.

В качестве ограничений принимаются: переработка информации в заданных объемах и структуре за расчетный период, пропускная способность каждого элемента ИВС, включая вычислительную технику и средства передачи данных.

Сформулированная задача является задачей оптимального планирования с нелинейной целевой функцией и дискретными значениями варьируемых величин. Такого рода задачи могут решаться комбинаторными методами с просмотром всех возможных вариантов (если число их невелико) или целенаправленным поиском лучших проектно-плановых решений в группах (подмножествах) вариантов. Решение таких задач усложняется при рассмотрении ИВС в развитии, что требует учета этапности капиталовложений и эксплуатационных расходов.

Анализ возможных подходов к решению задачи показал, что в данном случае целесообразно использовать способ последовательных оценок, являющийся разновидностью комбинаторного метода, с помощью которого оптимальный и близкие к нему варианты определяются направленным перебором возможных проектных решений. Данный способ был предложен и успешно применен д.э.н., проф. Усковым Н.С. для решения задачи оптимального построения промышленно-транспортных комплексов. Этот

способ прошел достаточную практическую проверку, обеспечивает получение оптимального и ближайших к нему вариантов при расчетах как на ЭВМ, так и ручным способом.

Формируется исходная (базовая) схема информационно-вычислительной сети с учетом факторов, подробно рассмотренных в первом разделе диссертации. В качестве исходной принимается либо существующая сеть, находящаяся в стадии развития (реструктуризации), либо вновь проектируемая сеть (рис.3). Исходная схема информационно-вычислительной сети, обеспечивающей диспетчеризацию, должна быть максимально полной (заведомо избыточной), включать в себя наибольшее число возможных информационно-вычислительных комплексов - собственно диспетчерских центров и систем передачи данных, необходимых для решения определенного круга задач, учитывать перспективы роста информационных потоков и отраслевые особенности, распределение управленческих функций между отдельными уровнями и звеньями сети.

На стадии формирования исходной схемы также должно быть учтено, что главный диспетчерский центр (на уровне МПС) должен иметь связь с соответствующими центрами государств-участников СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии. Функции главного диспетчерского центра МПС РФ может быть передан (делегирован) ГВЦ отрасли. Главный вычислительный центр может обмениваться информацией с ГВЦ смежных видов транспорта и ВЦ сторонних организаций. Вычислительные центры дорог являются кустовыми и имеют связь с ГВЦ и ВЦ станций и узлов, локомотивных депо и пр.

Составляется матрица затрат (таблица 1), связанных с созданием и функционированием исходной схемы информационно-вычислительной сети. По строкам матрицы (1 = 1, 2, ... т) записываются информационные потоки (источники, пункты приема и назначения информации и ее объем). Запись в

о

- главный диспетчерский

центр (уровень МПС) -диспетчерский центр полигона транспортной сети -информационно-вычислительный пункт (концентратор информации

на участке) - информационный пункт

- источники и потребители информации - линия сети передачи данных

- связь с вычислительными комплексами сторонних организаций и видов транспорта

Рис. 3 Принципиальная структура информационно-вычислительной сети, обеспечивающей диспетчеризацию

тпянгппптанх потоков

Таблица 1

Матрица затрат, связанных с созданием и функционированием диспетчерских центров

Строка Информационные потоки Затраты на передачу и обработку 1-го информационного потока по _)-ой схеме

Источник-потребитель Объем передаваемой информации

1 j n

1 А-Б 0 Рп Рп Pli Pli Pin Pin

i А-С О! P.I Рп P.i Pii Pin Pin

ш Д-В От Рщ1 Pml Pmi Pmi Pmn Pinn

столбцах определяется характером задачи. При решении задачи размещения диспетчерских центров число столбцов матрицы будет равно числу пунктов, в которых возможно это размещение (¡=1,2,... п). В расчет можно ввести и нулевой столбец, т.е. вариант, при котором на один из центров не будет создан.

Для определения этапности создания ИВС (решение задачи в динамике) в матрицу затрат вводятся информационные потоки и схемы обработки информации (места размещения центров) с разбивкой по годам.

В клетке на пересечении строки и столбца записываются затраты на передачу и обработку указанного в строке информационного потока при намеченной в столбце схеме движения и обработки информации.

Для учета нелинейности и дискретности изменения затрат по каждому элементу комплекса, вошедшему в схему движения и обработки информации, они разделены на две группы:

Ру - постоянные затраты на участке сети, на которые накладывается 1-ый поток информации при ¡-ой схеме ее движения и обработки (большая часть затрат на строительно - монтажные работы по прокладке линий связи и их эксплуатации; затраты на содержание административно-управленческого аппарата ВЦ; затраты на освещение, отопление и другие виды инженерного обеспечения и т.п.);

Pij - переменные затраты, зависящие от размера 1-го потока информации при движении и обработке его по j-ой схеме (затраты на доуплотнение линий связи, дополнительную вычислительную технику в результате роста информационных потоков и т.п.).

Требуется найти минимум следующей целевой функции (суммы затрат): ш + п +

тшК= I Г (Р«+Ри)*и (6)

i=i j=i

при следующих ограничениях:

п т n 1

Ixü = 1,х z Хц = т, Xij = { о (7)

j=i ¡=i j=i

где знак + означает логическое суммирование для устранение повторного счета затрат на участках сети, вошедших в рассматриваемую комбинацию;

Ху - искомое неизвестное (0 или 1), определяющее схему движения и обработки информации.

Другими словами, требуется найти комбинацию клеток матрицы, взятых по одной из каждой строки, при которой сумма записанных в клетках величин будет наименьшей. Если в результате решения окажется, что Ху = 1, то i-ый поток информации должен передаваться и обрабатываться по j-ой схеме.

Задача решается следующим образом. Подсчитывается сумма затрат при исходной схеме с соблюдением правила логического суммирования. Затем вычисляются максимально допустимые оценки для каждой строки Lmax . Максимальная оценка для последней строки будет равна сумме затрат при исходной схеме.

Максимальная оценка любой строки определяется разностью

шах шах

Lj = Li+i - min (Pi+ij + Pi+ij) нп, (8)

{l<j<n}

где min (Pi+Ij+pi+ij) нп - наименьшая из сумм величин, записанных в любой клетке i+1 - ой строки, не- повторяющихся ни в одной из вышележащих строк матрицы, начиная с i-ой.

Затем вычисляются оценки всех заполненных клеток матрицы. Оценки клеток первой строки равны сумме величин, записанных в каждой из них, то есть Ly = Pij + pij . Оценки клеток в любой последующей строке L,j равны суммам, полученным при сложении каждой оценки, оставленной в предыдущей строке L j ], с величинами, записанными в оцениваемой клетке Ру + р^ с соблюдением принятого правила суммирования, т.е.:

L,j=[LM,i+ (Pij + Pij)+! (9)

{1 </<n}

Оценки Li.и и Lij соединяются прямой линией. Таким образом, любая оценка в матрице означает сумму затрат на передачу и обработку информационных потоков, записанных в рассматриваемой и во всех предыдущих строках матрицы по тем схемам, которые указывает ломаная линия, идущая вверх от этой оценки (таблица 2).

Оценки первой строки: Li 1 = Рп + Ри,

Ln = Pi3 + p,i.

Оценки второй строки: L21 = Ьц +P2i +Р21, L22 = L11 + Р22+ Р22, L2j = Ln +P23+ P23, L« = Ln + P23 + P23.

Оценки третьей строки: (10)

L3i = L21 + P31 + рзь L32 = L2i + P32 + P32, Li 1 = L22 + P12 + Рз2

Оценки 1-ой строки:

1^2 = 1^-1,1 + Рв + ра, Ь|1 = Ьм,1+ Рй + ри.

Оценки т-ой строки:

Тга| = Ьщ-и + Р,п1 + Рщ|, = 1 + Рш2 + Рт2-

Таблица 2

Порядок определения экономических оценок при оптимизации ИВС матрично-графическим способом

Строка Информационные Затраты на передачу и обработку 1-го

потоки информационного потока по )-ой схеме

Источник Объем

потреби- переда-

тель ваемой 1 2 3 1 .1 п I™"

инфор-

мации

1 А-Б 01 Ьм и> ^тах

2 А-Д <32 ь, Гц ' ь23

3 А-Е <2з

А-С д. . 1

_.. - 1

ш Д-В Оп •- -•т2 гтах

Решением задачи является минимальная оценка в последней строке матрицы то есть ттК = Ь1Ш" . Линия, соединяющая Ьтш с клеткой в первой строке, указывает оптимальную комбинацию элементов в схеме передачи и обработки информации, связанной с управлением движением поездов. Если Ьт = Ьтт , то жирной линией указывается оптимальная комбинация элементов схеме передачи и обработки информации.

Практически нет надобности каждый раз перебирать все оценки предыдущей строки. Для последующего рассмотрения в каждой строке, начиная с первой, оставляется минимальная оценка (Ь"""), а также дополнительные оценки (Цдоп), которые должны удовлетворять первому условию:

Цл,,п < Ь,тах (11)

Дополнительные оценки, которые не удовлетворяют первому условию, вычеркиваются, так как они не могут дать лучшего решения, чем исходная схема. Оставляемые дополнительные оценки должны удовлетворять также второму условию:

I.,•/'"" - ЬГ'" < 1У"'"Т , (12)

где Р,,""1" - постоянные затраты на участках сети, вошедшие в дополнительную оценку и повторяющиеся в последующих строках, но не вошедшие в минимальную оценку.

Кроме того, дополнительные оценки одной строки сравниваются между собой. Если в строке имеется несколько дополнительных оценок, включающие одни и те же величины постоянных затрат, то для дальнейшего рассмотрения оставляется наименьшая из них. Если рассматриваемая дополнительная оценка Цдоп превышает любую другую оценку в той же строке на величину, большую чем Р,,"0"', то первая оценка исключается из дальнейшего рассмотрения. Оставленные дополнительные оценки могут дать лучшее решение на одном из последующих "шагов" благодаря принятому правилу сложения.

Изложенный выше способ расчетов позволяет найти оптимальный вариант сети диспетчерских центров по принятому критерию и близкие к нему варианты. Последовательность расчетов, разработанная применительно к решению рассматриваемой задачи, представлена на рис.4.

Важной особенностью предлагаемого порядка технико-экономических расчетов по обоснованию схемы размещения диспетчерских центров следует

>я я к

сЗ со О Ж о О

ю о

о У

о X о ьг

ет ■

о и я

X X 1) н <к

к ч га н О

Подготовка исходных данных (нормативов капитальных вложений и эксплуатационных затрат)

1

Определение оптимального и ближайших к нему вариантов сети по принятому критерию

1 г

Имитационное моделирование работы ИВС по рассматриваемым вариантам

*

Корректировка группы конкурентоспособных вариантов по результатам моделирования

1

Отбор вариантов с учет неподдающихся непоср оценке эм факторов, едственной стоимостной

I этап

II этап

III этап

IV этап

V этап

Рис. 4 Предлагаемая последовательность технико-экономических обоснований оптимального варианта сети

считать комплекс расчетных процедур по определению пропускной способности сети как сложной информационно-вычислительной системы, элементы которой работают не изолированно, а в тесной взаимосвязи. Существует ряд имитационных моделей, обеспечивающих решение задачи без расчленения системы на отдельные элементы. Сравнительный анализ двух наиболее распространенных подходов к имитационному моделированию показал целесообразность использования так называемого системотехнического моделирования.

Сокращенная блок-схема алгоритма имитационного моделирования приведена на рис.5. Вычислительную сеть представляет конечное множество бистабилышх (находящихся лишь в двух состояниях - "свободно" и "занято") элементов, взаимодействующих с информационными потоками. Схема взаимодействия имитируется с помощью логических шкал, дающих пространственно-временную диаграмму состояния отдельных элементов и сети в целом.

Обработка результатов моделирования включает:

а) определение производственных возможностей (пропускной способности) существующей или проектируемой ИВС по входам, категориям информационных потоков и системе в целом (количественная оценка ИВС):

ш р

N(5)= х I 1Ч(0Ы , (13)

¡=1 к=1

где } = 1,2,... т - входы в систему; к = 1, 2,... р - категории потоков; N(1) у - количество требований к-ой категории,

принятых на обслуживание через ^ый вход.

б) Определение продолжительности задержек информации по входам, категориям потоков и системе в целом (качественная оценка ИВС):

Условные обозначения: 1 - это последний элемент цикла? 2 - это последнее требование? 3 - ближайший базисный элемент свободен7 4 - требуется обработка более срочной информации1'

Рис. 5 Структурная схема алгоритма моделирования работы сети

m p

T(S) =1 E (AQ • At) (14)

j=l k=l

где (AQ ■ At)ki - суммарная задержка информационного потока к-ой категории, принятой на обслуживание через j-ый вход;

AQ - информационная емкость сообщений к-ой категории, принятых через j-ый вход;

At - средняя продолжительность задержки сообщений к-ой категории, принятых через j-ый вход;

№ч

(AQ ■ At)u = I AQ, ■ At,, (15)

i=i

где z = 1, 2, ... N(f) - последовательность требований данной категории, принятых через данный вход;

AQZ - информационная емкость z-ro требования;

Atz - продолжительность задержки z-ro требования.

в) Определение степени загрузки каждого элемента системы по времени (выявление "узких мест", имеющихся резервов и диспропорций в развитии ИВС):

JC

Z dm

Фм = ~т--------------. (16)

Z(s)

где т = I, 2, ...л - последовательность отдельных операций по обслуживанию требований данным элементом за время расчетного периода

z(s>;

dm - продолжительность занятия элемента в связи с выполнением m -й операции.

г) Построение временного графика (хронограммы) работы сети (рис.6).

№№ злемента

Элементы вычислительной сети

Время, ед. времени

4 5 6 7 8

Канал связи

'///,/,</''/' г./ 4'{. '//у,

Устройство ввода

Процессор

Процессор

Канал связи

>/ А/, «Г; '¿"Л] у/ /,/"' У?'/',

Канал связи

Процессор

Устройство вывода

Условные обозначения:

Категории информационных потоков

1

2

3

1

2

3

4

5

6

7

Рис. 6 Временный график работы информационно-вычислительной

сети

При необходимости модель сети испытывается многократно, а перечисленные показатели по совокупности реализаций могут рассматриваться как малые выборки.

Завершающим этапом проведения технико-экономических расчетов является рассмотрение вариантов развития сети с точки зрения соответствия их требованиям, не поддающимся непосредственной стоимостной оценке. Наиболее важное из них - обеспечение максимальной "живучести" вычислительной сети при работе в экстремальных условиях. Количественную оценку вариантов развития сети по критерию "живучести" целесообразно производить с помощью определения коэффициентов влияния.

В четвертом разделе «Информационное обеспечение процессов управления транспортными потоками» рассмотрены структура базы данных и основные информационные массивы, необходимые для управления потоками.

Как было показано выше, процесс оптимизации сети ЕДЦУ является двухступенчатым. Сначала определяется оптимальный и близкие к нему варианты структуры сети в границах одной или нескольких дорог (I ступень), а затем эти варианты более тщательно исследуются методом имитационного моделирования процессов сбора, передачи и обработки информации, необходимой для диспетчерского управления потоками, с использованием компьютерной техники (II ступень). Для реализации каждой ступени необходим свой массив информации. В то же время в составе базы данных имеется общая для обеих ступеней (инвариантная) часть - информационные потоки, обеспечивающие работу сети ЕДЦУ в соответствии с принятой технологией организации управления на рассматриваемом полигоне сети.

Из приведенной на рис. 7 схемы следует, что первоосновой, определяющей информационный массив Д, являются блоки "Организация поездной и грузовой работы" (I) и "Организация управления движением в конкретных условиях дороги" (II).

О m н

ü £

Выбор оптимальной сети ЕДЦУ невозможен без учета уже сложившейся схемы оперативного управления движением на отечественных железных дорогах, включая ставшие сопредельными дороги бывших республик СССР (массив А). Как известно, на большинстве железных дорог диспетчеризация осуществляется на 3 уровнях:

• управление дороги:

• отделения дороги;

• линейные подразделения (структурные единицы).

В последние годы в связи с резким сокращением размеров движения проводятся мероприятия по укрупнению линейных подразделений путем создания так называемых линейно-станционных комплексов (ЛСК), укрупненных отделений и дорог. Эти мероприятия сопровождаются изменениями в организации перевозок, технологии работы станций и оперативном управлении движением.

Принципиальное значение на первой ступени технико-экономических обоснований имеет формирование исходной (базовой) схемы размещения укрупненных центров и районов управления (массив Б). Это требует обоснованного выбора границ рассматриваемого полигона сети. Железнодорожные направления, крупные узловые пункты и ЛСК должны вычленяться на основе технологического принципа, ориентирующего на создание целостной, сквозной, вертикально интегрированной системы оперативного управления движением, охватывающего все три уровня. При этом должны учитываться также административно-территориальное деление страны, сложившиеся границы железных дорог и отделений дорог.

Границы укрупненных объектов управления (например, ЛСК) следует устанавливать исходя также из технологических факторов и с учетом того, что автоматизация позволит снизить загрузку поездных диспетчеров, по оценке специалистов, не менее чем в 1,4-1,8 раза.

Массив В включает расчетные нормативы стоимости строительно-монтажных работ и оборудования, связанных с созданием укрупненных центров диспетчерского управления движением разной мощности, а также затрат на эксплуатацию этих центров. В настоящее время такие нормативы отсутствуют. Необходимые для расчетов величины нормативов на строительно-монтажные работы можно получить методом эскизного проектирования зданий ЕДЦУ, их инженерных сетей и других коммуникаций. С течением времени в проектных организациях будет накоплена техническая и сметная документация, которая позволит более точно устанавливать экономию затрат от концентрации управленческих функций. На стадии ТЭО возможно использование типовых проектов зданий ЕДЦУ и других объектов ИВС.

В массив Г входят нормативы затрат, связанных главным образом со сбором, передачей и обработкой информации, обеспечивающей выполнение системой диспетчеризации всех ее функций. Основная часть затрат определяется созданием и эксплуатацией единой сети передачи данных с заменой десятков тысяч километров воздушных и маломощных кабельных линий на волоконно-оптические и спутниковые каналы. Стоимость этих работ оценивается по системе МПС в 11,5-12 млрд.руб. На сеть ЕДЦУ должна относиться лишь часть этих затрат, так как они необходимы для всей системы информатизации отрасли.

Все информационные потоки массива Д должны распределятся по уровням управления и определяться не только объемом (величиной суточного потока), но и его структурой (маршрутной технологией и режимом передачи, т.е. распределением в течение суток). Целесообразно задавать в виде матрицы корреспонденции, характеризующей информационный обмен между элементами системы. Маршрутную технологию продвижения информации удобно представлять технологическими "цепочками", гистограммами, трафиком или в табличной форме.

Данный информационный массив необходим для имитационного моделирования работы сети на ЭВМ (II ступень ТЭО). Эта информация будет использоваться также в системе поддержки принятия решений (СППР) в части, связанной с управлением движением поездов.

Для повышения эффективности управления грузовыми и пассажирскими перевозками в межгосударственном сообщении разработана программа ИВС "Инфосеть-21", которой предусматривается создание Межгосударственного вычислительного центра железнодорожных администраций (МВЦ).

Программа содержит перечень задач межгосударственного информационного взаимодействия; определяет информационные потоки, сопровождающие эти задачи, последовательность перехода от существующей системы к проектируемой.

ИВС "Инфосеть-21" должна обеспечить бесперебойную и надежную передачу данных, отрабатываемых в информационных системах грузовых и пассажирских перевозок стран железнодорожных администраций входящих в Совет по железнодорожному транспорту.

Технология информационного взаимодействия МВЦ и вычислительных центров ж.-д. администраций определяется функциональными задачами, решаемыми с участием МВЦ. В число этих задач, как показало исследование, должны войти также задачи диспетчерского управления движением в зонах непосредственного взаимодействия на сетевом и дорожном уровнях. Необходимость повышения эффективности управления транспортными потоками требует тесной увязки и постоянной координации в развитии информационно-вычислительных сетей федерального и дорожного уровней. Использование вычислительной техники для управления перевозочным процессом на стыках нескольких видов транспорта также становится важным общетранспортным требованием.

Пятый раздел диссертации - «Оценка эффективности н практические рекомендации по централизации управления транспортными потоками» -

являются заключительным. В нем рассмотрены составляющие экономического эффекта информатизации, раскрыты возможности его определения с использованием понятия «производительная сила системы», введенного в научный оборот проф. И.В.Беловым.

Под производительной силой системы понимается ее способность за рассматриваемый период времени производить определенное количество продукции (работ и услуг) не ниже заданного качества. Производительная сила системы может измеряться натуральными или стоимостными показателями (например, массой доставляемых потребителям грузов в тоннах, стоимостью произведенной валовой продукции промышленности и др.). Для соизмерения производительных сил систем, взаимодействующих в единой технологии, должны применяться одни и те же единицы измерения. Величина производительной силы системы (Рс) любого целевого предназначения может быть определена как произведение емкости одного ее цикла (е„) на число циклов (пц) за рассматриваемый период.

Рс = ецп„. (17)

За емкость цикла системы принимается ее разовая приемная способность (до полного заполнения, исключая резервы). Число циклов за рассматриваемый период есть частное от деления продолжительности расчетного периода на продолжительность одного производственного цикла. Информатизация транспорта, ускоряя доставку грузов, увеличивает число производственных циклов и тем самым приводит к росту производительной силы системы.

Не решенным до конца вопросом, однако, остается комплексная оценка производительности живого и овеществленного труда, сведение частных его показателей, отражающих различные стороны производства, к единой численной мере. Актуальность этой научной и практической задачи была в значительной степени осознана в нашей стране еще в 20-е годы. Однако до сих пор многие экономисты вообще сомневаются в возможности получения такого показателя. Между тем эта задача представляется вполне разрешимой подобно

тому, как она решается в технических системах подсчетом коэффициентов полезного действия, совершенства технологии и т.п.

Традиционно как на транспорте, так и в других отраслях народного хозяйства, измеряется ежегодный процент прироста производительности труда. Введем такое понятие, как "время удвоения" производительности труда, т.е. период, за который уровень производительности труда увеличивается в 2 раза. Если темп роста производительности труда остается неизменным, то между временем удвоения и ежегодным темпом роста, как показали исследования М.И.Гвардейцева, устанавливается приближенная зависимость: т х Т = 72,

где т - ежегодный темп роста производительности труда в процентах;

Т - время удвоения уровня производительности труда, лет.

В существовании этой зависимости можно убедиться рассмотрением таблицы сложных процентов. При т = 2% время удвоения Т^ = 35 лет; при т = 8% время удвоения Т(8) составляет 9 лет; при х = 20% - 3,8 года и т.д. В значительном диапазоне изменения т и Т погрешность не превышает ± 5%.

Указанная зависимость может быть использована для количественной оценки качества управленческих решений. Чем меньше время удвоения уровня производительности труда от реализации того или иного управленческого решения (при заданных материальных, финансовых и других ресурсах), тем эффективнее управление.

В диссертации показано, что наряду с натуральными могут использоваться и стоимостные показатели эффективности.

Если отправитель свободен в выборе вида транспорта, схемы перевозок, способа транспортирования и т.п., то он не всегда отдает предпочтение наиболее дешевому варианту по тарифам и прочим платежам перевозчику и экспедиторам, а принимает свое решение по финансовому результату

товародвижения от купли до продажи, рассчитывая при этом на получение наибольшей выгоды. Транспортное предприятие в условиях рыночных отношений тоже нацелено на работу по критерию "максимум прибыли".

Следовательно, при выборе вида транспорта или схемы доставки грузовладельцу приходится иметь дело со сложной системой факторов, находящихся в состоянии "динамичного равновесия". Перевозчик с целью привлечения грузопотоков тоже вынужден использовать весь арсенал средств, находящихся в его распоряжении: повышение качества перевозок, снижение издержек, регулирование тарифов и др., добиваясь положительного финансового результата в каждом конкретном случае. В условиях роста объема перевозок даже при неизменном уровне тарифов может наступить момент, когда дальнейшее увеличение прибыли невозможно из-за ограничений пропускной (провозной) способности дороги. Требуются инвестиции или другие мероприятия, повышающие ее производственную мощность.

В современных условиях уже нельзя решать вопросы организации вагонопотоков на дорожном уровне без учета особенностей перевозимых грузов, их цены, наличия (или отсутствия) в местном районе тяготения конкурирующих видов транспорта и других факторов. Здесь важно иметь в виду, что доля внутридорожных перевозок и сейчас значительна (в среднем по сети более 70%), а с укрупнением дорог еще более повысится. Центр тяжести в организации вагонопотоков, таким образом, переносится на дорожный уровень.

При решении задачи выбора экономически эффективного варианта организации транспортных потоков следует исходить из того, что потенциальный грузоотправитель в общем случае имеет возможность выбора вида транспорта, варианта или схемы доставки грузов, учитывая при этом не только провозные платы (тарифы), но и "омертвление" товарной массы, вызванное перевозкой.

Как показали исследования, на основании расчетов можно прогнозировать требования грузовладельца, которыми он будет

руководствоваться при выборе вида транспорта и которые могут служить ориентиром для маркетинговой службы при оценке возможностей привлечения конкретных грузопотоков на железнодорожный транспорт. Подобные расчеты необходимо сделать по основным грузоотправителям, которые пользуются или потенциально могут пользоваться услугами дороги. В результате можно накопить достаточно обширный банк данных, на базе которых можно приступать к разработке мероприятий, позволяющих не только сохранить существующую клиентуру, но и привлечь новую.

Анализ показал, что при сложившейся на дорогах ситуации качественный и количественный прирост информатизации все еще невысок. Причина этого заключается в том, что недостаточна мотивация внедрения программ и наращивания информационного обслуживания. Разработка программ и поставка техники не могут быть самоцелью, а должны подчиняться информационным потребностям пользователей. В связи с этим ГВЦ МПС предложена новая структура организации управления разработкой, внедрения и эксплуатации системы, в которой конечным продуктом является информация, выданная пользователям для обеспечения функций управления. Пользователи информации в новой структуре не должны выступать в качестве заказчиков на разработку прикладных программ, а обязаны выставить требования к виду и содержанию информации, необходимой для реализации конкретных задач.

По оценке ученых МИИТа, на основе информатизации удастся: сократить оборот вагона на 10-12 часов; увеличить производительность локомотивов и локомотивных бригад на 4-6 %; ускорить доставку грузов получателям. Появляются реальные возможности для сокращения числа дорог и отделений, укрупнения станций, диспетчерских кругов и т.д. На 15-20% сократится штат, занятый на информационно-вычислительных работах. За счет улучшения показателей эксплуатационной работы, повышения производительности вагонов и локомотивов, внедрения новой технологии перевозочного процесса и

его информатизации затраты на разработку и внедрение ИВС могут окупиться за 3-4 года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выполненные в диссертации исследования позволяют сделать следующие выводы и предложения, выносимые на защиту.

1. Управление транспортными потоками было и остается в системе управления перевозочным процессом, особенно на железных дорогах, одной из важнейших функций, определяющей качество обслуживания клиентуры, эффективность перевозок и конкурентоспособность транспортных предприятий.

2. При совершенствовании форм и методов управления транспортными потоками необходимо использовать ценные научные разработки и опыт решения задачи на отечественных дорогах в дореволюционный и советский периоды. Основное внимание при этом должно уделяться созданию систем диспетчерского контроля, централизованных и распределенных баз данных и значений, оснащению центров управления автоматизированными рабочими местами.

3. Использование зарубежного опыта требует тщательного анализа условий, в которых работает наш транспорт, особенностей реформирования отрасли и ее инвестиционных возможностей, имея в виду, что одни лишь рыночные регуляторы автоматически не могут обеспечить эффективные перевозки грузов и людей.

4. Разработанная в диссертации концепция управления транспортными потоками основываются на следующих положениях:

• реальные транспортные сети не являются ни детерминированными, ни вероятностными системами, а обращающиеся в них потоки подвижного состава не являются простейшими (стационарными, ординарными и без последствия). Это затрудняет эффективное использование математической

теории транспортных потоков, особенно в задачах оперативного управления перевозками;

• транспортные потоки в сетях участвуют в трех видах взаимодействий: между собой, с инфраструктурой, с элементами аппарата управления, являясь частью наиболее изменчивой компоненты перевозочного процесса. К ним в полной мере применимы принципы системного подхода, главный из которых - сущностные свойства системы определяются взаимодействием ее частей. Чтобы понять, как система управления потоками выполняет свою функцию, необходимо знать, как ее элементы взаимодействуют друг с другом и как она связана с другой системой, образующей внешнюю среду;

• критерии управления транспортными потоками объективны и не могут выбираться произвольно, их установление определяется характером и условиями решения конкретных управленческих задач;

• одной из главных функций системы управления транспортными потоками является их организация, формами которой выступают специализация, планы формирования (на железных дорогах) и графики (расписания) движения транспортных средств;

• являясь динамичными (изменчивыми) по своей природе, транспортные потоки нуждаются в оперативном управлении в форме диспетчерского регулирования, главные параметры которого: а) массы (веса) транспортных единиц, б) скорости их продвижения, в) интервалы отправления (пропуска);

• реструктуризация транспорта как единого производственно -технологического комплекса разрушает его целостность и делает экономическую оптимизацию транспортной системы проблематичной;

• использование при управлении транспортными потоками информационных технологий позволяет получить не условный, а реальный

экономический эффект благодаря сокращению затрат на «дорогие» статические резервы за счет более «дешевых» динамических резервов.

5. Материальной базой информатизации управления потоками на транспорте являются информационно - вычислительные сети и непосредственно связанные с ними ЕДЦУ. Решение задачи оптимизации сети информационно - управленческих комплексов теоретически возможно на базе существующего экономико - математического аппарата, в частности, рекомендованным в диссертации матрично - графическим способом. При этом, однако, следует иметь в виду, что проблема информатизации транспорта России уникальна: сложна, многопланова и труднопрогнозируема. В подобных масштабах, условиях и сроках проведения такие задачи не решались ни в одной стране мира. Являясь жизненно важной практической задачей, она не решается чисто теоретическим путем.

6. Предложенный в диссертации метод последовательных оценок в сочетании с имитационным моделированием позволяет отобрать лучшие по технико-экономическим показателям варианты структуры сети. Однако окончательное проектное решение может быть принято лишь после того, как группа конкурентоспособных вариантов будет детально рассмотрена и каждый вариант (схема сети) оценен с точки зрения соответствия его требованиям, не поддающимся непосредственной стоимостной оценке. При этом должны быть учтены также специальные требования, в том числе способность сети устойчиво работать в экстремальных эксплуатационных условиях. При прочих равных (или сопоставимых) экономических и технико-эксплуатационных показателях при отборе вариантов преимущество должны получать схемы, обеспечивающие наибольшую живучесть всей системы дипетчирования как материальной основы автоматизированного управления перевозочным процессом.

7. Приоритетными задачами при информатизации управления транспортными потоками на железных дорогах являются:

• оснащение автоматизированными рабочими местами работников центров сервисного обслуживания клиентуры, товарных контор (АРМ TBK) с обязательным включением их в вычислительную сеть АСУ и оформлением всех оперативных заявок на перевозку и перевозочных документов только через АРМ TBK. Это позволит резко повысить качество, полноту и достоверность документального оформления перевозок, поднять производительность труда и уменьшить численность персонала, занятого оформлением перевозок. Несравненно легче будет проходить адаптация к возможным изменениям тарифов. Одновременно достигается оперативный автоматизированный контроль за доходностью;

• создание систем диспетчерского слежения за поездами на основе информационной базы АСОУП по опыту Горьковской, Северо-Кавказской и других дорог. Это требует внедрения информационных сервисных систем на рабочих местах поездных диспетчеров, дежурных по отделениям, дорожных диспетчеров наиболее загруженных магистральных направлений;

• расширение сферы использования АСУ "Экспресс-2" за счет охвата системой резервирования и продажи билетов всех пассажирских поездов междорожного сообщения. При материальной заинтересованности пассажиров и работников пассажирских служб в заблаговременной реализации проездных документов.возможен переход к оперативному регулированию в зависимости от спроса на перевозки составности поездов, их отмены и назначения;

Все частные задачи должны решаться в рамках единой концепции, включающей следующие основные положения: создание комплексной системы единых "безбумажных" технологий, основанных на распределенных и централизованных базах данных; совершенствование телекоммуникационной среды, переход от сети вычислительных центров к созданию центров автоматизированного управления, в которых все участники процесса управления должны иметь удобный доступ к вычислительным ресурсам; создание на каждом уровне управления динамических моделей эффективного

функционирования транспорта и, в первую очередь, мониторинга перевозочного процесса; взаимодействие информационной сети железнодорожного транспорта с информационными системами других видов транспорта; выход на международные и национальные сети передачи данных стран СНГ.

8. Проблема правильной оценки эффективности капиталовложений в информатизацию отрасли в современных условиях приобретает особое значение. Необходим системный подход к определению эффективности намечаемых технических, технологических и управленческих новшеств, так как они в первую очередь влияют на конкурентоспособность предприятий транспорта. Практика планирования развития и технологического применения науки и техники путем разработки целевых программ не потеряла своего значения и в условиях рыночного хозяйства. Но часто программы формируются вне их естественной взаимосвязи. Например, на железнодорожном транспорте в свое время были разработаны важные целевые научно-технические программы повышения нагрузки вагона, массы поезда, скорости движения поездов, производительности труда и др. Однако между собою эти программы не были взаимно увязаны. Развертывая программу работ по информатизации отрасли, необходимо учесть этот негативный опыт.

Основные результаты исследования опубликованы в следующих работах автора:

1. Экономика и организация управления транспортными потоками. Монография. Уральское отделение Российской академии наук. Екатеринбург.: 2000- 14 п.л.

2. Транспортный комплекс России: перспективы развития. Монография. Уральское отделение Российской академии наук. Екатеринбург.: 2000 (в соавторстве) - 14/7 п.л.

3. Прогнозирование транспортных систем: идеология инструмент, расчеты. Монография. Уральский государственный технический университет. Екатеринбург.: 2000 (в соавторстве) 10,8/5,4 п.л.

4. Терминология смешанных перевозок//Железнодорожный транспорт, № 3, 2000, (в соавторстве) - 0,56/0,3 п.л.

5. Выбор рациональных вариантов укрупнения линейных прекдприятий железнодорожного транспорта // Сборник обзорной информации "Транспорт: наука, техника, управление". ВИНИТИ, № 6, М.: 1999 (в соавторстве) - 1,1/0,6 п.л.

6. Эффективности укрупнения линейных предприятий транспорта. Материалы 14-й Всероссийской научной конференции «Реформы в России и проблемы управления - 99», М.: ГУУ, 1999 (в соавторстве) - 0,2 п.л.

7. Методические рекомендации по укрупнению и повышению эффективности управления работой объединенных линейных предприятий железнодорожного транспорта. Уральская Государственная академия путей сообщения. Екатеринбург: 1999 (в соавторстве) - 4,88/1,3 п.л.

8. Особенности управления транспортной системой. Учебное пособие. Институт переподготовки кадров Уральского Государственного технического университета, ГУУ, Екатеринбург: 1999 (в соавторстве) - 8,1/2,7 п.л.

9. Производительность труда и методы ее измерения на транспорте. Учебное пособие. М.: ГУУ, 1999 (в соавторстве) - 3/1,5 п.л.

10. Укрупнение и повышение эффективности работы объединенных линейных предприятий транспорта. Учебное пособие. М.: ГУУ, 1999 (в соавторстве) - 3/1,5 п.л.

11. Структурная реформа на железных дорогах: государственное или рыночное регулирование? Тезисы доклада. Уральская государственная академия путей сообщения, Екатеринбург: 1998 - 0,2 п.л.

12. Закон о смешанных и комбинированных перевозках //Железнодорожный транспорт, № 8, 1998 (в соавторстве) - 0,5/0,25 п.л.

13. О терминологии, используемой при грузовых перевозках с участием различных видов транспорта. Сборник научных трудов «Экономика и менеджмент на транспорте», С.-Петербургская государственная инженерно-экономическая академия: 1998 (в соавторстве) - 0,25/0,12 п.л.

14. Разработка производственной программы повышения конкурентоспособности транспортных предприятий. Методические указания к курсовому проекту. М.: ГАУ, 1997 (в соавторстве) - 2/1 п.л.

15. Учебная программа по курсу «Стратегический менеджент на транспорте» (для студентов специализации 06.11.05). М.: ГАУ, 1997 (в соавторстве) - 0,3/0,15 п.л.

16. Роль экспедиторов в организации логистических цепочек доставки экспортно-импортных грузов железнодорожным транспортом через речные и морские порты. // "Терминал", №11, М.: 1997 (в соавторстве) - 0,5/0,25 п.л.

17. Состояние и перспектива развития рыночных отношений на железнодорожном, речном и морском транспорте //Сборник обзорной информации. Транспорт: наука, техника, управление. "ВИНИТИ", М.: 1997 (в соавторстве) - 2/1 п.л.

18. Начисление НДС на транспортные услуги при экспортных перевозках. Межвузовский сборник научных трудов, выпуск 12. Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта. Самара.: 1997 (в соавторстве) -0,2/0,1 п.л.

19. Транспортный рынок: особенности, возможности, условия конкурентоспособности //Железнодорожный транспорт, № 3, 1997 - 0,5 п.л.

20. Автоматизация информационных технологий в пункте взаимодействия железнодорожного и водного транспорта. Сборник докладов 1-ой международной конференции ИНФОРТРАНС-96. С.-Петербург: 1996 (в соавторстве) - 0,5/0,25 п.л.

21. Влияние экономической ситуации в государствах Содружества на транспортный рынок. Тезисы доклада. Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта. Самара: 1996 (в соавторстве) - 0,2/0,1 п.л.

22. Направления использования и эффективность внедрения технологии межмашинного обмена при решении задач ОАСУ «Речфлот» и АСУ «Пароходство». Труды ЦНИИЭВТа «Управление работой флота с использованием ЭВМ», Транспорт, М.: 1988 - 0,7 п.л.

23. Направления использования технологии межмашинного обмена информацией при решении задач АСУ «Речфлот». Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции «Совершенствование управления морским и речным транспортом на базе использования вычислительной техники и АСУ» в г.Ильичевске, М., 1986 - 0,2 п.л.

24. Вычислительные центры коллективного пользования. //Железнодорожный транспорт, № 6, 1986 - 0,7 п.л.

25. Экономические аспекты формирования информационно-вычислительных сетей на речном и смежных видах транспорта. Труды ЦНИИЭВТа «Повышение экономической эффективности работы речного транспорта», Транспорт, М: 1986 - 1,0 п.л.

26. Оптимизация информационно-вычислительной сети речного транспорта. Сборник трудов ЦНИИЭВТа «Совершенствование методов организации и управления на морском транспорте», Транспорт, М, 1986 - 0,6 п.л.

27. Информационно-вычислительная сеть речного транспорта и ее экономическое обоснование. Сборник «Повышение эффективности транспортного процесса» под ред. Р.К. Козлова, МИУ. Депанирована ИНИОН АН СССР № 26079 от 21.07.86. - 0,4 п.л.

28. Регрессионный анализ технико - экономических показателей работы ВЦ на речном и других видах транспорта. Сборник трудов ЦНИИЭВТа

«Автоматизация управления перевозочным процессом на базе АСУ «Речфлот», Транспорт, М: 1983 - 0,5 п.л.

29. Технике - экономические расчеты при организации информационно -вычислительной сети речного транспорта. Тезисы доклада на конференции «Повышение эффективности водного транспорта», ГИИВТ, Горький: 1983 - 0,1 п.л.

30. Проблемы эффективного управления. // Железнодорожный транспорт, № 10, 1882 (в соавторстве) - 0,9/0,3 п.л.

31. Оптимизация структуры сети ВЦ АСУ "Речфлот" на перспективу. Труды ЦНИИЭВТа, выпуск 159, М.: 1982 (в соавторстве) - 0,7/0,4 п.л.