Выбор оптимальной схемы завоза груза на приток

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ОМСКИЙ ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

Кафедра _____________________

Курсовой проект

По дисциплине: «Управление транспортным процессом»

На тему: «Выбор оптимальной схемы завоза груза на приток»

РУКОВОДИТЕЛЬ:

СТУДЕНТ:

Омск 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Анализ работы флота на малых реках

1.1 Характеристика малых рек. Особенности завоза груза на приток

1.2 Характеристика перевозимого груза

2 Выбор и описание возможных схем завоза грузов на приток

3 Определение периода с гарантированной глубиной на притоке

3.1 Анализ временного ряда длительности периода с гарантированными глубинами

3.2 Аналитическое выравнивание временного ряда

3.3 Прогноз интервала продолжительности периода с гарантированными глубинами на притоке

4 Расчет технической скорости судов и продолжительности круговых рейсов

5 Определение потребности во флоте

6 Определение стоимости содержания судов в эксплуатации. Выбор оптимальной схемы завоза груза на приток

Заключение

Список используемых источников

ВЕДЕНИЕ

В зависимости от транспортно-экономического значения, гидрологических условий, габаритных размеров судового хода, интенсивности движения флота и ряда других факторов все реки нашей страны подразделяются на 7 классов. Реки пятого-седьмого классов относятся к категории малых. Гарантированные глубины на малых реках равны 0,5-1,1 м, ширина судового хода составляет до 50 м, радиус закругления судового хода - до 200 м.

Использование малых рек в качестве транспортных путей имеет свои особенности, вызванные и спецификой гидрологии, и недостаточным обустройством водных путей. По некоторым малым рекам судоходство осуществляется только в кратковременный период весеннего паводка. В межень судоходство осложняется ограниченной глубиной, шириной и радиусом закругления судового хода.

Перевозки по малым рекам имеют особенности по сравнению с перевозками по магистральным водным путям. Основные из них следующие:

- разветвленная сеть малых рек в условиях слабого развития или полного отсутствия железных и автомобильных дорог, особенно в районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока;

- подавляющее большинство малых рек находятся в естественном состоянии, поэтому уровень воды в них подвергается существенным колебаниям в течение навигации;

- ограниченные габаритные размеры судового хода в период эксплуатации флота;

- наличие значительной доли перевозок грузов в районы Крайнего Севера и Заполярья;

взаимодействие малотоннажных и крупнотоннажных судов в процессе эксплуатации;

- наличие значительного числа причалов не общего пользования и судов других ведомств.

Судоходная обстановка на малых реках, как правило, не освещаемая и только береговая, поэтому движение судов осуществляется лишь в светлое время суток. Стационарных причалов в пунктах погрузки-выгрузки на малых реках обычно нет, грузовые операции осуществляются у временных причалов или у необорудованного берега.

В бассейны малых рек завозят грузы широкой номенклатуры, но мелкой партионности. В обратном направлении преимущественно суда возвращаются незагруженными.

Главной целью выполнения курсового проекта является закрепление и углубление знаний, полученных при изучении дисциплины «Управление транспортным процессом». Была предпринята попытка решения производственной задачи, связанной с выбором и обоснованием наиболее оптимальной схемы перевозок груза, а также предложены мероприятия по осуществлению перевозок груза в рамках поставленной задачи.

1 АНАЛИЗ РАБОТЫ ФЛОТА НА МАЛЫХ РЕКАХ

Организация перевозок по малым рекам в меженный период мало отличается от организации обычных транзитных или местных перевозок на магистральных реках. Движение судов организуется по рейсовой или линейной (при больших объемах перевозок) форме графика.

Линейная форма обеспечивает равномерное движение судов и составов в течении всей навигации или ее большей части, ее используют в основном для рек с гарантированными габаритными размерами судового хода. В этом случае разрабатывают график завоза грузов в пункты малых рек, по которому организуют движение флота по тем же принципам, что для транзитных перевозок по магистральным рекам.

Рейсовую форму организации движения флота применяют в основном для малых рек, на которые завоз грузов возможен только в весенний (паводковый) период навигации. В этом случае из портов отправления возможны отправления судов на малую реку одиночные или групповые.

Месячное и оперативное планирование работы флота на малых реках осуществляется в комплексе с планированием работы всего флота пароходства.

Наибольшую сложность представляет организация завоза грузов на те малые реки, где судоходство осуществляется только в кратковременный период весеннего паводка. Весенний завоз груза на малые реки является важным, так как во многих случаях малая река является единственным путем сообщения, позволяющим доставить грузы в необходимом количестве и к определенному сроку.

Как правило, пунктами отправления грузов на малые реки являются порты, расположенные на магистральной реке.

Движение флота при завозе груза на малые реки и обработку судов и составов в пунктах погрузки и выгрузки грузов организуют на основе плановых и нормативных документов, входящих в состав графика движения флота пароходства. В планах эксплуатационной работы большинства пароходств имеется раздел «Перевозка грузов по малым рекам», в котором приведены сведения об объемах перевозок грузов по номенклатуре для каждой малой реки бассейна, путевых условиях на реках в течение навигации, периоде эксплуатации флота, типовых судах и составах, пропускной способности пунктов погрузки и выгрузки, результатах анализа перевозок и работы флота на малой реке за прошедшую навигацию.

Этот материал анализируют, обобщают и принимают за основу при разработке графика движения судов при завозе грузов на малые реки, который является составной частью общего плана графика движения флота на водных путях пароходства, и к разработке которого предъявляются те же требования.

Однако специфика работы флота в ограниченных условиях плавания обуславливает особенности, которые необходимо учитывать при разработке графика движения флота для этого вида перевозок. Доставка грузов в пункты малых рек - сложный процесс, в котором участвуют крупные порты отправления и мелкие пункты выгрузки грузов с низкой технической оснащенностью [1].

Грузы перевозятся во внутреннем водном, прямом водном и прямом смешанном железнодорожно-водном сообщениях в порядке, установленном Уставом ВВТ и соответствующими правилами [2].

1.1 Характеристика малых рек. Особенности завоза груза на приток

Отнесение внутренних водных путей к малым рекам производится, как правило, по габаритам пути: глубине, ширине и радиусу закругления судового хода в меженный (маловодный) период навигации.

В перечень внутренних водных путей, относимых к ма-лым рекам, включаются:

- внутренние водные пути, эксплуатируемые в течение всей навигации и имеющие в меженный период величину хотя бы одного из габаритов: глубину 1.30 м и меньше, ши-рину 30 м и меньше на свободных реках и 14 м - на искус-ственных каналах, радиус закругления - 150 м и меньше;

- внутренние водные пути, временно используемые для судоходства только в период паводка (полноводный период навигации), а также с экстремальными условиями судоходства.

Малые реки обладают рядом специфических особенностей. К их числу можно отнести:

1. малые габариты судового хода, чаще всего ненормируемые;

2. неблагоприятные гидрологические условия: короткий период эксплуатации, малый расход воды, большой уклон и высокие скорости течения; наличие порожистых участков (со скоростью до 30 км/ч), трудно преодолеваемых обычными водоизмещающими судами;

3. малые габариты судового хода определяют эксплуатационные характеристики флота. Средняя грузоподъемность сухогрузных несамоходных судов не превышает 400 т, а самоходных - 90 т.;

4. пункты, расположенные на малых реках, как правило, не имеют причальных устройств, средств механизации, складов и т.д., не говоря уже о подъездных железнодорожных, а иногда и автомобильных путях. Отсутствует судоремонтная база, специализированная на отстое и ремонте «мелкого» флота;

5. сложные условия эксплуатации.

В случае использования малых рек для перевозок грузов только в период короткого весеннего половодья особое значение приобретает установление его продолжительности в соответствии с долгосрочными прогнозами, а также предельных сроков отправления первого и последнего груженых судов из начального пункта, обеспечивающих наиболее полное использование периода половодья.

На малых реках ограничен период работы флота (от нескольких суток до продолжительности навигации). Это обстоятельство порождает ухудшение показателей использования транспортного флота на малой реке по сравнению с магистралью, в частности ухудшаются показатели загрузки флота, времени следования, время обработки на причалах, скоростей движения, пропускной способности пути. Все это приводит к низкой производительности работы флота на малых реках и высокой себестоимости перевозок. Себестоимость перевозок грузов и пассажиров в силу указанных причин в 1,5 - 2 раза выше по сравнению с перевозками по магистрали.

Таким образом, в пароходствах создаётся такая ситуация, когда развитие перевозок на малых реках приводит к существенному снижению эксплуатационной, экономической деятельности предприятия, что не создает заинтересованности пароходств в развитии перевозок на этой категории водных путей и транспортном освоении новых малых рек.

1.2 Характеристика перевозимого груза

1. Универсальные контейнеры предназначены для перевозки мелких партий грузов без тары, в первичной упаковке или в облегченной таре, предусмотренной соответствующими стандартами или техническими условиями, а при их отсутствии - в упаковке, обеспечивающей сохранность груза при перевозке. В этих контейнерах перевозятся продовольственные и промышленные товары народного потребления, предметы материально-технического снабжения, домашние вещи отдельных граждан. В универсальных контейнерах могут также перевозиться некоторые скоропортящиеся и опасные грузы. Перечень таких грузов и условия их перевозок предусмотрены соответственно Правилами перевозок скоропортящихся грузов и Правилами перевозок опасных грузов. Не допускается перевозка в универсальных контейнерах грузов зловонных и загрязняющих стены и пол контейнера, после выгрузки которых требуется проведение дезинфекции или промывки контейнера, а также тяжеловесных грузов, создающих сосредоточенную нагрузку на пол контейнера более 15 кгс/см².

2. Жидкие (не легковоспламеняющиеся) грузы допускаются к перевозке в контейнерах только в расфасовке (бутылках, банках), упакованными в тару (облегченные ящики, обрешетки и т.п.). Перед погрузкой запасных частей, метизов и других предметов материально-технического снабжения в промасленном состоянии грузоотправитель обязан применять плотную бумагу для застилки пола контейнера и прокладки между стенками контейнера и грузом или принимать другие меры, предохраняющие внутреннюю поверхность контейнеров от загрязнения и повреждения.

3. Перевозка грузов в универсальных контейнерах осуществляется между портами (пристанями), открытыми для операций с контейнерами.

4. На каждый загруженный контейнер отправитель должен составить накладную. Допускается перевозка по одной накладной нескольких загруженных контейнеров в один пункт назначения одному получателю. Оформление накладных производиться в соответствии с правилами их заполнения. При перевозке порожних контейнеров составляется одна накладная на целую партию контейнеров, следующих в один пункт назначения. В этом случае в графе «Наименование груза» указывается «Порожние контейнеры» и перечисляются номера контейнеров. При загрузке контейнера грузом, перевозка которого осуществляется по особым правилам, грузоотправитель в верхней части накладной штемпелем или красными чернилами должен сделать отметку, например «Скоропортящийся».

5. Контейнеры, подаваемые пароходством отправителю под загрузку, должны быть в технически исправном состоянии. Подача пароходством под загрузку контейнера, имеющего дефекты (неисправность крышки, дверей и т. п.), запрещается. Грузоотправитель или организация, выступающая от его имени, обязаны осмотреть предоставленный контейнер как при подаче его непосредственно портом (пристанью), так и в случае подачи его грузополучателем после разгрузки, - проверить его состояние и определить пригодность контейнера под перевозку данного груза. Осмотр должен производиться как снаружи, так и изнутри до загрузки контейнера (также при закрытых дверях). При обнаружении в контейнере каких-либо неисправностей, могущих повлечь за собой несохранность груза при перевозке, грузоотправитель должен устранить или отказаться от загрузки такого контейнера.

6. При перевозке в контейнере грузов без тары, в первичной упаковке или облегченной таре грузоотправитель должен применять средства, предохраняющие грузы от потертости, смятия, примерзания, перегрева, влаги (обкладка стен контейнера бумагой, установка защитных планок, резиновых прокладок, обертка груза в мягкие изоляционные материалы и т.п.). При перевозке в контейнере ценных товаров (готового платья, ковров, тканей, текстильных изделий, трикотажа, приборов, радиотоваров и др.) отправитель обязан принимать дополнительные меры для предупреждения их от порчи или повреждения, в частности:

- закрыть просветы в дверных проемах и между створками двери контейнера крафт-бумагой на жидком стекле, деревянными рейками, фанерой и т.п.;

- при загрузке контейнера грузом, подверженным порче от влаги, - застелить пол контейнера и укрыть груз в контейнере влагонепроницаемой бумагой или другим материалом.

Перед погрузкой легкогорючих грузов отправитель обязан заделать имеющиеся в контейнере неплотности.

7. Количество груза в контейнере должно соответствовать техническим нормам загрузки универсальных контейнеров. Грузоотправитель по требованию порта (пристани) обязан произвести догрузку контейнера в случае недогруза или выгрузить излишек груза против его грузоподъемности. Излишек в 50 кг не считается перегрузом контейнера.

8. Груз в контейнере должен размещаться так, чтобы нагрузка на пол контейнера и давление на его стенки были равномерны и чтобы исключалась возможность перемещения груза внутри контейнера при транспортировке. Двери контейнера должны свободно закрываться и открываться, для чего при укладке груза необходимо оставлять свободное пространство от 3 до 5 см между грузом и дверью контейнера. Прибивать грузы или приспособления для их крепления гвоздями или скобами к стенам, полу и потолку контейнера не разрешается.

9. Внутри каждого контейнера грузоотправитель обязан вложить фактуру или спецификацию на погруженный груз, представляющую собой точную выписку из счета поставщика с указанием в ней количества погруженных мест, перечня предметов в каждом месте и цены каждого предмета. Спецификация (фактура) заверяется подписью и печатью отправителя.

10. Загруженные универсальные контейнеры пломбируются пломбами грузоотправителя. Универсальные контейнеры, загруженные домашними вещами, предъявляемые к перевозке гражданами, а также загруженные сельскохозяйственной продукцией, предъявляемой к перевозке колхозниками, пломбируются в присутствии грузоотправителя пломбами пароходства, а при осуществлении транспортно-экспедиционного обслуживания грузоотправителей средствами организации, не входящей в систему Минречфлота, - пломбами этой транспортно-экспедиционной организации. Универсальные контейнеры пломбируется таким же порядком, как и суда. Пломбы навешиваются: у контейнеров весом брутто 3 и 5 т, оборудованных замками шпингалетного типа, - по одной пломбе на рукоятку замка, вставленного в скобу, а оборудованных кулачковыми замками - по одной пломбе на закрытую защелкой рукоятку замка правой створки двери, закрывающейся последней. У контейнеров весом брутто 10, 20 т и более - по одной пломбе на закрытую защелкой рукоятку, расположенную слева правой створки двери, закрывающейся последней. Перед пломбированием контейнеров весом брутто 10, 20 т и более закрытая защелкой рукоятка укрепляется закруткой из отожженной проволоки диаметром 4 мм, длиной 240-250 мм. Закруткой должны быть охвачены рукоятка и защелка (в закрытом положении), проволока должна быть закручена вверх до конца с помощью специальной металлической пластинки с двумя отверстиями диаметром 6 мм и расстоянием между ними 30-35 мм. Проволочная закрутка снимается с помощью кусачек или указанной специальной пластинки. При перевозке нескольких груженных контейнеров по одной накладной все контейнеры должны быть опломбированы пломбами с одинаковыми контрольными знаками.

11. Домашние вещи принимаются по описи, представляемой отправителем в трех экземплярах, с оценкой погруженных в контейнер предметов. Опись должна быть подписана отправителем и портом (пристанью) с наложением календарного штемпеля порта (пристани). Один экземпляр описи выдается отправителю, второй остается в порту (пристани), третий помещается внутри контейнера. В пункте назначения, прибывшие в контейнере домашние вещи выдаются по требованию получателя с проверкой приложенной описи.

12. Прием от грузоотправителей или выдача грузополучателям груженых контейнеров производится по внешнему осмотру контейнера и пломб с проверкой соответствия их контрольных знаков указанных в накладной.

13. Норма времени, предоставляемая грузополучателю на оформление документов, вывоз контейнера, выгрузку груза из него и возврат контейнера порту (пристани), устанавливается начальником порта (пристани), но не должна превышать 12 ч с момента передачи грузополучателю уведомления о прибытии в его адрес контейнера. Таким же порядком устанавливается норма времени, предоставляемая грузоотправителям на погрузку контейнера [вывоз своими средствами из порта (пристани) порожнего контейнера, загрузка груза в него, возврат контейнера в груженом состоянии], которая не должна превышать 6 ч с момента выдачи грузоотправителю порожнего контейнера. Для организации, осуществляющих транспортно-экспедиционное обслуживание при централизованном завозе и вывозе контейнеров, эти нормы устанавливаются в договорах, заключаемых между автопредприятиями и портами (пристанями), при этом средние нормы оборота контейнеров не должны превышать 12 ч на каждый контейнер.

14. Сбор за хранение грузов (в том числе домашних вещей и грузов, принадлежащих гражданам) взыскивается в соответствии со статьями 97, 98 УВВТ.

15. Разгрузка контейнеров с автомобилей и судов и погрузка на них в портах (пристанях) осуществляются средствами портов (пристаней). При погрузке в суда и выгрузке из судов контейнеров на причалах, не принадлежащих пароходствам, все работы по погрузке-выгрзке, подвозу к судну и вывозу контейнеров производится силами и средствами грузоотправителей или грузополучателей.

16. За повреждение контейнера при погрузке или выгрузке средствами грузоотправителя или грузополучателя последние возмещают владельцу контейнера стоимость ремонта в двукратном размере.

17. По освобождении от груза контейнер должен быть очищен получателем от мусора, а в необходимых случаях - вымыт. За неочистку контейнера грузовладелец оплачивает порту (пристани) стоимость работ по очистке в двукратном размере. Порт (пристань) имеет право отказаться от приема неочищенного контейнера впредь до его очистки с взысканием платы за несвоевременный возврат в соответствии со ст. 197 УВВТ.

18. За порчу груза из-за невыполнения требований п. 6 настоящих правил, а также за вес и количество грузов, прибывших в исправном контейнере и с исправными пломбами грузоотправителя, ответственность перед грузополучателем несет грузоотправитель. В случае, если контейнер прибыл в порт (пристань) назначения без пломбы грузоотправителя или с неисправной пломбой, а также в случае нарушения целостности контейнера производится проверка груза в контейнере в присутствии грузополучателя и при необходимости составляется коммерческий акт с подробным описанием состояния груза и контейнера.

19. При установке контейнеров на судне и в порту (пристани) двери одного контейнера должны приходиться против дверей другого контейнера, чтобы не было свободного доступа к пломбе контейнера.[2]

2 Выбор и описание возможных схем завоза груза

Существуют следующие возможные схемы завоза грузов на приток.

Маршрутная с использованием на всем пути «крупного» судна с полной загрузкой.

Маршрутная с использованием на всем пути «крупного» судна с неполной загрузкой.

Немаршрутная с перевалкой в устьевом порту всего груза из «крупного» судна в «мелкое».

Немаршрутная с отпаузкой в устьевом порту части груза из «крупного» судна в «мелкое».

Маршрутная с использованием на всем пути следования «мелкого» судна с полной загрузкой.

Маршрутная с использованием на всем пути следования «мелкого» судна с неполной загрузкой.

Немаршрутная с перевалкой в устьевом порту всего груза из «мелкого» судна в «мелкое».

Немаршрутная с отпаузкой в устьевом порту части груза из «мелкого» судна в «мелкое».

1. Возможность использования схемы перевозки груза с полной загрузкой «крупного» судна на всем пути следования отсутствует. Это обуславливает тот факт, что на притоке габариты судового хода не позволяют использовать столь крупное судно.

2. При выборе схемы с использованием на всем пути «крупного» судна с неполной загрузкой необходимо рассчитать количество груза, которое будет погружено на данное судно. Количество груза будет зависеть от условий судового хода. При данной схеме перевозки возможности судна используются не полностью. Это достаточно неэффективно при движении по магистральному участку пути, так как габариты судового хода позволяют использовать возможности судна полностью. Данная схема является неэффективной из-за достаточно больших затрат и низкой эффективности.

При использовании немаршрутной схемы с перевалкой в устьевом порту всего груза из «крупного» судна в «мелкое» создаются две линии: от пункта отправления груза до перевалочного порта и от перевалочного порта до пункта назначения на малой реке. Такая схема движения требует согласования прибытия судов и составов в перевалочный порт. С этой целью обычно рассчитывают интервал отправления судов из перевалочного порта в пункт назначения на малой реке.

При отпаузке (то есть перегрузке) части груза из крупнотоннажного судна в мелкотоннажное в пути следования разрабатывается график движения флота по малой реке, предусматривают организацию линии, по которой была бы обеспечена своевременная доставка отпауженного груза до пункта назначения. Общее количество груза, перевозимого из пункта отправления на малую реку, разбивают на две составляющие: количество груза, прибывающего в пункты назначения малой реки в крупнотоннажных судах из порта отправления и количество отпауженного груза.

При использовании маршрутной схемы с использованием на всем пути следования «мелкого» судна, судно загружается в пункте отправления и следует в пункт назначения для выгрузки. Данный вариант хорош для перевозки небольшого количества груза и при достаточных габаритах судового хода.

Возможно использование схемы завоза груза с неполной загрузкой «мелкого» судна в пункте отправления. При данной схеме возможности судна используются не полностью, и на магистрали судно используется неэффективно, но при заходе на приток, не требуется перевалки или отпаузки части груза.

7. Данная схема схожа с третьей. При полной загрузке «мелкого» судна в пункте погрузки на магистрали существует необходимость при заходе данного судна на приток осуществить перевалку груза на другие «мелкие» суда, но при условии соблюдения необходимой осадки судов.

8. При полной загрузке «мелкого» судна в пункте погрузки на магистрали существует необходимость при заходе данного судна на малую реку осуществить отпаузку части груза в «мелкое» судно. Так как судно сможет пройти по притоку только уменьшив осадку.

Параметры линии для крупнотоннажного флота рассчитывают исходя из норм обработки его в пунктах отправления, паузки и назначения, а также норм следования по участкам от порта отправления до пункта назначения на малой реке. Параметры линии для малотоннажного флота рассчитывают исходя из норм обработки флота в пунктах паузки и выгрузки груза и норм следования судов по малой реке.

При завозе грузов на приток габариты судового хода не позволяют использовать регистровую грузоподъемность судов. Поэтому, проанализировав все возможные варианты схем завоза груза, наиболее приемлемыми являются:

Маршрутная схема с использованием на всем пути следования «мелкого» судна.

Рисунок 2.1 - Маршрутная схема с использованием на всем пути следования малотоннажного флота

При использовании данной схемы на всем пути следования из пункта А в пункт В необходимо использовать малотоннажное судно с полной загрузкой. Это объясняется тем, что гарантированная глубина судового хода на притоке, равная 1,6 м., а осадка судна в грузу меньше и, составляет 1,1 м..

Из пункта А в пункт Б судно следует по магистрали по течению с грузом, по притоку - против течения, а обратно - порожнем, по притоку по течению, по магистрали - против течения.

Маршрутная схема с использованием на всем пути следования «крупного» судна с неполной загрузкой.

Рисунок 2.2 - Маршрутная схема с использованием на всем пути следования крупнотоннажного флота с неполной загрузкой

При использовании данной схемы на всем пути следования из пункта А в пункт В необходимо использовать крупнотоннажное судно с неполной загрузкой. Это объясняется тем, что гарантированная глубина судового хода на притоке, равная 1,6 м., а осадка судна в грузу больше и, составляет 1,8 м..

Из пункта А в пункт Б судно следует по магистрали по течению с грузом, по притоку - против течения, а обратно - порожнем, по притоку по течению, по магистрали - против течения.

Неполная загрузка судна рассчитывается по формуле:

 (2.1)

где Т_э - эксплуатационная осадка судна;

Т_о - осадка судна порожнем;

Т_р - регистровая осадка судна в грузу;

Q_p - регистровая грузоподъемность судна.

Т_э=h_г - h (2.2)

где h_г - гарантированная глубина судового хода, м;

h - запас воды под днищем, м.

Т_э = 1,6-0,1 = 1,5

Получаем, что по притоку максимальная загрузка «крупного» судна не должна превышать 1600 т. Так как загрузка судна составляет 72,7% от регистровой грузоподъемности использовать эту схему при перевозках экономически целесообразно.

Немаршрутная схема с перевалкой в устьевом порту всего груза из «крупного» судна в «мелкое».

В данной схеме по магистрали , из пункта А в пункт Б, идет по течению крупнотоннажное судно с полной загрузкой 2200 (т), т.к. осадка с грузом составляет 1,8 (м), а гарантированная глубина судового хода по магистрали равна 3 (м). В устьевом порту осуществляется перевалка всего груза из «крупного» судна в «мелкие». «Крупное» судно из пункта Б в пункт А следует против течения порожнем. Из пункта Б в пункт В «мелкое» судно идет в грузу против течения, а из пункта В в пункт Б судно идет порожнем.



Рисунок 2.3 - Немаршрутная схема с перевалкой в устьевом порту всего груза из крупнотоннажного судна в малотоннажное

Немаршрутная схема с отпаузкой в устьевом порту части груза из «крупного» судна в «мелкое».

В данной схеме по магистрали , из пункта А в пункт Б, идет по течению крупнотоннажное судно с полной загрузкой 2200 (т), т.к. осадка с грузом составляет 1,8 (м), а гарантированная глубина судового хода по магистрали равна 3 (м). В устьевом порту осуществляется перевалка части груза из «крупного» судна в «мелкое». «Крупное» судно из пункта Б в пункт В следует против течения с неполной загрузкой. Из пункта В в пункт Б «крупное» судно идет в порожнем по течению, а из пункта Б в пункт А - против течения.

Условные обозначения, применимые на рис. 2.4:

А - начальный порт;

Б - устьевой порт, перевалка, отпаузка;

В - конечный порт.

- крупнотоннажное судно, порожнем;

- крупнотоннажное судно, с неполной загрузкой;

- крупнотоннажное судно, с полной загрузкой;

- мелкотоннажное судно, порожнем;

- мелкотоннажное судно, с полной загрузкой.

Рисунок 2.4 - Немаршрутная схема с отпаузкой в устьевом порту части груза из крупнотоннажного судна в малотоннажный

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА С ГАРАНТИРОВАННОЙ ГЛУБИНОЙ НА ПРИТОКЕ

Период работы флота на малой реке определяется гидрологическими и путевыми условиями и зависит от комплекса путевых работ. При больших грузопотоках этот период должен быть максимальным. Однако, на проведение путевых работ требуются определенные средства, затраты которых не всегда могут быть экономически оправданы. Следовательно, рациональный период работы флота на каждой реке необходимо устанавливать по минимальному значению совокупных издержек на перевозки и путевые работы.

3.1 Анализ временного ряда длительности периода с гарантированными глубинами

Временной ряд (ряд динамики) - ряд расположенных в хронологической последовательности статистических показателей (уровней ряда). В нашем случае ряд динамики является моментным, так как его уровни характеризуют явления по состоянию на дату. Ряды динамики представляют в виде таблицы или графически. При графическом изображении ряда динамики на оси абсцисс строится шкала времени t, а на оси ординат - шкала уровней ряда у. Целью составления временного ряда является установление длительности периода с гарантированными глубинами, для того чтобы сделать прогноз на будущий период навигации (таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Абсолютные приросты продолжительности периодов с гарантированной глубиной судового хода.

Год	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Период эксплуатации, t (сут)	42	46	46	54	57	60	48	44	52	54
Абсолютные приросты, Д t	-	4	0	8	3	3	-12	-4	8	2

Изобразим временной ряд графически (рисунок 5). На графическом изображении ряда динамики на оси абсцисс строим шкалу длительности гарантированной глубины t, а на оси ординат - периоды времени.

Рисунок 3.5 - Динамика длительности периодов с гарантированными глубинами на притоке за 10 лет

Тренд временного ряда - это общее направление, развитие показателя или социально-экономического явления, выраженное в показателях -тенденция развития явлений. Наиболее распространенный метод нахождения параметров аналитического уравнения при выравнивании рядов динамики - метод наименьших квадратов. При этом методе учитываются все эмпирические уровни и должна обеспечиваться минимальная сумма квадратов отклонений эмпирических значений уравнений от теоретических.

Линейная зависимость выражается уравнением прямой:

_t = a₀ + a₁t (3.1)

где a₀ - параметр уравнения, который показывает усредненное влияние неучтенных факторов на количество дней с гарантированной глубиной на притоке;

a_{1 -} параметр уравнения, который показывает влияние факторного признака на количество дней с гарантированной глубиной на притоке [3].

3.2 Аналитическое выравнивание временного ряда

Для нахождения параметров линейного уравнения можно воспользоваться методом наименьших квадратов.

При выравнивании по прямой вида _t = a₀ + a₁t параметры а₀ и а₁ определяются путем решения системы нормальных уравнений, полученной методом наименьших квадратов:

(3.2)

где n - количество уровней ряда;

t - порядковый номер в условном обозначении периода;

у - уровни эмпирического ряда.

Примем в качестве гипотетической функции теоретических уровней прямую _t=a₀+a₁t (уравнение тренда).

Необходимо определить ее параметры а₀ и а₁. Решение этой системы возможно любыми известными способами.

Существует готовая формула для а₀ и а_1:

(3.3)

 (3.4)

Для а₀ есть еще более простой расчет:

a₀= (3.5)

Подставим значения:

Подставив данные в уравнение нашей функции y_t = а₀+а₁ t, получим уравнение тренда y_t = 46,1+0,75*t для расчета теоретических (выровненных) периодов гарантированных глубин (данные расчета приведены в таблице 3.2).

Исходные данные и все расчеты представим в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Расчет теоретических уровней линейного тренда

Год	Продолжительность гарантированной глубины (сут),y	Условное обозначение времени, t	t2	y*t	Выровненные (теоретические) уровни, yt = а0+а1t	(у - yt)2
1	42	1	1	42	46,1+0,75*1=46,85	(42-46,85)2=23,50
2	46	2	4	92	46,1+0,75*2=47,60	(46-47,6)2=2,56
3	46	3	9	138	46,1+0,75*3=48,35	(46-48,35)2=5,52
4	54	4	16	216	46,1+0,75*4=49,10	(54-49,1)2=24,01
5	57	5	25	285	46,1+0,75*5=49,85	(57-49,85)2=51,12
6	60	6	36	360	46,1+0,75*6=50,60	(60-50,6)2=88,36
7	48	7	49	336	46,1+0,75*7=51,35	(48-51,35)2=11,22
8	44	8	64	352	46,1+0,75*8=52,10	(44-52,1)2=65,61
9	52	9	81	468	46,1+0,75*9=52,85	(52-52,85)2=0,72
10	54	10	100	540	46,1+0,75*10=53,6	(54-53,6)2=0,16
n=10	?у= 503	?t=55	?t2=85	?уt=2829	?yt= 503,00	?=272,78

Сравнивая значения эмпирических и теоретических (выровненных) уровней, видим, что они очень близки, то есть можно сказать, что найденное уравнение весьма удачно характеризует основную тенденцию изменения уровней именно как линейную функцию. Об этом свидетельствует и сумма квадратов отклонений у от y_t , на основе которой рассчитывается среднее квадратическое отклонение от тренда:

(3.6)

где m - число параметров в уравнении тренда, используемое для оценки адекватности подобранной линии тренда.

С помощью уравнения тренда необходимо сделать прогноз на 11 год, графически изобразим фактический и сглаженный уровни длительности периодов с гарантированной глубиной судового хода на притоке.

Для нахождения точечного прогноза на 11 год необходимо подставить в уравнение тренда значение t = 11.

_t = 46,1+0,75*11=54,35

Представим графически фактический и сглаженный уровни длительности периодов с гарантированной глубиной судового хода на притоке на рисунке 6.



Рисунок 3.6 - Прогноз интервала продолжительности периода с гарантированными глубинами на притоке фактического и сглаженного уровни длительности

3.3 Прогноз интервала продолжительности периода с гарантированными глубинами

Основная цель исследования на основе временных рядов - сделать прогноз о развитии изучаемого процесса на предстоящий промежуток времени. Этот процесс базируется на экстраполяции, то есть на продлении на будущее тенденции, наблюдавшейся в прошлом.

Интервальная оценка прогноза продолжительности периода с гарантированными глубинами рассчитывается по формуле:

< { М }? (3.3.)

- табличное значение критерия Стьюдента;

Ь - надежность прогноза, составляет 95 %;

к - количество степеней свободы, к = 2;

n = 10;

- среднее квадратичное отклонение от линии тренда (сут.);

- 11 лет;

1 - Ь - надежность прогноза, составляет 0,05.

Т.о. можно определить значение критерия Стьюдента:

=2,3060

Далее осуществляем оценку среднеквадратичного отклонения от линии тренда периода с гарантированными глубинами на притоке. Для этого проведем оценку дисперсии линии тренда.

Дисперсия - средний квадрат отклонений индивидуальных значений от средней величины.

(3.4.)

(3.5.)

=

= = 30,25

=

+= 82,5

=4

Доверительный интервал составит:

54,35 - 2,3060 *4 < { М }? 54,35+ 2,3060 *4

45,13 < { М } ? 63,57

Расчет всех необходимых данных был произведен в таблице 3.2.

Вследствие суммирования квадратов отклонений дисперсия дает искаженное представление об отклонениях, измеряя их в квадратных единицах. Поэтому на основе дисперсии вводится характеристика - среднее квадратическое отклонение.

Среднее квадратическое отклонение показывает, на сколько в среднем идет отклонение от среднего количества дней с гарантированной глубиной на притоке. С помощью данного показателя можно рассчитать доверительный интервал, то есть предел, в котором возможно изменение количества дней с гарантированной глубиной на притоке:

минимальный прогноз;

средний прогноз;

максимальный прогноз.

4 РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ КРУГОВЫХ РЕЙСОВ

Для расчета количества рейсов необходимо рассчитать время кругового рейса:

t_кр = t_тн + t_тп +t_тк + t_п +t_в +t_xг +t_{x пор} +t_зп +t_{тз (пер)} (4.1)

где t_тн - время на технические операции в начальном пункте, ч;

t_тп - время на технические операции в пути, ч;

t_тк - время на технические операции в конечном пункте, ч;

t_п - время погрузки, ч;

t_в - время выгрузки, ч;

t_xг- время на ход с грузом, ч;

t_{x пор} - время на ход судна порожнем, ч;

t_зп - задержки в пути, ч;

t_{тз (пер)} - технологические затраты времени в устьевом порту при перевалке или отпаузке, ч.

Для расчета времени стоянки судна в начальном и конечном пунктах необходимо рассчитать время на погрузку и выгрузку груза:

t_п(в)=, (4.2)

t_{x г (пор)}= (4.3)

где l_маг(пр) - расстояние, которое необходимо пройти судну по магистрали (притоку), км;

V_{маг(пр)э(о)} - скорость судна с потерями и приращениями по магистрали (притоку) эксплуатационная с грузом (порожнем), км/ч.

Скорость судна изменяется в зависимости от загрузки:

(4.4)

Рассчитаем по формулам для 1 схемы.

Найдем скорости в грузу:

по магистрали:

по притоку:

Найдем скорости порожнем:

по магистрали:

по притоку:

Подставим скорость и найдем время хода:

в грузу:

t_{x г (гр)}=

порожнем:

t_{x г (пор)}=

Найдем время погрузки и выгрузки судна:

время погрузки:

t_п=

время выгрузки:

t_п=

Длительность технических операций в пути:

t_тп =

Непредвиденные задержки в пути:

t_зп =

Рассчитаем время кругового рейса.

t_кр = 6 + 4,7+4,7 +8 + 8 +8,6 +60 +80 +1,4 = 181,4 (час.)

Остальные данные для расчета по схемам и по прогнозам приводятся в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 - Техническая скорость и загрузка судов

Схема завоза	Скорость с грузом, км/ч.	Скорость порожнем, км/ч.	Загрузка, т
	По магистрали	По притоку	По магистрали	По притоку	По магистрали	По притоку
1	Мелкое	16,8	11,4	11,2	16,6	480	480
2	Крупное	19,1	13,7	18,9	13,5	1600	1600
3	Мелкое	-	11,4	-	16,6	-	480
	Крупное	18,8	-	13,2	-	2200	-
4	Мелкое	-	11,4	-	16,6	-	480
	Крупное	18,8	13,7	14,2	19,6	2200	1600

Таблица 4.2 - Время кругового рейса по схемам завоза груза

Схема завоза	Время на технические операции в начальном пункте	Время на технические операции в пути	Время на технические операции в конечном пункте	Время погрузки	Время выгрузки	Время на ход судна с грузом	Время на ход судна порожнем	Задержки в пути	Технологические затраты времени в устьевом порту	Время кругового рейса
1	Мелкое	6	4,7	8	8,0	8,6	60,0	80,0	1,40	-	181,4
2	Крупное	6	4,7	8	26,7	28,6	52,1	66,7	1,20	-	198,7
3	Крупное	6	4,0	8	36,7	39,3	42,6	60,6	1,03	4	206,2
	Мелкое	6	0,7	8	8,6	8,6	12,3	8,4	0,21	4	49,1
4	Крупное	6	4,7	8+8	36,7	10,7+28,6	54,0	63,4	1,20	4	230,0
	Мелкое	6	0,7	8	8,6	8,6	12,3	8,4	0,21	4	55,5

На основе расчетов таблиц 4.1 и 4.2 необходимо определить количество отправлений, рейсов и потребность во флоте на прогнозный 11-й год.

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ ВО ФЛОТЕ

В данной главе рассчитаем количество отправлений судов по каждой схеме, количество рейсов, а также потребность во флоте, используя следующие формулы:

(5.1.)

(5.2.)

(5.3.)

где m - количество отправлений;

n - количество рейсов;

Ф - потребность во флоте;

- 12000 т.

- эксплуатационная загрузка, т.

Расчеты представлены в таблице 5.

Таблица 5.5 - Определение потребности во флоте

Схема	Показатель	Точечный прогноз	Минимальный прогноз	Максимальный прогноз
1	Мелкое	m	12000/480 = 25	12000/480 = 25	12000/480 = 25
		n
		Ф	25/8 = 4	25/6 = 5	25/9 = 3
2	Крупное	m	12000/1600 = 8	12000/1600 = 8	12000/1600 = 8
		n
		Ф	8/7 = 2	8/6 = 2	8/8 = 1
3	Крупное	m	12000/2200 = 6	12000/2200 = 6	12000/2200 = 6
		n
		Ф	6/7 = 1	6/6 = 1	6/8 = 1
	Мелкое	m	12000/480 = 25	12000/480 = 25	12000/480 = 25
		n
		Ф	25/27 = 1	25/23 = 2	25/32 = 1
4	Крупное	m	12000/2200 = 6	12000/2200 = 6	12000/2200 = 6
		n
		Ф	6/6 = 1	6/5 = 2	6/7 = 1
	Мелкое	m
		n
		Ф	8/24 = 1	8/20 = 1	8/28 = 1

Из таблицы видно, что наименьшая потребность во флоте просматривается во второй схеме. При точечном и максимальном прогнозе потребуется по два крупнотоннажных судна, а при минимальном - одно. Это весьма положительный момент для предприятия, так как, выполнив заказ, крупнотоннажные суда могут принять заказ на перевоз груза по магистральной реке с полной загрузкой, что является более экономически целесообразно.

Для окончательного решения принятия схемы маршрута следует произвести расчеты по стоимости судов в эксплуатации за навигацию.

6 определение стоимости содержания судов

В экономико-математической модели задачей является выбор схемы завоза груза на приток. В качестве критерия оптимальности в поставленной задаче выбирается минимум эксплуатационных расходов [4].

Задача решаема при следующих ограничениях:

1. Габариты судового хода. В общую экономико-математическую модель задачи необходимо включать только те варианты судов, габариты которых согласуются с габаритами судового хода. В частности, проверка соответствия габаритов судов габаритам судового хода производится по трем направлениям, которые связаны с конкретными параметрами:

- осадка судна и глубина судового хода;

- ширина судна и ширина судового хода;

- длина судна и радиус закругления судового хода.

2. Период навигации. Анализ работы флота показывает, что всю навигацию можно условно разделить на четыре периода - весенний, меженный, арктический и осенний. Первый период навигации характеризуется высокими горизонтами воды, значительными потенциальными возможностями провозной способности флота. Основные задачи весеннего периода навигации - ввод флота в эксплуатацию, завоз максимального количества грузов на боковые и малые реки.

Меженный период навигации характеризуется стабильностью путевых условий, относительно устойчивыми грузопотоками. Среди особенностей работы транспортного флота, которые необходимо учитывать при разработке схемы завоза груза на приток, выделены ограничения на габариты судового хода, особенно в меженный период навигации на магистрали, а также при работе флота на притоке в течение всего периода завоза груза. Основная задача, стоящая перед флотом в этот период, - перевозка максимального количества грузов по магистральным водным путям.

Арктический период навигации ограничен во времени, требует специального флота на перевозках грузов. Основная задача - осуществление перевозок грузов на Крайний Север и в арктические районы в объеме годовой потребности.

Осенний период навигации ограничен зимним ледоставом. В этот период необходимо стремиться к полному выполнению плана перевозок, своевременному возвращению флота к местам плановой зимовки, закрытию навигации.

3. Условие неотрицательности переменных. Предусматривает неотрицательное значение потребности во флоте. Потребность во флоте по периодам навигации неодинакова, максимум ее приходится на июнь, июль, август. Эта потребность также может быть удовлетворена за счет имеющегося резерва флота. При этом в эксплуатацию из резерва в первую очередь вводится наиболее дешевый флот по стоимости содержания.

Наилучший вариант обоснования схемы завоза груза на малую реку выбирают по минимуму эксплуатационных расходов за всю навигацию.

Э=Ф*С*t_нав > min (6.1)

где Э - эксплуатационные расходы, руб.;

С - себестоимость содержания судна, руб./сут.

Рассмотрев все возможные схемы завоза груза на приток, необходимо выбрать наиболее оптимальную схему завоза, при которой эксплуатационные расходы были бы минимальны.

Стоимость содержания судна взяты из задания:

=2600 руб./ч.

= 1400 руб./ч.

Сведем расчеты в таблицу 6.1:

Таблица 6.1 - Определение стоимости содержания судов в эксплуатации, руб.

Схема	Тип судна	Точечный прогноз	Минимальный прогноз	Максимальный прогноз
1	Мелкое	4*1400*54,4*24 = 7 311 360	5*1400*45,1*24 = 7 576 800	3*1400*63,6*24 = 6 410 880
2	Крупное	2*2600*54,4*24 = 6 789 120	2*2600*45,1*24 = 5 628 480	1*2600*63,6*24 = 3 968640
3	Крупное	1*2600*54,4*24 = 3 394 560	1*2600*45,1*24 = 2 814240	1*2600*63,6*24 = 3 968640
	Мелкое	1*1400*54,4*24 = 1 827 840	2*1400*45,1*24 = 3 030 720	1*1400*63,6*24 = 2 136 960
Общее по 3 схеме	5 222 400	5 844 960	6 105 600
4	Крупное	1*2600*54,4*24 = 3 394 560	2*2600*45,1*24 = 5 628 480	1*2600*63,6*24 = 3 968640
	Мелкое	1*1400*54,4*24 = 1 827 840	1*1400*45,1*24 = 1 515 360	1*1400*63,6*24 = 2 136 960
Общее по 4 схеме	5 222 400	7 143 840	6 105 600

Как видно из расчетов, стоимость содержания судов по схеме 2 оказалось дороже по сравнению со стоимостью содержания судов по 3 и 4 схемам в точечном прогнозе, которые в свою очередь одинаковы, и составляют 5 222 400 рублей. Для выбора одной из схем следует обратиться к минимальному и максимальному прогнозам. В максимальном прогнозе стоимость содержания судов одинаковы и составляют 6 105 600 рублей и по одному крупному и мелкому судну. В минимальном прогнозе предпочтение отдается 3 схеме, так как стоимость содержания судов на 1 298 880 рублей дешевле, а это почти стоимость содержания мелкого судна. Потребность во флоте одинакова и равна 3 суднам, но по 4 схеме используются два крупнотоннажных судна с неполной загрузкой и одно мелкотоннажное. А в 3 схеме потребность во флоте распределена более рациональна и составляет одно крупнотоннажное судно с неполной загрузкой и два мелкотоннажных судна с полной загрузкой, что позволяет использовать крупнотоннажное судно на другом участке по магистральной реке с полной загрузкой.

Недостатком этой схемы являются технологические затраты времени в устьевом порту, которые способствуют увеличению срока доставки груза, а также увеличение затрат вре-мени на перегрузочные операции в устьевом порту малой реки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте необходимо было обосновать схему завоза груза «контейнеры» в количестве 12000 тонн на приток в меженный период навигации. Мы рассматривали четыре варианта схем.

В результате получили, что наиболее оптимальной является третья схема, то есть немаршрутная схема с перевалкой в устьевом порту всего груза из крупного судна в мелкое, на этот выбор повлиял минимальный прогноз, который является по всем прогнозам минимальным:

- при точечном прогнозе по 3 и 4 схемам 5 222 400 рублей,

- при максимальном прогнозе по 3 и 4 схемам 6 105 600 рублей,

- при минимальном прогнозе по 3 схеме 5 844 960 рублей, а по 4 схеме 7 143 840 рублей.

При этом для данной схемы потребность во флоте для точечного прогноза составляет 2 судна, при интервальной оценке прогноза необходимо от 2 до 3 судна.

Если говорить о применимости данных расчетов на практике, то можно сказать, что они не применимы. Высокая стоимость содержания судов увеличит себестоимость услуги, сделав ее не конкурентоспособной на рынке предоставляемых услуг. Т.о. перевозить контейнеры выгоднее другим видом транспорта либо стоит рассмотреть такой вариант, как доставка груза в крупнотоннажных судах до устьевого порта, перевалка груза в другой вид транспорта и доставка его в конечный пункт.

Стоит также сказать о нерациональном выборе флота. На магистрали можно использовать крупнотоннажные суда с большей грузоподъемностью, т.к. это позволяет гарантированная глубина судового хода. Необходимо загружать судно на полную грузоподъемность, но из-за рода перевозимого груза, его малого удельного веса грузоподъемность может быть использована не полностью, а вот грузовместимость, наоборот, использована на все 100%.

Говоря об улучшении перевозок грузов на притоке можно сказать следующее: главной проблемой является малая гарантированная глубина судового хода. Возможны два основных выхода из сложившегося положения:

1. Провести дноуглубительные работы.

Данное мероприятие может оказаться невыгодным и убыточным из-за дороговизны проведения этих работ. Но если этот приток часто используется, происходит наращивание грузоперевозок на этом участке, то предложенное мероприятие стоит иметь в виду.

2. Осуществлять доставку груза до конечного пункта из устьевого порта другими видами транспорта.

Данное предложение носит наиболее привлекательный характер, поскольку не нужно задействовать дополнительный флот и заниматься дноуглублением. Помимо этого важным фактором является небольшое расстояние от устьевого порта до конечного пункта, составляющее 140 км.

Т.о. предприятию следует искать пути снижения себестоимости перевозки грузов, подбирать рациональные схемы, разрабатывать новые, в целях повышения конкурентоспособности данной услуги.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Технология и организация перевозок на речном транспорте: учебное пособие для вузов/ В.П. Зачесов, В.Г. Филоненко. - Новосибирск: Сибирское соглашение, 2004. - 400 с.

2. Правила перевозки грузов и буксировки плотов и судов речным транспортом. Часть II. Министерство транспорта РФ. 01.01.1994.

3. Теория статистики: учебник / Под ред. проф. Г.Л. Громыко. - М.: ИНФРА-М., 2000. - 414 с.

4. Экономико-математические методы оптимального планирования работы речного транспорта / С.М. Пьяных. - М.; ИНФРА-М, 1998. - 253 с.

5. Линейное программирование и основы матричных игр: учебное пособие / С.В. Бунташова. - Новосибирск: НГАВТ, 2003. - 106 с.