авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Теоретические основы рационального размещения элементов железнодорожных промышленных транспортно-технологических систем

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Числов Олег Николаевич

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность: 05.22.01 – Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва – 2009

Работа выполнена на кафедре «Железнодорожные станции и узлы» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университе­т путей сообщения (МИИТ)»

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор Н.В. Правдин

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор О.Б. Маликов (ПГУПС);

доктор технических наук,

профессор М.И. Шмулевич (Промтрансниипроект);

доктор технических наук,

профессор В.В. Багинова (МИИТ).

Ведущее предприятие – ОАО НИИАС (г. Москва)

Защита состоится «___» _______ 2009 г. в ___ час ___ мин на заседании диссертационного совета Д 218.005.09 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по ад­ресу 127994, г. Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9, ауд. 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «___» _________ 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью организации, просим направ­лять по адресу университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор В.А. Козырев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. За 170 лет существования отечественного железнодорожного транспорта он был и остается источником и предпосылкой значительных успехов в жизни российского общества. На современном этапе деятельность магистральных и промышленных железных дорог заключается в эффективном удовлетворении рыночного спроса на транспортные услуги, повышении конкурентоспособности, достижении экономической эффективности и финансовой устойчивости, создании системы государственно-частного партнерства в целях реализации государственной политики в области экономики, обороны и развитии социальной сферы.

Железнодорожные промышленные транспортно-технологические системы (ТТС) являются важнейшим макроэлементом страны. От их надежной и экономичной работы зависит успех регионального развития и эффективность российской транспортной политики.

Особое место в производственно-транспортной структуре России занимает Северо-Кавказский экономический регион (СКЭР). Известно, что СКЭР – самый многонациональный район России с территорией площадью 355,1 тыс. км2. Здесь проживает более 40 национальностей. По численности населения (17,7 млн чел.) СКЭР занимает третье место в РФ после Центрального и Уральского регионов. Средняя плотность населения района – 49,8 чел. на км2, что более чем в 5 раз выше, чем в целом по России. На территории СКЭР размещены как сравнительно «молодые» по вводу в эксплуатацию, так исторически сложившиеся промышленно-транспортные системы практически всех видов и отраслей экономики (машиностроительная, угольная, нефтехимическая, цементная, пищевая, легкая промышленность, многоотраслевое сельскохозяйственное производство), имеется 12 припортовых станций, 9 международных портов, 3 крупнейших в РФ нефтеперевалочных базы.

Благодаря уникальному расположению между тремя морями (Черным, Азовским, Каспийским) по территории СКЭР проходят важнейшие транспортные коридоры мультимодальных и интермодальных перевозок (Восток – Центр – Запад, Центр – Север и Юг, международные транспортные коридоры № 7 – Дунайский и № 9 – Критский, автомобильная магистраль «Кавказ»).

Практика проектирования ТТС в условиях внедрения новых транспортных технологий требуют и новой методологии в размещении элементов промышленно-транспортных узлов. Потребность исследования таких вопросов обостряется имеющими место противоречиями в производственно-транспортном развитии. В настоящих условиях, несмотря на экономические коллизии, необходимо продолжать исследования вопросов рациональности компоновочных решений на основе новых критериев оценки и принятия вариантов.

Актуальность рассматриваемых проблем усиливается имевшей место хаотичной приватизации региональных железнодорожных транспортно-технологических инфраструктур, кризисными явлениями в экономики, промышленным строительством на основе корпоративных интересов.

Исследование вопросов проектирования железнодорожных промышленных ТТС основывается на богатых научных традициях, изложенных в отечественной и зарубежной научной литературе.

Методология проектирования промышленно-транспортных узлов обоснована в работах академиков И.П. Бардина, М.А. Павлова, В.Н. Образцова, докторов технических наук, профессоров С.П. Бузанова, А.С. Герасимова, С.Д. Гибшмана, П.Ф. Дубинского, С.В. Земблинова, И.И. Костина, В.Д. Ни­китина, Ф.И. Шаульского, К.Ю. Скалова, Н.Е. Ускова и многих других. Такие выдающиеся ученые и инженеры, как С.С. Берлянд, А.А. Волнин, А.С. Гельман, К.П. Костенецкий, С.И. Лабадин, А.Н. Неллингер, Л.Е. Плешков по праву считаются создателями российской школы генпланов.

Важный вклад в развитие современной теории взаимодействия видов транспорта, системного анализа транспортных проблем, проектирования транспортно-технологических и складских систем узлов внесли доктора технических наук, профессора Е.В. Архангельский, В.М. Акулиничев, В.И. Апатцев, В.И. Арсёнов, М.М. Болотин, В.В. Багинова, А.К. Головнич, И.А. Еловой, А.Т. Дерибас, В.А. Дмитриев, Ю.И. Ефименко, Б.Б. Жардемов, А.Я. Калиниченко, И.Т. Козлов, А.В. Кутыркин, П.В. Куренков, Б.А. Лёвин, Б.Л. Миротин, О.Б. Маликов, Э.А. Мамаев, А.Т. Осьминин, В.Я. Негрей, В.М. Николашин, Н.В. Правдин, В.В. Повороженко, В.А. Персианов, М.Б. Петров, С.М. Резер, А.А. Смехов, Н.К. Сологуб, Н.Н. Шабалин, В.А. Шаров, М.И. Шмулевич, В.Г. Шубко и другие ученые.

Теория управления региональным развитием исследована в трудах ученых-экономистов: А.Г. Аганбегяна, Д.М. Гвишиани, Б.М. Лапидуса, Н.Я. Петракова, Н.П. Терешиной и др.

Проблемы проектирования генеральных планов и транспорта промышленных предприятий, управления промышленными транспортными системами также рассмотрены в трудах Д.К. Белова, Т.П. Воскресенской, В.Н. Дегтяренко, Н.П. Журавлева, С.Н. Корнилова, А.Я. Локтева, В.А. Неверова, А.Н. Рахмангулова, М.Н. Стефаненко, В.И. Тиверовского, Б.Ф. Шаульского и др.

Однако в настоящее время задача реконструкции и развития ТТС сталкивается с трудностями поиска оптимальных мест размещения предприятий и транспортных коммуникаций. Современные решения по размещению элементов железнодорожных промышленных ТТС не всегда отвечают требованиям рациональности вследствие сложности и многовариантности задач: строительство промышленно-транспортных объектов производится однократно, а эксплуатация – в течение многих десятилетий. Целостная концепция системного подхода к вопросам рационального проектирования и размещения элементов ТТС находится в стадии формирования.

Существующие возможности развития промышленного производства СКЭР (8 % от общих объемов промышленности и 16 % от производства сельского хозяйства РФ) должны быть подкреплены новыми рациональными методами в размещении и проектировании промышленно-транспортных коммуникаций с учетом экологических и социальных составляющих.

Целью диссертационного исследования является разработка новой комплексной теории рационального размещения элементов железнодорожных промышленных транспортно-технологических систем с учетом значимых факторов.

Решаются следующие основные задачи:

- исследование научного, методического и практического опыта формирования схем железнодорожных промышленных ТТС;

- влияние основных факторов, определяющих эффективность размещения и использования элементов транспортно-технологических комплексов;

- разработка новой методики системной классификации промышленно-транспортных узлов с учетом современных требований и логистических концепций;

- определение условий, определяющих эффективность размещения и использования комплекса станционных объектов железнодорожных транспортно-технологических систем с учетом влияющих факторов;

- разработка новых моделей функционирования взаимоувязанного комплекса производственно-транспортно-складских устройств на основе применения методов математического программирования, теории вероятностей и массового обслуживания;

- разработка инструментария практического моделирования генерального плана агрегированного комплекса промышленно-транспортного узла с рациональным размещением производственно-транспортно-технологических систем на основе новых критериев оценки;

- практическое исследование возможностей рационального размещения центров поездных и маневровых нагрузок промышленно-транспортного узла; грузораспределительных комплексов, накопительных терминалов и производственно-транспортных подсистем;

- внедрение разработанных методов рационального размещения элементов железнодорожных промышленных ТТС в практику проектирования, в том числе автоматизированного.

Объектом исследования является техническое оснащение, компоновочные решения и технология работы основных железнодорожных промышленно-транспортных узлов Северо-Кавказского экономического региона и промышленных ТТС других регионов, взаимодействующих с СКЭР.

Предмет исследования – методология традиционного и автоматизированного проектирования генеральных планов железнодорожных промышленно-транспортных узлов и распределительных систем.

Методологической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых в области проектирования и размещения элементов железнодорожных промышленных ТТС, применения методов системного анализа, экономико-математического программирования, теории графов, массового обслуживания в моделировании транспортных систем, а также программные документы, законодательные и нормативные акты Правительства РФ по развитию транспорта, региональные статистические данные. Эмпирические данные получены автором в процессе непосредственного обследования железнодорожных промышленных ТТС СКЭР.

На защиту выносятся:

1. Концепция и теоретическое обоснование размещения элементов железнодорожных промышленных ТТС на принципах рациональности.

2. Комплекс методов рационального размещения производственно-транспортно-технологических и складских систем промышленных узлов на основе системно-матричного моделирования.

3. Методы и оценочные критерии компоновочных решений размещения элементов транспортно-технологических систем при проектировании генпланов промышленных узлов.

4. Экономико-математические модели распределения внутрисистемного грузопотока размещаемых элементов ТТС на основе минимума транспортных расходов.

5. Практический инструментарий реализации проектов рациональных компоновок ТТС на основе созданных программных научных комплексов.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- определена концепция размещения и проектирования ТТС с выделением новых требований системной классификации промышленно-транспортных узлов;

- впервые разработана теория рационального размещения элементов железнодорожных промышленных ТТС на основе универсального методологического подхода;

- создана методика системно-матричного представления железнодорожных промышленных ТТС и комплекс математических моделей с критериями рациональности, адаптированных к условиям проектирования;

- разработана модификация критерия оптимальности метода двойного предпочтения при размещении объектов и создана на ее основе методика последовательности выбора объектов в зависимости от вида транспорта;

- сформирована интегральная функция оценки эффективности проектного решения по размещению элементов ТТС относительно установленных критериев надежности, энтропии и уровней организации производственно-транспортных структур;

- определены основные системологические парадигмы рационального проектирования и установлены механизмы их использования на основе прикладных программных комплексов постановки задач и принятия решений.

Практическая значимость и реализация результатов исследования. Разработанные автором в диссертации методы, модели и алгоритмы решения задач реализованы в программных научных комплексах: «узел», «станция», «сортировочный комплекс», «размещение», «терминал», «путевое развитие», которые позволяют в автоматизированном режиме размещать и проектировать элементы транспортно-технологических систем узлов с учетом взаимодействия различных видов транспорта при перевозках грузов.

Разработанная в диссертации методология рационального размещения и проектирования элементов ТТС реализована проектными институтами:

«Кавжелдорпроект» г. Ростов – при компоновке вариантов реконструкции складских комплексов Чертково, Невинномысская, Донская-Промышленная Ставропольского края и новом строительстве терминалов Ростовского и Крымского узлов; при разработке масштабных планов основных станций главного хода северного направления Сев.-Кав. ж. д.; при формировании рекомендаций по переустройству станций Крымская, Адлер, 9 км;

ОАО «Мосгипротранс» г. Москва, отдел «Станций и узлов» – при разработке технического проекта накопительно-перегрузочного терминала в районе 9 км Крымского узла; при реконструкции четной сортировочной системы станции Лихая;

Службой перевозок Северо-Кавказской железной дороги – при зонировании территории предприятий северо-западного промузла с грузовой станцией Ростов-Западный; при развитии Крымского, Новороссийского транспортных узлов; при переустройстве важнейших сортировочных станций дороги (Батайск, Краснодар, Лихая). Теория принципиального развития промышленного узла при размещения транспортно-складских объектов внедрена в логистическом центре СКЖД с выбором размещения терминального комплекса на станции Заречная Ростовского узла.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку: на Международной научно-практической конференции Ростовского государственного строительного университета (РГСУ, г. Ростов н/Д, 1997 г.); на Четвертой Международной научно-практической конференции «Телекоммуникационные и информационные технологии на транспорте России – ТелеКомТранс-2006» (г. Сочи); на LXVI Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» (г. Днепропетровск, ДИИТ, Транспортная академия Украины, май 2006 г.); на научно-теоретических и научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС) в 2000–2009 гг. Результаты исследований докладывались и были одобрены на расширенных заседаниях и семинарах кафедр «Станции и грузовая работа» и «Управление эксплуатационной работой» РГУПС; «Организация перевозок и дорожного движения» РГСУ; «Железнодорожные станции и узлы» МИИТа и ПГУПС (ЛИИЖТа) в 2007 – 2009 гг.

Результаты диссертации также использовались при подготовке учебных курсов «САПР ж.-д. станций», «Проектирование пассажирских, грузовых станций и узлов», «Контейнерно-транспортная система», «Технология и автоматизация проектных работ», «Железнодорожные станции и узлы» РГУПС и РГСУ; в курсовом и дипломном проектировании, о чем получен акт внедрения и гранты Северо-Кавказской и Приволжской железных дорог.

Публикации. Результаты авторских исследований опубликованы в 55 печатных научных работах. Из них по теме диссертации – 37 работ общим объемом 35 п.л., в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК – 11, в двух монографиях и четырех главах учебника для вузов «Железнодорожные станции и узлы промышленных районов».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и шести приложений. Общий объем работы – 368 страниц, 124 иллюстрации, 85 таблиц. Список использованных источников включает 196 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены проблемы, цели, задачи исследования и защищаемые положения. Исследована структура, показатели транспортного комплекса страны и Северо-Кавказского экономического региона (СКЭР). Определены направления развития железнодорожных промышленных транспортно-технологических систем СКЭР согласно федеральным целевым программам.

В первой главе «Промышленно-транспортные системы и узлы. Методический и практический опыт формирования схем» рассмотрен методический и практический опыт формирования схем важнейших промышленно-транспортных систем СКЭР (Ростовский, Таганрогский, Азовский, Волгодонский, Шахтинский, Гуковский, Краснодарский, Крымский, Новороссийский, Ставропольский, Нальчинский, Владикавказский, Махачкалинский и другие узлы), создававшихся в разные периоды времени. Зарубежный опыт проектирования исследован на примере узлов США, Германии, Франции, Японии.

Так как в промышленно-транспортном узле одновременно функционируют системы транспорта общего пользования, промышленного транспорта и производства (рис. 1), то нельзя рассматривать выбор транспортной системы узла как локальную задачу для перемещения грузов и пассажиров в данных местных условиях. Здесь требуется комплексный подход к методике расчета, размещения и проектирования с учетом большого количества значимых факторов: геолого-географических; архитектурных и пространственно - планировочных; производственно-технологических; перегрузочно-складских; системно-транспортных; инженерных коммуникаций и связи; природоохранных; социально-экономических, экологических, оборонных требований, технико-экономических и др.

 Рисунок 1– Cтруктура-0

Рисунок 1– Cтруктура производственно-транспортно-складской системы узла

Исторически сложилось, что «старые» ТТС размещены вблизи жилых застроек, что при дальнейшем развитии городов вызывает положение производств внутри селитебных зон. Это приводит к нерациональной компоновке, запутанным транспортно-технологическим схе­мам, нарушениям требований безопасности и экологической напряженности.

Рациональное проектирование промышленно-транспортных систем зависит от состава предприятий и принятых методов компоновки, выбора транспортной схемы узла, вида промышленного транспорта, формы транспортного обслуживания предприятий, концентрации транспортно-складской системы, объемных и стоимостных показателей.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.