Расчет основных объемных показателей вагонов в грузовом движении на отделении железной дороги

Контрольная работа №1 (Вагоны - вариант № 0)

        Содержание  работы

        Исходные  данные для решений  задачи

Таблица 1 –  Исходные данные

Примечания: 1. Расходная ставка за 1 вагоно-час для всех вариантов 0,082 д.ед.

       2. Средняя цена одного грузового  вагона 7,5 – 9,0 тыс. д.ед.

       3. Нормы платы за вагон и локомотивы  – 6% годовых от их стоимости

        I. Расчет основных объемных показателей вагонов в грузовом движении на отделении железной дороги

1. Определить пробег груженых вагонов (в вагонно-километрах)

Зная  объем перевозочной работы отделения  в эксплуатационных тонно-километрах ∑Pl_э и динамическую нагрузку пробег груженых вагонов равен:

  ∑nS_гр = 38 000 / 39 = 974,36 (млн. ваг.-км) 

2. Определить пробег  порожних вагонов  (в вагонно-километрах)

Пробег  порожних вагонов в вагонно-километрах рассчитывается как определенная коэффициентом  α  часть от груженого их пробега:

где α – процент  порожнего пробега вагонов к  груженому, % 

  ∑nS_пор = 974,36 * 27,5 / 100 = 267,95 (млн. ваг.-км) 

3. Определить общий  пробег грузовых  вагонов (в вагонно-километрах)

Общий пробег грузовых вагонов ∑Ns_о определяется  как сумма пробега в груженом и порожнем состоянии:

∑Ns_о =∑nS_гр+ ∑nS_пор

  или    ∑Ns_о =∑nS_гр (1 +  α )

  ∑Ns_о  = 974,36 + 267,95 = 1242,31 (млн. ваг.-км)

  ∑Ns_о  = 974,36 *  ( 1 + 0,275 ) = 1242,31 (млн. ваг.-км) 

4. Определить динамическую  нагрузку на рабочий  вагон (в тоннах)

Учитывая, что отношение выполненной работы в тонно-километрах (тоннах) к затратам подвижного состава определяет качество его использования, можно вычислить показатель, характеризующий использование грузоподъемности вагонов в грузовом движении – динамическую нагрузку на рабочий вагон , т:

  Р^р_дин = 38 000 / 1242,31 = 30,59 (т) 

Чем выше динамическая нагрузка на рабочий вагон, тем меньше затрат парка вагонов и локомотивов на перевозку грузов.

5. Рассчитать среднесуточную  погрузку (в вагонах)

где ∑Р_о – количество отправленных (погруженных) тонн груза в год;

      – средняя статистическая нагрузка, т. 

Средняя статическая нагрузка (в тоннах) по отделению определяется как средневзвешенная величина из выражения:

где γ_i – удельный вес каждого рода груза в общей величине погрузки, %

      - статистическая нагрузка i-го груза, т.

= 0,1 * 60 + 0,11 * 52 + 0,1 * 54 + 0,2 * 56 + 0,05 * 50 + 0,05 * 46 + 0 * 49 + 0,39 * 36 = 6 + 5,72 + 5,4 + 11,2 + 2,5 + 2,3 + 0 + 14,04 = 47,16 (т)   

Среднесуточная  погрузка равна:

  V_n = 34 000 * 1000 / ( 47,16 * 365 ) = 1975,21 = 1976 (ваг.) 

6. Определить работу  отделения (в вагонах)

Работа  отделения U в вагонах определяется как сумма погруженных и принятых груженых вагонов или выгруженных и сданных груженных вагонов. Она рассчитывается в среднем в сутки в вагонах:

U = V_n + n_пр

Сдача груженых вагонов в сутки определяется как разность:

n_c = U – V_в

или  работа отделения (в вагонах)

U = V_в + n_с

  U = 1976 + 6400 = 8376 (ваг.)

  n_c = 8376 - 2880 = 5496 (ваг.)

  U = 2880 + 5496 = 8376 (ваг.) 
 
 

        II. Расчет качественных показателей

1. Рассчитать оборот  вагона (в сутках):

Среднее  время оборота грузового вагона характеризует использование вагона во времени. Оно является одним из важнейших качественных показателей  использования грузовых вагонов. Ускорение оборота вагона – большой резерв для наиболее полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в железнодорожных перевозках с наименьшими затратами.

где  l_o - полный рейс рабочего вагона, км;

       V_t – техническая скорость, км/ч;

       V_уч – участковая скорость, км/ч;

       n_т - количество технических станций, который проходит вагон за полный рейс;

       t_тс – средний простой транзитного вагона на одной технической станции,ч;

      К_мр - коэффициент местной работы;

      t_гр - средний простой вагона под одной грузовой оепрацией. 

Прежде  чем рассчитать оборот вагона (в сутках) необходимо: 

а) определить полный рейс рабочего вагона  (l_o) делением числа вагонно-километров на работу отделения:

где  ∑nS_o - количество вагонно-километров в среднем за сутки;

       U – работа в вагонах за сутки. 

  l_o = 1242,31 * 10 ^ 6 / ( 365 * 8376 ) = 406,35 (км) 

б) определить средний  груженый рейс (l_гр) делением груженых вагонно-километров на работу:

  l_гр = 974,36 * 10 ^ 6 / ( 365 * 8376 ) = 318,71 (км) 

в) средний порожний рейс (l_пор) определить как число порожних вагонно-километров в сутки, разделенное на работу:

  l_пор = 267,95 * 10 ^ 6 / ( 365 * 8376 ) = 87,64 (км) 

Полный  рейс рабочего вагона (l_o):

l_о = l_гр +l_пор

  l_o = 318,71 + 87,64 = 406,35 (км) 
 

г) найдти число технических  станций, проходимых вагоном за полный рейс:

где  L_тех – вагонное плечо, среднее расстояние между техническими станциями, км.

  n_т = 406,35 / 146 = 2,78 = 3 (ст.) 

д) найти средний  простой транзитного  вагона на одной технической  станции

где - удельный вес в общем количестве транзитных вагонов без переработки и с переработкой, единиц;

      t_бп, t_п - среднее время простоя одного транзитного вагона без переработки, с переработкой,ч. 

  t_тс = 0,48 * 0,9 + 0,52 * 6,8 = 3,97 (ч.) 

е) найти коэффициент  местной работы

Коэффициент местной  работы показывает количество грузовых операций, которое приходится на один вагон, участвующий в работе отделения дороги. Его определяют по формуле:

где V_n - погрузка в сутки, вагон;

      V_в -  выгрузка в сутки, вагон. 

  K_мр = ( 1976 + 2880 ) / 8376 = 0,58 

После произведенных расчетов указанных выше можно определить оборот вагона  (О_в) в целом и по элементам по приведенной формуле: 

О_в = 1 / 24 * ( 406,35 / 45,3 + ( 406,35 / 34,8 - 406,35 / 45,3 ) + 3 * 3,97 + 0,58 * *21,1 ) =  = 1,493 (сут.)

2. Определить среднесуточный пробег вагона ( в километрах)

Среднесуточный  пробег вагона – расстояние, которое  вагон проходит за сутки, - определяется как частное от деления полного рейса на величину оборота вагона по формуле:

  S_в = 406,35 / 1,493 = 272,17 (км) 

3. Рассчитать производительность  грузового вагона (в  тоннах-километрах)

Производительность  грузового вагона H_в является комплексным показателем качества его использования указывающим, сколько эксплуатационных тонно-километров приходится в среднем на один вагон рабочего парка в сутки и определяется по формуле:

  H_в = 30,59 * 272,17 = 8325,68 (т-км) 

или производительность вагона определяется по формуле:

  H_в = 39 / (1 + 0,275 ) * 272,17 = 8325,2 (т-км) 

На  основе произведенных  расчетов определить потребной парк грузовых вагонов, который определяется по формуле:

  n_r = 8376 * 1,493 = 12505,37 = 12506 (ваг.) 

или потребной парк грузовых вагонов определяется по формуле:

  n_r = 38 000 * 10 ^ 6 / ( 365 * 8325,2 ) = 12505,36 (ваг.)

        III.  Расчет влияния изменения важнейших качественных показателей на экономические результаты отделения железной дороги по основной деятельности

1. Рассчитать экономию  вагонов рабочего  парка при увеличении ( ) статистической нагрузки

Числовые  данные статической  нагрузки берется  по начальной букве  фамилии, указанных в вариантах

Экономию вагонов  рабочего парка определяется  по формулам:

V^/_n = 34 000 * 1000 / ( 365 * ( 47,16 + 0,9 ) ) = 1938,22 = 1939 (ваг.)

±ΔV_n = 1939   - 1976   = ±   37

D n_r = 37   * 1,493   = ±   55,24   = ±   56 (ваг.) 

2. Рассчитать экономию капиталовложений ( ) в вагонный парк, полученную в результате повышения (снижения) интенсивности их использования по мощности

Экономия капиталовложений в вагонный парк определяется по формуле:

где Ц_в – средняя цена вагона 

ΔК_в= 56 * 9000 = ± 504000 (ден. ед.) 

3. Рассчитать уменьшение ( ) платы (П_л)  по формуле:

где N_пл – норматив платы (6% годовых) – по условию для всех вариантов 

ΔП_л= 0,06 * 504000 = ± 30240 (ден. ед.) 

    Вывод: за счет увеличения средней статистической нагрузки возможно выполнить грузооборот меньшим парком подвижного состава.

    Увеличение  статистической нагрузки приводит к сокращению пробегов вагонов и локомотивов, уменьшению тонно-километров брутто, и, как следствие, числа поездов, парков вагонов и локомотивов.

    Сокращение  потребности в  парках уменьшает  объем капитальных  вложений в развитие железнодорожного транспорта. В нашем примере уменьшение капитальных вложений (∆К_в) на 504000. д. ед., уменьшение платы на 30240 д. ед

       IV. Расчет удельного веса каждого элемента оборота вагона в общей совокупности

1 элемент

II элемент

III элемент  

I элемент =   406,35 / 45,3 + ( 406,35 / 34,8 - 406,35 /   45,3 ) = 11,68 (ч.)  

II элемент = 3 * 3,97 = 11,91 (ч.)

III элемент = 0,58 * 21,1 = 12,24 (ч.)

Ов  = 12,24 + 11,91 + 11,68 = 35,83 (ч.)

I элемент = 11,68 / 35,83 = 32,60%

II элемент = 11,91 / 35,83 = 33,20%

III элемент = 12,24 / 35,83 = 34,20%

       V. Определение, как изменится оборот вагона при увеличении участковой скорости на 0,5 км, уменьшения простоя транзитных вагонов на 0,2 ч., сокращения простоя вагона под одной грузовой операцией на 1ч. (Расчет произвести  по каждому элементу отдельно).

V_уч = 34,8 + 0,5 = 35,3 (ч.)

t_тс = 3,97 - 0,2 = 3,77 (ч.)

t_гр = 21,1 - 1 = 20,1 (ч.)

I элемент =   406,35 / 45,3 + ( 406,35 / 35,3 - 406,35 / 0 45,3 ) = 11,51 (ч.)  

II элемент = 3 * 3,77 = 11,31 (ч.)

III элемент = 0,58 * 20,1 = 11,66 (ч.)

Ов  = 11,51 + 11,31 + 11,66 = 34,48 (ч.) = 1,437 (сут.)

DО_в= 1,493 - 1,437 = 0,056 (сут.)  

Вывод: оборот вагона уменьшится на 0,056 суток 

       VI. Расчет экономии вагонов рабочего парка (∆n_{r i}) и капиталовложений в вагонный парк от изменения каждого элемента оборота вагона (∆К_{в i})

а) при увеличении участковой скорости на 0,5 км.

Ов1 = ( 406,35 / 45,3 + ( 406,35 / 35,3 - 406,35 /   45,3 ) + 3 *3,97 + 0,58 * 21,1 ) = =35,66 = 1,486 (сут.)

DО_в1 = 35,83 - 35,66   = 0,17 (ч.)

Оборот  вагона при увеличении участковой скорости на 0,5 км сократится на 0,17 часов. 

б) при уменьшении простоя  транзитных вагонов  на 0,2 часа

Ов2 = ( 406,35 / 45,3 + ( 406,35 / 34,8 - 406,35 / 0 45,3 ) + 3 *3,77 + 0,58 * 21,1 ) = = 35,22 = 1,468 (сут.)

DО_в2 = 35,83 - 35,22   = 0,61 (ч.)

Оборот  вагона при уменьшении простоя транзитных вагонов на 0,2 ч. сократится на 0,61 часов. 

в) при сокращении простоя  вагона под одной  грузовой операцией на 1 час

Ов3 = ( 406,35 / 45,3 + ( 406,35 / 34,8 - 406,35 / 0 45,3 ) + 3 * 3,97 + 0,58 * 20,1 ) = =35,24 = 1,468 (сут.)

DО_в3 = 35,83 - 35,24   = 0,59 (ч.)

Оборот  вагона при уменьшении простоя вагона под одной грузовой операцией на 1 ч. сократится на 0,59 часов. 

       VI. Расчет экономии вагонов рабочего парка (∆n_ri) (в вагонах) и капиталовложений в вагонный парк от изменения каждого элемента оборота вагона (∆К_вi) (в д. ед.).

Экономия  вагонов рабочего парка ∆n_r определяется по формуле:

Экономия  капиталовложений в  вагонный парк определяется по формуле:

где Ц_в – средняя цена вагона (по условию) 

а) при увеличении участковой скорости на 0,5 км

n_r1 = 8376 * 1,486 = 12446,74 = 12447 (ваг.)

Dn_r1= 12506 - 12447 = 59 (ваг.)    

DК_в1= 59 * 9000 = 531000 (ден.ед.)     

б) при уменьшении простоя  транзитных перевозок  на 0,2 часа

n_r2 = 8376 * 1,468 = 12295,968 = 12296 (ваг.)

Dn_r2= 12506 - 12296 = 210 (ваг.)    

DК_в2= 210 * 9000 = 1890000 (ден.ед.)     

в) при сокращении простоя вагона под одной грузовой операцией на 1 час

n_r3 = 8376 * 1,468 = 12295,968 = 12296 (ваг.)

Dn_r3= 12506 - 12296 = 210 (ваг.)    

DК_в3= 210 * 9000 = 1890000 (ден.ед.)     

       VII. Определение количества грузов, которое может быть дополнительно перевезено в сэкономленных вагонах (∆Г_i) (в тоннах).

а) при увеличении участковой скорости на 0,5 км

DГ₁= 59 * 39 * 365 = 839865 (т.)

б) при уменьшении простоя  транзитных перевозок  на 0,2 часа

DГ₂= 210 * 39 * 365 = 2989350 (т.)

в) при сокращении простоя  вагона под одной  грузовой операцией  на 1 час

DГ₃= 210 * 39 * 365 = 2989350 (т.) 

       VIII. Определение суммы дополнительных доходов (∆Д) (в д. ед.), которую может получить отделение в результате ускорения оборота вагона

где d – средняя расчетная цена за 10 т-км (d= 0,012 д.ед. – для всех вариантов)

     l_гр = 296 км (принимается по данным расчетов I-ой части работы) 

а) при увеличении участковой скорости на 0,5 км

DД₁= 839865 * 318,71 * 0,012 = 3212080 (ден.ед.)

б) при уменьшении простоя  транзитных перевозок  на 0,2 ч.

DД₂= 2989350 * 318,71 * 0,012 = 11432829 (ден.ед.)

в) при сокращении простоя  вагона под одной  грузовой операцией  на 1 час

DД₃= 2989350 * 318,71 * 0,012 = 11432829 (ден.ед.)

       IX. Определение экономии вагоночасов рабочего парка     (∆ ∑nh) и экономию эксплуатационных расходов (∆ С) ( в д.ед.)

где l_nh – расходная ставка за один вагоночас (l_nh = 0,082 д. ед.) ( по условию для всех вариантов) 

а) при увеличении участковой скорости на 0,5 км

DSnh₁= 59 * 24 * 365 = 516840 (ваг.-ч.)

DС₁= 516840 * 0,082 = 42381 (ден. ед.)     

б) при уменьшении простоя  транзитных перевозок  на 0,2 часа

DSnh₂= 210 * 24 * 365 = 1839600 (ваг.-ч.)

DС₂= 1839600 * 0,082 = 150847 (ден. ед.)    

в) при сокращении простоя  вагона под одной  грузовой операцией  на 1 час

DSnh₃= 210 * 24 * 365 = 1839600 (ваг.-ч.)

DС₃= 1839600 * 0,082 = 150847 (ден. ед.)     

Вывод:

а) при увеличении участковой скорости на 0,5 км. оборот вагона сократился на 0,17 часа, что приведет к экономии рабочего парка на 59 вагонов, следовательно произойдет экономия капиталовложений на 5311000 д.ед., дополнительно может быть перевезено 839865 т. груза в сэкономленных вагонах, а это приведет к дополнительным доходам в размере 3212080  д.ед., так же будет экономия вагоночасов в количестве 516840, а следовательно и экономия эксплуатационных расходов –42381 д.ед.

б) при уменьшении простоя транзитных перевозок на 0,2 часа оборот вагона сократится на 0,61 часа, что приведет к экономии рабочего парка на 210 вагона, следовательно будет экономия капиталовложений – 1890000 д.ед., дополнительно может быть перевезено 2989350 т. груза в сэкономленных вагонах, а это 11432829 д.ед. дополнительных доходов отделению, также будет экономия вагоночасов в количестве 1839600, а следовательно уменьшатся эксплуатационные расходы на 150847 д.ед.

в) при сокращении простоя вагона под одной грузовой операцией на 1 час оборот вагона сократится на 0,59 часа, что приведет к экономии рабочего парка на 210 .вагона, следовательно экономия капиталовложений составит 18900000 д.ед., дополнительно может быть перевезено 2989350 т. груза в сэкономленных вагонах, а это – 11432829 д.ед. дополнительных доходов отделению, так же  будет экономия вагоночасов в количестве 1839600, а следовательно уменьшатся эксплуатационные расходы на 150847 д.ед. 

       X. Расчет народнохозяйственного эффекта от ускорения доставки грузов (∆М) при увеличении на отделении участковой скорости на 0,5 км/ч.