Эволюция техногенных систем на примере железнодорожного транспорта: контейнерные перевозки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Государственный университет управления»

Институт управления в промышленности и энергетике

Кафедра управления природопользованием и экологической безопасностью

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

"Техногенные системы и экологические риски"

на тему

“Эволюция техногенных систем на примере

железнодорожного транспорта: контейнерные перевозки”

   Выполнил:

студент

дневной формы обучения

специальности - 020802

специализации

«Природопользование»

3  курс __________________________________________Мельников Дмитрий Николаевич

   Научный руководитель:

д.э.н., профессор__________________________________Кирсанов Константин Александрович

Москва 2010

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………...4

1. Назначение и классификация контейнеров………………………………….......5

1.1. Развитие рынка железнодорожных контейнерных перевозок……………..12

1.2. Историческая ретроспектива развития контейнерных перевозок………..14

2. Общие принципы организации контейнерных перевозок……………………..16

2.1. Организация контейнеропотоков на железнодорожном транспорте...........18

3. Типовые схемы загрузки контейнеров…………………………………………..20

3.1. Рекомендованная загрузка контейнеров……………………………………...24

3.2. Механизация загрузки и разгрузки контейнеров……………………………...26

3.3. Расположение контейнеров……………………………………………………28

3.4. Организация ремонта контейнеров…………………………………………...30

4. Специфика рефрижераторных контейнеров………………………………….....32

4.1. Правила установки конейнеров-рефрижераторов…………………………...37

5. Патентный анализ…………………………………………………………………39

6. Автоматизация технологических процессов на контейнерных пунктах железных дорог………………………………………………………………………………......40

6.1. Автоматизация труда на погрузочно-разгрузочных работах ………………43

7. Тарифы на перевозку грузов в контейнерах………………………………….....46

8. Интермодальные технологии и контейнеризация товародвижения……………51

9. Экологизация контейнерных перевозок на железнодорожном

транспорте…………………………………………………………………………….54

Заключение…………………………………………………………………………..56

Список используемой литературы………………………………………………...57

Мельников Д.Н. Эволюция техногенных систем на примере железнодорожного транспорта: контейнерные перевозки. Курсовая работа. – М.: ГУУ, 2010. – 57 с.:

– 3 рис.,– 3 табл.

    Курсовая работа посвящена контейнерным перевозкам, при помощи железнодорожного транспорта. В данной работе, представлено полное  описание контейнерных перевозок; проблемы, возникающие при перевозках такого вида; организация контейнерных перевозок; ремонт; анализ проблем и перспективы развития. Особое внимание уделено такому виду контейнерных перевозок, как контейнер-рефрижератор.

Введение

    В Российской Федерации железнодорожный транспорт является ведущей транспортной отраслью – на его долю приходится около 85% грузооборота и 40% пассажирооборота, поэтому железнодорожные перевозки оказывают существенное влияние на состояние российской экономики и ее конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках. При этом важную роль играет коммерческая эксплуатация и связанные с ней вопросы организации перевозок грузов.

    В данной курсовой работе, рассматривается перевозка грузов с помощью контейнерных перевозок на железнодорожном транспорте. Описан цикл, организации контейнерных перевозок, типовых схем загрузки, актуальности данного вида перевозок.

    На сегодняшний день контейнерные железнодорожные перевозки можно заслуженно назвать самыми востребованными из всех имеющихся видов транспортировки грузов. Данный способ является универсальным в отношении доставки грузов на дальние расстояния. Перевозки контейнерами безопасны, они выгодно отличаются в этом плане от грузоперевозок автомобильным и авиасообщением. При этом ввиду наличия некоторых особенностей железнодорожного транспорта существует возможность транспортировки грузов любых габаритов.

1. Назначение и классификация контейнеров.

На сегодняшний день,    в соответствии с ГОСТ 20231-83 грузовой контейнер – это единица транспортного оборудования многократного использования (на одном или нескольких видах транспорта), которая предназначена для перевозки и временного хранения грузов, оборудована приспособлениями для механизированной загрузки и разгрузки (установки и снятия его с транспортных средств), обладает постоянными механическими характеристиками и объемом 1м³ и более.

    Эффективная организация контейнерных перевозок с участием нескольких видов транспорта возможна на базе развития и функционирования контейнерной транспортной системы (КТС).

     Контейнерная транспортная система должна обеспечивать:

- комплексное совершенствование технических средств (контейнеры, пакеты, подвижной состав всех видов транспорта, средства механизации погрузочно-разгрузочных работ);
- рациональную организацию контейнеропотоков (ускоренное продвижение вагонов с контейнерами, контейнерных поездов, автопоездов, специализированных морских и речных судов);
- коммерческое и правовое регулирование (соблюдение правил перевозок, технических условий погрузки и крепления грузов в контейнерах и пакетов на транспортных средствах; совершенствование системы обращения парка контейнеров, унификация грузовых документов).

    Основными функциями КТС являются:

- создание и содержание в исправности технических средств перевозок в универсальных и специализированных контейнерах, пунктов для работы с контейнерами , где так же производится их прием от грузоотправителей и выдача грузополучателям;
- выполнение погрузочно-разгрузочных, сортировочных и перевалочных операций с контейнерами на станциях и в портах;
- организация перевозок груженных и порожних контейнеров;
- оформление перевозочных документов, расчеты с клиентурой и смежными видами транспорта за перевозки и услуги;

- международное сотрудничество по контейнерным перевозкам.

    Контейнеры классифицируются по назначению, величине массы брутто, общему устройству (конструкции), оборудованию для перегрузки, сфере применения (рис.1).

    По назначению контейнеры подразделяются на универсальные и специализированные.

    Универсальный контейнер – это унифицированная грузовая единица транспортного оборудования, предназначенная для перевозки тарно-штучных грузов. Этот контейнер представляет собой стандартизированную по максимальной массе брутто и габаритным размерам конструкцию, которая снабжена стандартизированными по форме, содержанию и месту размещения надписями, табличками и оборудована приспособлениями для закрепления на различных видах транспортных средств и механизации погрузочно-разгрузочных работ.

    Универсальные контейнеры используются для перевозки широкой номенклатуры штучных грузов в таре, без тары или в облегченной упаковке, в том числе сыпучих и жидких грузов, если они перевозятся в мелкой таре или соотвествующей расфасовке.

5

Рис. 1. Классификация контейнеров

5

    Специализированные контейнеры предназначены для перевозки одного или группы однородных грузов (сыпучих, жидких, газообразных, пылевидных, гранулированных, мелкокусковых и крупнокусковых). К таким контейнерам относятся:

- изотермические контейнеры, стенки, пол, крыша, и двери которых покрыты или изготовлены из теплоизоляционного материала, ограничивающего теплообмен между внутренним объемом контейнера и окружающей средой;

- контейнеры-цистерны состоят из каркаса (рамных элементов), цистерны или цистерн, укомплектованных арматурой и другими устройствами и предназначены для перевозки сжиженных газов, жидкостей или сыпучих грузов; выгрузка груза производится как под действием силы тяжести, так и под давлением;

- контейнеры для навалочных грузов;
- контейнеры для других видов грузов.

    По величине массы брутто контейнеры подразделяются на два типа:

- среднетоннажные, максимальная масса брутто которых не меньше 3т, но и не более 10т;
- крупнотоннажные, максимальная масса брутто которых равна 10т и более.

    В соответствии с рекомендованными ISO (Международной организацией по стандартизации) фиксированными величинами массы брутто наиболее распространены контейнеры массой брутто 30 и 20т, с неизменной шириной 8 футов (2,438 м).

    Для перевозки тяжелых грузов, не подверженных порче при любых погодных условиях, применяются контейнеры без крыши высотой, равной половине стандартной, а также контейнеры-платформы – флеты (flats), - на которых укладывают габаритные грузы. Длина контейнеров 40, 30, 20 и 10 футов.

    Основные характеристики универсальных контейнеров приведены в табл.

5

Таблица 1. Основные характеристики универсальных контейнеров

5

    По конструкции контейнеры можно подразделить на закрытые и открытые. В конструкции открытых контейнеров не предусмотрены один или несколько основных элементов: крыша, торцевые или боковые стенки или их части. Открытые места в таком контейнере при необходимости допускается закрывать брезентом, синтетической пленкой или другими материалами. Закрытые контейнеры могут быть атмосфероустойчивыми (оборудуются лабиринтами для отвода воды), водонепроницаемыми (оснащаются резиновыми или иным уплотнением) и герметизированными.

    По материалам, из которых они изготовлены контейнеры подразделяются:

- на цельнометталические – из углеродистой или легированной стали и алюминиевых сплавов;

- комбинированные – с каркасом из прокатных профилей из углеродистых сталей и панелей из различных материалов (легированной стали, алюминиевых сплавов, многослойной фанеры, покрытой пластиками (плайвуд), деревянно-метталических, пластиковых).

    По оборудованию для перегрузки различают контейнеры с проемами в основании для вилочных захватов погрузчиков и рымами либо фитингами ( на нижней  и верхней рамах) для захватов (стропов) кранов. Как правило, все контейнеры должны быть пригодны для перегрузки кранами и вилочными погрузчиками.

    По сфере применения контейнеры могут быть ограниченного или широкого применения. К первой группе принадлежат контейнеры, допущенные к использованию только на одном виде транспорта, например на автомобильном (автомобильные контейнеры), или используемые на двух или более видах транспорта, в том числе и в смешанном сообщении, но только в определенных направлениях. Ко второй группе относятся контейнеры, которые используются на двух или более видах транспорта без ограничения районов обращения.

    Контейнеры, применяемые на всех видах транспорта в прямом, смешанном или международном сообщениях, называются унифицированными. Контейнеры ограниченного обращения называются неунифицированные.

    Контейнерные перевозки являются одним и эффективных способов доставки грузов, так как позволяют снизить затраты на внешнюю тару и упаковку, ликвидировать потери и порчу грузов в процессе транспортирования, повысить перерабатывающую способность погрузочно-разгрузочных фронтов, сократить количество операций с грузом, увеличить степень использования складских помещений и исключить потребность в крытых складах и крытых вагонах, снизить себестоимость перевозок мелких и малотоннажных грузовых партий, путем их объединения. Применение контейнеров позволяет повысить культуру перевозок. Груз доставляется по принципу «от двери до двери» с использованием различных видов транспорта.

    Благодаря ускорению доставки грузов в контейнерах от поставщиков к потребителям народное хозяйство получает большой экономический эффект.

1.1. Развитие рынка железнодорожных контейнерных перевозок

Объем железнодорожных контейнерных перевозок в мире растет на 8-10% ежегодно. В России увеличение контейнерооборота составляет более 20% и по своим темпам в несколько раз опережает среднемировые показатели. Специалисты полагают, что при умеренном сценарии развития событий объем железнодорожных контейнерных перевозок до 2011 года возрастет до 40-ка млн., а по оптимистическому прогнозу – до 43,5 млн.

    Тем не менее, доля пригодных для перевозки в контейнерах грузов в России пока составляет 30%, а в общем объеме железнодорожных перевозок контейнеры занимают всего-навсего 1,5% (В развитых европейских странах этот показатель колеблется от 10 до 70%). Столь низкий процент обусловлен не уровнем платежеспособного спроса, а самой спецификой российской экономики, которая базируется на экспорте сырьевых товаров; а контейнерные грузы – готовые продукты.

    По мнению специалистов, перспективы развития рыночного сегмента железнодорожных контейнерных перевозок весьма неплохие. А при решении ряда проблем с развитием терминальной инфраструктуры и ликвидацией дефицита подвижного состава, а также при совершенствовании качественных характеристик парка контейнеров и фитинговых платформ для их перевозки, вполне можно говорить о динамике прироста объема перевозок грузов в контейнерах в 20-25% ежегодно вплоть до 2011-2012 годов. В частности инвестиционной программой ОАО «РЖД» планируется к 2011 году вложить в инфраструктуру контейнерных перевозок около 10 млрд.рублей, в том числе предполагается закупить 27 тысяч крупнотоннажных контейнеров и 10 тысяч фитинговых платформ.

    Транспортный потенциал и выгодное географическое положение России позволяют ей эффективно участвовать в международном товарообмене, широко используя Транссибирский сухопутный мост и другие МТК, проходящие по ее территории. Пока с использованием транспортной системы России перевозится менее 1 % от общего объема грузов в связях стран Азии и Европы, однако путь по территории России является максимально привлекательным для крупных грузовладельцев с точки зрения минимизации транспортных издержек. При прокладке новых транзитных путей Россия могла бы помочь ведущим экономикам мира существенно сократить расходы на доставку грузов, в том числе за счет железнодорожных контейнерных перевозок

    Говоря о проблемах, заметно мешающих дальнейшему качественному развитию сквозных интермодальных контейнерных перевозок, большинство участников рынка сходятся в том, что именно недоразвитость транспортной инфраструктуры на железной дороге, а также технологическая отсталость в организации перевозок, в ближайшее время может стать серьезным ограничителем экономического роста России. Одним из серьезных факторов, ограничивающих развитие железнодорожных контейнерных перевозок, остается недостаточное техническое оснащение части контейнерных терминалов. В частности, требуется их доукомплектация подъемным оборудованием, предназначенным для работы с 40-футовыми контейнерами.

    Отсутствие в России современных логистических центров является сдерживающим фактором в привлечении грузов к перевозке в контейнерных поездах, а также к расширению географии их обращения. Отсутствие адекватной контейнерной инфраструктуры внутри страны, кроме того, тормозит и процесс комплексной контейнеризации транспортной системы.

    Подводя итог, можно смело констатировать, что рынок контейнерных железнодорожных перевозок находится в ожидании перемен от количества к качеству и развивается гораздо быстрее ожидаемого.

1.2. Историческая ретроспектива развития контейнерных перевозок

    Контейнерные перевозки грузов возникли в конце 19 века. Уже в начале 20 века в Америке начали использовать контейнеры для перевозки грузов по железной дороге между штатами Висконсин и Иллинойс. Технические особенности конструкции таких контейнеров таковы, что их можно было использовать при транспортировке грузов автотранспортом, а также посредством железной дороги или на грузовых кораблях. Немного позднее стали строить суда, специально предназначенные для перевозки контейнерных грузов. Первое морское судно построили в Дании в 1951 году. Также следует отметить, что изначально грузовые контейнеры были небольшого объема и не позволяли перевозить большие партии грузов.

    Разработкой более вместительных и универсальных контейнеров, которые подошли бы для международных транспортных перевозок, занялся американец Малькольм МакЛин. Позднее были разработаны нормы, которым должен соответствовать каждый контейнер. То есть контейнеры прошли стандартизацию и в 70-е годы 20 века были объявлены ISO-стандарты.

    Широкое использование контейнеров для международных транспортных перевозок сделало такой способ транспортировки грузов самым востребованным. Под контейнеры стали переоборудовать грузотранспортные суда и порты, железнодорожные составы и перевалочные пункты. На сегодняшний день контейнерные перевозки – это самый распространенный способ транспортировки груза, при чем вне зависимости от вида транспорта. Контейнеры можно перевозить автомобильным, железнодорожным, морским, речным и авиатранспортом, потому как контейнер универсален. Подтверждением тому может послужить тот факт, что на территории Европы на сегодняшний день находиться 66 портов, часть из них обеспечивают оборот грузов в размере 1 миллиона TEU в год. Всего один из таких портов находиться в России, в Санкт Петербурге. Это связано с тем, что Россия выступает на мировом рынке по большей части в роли поставщика сырья, а готовая продукция идет на экспорт небольшими партиями. Поэтому порт в Санкт Петербурге рассчитан в большей степени на прием экспортных контейнерных грузов.

Сегодня международные контейнерные перевозки широко распространены и востребованы, ведь такой способ транспортировки грузов позволяет оптимизировать затраты, что дает возможность увеличить объемы грузооборота, и положительно влияет на финансовое состояние компании. Поэтому транспортировка грузов контейнерами интересна не только крупным, но и мелким компаниям и предприятиям, а также индивидуальным предпринимателям и частным лицам.

2. Общие принципы организации контейнерных перевозок

    В настоящее время процесс перевозок контейнеров в смешанных сообщениях осуществляется при недостаточной координации работы участвующем в нем видов транспорта. А в условиях отраслевого управления различными видами транспорта правильная постановка дела контейнеризации на каждом из них имеет значение функционирования КТС страны.

    При взаимодействии различных видов транспорта в зависимости от их сочетания могут быть следующие эффективные транспортно-технологические схемы контейнерных перевозок.

    Прямые железнодорожные сообщения с участием автомобильного транспорта осуществляются по наиболее распространенной схеме, обеспечиваемой единой технологией работы контейнерного пункта железной дороги, автопредприятия и складов грузовладельцев при наличии договоров на централизованный завоз-вывоз грузов и транспортно-экспедиционное обслуживание.

    Прямые железнодорожные сообщения с участием промышленного транспорта осуществляются по трем вариантам: отправление грузов в контейнерах по железной дороге с подъездного пути грузоотправителя и доставка их со станции прибытия грузополучателю автотранспортом; завоз контейнеров на станцию отправления автотранспортом и доставка на подъездной путь грузополучателю; отправление с подъездного пути с доставкой по железной дороге на подъездной путь грузополучателя с подачей контейнеров внутрь цехов.

    Прямые смешанные железнодорожно-водные сообщения по схемам «железная дорога-море» и «железная дорога-река» осуществляются по единому перевозочному документу или по раздельным документам с хранением грузов на складах портов, железной дороги, специализированных базах в пунктах перевалки (смешанные).

    При железнодорожно-речном и железнодорожно-морским сообщениях, в зависимости от мощности поступающего в речной порт контейнеропотока схемы механизации его переработки будут различны. На пристанях, не оборудованных средствами механизации, контейнеры перегружаются судовыми кранами. Технология работы морских и крупных речных портов является сходной. Основной поток внешнеторговых грузов перевозится в железнодорожно-морском сообщениях.

    Выбор рациональной транспортно-технологической схемы должен производиться на основе технико-экономической оценки всех возможных вариантов доставки грузов в контейнерах. При этом необходимо учитывать затраты по всем взаимодействующим звеньям сравниваемых схем (предприятиям, подъездным путям, автомобильному, железнодорожному, морскому и речному транспорту).

    Формирование контейнеропотоков должно осуществляться в пунктах отправления транспортными организациями совместно с организациями-грузоотправителями на основании планов перевозок, а в пунктах сортировки и перевалки контейнеров - транспортными организациями.

    Необходимо, чтобы подвод контейнеропотоков к стыковым пунктам согласовался по срокам и размерам с учетом взаимных интересов участников перевозочного процесса.

    Комплексная разработка производственно-отраслевых систем контейнерных перевозок и внедрение их с учетом рационального взаимодействия с транспортными организациями являются главной задачей в этой области.

2.1. Организация контейнеропотоков на железнодорожном транспорте

Рациональная организации контейнеропотоков предусматривает для них наиболее экономичные пути следования, порядок формирования поездов и вагонов с контейнерами, правильное распределение затрат на накопление грузов и контейнеров между дорогой и отправителями и сортировочной работы между контейнерными пунктами. При этом обеспечиваются: ускорение доставки грузов и сокращение оборота контейнеров и вагонов за счет снижения простоя под накоплением, числа и  продолжительности сортировок; повышение переработки погрузочно-разгрузочных машин и производительности труда рабочих в связи с увеличением доли контейнеров, перегружаемых по прямому варианту без хранения на площадках, и удельного веса «ядра» транзитных контейнеров; повышение использования емкости контейнерных пунктов; снижение себестоимости контейнерных перевозок и погрузочно-разгрузочных работ.

    В указных целях разрабатывается план формирования контейнерных поездов, а затем вагонов с контейнерами.

    Контейнерный поезд состоит из вагонов (специализированных контейнерных или универсальных), загруженных только контейнерами. Вагоны могут быть загружены универсальными или специализированными контейнерами всех типоразмеров. На станциях перелома массы поезда его дополняют вагонами того же назначения. Применение контейнерных поездов позволяет снизить сроки доставки грузов, увеличить работу контейнеров и вагонов, сократив их оборот. Контейнерные поезда делятся на ускоренные и сквозные. Перевозка контейнеров в сквозных поездах до мест назначения исключает переработку на сортировочных станциях и способствует повышению сохранности грузов и контейнеров, особенно крупнотоннажных. Вначале определяется целесообразность организации ускоренных поездов, а затем сквозных.

    Целесообразность выделения ускоренного контейнерного поезда определяется сопоставлением приведенных расходов на перевозку вагонов с контейнерами: в поездах, следующих без переформирования до станции назначения; в грузовых сквозных поездах, следующих до станции назначения согласно действующим планам формирования таких поездов. Сравнение расходов производится на один физический вагон с контейнерами в обоих вариантах перевозки контейнеров со станции расформирования поезда.

3. Типовые схемы загрузки контейнеров

При перевозке грузов с малой объемной массой грузоподъемность контейнеров используется не полностью. В связи с этим типовые схемы загрузки контейнеров с установкой заградительных щитов и поперечных перегородок рассмотрены для трех вариантов.

    Первый вариант. Контейнеры 1А, 1АА, 1C, 1СС при суммарной массе грузов до 8 т рекомендуется загружать с укладкой грузов в один или два параллельных штабеля с установкой заградительных щитов со стороны двери, если расстояние между грузом и дверью составляет более 200 мм.

    Второй вариант. Если суммарная масса груза в контейнерах типоразмеров 1C и 1СС составляет более 8 т и типоразмеров 1А и 1АА-от 9 т и до 16 т включительно, то при указанных выше условиях штабель груза посередине длины должен быть разделен одной поперечной перегородкой (сепарацией) с тремя горизонтальными досками сечением не менее 40 х 150 мм и со стороны торцовой двери контейнера огражден щитом.

    Третий вариант. При суммарной массе груза в контейнерах типоразмеров 1А и 1АА более 16 т и тех же условиях необходимо устанавливать две поперечные перегородки. Устройство перегородок (сепарации) рассматривается ниже.

Контейнеры типоразмеров 1А и 1АА рекомендуется загружать грузами, имеющими сравнительно большую объемную массу, при суммарной массе более 21 т и до 24 т включительно с установкой В обязательном порядке двух поперечных перегородок (сепарации), разделяющих груз по длине контейнера на три приблизительно равные части. Сепарация выполняется из трех досок сечением каждая не менее 40 х 150 мм, расположенных шириной горизонтально. Длина досок должна быть на 70-80 мм больше внутренней ширины контейнера. Концы упомянутых досок помещаются во впадины гофров стенок контейнера и должны быть опилены в соответствии с размерами и формой гофров. Нижние доски сепарации укладывают на пол контейнера. Средние и верхние доски располагаются приблизительно на уровне середины высоты упаковок среднего и верхнего ярусов погрузки. Все три горизонтальные доски каждой сепарации соединяются между собой вертикальными досками сечением не менее 25 х 100 мм, прибиваемыми двумя гвоздями длиной 50-60 мм в каждом месте соединения.