Системное управление транспортным процессом в транспортных узлах

МЕСТО И РОЛЬ ПРОМЫШЛЕННОГО  ТРАНСПОРТА В ТРАНСПОРТНОИ СИСТЕМЕ 

Введение 

В экономике государства  транспорт играет весьма важную роль, обеспечивая непрерывное перемещение  предметов и средств труда  между производителями и потребителями  и создавая условия для постоянного  и ритмичного функционирования промышленного  и сельскохозяйственного производства.

По функциональным признакам транспорт разделяется  на магистральный и

промышленный. Магистральный  транспорт перемещает продукцию  из мест ее производства к местам потребления. Промышленный транспорт в отличие  от магистрального функционирует как  составная часть промышленных предприятий.

Он непосредственно  участвует в процессе производства нового продукта труда, выполняя технологические  перемещения внутри предприятий, а  также осуществляет транспортные связи  между предприятиями и магистральным  транспортом по доставке сырья и  вывозу готовой продукции.

Таким образом, промышленный транспорт, с одной стороны, является неотъемлемой частью производства (внутренние технологические перевозки предприятий), а с другой — важнейшим звеном транспортной системы (внешние перевозки  предприятия). В состав промышленного  транспорта в качестве основных видов  входят железнодорожный, автомобильный  и конвейерный транспорт. Кроме  того, на предприятиях применяются  и специальные виды транспорта: гидравлический, пневмоконтейнерный, пневматический, канатно-подвесной и др. Различные  виды транспорта, используемые на технологических  и внешних перевозках предприятий, функционируют в едином транспортном комплексе, взаимодействуя между собой  в перевозочном процессе.

Высокопроизводительная  и надежная работа транспортного  комплекса и бесперебойное функционирование производственного процесса предприятия  могут быть достигнуты при условии  обеспечения высокого уровня:

технической готовности технических средств всех видов  транспорта;

организации перевозок  всеми видами транспорта;

взаимодействия всех видов транспорта в перевозочном процессе предприятия.

Отсюда следует, что  важнейшей задачей обеспечения  эффективного функционирования транспортного  комплекса, а, следовательно, и предприятия  в целом является четко налаженное управление перевозочным процессом.

1. Общая характеристика  единой транспортной системы 

Понятие единой транспортной системы основывается на свойствах  целостности и делимости различных  видов транспорта в их совокупности, наличии существенных устойчивых связей между ними, определенной организации  транс-, портного процесса. При формировании связей между различными видами транспорта складывается структура единой транспортной системы, а технические и экономические  показатели различных видов транспорта трансформируются в транспортные функции, связанные с еще одним свойством  транспортной системы - ее интеграционными  качествами.

Наличие интеграционных качеств (свойств), т.е. качеств, которые  присущи транспортной системе в  целом, но не свойственны ни одному виду транспорта показывает, что транспортная система не сводится к простой  совокупности желез-нодорожного, автомобильного, водного, воздушного или специальных  видов транспорта, а подчиняется  закономерностям единой системы.

Сложившиеся пропорции  в использовании различных видов  транспорта по-казывают, что доминирующий вид транспорта - железнодорожный, поскольку  он. выполняет примерно 2/з общего объема грузооборота и почти половину общего пассажирооборота, тогда как  автомобильный осуществляет около 6%, а трубо-проводный - немногим более 8% грузооборота.

Экономические, географические, топографические, климатические и  многие другие условия существенно  изменяют выводы о целесообразности применения того или иного вида транспорта, и при решении задачи транспортного  обслужи-вания какого-либо района возникает  необходимость предварительного определе-ния  действительных капитальных вложений и эксплуатационных расходов для  всех сравниваемых видов транспорта.

Для обеспечения четкого  взаимодействия в работе единой транспортной системы необходимы научные разработки и осуществление широкого круга  эко-номических, технических (технологических) и организационных мер. К экономи-ческим мероприятиям следует отнести совершенствование  оперативного регули-рования перевозок, разработку унифицированной или  хотя бы сопоставимой сис-темы показателей, согласование тарифов, а также обоснованное распределение перевозок.

В техническом отношении  необходима большая согласованность  в развитии мощностей (пропускной и  перерабатывающей способности) взаимодействующих  между собой линий, а также  железнодорожных станций, морских  и речных пор-тов, автомобильных  предприятий, грузовых и других устройств, входящих в транспортные узлы. Большое  значение имеет разработка взаимосогласованных  параметров для основных технических  средств разных видов транспорта, и, преж-де всего для подвижного состава (вагонов, судов, автомобилей, самолетов  и др.), а также для погрузочно-разгрузочного  оснащения железнодорожных путей, при-чальных сооружений в портах, подъездных автомобильных дорог  и складских со-оружений.

Развитие контейнерной системы привело к необходимости  согласования па-раметров вагонов (платформ), автомобилей, судов, самолетов, погрузочно-разгрузочных кранов и другого оборудования для  обеспечения беспрепятственно-го перехода контейнеров с одного вида транспорта на другой. Примерно анало-гичная работа должна быть проведена и в отношении  остальной, более весомой части  технического оснащения. Необходимы разработка и реализация единой или взаимосогласованной  технологии работы взаимодействующих  видов транспорта, и в первую очередь  в транспортных узлах, в виде единых планов формирования, совмещенных графиков движения, согласованных технологических  карт обработ-ки подвижного состава  в узлах и т.п.

2. Повышение эффективности  работы промышленного транспорта 

Основное назначение промышленного транспорта заключается  в осуществ-лении перевозок и  грузопереработки, связанных с деятельностью  предприятий, строек и организаций  по обеспечению внутризаводского обмена. Промышленный транспорт выполняет  технологические перевозки, т.е. осуществляет перемещение сырья, полуфабрикатов, топлива, готовой продукции в  локальных границах пред-приятий  с целью обеспечения производственного  процесса, а также перевозки на начальных и конечных участках транспортной системы - ввоз и вывоз грузов с, предприятий.

В качестве основных выдвигаются задачи улучшения структуры  промыш-ленного транспорта, а именно расширения сферы применения конвейерного, тру-бопроводного, пневмоконтейнерного  и канатно-подвесного транспорта, дальней-шего перевода железнодорожного транспорта промышленных предприятий на те-пловозную  и электрическую тягу, расширения сети действующих и организации  новых предприятий промышленного  железнодорожного транспорта.

Железнодорожный промышленный транспорт обеспечивает прием, и  пере-дачу свыше 90% грузов, перевозимых  по магистральным железным дорогам. Он сохраняет свою ведущую роль в  обеспечении перевозок по предприятиям черной металлургии, угольной и химической, лесной и деревообрабатывающей промыш-ленности. При этом его материально-техническая  база реконструируется на осно-ве пропорционального, взаимоувязанного развития всех ее элементов  с учетом обеспечения согласованной  работы с магистральным железнодорожным  транс-портом.

В целях повышения  эффективности работы промышленного  железнодо-рожного транспорта предусматриваются  дальнейшие поставки промышленных электровозов постоянного и переменного тока, тепловозов, приспособленных к управлению одним машинистом.

В настоящее время  электротяга в основном применяется  на транспорте от-крытых горных разработок. Дпя расширения области ее применения на внутриза-водских и подъездных путях предлагается создать и  освоить производство новых промышленных электровозов с автономным источником питания. Однако элек-трификацию внутри регионального транспорта не следует  рассматривать как пол-ную замену всех локомотивов электровозами. Только при правильном сочетании электрической  и тепловозной тяги возможно получение  высоких технико-экономических показателей.

Важным резервом повышения  эффективности работы промышленного  же-лезнодорожного транспорта является совершенствование технологических  про-цессов на подъездных путях. В настоящее  время наиболее интенсивно эксплуати-руются подъездные пути металлургических комбинатов, шахт, рудников, карье-ров, крупных машиностроительных и нефтеперерабатывающих комбинатов и т.п. Указанные подъездные пути отличаются сравнительно развитой схемой, оборудо-ваны разнообразными погрузочно-разгрузочными  механизмами, располагают' мощными  погрузочно-разгрузочными комплексами, современным подвижным составом и т.д. Все это создает благоприятные  условия для формирования коль-цевых  отправительских маршрутов.

Решаются вопросы  поставки промышленному транспорту думпкаров (саморазгружающихся вагонов) и специальных вагонов промышленного  типа, широкого применения специализированного подвижного состава (вагонов-хопперов для перевозки кокса, вагонов с раскрывающейся крышей для перевозки полосовой и рулонной стали, автомобильных двигателей и других тяжеловесных штучных грузов, большегрузных платформ и др.), обращающегося на путях МПС, взаимо-увязанного с системой погрузочно-разгрузочных машин и механизмов..

Важным направлением повышения эффективности работы промышленного транспорта является дальнейшее развитие различных видов  непрерывного транс-порта - конвейерного, гидротранспорта, канатно-подвесного, увеличение протя-женности их линии  и производительности. При этом повышается производитель-ность труда, значительно  снижается себестоимость транспортировки  и, что очень важно, создаются  благоприятные условия для автоматизации  процесса перемеще-ния груза, существенного  уменьшения потребности в территории для вновь строящихся предприятий.

Развитие непрерывных  видов транспорта намечено обеспечить за счет ши-рокого внедрения автоматизированных систем много приводных ленточных  кон-вейеров производительностью  до 5-6 тыс. м3/ч, развития трубопроводного  транс-порта и грузовых канатно-подвесных  дорог с повышенной производительностью

Конвейерный, гидротранспорт, канатно-подвесной — эти виды транспорта получают развитие для транспортировки  массовых сыпучих грузов, добычи нерудных строительных материалов на горно-подготовительных работах, удаления отходов горно-обогатительных комбинатов в черной и цветной  металлургии, для перемещения угля и вскрышных пород, удаления золы и шлака с.предприятий теплоэнергетики, перемещения грунта при создании территорий под промышлен-ное и  гражданское строительство, для  намыва плотин и перемычек на объектах энергетики.

За счет внедрения  систем непрерывных и новых специализированных видов транспорта появляется возможность  переключения значительной части грузов с магистрального железнодорожного (главным образом с короткопробежных пере-возок), с промышленного железнодорожного транспорта, с автомобильного.

Одним из важных направлений  повышения эффективности работы про-мышленного транспорта является развитие механизации и автоматизации  погру-зочно-разгрузочных работ. От уровня механизации погрузочно-разгрузочных ра-бот в значительной степени  зависят ускорение оборота вагонов  на подъездных путях промышленного  транспорта и в конечном итоге  главные показатели работы. магистрального железнодорожного транспорта.

Для освоения возрастающего  объема работ, связанных с погрузкой  и раз-грузкой подвижного состава  всех видов транспорта, осуществляется комплекс ме-роприятий, включающий увеличение поставок оборудования для механизации  по-грузочно-разгрузочных работ, усовершенствование транспортных средств и по-полнение парка вагонов специализированным подвижным составом, ускоренное развитие контейнерных и пакетных перевозок, дальнейшую концентрацию погру-зочно-разгрузочных работ на транспорте, в промышленности и в сельском хозяй-стве с целью  ликвидации многочисленных перевалочных пунктов с небольшими объемами грузооборота и создания необходимых условий  для применения высо-копроизводительного  погрузочно-разгрузочного оборудования, внедрения ком-плексной механизации, автоматического и полуавтоматического  управления транспортными процессами. Именно это способствует повышению  производи-тельности труда, высвобождению  большого числа работников промышленного  транспорта от тяжелых и трудоемких ручных работ, снижению материальных и  трудовых затрат.

Большие резервы повышения  эффективности работы промышленного  транспорта заложены в организации  работы объединенных транспортных хо-зяйств по полному циклу транспортного  обслуживания (обслуживание всех пред-приятий  промышленного района независимо от их ведомственной подчиненно-сти, доставка груза непосредственно до производственных агрегатов, полное ос-вобождение предприятий  от несвойственной им перевозочной и  погрузочно-разгрузочной работы). 

3. Общая характеристика  промышленного транспорта 

Для транспортирования  грузов промышленных предприятий используют железнодорожный, автомобильный, конвейерный, канатно-подвесной, гидравли-ческий, пневмоконтейнерный и другие виды промышленного транспорта. Экс-плуатационные требования к  ним и сфера применения устанавливаются  сравне-нием вариантов технических  решений.

Виды транспорта сравнивают при одинаковых объемах перевозок  и номенклатуре грузов (табл.1), принимаемых  на период достижения всем предпри-ятием  или отдельным его производством  проектной мощности. Параметры, (мощность сооружений, тип подвижного состава  и другие показатели должны со-ответствовать  техническим возможностям каждого  вида транспорта и отвечать наилучшим  условиям перевозки и эксплуатации.

При выборе видов транспорта и сравнении вариантов учитываются  транс-портные издержки, как правило, по всему процессу между начально-конечными  пунктами, за пределами которых технико-экономические  показатели не оказыва-ют существенного  влияния на результаты расчетов.

Перевозка грузов промышленными  видами транспорта осуществляется, как  правило, на короткие расстояния. Отсюда на выбор видов транспорта большое  влияние оказывают различные  сооружения и устройства начально-конечных пунктов погрузки-выгрузки и пунктов  перевалки.

Объем грузов, транспортируемых по железным дорогам, подъездным и внутризаводским  путям, значительно превышает количество грузов, перевозимых по магистральным  путям сообщения. К этому следует  добавить работу, выпол-няемую другими  видами промышленного транспорта, прямые межзаводские пе-ревозки, осуществляемые без выхода на внешнюю сеть, и  т.п. Вместе с тем про-мышленный  железнодорожный транспорт непосредственно  участвует в процессе промышленного  производства и оказывает влияние  на компоновку генеральных планов предприятий, на районную планировку.

На промышленных предприятиях черной металлургии, машиностроения и  осо-бенно добывающей промышленности в последнее время все большее  рас про-странение получает непрерывный  транспорт (конвейерный, трубопроводный, ка-натные дороги), который успешно  заменяет железнодорожный не только на внут-ризаводской технологической  транспортировке материалов, но и  частично на внешних перевозках. При  этом существенно меняются принципы построения схем железнодорожного транспорта промышленных предприятий, а его  назначение всё больше сводится к  обслуживанию преимущественно внешних  перевозок. Одновременно возникает  ряд новых условий для расчёта  и проектирования промышленных станций, фронтов погрузки-выгрузки, их взаимного  расположения и взаимодействия с  магистральным транспортом. 

Таблица 1

Основными производственными  единицами магистрального железнодорожного транспорта, выполняющими транспортное обслуживание промышленных предприятий, являются станции примыкания подъездных путей, большинство которых по характеру  работы относится к грузовым станциям. На этих станциях вагоны общесетевого парка передаются промышленным предприятиям и принимаются после выполнения грузовых операций, осуществляется необходимая подговка вагонов (очистка, ремонт), а в ряде случаев и их сортировка по назначениям (фронтам и станциям погрузки-выгрузки).

В транспортном обслуживании промышленных предприятий участвуют  не только станции примыкания подъездных путей, но и многие сортировочные  и участковые станции, к которым  непосредственно подъездные пути не примыкают. Эти станции выполняют  ряд работ промышленных предприятий, расположенных на прилегающих участках: подборку вагонов группы, формирование маршрутов из подготовленных на подъездные пути групп вагонов и др.

Вопросы взаимоотношений  магистрального и промышленного  железнодорожного транспорта регулируются едиными технологическими процессами и договорами на эксплуатацию подъездных путей.

В соответствии с функциональным назначением промышленный транспорт  выполняет внешние и внутринние технологические перевозки (рис. 1).

Рис. 1 Схема внешних  и внутренних технологических перевозок 

К устройствам промышленного  транспорта, взаимодействующим с  железными дорогами, относятся, прежде всего, внешний и в некоторой  мере внутренний (внутризаводской) транспорт  предприятий.

Устройствами внешнего железнодорожного транспорта перерабатываются гружёные и порожние вагоны, прибывающие  из внешней сети и отправляемые на стороны и к площадке предприятий  с другой. К внешнему транспорту относятся подъездные железнодорожные  пути и все раздельные пункты, обслуживающие  внешние перевозки предприятий.

Внутризаводской транспорт  обслуживает перевозки на площадке предприятия.Он подразделяется на межцеховой, предназначенный для связи отдельных  цехов предприятия между собой, со складами и со станциями, и внутрицеховой, используемый для перемещения материалов внутри цехов между отдельными агрегатами, рабочими местами, промежуточными складами.

Перевозки между цехами выполняются по так называемым внутризаводским  путям, находящимся в пределах территории промышленного предприятия. Внутризаводские  пути, как правило, постоянные, однако в зависимости от условий производства, иногда устраиваются временные и передвижные пути, по которым в отдельных случаях передвигаются и вагоны общесетевого парка.

Устройства и работа станций железнодорожного транспорта металлургических предприятий старой постройки отличаются рядом специфических  особенностей:

значительное поступление  грузов с внешней сети (в маршрутах  и в сборных поездах), подвергающихся на станциях примыкания и входных  станциях предприятий сложной сортировке, а также большой объем отправления  грузов маршрутами;

наличие внутризаводских  перевозок, превышающих по объему перевоз-ки в вагонах общесетевого парка  в два и более раз, причем только часть из них выполняется на обособленных железнодорожных путях в специальном  подвиж-ном составе;

наличие предприятий-спутников, связанных с металлургическими  заво-дами технологией производства и путевым развитием;

наличие, как правило, на станциях, специальных приемо-сдаточных  пар-ков, в которые переставляются составы и отдельные группы вагонов  перед сдачей их предприятиям;

такие перестановки составов зачастую связаны с пересечением маршрутов следования организованных поездов по главным путям и  требуют увязки их с графиком движения поездов;

значительное преобладание выгрузки над погрузкой, вследствие чего образуются потоки порожних вагонов, для которых специализируются станцион-ные  пути, составляется отдельный план формирования и отправления на участок;

расположение станций, обслуживающих металлургические заводы, как правило, в крупных районах, вблизи участковых и сортировочных  станций, что вызывает необходимость  увязки технологии выполнения операций на промыш-ленных станциях с работой  не только заводского транспорта, но и  технических станций магистральных  железных дорог.

Эта увязка заключается  в составлении сквозных графиков движения поездов, от технических станций  до входных станций предприятий, согласовании накоп-ления вагонов  определенных назначений на технических  и промышленных стан-циях, а также  в совместном формировании маршрутов, которые носят название отправительско-технических.

Для успешного транспортного  обслуживания предприятий необходимо чет-кое взаимодействие в работе станций примыкания и внешнего транспорта предприятий, основанное на учете требований, вытекающих как из технологии работы предприятий, так и из условий  организации движения поездов по магистральным железным дорогам.

Существенный недостаток действующих единых технологических  процес-сов заключается в неравномерности  подвода поездов к промышленным предприятиям. В большинстве случаев  график движения поездов, увязывая в  единое целое техническую работу станций, участков, дорог и целых  направлений, не учи-тывает и не отражает работу внешнего транспорта предприятий. Неравномерный подвод вагонов с  сырьем на промышленные предприятия  осложняет работу станций примыкания, что в свою очередь затрудняет организацию вагонопотоков на сети дорог и приводит к нарушениям ритмичности.

Лекция 2 

РАЗВИТИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО  ТРАНСПОРТА 

На большинстве  промышленных предприятий работают тепловозы различ-ных серий с  гидравлической и электрической  передачей мощностью от 150 до 4000 л. с.

В принципе все локомотивы промышленного транспорта конструируются с расчетом реализации возможно большей  силы тяги при ограниченной скорости с учетом того, что коэффициент  сцепления в границах многих предприятий, как правило, в два раза ниже, чем  на магистральных путях. При этом промышленные-локомотивы должны свободно проходить по кривым малых радиусов до 60 м. Кроме того, машины, работающие на перевозке горячих грузов и  в горячих цехах, должны снабжаться специальной тепловой защитой.

Большинство промышленных предприятий обслуживаются тепловозами, но в шахтах и на ряде открытых разработок используется электротяга, причем на крупнейших предприятиях типа Магнитогорского  металлургического комбината сеть электрифицированных путей достигает  сотен километров. На горнообогатительных  комбинатах используются в основном электровозы постоянного тока напряжением 1500 В и мощностью до 2100 кВт. Получает распространение система постоянного  тока напряжением 3000 В и однофазного  тока 10000 В.

Для вывоза грузов с  глубоких карьеров (порядка 500 м и  более) созданы специальные электропоезда, получившие название тяговых агрегатов. Тяговый агрегат состоит, как  правило, из четырехосного электровоза  управления и двух обмоторенных четырехосных думпкаров грузоподъемностью по 45 т. Груженый агрегат общей массой 368 т благодаря наличию 12 двигателей общей мощностью 5450 кВт развивает  на крутом подъеме скорость 29 км/ч  и доставляет 90 т полез-ного груза. Такие агрегаты используются на Соколовско-Сарбайском горно-обогатительном комбинате, а  также в карьерах "Ураласбеста". Разработаны и раз-рабатываются другие, более мощные и совершенные  тяговые агрегаты.

Для условий, когда  локомотив должен работать как на электрифицирован-ных путях, так  и на путях без контактной сети, созданы "гибридные" локомотивы, которые могут работать как электровозы, питаясь током от контактной сети, и как тепловозы, используя имеющийся  дизель.

Создаются также специальные "гибридные" тяговые агрегаты. Так на одном из угольных карьеров комбината "Кузбасс-уголь", на железорудных карьерах Коршуновского и Качканарского  комбинатов используется тяговый агрегат  с ча-совой мощностью электродвигателей 4920 кВт, работающих от контактной сети' переменного тока 10 кВт. Поезд состоит  из электровоза управления, двух мотор-ных  и восьми прицепных думпкаров. Общая  масса поезда брутто составляет 1355 т, в том числе масса полезного  груза - 750 т. На подъеме 60 %о скорость составля-ет свыше 25 км/ч. На путях с  меньшими уклонами (до 12%о), где нет  контактной сети, поезд идет под  тягой дополнительного дизеля мощностью 750 л. с. Внутри карьера агрегат работает в дизельном режиме.