Основы управления перевозочным процессом

Колебания суточного или сменного потока грузовых вагонов, поступающего на станцию, в отдельные парки станций или в другую транспортную систему, являются результатом воздействия большого числа различных факторов. В их числе могут быть названы неравномерность выпуска продукции предприятиями, неравномерность ее предъявления к перевозке, погрузка и выгрузка вагонов многими грузовладельцами только в рабочие дни недели, а также в дневное время суток. Некоторые особенности работы железнодорожного транспорта также способствуют колебаниям вагонопотоков. Так с целью маршрутизации сгущают погрузку массовых грузов в некоторых пунктах в одни дни недели и уменьшают размеры погрузки в другие дни. Определенное влияние оказывают предоставления «окон» для ремонта пути и сооружений, а также пассажирское и пригородное движение. График движения дальних пассажирских поездов строят так, чтобы поезда в основном отправлялись с конечных станций в вечернее время, а прибывали в пункты назначения в утреннее время. Пригородное движение увеличивается в начале и конце дня, в середине оно резко снижается, а к середине ночи затухает совсем.

Время выполнения производственной операции также зависит от влияния большого числа факторов. Если в качестве примера взять такую часто повторяющуюся операцию, как подача вагонов со станции на какой-то пункт выгрузки, то время подачи одного и того же числа вагонов каждый раз будет различным. Это время будет определяться скоростью маневрового передвижения, которая каждый раз будет зависеть от времени суток, условий видимости, положения стрелочных переводов, наличия или отсутствия людей на путях, состояния пути, состояния двигателя локомотива, квалификации машиниста, даже его настроения и других факторов. В результате фактическая скорость маневрового передвижения может отклоняться от своего среднего значения намного, например в полтора - два раза.

Ограничиваться для практических целей только средними значениями переменных величин во многих случаях нельзя. Например, если хотят оценить годовые эксплуатационные расходы производственного объекта, то достаточно взять среднесуточные расходы и умножить на 365. В то же время производительность производственного объекта устанавливать равной среднесуточному поступлению вагонов или тонн груза нельзя, так как примерно в половине суток фактическое число вагонов будет превышать их среднее значение. В таких случаях необходим учет колебаний переменных величин.

Для количественной оценки степени неравномерности транспортного процесса воспользуемся математическим аппаратом теории вероятностей и математической статистики. В частности для оценки отклонения отдельных значений от их среднего значения могут быть использованы следующие параметры:

Дисперсия:

,

где - фактические значения переменной величины;

- среднее значение переменной величины, равное

;

- частота (статистическая вероятность) появления значений .

Дисперсия является квадратичной величиной, поэтому часто пользуются другим параметром - средним квадратическим отклонением, являющимся величиной линейной

.

Используется и такой параметр, как коэффициент вариации

.

Обычно , при этом чем ближе коэффициент вариации к единице, тем больше степень отклонения отдельных значений от их среднего и наоборот.

Более детально колебания переменной величины характеризует закон ее распределения. Под законом распределения переменной величины подразумевается всякое соотношение между отдельными значениями переменной величины и соответствующими им вероятностями.

В технических расчетах наиболее распространен закон Гаусса или нормальный закон распределения. Это объясняется свойствами этого закона, которому подчиняются те переменные величины, численные значения которых формируются под влиянием большого числа независимых случайных факторов, действие каждого из которых невелико и равновероятно по знаку. В перевозочном процессе на размеры суточных и сменных вагонопотоков и грузопотоков, на продолжительность выполнения отдельных производственных операций также влияет большое число факторов, поэтому их распределение также во многих случаях будет соответствовать нормальному закону. Для этого закона распределения график плотности вероятностей

,

будет иметь следующий вид

Рис.

Нередко бывает так, что на размер вагонопотока или грузопотока один из факторов влияет в значительно большей степени чем остальные (например, фактор сезонности или вид смены: ночная или дневная, если рассматривается сменный вагонопоток). Тогда распределение переменной величины не будет подчиняться нормальному закону. В таких случаях процесс рекомендуется рассматривать при постоянном значении сильно влияющего фактора, например, для зимнего и летнего периода или для ночных и дневных смен разрабатывать отдельные варианты технологического процесса.

Одно из свойств нормального закона - правило трех сигм. Оно говорит о том, что для нормально распределенных переменных величин практически все их значения (с вероятностью 0,997) укладываются в пределах от до . Отсюда могут быть определены максимальное и минимальное значения переменной величины

,

.

При нормальном законе распределения можно установить расчетное значение переменной величины , которое не будет превышено ее фактическими значениями с заданной вероятностью .

.

Так, например, можно установить потребную производительность производственного объекта в транспортной системе, которая будет соответствовать значению

где

- квантиль нормального распределения, соответствующая уровню вероятности (см. таблицу).

	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99
	1,28	1,34	1,41	1,48	1,56	1,65	1,75	1,88	2,05	2,33

3.4 Оперативное управление перевозочным процессом

Ранее уже была речь о том, что перевозочному процессу на железнодорожном транспорте объективно присуща неравномерность. Каждое из десятков тысяч предприятий, отправляющих грузы по железной дороге, не может ежедневно отгружать одно и то же количество вагонов в строго определенное время в одни и те же адреса. Поэтому и поезда из погруженных вагонов образуются на станциях каждый день по разному, т.е. в разное время и в разных количествах. Следовательно, необходимо каждый раз находить такие управляющие решения, чтобы все вагоны при сложившихся обстоятельствах быстрее покидали станции, поезда быстрее продвигались к пунктам назначения, груженые вагоны без лишних задержек передавались получателям грузов, а порожние доставлялись в пункты новой погрузки. Поиск таких решений и составляет предмет оперативного управления.

Оперативное управление перевозочным процессом включает оперативное планирование и диспетчерское регулирование.

Цель оперативного планирования поездной и грузовой работы железных дорог - обеспечить в конкретных условиях планируемого периода безусловное и качественное выполнение принятых железными дорогами заявок на перевозки грузов с минимальными эксплуатационными затратами.

Оперативное планирование включает в себя:

1. Суточное планирование поездной и грузовой работы, устанавливающее задание для каждой железной дороги и по сети в целом на предстоящие сутки;

2. Сменно-суточное планирование поездной и грузовой работы, устанавливающее задание для подразделений железной дороги (дорожных направлений, отделений железных дорог, диспетчерских участков) на предстоящие отчетные сутки и на 12-часовые периоды работы диспетчерских и станционных смен.

3. Текущее планирование поездной и грузовой работы на 4-6 часов, устанавливающее в зависимости от изменений в оперативной обстановке уточнение времени отправления грузовых поездов с пономерным прикреплением поездных локомотивов и назначением поездок локомотивных бригад.

Диспетчерское регулирование предназначено для реализации оперативного управления перевозочным процессом. Оно осуществляет контроль за выполнением оперативных планов, реализует ход перевозочного процесса по железнодорожным направлениям, участкам и станциям, обеспечивает компенсацию отклонений, возникающих в ходе реализации текущих планов.

Диспетчерский аппарат представлен сейчас на трех уровнях управления. На верхнем общесетевом уровне управления в центре управления перевозками (ЦУП) диспетчеры непосредственно и непрерывно регулируют ход перевозочного процесса на дорогах и их подразделениях, входящих в данное сетевое направление. Их работу возглавляет главный диспетчер ЦУП.

Эти функции на дорожном уровне выполняются дорожным диспетчерским центром. Эксплуатационную работу диспетчерских участков регулируют поездные диспетчеры, возглавляет смену старший дорожный диспетчер.

На крупных станциях регулирование станционных процессов осуществляет маневровый диспетчер, являющийся руководителем станционной смены. На станциях, где объем работы меньше и где в штате маневровые диспетчеры на предусмотрены, эксплуатационную работу регулирует дежурный по станции.

3.5 Понятие о надежности транспортных систем

Надежностью технического средства называется вероятность безотказной работы технического средства в течение заданного периода времени. Под отказом понимается выход из строя технических средств, поломка. В качестве заданного периода времени может выступать срок службы.

Так как вероятность может изменяться в пределах от 0 до 1, то и надежность будет находиться в этих же пределах. Как влияет отказ на транспортный процесс? Если отказ технического средства выявлен и устранен в период между движением поездов или маневрами, то в этом случае отказ не повлияет на ход транспортного процесса. В противном случае отказ технического средства вызовет задержку движения поездов или маневровой работы. Может быть и нарушение безопасности движения, которое повлечет аварию или крушение поездов. Поэтому технические средства должны иметь высокую надежность, близкую к единице.

Поскольку в движении поездов отказы технических средств, например, обрыв контактной сети, неисправность проходного светофора, обрыв автосцепки и др.) вызывают задержки поездов, то такие задержки уменьшают пропускную способность железнодорожных линий. Поэтому при расчете пропускной способности учитывают коэффициент надежности, меньший единицы.

Помимо надежности технических средств используется понятие эксплуатационной надежности транспортных систем. Если, например, речь идет о приеме или пропуске поездов, то эксплуатационной надежностью будем называть вероятность безотказного приема или пропуска поездов транспортной системой, например, станцией или ее парком. Под отказом будем понимать задержку поезда по неприему. Применительно к железнодорожной станции отказом будет как задержка поезда по неприему у входного сигнала, так и задержка на подходе. Если поездной диспетчер, видя складывающуюся поездную обстановку, приходит к выводу, что какая-то станция неизбежно задержит данный поезд на какое-то время у входного сигнала, он принимает решение о временной задержке поезда на путях другой станции. Так делают потому, что задержка поезда у входного сигнала имеет более отрицательное последствие и для пропускной способности и даже для безопасности движения, чем задержка на путях другой станции. Но и такая задержка тоже считается отказом.

Виды отказов в приеме и пропуске поездов могут быть разными, по разным причинам.

Отказы технических средств, о них была речь выше.

Технологические отказы. Например, если одновременно прибывают поезда из И и , а пути 1 и 2 заняты, то принять одновременно их невозможно, один из поездов будет задержан (см. рис.).

Рис.

3. Отказы в системе работы людей (внезапное наступившее ухудшение самочувствия у лица, связанного с движением поездов, нарушение дисциплины и т.п.), что приводит к задержкам поездов.

4. Отказы, вызванные случаями превышения пропускной способности элементов транспортной системы (парков станции, ее горловин) фактическими размерами движения в отдельные отрезки времени.

Эксплуатационная надежность работы транспортной системы по приему поездов



где - общее число поездов за рассматриваемый период времени, поступивших в транспортную систему;

- число поездов, задержанных на подходе или у входного сигнала.

Например, за 3 месяца станцией было принято 1800 поездов, из них задержано 72 поезда. Тогда эксплуатационная надежность станции

.

Для обеспечения работы транспортной системы с высоким уровнем эксплуатационной надежности необходимо, чтобы интенсивность обслуживания была выше интенсивности входящего потока , т.е. с учетом одновременно работающих устройств .

Разность представляет технологический резерв транспортной системы в отличие от резервов в перерабатывающей способности, заложенных для освоения роста перевозок. Необходимость технологических резервов обусловлена такими факторами транспортного процесса, как внутрисуточная неравномерность движения грузовых поездов, отсутствие строгого чередования прибытия на станцию транзитных и разборочных поездов, разная продолжительность выполнения одних и тех же операций с разными составами, возникновение отказов технических средств и др.

4. Информационные технологии в управлении перевозками

4.1 Понятие об информационных технологиях

Поскольку перевозки осуществляются в условиях непрерывного изменения многочисленных влияющих внешних и внутренних факторов, управление перевозками требует постоянного планирования и регулирования на различных стадиях: на текущий момент времени, на ближайшие 4-6 ч (текущее планирование), на ближайшие 12 ч или сутки (сменно-суточное планирование), а также планирование на более отдаленный период - на пятидневку, неделю, декаду, месяц, квартал, год. Принятие решений и планирование могут быть достоверными только при наличии полной, достоверной и своевременной информации. Если информация неполная или недостоверная, то и решения будут недостоверными. Если информация будет несвоевременной, то процесс доставки грузов замедляется, а эксплуатационные расходы возрастают. Например, если на сортировочную станцию прибудет поезд, информация о вагонах которого заблаговременно получена не будет, то станционные работники должны сначала с помощью перевозочных документов установить, куда необходимо отправить каждый вагон этого состава, затем составить план его расформирования и только потом приступать к маневрам по расформированию состава.

Согласно формулировке государственного стандарта, «Информационная технология - это система приемов, способов и методов сбора, хранения, обработки, передачи, представления и использования информации».

В условиях широко разветвленной сети железных дорог и значительных размеров грузовых перевозок объемы информации также очень велики, и они непрерывно обновляются. Поэтому необходимы соответствующие технические средства и системы для сбора информации, ее упорядочения, переработки и передачи на значительные расстояния, соизмеримые с протяженностью железных дорог. Необходима широкая автоматизация всего этого процесса.

В настоящее время понятие информационной технологии не только на железнодорожном транспорте, но повсеместно во всем мире связывают с использованием электронных средств передачи и обработки информации. Поэтому распространение получило понимание информационной технологии как системы сбора, хранения, обработки, передачи, представления и использования информации, основанной на применении средств электроники и вычислительной техники.

Во второй половине прошлого века для переработки информации на ж.д. транспорте начали применяться ЭВМ. Был создан Главный вычислительный центр МПС (ГВЦ МПС), который обрабатывал информацию в масштабе всей сети дорог и являлся основным предприятием по внедрению вычислительной техники на ж.д. транспорте. На дорогах стали функционировать дорожные информационно-вычислительные центры. Были разработаны и внедрены интегрированные системы обработки данных (ИСОД).

ИСОД создали условия для:

Хранения в памяти ЭВМ и системного использования постоянных данных;

Передачи информации в ЭВМ в момент ее зарождения и подготовки;

Изменение структуры первичных документов и организации формирования результативных документов;

Организации потока информации между органом (субъектом) управления и объектом управления через ЭВМ.

Благодаря ИСОД обеспечивается однократное формирование и многократное использование набора исходных данных, единая схема исходных данных, интеграция процедур преобразования информации, единая нормативно-справочная база.

В итоге на базе ГВЦ МПС и ИВЦ дорог с использованием ИСОД появилась комплексная автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ).

Автоматизированная система управления представляет собой человеко-машинную систему, обеспечивающую автоматический сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах человеческой деятельности. АСУЖТ включает в себя совокупность административных, технологических и экономико-математических методов, средств вычислительной техники и связи, позволяющих аппарату управления эффективно управлять ж.д. транспортом.

АСУЖТ делиться на ряд подсистем, которые можно объединить в 3 основные группы:

1 группа объединяет межотраслевые подсистемы, выполняющие неспецифические для ж.д. транспорта функции («Управление кадрами » - АСУ-кадры, «Управление капитальным строительством» - АСУКС и др.);

2 группа - это подсистемы, выполняющие специфические для ж.д. транспорта функции, обеспечивающие эксплуатационную работу («Управление локомотивным хозяйством» - АСУТ, «Управление эксплуатацией устройств сигнализации и связи» - АСУШ и др.);

3 группа - подсистемы, выполняющие связанные с эксплуатационной работой функции («Управление перевозочным процессом» - АСУД, «Управление пассажирскими перевозками» -АСУЛ, «Управление грузовой и коммерческой работой» - АСУМ), АСУД в свою очередь подразделяется на субподсистемы, одна из которых АСОУП - «Оперативное управление перевозочным процессом».

АСУЖТ представляет собой трехуровневую автоматизированную систему: на верхнем уровне автоматизируются функции департаментов МПС, а также создан Центр управления перевозками (ЦУП). На втором уровне функционирует АСУ дороги, автоматизируются функции дорожных служб и дорожного диспетчерского центра. На нижнем уровне функционируют АСУ сортировочной станции (АСУСС), грузовой (АСУГС), АСУ других линейных предприятий. Именно здесь зарождается основная первичная информация, которая затем обрабатывается в АСУЖТ.

Когда использовались ЭВМ только вычислительных центров, осуществлялась лишь автоматизация локальных процессов. Качественно новый уровень переработки и использования информации достигается только тогда, когда компьютерная техника стала приходить непосредственно на рабочие места управленцев и участников перевозочного процесса. Это осуществилось благодаря появлению персональных компьютеров и создание на их базе автоматизированных рабочих мест (АРМ).

В состав АРМ входят персональный компьютер с клавиатурой и монитором, печатающее устройство (принтер), аппаратура приема-передачи информации, а при необходимости и другие технические средства (телефонный коммутатор, магнитофон и др.).

В первую очередь создаются АРМы для тех оперативных работников, у которых регистрируются первичные данные о ходе перевозочного процесса - дежурных по станции, маневровых диспетчеров, операторов станционных технологических центров, дежурных по локомотивным депо, товарных кассиров.

Входной информацией, необходимой для функционирования АРМ ряда профессий станционный работников, является предварительная информация о подходе поездов, где о каждом вагоне представлены сведения, содержащиеся в натурном листе поезда, а также сообщения об отправлении поезда с соседней станции, состояние путей, сигналов, положение стрелок на станции. Эти данные вводятся автоматически, если АРМ подключен к дорожному ИВЦ, к напольным устройствам автоматики и телемеханики, в частности электрической централизации стрелок.

АРМ поездного диспетчера обеспечивает отображение поездного положения на участке, ведение графика исполненного движения, составление прогнозного графика на 3 ч вперед, выдачу по запросу диспетчера варианта пропуска поезда по участку, данных о любом поезде и др. При этом реализуется автоматический съем информации из рельсовых цепей при наличии устройств диспетчерского контроля или диспетчерской централизации. При автоблокировке источником информации является АРМ дежурного по станции, подключаемый к АРМу поездного диспетчера через концентратор информации.

Компьютеры используются в качестве АРМ отдельных лиц, либо всего оперативного персонала подразделения. В последнем случае они объединяются в локальные вычислительные сети с единой базой данных посредством сетевых адаптеров. Любая такая сеть должна иметь орган управления (так называемый файловый сервер), включенные в сеть рабочие станции (АРМы), источник бесперебойного питания и другое вспомогательное оборудование.

В современных условиях информационная технология перевозки грузов - это управление процессом транспортировки на основе точных знаний о потребностях и данных о ходе перевозочного процесса в режиме реального времени, когда задействованные мощности и ресурсы максимально адекватны объему выполняемой в данный период работы, а принимаемые решения отвечают не локальным, а общеотраслевым экономическим интересам.

4.2 Техническая база информационных технологий

К средствам реализации информационных технологий относят аппаратные (технические) средства, программные средства, аппаратно-программные комплексы и автоматизированные информационные системы. Автоматизированные информационные системы - это совокупность аппаратных и программных средств, а также работающих с ними пользователей (персонал), обеспечивающих ввод, передачу, хранение, обработку и представление информации.

На железнодорожном транспорте информационные системы базируются на информационно-вычислительных центрах дорог (ИВЦ) и сети телекоммуникаций для передачи данных. За последние годы произошло удвоение суммарной мощности ИВЦ. Там используются высоко производительные большие ЭВМ Mainframe с новой операционной системой OS/390.

Эффект от внедрения информационных технологий будет тем выше, чем больше исходной информации вводится в автоматическом режиме, а не вручную. В управлении перевозочным процессом к числу первоочередных относится информация о фактическом поступлении вагона с подъездного пути, об отправлении со станции, о прибытии на попутную станцию или на станцию назначения, о поступлении на пункт выгрузки. Автоматизация получения и ввода этой информации может быть осуществлена при помощи недавно созданной специальной системы автоматической идентификации подвижного состава «Пальма».

В основу этой системы положено использование кодовых бортовых датчиков, которыми предстоит оборудовать весь подвижной состав и крупнотоннажные контейнеры, а также напольных считывающих устройств. Кодовый бортовой датчик имеет память 128 бит, достаточную для записи 12-значного номера вагона и другой информации о вагоне (код груза, станция назначения и др.).

По принципу действия система «Пальма» схожа с радаром. При проходе подвижного состава перед напольным считывающим устройством происходит облучение бортового датчика радиосигналом. Датчик отражает радиосигнал, модулируя его в соответствии с закодированной информацией о подвижном составе. Считывающее устройство принимает отраженный сигнал, декодирует его и передает информацию о подвижном составе на концентратор информации, а затем в обрабатывающий компьютер дорожного информационно-вычислительного центра.

Аппаратура системы «Пальма» функционирует при температуре окружающей среды от -50С до +70С при влажности 100% при скоростях движения поездов до 140 км/ч.

Автоматическая идентификация подвижного состава позволяет исключить ручное и визуальное списывание прибывающих на станции поездов, повысить скорости входа поездов на станцию (сейчас она равна 15 км/ч при наличии телетайпных постов списывания в горловинах), сократить контингент станционных технологических центров.

Для развития информационных технологий, по управлению перевозочным процессом не только на нижнем уровне (железнодорожные станции), но и на целых направлениях, в регионах и в целом по стране должна быть развитая и надежная сеть связи. Существующие магистральные и дорожные сети связи построены в основном в 60-80-х годах на основе кабельных и воздушных линий с использованием аналоговых систем передачи. Общая каналоемкость их составляет около 10 млн. канал/км. Между тем для решения задач информационного обеспечения отрасли необходимо около 50 млн. канал/км, распределенных по основным грузонапряженным направлениям.

В настоящее время возможности аналоговой сети полностью исчерпаны, поэтому выбрана стратегия перехода на цифровые сети и использование волоконно-оптических линий связи. Они обладают широкой полосой пропускания при малом затухании светового сигнала в волокне, низком уровне шумов, высокой защищенностью от внешних помех, в том числе от электромагнитного влияния объектов самого железнодорожного транспорта, меньшим весом и объемом по сравнению с кабелями с медными жилами в расчете на одну и ту же пропускную способность.

Предусмотрено доведение общей протяженности магистральных волоконно-оптических линий до 48 тыс. км, и их объединение централизованным управлением во заимноувязанную сеть связи. В основном эти кабели прокладывают, подвешивая на опорах контактной сети и высоковольтных линиях автоблокировки, а также в пластмассовых трубопроводах в теле земляного полотна или в полосе отвода.

На железнодорожном транспорте ведутся работы по созданию системы спутниковой связи. Цифровые каналы спутниковой связи намечено использовать для организации шлюзов между зонами волоконно-оптических линий связи, вставок в магистрали и ответвлений от нее, а также для оперативного резервирования магистральных и междорожных направлений.

Сети связи подразделяются на общетехнологическую телефонную, оперативно-технологическую и передачи данных.

4.3 Развитие информационных технологий

Автоматизированные системы управления (АСУ), которые создавались в прошлом веке на железнодорожном транспорте, хотя и явились результатом большого достижения технического процесса, однако по сути своей представляли лишь информационные системы. Они в основном строились по принципу отдельных локальных систем, не связанных между собой.

В современных условиях начинается переход от информационных к информационно-управляющим системам, которые существенно повышают эффективность функционирования производственных, экономических, финансовых и социальных структур железнодорожного транспорта.

Важное условие успешного создания крупной информационной системы нового поколения - применение имитационного моделирования. Оно позволяет увеличить точность планирования и управления перевозочным процессом. Кроме того реализуется принцип одноразового ввода каждого из первичных показателей с последующим их многократным использованием при решении различных задач функциональной подсистемы.

Для решения задач реорганизации всего комплекса деятельности железнодорожного транспорта на основе массового применения информационных технологий, создания автоматизированных информационно-управляющих систем разработаны и утверждены Концепция и Программа информатизации железнодорожного транспорта. Этими документами предусматривается:

1. создание и внедрение комплекса информационных технологий функционирования отрасли;

2. создание единой сети передачи данных;

3. значительное увеличение мощности сетей связи со строительством волоконно-оптических линий и организацией каналов спутниковой связи.

4. внедрение современных программных средств;

5. создание на всей сети железных дорог современной системы сбора и обработки первичной информации.

Все системы комплексного управления перевозками могут реализовать свои функции только при условии строгого контроля за состоянием и перемещением вагонов на сети ж.д. Для этого необходима достоверная вагонная модель, функционирующая в режиме реального времени. Такая модель создана. На основе этой модели создана автоматизированная система номерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонным парком - ДИСПАРК.

В системе ДИСПАРК все состояния вагона (погрузка, выгрузка, сдача в ремонт, запас и пр.) фиксируются в памяти ЭВМ по каждому номеру вагона. Информация о вагоне со станции, вагонного депо, подъездного пути поступает непосредственно в ИВЦ, минуя отделения и управление дороги. Передача сведений о проследовании вагона и его состоянии происходит без ручного вмешательства. ДИСПАРК открыт для диалога любому работнику, имеющему доступ к системе. Благодаря единой динамической повагонной модели отпадает потребность в дублировании данных.

В систему ДИСПАРК введена картотека всего парка вагонов с данными технического паспорта на каждый вагон по 38 показателям. Слежение за каждым вагоном осуществляется в режиме реального времени, а не на 18 ч. В системе ДИСПАРК обеспечивается автоматизированное составление многих документов в сфере перевозочного процесса, в том числе натурного листа поезда, отчетных и учетных форм ДО-1, ДО-2, ГО-1, ГО-2, ГО-3, ГО-4, ГО-6 и других.

Создана и находится в эксплуатации автоматизированная система контроля за использованием и передвижением контейнеров - ДИСКОН. Эта система обеспечивает:

1. Слежение за дислокацией контейнеров на сети железных дорог с выдачей пользователям информации о месте нахождения контейнеров (в поезде, на станции, на иностранных железных дорогах).

2. Учет наличия контейнеров на станциях, отделениях, дорогах, по сети в целом.

3. Суточную отчетность о работе с контейнерным парком.

В оперативном управлении перевозочным процессом на участках и направлениях, в работе дорожных диспетчерских центров применяется автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Система обеспечивает получение компьютерных графиков движения поездов: нормативного, планового, прогнозного, вариантного, исполненного.

Ведется разработка и поэтапное внедрение новой автоматизированной системы текущего планирования эксплуатационной работы на железных дорогах (АСТП) - «Полигон». В этой системе поступление исходной информации происходит в значительной степени в автоматическом режиме, а ввод данных с АРМ сведен к минимуму. АСТП «Полигон» должна войти составной частью в единую вертикально-интегрированную систему оперативного планирования эксплуатационной работы ж.д. транспорта ДИСПЛАН (диалоговая информационно-управляющая система оперативного планирования поездной и грузовой работы). Она призвана для решения широкого круга управленческих задач от прогнозирования работы сети ж.д. на несколько суток до текущего регулирования движения поездов поездным диспетчером и работы станции маневровым диспетчером.

Для повышения эффективности управления пассажирскими перевозками развивается сеть электронных систем «Экспресс». С помощью системы «Экспресс-2» наряду с учетом, распределения и резервирования мест в пассажирских поездах решается широкий круг управленческих и прикладных задач. Налаживается централизованное управление перевозками из автоматизированных центров, которые взаимодействуют между собой через вычислительную сеть.

Вместе с тем возможности ЭВМ, используемых в «Экспресс-2», не позволяют в полной мере охватить все технологические процессы управления пассажирским хозяйством. Планируется переход к новой системе «Экспресс-3», использующей более мощные ЭВМ. Она позволит увеличить период резервирования мест в пассажирских поездах до 63 суток. Оперативно будут выдаваться сведения о посадке и высадке пассажиров по ходу следования поезда. Появляется возможность продажи билетов с номерами мест по ходу следования поезда. Будет реализована гибкая тарификация билетов в зависимости от сроков продажи, от характеристик вагона и места (верхнее, нижнее, боковое). Обеспечивается автоматическая передача информации о проданных и возращенных проездных документах на дорогу - отправителя поезда и на дорогу - владельца состава. Будет осуществляться более гибкое и точное распределение расходов между подразделениями ж.д. транспорта.

Система «Экспресс-3» в отличие от системы «Экспресс-2» позволяет не только в режиме реального времени обслуживать пассажиров, но и управлять пассажирскими перевозками. «Экспресс-3» включает 9 подсистем:

Планирования и управления пассажирскими перевозками;

Продажи и учета проездных документов;

Комплексного справочно-информационного обслуживания пассажиров;

Управления багажной работой;

Управления парком пассажирских вагонов;

Финансового и статистического учета пассажирских перевозок;

Сервисного обслуживания пассажиров;

Расписания (учет в реальном времени прохождения всех поездов, фиксация опозданий);

Взаимодействия с другими АСУ.

«Экспресс-3» может обслуживать до 10000 поездов. Система окупается за 4,3 года. Экономический эффект от внедрения 1,4 млрд. руб. в год. К 2004 г. предусмотрена замена всех «Экспресс-2» на «Экспресс-3».

Осуществляется разработка и внедрение информационно-управляющих систем и в другие звенья управления перевозочным процессом. В их числе могут быть названы система управления эксплуатацией поездных локомотивов и локомотивных бригад (ДИСЛОК), система автоматизированного ведения графика исполненной работы станции (ГИР). Ведутся работы, направленные на изменения электронного документооборота включая безбумажную технологию оформления перевозочных документов.

5. Переход на новую технологию перевозочного процесса

5.1 Основные предпосылки перехода на новую технологию перевозочного процесса

В рыночных условиях произошло резкое усложнение функций управления перевозочным процессом. Если раньше основная задача железных дорог формулировалась как «перевозки», то теперь это «транспортное обслуживание». В экономических категориях это означает, что так называемые «стыковые потери», возникающие при взаимодействии транспорта и производства относятся на разные отрасли. Эти потери обусловлены тем, что в условиях неравномерного поступления грузов на протяжении недель и месяцев предприятия вынуждены были создавать резервы перерабатывающей способности грузовых фронтов, складов, содержать дополнительные пункты, вагоны, локомотивы, персонал. В случаях несвоевременного подвода грузов и порожняка простаивало оборудование. Появление операторских компаний приводит к увеличению степени неравномерности перемещения вагонопотоков, что имеют следствием рост простоев вагонов на станциях погрузки и станциях сгущенного подхода грузов к потребителям.

В прежнее время, когда основной задачей железных дорог были «перевозки», стыковые потери относились на производство. Теперь, когда задача сменилась на «транспортное обслуживание», эти потери относятся на железные дороги.

С переходом к рыночной экономике исчезла жесткая привязка объема предъявляемого отправителем к перевозке груза к месячному периоду. Возможность выбора клиентом альтернативного вида транспорта и неравномерное посуточное предъявление груза к перевозке потребовали от железных дорог перехода к непрерывному приему заявок на перевозку и предоставлению вагонов под погрузку в полном соответствии с заключенными договорами.

В современных условиях грузоотправителю должна быть предоставлена возможность заказа скорости доставки и маршрута пропуска вагона с грузом.

Возросла финансовая ответственность железных дорог за нарушение сроков доставки грузов. Поэтому недостаточно в качестве критерия оптимизации вагонопотоков использовать вагоно-час. Требуются новые критерии, совокупно учитывающие доходы и расходы железных дорог от каждой перевозки. Необходимо иметь маркетинговый адаптивный план формирования, содержащий постоянные назначения поездов, неизменяемые в течение года, сезонную часть назначений (на срок более 10-15 дней) и вариантные назначения, формируемые под конкретные разовые отправки.

Информацию о потребностях грузоотправителей можно получать от маркетинговых подразделений железных дорог через системы фирменного транспортного обслуживания (ФТО). Реально складывающуюся ситуацию с ходом реализации перевозки можно контролировать через систему ДИСПАРК и дорожные диспетчерские центры управления. Новые информационные возможности благодаря разработке и внедрению информационно-управляющих систем позволят перейти на оптимизационное управление перевозочным процессом из управления дороги по направлениям, исходя из критерия получения максимальной прибыли от основной деятельности.

5.2 Сущность новой технологии управления перевозочным процессом

В 2001 г. была принята «Комплексная программа оптимизации эксплуатационной работы сети на период до 2010 года». Она является частью общей программы структурной реформы на железнодорожном транспорте. Комплексная программа базируется на информационных технологиях, которые стали бизнесобразующим фактором. Основой эффективного управления перевозочным процессом стало создание единого информационного пространства.

Чтобы исключить не обусловленные технологией перевозочного процесса задержки в движении поездов на стыковых станциях между дорогами и отделениями, ускорить развоз местного груза в районах погашения вагонопотоков и переработку вагонов в районах зарождения вагонопотоков признано целесообразным в перспективе создать специальные структуры, не входящие в штат дорог и отделений. Эти структуры названы центрами управления перевозками.

Предусматривается трехуровневая вертикаль управления:

Центр управления перевозками МПС (ЦУП);

Центры управления перевозками регионов (ЦУПР);

Опорные центры управления (ОЦУ).

Управление перевозочным процессом строится по принципу сквозных информационно-управляющих технологий, направленных от ЦУП МПС через ЦУПР и ОЦУ непосредственно до рабочих мест линейных районов или устройств ж.д. автоматики, исполняющих те или иные операции перевозочного процесса.

Комплексы сквозных информационно-управляющих и аналитических технологий должны обеспечивать единство управления перевозочным процессом сверху донизу при соблюдении условий заказа на перевозки и минимальных эксплуатационных затратах на их выполнение.

Главный центр управления перевозками (ЦУП МПС) информационно и технологически будет связан с региональными центрами диспетчерского управления перевозками со всеми отраслевыми предприятиями, участвующими в перевозочном процессе, и направляет их работу.

На ЦУП МПС возлагается реализация компьютерных технологий управления перевозочным процессом в целом, управление вагоно- и грузопотоками от их зарождения до погашения во взаимосвязи с ЦУПР и ОЦУ в целом в том числе:

оперативное и текущее планирование сетевых перевозок с экономической оценкой вариантов решений (планирование поездной и грузовой работы, перевозок массовых грузов, рационального использования тяговых, погрузочных и иных ресурсов отрасли);

организация поездной работы, в том числе согласование работы на границах регионов, управление продвижением поездопотоков по стратегически важным направлениям и кольцевых маршрутов, управление контейнерными перевозками, процессом передачи поездов, вагонов, контейнеров и грузов на пограничных станциях и межгосударственных переходах, а также на пунктах обмена с другими видами транспорта;

управление погрузочными ресурсами в сетевом масштабе (вагонными и контейнерными парками) в целях своевременного обеспечения ими пунктов массовой погрузки, контроль за наличием и работой с вагонами, принадлежащими другим государствам, за техническим состоянием парка вагонов и контейнеров;

управление тяговыми ресурсами - локомотивными парками и бригадами на стыках между регионами и участками обращения, охватывающими два и более регионов сети, передислокацией локомотивных ресурсов в интересах обеспечения перевозок и поддержания этих ресурсов в работоспособном состоянии.

В регион управления входят железные дороги или их участки, объединенные между собой технологическими, экономическими и геополитическими связями. Всего планируется 7 регионов управления:

1. Московский, включает Московскую, Юго-Восточную, Куйбышевскую, Северную и Калининградскую дороги;

2. Северо-Западный включает Октябрьскую, Северную и Горьковскую дороги;

3. Южный включает Северо-Кавказскую и Приволжскую дороги;

Уральский (Свердловская, Горьковская и Южно-Уральская дороги);

Западно-Сибирский (Западно-Сибирская, Южно-Уральская, Свердловская дороги);

Восточно-Сибирский (Красноярская, Восточно-Сибирская, Забайкальская дороги);

Дальневосточный (Забайкальская, Дальневосточная и Сахалинская дороги).

ЦУПР должен быть информационно и технологически связан с ЦУП МПС, соседними региональными и опорными центрами своих линейных районов, со всеми отраслевыми предприятиями, обеспечивающими работу инфраструктуры ж.д. транспорта в регионе управления, крупными отправителями и получателями грузов. В нем сосредотачиваются поездные диспетчеры всех участков, входящих в регион с максимально возможным их укрупнением, в том числе за счет комплексной автоматизации.

В ведение ЦУПР входят:

организация движения пассажирских, пригородных и грузовых поездов по графику;

исполнение оперативных плановых заданий диспетчеров ЦУП МПС по общесетевым грузовым перевозкам;

организация грузовых перевозок по заявкам ДЦФТО;

планирование, предоставление и организация «окон» для работы технических служб, разработка вариантных графиков и организация движения поездов в период строительно-монтажных и ремонтно-путевых работ;

соблюдение установленного режима работы локомотивных бригад;

организация развоза местного груза до опорных станций;

выполнение технических нормативов работы дороги.

Опорный центр управления является низовым звеном системы управления перевозками. Их на сети ж.д. планируется 175.Основное его назначение - руководство местной работой в обслуживаемом районе с обеспечением установленных нормативов времени на развоз местных вагонов с опорной станции, порожних под погрузку, сбор на опорной станции погруженных и выгруженных вагонов, а также на выполнение самих грузовых операций. В качестве опорной могут быть сортировочные или крупные участковые станции, если в районе преобладает транзитное движение. В других ситуациях в качестве опорной будет крупная грузовая станция или припортовая.

Диспетчерский аппарат ОЦ обеспечивает оперативное руководство сменно-суточной работой входящих в линейный район станций, которые связаны между собой единой технологией поездной и маневровой работы с общим парком маневровых и вывозных локомотивов. В части пассажирских перевозок на него возлагается обеспечение отправления пассажирских поездов по расписанию, организация подготовки пассажирских поездов в рейс. На ОЦ возлагается подготовка и согласование «окон» для ремонтно-строительных работ и текущего содержания технических средств на всех станциях линейного района.

Дороги и отделения в этих условиях осуществляют административно-хозяйственное управление деятельностью структурных подразделений, входящих в их состав, взаимодействие с субъектами Российской Федерации и органами местного самоуправления обслуживаемого региона, обеспечивают надежную работу технических средств.

При переходе к новой структуре, основанной на системе центров управления перевозками, функции по непосредственному управлению и планированию поездной и грузовой работы, выполняемые сейчас дорожными диспетчерскими центрами, перейдут к ЦУПРам и частично к опорным центрам (местная работа). В переходный период, пока новая структура не будет полностью сформирована и возьмет на себя управление перевозочным процессом в полном объеме, существующие структуры дорожных диспетчерских центров продолжат свою деятельность.

Внедрение новой системы управления перевозками позволит:

снизить потери на стыках между дорогами;

высвободить из эксплуатации ~ 100 тыс. вагонов, 1060 поездных и маневровых локомотивов, емкости путевого развития станций;

сократить расходы на перевозку грузов.

Внедрение перечисленного комплекса мер позволит выйти на новые технические параметры сети:

тяговое плечо работы локомотивов 1000-2000 км (сейчас 300 км);

плечо работы локомотивной бригады до 500 км (сейчас 170 км);

длина диспетчерского участка до 500 км;

длина гарантийного плеча безотказной работы вагонов 1000-1500 км (сейчас 380 км).

Планируется унифицированная длина поездов 71, 100, 140 условных вагонов, а унифицированный вес поезда 6000 т, 9000 т, 12000 т.