Совершенствование диспетчерского управления перевозками грузов на внутреннем водном транспорте
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Водные перевозки
Автор:
Миронов Юрий Михайлович
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 256
Дополнительно
В учебном пособии представлены результаты анализа и исследований актуальных вопросов диспетчерского управления перевозками грузов на внутреннем водном транспорте. Все теоретические и практические материалы освещаются на основе современных рыночных условий хозяйствования транспортных предприятий и направлены на формализацию процессов и совершенствование диспетчерского управления перевозками грузов на базе современных информационных технологий, средств связи, компьютерной техники, автоматизированных рабочих мест и вычислительных сетей. Учебное пособие предназначено для преподавателей и студентов при подготовке бакалавров по направлению 190700.62 «Технология транспортных процессов», профиль «Организация перевозок и управление на водном транспорте» по дисциплинам: «Технология и организация перевозок», «Информационные технологии на транспорте», «АИС в управлении транспортным процессом», «Вычислительная техника и сети отрасли», «Организация и управление транспортным процессом». А также по дисциплинам, связанными с автоматизацией решения задач управления и транспортного процесса, других направлений и специальностей.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Министерство транспорта Российской Федерации Московская государственная академия водного транспорта Ю.М. Миронов Совершенствование диспетчерского управления перевозками грузов на внутреннем водном транспорте Альтаир – МГАВТ Москва, 2014
УДК 656.6:658.012.011.56 Миронов Ю.М.Совершенствование диспетчерское управление пере возками грузов на внутреннем водном транспорте. Учебное пособие.— М.: Альтаир–МГАВТ, 2015,— 256 с. В учебном пособии представлены результаты анализа и исследований ак туальных вопросов диспетчерского управления перевозками грузов на внутреннем водном транспорте. Все теоретические и практические материалы освещаются на основе современных рыночных условий хозяйствования транспортных предприятий и направлены на формализацию процессов и совершенствование диспетчерского управления перевозками грузов на базе современных информационных технологий, средств связи, компьютерной техники, автоматизированных рабочих мест и вычислительных сетей. Учебное пособие предназначено для преподавателей и студентов при под готовке бакалавров по направлению 190700.62 «Технология транспортных процессов», профиль «Организация перевозок и управление на водном транспорте» по дисциплинам: «Технология и организация перевозок», «Информационные технологии на транспорте», «АИС в управлении транспортным процессом», «Вычислительная техника и сети отрасли», «Организация и управление транспортным процессом». А также по дисциплинам, связанными с автоматизацией решения задач управления и транспортного процесса, других направлений и специальностей. Рецензенты: профессор, д.т.н. Левый В.Д. профессор, к.т.н. Фомин В.Г. Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом МГАВТ Рассмотрено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Эксплуа тация флота и АСУ водным транспортом» (протокол №5 30 января 2014 г.) Ответственность за оформление и содержание данного издания несет автор и кафедра «Эксплуатации флота и АСУ водным транспортом». © МГАВТ, 2015 © Миронов Ю.М., 2015
Содержание Предисловие 5 1. Основные виды перевозок грузов 10 2. Структура и организация диспетчерского управления перевозками грузов на внутреннем водном транспорте 15 2.1. Воднотранспортная система управления смешанными перевозками грузов 15 2.2. Организация диспетчерского управления перевозками грузов в Московском бассейне 32 2.3. Транспортные документы и структурные модели технологического процесса автоматизированного документооборота при перевозке грузов водным транспортом 62 2.3.1. Структурная модель технологического процесса автоматизированного документооборота при перевозке грузов речным транспортом 62 2.3.2. Структурная модель технологического процесса автоматизированного документооборота при перевозке грузов с использованием морского транспорта 72 2.4. Единая информационно-телекоммуникационная технология как основа совершенствования диспетчерского управления перевозками грузов 90 3. Автоматизированные рабочие места диспетчерского управления перевозками грузов 96 3.1. Общие положения разработки автоматизированных рабочих мест диспетчерского персонала 96 3.2. Автоматизированные рабочие места отдела диспетчерского регулирования 103 3.3. Автоматизированное рабочее место диспетчера ОАО «Московское речное пароходство» 120 3.4. Автоматизированное рабочее место диспетчера по обработке флота в порту 129 4. Повышение эффективности диспетчерского управления перевозками грузов 141 4.1. Факторы, средства и источники повышения эффективности диспетчерского управления перевозками грузов 141 4.2. Модельный метод проектирование автоматизированной системы диспетчерского управления перевозками грузов 151 4.3. Базовая информационная технология как основа эффективного автоматизированного диспетчерского управления 154 4.4. Ситуационный подход к процессу принятия диспетчерских оптимальных решений на основе базовой информационной технологии 158 4.5. Состав автоматизируемых задач и функций диспетчерского персонала основных звеньев транспортного процесса при перевозке грузов 164
5. Основные фазы и методы оптимизационного решения основных задач диспетчерского управления 178 5.1. Основные фазы диспетчерского управления перевозками грузов и их практическая реализация 178 5.2. Ситуационный метод оперативного диспетчерского управления судопропуском через шлюзованную систему на основе базовой информационной технологии 187 5.3. Структура и последовательность решения задач оперативного управления судопропуском на шлюзованных системах 194 5.4. Выбор критерия оптимальности решения основных задач диспетчерского управлении судопропуском 201 5.5. Математическая формализация основных задач диспетчерского управления судопропуском 208 6. Распределенная информационно-вычислительная сеть диспетчерского управления перевозками грузов в Московском бассейне 217 6.1. Классификация, основные элементы и характеристики вычислительных сетей 217 6.2. Проектирование структуры распределенной информационно вычислительной сети диспетчерского управления 234 Список литературы 252
Предисловие Особое место в транспортном комплексе России принадлежит внутренне му водному транспорту (ВВТ), выполняющему на многих направлениях пере возки грузов со значительно меньшими расходами, чем на железнодорожном и автомобильном транспорте. Внутренний водный транспорт, в отличие от же лезнодорожного транспорта, располагает большими резервами пропускной способности. В отдельных регионах России ВВТ играет доминирующую роль. Он остается важнейшей отраслью для предприятий сырьевого комплекса и ба зовых отраслей переработки. В соответствии с Транспортной стратегией РФ на период до 2030 года, ут вержденной Распоряжением Правительства РФ от 22 ноября 2008 г. №1734-р., одним из главных условий повышения эффективности и конкурентоспособно сти транспортной системы является повышение технического уровня транс портных средств и оборудования, а также применение современных перевозоч ных, управленческих и информационно-телекоммуникационных технологий. Важнейшим требованием развития внутреннего водного транспорта и рефор мирования системы управления внутренними водными путями (ВВП) является сохранение единого технологического комплекса обеспечения безопасности и эффективности судоходства, а основным направлением является совершенст вование бассейнового принципа управления ВВП, учитывающий федеральный и региональный интересы. Роль ВВТ в общей транспортной системе России во многом будет оп ределяться степенью его конкурентоспособности, связанной со стоимост ными уровнями перевозок, внедрением и развитием новых форм коммерче ского обслуживания клиентуры. В этой связи основными задачами на ближайшую перспективу будут яв ляться: внедрение полного транспортного сервиса, подготовка условий для ос воения и развития логистических схем перевозок на устойчивых грузопотоках и минимизация эксплуатационных расходов. Их успешное решение во многом зависит от качества диспетчерского управления.
Поднять на качественно новый уровень систему диспетчерского управле ния, обеспечивающую международные стандарты безопасности судоходства, потребует также реализация намерения Правительства Российской Федерации открыть ВВП России для прохода иностранного флота. К сожалению, существующая система диспетчерского управления не отве чает таким стандартам с точки зрения технической оснащѐнности и применяе мых технологий управления. Существует значительная диспропорция между уровнем оснащения флота и оснащением береговых служб. В настоящее время диспетчеризация судов на ВВТ ведѐтся, в основном, вручную с использованием телефонной, селекторной, сотовой и радиосвязи и бумажных носителей информации. В процессе диспетчеризации осуществляет ся ручное построение графиков движения судов, заполняются утвержденные формуляры — программы движения судов, ведутся журналы дислокации судов и т.д. Использование информационных технологий ограничено применением текстовых и табличных редакторов Word и Excel, а также электронной почты. Существующая технология диспетчерского управления перевозками гру зов предусматривает большие затраты времени диспетчерским персоналом на проведение рутинной работы, затрудняющей принятие им оперативных и оп тимальных решений. В связи с чем, несвоевременные и некачественные дис петчерские решения приводят к снижению уровня безопасности судоходства, непроизводительным простоям судов, неэффективному использованию пере грузочной техники и увеличению времени перевозки грузов. Таким образом, необходимость совершенствования диспетчерского управ ления перевозками грузов, связанного с повышением эффективности и безо пасности судоходства на ВВП, является в современных условиях актуальной проблемой. Одним из приоритетных направлений решения этой проблемы является ав томатизация диспетчерского управления работой флота, которая может быть осуществлена в реальном масштабе времени лишь при создании автоматизиро ванной системы диспетчерского управления (АСДУ).
Для достижения наибольшего эффекта функционирования АСДУ в про цессе решения вышеизложенных задач диспетчерского управления она должна, с одной стороны, отвечать всем требованиям сегодняшнего дня, предъявляе мым к диспетчерскому управлению судами на ВВТ, а с другой — разрабаты ваться на базе современных информационных технологий, средств компьютер ной техники и связи, автоматизированных рабочих мест и вычислительных се тей. При этом информационные технологии должны включать в свой состав оптимизационные методы и алгоритмы диспетчерского управления. Технологическим ядром АСДУ является информационная диспетчерская систе ма, выполняющая функцию информационного обеспечения управления транспорт ным процессом на ВВП и входящая в состав речной информационной системы (РИС). Как следует из мирового и, особенно, из европейского опыта, отраслевой фор мой реализации этого класса информационных систем является так называемые речные информационные службы (River Information Services = RIS). Этот термин сформировался в последние годы в нескольких проектах Европейского Союза в ка честве обобщающего понятия для любых систем связи и информатики, исполь зующихся на ВВП: реках, каналах, озерах и устьевых портах. Поэтому для практической реализации АСДУ в данной работе: представлены результаты комплексного анализа существующей сис темы диспетчерского управления движением судов при перевозке грузов в Московском бассейне; отражено современное состояние информационных технологий и техни ческих средств, используемых для диспетчерского управления; определѐнысостав автоматизируемых задач и функции диспетчерского персонала; рассмотрен ситуационный метод оптимизационного решения основных задач диспетчерского управления; рассмотрены научно-методические основы оптимизации диспетчерского управления и внедрения их в практику в виде базовой информационной техно логии на примере решения основных задач диспетчерского управления судо пропуском;
рассмотрены состав и структура АСДУ, которая должны включать в себя: со временные средства связи и телекоммуникаций; автоматизированные рабочие мес та (АРМ) и информационные технологии, реализованные на базе математических моделей, оптимизационных алгоритмов управления и прикладных программ. В работе также уделено значительное внимание вопросам определения факторов, средств их реализации и источников повышения эффективности дис петчерского управления при перевозке грузов. К сожалению, за время подготовки к изданию учебное пособие произошли некоторые изменения, которые следует учитывать для практического понима ния теоретического материала. Так, в настоящее время, на базе ранее существующих Главных бассейно вых управлений водных путей и судохоства (ГБУВПиС), выполняющих функ ции бассейнового органа государственного управления на ВВТ, созданы Адми нистрации речных бассейнов, обеспечивающих перераспределение государст венных функций между федеральными органами исполнительной власти на ВВТ (федеральной службы и федеральным агентством). Администрации речных бассейнов помимо функций закрепленных за бас сейновыми органами государственного управления на ВВТ в действующей ре дакции кодекса ВВТ, переданы ряд дополнительных функций, таких как: госу дарственная регистрация судов в судовых реестрах РФ и реестре арендованных судов; государственная регистрация спортивных парусных судов и дипломиро вание членов экипажей указанных судов. Применительно к Московскому бассейну на Федеральное казенное учреж дение «Речная администрация Московского бассейна « (ФКУ «РАМБ»), пред назначенного для обеспечения выполнения функции по оказанию государст венных услуг в сфере ВВТ, возложены следующие виды деятельности: морской транспорт; коммерческая деятельность и управление (консультирование); естественные и технические науки (исследование и разработки);
дополнительное образование для специалистов со средним профессио нальным образованием; базы данных и информационные ресурсы (создание и использование); универсальный ассортимент товаров (оптовая торговля); внутренний водный транспорт; ботанические сады, зоопарки и заповедники; грузы (транспортная обработка); перевозка грузов; рыночная конъюктура (исследование). В тоже время диспетчерское регулирование и управление движением и пропуском судов, плавучих объектов через судоходные гидротехнические со оружения закреплено за Федеральным государственным унитарным предпри ятием «Канал имени Москвы» (ФГУП «КиМ»). Поэтому при чтении в тексте и на рисунках вместо ГБУВПиС следует по нимать только ФГУП «КиМ», а вместо отдела диспетчерского регулирования, служба диспетчерского регулирования. Для конкретности изложения материала в работе также приведены чис ленные значения характеристик и цен технических средств АРМ, которые соот ветствуют существующему состоянию исследуемого периода и не являются определяющими. За помощь в подготовке учебного пособия автор выражает благодарность старшему преподавателю кафедры «Управление флотом и автоматизации транс портных процессов» В.В. Алфѐрову и издателям В.И Дудакову и С.Б. Суворову.
1. Основные виды перевозок грузов Перевозка — это изменение местонахождения грузов при соблюдении принципа экономичности (сокращении стоимостных и временных затрат). Этот процесс должен быть экономически оправдан, так как при перемещении грузов расходуются временные, финансовые и экологические ресурсы. Следовательно, главная цель перевозки — доставить грузы в место назна чения как можно быстрее, дешевле и с наименьшим ущербом для окружающей среды. Нужно также свести к минимуму потери и порчу перевозимых грузов при одновременном выполнении требований заказчиков к своевременности доставки и к предоставлению информации о грузах в пути. При осуществлении закупок и доставки материальных ресурсов, а также дистрибуции готовой продукции потребителям фирма-производитель может использовать различные варианты перевозок. По числу видов транспорта, участвующих в доставке грузов и пассажиров, системы доставки делятся на: одновидовые (юнимодальные) и многовидовые (мультимодальные и интермодальные). На рис.1.1. представлена иерархическая структура технологии и организации перевозок. В вершине этой структуры нахо дятся интермодальные перевозки, ниже — мультимодальные и юнимодальные межрегиональные перевозки, и наконец,— региональные, включающие внутриоб ластные и городские перевозки специализированными транспортными предпри ятиями. Кроме того, ещѐ существуют перевозки транспортными средствами част ных владельцев и собственным транспортом предприятий и организаций. Юнимодальной (одновидовой) перевозкой грузов на ВВТ является такая перевозка, которая осуществляется только ВВТ транспортом, при условии, ко гда известны начальный и конечный пункты перевозки логической цепи без промежуточных операций складирования и грузопереработки.
Если в процессе перевозки грузов задействованы несколько видов транс порта, т.е. происходит взаимодействие между ними, то такие перевозки назы ваются смешанными. Потребность в смешанных перевозках возникают в тех случаях, когда нет прямой связи между пунктами отправления и назначения грузов и пассажиров, а также, если смешанные перевозки являются более вы годными, чем перевозки одним видом транспорта. Смешанной перевозкой грузов на ВВТ транспорте является такая перевоз ка, которая осуществляется обычно двумя видами транспорта: ВВТ и автомо бильным, ВВТ и железнодорожным, ВВТ и морским. При этом груз доставля ется первым видом транспорта в так называемый пункт перевалки или транс портный терминал без хранения или с кратковременным хранением с после дующей перегрузкой на другой вид транспорта. При прямой смешанной пере возке грузовладелец заключает договор с первым грузоперевозчиком, дейст вующим как от своего имени, так и от имени следующего перевозчика, пред ставляющего другой вид транспорта. В силу этого грузовладелец находится в договорных отношениях с обоими, причѐм каждый из них производит расчѐты с грузовладельцем и несет материальную ответственность за сохранность груза только на своем участке маршрута. Отличительными признаками смешанной раздельной перевозки является наличие нескольких транспортных документов, отсутствие единой тарифной ставки фрахта, последовательная схема взаимо действия участников транспортного процесса.
За рубежом смешанные перевозки с наличием более чем двух видов транс порта получили название «комбинированных» или «мультимодальных» в отли чие от юнимодальных перевозок, выполняемых одним видом транспорта, то есть в прямом (железнодорожном, водном и т.п.) сообщении. Мультимодальные перевозки — это прямые смешанные перевозки по меньшей мере двумя различными видами транспорта и, как правило, внутри страны. Занимаясь перевозками грузов в «смешанных сообщениях», перевозчи ки пришли к мысли о рациональности комплектования мелких партий грузов в сборные: судовые, вагонные, автомобильные, «экипажные» отправки. Под интермодальной перевозкой понимается система доставки грузов в международном сообщении несколькими видами транспорта по единому пере возочному документу и передачи грузов в пунктах перевалки с одного вида транспорта на другой без участия грузовладельца в единой грузовой единице (или транспортном средстве). Интермодальная система является более слож ным вариантом с точки зрения решения коммерческо-правовых, финансово экономических, организационно-технических аспектов доставки и вопросов развития транспортной инфраструктуры. Мировая тенденция к совершенствованию процесса перевозки, которая подразумевает более совершенные и экономичные методы, заставляет искать и находить новые пути решения вопросов нестандартных транспортировок, по стоянно и планомерно разрабатывать и внедрять новые технологии перевозоч ного процесса. Поэтому повышенное внимание уделяется организации и даль нейшему развитию интермодальных перевозок. При интермодальных и мультимодальных перевозках договор грузопере возки с грузоотправителем от имени перевозчиков, принимающих участие в ее осуществлении, заключает первый перевозчик (оператор). Основными принципами функционирования интермодальных и мульти модальных систем являются следующие: единообразный коммерческо-правовой режим; комплексное решение финансово-экономических аспектов;