Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Некоторые аспекты выбора подвижного состава Портал РЖД

Методы выбора подвижного состава

Кроме того, для поддержания уровня конкурентоспособности предприятие должно обеспечить соответствие тарифов качеству предоставляемых услуг, расширение ассортимента услуг, предлагаемых заказчику.

Решение вышеперечисленных проблем возможно, если перевозчик располагает соответствующим подвижным составом. Вместе с тем, анализ состояния автотранспортной отрасли показывает следующее.

Возрастная структура парка автотранспортных средств всех категорий в стране выглядит неудовлетворительно. Лишь 12,4 % грузовых автомобилей имеет возраст до 5 лет, а около половины парка составляют автомобили старше 10 лет. Изношенность парка ежегодно увеличивается, поскольку фактическое его обновление в 2–3 раза ниже нормативных значений.

Сложившаяся структура парка грузовых автомобилей по типу кузова и виду используемого топлива является несовершенной и не соответствует требованиям транспортного рынка. Так, доля бортовых автомобилей является завышенной, тогда как парк автомобилей со специальными кузовами, в первую очередь, с кузовами фургон не обеспечивает потребности пользователей автотранспортных услуг. В парке преобладают среднетоннажные автомобили и недостаточно малотоннажных и большегрузных автотранспортных средств. Доля автомобилей, использующих наиболее дешевые и экологически более чистые виды топлива (сжатый природный газ, сжиженный нефтяной газ), является весьма низкой и в настоящее время составляет 5,7 %.

Ожидается, что по мере экономического роста в условиях наблюдающегося стабильного притока инвестиций в автомобильный транспорт возрастная структура парка будет постепенно улучшаться, приближаясь к потребностям эксплуатации и по типам автотранспортных средств. Однако следует учитывать, что технический уровень новых автотранспортных средств, производимых в России в настоящее время, по всем основным показателям отстает от аналогичного уровня передовых стран на 10–15 лет.

Массовая эксплуатация изношенных автотранспортных средств ведет к снижению эффективности автомобильного транспорта. На рынке международных перевозок следствием этого является снижение конкурентоспособности отечественных перевозчиков, на внутреннем рынке – неоправданное повышение автотранспортных издержек, увеличение аварийности и загрязнения окружающей среды.

Следует учитывать, что поддержание работоспособности существующего автомобильного парка на основе ранее действовавшей системы осуществления полнокомплектных капитальных ремонтов, выполняемых на авторемонтных предприятиях, в условиях рыночной экономики не является перспективной из-за низкого качества ремонта, значительного снижения надежности и резкого повышения затрат по эксплуатации некачественно отремонтированных автомобилей. С другой стороны, в настоящее время слабо проводится поддержка реализации системы «фирменного» ремонта и технического обслуживания автомобилей (фирменный сервис) на специальных предприятиях отечественной и зарубежной автомобильной промышленности.

Задача выбора типа и модели транспортного средства решается на разных уровнях управления:

на стадии проектирования – конструкторами НИИ и автомобильных заводов исходя из прогноза развития спроса на подвижной состав;

на стадии заказа – при планировании транспортного обеспечения крупных народнохозяйственных задач специалистами из министерств и ведомств, заказчиками строительства (крупной народнохозяйственных задачи);

при формировании автопредприятий;

на стадии заключения договоров на организацию транспортного обслуживания – специалистами автопредприятий.

В данном разделе рассматриваются вопросы выбора подвижного состава на уровне специалистов автотранспортного или транспортно-экспеди-ционного предприятия, а именно:

выбор типа и модели транспортного средства и его технических характеристик для выполнения конкретной перевозки;

определение структуры автопарка в соответствии с перспективой развития спроса на транспортные услуги.

Методы выбора подвижного состава

Эффективность использования автотранспортных средств во многом зависит от соответствия грузоподъемности и грузовместимости подвижного состава, его эксплуатационных качеств конкретным условиям эксплуатации.

Все условия эксплуатации можно классифицировать по группам:

транспортные: объем перевозок, род и характер груза, срочность и дальность перевозок, условия загрузки и разгрузки;

организационно-технические: режим работы подвижного состава, среднесуточный пробег, условия хранения, технического обслуживания и ремонта подвижного состава, формы организации работы подвижного состава на линии;

дорожные: состояние дорожного покрытия, пропускная способность дорог, рельеф местности, категория обустроенности;

климатические: зоны умеренного, холодного или жаркого климата.

Современные автомобилестроители, российские в том числе, производят подвижной состав разных типов и моделей, отличающихся между собой как по конструкции, так и по техническим, эксплуатационным и экономическим показателям. Расчеты и опыт эксплуатации показывают, что для перевозки одних и тех же грузов можно использовать подвижной состав разных типов и моделей, которые в одинаковых условиях работы имеют разную производительность и, что особенно важно, разные эксплуатационные затраты.

Например, использование большегрузного подвижного состава более эффективно при перевозках большого количества грузов на значительные расстояния. Применение самосвалов для перевозки навалочных грузов на небольшие расстояния более эффективно, чем универсальных автомобилей. Перевозка грузов малого удельного веса более эффективна подвижным составом с большей площадью кузова и высокими бортами.

В силу этого перед работниками службы эксплуатации АТП и диспетчерами встает проблема выбора подвижного состава таких типов и моделей, которые обеспечивают необходимую производительность, экономичность и качество перевозок.

Выбор наиболее эффективного варианта использования подвижного состава применительно к конкретным условиям эксплуатации с учетом реальных объемов перевозок и сложившейся структуры парка можно осуществить разными методами, суть которых сводится к сравнению результатов работы подвижного состава разных типов и моделей между собой в одинаковых условиях.

Большинство описанных в учебной литературе методов (Афанасьев Л. Л., Островский Н. Б., Цукерберг С. М. Единая транспортная система и автомобильные перевозки: Учебник для студентов вузов. – М.: Транспорт, 1984; Кожин А. П. Математические методы в планировании и управлении грузовыми перевозками. – М.: Высшая школа, 1979) предусматривает сравнение и выбор подвижного состава по отдельным, частным показателям его работы: по производительности, по себестоимости в зависимости от конкретных технико-эксплуатационных показателей (номинальной грузоподъемности, коэффициента использования грузоподъемности, длины ездки с грузом, коэффициента использования пробега, технической скорости, простоев под погрузочно-разгрузочными операциями). Для решения таких задач требуется выполнять множество расчетов по определению производительности и себестоимости перевозок для многих типов и моделей подвижного состава.

В случае выполнения таких расчетов для решения крупных народнохозяйственных задач или для вновь формируемых АТП указанные расчеты потребуется дополнить расчетами таких показателей, как капиталовложения и эксплуатационные расходы АТП, капиталовложения и дополнительные расходы грузовладельцев, стоимость перевозимых грузов, расходы на строительство и эксплуатацию дорог и др.

Классификация наиболее часто применяемых методов выбора подвижного состава приведена на рис. 5.1.

Выбор типа и модели подвижного состава как по частным, так и по обобщенному показателям, производится в два этапа:

на первом этапе анализируются внешние, явно выраженные, условия эксплуатации и по ним подбирается соответствующий тип кузова, устанавливается приемлемая грузоподъемность подвижного состава и его основные эксплуатационные качества: проходимость, осевые и полная масса, возможные скорости движения;

на втором этапе выполняют сравнительный анализ выбранных на первом этапе транспортных средств путем сравнения частных или обобщенного показателей.

Схема выбора типа подвижного состава для перевозки грузов приведена на рис. 5.2.

Выбор подвижного состава в зависимости от внешних условий эксплуатации производят с учетом того, что вышеперечисленные условия эксплуатации определяют необходимость тех или иных качеств подвижного состава.

По роду груза (его физические свойства, плотность, тип и форма тары) подбирают тип кузова (бортовая платформа, цистерна, фургон) и его вместимость.

Объем и партионность перевозок определяют грузоподъемность и специализацию подвижного состава.

При перевозке мелкопартионных грузов применяются автомобили малой грузоподъемности, а при большом и постоянном грузопотоке – преимущественно специализированные и большегрузные автомобили.

При выборе подвижного состава по типу кузова в первую очередь учитывают соответствие кузова роду и характеру груза, размещение его в кузове, способ погрузки и выгрузки из подвижного состава. При оценке грузовместимости автомобиля необходимо иметь в виду, что площадь кузова, приходящаяся на 1 т грузоподъемности различна для разных моделей подвижного состава. Для автомобилей малой грузоподъемности удельная нагрузка на пол кузова значительно меньше, чем для автомобилей большей грузоподъемности. Так, у автомобиля модели ГАЗ-3307 (грузоподъемность 4,5 т) площадь кузова на 1 т грузоподъемности составляет

, тогда как у автомобиля МАЗ-53371 (грузоподъемность 8,7 т) – только

, то есть почти в 1,5 раза меньше.

Срочность и дальность перевозок обусловливают выбор подвижного состава с определенными скоростными свойствами, необходимым запасом хода и повышенными надежностью и безопасностью.

По условиям погрузки и разгрузки (тип и производительность механизма) определяют тип кузова автомобиля (автомобиль-самосвал, самопогрузчик, погрузочная высота, ширина проема двери), его грузоподъемность и прочность (при экскаваторной и бункерной загрузке), а также необходимость специальных устройств и приспособлений.

Дорожные условия оказывают существенное влияние на выбор подвижного состава с такими качествами, как проходимость, плавность хода, маневренность, возможность использования его грузоподъемности и скоростных качеств. На труднопроходимых дорогах важным качеством подвижного состава является проходимость, на дорогах с твердым, но неровным покрытием – плавность хода, на горных дорогах, имеющих значительные уклоны, – динамичность и тормозные свойства. На усовершенствованных дорогах ограничиваются полная масса подвижного состава и нагрузка на одну ось по условиям грузоподъемности искусственных сооружений и прочности дорожной одежды, а также могут быть ограничения по габаритам подвижного состава.

Существенное влияние на выбор подвижного состава оказывают климатические условия. Так, для защиты грузов от атмосферных явлений (дождь, снег, ветер, пыль, солнце) необходимы кузова специальных конструкций. В полярных климатических зонах важными условиями эксплуатации являются возможность обеспечения быстрой готовности автомобилей к действию, отопление кабины, нестесненные условия управления автомобилем водителем в теплой одежде и др. Здесь особое значение приобретают проходимость автомобиля и безопасность его движения в гололедицу, при снежных заносах, снегопадах и метелях.

После того, как выбран тип подвижного состава, переходят к выбору конкретной модели. Выбор наиболее эффективного для данного вида груза подвижного состава производят путем сравнения экономических и эксплуатационных показателей.

Одним из основных показателей, по которому производится сравнительная оценка подвижного состава конкретных моделей, является производительность (часовая, сменная, годовая).

При определении производительности сравниваемого подвижного состава такие показатели, как время в наряде, коэффициент использования пробега и расстояние перевозок груза, характеризующие условия работы подвижного состава, принимаются в расчетах одинаковыми по величине.

Другие показатели, характеризующие данный тип и модель автомобиля: техническая скорость движения, грузоподъемность автомобиля, коэффициент использования грузоподъемности, время простоя под погрузкой и выгрузкой – могут быть различными по величине в соответствии с нормами пробега и нормами времени простоя под погрузкой и выгрузкой, грузовместимостью автомобиля.

Выбор производят с помощью таблиц и графиков производительности автомобилей, рассчитываемых для разных условий перевозок грузов по известной формуле

– время на выполнение погрузочно-разгрузочных работ и про-

стой по другим причинам, ч;

– скорость техническая, км / ч.

Наибольшую производительность в равных условиях имеют, как правило, автомобили большей грузоподъемности (см. разд. 3.2, рис. 3.2). Однако с уменьшением расстояния перевозок это преимущество сокращается в первую очередь за счет меньшего времени простоя и большей технической скорости у автомобилей малой грузоподъемности.

Для определения границ целесообразного использования подвижного состава разной грузоподъемности, специализированного подвижного состава или автопоездов определяют равноценное расстояние перевозки грузов, то есть расстояние, при котором эффективность транспортных средств разной грузоподъемности, универсального и специализированного, одиночного транспортного средства и автопоезда по сравниваемому критерию одинакова.

Если в качестве критерия оценки принимается производительность автотранспортного средства, то равноценное расстояние можно определить по формуле

– разница в продолжительности погрузочно-разгрузочных работ и

простоя по другим причинам универсального и специализирован-

ного подвижного состава, ч.

Вместе с тем следует учитывать, что не всегда автомобили, имеющие большую производительность, обеспечивают меньшие эксплуатационные затраты, поэтому обязательным в таком случае должно быть сравнение по себестоимости. Экономически эффективным будет тот подвижной состав, который при большей производительности позволит получить минимальную себестоимость перевозок.

Себестоимость рассчитывают для конкретных условий перевозок при заданных значениях коэффициентов использования пробега и использования грузоподъемности на 1 т объема перевозок груза или на 1 ткм грузооборота.

– постоянные расходы на 1 автомобиле-час работы, р.

Все расчеты по себестоимости перевозок грузов также сводят в таблицы и строят графики, отражающие изменение себестоимости перевозки груза в зависимости от расстояния перевозки. Анализ расчетов показывает, что с увеличением расстояния себестоимость перевозки 1 т груза повышается, но в большей степени рост сказывается на подвижном составе меньшей грузоподъемности.

Для выбора транспортных средств по обобщенному показателю определяют набор показателей, по которым предполагается оценивать подвижной состав (стоимость подвижного состава, себестоимость перевозок, ресурс по пробегу, производительность, расходы на эксплуатацию и т. д.). Затем рассчитывают относительные значения выбранных показателей и устанавливают их значимость (ранг), после чего относительные значения показателей уточняют с учетом присвоенного им ранга (относительные значения показателей делят на ранг) и суммируют по моделям (маркам) подвижного состава. Данный метод получил название «метод ранжирования показателей», последовательность выполнения расчетов по выбору подвижного состава показана в табл. 5.1–5.3.

В табл. 5.1 в качестве примера приведены исходные данные, которые могут быть приняты во внимание при выборе подвижного состава.

Все показатели имеют несопоставимые единицы измерения, поэтому абсолютные значения показателей представляют в относительном виде: для каждого показателя выбирают наилучшее значение и принимают его соответствующим единице. Значения показателей остальных транспортных средств представляют относительно выбранного лучшим; они отображают степень ухудшения значения данного показателя по сравнению с лучшим (см. табл. 5.2 – числитель).

Рассматриваемые показатели могут иметь разную степень влияния на выбор подвижного состава, поэтому при формировании обобщенного показателя им присваивают коэффициент значимости – ранг и значение относительного показателя делят на ранг (см. табл. 5.2 – знаменатель). Чем больше диапазон значений ранга, тем более чувствительным будет влияние ранжирования.

Суммируя полученные с учетом ранжирования значения показателей по маркам подвижного состава, получим суммарный коэффициент, наибольшее значение которого соответствует нашему представлению о лучшем типе подвижного состава. В табл. 5.2 это отечественный КамАЗ.

Данный метод весьма чувствителен к набору показателей и их ранжированию. Так, если в рассматриваемом примере ввести еще один показатель и присвоить ему достаточно значимый ранг, то результат выбора изменится (см. табл. 5.3). Наилучшим оказался автомобиль Volvo.

При выборе конкретной модели транспортного средства следует учитывать, что современные производители автотранспортных средств используют модульный принцип конструирования. Так, шведская фирма «Scania» производит 7 вариантов кабин, 4 двигателя, 4 коробки перемены передач, 3 типа рамы, 3 задних и 4 передних моста. Комбинация вариантов комплектования позволяет получить технико-экономические свойства подвижного состава, удовлетворяющие любым условиям эксплуатации. Выделяют четыре группы автотранспортных средств, имеющих характерные области эксплуатации:

тягачи для магистральных перевозок (long houl); они имеют комфортабельную кабину, двигатели мощностью 300–500 л.с., подвеску, как правило, пневматическую, для эксплуатации по хорошим дорогам;

универсальные автотранспортные средства (general purpose); эта группа автомобилей предназначена для всех дорог. Автомобили имеют усиленные лонжероны рамы, многолистовые рессоры, увеличенное количество передач в трансмиссии;

cтроительные автотранспортные средства (сonstruction); они имеют колесную формулу 6 × 6 или 8 × 4 и предназначены для передвижения как по дорогам, так и вне дорог с твердым покрытием. Как правило, это специализированные автомобили для перевозки различных строительных грузов;

развозные автомобили для городских и пригородных перевозок (distribution); они эксплуатируются преимущественно на хороших дорогах и относительно коротких маршрутах, имеют низкую кабину, двигатель мощностью 150–260 л. с., маневренны.

Выбор подвижного состава

При выборе типа подвижного состава необходимо руководствоваться тем, чтобы подвижной состав в наибольшей степени соответствовал характеру и структуре грузооборота, объемному весу перевозимых грузов, величине отправок и расстоянию перевозок, а также дорожным условиям.

Критериями правильности выбора являются минимальные затраты на перевозки и минимальные трудозатраты на них, расход топлива, обеспечение сохранности груза, своевременность его доставки и максимальной безопасности перевозок.

Системная связь факторов, определяющих выбор оптимальной разновидности транспортного средства, представлена на рис. 3.

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 3 — Системная связь факторов выбора транспортного средства

Для перевозки определенного вида груза в конкретных дорожных условиях может быть установлена одна или несколько разновидностей транспортных средств. Во втором случае для окончательного выбора оптимальной разновидности используются критерии, по которым оценивается эффективность автомобиля, т.е. минимум затрат на перевозки, максимальная производительность транспортного средства, минимальная трудоемкость его использования и т.п. Используя известные модели выработки и нормативные данные по затратам на выполнение перевозок, можно построить графики изменения выработки или затрат в зависимости от расстояния перевозки.

Рассмотрим пример. Допустим, что по решению задачи маршрутизации спроектирована микросистема, в которой необходимо осуществить перевозки строительных навалочных грузов.

В этой ситуации можно использовать, как однотипные по функциональному назначению, но разной грузоподъемности, так и различные типы подвижного состава рациональной грузоподъемности. В последнем случае выбор производится между транспортным средством общего назначения и специализированным, оснащенным средствами механизации погрузочно-разгрузочных работ. Эти средства хоть и уменьшают грузоподъемность, но зато способствуют сокращению времени простоя в грузовых пунктах.

Для выполнения расчетов, при определении более эффективной модели автомобиля, согласно транспортной системе, следует воспользоваться моделью микросистемы и графо-аналитическим методом сравнения выработки транспортных средств, в зависимости от расстояния перевозок (в качестве критерия принята максимальная выработка автомобиля). Согласно исследованиям, проведенным в СибАДИ, в качестве аргумента, в отличие от ранее выполненных работ, вместо lге необходимо применять lм — полную длину маршрута.

В теории автомобильных перевозок существует мнение, что эффект от применения автомобиля-самосвала проявляется на коротких расстояниях, и существует одно значение расстояния перевозок (равноценное расстояние), на котором выработка сравниваемых транспортных средств одинакова. Однако это, как будет видно из расчетов, далеко не так.

На основании результатов расчетов по модели микросистемы, построен график (рис. 4).

График свидетельствует о наличии диапазонов изменения lм, на которых выработка автомобилей постоянна, гиперболические зависимости, при пересечении которых определялась единственная точка, характеризующая равноценное расстояние перевозок, не проявляются. Согласно полученным в данном примере результатам можно утверждать, что существуют область I (см. рис. 4), где явное преимущество по количеству перевезенного груза имеет автомобиль-самосвал, и область II, где происходит чередование диапазонов превосходства по выработке одного и другого типа подвижного состава. Для наглядности фрагмент области II крупным планом представлен на рисунке 5, при этом шаг изменения lм был уменьшен до 1 км.

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 4 — Область применения бортового автомобиля и самосвала в микросистеме (перевозка нерудных стройматериалов: — 3иЛ-433100; ×—×. ЗИЛ-ММЗ-4508

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 5 — Изменение выработки бортового автомобиля и самосвала в зависимости от длины маршрута в микросистеме в интервале расстояний от 29 до 50 км: — ЗИЛ-433 100; ×—× 3ИЛ-ММЗ-4508

На нем четко прослеживаются интервалы изменения расстояния, на которых большую выработку имеет бортовой автомобиль (отмечены символом Б), и интервалы, где преимущество имеет автомобиль-самосвал (соответственно имеют символ С).

При этом сначала эффективен автомобиль-самосвал (см. рис. 5), затем бортовой автомобиль, далее снова самосвал, потом опять бортовой и так далее. Всего в данном примере наблюдается 10 диапазонов эффективного применения транспортных средств, из которых 5 относятся к самосвалу и 5 к бортовому автомобилю. Следует отметить, что интервалы изменения lм, на которых преимущество имеет то один, то другой тип подвижного состава, отличаются по длине, причем характер изменения их протяженности не удается описать с помощью известных математических законов.

На интервалах, отмеченных символом Δ, заранее нельзя сказать, какое транспортное средство будет иметь большую выработку, так как при заданном шаге изменения длины маршрута точно неизвестно, в какой именно точке, т.е. при каком значении lм произойдет падение выработки автомобилей, обусловленное снижением количества выполняемых ездок с грузом. Для то го, чтобы точнее определить данное значение длины маршрута, необходимо провести дополнительные расчеты в указанном интервале (уменьшить шаг изменения расстояния).

Таким образом, можно констатировать, что положение существующей теории о наличии единственного равноценного расстояния перевозок не подтверждается. Вместо этого существует область, где чередуются участки превосходства по выработке одного и другого типа подвижного состава. Отдельной области эффективного применения бортового автомобиля в данном примере не наблюдается.

Если на построенных графиках (рис. 4 и рис. 5) провести перпендикуляр из точки соответствующей длине lм, то его пересечение с одной из разрывных линейных зависимостей укажет какой конкретно тип автомобиля следует применять для перевозок груза в системе. Таким автомобилем будет такой, которому на данном расстоянии соответствует большая выработка.

Далее приведен пример сравнения в микросистеме бортового автопоезда КамАЗ-5320 с прицепом ГКБ-8350 и самосвального автопоезда КамАЗ-55102 с прицепом ГКБ-8527, осуществляющих доставку сыпучего строительного груза (щебня) на предприятия стройиндустрии. Для расчета выработки данных АТС были приняты следующие условия:

(индексами апб и апс обозначены соответственно бортовой и самосвальный автопоезда).

Для сравнения результатов построен график, характеризующий изменение выработки транспортных средств в системе при изменении длины маршрута (рис.6).

Результаты расчета по модели функционирования микросистемы свидетельствуют о том, что зависимость выработки сравниваемых АТС от длины маршрута соответствует кусочно-линейным функциям. В связи с этим, как и в первом примере, не наблюдается точки их пересечения, а соответственно, и равноценного расстояния перевозок.

В указанных пределах изменения lм существуют область I, где эффективность самосвального автопоезда выше эффективности бортового автопоезда, и область III, где наоборот, эффективность бортового автопоезда выше эффективности самосвального.

Кроме того, наблюдается также область II (см. рис. 6) чередования интервалов изменения длины маршрута, на которых превосходство по выработке имеет то один, то другой тип подвижного состава.

Таким образом, результаты, полученные в данном примере, позволяют говорить о том, что не существует двух областей эффективного применения транспортных средств, разделенных некоторым значением равноценного расстояния.

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 6 — Области применения бортового и самосвального автопоездов в микросистеме (перевозка нерудных стройматериалов): — КамАЗ-5320+ГКБ-8350 (расчет по формуле); ×-× КамАЗ-55102+ГКБ-8527 (расчет по формуле)

При других сочетаниях ТЭП при проведении расчетов для микро и особо малых систем (при маятниковой конфигурации) может оказаться, на достаточно большом диапазоне изменения lм выработка сравниваемых транспортных средств совпадает. Тогда нужно использовать другие критерии, например, дополнительно сравнивать расход топлива на выполнение транспортной работы. Более полный ответ может дать сравнение приведенных затрат.

В случае кольцевых схем транспортных систем применение графо-аналитического метода невозможно, т.к. логика требует разрушения маршрута. Поэтому в особо малых системах, где конфигурация маршрута соответствует кольцевому, речь должна идти не о произвольном изменении значения длины маршрута, а только об обосновании применения того или иного типа подвижного состава для выполнения перевозок в каждой конкретном случае (т.е. на определенное расстояние) на основе использования соответствующей модели функционирования системы.

Выполнив расчет для конкретной длины маршрута и сравнив выработку принятых автомобилей, определяют более эффективный.

В случае, когда спроектированная система является малой, то для расчетов применяется модель малой системы (насыщенной или ненасыщенной), при этом сравнение производится по группе автомобилей.

На практике при организации перевозок груза Q является фиксированной и заранее определенной, в соответствии со спроектированной автотранспортной системой.

В таком случае применение того или иного типа АТС не может увеличить суммарную выработку подвижного состава в системе. В то же время при этом возможно возрастание выработки отдельных транспортных средств, входящих в данную систему, а эффект от применения того или иного типа АТС может наблюдаться в виде сокращения их потребного количества для выполнения планового задания.

Потребное количество АТС для осуществления перевозок рассчитывается по определенной процедуре (см. п. 5.5). Рассмотрим пример сравнения эффективности использования в системе, где конфигурация маршрута соответствует маятниковому с обратным не груженым пробегом, бортовых автомобилей КамАЗ-5320 и автомобилей-самосвалов КамАЗ-55102, осуществляющих перевозку нерудных стройматериалов (песка, щебня гравия, глины) на предприятия промышленности строительных материалов.

Для этого были произведены расчеты при следующих условиях:

По результатам расчетов построены зависимости количества автомобилей в системе от длины маршрута при использовании бортовых автомобилей и самосвалов (см. рис. 7).

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 7 — Изменение количества бортовых автомобилей и самосвалов в зависимости от длины маршрута в малой ненасыщенной системе с заданным объемом перевозок на маятниковом маршруте с обратным не груженым пробегом (перевозка нерудных стройматериалов): — КамАЗ-5320; ×—× КамАЗ-55102.

Анализ данных графика показывает, что с ростом длины маршрута происходит увеличение потребного количества автомобилей в системе, характер зависимости которого имеет вид кусочно-линейной функции. Количество это может быть как одинаковое, так и разное для бортовых автомобилей и самосвалов. Четкой границы эффективного применения транспортных средств определенного типа с точки зрения высвобождения автомобилей не существует, вместо этого наблюдается чередование диапазонов превосходства того или иного типа подвижного состава, а также их равенства по количеству. Следует отметить тенденцию снижения преимущества автомобилей-самосвалов с увеличением расстояния.

Аналогичные исследования были проведены для ситуаций, когда транспортные средства работают в малой ненасыщенной системе с заданным объемом перевозок на маятниковых маршрутах, где в обратном направлении также перевозится груз. Исходные данные для сравнения групп бортовых автомобилей КамАЗ-5320 и самосвалов КамАЗ-55102, занятых на доставке сыпучих строительных грузов:

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 8 — Изменение количества транспортных средств в зависимости от длины маршрута в малой ненасыщенной системе с заданным объемом перевозок на маятниковом маршруте: — КамАЗ-5320; ×—× КамАЗ-55102.

Анализ графических зависимостей Аэ от lм (см. рис. 8) при использовании различных АТС показывает, что с ростом расстояния в системе увеличивается потребность в автомобилях (автопоездах) для выполнения планового объема перевозок, и зависимости эти описываются разрывными линейными функциями.

При этом вместо единственного значения расстояния, при котором потребность в сравниваемых АТС одинакова, существуют интервалы изменения длины маршрута, т.е. множество точек равенства количества транспортных средств. Кроме того, наблюдается чередование интервалов, на которых эффективнее тот или иной тип подвижного состава (при сравнении АТС общего назначения и специализированных).

Как показывают результаты расчетов для перевозок грузов, следует принимать тот тип транспортного средства, при использовании которого требуется их меньшее количество. А если потребность в автомобилях одинакова (см. рис. 8), то лучше использовать, например, тот тип автомобиля, у которого меньше расход топлива или лучше какие-либо другие показатели.

Аналогичные результаты были получены для всех малых систем с заданным объемом перевозок (маятниковых маршрутов) и при других сочетаниях ТЭП.

Таким образом, произведя расчеты по соответствующим моделям и построив графики для проведения анализа можно выбрать транспортные средства конкретной марки для осуществления перевозок по спроектированным, в результате решения задачи маршрутизации, транспортным схемам.

Подвижной состав автомобильного транспорта

Тема 10. Выбор подвижного состава

Подвижной состав автомобильного транспорта. Классификация автомобилей и их характеристики. Прицепы и полуприцепы. Автопоезда.

Выбор подвижного состава с учетом его производительности и экономичности. Учет суммарных народнохозяйственных издержек при выборе подвижного состава. Оценка целесообразности применения специализированного подвижного состава и автопоездов. Определение оптимальной грузоподъемности автопоездов. Определение оптимальной грузоподъемности автопоездов и распределение подвижного состава по объектам перевозок.

1. Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин С.М. Грузовые автомобильные перевозки: Монография / В.И. Николин, Е.Е. Витвицкий, С.М. Мочалин. – Омск: Изд-во «Вариант-Сибирь», 2004. — 480 с.

2. Вельможин А.В. и др. Технология, организация и управление грузовыми автомобильными перевозками: Учебник для вузов. – 2-е изд., доп./ А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин; Волгогр. гос. техн.ун-т. – Волгоград, 2000. – 304 с.

3. Ходош М.С. Грузовые автомобильные перевозки: Учебник для автотранспортных техникумов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1986. – 208 с.

К подвижному составу автомобильного транспорта относятся автомобили и автопоезда (автомобили тягачи, прицепы, полуприцепы и прицепы-роспуски).

Подвижной состав должен соответствовать своему основному назначению – перевозке грузов, причем при минимальных трудозатратах и себестоимости, с максимальной безопасностью и сохранностью грузов, в различных условиях эксплуатации.

Для того чтобы более точно определить свойства и качества, которые должен иметь подвижной состав при его конструировании и производстве, а также облегчить выбор подвижного состава, соответствующего заданным условиям эксплуатации, он делится на однородные группы.

По существующей в настоящее время на автомобильном транспорте классификации весь грузовой подвижной состав делится на следующие группы:

Ø по типу установленного двигателя;

Ø по величине осевой нагрузки на опорную поверхность;

Ø по конструктивной схеме;

Ø по размерности;

Ø по виду перевозок;

Ø по проходимости.

Автомобили и автомобили-тягачи в зависимости от типа установленного двигателя делятся на

— автомобили с карбюраторными двигателями,

— с дизельными двигателями,

По величине осевой нагрузки на опорную поверхность автомобили делятся на три группы:

— дорожные автомобили группы А,

— дорожные автомобили группы Б и

— внедорожные автомобили.

К группе А относятся АТС, у которых осевая масса, приходящаяся на наиболее нагруженную ось, составляет от 6 т до пределов дорожных ограничений,

к группе Б — у которых осевая масса, приходящаяся на наиболее нагруженную ось, не превышает 6 т.

АТС группы А предназначены для эксплуатации на дорогах 1, 2 и 3-й категорий, а также на дорогах 4-й категории, усиленных под осевую нагрузку 10 т; АТС группы Б — для эксплуатации на дорогах всех категорий.

При перевозке крупногабаритных и тяжелых грузов все АТС делятся на две категории.

В первую категорию попадает любое АТС, если величины нагрузки, приходящейся хотя бы на одну из осей, или полная масса превышает значения, приведенные в табл. 1, 2, 3, 4, а также, если его габариты по длине и ширине превышают максимальные значения, установленные современной редакцией правил дорожного движения.

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Ко второй категории автотранспортные средства относят в том случае, если их полная или максимальная нагрузка на ось превышает значения, регламентируемые проектными нормативами на мостовые сооружения (табл. 5).

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

По конструктивной схеме подвижной состав делится на одиночные автомобили и автопоезда, которые состоят из тягача с прицепом и седельного тягача с полуприцепом. Автомобили-тягачи подразделяются на седельные и буксирные.

Седельные тягачи — работают в сцепке с полуприцепами и не имеют кузова. На раме тягача устанавливается опорно-сцепное устройство, соединяющее тягач с полуприцепом, которое состоит из опорной плиты, принимающей на себя часть массы полуприцепа, и сцепного механизма, передающего тяговое усилие на полуприцеп.

Буксирные выполняются на базе шасси грузовых автомобилей и предназначены для работы с прицепами-тяжеловозами, для чего оборудуются сцепными устройствами. Для увеличения сцепной массы в кузов загружают груз или балласт.

Прицепной подвижной состав состоит из прицепов, полуприцепов и прицепов-роспусков.

Прицепы буксируются автомобилями и автомобилями-тягачами, соединяясь с ними при помощи буксирного приспособления и дышла. В зависимости от числа осей прицепы делятся на одноосные, двухосные и многоосные. Многоосные прицепы используют в основном для перевозки различных грузов большой массы и негабаритных грузов. Грузоподъемность их может достигать 100 т и более. Многоосные прицепы являются и многоколесными.

Прицепы-роспуски применяются для перевозки длинномерных, негабаритных грузов и бывают одноосными и двухосными. Расстояние между автомобилем и прицепом-роспуском может меняться при перевозке груза различной длины. Это достигается благодаря тому, что дышло имеет отверстия по длине, и прицеп-роспуск крепят в определенном положении фиксаторами. При перевозке груза длиной более 20—25 м применяются управляемые прицепы-роспуски. Управляет прицепом второй водитель, находящийся в кабине, установленной на прицепе-роспуске. Зимой для перевозки грузов на ледяных и снежных дорогах применяют санные прицепы.

Полуприцепы предназначены для работы в сцепке с седельными автомобилями-тягачами. Они бывают одноосные, двухосные и трехосные. Оси располагаются в задней части полуприцепа. В передней части находятся сцепное устройство для соединения с автомобилем-тягачом и стойки с катками для поддержания отцепленного полуприцепа в устойчивом положении.

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Рисунок 1 Основные типы автопоездов:

а – автомобиль с одноосным прицепом; б- автомобиль с двухосным прицепом; в – седельный автомобиль-тягач с полуприцепом; г – автомобиль с несколькими одноосными прицепами; д – автомобиль с несколькими двухосными прицепами; е – седельный автомобиль-тягач с полуприцепом и прицепом; ж – автомобиль-тягач с прицепом-тяжеловозом

А в т о п о е з д — это автомобиль или автомобиль-тягач в сцепке с одним или несколькими прицепами либо автомобиль-тягач с полуприцепом (рис. 1).

Применение автопоезда обеспечивает наиболее полное использование имеющегося запаса мощности автомобилей и автомобилей-тягачей, повышение производительности по сравнению с одиночными автомобилями, снижение расхода топлива на 1 т (на 1 т перевезенного груза), снижение себестоимости перевозки груза. Кроме того, применение автопоездов дает возможность уменьшить потребность в водителях, т.е. дает экономию людских ресурсов, что имеет важнейшее значение для народного хозяйства.

Ø особо малой грузоподъемности до 0,5 т;

Ø малой грузоподъемности от 0,5 до 2,0 т;

Ø средней от 2,0 до 5,0 т;

Ø большой от 5,0 до 15,0 т;

Ø особо большой грузоподъемности от 15,0 т и более.

Автомобили особо малой грузоподъемности выпускаются на шасси легковых автомобилей или специальном шасси и предназначены для сбора и развозки почты, развозки товаров в торговой сети и т. д.

Автомобили малой грузоподъемности предназначены для освоения незначительного по величине грузооборота с мелкопартионными отправками (хозяйственные, торговые и т. п.). Их используют как грузовые такси и автомобили скорой технической помощи.

Автомобили средней и большой грузоподъемности служат для перевозки массовых грузов крупными партиями (перевозка промышленных грузов, сырья, строительных материалов и т. д.).

Автомобили особо большой грузоподъемности используют при мощных, постоянных грузопотоках (разработка карьеров открытым способом, крупные стройки и др.).

По виду перевозок все грузовые автомобили подразделяются на транспортные и специального назначения (автокраны, автолавки, автобетономешалки, пожарные, медицинской помощи и санитарные автомобили, автомобили для нужд коммунального хозяйства и т. д.).

Транспортный подвижной состав предназначен для перевозки груза, специальный — предназначен для различных нетранспортных работ, выполняемых при помощи установленного на нем оборудования.

Транспортные грузовые автомобили подразделяются на автомобили общего назначения и специализированные.

Подвижной состав общего назначения — автомобили с кузовом типа бортовая платформа, называемый бортовым (бортовой автомобиль, бортовой прицеп), специализированный — автомобили, прицепы полуприцепы и прицепы-роспуски транспортного назначения, кузова которых специально приспособлены для перевозки одного определенного или нескольких однородных грузов.

Специализированный подвижной состав широко применяется в народном хозяйстве.

На шасси автомобилей, прицепов и полуприцепов устанавливают кузова различных типов: бортовая и безбортовая платформы, самосвальный кузов, цистерна, фургон, панелевоз, фермовоз, кузов для перевозки длинномерных грузов (лесовоз, трубовоз, металловоз и т. д.).

Безбортовые платформы устанавливают на подвижной состав, предназначенный для перевозки не габаритных и большой массы грузов.

Специализированные автомобили (прицепы, полуприцепы) подразделяются на:

самосвалы (подвижной состав с кузовом, предназначенным для перевозки и механизированной выгрузки навалочных и насыпных грузов) — общего назначения, строительные, сельскохозяйственные, карьерные, землевозы;

фургоны (закрытый кузов, внутри которого могут быть оборудованы приспособления для перевозки определенного груза) — общего назначения, изотермические, рефрижераторы, хлебобулочные, скотовозы, птицевозы, пакетовозы, промтоварные;

для перевозки строительных изделий — плитовозы, балковозы, блоковозы, панелевозы, фермовозы, колодцевозы, кабиновозы;

Панелевозы и фермовозы предназначены для перевозки крупноразмерных панелей и ферм в вертикальном или наклонном положении.

для перевозки контейнеров — автомобильных, среднетоннажных, крупнотоннажных, на территории терминалов;

тяжеловозы — полуприцепы, прицепы;

для перевозки длинномерных грузов — лесовозы, металловозы, трубовозы;

Кузов лесовозов, трубовозов и металловозов имеет специальное оборудование для размещения длинномерных грузов и устойчивости их во время перевозки.

цистерны (герметический резервуар, изготавливаемый из углеродистой или нержавеющей листовой стали либо алюминиевых сплавов, разделенный внутри перегородками для уменьшения гидравлических ударов, возникающих при резком торможении) — для перевозки нефтепродуктов, активных химических веществ, сыпучих грузов, вязких нефтепродуктов, жидких удобрений, глинистых растворов, воды, жидких пищевых продуктов, сжиженных газов, живой рыбы;

самопогрузчики — погрузочно-разгрузочные, погрузочные, разгрузочные, со съемным кузовом;

прочие — автомобилевозы, кабелевозы, топливо-маслозаправщики, заправочные агрегаты, для перевозки птиц и цыплят, автолавки, пескоразбрасыватели, бетоновозы.

Применение специализированного подвижного состава имеет следующие положительные качества:

· создается возможность перевозить такие грузы, которые не могут быть перевезены на стандартном автомобиле (перевозка разогретого битума, ферм, тяжеловесных неделимых грузов, сжиженных газов, имеющих низкую температуру кипения, и др.);

· повышается сохранность количества и качества перевозимого груза (перевозка овощей в рефрижераторах, цемента в цементовозах, муки в муковозах и др.);

· обеспечивается значительное сокращение потребности в таре (при перевозке муки, жидких грузов, мебели и др.);

· появляется возможность сокращения ряда технологических операций (например, отпадает необходимость дополнительного глажения одежды в магазине, при перевозке ее на специальных вешалках в автомобилях-фургонах);

· обеспечивается повышение безопасности и улучшение санитарно-гигиенических условий труда при перевозке некоторых грузов (пылевидных материалов, химических веществ, нефтепродуктов, продуктов питания и др.);

· облегчается применение механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных процессов в пунктах погрузки и выгрузки;

· создаются благоприятные условия для грузополучателей, не имеющих стационарных механизмов для разгрузки, в вопросах механизации разгрузочных работ при использовании автомобилей-самосвалов, автомобилей-саморазгрузчиков;

· увеличивается, как правило, производительность труда работни ков, участвующих в транспортном процессе (перевозка муки в цистернах, вместо затаривания ее в мешки, жидких грузов в цистернах, вместо бочек и др.);

· обеспечивается резкое сокращение потерь груза при погрузке, транспортировании и разгрузке (цемент, минеральные удобрения и др.);

· повышается культура обслуживания организаций, предприятий и населения;

· обеспечивается доставка грузов за пломбой отправителя без взвешивания и пересчета товаров при сдаче и приеме грузов от транспортников.

С другой стороны, применение специализированного подвижного состава имеет и недостатки, которые ведут к снижению некоторых технико-эксплуатационных показателей работы подвижного состава, повышению себестоимости перевозок, снижению производительности труда водителей. К наиболее существенным недостаткам относятся:

· большая стоимость подвижного состава по сравнению с базовой моделью; снижение коэффициента использования пробега из-за невозможности, в ряде случаев, использовать подвижной состав в обратном направлении;

· снижение грузоподъемности по сравнению с базовой моделью, из-за необходимости монтажа дополнительного оборудования;

· более высокие затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт;

· недостаточно высокая квалификация водителей для работы на некоторых типах специализированного подвижного состава;

· ухудшение в некоторых случаях условий производства погрузочно-разгрузочных работ.

По признаку проходимости автомобили подразделяются на дорожные, повышенной и высокой проходимости.

Дорожные автомобили предназначены для работы на дорогах с покрытием и без покрытия (грунтовых).

Автомобили повышенной и высокой проходимости предназначены для работы в тяжелых дорожных условиях и по бездорожью.

Автомобили повышенной и высокой проходимости в зависимости от конструкции движителя подразделяются на колесные, полугусеничные, колесно-гусеничные, автомобили-амфибии и автомобили на воздушной подушке.

Все автомобили и автопоезда, допускаемые для эксплуатации на дорогах общей сети, должны удовлетворять требованиям, ограничивающим их размеры и массу, которые определены ГОСТом 21398-75. Согласно ГОСТу

— высота автомобиля с грузом не должна превышать 4 м, а

— ширина неподрессоренных частей — не более 2,5 м.

Предельная длина одиночного автомобиля, вне зависимости от количества осей, не более 12 м.

Длина автопоезда с одним прицепом не более 20 м, а с двумя и более прицепами — не более 24 м.

Степень приспособленности транспортного средства к наиболее эффективному использованию оценивается комплексом так называемых «эксплуатационных» качеств автомобиля. Согласно классификации, разработанной Д. П. Великановым, комплекс основных эксплуатационных качеств автомобиля включает в себя:

· использование массы,

· скорость движения,

· топливную экономичность,

· удобство использования,

· простоту технического обслуживания и ремонта.

В табл. 6 приведены требования к максимальным весовым характеристикам, размерам АТС в странах Европы по состоянию на октябрь 1995г.

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

где (а) — грузовик-рефрижератор: 2,60 м;

(Ь) — зависит от класса грузовика (грузовик-прицеп) и расстояния между осями;

(с) — соответствует Европейским стандартам: 40 т — общий вес для грузового транспорта и 44 т — для контейнеров;

(d) — применяется для грузовиков с тремя и более осями, для двухосных грузовиков снижает ограничения относительно;

(е) — нет ограничений;

(f) — допускается + 1%;

(g) — применяется для рефрижераторных грузовиков и для грузовиков более 10 т полного груженого веса, для нерефрижераторных грузовиков (10т и меньше) — снижает ограничения относительно;

(h) — иностранные грузовики с шириной до 2,60 м допускаются в соответствии с Европейскими стандартами;

(i) — зависит от расстояния между осями;

(k) — грузовик, для КрАЗа — 2,63 м;

(m) — применяется для некоторых категорий дорог (таких, как международные трассы), в другом месте снижаются ограничения относительно;

(n) — зависит от осевого расстояния и вида подвески ведущей оси;

(о) — контейнерный транспорт: 44 т;

(q) —жесткий корпус: 2,55 м;

(r) — 16,70 м для контейнерного транспорта ISO;

(t) — с парной или широкой шиной, иначе 9,2 т;

(u) — применяется для грузового класса (грузовики-прицепы), осевое расстояние, вид подвески и дата регистрации грузовика: до 01.01.93 — 20/34 т, после 01.01.93 — 19/20 т;

(v) — с одним прицепом — 18,35 м; с двумя прицепами — 22 м;

(w) — при условии, что полуприцеп (прицеп) имеет три оси или более; если полуприцеп (прицеп) имеет две оси, снижаются ограничения относительно;

(х) — для грузового транспорта — 4,20 м; для контейнерного (скотовозового) транспорта — 4,30 м;

(y) — с четырьмя колесами (максимум — 6 т, если два колеса);

(z) — применяется для грузовиков, зарегистрированных до середины 1985 г.; для грузовиков, зарегистрированных после середины 1985 г. — снижаются ограничения относительно;

(аа) — зимой на обледенелой дороге — 60 т;

(bb) — одинарный грузовик плюс прицеп — 22 м;

(сc) —с одним прицепом — 18 м; с двумя прицепами — 22 м;

(dd) —при условии, что грузовик имеет три оси или более, иначе снижаются ограничения относительно.

Транспортное средство должно соответствовать требованиям той страны, где оно зарегистрировано.

При международных перевозках в страны Европы АТС должно удовлетворять требованиям, предъявляемым для международного транспорта. Помимо основных трех параметров — длина, ширина и общая масса — комиссия Европейского Сообщества разработала требования по ограничению токсичности отработавших газов (табл. 7) и требованиям по внешнему шуму (табл. 8).

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

В скором будущем предполагается увеличить длину автопоезда до 25,5 м и применять грузовики с прицепом и полуприцепом с подкатной тележкой (тягач + полуприцеп (прицеп), тягач + полуприцеп (полуприцеп с подкатной тележкой).

ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК

Некоторые аспекты выбора подвижного состава

В статье рассматривается выбор подвижного состава. Выбирая подвижной состав, для перевозки определенного груза требуется опираться на установленные государственные стандарты, а так же на технические условия, предъявляемые к отправляемым грузам.

Ключевые слова

ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, ВЫБОР, ГРУЗ, ТРАНСПОРТ

Текст научной работы

Определенное сочетание условий при организации перевозок требует использования определенной модели подвижного состава, которая будет обеспечивать максимальную производительность и минимальные затраты на перевозку. Наличие различных марок подвижного состава транспортной компании увеличивает эффективность и производительность транспортного процесса, но приводит к усложнению и удорожанию содержания, технического обслуживания и текущего ремонта автотранспортных средств.

Требования к автотранспортным средствам:

Список литературы

Погуляева, И.В. Некоторые аспекты выбора подвижного состава / И.В. Погуляева. — Текст : электронный // NovaInfo, 2016. — № 46. — С. 196-199. — URL: https://novainfo.ru/article/6247 (дата обращения: 30.05.2023).

Оцените статью
Портал РЖД - Помощь