Роль транспорта в общественном производстве
1.1 Развитие транспорта
первой транспортной революции
вторую транспортную революцию
третьей транспортной революции
1.2 Аспекты функционирования транспортных систем
Транспортные системы состоят из большого числа элементов и протекающих в них процессов. Элементы могут быть разбросаны на огромном пространстве, а процессы могут иметь различный временной порядок и сложную взаимосвязь между собой. Проектирование, исследование, использование, совершенствование таких систем требует рассмотрения множества аспектов.
Основные из них: 1. понятийный аппарат, терминология; 2. транспортная промышленность; 3. транспортное строительство: 4. экономика транспорта; 5. энергетика; 6. перевозки; 7. управление движением; 8. эргономика; 9. экология; 10. безопасность; 11. надежность; 12. информатика; 13. автоматика; 14. качество; 15. метрология; 16. связь; 17. право; 18.социология; 19. психология.
1.3 Классификация видов транспорта
Классификация связана со средой, в которой осуществляется движение транспортных средств и потоков, а также со способом их перемещения и поддержки (рис.1 ).
Транспорт |
|||||||||||||
Дискретный |
Непрерывный |
||||||||||||
Наземный |
Водный |
Воздушный |
Трубопроводный |
||||||||||
Автомобильный |
Морской |
Авиация |
Конвейерный |
||||||||||
Железно дорожный |
Речной |
Вертолетный |
Канатные дороги |
||||||||||
Рис. 1. Основная классификация транспорта.
По объекту транспортировки различают грузовой и пассажирский транспорт.
По характеру перевозки транспорт делится: городской, пригородный, магистральный и промышленный.
Выраженный структурный характер носит технологическая классификация, а именно: одиночный подвижной состав, сочлененный или секционный, непрерывный.
Одиночный подвижной состав сочетает в одном экипаже и силовую установку и помещение для груза, К нему относятся автомобили, автобусы, самолеты, суда и т.д.
Сочлененный ( секционный) подвижной состав имеет отдельную тяговую единицу, за которой следуют две или более единицы, везущие груз. Например, подвижной состав железных дорог: тяговая единица – локомотив – тянет вагоны с грузом, в автомобильном транспорте – сочетание тягача с прицепами.
Непрерывный транспорт со стационарной силовой установкой – это такие системы, в которых сам «путь» вмещает груз и направляет движение, тогда как сила тяги обеспечивается одной или несколькими промежуточными силовыми установками. Например, по трубопроводам груз движется, а компрессорные установки и трубопровод остаются неподвижными. В конвейерах и движущихся тротуарах движется лента с грузом, а первичный двигатель неподвижен.
1.4 Особенности видов транспорта
Главными достоинствами АТ, обеспечивающими его широкое применение, являются высокая маневренность и возможность непосредственной доставки груза «от двери до двери» без перегрузки в пути с одного вида транспорта на другой. Это значительно ускоряет доставку груза и обеспечивает его сохранность. К важнейшим особенностям АТ относятся также приспособленность для транспортировки грузов, различных по массе и габаритным размерам, освобождение от необходимости накапливать для перевозки большие массы грузов, способность развивать большую скорость по обустроенным дорогам, проникать в отдаленные места, собирать и распылять грузы.
В состав ЖДТ входят железные дороги, предприятия, административно-хозяйственные учреждения, правоохранительные органы, учебные заведения. ЖДТ оснащен техническими средствами, состоящими из подвижного состава и железнодорожных сооружений и устройств. Сюда относятся железнодорожные пути с путевым развитием для приема, обгона, формирования, расформирования и отправления поездов, устройства для хранения, погрузки, выгрузки и переработки грузов, сооружения для посадки, высадки и обслуживания пассажиров; устройства автоматики, телемеханики, связи, и вычислительной техники, предназначенные для управления перевозочным процессом и обеспечения безопасности. ЖДТ также располагает сооружениями для экипировки и ремонта локомотивов и вагонов, снабжения электроэнергией, водой, материально-технической базой. Магистрали различного уровня, соединяясь друг с другом, образуют железнодорожную сеть страны.
Воздушный транспорт. Транспортные средства – большая и малая авиация, вертолеты.
Грузовые перевозки воздушным транспортом сравнительно невелики, однако этим транспортом перевозятся наиболее срочные и ценные грузы. Преимуществом воздушного транспорта в том, что для него не нужно строительство дорог, мостов, тоннелей. Для него достаточно наличие аэродромов и вокзалов в начальных и конечных пунктах трассы.
Система воздушного транспорта состоит из множества функционально связанных между собой объектов. Элементами этой системы является система «экипаж – воздушное судно»; система управления воздушным движением, включающая комплекс технических средств и персонал, а также система технической эксплуатации, объекты и персонал коммерческих служб.
Трубопроводный транспорт. Почти половину от общего веса, перемещаемого поездами, автомобилями, кораблями и самолетами, составляет вес тары (включая транспортное средство), обусловливающий бесполезную трату энергии. Этот недостаток названных средств отсутствует в трубопроводном транспорте. В этом заключается главное экономическое преимущество трубопроводов. К достоинствам их относятся также непрерывность транспортного процесса, возможность его полной автоматизации, относительно малая трудоемкость и более низкая себестоимость.
Трубопроводный транспорт делится:
- на магистральный ( транспортная масса – целиком объект транспортирования);
- технологические трубопроводы;
- гидравлический и пневматический транспорт ( жидкость и воздух используется в качестве носителя; груз переносится этим носителем).
2.
Транспорт: основные понятия и определения
2.1 Транспортная отрасль и её составляющие
Транспорт – отрасль материального производства, осуществляющая комплекс транспортно-технологических процессов при перемещении пассажиров и грузов. Для решения этой задачи в состав транспортной отрасли включаются транспортные коммуникации, подвижной состав, погрузочно-разгрузочные системы, склады, средства обслуживания клиентов, информационно-вычислительные системы управления перевозочными процессами, системы управления транспортными потоками, предприятия и средства восстановления и хранения подвижного состава, а также персонал, работающий в отрасли.
Совокупность, объединяющая технику, множество людей и окружающую среду (инфраструктуру), называется полиэргатической системой.
Достижение цели на взаимодействие транспорта обусловлено функционированием пяти взаимосвязанных, но субстанционально отличающихся систем, представленных на рис. 2.
Транспорт |
||||||||||
Транспортное пространство |
Транспортная техника |
Персонал |
Объекты перевозок |
Системы управления |
||||||
Рис. 2. Подсистемы транспорта
Транспортное пространство – пространственно-материальный носитель транспортного производства. Оболочка его представляет границу:
через которую
на которой
внутри которой
Транспортная техника – средства труда. Элементы подсистемы – активные механизмы и машины, требующие энергетических ресурсов, производящие полезную работу и оказывающие вредное воздействие на среду.
Персонал представляет труд. Отличительные особенности, присущие только этой подсистеме, – человеческие факторы, людские ресурсы, конкретный труд; элементы подсистемы – активные живые субъекты.
Объекты перевозок – предметы труда. Элементами подсистемы – пассивные живые или материальные объекты.
Системы управления – совокупность элементов, обеспечивающая управление процессами и расходованием ресурсов внутри системы, информационное взаимодействие с другими сферами общественного производства. Отличительной чертой подсистемы является главенство информационных элементов: потоков, емкостей и алгоритмов управления. Эту подсистему можно назвать информационным носителем транспортного производства.
2.2 Транспортное пространство
Транспортное пространство – это совокупность зон земной поверхности, подземных пространств, водного и воздушного пространства, обустроенных для перемещения материальных и людских потоков с помощью или без транспортных средств, а также для управления потоками и транспортными средствами и поддержания их работоспособности.
Из этого определения следует, что транспортное пространство включает в свой состав автомобильные и железнодорожные магистрали, морские и речные пути, воздушные трассы, трубопроводы, конвейеры, подвесные дороги, а также подпространства для станций погрузки-разгрузки, накопления, складирования объектов перевозок, хранения и восстановление транспортной техники, управления транспортными потоками. В транспортном пространстве размещается транспортный комплекс – совокупность всех транспортных средств, обслуживающего персонала и транспортируемых объектов.
Транспортное пространство имеет определенные габариты и границы. Граница может быть постоянной (бордюр ) и переменной ( габариты по высоте мостов и путепроводов).
Нарушение граничных условий приводит к авариям и катастрофам.
Пространство может иметь режим работы. Это температура наружного воздуха, освещение, направление движения на полосе и т.д.
В модели транспортного пространства размещают абстрактный образ транспортной сети в виде карты или графа.
Транспортное пространство может быть разделена на три составляющие: среду (как физическую субстанцию), оболочку и транспортную сеть (рис. 3 ).
Транспортное пространство |
||||||||
Среда |
Оболочка |
Транспортная сеть |
||||||
Рис. 3. Структура понятия «транспортное пространство».
Конфигурация транспортного пространства зависит от вида транспорта. В транспортных узлах каналы различных видов транспорта могут собираться воедино. Магистрали отдельных видов транспорта также могут сливаться в одном пространственном канале, образуя полимагистрали.
2.3 Транспортная техника
Транспортна техника включает ( рис. 4 ):
- путь (как конструктивный элемент);
- транспортные средства ( подвижной состав);
- технические средства механизации и автоматизации погрузочно- разгрузочных процессов и транспортно-складских работ;
- компьютеризированные системы обслуживания клиентов;
- средства механизации процессов в инфраструктуре транспорта.
Транспортная техника |
||||||||||
Путь |
Транспортные средства |
Средства механизации и автоматизации ПРПиТСР |
Системы обслужи-вания клиентов |
Инфраст-руктура |
||||||
Рис. 4. Состав транспортной техники.
Путь
Между подвижным составом наземных видов и поверхностью земли всегда имеется некоторая несущая поверхность, по которой происходит движение.
Транспортные средства:
Их классификация по различным признакам следующая:
- по виду перевозок: грузовой, пассажирский, грузопассажирский, технологический;
- по дальности перевозок: магистральный, местный;
- по типу снабжения энергией: с автономным источником энергии и с централизованным (электротранспорт, трубопроводный транспорт);
- по используемому виду энергии: химическая, электрическая, ядерная, ветровая, солнечная;
- по виду поддерживающего подвеса: колесный, гусеничный, воздушная опора, водная опора, крылатый, роликовый, канатный, магнитный.
Транспортное средство включает:
- автономные системы управления;
- транспортный носитель;
- системы обеспечения функционирования ТС;
- энергетические установки.
Автономные системы управления ТС предназначены для управления перемещением ТС по заданной программе и включают в свой состав подсистемы:
- контроля параметров движущегося ТС в пространстве;
- диагностики состояния элементов конструкции (t 0 воды, масла, давления в шинах и т.д.);
- управления тяговой силой;
- рулевого управления;
- управления тормозами;
- Транспортный носитель ТС представляет собой несущую конструкцию, предназначенную для размещения всех систем.
Системы обеспечения функционирования ТС предназначены для обеспечения функционального назначения ТС и включают:
- бытовое оборудование;
- технологическое оборудование.
Энергетические (силовые) установки предназначены для обеспечения движения ТС, а также для его снабжения теплотой, электричеством и включают:
- двигатели (ДВС, турбина и т.д.);
- движитель (колесный, гусеничный и т.д.);
- устройства для снабжения ТС теплотой, электричеством.
Взаимодействие всех указанных систем обеспечивает выполнение транспортным средством своего функционального назначения, что количественно отображается его технической характеристикой.
Транспортные средства
Величина, количественно характеризующая выполнение объектом своего функционального назначения, называется его технической характеристикой. Основная техническая характеристика ТС измеряется произведением рейсовой скорости движения V р на полезную массу перевозимого груза m т .
Скорость транспортирования обозначается через V [км/ч; м/с ] с индексом, соответствующим виду регистрируемой скорости. Основные виды скорости:
- техническая скорость V т – путь, проходимый транспортным средством относительно поддерживающей среды транспортного пространства в единицу времени;
- путевая скорость V п – векторная сумма технической скорости и скорости перемещения поддерживающей среды W ;
- если расстояние, проходимое ТС, равно L , км, а время его движения t п,ч , то средняя путевая скорость V п = L/t п ;
- рейсовая скорость V р – отношение расстояния L р между конечными пунктами
отправки и прибытия (расстояние транспортирования) ко времени доставки груза или пассажиров:
V р = L р /(t п + ?(а т ·t i ) ) ( 1 )
где t п – время движения ТС по транспортному пути, ч; а т – число технологических операций в перевозочном процессе (оформление проездных документов, погрузка-разгрузка, остановки ТС ); t i – продолжительность i -ой технологической операции, ч.
С учетом того, что L р / t п = V п , уравнение (1) можно записать так:
V р = V п ·t п / (t п + ?(а т ·t i ) ) ( 2 )
Соотношение t п /( t п +?(а т ·t i )) = ? п называется коэффициентом эффективного использования времени перевозочного процесса, и тогда V р = ? п
- V п , при этом V р ‹ V п .
Формулу часовой производительности ТС [ ткм/ч.] можно записать так:
П т = ? п
- V п
- m т ., ( 3 )
- масса перевозимого груза.
Экономичность ТС характеризуется параметром экономичности, величина которого, кг/(т·ч), равна расходу топлива, затрачиваемого на перевозку тонны полезного груза:
g т = G т / m т , ( 4 )
где G т – часовой расход топлива, кг/ч.
Технические средства механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ.
Эти работы выполняются с помощью технических средств, которые объединяются в класс подъемно-транспортных машин (таб. 1).
Таблица 1. Типы подъемно-транспортных машин
Класс машин |
Основные типы машин |
Основная техническая характеристика |
|
Погрузочно-разгрузочные |
Инерционно-разгрузочные, ковшовые загрузчики, гидронасосы, пневмо- и электозахватывающие устройства и т.д. |
Производительность |
|
Грузоподъемные |
Авто- и электропогрузчики, домкраты, подъемные краны, тельферы и тали. |
Грузоподъем-ность |
|
Транспортирую-щие |
Автокары, гидротранспорт, конвейеры, роботы-тележки, рольганги, тележки с подъемной платформой |
Производи-тельность |
|
Транспортно-складские |
Автоматические складские комплексы, стеллажные штабелеры автоматические и ручные , механизированные стеллажные штабелеры |
Темп складирования. |
|
транспортно-технологических терминалов
экспедиционно-складским системам
Параметрами складов являются:
- емкость склада;
- номенклатура складируемой продукции;
- отношение емкости склада к минимальному гарантированному объему хранения;
- потери при хранении;
- темп разгрузки склада;
- рабочее время.
Системы обслуживания клиентов.
Высококачественное обслуживание клиентов имеет два аспекта. С одной стороны, сервис – важная часть маркетинга, мощный инструмент фирм в борьбе за рынок сбыта, с другой – это элемент технологического процесса (доставка «точно в срок»).
В соответствии с этим, процессы транспортировки и распределения материальных потоков и товаров представляются единым процессом – логистической цепью. Управление сосредоточивается в логистических центрах (главный элемент – услуга, главный принцип – «точно в срок»).
Все услуги, предлагаемые на транспортных терминалах и в логистических центрах, могут быть разделены на пять функциональных типов:
- услуги по перегрузке;
- обслуживание грузовых мест (аренда, складирование);
- обслуживание транспортных средств (аренда, стоянка, техобслуживание, мойка);
- обслуживание сети (начально-конечные операции, таможенное обслуживание, система контроля движения);
- услуги, связанные с грузом (загрузка, выгрузка, предоставление складов).
Инфраструктура
Новая концепция терминальных систем предполагает переход от изолированного мультимодального терминала к единому грузовому распределительному центру (ГРЦ).
Такой ГРЦ является центром передачи товаров, потоков информации, транспортных потоков, потоков грузообработки, начиная от единичного продукта и кончая крупнотоннажным контейнером. Каждый ГРЦ связан с сотнями товаропроизводителей, номенклатура товаров которых измеряется тысячами наименований. Вся информация о фирмах-клиентах, заказах, товарах, сроках, транспортных средствах находится в компьютерной сети. Система обслуживания клиентов включает не только офисы с информационной техникой непосредственно в ГРЦ, но и сеть офисов в различных районах, связь с транспортными средствами, находящимися в пути, связь через Интернет с клиентами, контрагентами и партнерами.
Аналогичная организация внедряется и в области пассажирских перевозок.
2.4 Персонал (кадры транспорта)
Человек – важное звено в транспортной системе:
- он выполняет функции управления транспортным средством;
- осуществляет обслуживание и ремонт техники;
- в органах управления руководит транспортной системой, использованием, ремонтом и обслуживанием машин;
- в транспортной системе он выступает и в роли пользователя.
Можно также провести деление на две группы:
- человек как объект перевозки, т.е. пассажир;
- человек как объект, формирующий спрос, заказы, выбор видов транспорта.
Человек в роли пользователя определяет наилучшие виды транспортных средств, экономически выгодные объемы перевозок, осуществляет взаимодействие с органами управления по использованию транспортных средств. Человек-пользователь является источником заявок на транспортные средства. Совокупностью этих заявок обусловлены масштабы транспортной системы и интенсивность её функционирования. Руководители транспортной системы координируют функционирование подсистем, прогнозируют их состояние, определяют пути совершенствования структуры транспортной системы и способов её функционирования.
2.5 Объекты перевозок
Два вида объектов перевозок и транспортная парадигма.
Имеется два основных вида объектов перевозок: пассажиры и грузы. Если при перевозке грузов можно ставить задачу максимального использования грузоподъемности АТС, то такую цель нельзя преследовать при перевозке пассажиров, так как она находится в противоречии с требованиями комфорта. При пассажирских перевозках предъявляются повышенные требования к безопасности движения, расписанию и уровню обслуживания.
Между пассажирооборотом и грузооборотом в части освоения и развития имеются особенности для разных регионов и стран. Критериями для выявления различий служат:
1. транспортная емкость хозяйства; она выражается в т·км на денежную единицу валового национального продукта (ВНП).
2. транспортная подвижность населения; она измеряется числом поездок жителя в год, и отражает тип расселения, степень урбанизации, уровень миграции;
транспортную парадигму
4. соотношение видов транспорта; оно определяется составом грузообразующих отраслей хозяйства, степенью территориальной концентрации производства, а поэтому и транспортной системы.
Пассажиры, транспорт, время.
Транспорт
Время
Замечено, что при увеличении скорости движения транспорта население использует не для сокращения затрат времени на поездки, а для увеличения проезжаемого расстояния.
В обеспечении пассажирских перевозок различными являются два уровня работы с объектами перевозок:
- микроуровень – индивидуальный пассажир, небольшая связанная группа;
- макроуровень – массовый пассажир, пассажиропоток.
Выбор индивидуальным пассажиром вида транспорта и типа транспортного средства зависит от следующих аспектов: цели передвижения, дальности поездки, скорости передвижения, наличие багажа, возраста, длительности поездки, жизненно-необходимого сервиса, требуемого уровня комфорта, индивидуальной безопасности.
Массовый пассажир определяет спрос на транспортную услугу, формирует обобщенные требования к транспортной системе.
Массового пассажира можно представить как поток, заполняющий собой транспортную сеть с плотностью, периодически меняющейся как во времени, так и в пространстве. Взаимодействие с системой описывается посредством вероятностно-статистических моделей на базе обобщенных параметров взаимодействия. При этом основными факторами являются:
- транспортная подвижность населения;
- структура и плотность населения;
- средняя дальность поездки;
- погодно-климатические условия.
Пассажирооборот измеряется в пассажиро-километрах и соответствует произведению числа пассажиров на среднюю дальность их поездки. Пассажирооборот изучается на основе пассажиропотоков, которые имеют большую неравномерность по сезонам, дням, часам суток и направлениям.
Грузы, общая характеристика.
Свойства груза и форма определяют способ транспортировки и влияют на специализацию ТС и погрузочно-разгрузочной техники.
Специфика каждого вида транспорта предъявляет свои особые требования как к подготовке груза к перевозке, так и к погрузке, фиксированию на борту ТС и режиму перемещения.
Транспортная классификация грузов – единая для всех видов транспорта по их свойствам – отсутствует. На каждом виде транспорта существует своя классификация грузов, учитывающая их особенности. Детальное изучение грузов осуществляется специальной дисциплиной «Грузоведение».
2.6 Управление транспортными системами
транспорт пассажирооборот грузооборот
В зависимости от уровня сложности объектов и специфики решаемых ими задач можно разделить объекты управления транспортных систем на несколько уровней:
- макроуровень – в масштабах экономики страны, региона;
- уровень макрологистической системы;
- уровень микрологистической системы;
- уровень управления транспортным потоком;
- уровень управления отдельным транспортным средством.
Макроуровень
Для описания экономики транспорта применяют показатели: объем транспортной работы; уровень затрат; валовой доход; прибыль; степень использования транспортных средств и персонала; качество доставки грузов и людей.
Макрологистическая
Цель макрологистических систем управления – обеспечение эффективного взаимодействия элементов производства, сбыта, транспорта, распределения и снабжения логистической системы в целях получения максимума прибыли участниками логистической цепи. Схема логистической системы на рис. 5.
Снабжение |
Транспорт |
>>>> |
Запасы в пути |
|||||||
v |
^ |
v |
||||||||
v |
Склад |
Склад |
||||||||
v |
^ |
v |
||||||||
Производство |
Потребитель |
> |
||||||||
^ |
v |
|||||||||
^<< |
<<< |
Спрос |
<<<< |
<<<< |
v |
|||||
Рис. 5. Структурно-функциональная схема логистической системы
Микрологистическая
Функциями микрологистической системы управления являются: контроль плана сбыта, обеспечение соответствия продукции заказам, создание требуемых условия транспортировки продукции, а также реализация плана поставок в соответствии с потребностью производства.
Управление движением транспортных потоков
Потоки информации в системе делятся на две группы: входная и выходная информация. Входная информация поступает в виде сообщений. Эта информация дает представление о положении управляемого объекта в пространстве в определенный момент времени, векторе скорости объекта, параметрах окружающей среды. Компьютеры обрабатывают входную информацию и выдают выходную информацию, которая поступает к диспетчеру в виде дисплейных образов. Диспетчер вырабатывает решение по управлению, которые поступают исполнителям.
Управление отдельным транспортным средством
основные параметры
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kontrolnaya/transportnaya-promyishlennost/
1. Актуальные проблемы экономики и транспорта: Сб. науч. тр. / Под ред. В. Н. Клочкова и др. – Саратов: СГТУ, 2011. – 140 с.
2. Кузнецова Е. Ю. Особенности управления транспортной системой. – Екатеринбург: ИПК УГТУ, 2009. – 100 с.
3. Курбатова А. В., Кузнецова Е. Ю. Прогнозирование транспортных систем: идеология, инструментарий, расчеты / Науч. Ред. О. Н. Дунаев. – Екатеринбург: УГТУ, 2008. – 186 с.
4. Прокофьева Т. А. Логистика транспортно-распределительных систем: Региональный аспект. – М.: РКонсультант, 2007. – 400 с.
5. Транспортный комплекс Уральского федерального округа: информационно-аналитический каталог. 2005 / Под ред. А. Ионина. – Екатеринбург: Б. и., 2005. – 280 с.