Линь Юань
магистр,
Российский Университет Транспорта (МИИТ),
г. Москва, Россия
E-mail: linyuanshow@mail.ru
Богдашкина Ася Магомедовна
ассистент,
Российский Университет Транспорта (МИИТ),
г. Москва, Россия
E-mail: asyagadzhimagomedova@mail.ru
Бабин Дмитрий Геннадьевич
студент 4 курса,
Российский Университет Транспорта (МИИТ),
г. Москва, Россия
E-mail: dima.babin997@mail.ru
Научный руководитель – Куренков Петр Владимирович
д.э.н., профессор, зам. директора
Российский Университет Транспорта (МИИТ),
г. Москва, Россия
E-mail: petrkurenkov@mail.ru
Digital optimization of transport flows on the example of container routes
«CR EXPRESS»
Lin Yuan
master,
Russian University of Transport (MIIT),
Moscow, Russia
Bogdashkina Asya Magomedovna
assistant,
Russian University of Transport (MIIT),
Moscow, Russia
Babin Dmitry Gennadievich
4th year student,
Russian University of Transport (MIIT),
Moscow, Russia
Scientific supervisor – Kurenkov Petr Vladimirovich
doctor of Economics, Professor, Deputy Director
Russian University of Transport (MIIT),
Moscow, Russia
Статья посвящена разработке методических и практических предложений по совершенствованию организации и эксплуатации плана формирования поездов для «CHINA RAILWAY Express». С помощью программы в цифровой среде LINGO получены результаты оптимального варианта плана формирования поездов.
Ключевые слова: транспортные потоки, контейнерные маршруты, план формирования поездов.
The article is devoted to the development of methodical and practical proposals for improving the organization and operation of the train formation plan for «CHINA RAILWAY Express». With the help of the program in the digital environment of LINGO the results of the optimal variant of the plan of formation of trains.
Key words: traffic flow, container route, the plan of formation of train.
Функционирование железнодорожной сети реализуется в соответствии с утверждённым планом формирования КОНТЕЙНЕРНЫХ поездов (ПФКП). ПФКП включает план организации вагонопотоков в поезда и план распределения объёма работы между различными станциями по формированию, расформированию, пропуску поездов транзитом с учётом критерия технико-экономической целесообразности. В таблице 1 представлен еженедельный график всего регулярных отправлений контейнерных маршрутов.
Таблица 1 – Еженедельный график контейнерных маршрутов «CR Express»
|
№. |
Компания |
Направле-ние |
Маршрут |
Пограничный переход |
Регулярность, раз/нед. |
Время в пути, сут. |
|
1 |
Rong-ou |
Вост.-Зап. |
Чэнду-Москва |
Маньчжурия |
1 |
16 |
|
2 |
Зап.-Вост. |
Москва-Чэнду |
Маньчжурия |
1 |
16 |
|
|
3 |
Jing-man-ou |
Вост.-Зап. |
Тяньцзинь-Москва |
Маньчжурия |
1 |
10 |
|
4 |
Зап.-Вост. |
Москва-Тяньцзинь |
Маньчжурия |
1 |
10 |
|
|
5 |
Han-ou |
Вост.-Зап. |
Ухань-Москва |
Маньчжурия |
1 |
15 |
|
6 |
Xiang-ou |
Вост.-Зап. |
Чанша-Минск |
Маньчжурия |
2 |
17 |
|
7 |
Yue-man-ou |
Вост.-Зап. |
Гуанчжоу-Москва |
Маньчжурия |
1 |
16 |
|
8 |
Yi-xin-ou |
Вост.-Зап. |
ИУ-Минск |
Маньчжурия |
1 |
17 |
|
9 |
Su-man-ou |
Вост.-Зап. |
Сучжоу-Москва |
Маньчжурия |
1 |
13 |
|
10 |
Зап.-Вост. |
Варшава-Сучжоу |
Маньчжурия |
1 |
14 |
|
|
11 |
Ying-man-ou |
Вост.-Зап. |
Инкоу-Москва |
Маньчжурия |
1 |
10 |
|
12 |
Вост.-Зап. |
Инкоу-Варшава |
Маньчжурия |
2 |
14 |
|
|
13 |
Вост.-Зап. |
Инкоу-Добра |
Маньчжурия |
1 |
15 |
|
|
14 |
Shen-man-ou |
Вост.-Зап. |
Шэньян-Гамбург |
Маньчжурия |
1 |
13 |
|
15 |
Вост.-Зап. |
Шэньян-Москва |
Маньчжурия |
1 |
11 |
|
|
16 |
Ha-man-ou |
Вост.-Зап. |
Харбин-Москва |
Маньчжурия |
1 |
10 |
|
17 |
Вост.-Зап. |
Харбин-Дуйсбург |
Маньчжурия |
1 |
16 |
|
|
18 |
Зап.-Вост. |
Дуйсбург-Харбин |
Маньчжурия |
1 |
16 |
Источник: China Railways Container Transport Co. Ltd. (CRCT)
По сайту SeaRates LTD находятся расстояния участков, которые показаны в таблице 2.
Таблица 2 – Расстояния всего участков
|
Участок |
№. участков |
Расстояние, км |
|
Чэнду - Тяньцзинь |
1,2 |
2185 |
|
Ухань - Тяньцзинь |
2,3 |
1225 |
|
Чанша - Ухань |
3,4 |
410 |
|
Гуанчжоу - Чанша |
4,5 |
620 |
|
Сучжоу - ИУ |
6,7 |
240 |
|
Сучжоу - Тяньцзинь |
2,7 |
1160 |
|
Тяньцзинь - Маньчжурия |
2,11 |
2060 |
|
Инкоу - Шэньян |
8,9 |
230 |
|
Шэньян - Харбин |
9,10 |
545 |
|
Харбин - Маньчжурия |
10,11 |
985 |
|
Маньчжурия - Москва |
11,12 |
6560 |
|
Москва - Минск |
12,13 |
755 |
Продолжение таблицы 2.
|
Участок |
№. участков |
Расстояние, км |
|
Минск - Варшава |
13,14 |
565 |
|
Варшава - Гамбург |
14,15 |
900 |
|
Варшава - Дуйсбург |
14-16 |
1100 |
|
Москва - Добра |
12-17 |
1605 |
Согласно
таблице 1 и таблице 2, нарисуем схему сети железных дорог как рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема сети железных дорог
Далее находятся альтернативные пути для каждого контейнеропотока. Согласно данным путям каждого контейнеропотока составляется таблица, где перечисляются все дуги, которые могут быть использованы для моделирования.
По данным времени перевозок на участке и времени перегрузок на станции рассчитывается время перевозок по каждой дуге. В таблице 3 перечисляются все дуги.
Таблица 3 – Все дуги и их конкретные данные
|
Дуга |
Тариф перевозок $/FEU- |
Время по дуги, час- |
Тариф времени |
Величина вагонах- |
|
1н12,12п |
2783 |
|||
|
1н2,2п |
1442 |
44 |
437 |
15 |
|
2п,2н12 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
2н12,12п |
3151 |
233 |
2326 |
45 |
|
12н1,1п |
2939 |
278 |
2783 |
45 |
|
12н2,2п |
2924 |
233 |
2326 |
45 |
|
2п,2н1 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
2н1,1п |
1202 |
44 |
437 |
15 |
|
3н12,12п |
3959 |
257 |
2571 |
45 |
|
3н2,2п |
809 |
25 |
245 |
15 |
|
4н13,13п |
4607 |
262 |
2624 |
45 |
|
4н3,3п |
271 |
8 |
82 |
15 |
|
3п,3н13 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
3н13,13п |
4337 |
279 |
2787 |
45 |
|
4н2,2п |
1079 |
33 |
327 |
15 |
|
2п,2н13 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
2н13,13п |
3528 |
279 |
2787 |
45 |
|
4н12,12п |
4230 |
265 |
2653 |
45 |
|
12п,12н13 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н13,13п |
378 |
22 |
216 |
15 |
|
3п,3н12 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
5н12,12п |
4639 |
278 |
2777 |
45 |
|
5н4,4п |
409 |
12 |
124 |
15 |
|
4п,4н12 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
5н3,3п |
680 |
21 |
206 |
15 |
|
5н2,2п |
1488 |
45 |
451 |
15 |
|
6н13,13п |
4452 |
282 |
2822 |
45 |
|
6н7,7п |
158 |
5 |
48 |
15 |
|
7п,7н13 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
7н13,13п |
4294 |
277 |
2774 |
45 |
|
6н2,2п |
924 |
28 |
280 |
15 |
Продолжение таблицы 3.
|
Дуга |
Тариф перевозок $/FEU- |
Время по дуги, час- |
Тариф времени |
Величина вагонах- |
|
6н12,12п |
4075 |
261 |
2606 |
45 |
|
7п,7н12 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
7н12,12п |
3916 |
256 |
2558 |
45 |
|
7н2,2п |
766 |
23 |
232 |
15 |
|
14н7,7п |
4335 |
296 |
2962 |
45 |
|
14н2,2п |
3697 |
273 |
2730 |
45 |
|
2п,2н7 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
2н7,7п |
638 |
23 |
232 |
15 |
|
14н12,12п |
773 |
40 |
404 |
15 |
|
12п,12н7 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н7,7п |
3562 |
256 |
2558 |
45 |
|
12п,12н2 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
8н12,12п |
2953 |
229 |
2286 |
45 |
|
8н9,9п |
152 |
5 |
46 |
15 |
|
9п,9н12 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
9н12,12п |
2801 |
224 |
2240 |
45 |
|
8н10,10п |
426 |
16 |
155 |
15 |
|
10п,10н12 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
10н12,12п |
2441 |
213 |
2131 |
15 |
|
8н14,14п |
3726 |
269 |
2690 |
45 |
|
9п,9н14 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
9н14,14п |
3574 |
264 |
2644 |
45 |
|
10п,10н14 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
10н14,14п |
3214 |
254 |
2535 |
45 |
|
12п,12н14 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н14,14п |
773 |
40 |
404 |
15 |
|
8н17,17п |
3916 |
293 |
2928 |
45 |
|
9п,9н17 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
9н17,17п |
3764 |
288 |
2882 |
45 |
|
10п,10н17 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
10н17,17п |
3404 |
277 |
2773 |
45 |
|
12п,12н17 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н17,17п |
963 |
64 |
642 |
45 |
|
9н15,15п |
4474 |
300 |
3004 |
45 |
|
9н10,10п |
360 |
11 |
109 |
15 |
|
10п,10н15 |
15 |
4 |
40 |
15 |
|
10н15,15п |
4114 |
290 |
2895 |
45 |
|
12п,12н15 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н15,15п |
1673 |
76 |
764 |
15 |
|
10н16,16п |
4314 |
298 |
2975 |
45 |
|
12п,12н16 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н16,16п |
1873 |
84 |
844 |
45 |
|
16н10,10п |
4206 |
298 |
2975 |
45 |
|
16н12,12п |
1873 |
84 |
844 |
15 |
|
12п,12н10 |
10 |
6 |
60 |
15 |
|
12н10,10п |
2333 |
213 |
2131 |
15 |
В зависимости от потребностей контейнеропотока и пути, обеспечиваются альтернативные маршруты для того, чтобы знать какие дуги содержит каждый путь.
Выполнив все необходимые действия, заполняется матрица 0-1 в Excel, чтобы подготовиться к программированию.
Все данные хранятся в Excel, и Lingo соединит Excel с помощью интерфейса передачи данных. Программа в среде LINGO, реализующая данный алгоритм получает следующий результат в течение 16 секунд, что показано на рисунке 2.
Расчёты выполним, опираясь на концепции и методики, опубликованные в работах [1-9].
Используя программа в среде LINGO, реализующую данный алгоритм, получаем результаты, приведенные в таблице 4 и в таблице 5.
Рисунок 2 – Результаты решения по LINGO
Таблица 4 – Выбранный путь и величина распределения по ему
|
Контейнеропоток |
Выбранный путь |
Величина распределения, FEU |
Перевожен маршрутом |
|
2,12 |
2,12 |
45 |
2,12 |
|
1,12 |
1,2-2,12 |
45 |
1,2→2,12 |
|
3,12 |
3,2-2,12 |
45 |
3,2→2,12 |
|
5,12 |
5,2-2,12 |
45 |
5,2→2,12 |
|
7,12 |
7,2-2,12 |
45 |
7,2→2,12 |
|
4,13 |
4,2-2,13 |
90 |
4,2→2,13 |
|
6,13 |
6,2-2,13 |
45 |
6,2→2,13 |
|
10,12 |
10,12 |
45 |
10,12 |
|
9,12 |
9,10-10,12 |
45 |
9,10→10,12 |
|
8,12 |
8,10-10,12 |
45 |
8,10→10,12 |
|
12,2 |
12,2 |
45 |
12,2 |
|
12,1 |
12,2-2,1 |
45 |
12,2→2,1 |
|
14,7 |
14,7 |
45 |
14,7 |
|
8,14 |
8,14 |
90 |
8,14 |
|
8,17 |
8,17 |
45 |
8,17 |
|
9,15 |
9,15 |
45 |
9,15 |
|
10,16 |
10,16 |
45 |
10,16 |
|
16,10 |
16,10 |
45 |
16,10 |
Таблица 5 – Выбранный маршрут и его регулярность
|
Транзитная станция |
Выбранный маршрут |
Регулярность маршрута |
Объём маршрута |
Сумма контейнера |
|
2 |
2,12 |
5 |
45 |
225 |
|
1,2 |
3 |
15 |
45 |
|
|
3,2 |
3 |
15 |
45 |
|
|
5,2 |
3 |
15 |
45 |
|
|
7,2 |
3 |
15 |
45 |
|
|
2 |
2,13 |
3 |
45 |
135 |
|
4,2 |
3 |
15 |
45 |
|
|
6,2 |
3 |
15 |
45 |
|
|
10 |
10,12 |
3 |
45 |
135 |
|
9,10 |
3 |
15 |
45 |
|
|
8,10 |
3 |
15 |
45 |
|
|
2 |
12,2 |
2 |
45 |
90 |
|
2,1 |
3 |
15 |
45 |
|
|
— |
14,7 |
1 |
45 |
45 |
|
8,14 |
2 |
45 |
90 |
|
|
8,17 |
1 |
45 |
45 |
|
|
9,15 |
1 |
45 |
45 |
|
|
10,16 |
1 |
45 |
45 |
|
|
16,10 |
1 |
45 |
45 |
Таким образом:
- станция «2» будет транзитной для контейнеропотоков «4,13» и «6,13».
- станция «10» будет транзитная станция для контейнеропотоков «10,12», «9,12», и «8,12».
- станция «2» будет транзитной для контейнеропотоков «12,2» и «12,1» (направление «зап. -вост.»).
Далее рассчитывается уменьшенное время ожидания, увеличенное время ожидания и себестоимость перегрузок в оптимальном варианте по сравнению с существующем вариантом, как показано в таблице 6 и в таблице 7.
Таблица 6 – Расчёт времени ожидания в оптимальном варианте
|
Контейнеропоток |
Перевожен маршрутом |
Регулярность соединённого маршрута, раз/неделю |
Величина контейнера, FEU |
Оптимальное время ожидания, час |
Оптимальное время ожидания, FEU·час |
|
2,12 |
2,12 |
5 |
45 |
16,8 |
756 |
|
1,12 |
1,2 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
2,12 |
5 |
45 |
16,8 |
756 |
|
|
3,12 |
3,2 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
2,12 |
5 |
45 |
16,8 |
756 |
|
|
5,12 |
5,2 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
2,12 |
5 |
45 |
16,8 |
756 |
|
|
7,12 |
7,2 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
2,12 |
5 |
45 |
16,8 |
756 |
|
|
4,13 |
4,2 |
3 |
90 |
28 |
2520 |
|
2,13 |
3 |
90 |
28 |
2520 |
|
|
6,13 |
6,2 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
2,13 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
|
10,12 |
10,12 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
9,12 |
9,10 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
10,12 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
|
8,12 |
8,10 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
10,12 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
|
12,2 |
12,2 |
2 |
45 |
42 |
1890 |
|
12,1 |
12,2 |
2 |
45 |
42 |
1890 |
|
2,1 |
3 |
45 |
28 |
1260 |
|
|
14,7 |
14,7 |
1 |
45 |
84 |
3780 |
|
8,14 |
8,14 |
2 |
90 |
42 |
3780 |
|
8,17 |
8,17 |
1 |
45 |
84 |
3780 |
|
9,15 |
9,15 |
1 |
45 |
84 |
3780 |
|
10,16 |
10,16 |
1 |
45 |
84 |
3780 |
|
16,10 |
16,10 |
1 |
45 |
84 |
3780 |
|
Итого |
|
|
|
|
50400 |
Например, 15 контейнеров перевозятся близким маршрутом за раз, а 45 контейнеров перевозятся прямым или магистральным маршрутом за раз.
Дальше, в таблице 7 представлен результаты увеличения времени ожидания и расхода перегрузок по сравнению с существующем вариантом.
Таблица 7 – Расчёт увеличения времени ожидания и расходов на перегрузку по сравнению с начальным вариантом
|
Контейнеропоток |
Величина контейнера, FEU |
Настоящее время ожидания, час |
Настоящее время ожидания, FEU·час |
Увеличенное время перегрузок, FEU·час |
Увеличенная расхода перегрузок, $ |
|
2,12 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
1,12 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
3,12 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
5,12 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
7,12 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
4,13 |
90 |
42 |
3780 |
360 |
2250 |
|
6,13 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
10,12 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
9,12 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
8,12 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
12,2 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
12,1 |
45 |
84 |
3780 |
180 |
1125 |
|
14,7 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
8,14 |
90 |
42 |
3780 |
— |
— |
|
8,17 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
9,15 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
10,16 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
16,10 |
45 |
84 |
3780 |
— |
— |
|
Итого |
900 |
|
68040 |
1800 |
11250 |
Поэтому можем рассчитать, что уменьшенное время по всему процессу (ожидание собрания + на
пути + перегрузка) для каждого контейнера будет:
А
увеличенная себестоимость по всему процессу для каждого контейнера будет:
Сравнивая оптимальный вариант с существующем вариантом получаем:
- время доставки по всему процессу для каждого контейнера будет уменьшено на 17,6 час (более 10 % полного времени);
- расходы по всему процессу для каждого контейнера будут увеличены на 12,5 (меньше 0,32 % полной стоимости).
Маршруты «CR Express» обычно перевозят грузы с высокой добавленной стоимостью, поэтому уменьшение времени доставки на 10 % очень важно и привлекательно для клиентов; а увеличение расходов на 0,32 % несущественно.
Таким образом, оптимальный вариант разумен и эффективен.
Библиографический список:
1. Вакуленко С.П., Куренков П.В. Интермодальные и мультимодальные перевозки в транспортных коридорах Европы и Азии // Железнодорожный транспорт.- 2016.- № 6.- С.73-77.
2. Елисеев С.Ю., Котляренко А.Ф., Куренков П.В. Стратегия логистического управления внешнеторговыми перевозками // Транспорт: наука, техника, управление: Сб. ОИ / ВИНИТИ.- 2004.- № 3.- С.26-35.
3. «Схема железнодорожных транспортных коридоров ОСЖД». Доступно на: http://osjd.org/statico/public/ru?STRUCTURE_ID=983; (Проверено - 30.4.2018)
4. «Один пояс, один путь». Доступно на: https://rus.yidaiyilu.gov.cn/ydylzt.htm; (Проверено - 30.4.2018).
5. Вакуленко С.П., Куренков П.В., Зайцев Т.А. Контрейлерные перевозки в России: история, проблемы, перспективы // Экономика железных дорог.- 2013.- № 1.- С.34-38.
6. Семь стран расширяют сотрудничество в области грузовых перевозок Китай-Европа. Доступно на: http://asiarussia.ru/news/16050/; (Проверено - 30.4.2018).
7. Дувалян С.В. Разработка алгоритмов и программ расчёта сетевого плана формирования поездов [Текст] / С.В. Дувалян.- М.: «Отчёт по научно-исследовательской работе», ВНГИЦ, 1978.- 120 с.
8. Папахов А.Ю. Внутри дорожный план формирования поездов. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. [Текст] / А.Ю Папахов.- М.: МИИТ, 1990.- 140 с.
9. Максимей И.В. и др. Использование имитационного моделирования для нахождения интегрального максимального потока в транспортной сети региона / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, П.В. Гируц // Data Recording, Storage&Processing.- 2008.- Т. 10, № 1.- С.49-58.
Материал размещен кафедрой
«Логистика и маркетинг в АПК» Красноярского ГАУ
Источник:
материалы XIV Международной
научно-практической конференции «Логистика – Евразийский мост» ЛЕМ - 2019