Повышение эффективности разработки индивидуальных маршрутных норм расхода топлива для городских автобусов

На правах рукописи

 

 

 

 

CУМАТОХИН Дмитрий Геннадьевич

 

 

 

 

 

Повышение эффективности  разработки индивидуальных маршрутных норм расхода топлива для городских  автобусов

 

 

 

Специальность 05.22.01 – Транспортные и транспортно-технологические системы страны, её регионов и городов, организация производства на транспорте

 

 

 

 

 

 

А В Т О Р Е Ф  Е Р А Т 

диссертации на соискание  ученой степени 

кандидата технических наук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва  2012

 

 

Работа выполнена на кафедре  «Эксплуатация транспортных средств»

в Московском государственном  индустриальном университете (МГИУ) 

 

Научный руководитель:  доктор технических наук, профессор

Сарбаев Владимир Иванович.

 

Официальные оппоненты: Беляев Владимир Михайлович

доктор технических наук, профессор, Московский       автомобильно-дорожный  государственный        технический университет (МАДИ), профессор       кафедры «Менеджмент»;

 

Кириллов Александр  Геннадьевич

кандидат технических  наук, доцент, Владимирский  государственный университет (ВлГУ),

заведующий кафедрой  Автомобильного транспорта.

 

Ведущая организация:  Московский государственный открытый        университет (ФГБОУ ВПО МГОУ)

 

Защита состоится 24 мая 2012 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.126.06 при Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ) по адресу: 125319, Москва, Ленинградский проспект, дом 64, аудитория 42.

Телефон для справок: (499) 155-93-24.

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ.

 

 

Автореферат разослан «____ »  апреля 2012 г.

 

 

 

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в диссертационный совет университета и по электронной почте: uchosovet@madi.ru

 

 

 

 

Ученый секретарь диссертационного

совета ДМ.212.126.06

кандидат технических  наук, доцент           Ефименко Д.Б.

 

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

 

     Актуальность работы

Автомобильный транспорт  играет значительную роль в социально-экономическом развитии РФ. На его долю приходится 50-55% перевозок пассажиров и 70-75% перевозимых грузов. Автобусные перевозки осуществляются в 1286 городах и поселках городского типа Российской Федерации, а в 910 населенных пунктах они являются единственным видом пассажирского сообщения. На их долю приходится около 64% объема городских перевозок пассажиров.

В то же время автомобильный транспорт является весьма энергоемким. В РФ он потребляет 68% бензина и 16% дизельного топлива. Затраты эксплуатирующих организаций на топливо в общей структуре затрат являются значительными – порядка 18% от себестоимости перевозок.

Основным оператором в  системе наземного городского пассажирского  транспорта (НГПТ) города Москвы является Государственное унитарное предприятие (ГУП) «Мосгортранс», на долю которого приходится свыше 40% объема перевозок  наземным городским пассажирским транспортом. Из них 73% перевозок пассажиров осуществляется городскими автобусами.

 Доминирующей моделью  подвижного состава в ГУП «Мосгортранс»  является автобус ЛиАЗ-5256 и его  модификации. Он начал поступать  в ГУП «Мосгортранс» в 1999 году. В настоящее время в эксплуатации  находится более 1,5 тыс. ед. подвижного  состава данной модели. Это обуславливает актуальность темы исследования и обеспечивает достаточно представительную выборку, в том числе и при исследовании вопросов нормирования расхода топлива в эксплуатации.

Целью работы является повышение эффективности работы предприятий, эксплуатирующих городские автобусы, за счет объективного учета условий эксплуатации и технического состояния подвижного состава при нормировании расхода топлива.

Для достижения цели работы поставлены и решены следующие взаимосвязанные задачи:

1. Проанализированы подходы и методики нормирования расхода топлива автомобилей в эксплуатации;

2. Выявлены и оценены основные факторы, влияющие на маршрутный расход топлива городских автобусов, и уточнена их классификация;

3. Разработаны теоретические положения и методический подход к нормированию маршрутного расхода топлива для городских автобусов в эксплуатации;

4. Построены одно- и многофакторные математические модели, описывающие зависимость расхода топлива от условий эксплуатации и позволяющие определять индивидуальные маршрутные нормы расхода топлива для автобусов ЛиАЗ-5256.25 в условиях действия единой автоматизированной системы управления финансово-хозяйственной деятельностью (ЕАСУ ФХД) ГУП «Мосгортранс».

5. Разработана методика индивидуального нормирования маршрутного расхода топлива для городских автобусов на основе применения современных информационных технологий;

6. Осуществлена опытная  апробация разработанных методов и методик в условиях одного автобусного парка ГУП «Мосгортранс».

Объектом исследования являются автобусы ЛиАЗ-5256.25, работающие на городских маршрутах города Москвы.

Научная новизна работы  характеризуется следующими положениями, которые выносятся на защиту:

- уточненная классификация факторов, влияющих на маршрутный расход топлива городских автобусов в эксплуатации и результаты экспертной оценки степени их влияния;

- однофакторные математические  модели маршрутного расхода топлива  городского автобуса ЛиАЗ-5256.25, описывающие зависимости маршрутного расхода топлива от эксплуатационных факторов – средней эксплуатационной скорости, скорости сообщения, средней длины перегона, коэффициента использования пассажировместимости, удельного числа поворотов, средней плотности транспортного потока, среднесуточного пробега,  пробега автобуса с начала эксплуатации в тыс. км, «возраста» автобусов в годах;

- теоретико-методические положения и многофакторная математическая модель, построенная на главных компонентах, описывающая зависимость маршрутного расхода топлива городских автобусов ЛиАЗ-5256.25 от факторов, характеризующих техническое состояние подвижного состава (пробег и срок службы с начала эксплуатации), загрузки автобуса на линии (коэффициент использования пассажировместимости), условий движения (эксплутационная скорость, средняя длина перегона, средняя плотность транспортного потока);

- научно-практические подходы и методика индивидуального нормирования маршрутного расхода топлива для городских автобусов, базирующиеся на использовании современных информационных технологий, математического аппарата компонентного анализа и программных продуктов ЕАСУ ФХД ГУП «Мосгортранс» и учитывающие при разработке норм широкий спектр условий эксплуатации и возрастные характеристики подвижного состава.

Практическая  значимость работы заключается в возможности использования предложенной методики автобусными парками и автотранспортными предприятиями г. Москвы и других городов России при разработке индивидуальных маршрутных норм расхода топлива для городских автобусов с целью повышения эффективности их работы за счет разработки объективных норм, учитывающих условия эксплуатации и характеристики подвижного состава.

Реализация результатов  работы. Разработанная методика нормирования маршрутного расхода топлива для городских автобусов и маршрутные нормы расхода топлива для автобусов ЛиАЗ-5256.25 приняты к использованию в филиале «9 автобусный парк» и в учебном процессе ФГБОУ ВПО «МГИУ» для студентов специальности «Профессиональное обучение «Автомобили и автомобильное хозяйство».

Личный вклад  автора заключается в формировании идеи и цели работы, в постановке задач и их решении, разработке теоретических положений, методик, математических моделей, направленных на повышение эффективности разработки индивидуальных маршрутных норм расхода топлива для городских автобусов, на всех этапах выполнения диссертационной работы.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно–практической конференции Владимирского государственного университета «Актуальные проблемы управления качеством производства и эксплуатации автотранспортных средств» (2007 г.), Международной конференции МГИУ «Молодые ученые - промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» (2009 г.), 68-ой научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ГТУ) (2010 г.) и заседаниях кафедры «Эксплуатации транспортных средств МГИУ (2009-2011 гг.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 7 печатных работ, из них – 2 в изданиях из перечня ВАК РФ.

 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Во введении  показана актуальность темы исследования, приводятся данные о результатах апробации и внедрения, сформулированы цели, задачи исследования, основные положения, выносимые на защиту, практическая значимость полученных результатов.

В первой главе проводится анализ действующих и предложенных разными авторами методик нормирования расхода топлива для автомобилей, выполнен обзор научных работ, посвященных оценке влияния различных факторов на расход топлива, анализ состояния парка городских автобусов ГУП Мосгортранс, оцениваются тенденции изменения условий их эксплуатации.

 Старение парка автобусов негативно сказывается на его работоспособности на линии. В результате ухудшается топливная экономичность, и появляются отказы автобусов на линии. Анализ потерь линейного времени показывает, что 65% из них приходится на потери линейного времени по техническим причинам.

Система управления расходом топлива будет работать эффективно тогда, когда в комплексе автоматизированы следующие процессы: учет поступления топлива в емкости АЗС; адресный отпуск топлива из емкостей АЗС на зарегистрированные в системе и допущенные к заправке автомобили; учет пробега подвижного состава и выполненной транспортной работы; индивидуальное нормирование расхода топлива в разрезе каждого автомобиля на основе мониторинга состояния топливного бака в реальном режиме времени; фиксация фактов несанкционированного залива и забора топлива из емкостей АЗС и топливных баков автомобилей. Кроме того, должна быть обеспечена передача данных о фактических расходах топлива, пробегах, транспортной работе и т.д. в комплексные информационные системы для последующего учета, хранения, анализа, нормирования и др. управляющих воздействий. Перечисленные задачи позволяет решать единая автоматизированная система управления финансово-хозяйственной деятельностью (ЕАСУ ФХД) ГУП «Мосгортранс», которая введена в эксплуатацию в 2004 году и является централизованной информационной системой.

ЕАСУ ФХД работает в  реальном масштабе времени, повышает объективность  и достоверность информации, сокращает  время обработки и передачи данных о работе автобусного парка, в  том числе и по вопросам управления расходом топлива.

Анализ состояния вопроса  и выполненных в данной области работ позволяет сделать следующие выводы:

Основным оператором в  системе наземного городского пассажирского  транспорта  города Москвы является ГУП «Мосгортранс», на долю которого приходится около 40% объема перевозок НГПТ.

Совокупность индивидуальных технико-эксплуатационных свойств  каждой модели городского автобуса, их относительно постоянное закрепление  за маршрутами движения, наличие ЕАСУ ФХД, позволяют в качестве объекта нормирования основных параметров эксплуатации в условиях ГУП «Мосгортранс» выбирать каждый отдельно взятый автобус, работающий на конкретном маршруте движения.

В качестве объекта нормирования должен рассматриваться маршрутный расход топлива по моделям автобусов, поскольку в случае качественной реализации данной процедуры, автобусные парки могут сократить затраты на топливо в эксплуатации и повысить экологическую безопасность пассажирских перевозок.

Нормирование маршрутного  расхода топлива должно осуществляться на базе многофакторных математических моделей, построенных с использованием статистической информации ЕАСУ ФХД ГУП «Мосгортранс» и современных математических методов (компонентный, факторный анализы и др.). Указанные модели должны учитывать все многообразие факторов, влияющих на маршрутный расход топлива городских автобусов.

Вопросам определения  и нормирования расхода топлива  автомобилями и автобусами в эксплуатации посвящены работы ведущих российских и зарубежных ученых: Аринина И.Н., Говорущенко Н.Я., Epoxoва В.И., Иванова В.Н., Исмаилова Р.И., Кириллова А.Г., Крамаренко Г.В., Максимова В.А., Нефедова А.Ф., Панова Ю.В., Постолита А.В., Резника Л.Г., Рубца Д.А., Токарева А.А., Фаробина Я.Е., Фалькевича Б.С., Чудакова Е.А., Шейнина А.М., Д.Р. Дрю, Р. Акелика, Д. Вида и др.

Существующие математические модели маршрутного расхода топлива городских автобусов сориентированы на конкретную модель подвижного состава. Они не могут быть в полной мере перенесены на другую модель. Кроме того, в построенных математических моделях влияющие на маршрутный расход топлива факторы для оценки их численных значений требуют инструментального обеспечения и подчас трудоемки при вычислении, в то время как современные методы статистической обработки информации и наличие ЕАСУ ФХД позволяют с достаточной достоверностью использовать более доступные факторы (например, статистические).