Организация работы лесовозного транспорта

Эффективность работы лесовозного транспорта в значительной степени зависит от правильной организации его движения и эффективного управления всеми службами. Немаловажное значение при этом имеет его организационная структура.

Наиболее распространенной организационной структурой является структура на основе лесотранспортного цеха, который обслуживает несколько лесопунктов или мастерских участков. В отдельных случаях может быть организовано лесотранспортное предприятие, обслуживающее несколько лесозаготовительных предприятий в пределах территории определенного района. Транспорт леса и лесовозная дорога могут непосредственно подчиняться директору предприятия.

При вывозке заготовленного леса могут применяться различные организационные формы в зависимости от конкретных производственных условий, наличия транспортных средств и количественного соотношения транспортных средств и водителей.

При достаточном количестве подвижного состава за каждым из них закрепляется один водитель. Такая форма организации вывозки леса предполагает односменную работу лесовозного транспорта, что является ее недостатком из-за низкого использования подвижного состава в пределах суток. Более полное использование суточного времени достигается при такой форме организации вывозки, когда за подвижным составом закрепляется 2...3 водителя, составляющие отдельный экипаж. В этом случае подвижной состав может работать в 2 или 3 смены.

Существенного повышения объема вывозки леса можно достигнуть при подрядной ферме организации вывозки леса, когда создается укрупненная бригада. За ней закрепляют 6...10 единиц подвижного состава, 1...2 челюстных погрузчика, передвижную ремонтную мастерскую и другие машины, необходимые для бесперебойной работы бригады. В бригаду также включают рабочих по техническому обслуживанию машин. В целом в состав бригады может входить от 15 до 30 человек. При использовании укрупненных подрядных бригад объем вывозки леса может быть увеличен в 1,5 раза.

Бригадная и экипажная формы организации труда позволяют использовать сменные комплекты прицепного состава при вывозке леса седельными автотягачами или по железной дороге. Эффективность организационной формы работы с применением сменного прицепного состава достигается за счет того, что пока один комплект прицепного состава находится под погрузкой на лесопогрузочном пункте (верхнем складе), другой, груженый, движется по дороге на нижний склад, а третий стоит там уже под выгрузкой.

Эффективной формой организации труда является также так называемая двухступенчатая вывозка. При этой форме организации подвозка леса с лесосеки к ветке или магистрали осуществляется поездами первой ступени, формируемыми на базе высокопроходимых тягачей со специальными широкопрофильными шинами низкого давления. Подвезенные к магистрали или ветке хлысты или деревья перегружают на поезда второй ступени, имеющие грузоподъемность, превышающую в 3...4 раза грузоподъемность поездов первой ступени. В пункте перегрузки может быть организована обрезка сучьев, складирование хлыстов и их погрузка на поезда второй ступени с помощью челюстных погрузчиков. При двухступенчатой вывозке приведенные затраты на вывозку 1 м³ древесины снижаются до 20 %. Экономический эффект достигается за счет снижения стоимости первичной сети дорог.

При любой форме организации труда бесперебойная работа транспорта леса как фазы единого лесозаготовительного производства невозможна без ряда служб. К таким службам относятся: дорожно-строительная служба; служба текущего содержания и ремонта, лесовозных дорог и сооружений (дорожная служба); служба текущего содержания и ремонта подвижного состава, погрузочно-разгрузочной и дорожной техники, обеспечения ее топливно-смазочными и другими эксплуатационными материалами, а также запасными частями (техническая служба); диспетчерская служба. Кроме перечисленных служб в составе лесотранспортного цеха могут быть специальные группы для выполнения планово-экономических, бухгалтерских и снабженческих операций. В некоторых случаях эти операции выполняются в соответствующих отделах лесозаготовительного предприятия.

Диспетчерская служба осуществляет организацию взаимоувязанной работы лесовозной дороги, пунктов погрузки и пунктов разгрузки леса. Диспетчер подчиняется начальнику дороги или лесопункта. Диспетчерская служба руководит работой водительского состава, операторов, погрузчиков, крановщиков, линейных слесарей. В своей работе диспетчеры руководствуются плановым графиком движения поездов, который утверждается директором лесозаготовительного предприятиями, поэтому график движения является обязательным для исполнения всеми работниками. В конце каждых суток работы диспетчер составляет исполнительный (отчетный) график движения, в котором отражается фактическое движение поездов за сутки (смену) с имеющими место отклонениями от планового графика.

График вычерчивается на специальной сетке в координатах времени (по горизонтальной оси) и пути (по вертикальной оси) (рис. 9). Каждая горизонтальная линия на графике движения поездов соответствует положению остановочного пункта (станции, разъезда или пункта погрузки). Название раздельных пунктов указывается с левой стороны сетки.

Поскольку на графике рис. 9 наклонные линии, обозначающие движение поездов, выражают зависимость изменения пути от времени , то они представляют собой скорости движения поездов , которые могут быть определены через тригонометрическую зависимость

, (81)

где – угол наклона линии скорости к оси абсцисс.

Движение поездов УВД может быть по однополосным (однопутным) (рис. 9, а) и двухполосным (двухпутным) (рис. 9, б) дорогам. При движении по двухпутным дорогам скрещение встречных поездов может быть в любом месте, а при движении по однопутным – только на разделительных пунктах (разъездах). Для обеспечения безопасного режима работы на УЖД устанавливается определенный интервал ожидания встречного поезда (интервал скрещения ), а также интервал попутного следования (см. рис. 9, в). Их устанавливают в пределах от 6 до 12 мин.

График движения может быть параллельным и непараллельным. В первом случае скорости движения поездов одного направления одинаковы, во втором – различные.

График движения устанавливает время отправления поездов с начальных станций, время хода по перегонам, продолжительность стоянок и время пребывания на конечные станции.

Для автопоездов составление графика движения целесообразно при больших расстояниях вывозки и небольшом числе рейсов каждого из них в смену. В этом случае вывозку леса автомобилями можно рассматривать как регулярный процесс, которым можно управлять с помощью графика-расписания.

Если вывозка леса производится на сравнительно небольшие расстояния, то график не составляется, а каждому автопоезду устанавливаются только начало и конец рабочего дня, а между этими отметками времени водители работают самостоятельно.

При составлении графиков движения процесс вывозки леса должен обязательно увязываться с работой погрузочных пунктов на лесосеках и работой нижнего склада. Например, для бесперебойной работы транспорта необходимо как минимум, иметь на погрузочных лесопунктах запас леса для суточного объема вывозки. Погрузка этого леса должна быть обеспечена в соответствии с графиком движения и увязана со временем установки поезда под погрузку и разгрузку. Для этого определяется число погрузочных пунктов с учетом суточного объема погрузки

, (82)

где – сменная производительность погрузчика;

– число смен работы погрузчика.

Движение поездов при вывозке леса должно быть организовано так, чтобы потери от простоев на погрузке-разгрузке были минимальными. Для этого необходимо иметь оптимальное соотношение численности транспортных и погрузочно-разгрузочных средств. Задачи оптимизации в этом случае можно решать, используя методы теории массового обслуживания. Данные методы позволяют в аналитической форме решением дифференциальных уравнений получить зависимости показателей эффективности функционирования систем от параметров организации этих систем. Составление дифференциальных уравнений вероятностей дают возможность получить математическую модель работы погрузочного пункта с несколькими погрузчиками. Решение системы дифференциальных уравнений позволяет определить среднее число автопоездов в ожидании погрузки, под погрузкой и среднее число простаивающих погрузчиков из-за отсутствия автопоездов. Соотношение интенсивности входящего потока автопоездов и их погрузки определяется условием

, (83)

где , – число соответственно автопоездов и погрузчиков;

– число рейсов каждого автопоезда в единицу времени;

– число автопоездов, обрабатываемых погрузчиком в единицу времени.

По соотношению (83) можно определить максимальное число автопоездов , которое может быть обработано заданным числом погрузчиков при определенной интенсивности и или минимальное число погрузчиков для обслуживания заданного числа автопоездов .

Рациональную организацию работы транспортных и погрузочно-разгрузочных средств можно обеспечить при таком соотношении их численности, при котором суммарные потери от простоя автопоездов на погрузочных пунктах и от простоев погрузчиков в ожидании автопоездов будут минимальными, т.е.

, (84)

где , – себестоимость машино-смены соответственно автопоездов и погрузчиков.

Оптимальные значения и можно определить методом сканирования. Поскольку он требует объемных вычислений, то необходимо применение ЭВМ с большим быстродействием и большим объемом оперативной памяти. Приближенно рациональное число автопоездов и погрузчиков можно определить по формулам

; , (85)

где – коэффициент, равный .

Большая величина принимается при групповой работе погрузчиков на одном пункте.

При определении оптимальных вариантов транспортно-грузовых процессов используют также соотношение интенсивности потока требований и интенсивности потока обслуживания , называемое коэффициентом загрузки или коэффициентом использования системы по времени

, (86)

Приняв закон распределения (Пуассоновский, Эрланга или показательный) можно определить время обслуживания в функции и найти остальные числовые характеристики процесса: – среднее число транспортных единиц, находящихся в системе; – среднее число транспортных единиц, находящихся в очереди.

При данном методе теории массового обслуживания выбор оптимального параметра стохастической транспортно-грузовой системы будет сводиться к отысканию такой величины , при которой издержки от простоя составляющих транспортно-грузовой системы были бы минимальными. Здесь мы также приходим к минимизации целевой функции, аналогичной по зависимости (84).

Для управления процессами, у которых характеристики изменяются во времени с четко прослеживаемыми границами, используется метод динамического программирования. К таким процессам можно отнести и процесс вывозки древесины лесовозным транспортом. Процесс можно сделать управляемым, если на каждом этапе (шаге) принимается решение (управление) или воздействие, от которого зависит эффективность процесса. Тогда управление процессом складывается из ряда шаговых воздействий или управлений, обеспечивающих оптимальное продолжение процесса и его завершение.

Возможно применение для управления и оптимизации лесотранспортных работ и других методов моделирования: теории графов для решения практических задач лесотранспорта; сетевого планирования и управления – для планирования комплекса работ; теории игр – в условиях стохастичности и неопределенности и т.д.

В любом случае эффективность работы лесовозного транспорта будет повышаться тем больше, чем ближе стохастический процесс грузопотока будет приводиться к детерминированному. Этого можно достигнуть, если организовать вывозку древесины строго по составленному графику, обеспечить ритмичное проведение всех лесозаготовительных операций, как на лесосеке, так и на нижнем складе, и увеличить сменность работы лесовозного транспорта до предельно-возможной, вплоть до круглосуточного его использования.

Указанные мероприятия позволят перейти не только на рациональную организацию работы лесовозного транспорта, но и внедрить в транспортно-грузовую систему автоматизацию ее управления.

Предшествовать автоматическому управлению может автоматическое планирование. Для этого предварительно составляется алгоритм планирования на основе информации (входных данных) в виде характеристик природно-производственных условий, объема производства, типажа подвижного состава и погрузочно-разгрузочного оборудования, типов дорог, технических возможностей содержания и обслуживания, условий снабжения необходимыми материалами и т.д. С использованием вышеприведенных методов на базе компьютерной техники производятся вычислительные операции в соответствии с составленным алгоритмом для получения выходных данных в виде объемных сменных показателей погрузки – вывозки – разгрузки, состава транспортных и погрузочно-разгрузочных машин, численного состава рабочих, управляющих машинами и обслуживающих их, требуемых материальных ресурсов. На выходе кибернетической системы должны быть также данные для построения графиков движения транспортных и работы погрузочно-разгрузочных машин.

Полученные выходные данные после утверждения являются документом, регламентирующим работу всех исполнителей транспортно-погрузочно-разгрузочной системы. На основе этого документа осуществляется работа диспетчерской и других служб лесозаготовительного предприятия, обслуживающих транспорт леса.

В процессе протекания реального процесса на вход кибернетической системы управления может постоянно (автоматически) вводиться текущая информация, которая будет определять выдачу управляющих воздействий для автоматического управления процессом производства. В этом случае синхронно с автоматическим управлением должны быть задействованы технические средства воздействия на рабочий процесс. К таким средствам, прежде всего, относятся современные радиотехнические средства – радиосвязь и телефонно-телеграфная связь. Для управления движением поездов УЖД используются межстанционная, диспетчерско-селекторная, стрелочная и общая связь. С ее помощью осуществляется централизация управления перевозочными процессами через диспетчерскую службу и обеспечивается безопасность движения.

Для технического обеспечения управления движением пути УЖД оборудуются групповой автоматической блокировкой, электрической централизацией стрелок и сигналов, устройствами дистанционного управления стрелками из кабины локомотива, независимо действующей светофорной сигнализацией, электрожезловой сигнализацией. Применение видов технического обеспечения движением устанавливается проектом в соответствии с размерами движения и на основании технико-экономических расчетов, выполненных том числе, с использованием ЭВМ.

На автотранспорте диспетчерская служба обеспечивается для связи с близкорасположенными пунктами (нижние склады, гараж, склады топлива и т.д.) телефонной связью, а с удаленными объектами (лесопункты, лесные верхние склады и т.д.) – центральной радиосвязью. При расстоянии в 30...50 км используется прямая центральная радиосвязь, коротковолновая (ЛЕН 1021С-4) или ультракоротковолновая (ЛЕН IР21В-3), а на расстоянии более 50 км (до 200 км) связь осуществляется через радиотрансляционные станции с использованием стационарной радиостанции типа «Ангара-1»; при этом радиотехнические средства работают в автоматическом режиме.

Автоматический прием информации на диспетчерском пункте о массе перевозимой древесины можно обеспечить при внедрении весового метода учета – взвешивания подвижного состава на специальных весах. Способствует внедрению автоматического управления установка на кониках каждого автопоезда датчиков, с помощью которых измеряется масса перевозимой древесины, а также оснащение автомобилей средствами телепередачи этой информации на диспетчерский пункт. Возможна передача информации от водителей автомобилей с помощью магнитных карточек во время остановок автопоездов на контрольных пунктах. На диспетчерском пульте при использовании автоматических устройств для сбора информации о движении грузопотоков обозначается электрофицированная схема лесовозной дороги с высвечивающимися данными о числе автопоездов и выполненных ими рейсах.

Внедрение систем автоматизированного оперативного планирования и управления движением лесовозного транспорта будет способствовать его эффективной и бесперебойной работе.

Водный транспорт леса