Моделирование транспортной сети для транспортировки крупногабаритных тяжеловесных грузов

В соответствии с ГОСТ Р 51005—96 «Услуги транспортные. Грузовые перевозки» качественной считается перевозка, отвечающая требованиям сохранности груза, своевременности согласно договоренности с заказчиком, надежности, удовлетворения определенных потребностей заказчика и т.д. Как сказано ранее, в самой сущности этого стандарта заложена необходимость проектирования и реализации транспортного процесса таким образом, чтобы полностью удовлетворить потребителя транспортных услуг, что соответствует и целям логистики.

Транспортную систему характеризует совокупность элементов, связанных техническими, технологическими, территориальными и организационно-управленческими признаками с помощью материаль ного потока, который необходимо направить в нужное место и в определенное время, и обмена информацией на всем пути для поддержания системы в равновесном состоянии, т.е. без сбойных ситуаций.

Нормально функционирующая транспортная система должна быть приспособлена к условиям эксплуатации как по грузу и инфраструктуре транспорта (прежде всего, дорожной составляющей), так и по ограничениям практики. Поэтому существуют особые требования при формировании и реализации маршрутов перевозки КТГ, неучет которых может привести к тяжелым последствиям.

Крупногабаритные тяжеловесные грузы в большей степени, чем другие грузы, должны отвечать повышенным требованиям, предъявляемым при проектировании систем транспортировки. Это связано с их габаритами и массой, невозможностью хранения в любых условиях и в пути следования, повышенной стоимостью, одноразовым заказом на перевозку, который часто предусматривает жестко ограниченные сроки доставки и т.д. Большинство КТГ применяют в строительстве, и сроки их доставки обычно связаны с критическим путем сетевого строительномонтажного графика, т.е. с монтажом первоочередных строительных элементов, без которых нельзя монтировать остальные. Поэтому несвоевременная доставка таких элементов самым неблагоприятным образом отражается на сроках и стоимости возводимых объектов.

В любой транспортной системе главной является задача маршрутизации. Обычный принцип формирования маршрутов транспортировки практически всей номенклатуры грузов, кроме рассматриваемой, состоит в поиске кратчайшего пути следования. Правда, в условиях рынка все чаше используют поиск кратчайшего времени транспортировки. При составлении маршрутов перевозки КТГ главным является обеспечение безопасности для дороги и ее искусственных сооружений. Этот момент является специфическим, поэтому допуск к перевозке данной группы грузов осуществляют по разрешительной системе, т.е. оговаривают специальными документами (см. 2.2). Этими документами регламентируют основные показатели, значения которых важны для поддержания в нормальном состоянии дорожно-транспортной сети и инженерных сооружений на ней, а также особые условия провоза груза, состав организаций, участвующих в согласовании маршрута и надзоре над транспортным процессом.

Взаимодействие бинарной системы с дорогой и ее сооружениями сложно и не всегда адекватно. Маршрут должен быть составлен таким образом, чтобы уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Многократный провоз по дорожным сетям тяжелых грузов ведет к быстрому изнашиванию дорожных одежд и порче искусственных сооружений, даже при соблюдении особых правил перевозки этой специфической группы грузов.

Поскольку речь идет о возможности гарантированно безопасного проезда автомобиля-тяжеловоза с грузом или без груза по сети определенных габаритов и с ограничениями по массе, то правильнее осуществлять поиск рационального маршрута. Тем более, что далеко не все отрезки общей транспортной сети могут пропустить определенную бинарную систему «груз — транспортное средство» без ущерба для груза, дороги или ее искусственных сооружений. Поэтому маршрут для КТГ проектируют по физической возможности проезда, но при этом влияние отдельных факторов может оказаться лимитирующим и проезд окажется невозможным.

Общая транспортная сеть нашей страны не всегда пригодна для провоза рассматриваемой группы грузов, но отказ потребителю в условиях рынка чреват потерей заказчика и может обернуться тяжелыми последствиями для всех участников транспортного процесса. Надо помнить, что сегодня автомобильный транспорт имеет резерв провозных возможностей, что приводит к поиску работы на рынке, а в перевозках КТГ идет борьба за этот сегмент рынка транспортных услуг между несколькими крупными отечественными перевозчиками и экспедиторами и зарубежными, хорошо зарекомендовавшими себя в нашей стране.

В связи с указанной сложностью формирования маршрута составляют проект перевозки, в который закладывают выбор оптимальной транспортно-технологической схемы на основе альтернативных вариантов с учетом возникающих ситуаций, сочетаний видов транспорта (смешанное сообщение), технологий перевозочных и погрузочно- разгрузочных работ.

Каждая ситуация, складывающаяся при проектировании перевозки, требует детального анализа дорожной сети, гарантирующей безопасность и экономическую целесообразность. Маршрут нужно формировать для груза, габариты и масса которого предпочтительнее заказчику, и для транспортного средства, наиболее отвечающего требованиям транспортной организации. Такое сочетание, как показывает практика, не всегда возможно, поэтому применение логистики как метода детального расчета множества вариантов является необходимым и достаточным условием при формировании маршрутов такого специфического по габаритам и массе груза.

Маршруты с КТГ проходят в различных условиях эксплуатации одновременно с перевозкой других грузов и пассажиров, т.е. в общем транспортном потоке с его характеристиками и особенностями движения различных транспортных средств.

За период 1995—2008 гг. парк грузовых автомобилей в России составил 5,17 млн ед., легковых — 29,4 млн ед. при росте, например, городских улиц, на 4,5%. Наличие тяжеловоза часто нарушает ритм общего процесса из-за пониженных скоростей, характерных для перевозки рассматриваемых грузов.

До 70% таких перевозок проходят на городских сетях, что сопряжено со многими трудностями из-за планировки городов, узких улиц и приоритетности пассажирского транспорта. Междугородные и международные перевозки проходят на внегородских дорогах, не имеющих зачастую альтернативных вариантов проезда. Отдельные участки междугородных дорог не всегда высокой категории характеризуются повышенной долей грузового движения и высокой интенсивностью.

Дислокация грузовладельцев предопределяет регион транспортировки, выбор вида сообщения и мест перегрузочных работ (мест повышенного риска). Если, как сказано ранее, для города характерны достаточная стабильность дислокации грузовладельцев (железнодорожные станции, речные и морские порты, промышленные предприятия) и разбросанная по территории меняющаяся дислокация строительных объектов (основных потребителей КТГ) с разовым или временным спросом, то в междугородном и международном сообщении ситуация иная.

При строительстве новых и реконструкции старых транспортных путей в транспортных коридорах[1] для международного сообщения, разрабатываемых в последние годы для интеграции национальных сетей в общемировые, пытаются учитывать необходимость перевозки грузов с большими габаритами и массой. Примером может служить увеличение высоты подмостовых сооружений до 5,2 м на Московской кольцевой автодороге, транспортная сеть которой входит во 2-й и 9-й коридоры.

Все отмеченное выше отличает методику проектирования логистической системы транспортировки КТГ. В такой системе необходимо на стадии проектных решений рассчитать и экономически обосновать варианты для поиска приемлемого.

Сложность проектирования системы транспортировки состоит также и в том, что возникает необходимость согласования проекта с целым рядом организаций.

Особое место в проекте уделяют выбору мест погрузки-разгрузки и перегрузки на другой вид транспорта, так как часто из-за габаритов и массы груза требуется обустройство (вплоть до реконструкции) имеющихся перегрузочных площадок или строительство новых с другими параметрами.

На перегрузочные работы создается отдельный проект с техникоэкономическими расчетами в зависимости от критерия, устраивающего заказчика по стоимости или времени, необходимому для переустройств.

Комплексный проект перевозки включает в себя отдельные разделы по обустройству маршрута, производству перегрузочных работ, дооборудованию транспортного средства, разработке нестандартного оборудования под данную конфигурацию груза и т.д. Разные разделы проекта разрабатывают специалисты разных ведомств, в результате чего требуются согласование проектных решений и утверждение их заказчиком и исполнителями.

При разработке проекта и осуществлении перевозки учитывают время для подготовки трассы и перегрузочных работ, получения разрешений на основе согласования с организациями, чьи объекты находятся на маршруте, а также с Государственной инспекцией по безопасности дорожного движения (ГИБДД). Поэтому заявку на перевозку необходимо подавать заранее.

Ситуация на дорожной сети с ее массогабаритными ограничениями и дорожными знаками, устанавливаемыми ГИБДД в целях регулирования движения, приводит к необходимости разработки двух вариантов транспортной сети: дневного и ночного. Транспортные сети с ограничениями дневного времени обладают более жесткими параметрами. В ночное время значение параметров может быть расширено, во-первых, из-за перерыва в движении городского пассажирского транспорта; во-вторых, из-за распространения действия некоторых дорожных знаков на определенные часы дневного времени; в-третьих, из-за возможности при сопровождении перевозок автомобилями ГИБДД временного (на момент провоза груза) изменения организации дорожного движения. Так, практика показала, что при сопровождении автомобилями ГИБДД допускаются выезд на встречную полосу, проезд на участке с односторонним движением в обратном направлении, проезд под запрещающим знаком и т.п.

С учетом отмеченного последовательность проектирования логистической системы представлена на рис. 2.14.

Схема проектирования логистической системы транспортировки К.ТГ

Рис. 2.14. Схема проектирования логистической системы транспортировки К.ТГ

Исходная информация по грузу и транспортному средству для построения системы транспортировки согласно документам, регламентирующим перевозку КТГ, поступает от клиента и перевозчика в соответствующую дорожную организацию. Груз должен быть представлен полностью: наименование, массогабаритные ограничения, схема с указанием габаритов, расположения центра тяжести, особенностей. Полная информация должна быть и по транспортному средству с указанием количества осей, расстояний между ними, нагрузками и т.д. В заявке указывают также регион дислокации (месторасположение) грузовладельцев для поиска возможных вариантов их связи по транспортной сети. Мультимодальное сообщение, как правило, дает экономически более выгодный вариант, но создает определенные проблемы при перегрузке на другой вид транспорта, особенно в случае, если невозможно применить интермодальную (т.е. бесперегрузочную) технологию.

Дорожная организация имеет полную информацию о габаритах и ограничениях по любому участку транспортной сети, их состоянии, наличии постоянных или временных ограничений, связанных, например, с ремонтом дорог или ее искусственных сооружений, с реорганизацией дорожного движения и т.д. Улицы городов имеют достаточно стабильную несущую способность дорожного полотна (дороги 1—3-й категории). Прочность дороги и ее искусственного сооружения может меняться в зависимости от множества факторов, особенно неблагоприятны климатические и сезонные воздействия. Поэтому в отдельных случаях дорожные и мостовые лаборатории до проектирования и перед перевозкой должны проверять истинное положение дел на дороге и ее искусственных сооружениях для снятия негативных явлений. В неблагоприятные для дороги весенне-осенние периоды из-за неустойчивости дорожного основания вследствие поднятия уровня грунтовых вод ГИБДД запрещает провоз КТГ.

При невозможности провоза груза данных массогабаритных параметров по сетям с дневными ограничениями формируют маршрут по ограничениям ночного времени.

Если заявленное для перевозки транспортное средство не дало возможности проезда по любому варианту сети, то рассматривают ситуацию с подбором другого транспортного средства. Заявку подают заново. В отдельных случаях это дает возможность уменьшить осевые нагрузки или использовать платформы с регулируемой высотой и т.д. Как правило, замена происходит при уменьшении коэффициента использования грузоподъемности. В данных перевозках это допускается.

Если эта мера не обеспечивает полной надежности безопасного провоза для груза, транспортной сети или жизнедеятельности региона перевозки, то рассматривают ситуацию с трансформацией сети, т.е. изменением параметров участков сети. Наиболее распространенными являются уширение дороги или радиуса поворота, упрочнение дорожного полотна с помощью стандартных железобетонных плит или металлических листов, а также реконструкция отдельных участков или строительство объездных дорог (на внегородских дорогах). Трансформация не только капиталоемкое, но и длительное мероприятие и зависит от возможностей и желания заказчика перевозки.

Если по различным причинам трансформировать сеть нельзя, то транспортная организация может предложить заказчику членение груза. Если это невозможно, то она вынуждена отказать клиенту в перевозке грузов предъявленных габаритов и массы.

Возникшие ситуации и их варианты на каждом шаге построения маршрута анализируют, и, если проезд с грузом возможен, полученный маршрут оформляют при согласовании его отдельных элементов с организациями, предприятия которых находятся на трассе маршрута. Согласование обязательно по ПДД и Инструкции. Это службы, например, контактно-кабельных и телефонных сетей; службы, отвечающие за эксплуатацию наземных и подземных сооружений и др. При оформлении пропуска для перевозки рассматриваемых грузов ГИБДД дает рекомендации по времени осуществления перевозок на основе информации об интенсивности и организации движения на данной сети.

Как видим, процесс формирования маршрута происходит по законам логистики, т.е. с перебором ситуаций и их расчетом, и позволяет учесть основные принципы логистики: безопасности, эффективности, обшей ответственности, экономии ресурса потребителя, активной и пассивной безопасности.

Так как рыночные условия требуют транспортной системы, хорошо адаптированной к реальным условиям, то в логистических системах, по зарубежному определению, требуется «поддержка науки». В связи с этим при проектировании транспортного процесса используют программы для расчета на ЭВМ рисковых, «узких» мест и выработки превентивных мер. Любой вид транспорта работает в стохастических условиях, т.е. всегда существует риск сбоя, а следовательно, возможны убытки.

Естественно, что наиболее рисковыми участками маршрута являются искусственные дорожные сооружения и, прежде всего, мостовые сооружения, железнодорожные переезды, путепроводы и др. При массе бинарной системы более 80 т, согласно документам, расчет безопасности провоза груза по мосту обязателен. Алгоритм расчета приведен на рис. 2.15. При этом нужно иметь полную информацию о конструкции моста и бинарной системы, а также о состоянии моста (вводятся данные не только визуального обследования мостового сооружения, но и проведенного с помощью специального оборудования мостовых лабораторий).

Анализ возможности провоза КТГ по мостовым сооружениям

Рис. 2.15. Анализ возможности провоза КТГ по мостовым сооружениям

Поэтому в городах существуют организации, занимающиеся эксплуатацией мостов и тоннелей. В Москве, например, это государственное унитарное предприятие «Гормост», основной задачей которого является сохранность мостов и тоннелей города как наиболее важной и значимой части транспортной сети.

Предприятие «Гормост» или другие организации города имеют программу расчета на ЭВМ безопасного маршрута перевозки рассматриваемого груза. Для сохранности мостового сооружения проезд по мосту рассматривают с учетом месторасположения транспортного средства — по середине моста, или со сдвигом вправо либо влево, или с определенным отступом от края и т.д,— для полной гарантии безопасности. При необходимости осуществляют накануне перевозки поверку состояния моста с помощью приборов мостовой лаборатории.

Не менее сложным местом на маршруте является железнодорожный переезд. Поэтому ПДД специально оговаривают варианты его проезда.

В России, например, на железнодорожной сети насчитывают около 15 тыс. переездов, т.е. среднее количество переездов на один километр пути — 7,7. Причем охраняемых переездов примерно 20%, с автоматическим шлагбаумом — 60%, с электроосвещением — около 90%. По данным Федеральной службы по надзору в сфере транспорта (Ространснадзор), на железнодорожных переездах ежегодно фиксируется несколько десятков тысяч нарушений. Из них примерно 30% — из-за неудовлетворительного состояния проезжей части, 20% — из-за отсутствия дорожных знаков и неисправности шлагбаумов, 7% — из-за ограничения видимости. Остальные нарушения связаны с недостаточной профессиональной подготовкой водителей, проезжающих на красный свет, объезжающих закрытый шлагбаум и т.п. Ежегодно на переездах совершается значительное количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП), при которых погибают и получают ранения люди.

Проезд через железнодорожный переезд бинарной системы с КТГ требует тщательной проверки и имеет несколько вариантов, обеспечивающих гарантированный проезд, что представлено на рис. 2.16.

В качестве примера, иллюстрирующего процесс проектирования и реализации перевозки КТГ, рассмотрим перевозку реактора гидрокрекинга 10-ДС-101. Оборудование изготовлено на заводе в Ленинградской области для предприятия «Пермьнефтеоргсинтез» г. Перми. Масса груза

Логистическая схема транспортировки 875-тонного груза в смешанном автомобильно-водном сообщении (см. также с. 50)

Рис. 2.17. Логистическая схема транспортировки 875-тонного груза в смешанном автомобильно-водном сообщении (см. также с. 50)

Окончание

Рис. 2.17. Окончание

Варианты трансформации сети при наличии железнодорожного переезда

Рис. 2.16. Варианты трансформации сети при наличии железнодорожного переезда

с ложементом[2] 875 т, масса АТС 203 т, полная масса транспортного средства с грузом 1078 т, длина 40,38 м, ширина 7,5 м, высота 6,8 м. Количество осей тяжеловоза 20, колес 160, нагрузка на ось 50,4 т, на колесо 6,74 т. Логистическая схема транспортировки реактора представлена на рис. 2.17.

Анализ транспортных сетей показал возможность использования мультимодального водно-автомобильного сообщения (рис. 2.18). Первоначально рассматривалась возможность применения интермодальной технологии, т.е. въезда автомобиля с грузом на баржу-площадку,

Транспортировка 875-тонного груза в смешанном сообщении (фото на воде)

Рис. 2.18. Транспортировка 875-тонного груза в смешанном сообщении (фото на воде)

что исключало перегрузку. Однако высота мостов на реках региона перевозки не давала гарантии безопасности проезда.

Применяемый подвижной состав голландской фирмы — самоходное транспортное средство KAMAG (рис. 2.19) — позволил, тем не менее, упростить перегрузочные работы, используя метод «Ро-Ро»[3]. Баржа была оборудована специальными опорными стойками, на которые был положен груз благодаря предварительно предельно поднятой для въезда на баржу, а затем опущенной платформе с помощью гидравлической системы автомобиля. Автомобиль затем задним ходом, подняв максимально платформу, выехал на причал. KAMAG состоял из 9 модулей (см. 2.1.3), которые для экономии ресурса дорогостоящего автомобиля доставлялись отечественными автомобилями. Вообще в аналогичных ситуациях такие автомобили доставляют железной дорогой, которая требует подачи заявки на перевозку за месяц из-за особой технологии — только поездными отправками в одном направлении, по расписанию и т.д., но в данном случае время перевозки было лимитировано сроками доставки.

Самоходное транспортное средство KAMAG

Рис. 2.19. Самоходное транспортное средство KAMAG

В качестве превентивных мер проводили: трансформацию сети, в том числе искусственное повышение уровня рек Ижоры и Камы путем частичной запруды; накопление в верховьях реки нескольких тысяч кубометров воды и сброс их в определенное время; многочасовой спуск воды из водохранилищ Камской ГЭС; смыв с помощью пожарной команды грязи на дороге; поднятие нескольких осей для увеличения нагрузок из-за буксировки колес на грязной дороге и др. Применение логистического подхода к перевозке дало значительную экономию при полной безопасности.

Другой характерный пример — перевозка проходческого щита из Германии в центральную часть Москвы в водно-автомобильном сообщении для строительства ряда городских тоннелей, в том числе в Лефортове, Строгине и др. Параметры груза: масса 2254,5 т, ширина 7 м, высота 4,1 м и длина 24,7 м. Для удобства щит был разделен на 62 элемента или 5 групп монтажных блоков (табл. 2.8).

Как видим, проведен детальный анализ груза для удобства и эффективности его перевозки. Специализированные транспортные средства (СТС) подбирали исходя из параметров груза: для 1—3-й группы использовали модульные прицепы-тяжеловозы «Николя», «Кометто» и ЧМЗАП, которые в пределах своего модельного ряда позволяют продольную стыковку с образованием единой платформы на 12, 14 и 18 осях. Гидравлическая подвеска этих СТС равномерно распределяет нагрузки по осям.

Рассматривали два варианта маршрутов, но в результате их анализа для стандартных грузов использовали маршрут из Северного речного порта Москвы, на котором было 13 мостов, 14 путепроводов, 8 пересечений линий городского транспорта и Карачаевский железнодорожный переезд. Поэтому более сложные грузы пришлось доставить сначала из Северного в Южный речной порт, перегрузив их на речные баржи, а затем от причала, выбранного из 11 возможных вариантов, через Шарикоподшипниковский путепровод к месту строительства. Перегрузку с водного на автомобильный

Характеристики групп элементов проходческого щита

Номер

группы

Условие выбора: масса, т или габарит, м

Кол- во элементов, шт.

Общая масса, т

Максимальный параметр

Тип

СТС

Примечание

Длина,

м

Ширина,

м

Высота,

м

Масса,

т

1

Масса 90— 185

11

1 385

9,2

6,8

4,1

185

12-14

осей

Выбор по осевым нагрузкам

2

Масса 40—90

7

367

12,29

7

3,4

63

6-7

осей

Выбор по осевым нагрузкам

3

Масса до 40

5

122

15,5

7

1,7

39

7 осей

Выбор по ширине от 5 до 7 м

4

Высота от 3; масса до 30

6

48,5

7

3,6

3,5

22

Низкорамный

Высота не более 4,2 м

5

Все остальные параметры

33

332,0

24,7

4,5

2,55

30

Обычный

Стандартные грузы

Всего

2 254,5

24,7

7

4,1

185

транспорт осуществляли двумя кранами «Либхерр» грузоподъемностью 400 т. Тяжелые части щита перевозили ночью в сопровождении автомобилей ГИБДД к месту строительства Лефортовского тоннеля.

В качестве превентивных мер укрепили опоры указанного путепровода, сняли в 15 случаях контакты трамваев и троллейбусов, в особо узких местах трассы определили коридор прохода с помощью специального локатора (сонара).

  • [1] Транспортный коридор — совокупность магистральных транспортных коммуникацийс соответствующим обустройством различных видов транспорта, согласованно функционирующих в определенном направлении и отвечающих стандартам международногоуровня.
  • [2] Ложемент (франц. logement) — опорное устройство для установки и закрепленияна транспортном средстве машин, аппаратов, длинномерных грузов и т.п. Ложементснабжен захватами или стяжками.
  • [3] Метод «Ро-Ро» — осуществление погрузки-разгрузки путем непосредственноговъезда автомобиля с грузом на специализированное транспортное средство водного транспорта (суда Ро-Ро).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >