ЧЕРНЫШОВА (1336101), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Укрупнённая расчетная схема для формирования РМТК «северного» завоза приведена на рисунке 2.2.3, на которой показаны пункты формирования грузовой массы и транспортные узлы, от которых производится развоз грузов по местной и низовой сети, а в таблице 2.2.7 даны укрупненные параметры звеньев, участвующие в «северном» завозе. При этом звенья РМТК работающие на связь очагов природных ресурсов должны включаться в РМТК предназначенные для «северного» завоза, а узлы в очагах играют роль пунктов приема и распределения его на местную и низовую сеть.
Для формирования РМТК с использованием расчетной схемы рисунок 2.2.3 необходимо разделить узлы на две группы:
-
грузообразующие узлы для организации «северного» завоза в малоосвоенные районы ДФО;
-
грузораспределительные узлы для передачи грузопотока «северного» завоза на звенья местной и низовой транспортной сети малоосвоенных районов ДФО. Узлы в очагах природных ресурсов будут выполнять по мере необходимости функции грузораспределения.
Декомпозиция расчётной схемы рисунок 2.2.3 по направлениям формирования грузовой массы для реализации «северного» завоза показана в четвертой главе дипломного проекта с увязкой прогноза перспективной загрузки РМТК.
Разработанная в дипломном проекте концепция проектирования региональных мультимодальных транспортных коридоров для связи очагов природных ресурсов с опорной транспортной сетью и реализации завоза грузов в малоосвоенные районы ДФО предусматривает разработку экономико-математических моделей, которые будут базовой основой для принятия решений при формировании РМТК и технико-экономической их оценки.
Рисунок 2.2.3. Фрагмент МТС ДФО и юго-восточной части СФО для формирования РМТК снабжения малоосвоенных районов ДФО
2.3 Экономико-математическая модель формирования множества возможных вариантов развития РМТК по критерию приведенные строительно-эксплуатационные расходы по статическим сечениям на расчетные сроки
По аналогии с работами [7,13] критерий оптимальности и экономико-математическую модель формирования РМТК и экономической их оценки при расчётах на перспективный год можно представить в следующем виде:
(2.1)
при ограничениях:
(2.2)
Здесь:
(2.3)
где – функции распределения затрат по железнодорожному, автомобильному, речному и морскому транспорту соответственно;
,
,
,
– рассматриваемое k, r, b, p состояние i, j, l, m элемента РМТК в t году соответственно;
,
,
,
,
,
,
– соответствующие этим элементам железнодорожного, автомобильного, речного и морского транспорта затраты на перевозки и необходимые капиталовложения на их развитие до уровня
,
,
,
,
- стоимость грузовой массы в пути на i, j, l, m элементе при
,
,
,
технической оснащенности соответственно;
,
,
,
– целочисленные переменные, определяющие то k, r, b, p состояние в котором в t году находиться i, j, l, m элементы РМТК различных видов транспорта.
Если приведенные затраты по элементам РМТК, соответствующие различным видам транспорта, сопоставимы и могут суммироваться между собой с учетом целочисленных переменных, определяющих тот или иной состав РМТК на период времени t, то заменив систему (2.3) выражением модель (2.1) можно представить в виде:
, (2.4)
при ограничениях:
(2.5)
Таким образом, в соответствии с принятой концепцией исследования, необходимо решить задачи вида:
, (2.6)
при ограничениях:
(2.7)
Последовательно для всех элементов РМТК разных уровней иерархии с последующей взаимной увязкой и корректировкой получаем локальные экономически эффективные решения.
Для практического решения задачи (2.6) при ограничениях (2.7) в параграфе 3.1 представлена методика, базирующаяся на работах [7, 13, 41] и апробированная в дипломных проектах выпускников ДВГУПС.
2.4 Моделирование формирования оптимальной стратегии этапного изменения облика и мощности РМТК для равномерного распределения инвестиций в пределах принятого горизонта расчета
В соответствии с разработанной концепцией и накопленным опытом решения задач по этапному развитию элементов транспортной сети страны и регионов МТС, МТК, МТУ [7, 13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 32,36, 37, 40, 41, 45] и др., в настоящем дипломном проекте сформулирован второй этап решения комплексной задачи формирования, этапности развития и экономической оценки по критерию суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные затраты РМТК с учетом изменения объемов загрузки их звеньев в пределах принятого горизонта расчета, с учетом динамики изменения существующей грузовой базы.
При этом вначале по назначенному критерию (2.1) формируем РМТК, для которого, по аналогии с работами [36, 37, 41, 46] с использованием метода кафедры МИИТа формируем оптимальные схемы этапного наращивания мощности РМТК и его элементов по разработанной и представленной в параграфе 3.2 методике.
Экономико-математическую модель для формирования оптимальной стратегии изменения облика и мощности по выбранным на 1 этапе концепции вариантам РМТК в зависимости от прогнозируемой динамики роста перевозок по аналогии с [36, 41, 46] можно представить с учетом модификации соответствующей области исследований настоящего дипломного проекта в следующем виде.
Функция цели - суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные расходы:
(2.8)
где min3* - минимум суммарных дисконтированных строительно-
эксплуатационных расходов на этапное развитие облика и мощности РМТК в пределах принятого горизонта расчета Т;
С0(t) -эксплуатационные расходы по переработке природных ресурсов в исходном состоянии по элементам РМТК;
t=τj,k- срок завершения работы элемента системы в начальном техническом состоянии;
- стоимость перехода из менее в более мощную альтернативу по элементам РМТК;
- параметр управления альтернативами, принимающий два значения О или 1, что показывает, входит или не входит альтернатива в стратегию в tгоду;
i= 1,2,3,…, n– количество элементов, участвующих в работе РМТК в пределах определенной части расчетного периода времени;
j= 1,2,…, n- количество альтернатив, входящих в стратеги и развития i-го элемента системы;
τj,k- сроки переходов от менее к более мощной альтернативе в пределахi-го элемента системы;
αt иατi,j- коэффициент дисконтирования;
(t) - функция эксплуатационных расходов для j-ой альтернативы i- го элемента системы.
Экономико-математическую модель представим в следующем виде:
Если обозначить множество стратегий изменения облика и мощности РМТК с учетом изменения объемов перевозимых ресурсов через DT, а экономически эффективную стратегию через d, то искомая стратегия этапного развития облика и мощности РМТК d∈DT может быть получена по критерию min 3* с учетом следующих ограничений:
1. Любой элемент системы РМТК может быть включен, либо не включен в стратегию d
(2.9)
2. Мероприятие М, для формирования альтернатив может быть включено, либо не включено в стратегию d
(2.10)
3. Уровень мощности выбранной экономически эффективной стратегии изменения облика РМТК и его элементов должен превышать прогнозируемые объемы перспективных перевозок
(2.11)
где Гп(t) - прогнозный уровень природных ресурсов;
Гв(d,t) - возможная расчетная провозная способность РМТК после выполнения стратегии d.
4. Объем инвестиций требуемых для реализации намеченных мероприятий стратегий не должен превышать суммарного объема инвестиций выделяемых для реализации искомого результата развития РМТК.
(2.12)
(2.13)
где КP(d) - инвестиции на реализацию стратегии d;
minКр,maxКр - минимальная и максимальная величина инвестиций для реализации намеченных стратегий.
5. Расчетный срок окупаемости, зависящий от принятой нормы дисконта Е не должен превышать нормативный
( 2.14 )
где ТOK(d) - срок окупаемости намеченной стратегии d;
- нормативный срок окупаемости, зависящий от принятой нормы дисконта.
Количество принятых ограничений может меняться в зависимости от постановки локальных задач изменения облика и мощности как отдельных элементов РМТК, так и системы в целом.
Для реализации задачи формирования оптимальной стратегии этапного изменения облика и мощности РМТК выбранного как наиболее эффективного на первом этапе реализации концепции в параграфе 3.2 представлена блок-схема методики решения данной задачи.
2.5 Моделирование построения области эффективных стратегий (ОЭС) изменения облика и мощности РМТК для повышения качества работы ЛПР при принятии проектных решений по критерию интегральный эффект
Как отмечено в работах [41, 46] главными влияющими факторами на формирование ОЭС изменения облика и мощности исследуемых транспортных систем МТС, МТК, МТУ являются:
А) уровень цен на реализацию транспортных услуг;
Б) объемы перевозок (исполненные и прогнозные);
В) качество и производительность эксплуатационной работы по
элементам системы, влияющие на уровень эксплуатационных расходов;
Г) скорость доставки грузов и обеспечение их сохранности.
На основе апробации рассматриваемых экономико-математических моделей для формирования ОЭС исследуемых транспортных систем в дипломных проектах и диссертационном исследований Бондаренко Н.А [80, 81] можно, с учетом незначительной модификации применять экономико-математические модели для решения проблем развития РМТК малоосвоенных районов ДФО.
В качестве основного критерия для формирования ОЭС принимаем интегральный эффект:
, (2.15)
где - результат работы i-го элемента системы в t-й год расчетного периода (для морского транспорта: Rt=Aак∙Гп(t), для железнодорожного: Rt=T∙Гп(t), Т-тариф);
- суммарные строительно-эксплуатационные расходы по i-му элементу системы в t-й год расчетного периода времени Т;
аt - коэффициент дисконтирования;
i= 1, 2,...,п - количество элементов, входящих в систему РМТК;