Funkcionalnoe modelirovanie zeleznodoroznyh stancij na osnove konecnych avtomatov

The general scheme of railway station’s model and technique of formalizing the technologic processes at stations are described. To take into account the human impact on station’s operation is suggested to use ergatic models. In conformity with concept of stations’ ergatic models a person is directly involved into the simulation process and manages the station technological processes acting as a dispatcher. The formalization of technological processes for processing the objects is performed on the basis of deterministic finite-state automaton. Designed model can be used for optimization of technical and technological parameters of railway stations, as well as in computer simulators for training of railway traffic managers.Приведена общая структура функциональной модели железнодорожной станции и методика формализации технологических процессов станций. Для учета влияния человека на станционные процессы предложено использовать эргатические модели. В соответствии с концепцией эргатического моделирования человек принимает непосредственное участие в процессе моделирования и управляет технологическим процессом станции, выполняя функции диспетчера. Разрабо-танная модель может быть использована для оптимизации технических и технологических параметров железнодорожных станций, а также в компьютерных тренажерах для подготовки диспетчерского персонала железных дорог

СТВОРЕННЯ ЕКСПОРТНО-ОРІЄНТОВАНОЇ МЕРЕЖІ ЕЛЕВАТОРІВ В УКРАЇНІ

Purpose. The scientific paper highlights improving the efficiency of export rail transportation of grain cargoes in Ukraine by introducing shipper routing and concentration of loading at the terminal grain elevators. Methodology. According to the experience of the USA and Canada, one of the most effective ways to reduce costs in the grain to-port supply chain is a shipper routing of the rail traffic. Shipper routing for transportation of grain cargoes involves the concentration of their loading on the multiple junctions. The junctions are proposed to be selected with the use of cluster analysis methods. For the formation of the grain loading concentration areas the authors used methods of set theory and multi-criteria optimization. Findings. Based on agglomerative cluster analysis algorithm, the junctions on a network of Ukrainian railways are selected and the areas of possible concentration of grain loading are formed. DSU-algorithm allowed distinguishing the overlapping and non-overlapping areas of concentration. The problem of selecting non-overlapping areas of the grain loading concentration is formalized as the problem of multiobjective integer programming with boolean variables. The solution of this problem by a modified simplex algorithm allows selecting on the railway network of Ukraine 24 districts of possible grain loading concentration, which cover 70 stations and at minimal additional cost provide routing of about 7.5 million tons of grain per year. Originality. The originality of the work lies in the fact that the authors developed the mathematical procedure for selection of junctions and concentration areas of grain loading at the Ukrainian railway network, taking into account the economic efficiency of the process. Practicalvalue. Application of the developed method of grain loading concentration for the formation of unit trains will significantly reduce the logistics costs in the supply chain of grain to Ukrainian ports for export and, consequently, increase its competitiveness in foreign markets.Цель. В научной работе необходимо рассмотреть вопрос повышения эффективности экспортных железнодорожных перевозок зерновых грузов в Украине за счет внедрения отправительской маршрутизации и концентрации погрузки зерна на узловых элеваторах. Методика. Как свидетельствует опыт США и Канады, одним из эффективных направлений снижения расходов в логистической цепи доставки зерна в порты является отправительская маршрутизация железнодорожных перевозок. Отправительская маршрутизация перевозок зерновых грузов предусматривает концентрацию их погрузки на узловых станциях. Выбор узловых станций предлагается осуществлять с использованием методов кластерного анализа. Для формирования районов концентрации погрузки зерна использованы методы теории множеств и многокритериальной оптимизации. Результаты. На основе агломеративного алгоритма кластерного анализа на сети железных дорог Украины выделены узловые станции и сформированы районы возможной концентрации погрузки зерна. С использованием DSU-алгоритма выделены пересекающиеся и непересекающиеся районы концентрации. Задача выбора непересекающихся районов концентрации погрузки зерна формализована как задача многокритериального целочисленного программирования с булевыми переменными. В результате решения этой задачи с помощью модифицированного симплекс-метода на сети железных дорог Украины выделено 24 района возможной концентрации погрузки зерна, которые охватывают 70 станций и при минимальных дополнительных расходах обеспечивают отправительскую маршрутизацию около 7,5 млн т. зерна в год. Научная новизна. На основе современного математического аппарата авторами разработана методика выбора узловых станций и районов концентрации погрузки зерновых грузов на сети железных дорог Украины с учетом экономической эффективности процесса. Практическая значимость. Применение разработанной методики концентрации погрузки зерна для формирования отправительских маршрутов позволит существенно снизить логистические расходы в цепи поставки украинского зерна в морские порты на экспорт и, соответственно, повысить его конкурентоспособность на внешних рынках.Мета. В науковій роботі необхідно дослідити питання підвищення ефективності експортних залізничних перевезень зернових вантажів в Україні за рахунок впровадження відправницької маршрутизації та концентрації навантаження зерна на вузлових елеваторах. Методика. Як свідчить досвід США й Канади, одним із ефективних напрямків зниження витрат у логістичному ланцюзі доставки зерна в порти є відправницька маршрутизація залізничних перевезень. Відправницька маршрутизація перевезень зернових вантажів передбачає концентрацію їх навантаження на вузлових станціях. Вибір вузлових станцій пропонується здійснювати з використанням методів кластерного аналізу. Для формування районів концентрації навантаження зерна використані методи теорії множин і багатокритеріальної оптимізації. Результати. На основі агломеративного алгоритму кластерного аналізу на мережі залізниць України виділені вузлові станції та сформовані райони можливої концентрації навантаження зерна. З використанням DSU-алгоритму виділені пересічні й непересічні райони концентрації. Задача вибору непересічних районів концентрації навантаження зерна формалізована як задача багатокритеріального цілочислового програмування з булевими змінними. У результаті розв'язання цієї задачі за допомогою модифікованого симплекс-методу на мережі залізниць України виділено 24 райони можливої концентрації навантаження зерна, які охоплюють 70 станцій та при мінімальних додаткових витратах забезпечують відправницьку маршрутизацію близько 7,5 млн т. зерна в рік. Наукова новизна. На основі сучасного математичного апарата авторами розроблена методика вибору вузлових станцій та районів концентрації навантаження зернових вантажів на мережі залізниць України з урахуванням економічної ефективності процесу. Практична значимість. Застосування розробленої методики концентрації навантаження зерна для формування відправницьких маршрутів дозволить суттєво знизити логістичні витрати в ланцюзі постачання українського зерна в морські порти на експорт і, відповідно, підвищити його конкурентоспроможність на зовнішніх ринках

Resource-saving technologies of railway transportation of grain freights for export

The research objective is to increase the efficiency of export railway transportation of grain freights in Ukraine by the introduction of consignor routing, a concentration of loading of grain on junction elevators and the organization of the movement of grain routes according to the schedule. According to the researchers in USA and EU, one of the effective directions for decreasing the expenses in a logistic chain of grain delivery to ports is consignor routing of railway transportation. Consignor routing of transportations of grain freights provides a concentration of their loading at junctions. The choice of junctions is proposed to be carried out on the basis of methods of the cluster analysis. For formation of regions for a concentration of grain loading the theory of sets and multicriteria optimization are used. As a result, on the basis of the modified simplex method are chosen 24 regions of possible concentration of grain loading that cover 70 stations on Ukrainian railways providing 7,5 million t consignor routing for grain in a year with minimal additional expenses. The assessment of the efficiency of railway transportation routing of grain freights is calculated with use of the developed simulation model. Researches showed that application of consignor routing allows to reduce a turn-round cycle for grain wagon in a logistic chain of deliveries up to 27%, and application of the schedule for consignor routes allows to reduce a turn-round cycle up to 62%, in comparison with transportation by car loading. Thus, as showed the calculations executed for one of the directions of grain transportation for export, the necessary operation park of grain-carrier wagons is reduced twice, thereby allowing to cut logistic expenses on a delivery of the Ukrainian grain through seaports to the world markets

Resource-saving technologies of railway transportation of grain freights for export

The research objective is to increase the efficiency of export railway transportation of grain freights in Ukraine by the introduction of consignor routing, a concentration of loading of grain on junction elevators and the organization of the movement of grain routes according to the schedule. According to the researchers in USA and EU, one of the effective directions for decreasing the expenses in a logistic chain of grain delivery to ports is consignor routing of railway transportation. Consignor routing of transportations of grain freights provides a concentration of their loading at junctions. The choice of junctions is proposed to be carried out on the basis of methods of the cluster analysis. For formation of regions for a concentration of grain loading the theory of sets and multicriteria optimization are used. As a result, on the basis of the modified simplex method are chosen 24 regions of possible concentration of grain loading that cover 70 stations on Ukrainian railways providing 7,5 million t consignor routing for grain in a year with minimal additional expenses. The assessment of the efficiency of railway transportation routing of grain freights is calculated with use of the developed simulation model. Researches showed that application of consignor routing allows to reduce a turn-round cycle for grain wagon in a logistic chain of deliveries up to 27%, and application of the schedule for consignor routes allows to reduce a turn-round cycle up to 62%, in comparison with transportation by car loading. Thus, as showed the calculations executed for one of the directions of grain transportation for export, the necessary operation park of grain-carrier wagons is reduced twice, thereby allowing to cut logistic expenses on a delivery of the Ukrainian grain through seaports to the world markets

Оценка эффективности перехода на ор г анизацию дви-жениягрузо вых поездов порасписанию

The paper considers the issues of bulk conveyance organization between industrial enterprises on schedule. Currently the movement of the main part of freight trains is performed on preparedness and occupation processes of separate schedule train paths by some terminals are not fixed. And, due to the lack of statistical material on the punctuality of the schedule for the movement of freight trains, research of the passenger trains movement with subsequent dissemination of results on freight movement were carried out by the authors. The values of the additional time reserves that should be included in the schedule of trains, and the schedule for the turnover of freight trains to provide conditional interaction of railroads and industrial enterprises in Ukraine were proposed. The obtained results can be used for the technical-and-economic calculations of transition effectiveness of industrial enterprises for maintenance on schedule as well as in the development of schedule on the initial stages of testing technology.В работе рассмотрены вопросы организации перевозки массовых грузов между промышленными предприятиями по расписанию . Для того , чтобы обеспечить поступление поез довна станции назначения к заданному моменту вре-мениграфики оборота составов должны иметь резервы времени , достаточные для парирования воздействия дестабилизирующих факторов. Для исследования качества выполнения графика движения отдельными поездами испол ьзованы методы математической статистики. В астоящее время движение основной части грузовых поездов осуществляется по готовности и процессы занятия отдельных ниток графика определенными составами не фиксируются . Поэтому, ввиду отсутствия стат-стическогом атериала по пунктуальности выполнения графика движения грузов ы – ми поездами, выполнены исследования движения пассажирских поездов с посл е дующим распространением результатов на грузовое движение. Предложены значе –ния дополнительных резервов времени , которые должны закладываться в график движения п ездов и график оборота грузовых составов , дляобеспечения устойчи-воговзаимодействия железных дорогипромышленных предприятий Украины . Полученные результаты могут быть использованы для технико-экономических расче-товэффективности перехода промышленных предприятий на обслуживание ихпорасписанию, а также при разработке графиков движения на начальных этапах опробования технологии

Research Into a Possibility to Prolong the TIME of Operation of Universal Open Top Wagon Bodies That Have Exhausted Their Standard Resource

The intensification of utilization of railroad cars predetermines the wear of their bodies as the most loaded element of design and necessitates the introduction of new cars. To reduce the cost of manufacturing new car designs, it is proposed to prolong the operation of universal open top wagon bodies beyond standard 1.5 operation terms.When carrying out calculations for strength under conditions of wagon building enterprises, the normative magnitudes of loading are applied, which do not take into consideration possible wear in the elements of bearing structures of open top wagon bodies under operation. This can lead to a significant error when determining a possibility to extend a period of operation of open top wagon bodies that have exhausted their standard resource.Therefore, when substantiating a possible prolongation of the operation period of cars it is important to take into consideration, at the stage of strength estimations, the refined magnitudes of dynamic loads acting on them in operation.To investigate dynamic loading acting on a open top wagon body during an impact at shunting, which is the case of the greatest loading to its structure, we employed mathematical modeling. The results of present research allowed us to conclude that the acceleration that acts on the bearing structure of a open top wagon with the wear characteristic of 1.5 terms of operation during an impact at shunting is about 4g. In addition, research into dynamic loading of the bearing structure of a open top wagon body during an impact at shunting was performed using computer simulation based on the software CosmosWorks. The research results showed that the maximum accelerations of a open top wagon body make up approximately 5g.To verify the adequacy of the developed models, we used the Fisher criterion. Results of the calculations have shown that the hypothesis of adequacy is not contradicted.The research results obtained were taken into consideration when determining strength indicators of a open top wagon body with the wear characteristic of 1.5 terms of operation. To this end, we constructed a spatial computer model of the body of a base open top wagon, model 12-757, whose bearing elements are of the thickness corresponding to the minimally defined one. The calculation employed a method of finite elements. Based on the performed calculations it was determined that the maximum equivalent stresses do not exceed the permissible ones and make up about 345 MPa, which makes it possible to draw a conclusion about the possibility of further utilization of a railroad car.The study conducted would help determine the feasibility of prolongation of service operation of open top wagons that have exhausted their standard resource

Повышение эффективности перевозок зерновых грузов железнодорожным транспортом

Козаченко, Д. М. Підвищення ефективності перевезень зернових вантажів залізничним транспортом / Д. М. Козаченко, Р. В. Вернигора, Р. Ш. Рустамов // Українські залізниці. — 2014. — № 7 (13). — С. 56—59. УДК 656.2.UK: Проблема вдосконалення організації перевезень зернових вантажів уже не перший рік викликає запеклу дискусію між аграріями та перевізниками в Україні. Важливою запорукою успіху вітчизняних товарів є зменшення логістичних витрат, що вимагає узгодження дій вантажовідправників, перевізників, морських портів та інших учасників перевізного процесу впродовж усього логістичного ланцюга.RU: Проблема совершенствования организации перевозок зерновых грузов уже не первый год вызывает ожесточенную дискуссию между аграриями и перевозчиками в Украине. Важным залогом успеха отечественных товаров является уменьшение логистических затрат, что требует согласования действий грузоотправителей, перевозчиков, морских портов и других участников перевозочного процесса на протяжении всей логистической цепи

Evaluating the Effectiveness of the Technology of Grain Rail Transportation Using Simulation

Оценка эффективности технологии железнодорожных перевозок зерновых грузов с использованием имитационного моделирования / Д. Н. Козаченко, Р. В. Вернигора, Н. И. Березовый, Р. Ш. Рустамов // Вестн. Белорус. гос. ун-та т-та : Наука и транспорт. — 2015. — № 2 (31). — С. 109—113.RU: В статье рассмотрены различные варианты организации перевозки зерновых грузов от станций погрузки в морские порты для экспорта: повагонные отправки, отправительская маршрутизация, организация движения грузовых поездов по расписанию и др. Оценка эффективности вариантов организации перевозок выполнена с помощью разработанной имитационной модели.UK: У статті розглянуті різні варіанти організації перевезення зернових вантажів від станцій навантаження в морські порти для експорту: вагонні відправки, відправницька маршрутизація, організація руху вантажних поїздів за розкладом і ін. Оцінка ефективності варіантів організації перевезень виконана за допомогою розробленої імітаційної моделі.EN: The article discusses various options for transportation of grain cargoes from the loading station to the ports for export: wagonload, the shipper's routing, organization of freight trains on schedule and others. Evaluation of options for transportation performed using the developed simulation model