Документ представляет обзор научно-практической конференции по инновационным технологиям на железнодорожном транспорте, обсуждая проблемы управления погрузочными ресурсами и операционной регламентации в условиях современных реалий. Рассмотрены различные режимы работы вагонных парков, моделей управления и их влияние на порожний пробег, с использованием алгоритмов для оптимизации маршрутов. Также выделены читки для дальнейшего совершенствования системы управления и анализируются результаты моделирования различных режимов.

1. Научно-практическая конференция «Инновационные технологии на железнодорожном
транспорте»
Кашицкий И.В.
20 октября 2021 г.

2. 1. Фактическое отсутствие инструментов оперативного регулирования при
управлении погрузочными ресурсами
Параметр
В условиях инвентарного
парка
В современных условиях
Основа для планирования
Сводный заказ ЦФТО на основе заявок
ГУ-12, подаваемых грузоотправителями
с соответствии с Уставом
Заявки грузоотправителей операторам
+ заявки ГУ-12, подаваемые
грузоотправителями в соответствии с
Уставом
Сроки планирования посуточно
В срок, обеспечивающий плановую
подачу порожних вагонов
Возможности оперативной
регулировки
Посменно и в оперативном режиме в
зависимости от складывающейся
обстановки
отсутствуют
Управление
распределением порожних
вагонов
Диспетчеры по управлению вагонным
парком (по местной работе,
вагонораспределители) ДЦУП
Диспетчерский персонал операторов
Управление
продвижением порожних
вагонов
Поездные диспетчеры, диспетчеры по
местной работе ДЦУП
Поездные диспетчеры, диспетчеры по
местной работе ДЦУП

3. 2. Отсутствие полноты информации о спросе на погрузочные ресурсы у их
распорядителей - операторов
Грузоотправитель:
потребность в
погрузочных
ресурсах
Оператор:
свободные
погрузочные
ресурсы

4. Сравниваемые модели управления вагонными парками
Единый вагонный
парк, полнота
информации о заявках
Разделенный
вагонный парк,
полнота информации
о заявках
Разделенный
вагонный парк,
неполная
информация о
заявках
Широкий набор
инструментов
оперативного
регулирования
МПС РФ ? ?
Отсутствие
инструментов
оперативного
регулирования
? ?
Современное
состояние
При анализе динамики показателей сети железных дорог России за годы реформирования
говорить о влиянии на них исключительно разделения вагонного парка некорректно.

5. Постановка задачи: топология сети

6. Постановка задачи: дополнительные исходные данные
 прогнозные времена хода вагонов по участкам сети, суток
 сведения о стоимости порожнего пробега между всеми
узлами сети, руб.
 средняя ставка суточной аренды, предлагаемая клиентом,
руб./сут. за вагон;
 пределы колебания предлагаемой ставки: от 0,7 до 1,5.

7. Постановка задачи: параметры режимов работы
Режим 1: единый парк без перераспределения
Дней наблюдения 1000
Вагонов 240
Заявок в день 15
Коэффициент неравномерности 2
Станции погрузки
Междуреченск
Кемерово
Инская
Коэффициент сосредоточения 0.8
Коэффициент отмены 0.05
Перераспределение в процессе Нет
Единый парк Да
Параметр оптимизации L - порожний пробег
Режим 2: единый парк c перераспределением
Дней 1000
Вагонов 240
Заявок в день 15
Коэффициент неравномерности 2
Станции погрузки
Междуреченск
Кемерово
Инская
Коэффициент сосредоточения 0.8
Коэффициент отмены 0.05
Перераспределение в процессе Да
Единый парк Да
Параметр оптимизации L - порожний пробег

8. Постановка задачи: параметры режимов работы
Режим 3: разделенный парк без перераспределения
Дней 1000
Вагонов 240
Заявок в день 15
Коэффициент неравномерности 2
Станции погрузки Междуреченск
Кемерово
Инская
Коэффициент сосредоточения 0.8
Коэффициент отмены 0.05
Перераспределение в процессе Нет
Единый парк Нет
Операторов 3
Размер парка равный, по 1/3 общего
"Чужие" заявки известны Нет
Размер жостпуного рынка
равный, по 1/3 от числа
ежедневно появляющихся
заявок
Параметры оптимизации
Оператор 1
T - кратчайшее время
подачи
Оператор 2
C - минимизация затрат на
порожний пробег
Оператор 3 P - максимизация прибыли
Режим 4: разделенный парк с перераспределением
Дней 1000
Вагонов 240
Заявок в день 15
Коэффициент неравномерности 2
Станции погрузки Междуреченск
Кемерово
Инская
Коэффициент сосредоточения 0.8
Коэффициент отмены 0.05
Перераспределение в процессе Да
Единый парк Нет
Операторов 3
Размер парка равный, по 1/3 общего
"Чужие" заявки известны Нет
Размер жостпуного рынка
равный, по 1/3 от числа
ежедневно появляющихся
заявок
Параметры оптимизации
Оператор 1 T - кратчайшее время подачи
Оператор 2
C - минимизация затрат на
порожний пробег
Оператор 3 P - максимизация прибыли

9. Технические параметры моделирования
Используемые алгоритмы:
1. Алгоритм Дейкстры – поиск кратчайших путей на графе: построение
оптимальных маршрутов продвижения;
2. Венгерский алгоритм – поиск совершенного паросочетания с минимальным
весом ребер: решение задачи распределения вагонов по заявкам.
Технические характеристики:
 Язык программирования: C++11;
 Среда разработки: Microsoft Visual Studio Community 2019, Версия 16.10.3
 Другие используемые программы: Grin (GRaph INterface), MS Excel

10. Предварительные результаты моделирования
Режим 1 единый парк без перераспр. 0.4306
Режим 2 единый парк с перераспр. 0.2736
Режим 3 разделенный парк без перераспр. 0.4448
Режим 4 разделенный парк с перераспр. 0.2579

11. Выводы
1. Наблюдаются статистически значимые различия по
коэффициенту порожнего пробега в режимах работы сети
с оперативной регулировкой и без таковой;
2. Статистически значимых различий по коэффициенту
порожнего пробега в группах наблюдений «единый парк»
и «разделенный парк» не наблюдается.

12. Направления дальнейшей работы над моделью
1. Внедрение инструментов оценки загруженности отдельных элементов
инфраструктуры;
2. Внедрение отставления вагонов в резерв / отстой и вывода из резерва /
отстоя;
3. Внедрение механизмов влияния загруженности элементов
инфраструктуры на прогнозную и/или фактическую скорость
продвижения по участкам;
4. Реализация отправительской маршрутизации;
5. Переход от продвижения отдельных вагонов к продвижению их в
составах поездов.