Юлия Борисовна Гиппенрейтер

Шкала скорости грузового теплохода при различных осадках, км /ч.

Промежуточные значения скорости при различных осадках могут

быть отображены и на специальном графике (рис.12)

V км/ч

1,0 2,0 3,0 4,0 Т_{э м}

Рис.12 Зависимость скорости грузового теплохода (проект № 507)

от осадки.

Промежуточные значения скорости V_э при различных осадках

могут быть определены методом интерполяции (при допущении линей-

ной зависимости скорости от осадки) по одной из следующих формул

V_э= (56)

или

V_э = , (57)

где: V_p , V_o -паспортная скорость судна в полном грузу и порожнем;

ΔV -изменение скорости судна, приходящееся на 1 см

изменения осадки ;

Т_р , Т_о -регистрационная осадка судна в полном грузу и порожнем;

Т_э -эксплуатационная осадка.

При этом

2.4. Нормирование скорости движения составов

Общее выражение для определения технической скорости со­става то же, что и для одиночных судов

U = V _c ± w ( 58 )

Однако определение скорости состава относительно воды V_с является более сложной задачей.

Движущая сила, развиваемая судовой силовой установкой у одиночных судов (самоходных грузовых и пассажирских) преодоле­вает сопротивление воды движению корпуса судна; а у буксирных судов и толкачей, следующих с составами из несамоходных барж, суммарное сопротивление буксируемого (толкаемого) состава, включающего несколько несамоходных судов, и сопротивление кор­пуса самого буксировщика или толкача.

Расчетная скорость состава зависит от сопротивления воды его движению и тяговых характеристик толкача (буксировщика). В свою очередь сопротивление воды движению состава зависит от числа барж (секций) в составе, их загрузки, формы счала.

Таким образом, начало движения судна (состава) характе­ризуется непрерывным изменением величины движущей силы и сил сопротивления воды движению судна (или толкача-буксира и соста­ва).

Установившееся движение судна (состава) характеризуется равенством этих сил, а математическое выражение такого состояния движения называется уравнением равномерного движения судна или состава

Ø для одиночного судна Р _n = R (59)

Ø для состава P_n= R + R_c (60)

Сказанное поясняется схемой на рис. 13.

а) Одиночное судно

Р_n = R

б) Буксировщик с составом

P_n R+R_c

P_n= R + R_c ; F_r = R_c.

Рис.13. Схема установившегося движения.

а – одиночного судна, б – буксировщика с составом

Р_n – движущая сила; R - cопротивление воды движению одиночного судна (или буксировщика );

R_c –сопротивление воды движению состава;

F_г - сила тяги на гаке, расходуемая непосредственно на преодоление сопротивления воды движению буксируемого состава.

Для дальнейшего изложения метода определения скорости движения состава введем понятия: приведенного сопротивления баржи, приведенного сопротивления состава, приведенной силы тяги на гаке.

Напомним вначале, что абсолютное сопротивление воды движению баржи прямо пропорционально квадрату скорости движения, т.е. с увеличением скорости оно возрастет в квадратичной зависимости от этой скорости.

Приведенное сопротивление баржи - это сопротивление дан­ной баржи, приведенное к скорости в I м/сек по формуле

, (61)

где: R'_б - приведенное сопротивление баржи ,

R_б - абсолютное сопротивление баржи, кгс.

Приведенная сила тяги на гаке - это сила тяги на гаке, приведенная к скорости в I м/сек по формуле

, ( 62 )

где: F '_r - приведенная сила тяги на гаке, ;

F_г - абсолютная сила тяги на гаке, кгс.

Приведенное сопротивление. состава - это сопротивление со­става при скорости I м/сек. Здесь следует подчеркнуть, что приведенное сопротивление состава не равно сумме приведенных сопротивлений отдельных барж, входящих в данный состав, из-за эффекта попутного потока. Каждая баржа в составе использует попутный поток впереди идущей баржи, и поэтому ее приведенное сопротивление в этом случае несколько уменьшается по сравнению с движением этой биржи отдельно. Строго говоря, у первой баржи состава приведенное сопротивление также несколько уменьшится из-за уменьшений вихревого сопротивления в кормовой части этой баржи.

Это явление уменьшения приведенного сопротивления состава сравнительно с суммой приведенных сопротивлений барж, входящих в состав, учитывается специальным коэффициентом.

Поэтому приведенное сопротивление состава определяется в общем случае по формуле

R_c^' = K_сч , ( 63)

где: К _сч - коэффициент счала (отношение приведенного сопротивления состава к сумме сопротивлений барж, входящих в состав);

n - число барж в составе (n = 1, 2, …., n) ;

R'_бi - приведенное сопротивление каждой баржи, входящей в состав.

Значение коэффициента счала зависит отчисла судов в составе, их размеров, осадки, а также от формы счала, т.е. поряд­ка расположения барж в составе.

В табл. 6 приводятся значения коэффициентов счала для раз­личных составов издиспетчерского справочника.

Таблица 6

Коэффициенты счала составов

Все названные тяговые характеристики буксирного судна рассмотрены

на графике совместно с характеристиками сопротивления воды движению судна и состава (рис.14).

Для буксирных судов и составов на основе уравнения устано­вившегося

движения и графика тяговых характеристик могут ре­шаться три типа тяговых

задач.

1) Определение скорости движения буксирного состава, если известны буксировщик и баржи в составе.

2) Подбор состава из барж для известного буксировщика при
заданной скорости движения.

3) Подбор буксировщика для известного состава из барж при заданной

скорости движения.

В диспетчерских справочниках тяговые характеристики судов и приведенное сопротивление барж даются в табличной форме.

Рассмотрим сначала более подробно решение первого типа задачи - по определению нормы расчетной (относительно воды) скорости движения составов. Порядок ее решения следующий:

I)Находят приведенное сопротивление каждой баржи по соответствующей таблице диспетчерского справочника (табл. 7) и суммированием этих величин определяют общее приведенное сопротив­ление барж состава

(64)

Р_n - движyщая сила (полезная тяга движительного комплекса);

R_c - абсолютное сопротивление состава;

R'_с - приведенное сопротивление состава (на графике горизонтальная линия);

R - cопротивление буксировщика;

F_г -абсолютная сила тяги на гаке;

F'_г – приведенная сила тяги на гаке.

Если эксплуатационная осадка баржи не совпадает с таблич­ным значением, то приведенное сопротивление при данной осадке определяется методом интерполяции по формуле

R ' = R ' _max - . (65)

где: R ' _max , R' _{min ,} T_max , T_min - большее и меньшее табличные значения

соответственно приведенного сопротивления и осадки, указанные в таб-

лице последовательно, между которыми находятся Тэ и R '.

2) По данным таблицы коэффициентов счала состава подбирают коэффициент, соответствующий заданной формуле счала состава (см.табл.5) и определяют приведенное сопротивление состава по формуле (63)

R^'_с = К_сч

3) Определяют искомую норму расчетной скорости движения состава с соответствующим буксиром-толкачем для случая, когда буксир-толкач используется в качестве буксировщика, по диспетчерскому справочнику в таблице приведений силы тяги на гаке буксирных судов при движении с составом (табл.8).

При этом имеется в виду, что при установившемся движении приведенная сила тяги на гаке буксира-толкача равна величине приведенного сопротивления состава, т.е.

F'_г = R'_с (66)

Поэтому в таблице 7 определяют, при какой скорости значение F^'_г равно определенному ранее R^'_с .

Если приведенное сопротивление состава не совпадает с табличным значением приведенной силы тяги, то расчетная скорость движения состава определяется методом интерполяции по формуле

V_с = V_min + ( F^'_{r max} - R'_c), (67)

где: V_max,V_min - табличные значения скоростей движения, соответствующие

табличным значениям F^'_{г min} и F^'_{r max} ;

Таблица 7.

Приведенное сопротивление несамоходных судов при различных осадках

F^'_{r max} , F^'_{г min} - большее и меньшее значения силы тяги на гаке,

указанное в таблице последовательно, между

которыми находится величина F^'_г, равная R^'_с .

4) Для случая вождения состава методом толкания найденную расчетную скорость для буксировки умножают на коэффициент эффекта толкания К_т , т.е.

V_т = К_т V_c (68)

Значения коэффициента эффекта толкания, учитывающего использование попутного потока, зависит от числа барж в составе и их типа. В диспетчерском справочнике приведены следующие значения К_т

Ø при толкании одной баржи -1,03;

Ø то же двух барж -1,04

Ø -« - трех барж -1,05

Ø -« - четырех и более барж - 1,06

Ø -« - секционных составов - 1,08

Решение второго типа задачи (подбор состава для заданного буксировщика и заданной скорости движения) выполняется в следующем порядке:

1) Для заданной скорости буксировки находится приведенная сила тяги заданного буксира по таблице диспетчерского справочника и к ней приравнивается приведенное сопротивление состава ( на основе уравнения установившегося движения)

R^'_с = F^'_г

2) Определяется суммарное приведенное сопротивление барж состава в соответствии с подобранным коэффициентом счала по заданной формуле состава на основании формулы (63).

3) Подбирается нужное количество барж по диспетчерскому

справочнику в таблице приведенного сопротивления несамоходных судов с таким расчетом, чтобы сумма их приведенных сопротивлений равнялась (или была максимально близкой) к определенной выше величине на основании формулы (64)

R'_{б 1} + R '_{б 2} + …… + R' _{б n} =

Примечание: Для случая вождения состава методом толкания заданную скорость для толкания нужно сначала разделить на коэффициент эффекта толкания и получить скорость для буксировки на основании формулы (68)

V_c =

Таблица 8

Приведенная сила тяги на гаке буксирных судов при движении с составами, кгс · с²/м²

Продолжение табл. 8

После этого задача решается в соответствии с пунктами 1, 2 и 3.

Решение третьего типа задачи (подбор буксира-толкача для заданного состава и заданной скорости движения) выполняется в следующем порядке.

1) Определяется суммарное приведенное сопротивление барж состава в соответствии с формулой (64)

R'_{б I} = R^'_{б 1} + R'_{б 2} + …… + R^'_{б n} ,

где: R^'_{б 1} , R_{б 2} , R^''_{б n} - приведенное сопротивление каждой баржи, определяется

по диспетчерскому справочнику при заданной осадке.

2) Определяется приведенное сопротивление буксируемого состава путем умножения суммарного приведенного сопротивления барж состава на соответствующий коэффициент счал в соответствии с формулой (63)

R'_с = K_сч

3) Подбирается буксир-толкач по диспетчерскому справочнику в таблице приведенной силы тяги на гаке буксирных судов при заданной скорости с таким расчетом, чтобы его приведенная сила тяги была равна (или была максимально близкой) приведенному сопротивлению состава (на основе уравнения установившегося движения), т.е.

F ^'_ч = R'_с

Примечание: Для случая вождения состава методом толкания заданную скорость для толкания нужно сначала разделить на коэффициент эффекта толкания и получить скорость буксировки, т.е.

V_с =

После этого решается пункт 3-й задачи.

Пример задачи первого типа.

Требуется определить расчетную скорость движения толкача проекта № 758 АМ (800 л.с.) с составом из двух барж проекта № 461 Б (3000 т) при загрузке их по 2870 т и соответственно осадке 3,1 м для случая вождения состава в кильватерном счале толканием.

Решение:

1) Приведенное сопротивление каждой баржи по данным табл. 7 при отсутствии в таблице осадки 3,1 м определяется по формуле (65)

R^'_б = 449 – (3,3- 3,1) = 444

Суммарное приведенное сопротивление барж (по формуле (64))

R^'_i = 444+444 = 888

2) Приведенное сопротивление состава (при К _сч = 0,78 из табл.6) по формуле (63)

R^ً_с = 0,78 ∙ 888 = 693

3) Расчетная скорость при буксировке определяется методом интерполяции по данным таблицы 8 и по формуле (67)

V _с = 250 + (720 – 693) = 253,6 км/сут.

4) Расчетная скорость при толкании ( К_т = 1,04) определяется по формуле (68)

V _т = 1,04 · 253,6 = 263,7 км/сут.

2.5. Нормирование времени транспортных операций

Техническое нормирование времени проводится по всем транспортным операциям.

Техническими нормами для флота являются затраты времени на отдельные операции транспортного процесса, как связанные с движением судов, так и с их обработкой и обслуживанием на стоянках.

Нормы времени на движение (или нормы ходового времени) рассчитываются по типам судов, участкам пути, направлениям движения, загрузке по формуле

t _х = , (69)

где: l - протяженность участка, км;

u - техническая скорость для данного типа судна, участка пути,

направления движения и загрузки, км/сут., км/ч.

В практической повседневной работе диспетчерскому аппарату и капитанам судов решать тяговые задачи для нормирования технической скорости не приходится. Для этой цели в судоходных компаниях издаются справочники норм следования (ходового времени), разработанные с достаточно большой дифференциацией по типам судов и составов (груженых и порожних) и по участкам пути. Справочники имеются в каждой диспетчерской, на буксирном и самоходном грузовом судне. По справочнику выбираются готовые нормативы ходового времени для буксирного или самоходного грузового судна на предстоящий рейс.

Нормы времени на производство грузовых операций (погрузку или выгрузку) рассчитываются по типам судов, портам, родам грузов и виду грузовых работ по формуле

t _{п (в)} = , (70)

где: t _{п (в)} - норма времени на погрузку (выгрузку), час;

Q _э - эксплутационная загрузка судна, т;

Р_c-ч - судо-часовая норма, т/час.

Судо-часовой нормой называется среднее количество данного груза (в т), которое может быть погружено в судно или выгружено из него в течение 1 часа стоянки под грузовыми операциями.

Судо-часовые нормы утверждаются руководством отрасли. Их действие распространяется на все суда, порты и причалы общего и не общего пользования, расположенные на внутренних водных путях.

Судо-часовые нормы распределяются на общие (в зависимости от рода груза и варианта грузовых работ) и специальные (для конкретных причалов, оснащенных высокопроизводительным перегрузочным оборудованием).

Судо-часовые нормы рассчитываются по производительности перегрузочных машин.

Расчет норм по производительности перегрузочных машин производится по формуле

Р _с-ч = П n т/час , (71)

где: П – производительность одной перегрузочной машины т/час;

n – количество перегрузочных машин.

Производительность перегрузочных машин циклического действия рассчитывается по формуле

П = т/ч, (72)

где: q _г - масса груза в одном подъеме машины или масса подъема груза, т;

Т _ц - продолжительность цикла машины, с.

Производительность перегрузочных машин непрерывного действия рассчитывается по формуле

П = 3,6 q _пм.V_то т/час , (73)

где: q _пм - масса груза на 1 погонном метре тягового органа, т;

V _то - скорость движения тягового органа, м/с.

Расчет норм по производится по формуле

Р_сч = 0,137 К_сн n Е т/час, (74)

где: 0,137 – коэффициент для перехода нормы выработки от смены к часу;

К_сн - коэффициент снижения нормы из-за временных помех , принима-

ется в зависимости от количества установок :

при n = 1 К_сн = 1,0

n =2 К_сн = 0,95

n = 3 К_сн = 0,90

n – количество установок;

Е – Единые комплексные нормы выработки на одну установку в смену, т.

Валовое время обработки судна в порту (полное время) складывается из времени грузовых работ (погрузки, выгрузки) и времени на выполнение технических и технологических операций.

Состав технических и технологических операций транспортного судна рассмотрен в разделе 1.

Особенности нормирования времени технических операций определяются многообразием самих операций, разнотипностью транспортных, рейдовых и вспомогательных судов, различием условий обработки судов в разных пунктах. Нормативы на технические операции устанавливают технико-нормативные группы или технолог путем натурных наблюдений с учетом конкретных условий обработки флота на каждом причале.

Под технологическими операциями транспортного судна (или состава) понимается ожидание выполнения им основных транспортных операций – ожидание грузовой обработки тоннажем, ожидание состава тягой, ожидание шлюзования, снабжения.

Время ожидания начала грузовой обработки судна зависит от коэффициента использования пропускной способности причала, числа взаимозаменяемых причалов, неравномерности поступления судов под грузовую обработку, отклонения фактического времени грузовой обработки судна от планового и ряда других факторов.

В общем виде время ожидания судном грузовой обработки t _ож представляется как некоторая функция от продолжительности обработки (погрузки или выгрузки)

t _ож = γ _ож t _{п (в)} , (75)

где: γ _ож - коэффициент, учитывающий связь между временем ожидания

обработки и условиями, в которых протекает транспортный

процесс, или относительное время ожидания.

При этом транспортный процесс представляется подверженным влиянию случайных факторов, а для определения частных значений коэффициента γ _ож (или относительного ожидания) используются методы теории массового обслуживания.

На основании теории массового обслуживания для простейших судопотоков и при показательном законе распределения вероятностей времени обслуживания, относительное ожидание зависит от количества аппаратов обслуживания (в нашем случае причалов) и использования их пропускной способности.

Для различного количества причалов n относительное время ожидания γ _ож рассчитывается по формулам

при n = 1 γ _ож = (76)

n = 2 γ _ож = (77)

n=3 γ_ож = , (78)

где: - коэффициент использования пропускной способности причалов.

Коэффициент использования пропускной способности причалов определяется по формуле

= (79)

где: _сут - средне-суточный грузооборот причала или плотность

грузопотока, т/сут;

n - количество причалов;

П _пр - пропускная способность причала, т/сут.

Нормы времени на сдачу подсланевых вод, сточных вод, прием топлива рассчитываются по формуле

t _{сд (т)} = t _ш + час, (80)

где: t_ш - время на прием и уборку шлангов, час.;

Е_ц - емкость судовых цистерн для подсланевых вод, хозяйственно-

фекальных стоков, топлива, м³;

Р _{сд (т)} – производительность установки на соответствующем виде работ,

м³ / час.

Нормы времени на шлюзование могут рассчитываться по совокупности затрат времени на последовательные операции в процессе шлюзования от рейда стоянки в ожидании шлюзования до выхода из камеры в конце шлюзования по формуле

t _шл = t _подх + t _зах + t _закр+ t _напол + t _откр + t _вых , (81)

_{(опорож)}

где: t _подх - время подхода к шлюзу с рейда, час.;

t _зах - время захода в камеру, час.;

t _закр - время закрытия ворот шлюза, час.;

t _напол - время наполнения(опорожнения) камеры, час.;

_{(опорож)}

t _откр - время открытия ворот шлюза, час.;

t _вых - время выхода из камеры, час.

Время подхода к шлюзу с рейда

t _подх = час, (82)

где: l_p - расстояние от рейда стоянки в ожидании шлюзования до

шлюза, км;

u- скорость движения судна, км/ч.

Время захода в камеру

t _зах = час., (83)

где: L _шл - длина камеры шлюза, км.

Время выхода из камеры

t _вых = час., (84)

Время закрытия (открытия) ворот, наполнения (опорожнения) камеры берется из технической характеристики шлюза.

Например, при t _{закр(откр)} = 0,12 час. ( 7 ÷ 8 мин.)

t _{напол(опорож)} =0,3 час. ( 20 мин.)

общее время шлюзования будет

t _шл =

Нормы времени на технические операции по обслуживанию судов (составов) в порту представляют собой нормы на вспомогательные операции, составляющие часть технологического процесса транспортного судна.

Такими операциями по обслуживанию, например, самоходного грузового судна в порту могут быть: постановка судна на рейде прибытия, технический осмотр судна, осмотр груза, проверка перевозочных документов, подход к грузовому причалу, переход от причала к причалу, снабжение судна топливом, промтоварами, культинвентарем, санобработка, оформление перевозочных документов, профилактический ремонт судна и др.

Продолжительность технических операций зависит от конкретных условий обработки судов в каждом порту: расположения и специализации причалов и рейдов, технического оснащения порта средствами обслуживания и т.д.

Различают элементные (по каждой из перечисленных выше операций) и укрупненные нормы времени технического обслуживания судов в портах.

Нормативы времени на технические операции служат основой для разработки технологических карт обработки судов определенных типов в каждом из портов. Технологическая карта отражает состав технических операций, последовательность их выполнения, нормативы времени на каждую операцию и общую норму времени на техническую обработку судна.

При составлении технологических карт должно быть предусмотрено максимально возможное совмещение операций для ускорения обработки судов и составов.

3. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ФЛОТА

3.1.Система эксплуатационных показателей использования транспортного флота. Их состав и назначение

Система эксплуатационных показателей по флоту предназначена для планирования его работы, оперативного контроля за работой флота, для анализа и оценки выполненной работы.

При планировании работы флота показатели используются для обоснования его потребности, провозной способности, разработки графиков движения флота, разработки месячных технических планов работы судоходных компаний, декадных и суточных планов и т.д.

Все показатели подразделяются на количественные и качественные.

Количественные показатели характеризуют количественную сторону работы флота, отдельных его видов или типов судов.

К количественным показателям по флоту относятся, например, наличие флота в рабочем ядре, в том числе на перевозках в единицах, тоннах грузоподъемности (для грузового флота), лошадиных силах (для тяги) с выделением основных типов судов; затраты по видам флота в тоннаже (сила) – сутках на перевозках с выделением выполняемой работы (в ходу с грузом, порожнем, под погрузкой, выгрузкой и т.д.), количество судо-суток в эксплуатации с выделением погрузки и выгрузки; количество тоннаже (сила) – рейсов по отправлению судов с грузом; количество тоннаже (сила) – километров при движении судов всего, с грузом и порожнем и другие.

Качественные показатели характеризуют работу 1 т тоннажа (1л.с. тяги), но не всего флота в целом. Они отражают не количественную сторону его работы, а качество использования транспортных судов.

Таким образом, все показатели отнесены для грузового флота на 1 т тоннажа, для тяги на 1 л.с. и для пассажирских судов на 1 пассажиро-место. Единицей времени в показателях использования флота приняты сутки. Для группы судов или видов флота показатели являются средне-взвешенными по пробегу, по грузоподъемности и т.д.

Показатели принято дифференцировать по семи видам флота или укрупнять при необходимости по группам флота, как показано в табл.9.

В настоящем разделе рассматриваются эксплуатационные показатели грузового транспортного флота и тяги. Некоторые особенности показателей пассажирского флота рассматриваются в разделе «Организация перевозок пассажиров».

Таблица 9.

Виды флота и их группировка.

Действующая в настоящее время система эксплуатационных показателей транспортного флота состоит из следующих групп показателей:

1.Показатели использования грузоподъемности:

Ø нагрузка по отправлению,

Ø нагрузка по пробегу

Ø коэффициент использования грузоподъемности,

Ø средняя масса состава.

2. Показатели скорости:

Ø техническая скорость с грузом,

Ø путевая скорость с грузом (для несамоходного флота и плотов).

3.Показатели по пробегу:

Ø пробег за оборот (общий),

Ø пробег с грузом за оборот,

Ø пробег порожнем за оборот.

4. Показатели использования флота по времени:

Ø средняя продолжительность оборота судна с распределением его по

элементам транспортного процесса,

Ø коэффициент использования времени на ход с грузом.

5. Показатели производительности и провозной способности флота:

Ø производительность в валовые сутки,

Ø провозная способность флота.

6. Показатели грузоподъемности и мощности:

Ø средняя грузоподъемность судна,

Ø средняя мощность судна (тяги).

3.2. Расчет эксплуатационных показателей

3.2.1. Показатели использования грузоподъемности

Нагрузка по отправлению p_о показывает количество груза (в т), приходящееся на 1 т тоннажа (для грузовых судов) или на 1 л.с. мощности (для тяги) в начальных пунктах отправления груза. Определяется по формуле

Ø для тоннажа p_о = (85)

где: ∑ G - общее количество грузов, запланированных к отправлению или

фактически отправленных в данном судне или группе судов

за соответствующий период, т;

∑ Q_p - суммарная грузоподъемность судов, запланированных или

фактически отправленных на перевозках заданного количества

грузов (тоннаже-рейсы груженые), т. тоннажа.

Ø для тяги

p_о = , (86)

где: ∑ N _p - суммарная регистрационная мощность судов, запланированных

к отправлению или отправленных на заданных перевозках за

расчетный период (сила-рейсы с гружеными судами), л.с.

Пример. Определить средний показатель нагрузки по отправлению для группы самоходных грузовых судов типа «Шестая Пятилетка» грузоподъемностью 2000 т, если известно, что из некоторого пункта отправлено 55 судов указанного типа с лесными грузами общим количеством 90,2 тыс. т. В данном случае средняя нагрузка по отправлению равна

p_о = = 0,82

Нагрузка по пробегу p характеризует использование грузоподъемности судна на всем пробеге с грузом и определяется как средневзвешенная величина с учетом дальности пробега и загрузки в каждом рейсе или части рейса

Ø для тоннажа

p = (87)

Ø для тяги

p = , (88)

где: ∑ G l - тонно-километры за анализируемое число рейсов (или за

расчетный период ), ткм;

∑ Q_{р r} l_r –тоннаже-километры с грузом за то же число рейсов (или за

расчетный период), тоннаже-км;

∑ N_{р r} l_r – сила-километры с гружеными судами за анализируемое число

рейсов (или за расчетный период), сила-км.

Здесь под знаком суммы ∑ имеется в виду суммирование слагаемых следующим образом

p = ,

где: G₁ , G₂ …….. G_n - количество груза в судне (загрузка) в 1, 2. …., n-м

рейсах, т;

l₁ l₂, …….l_n -дальность перевозки груза в 1, 2,…..,n-м рейсах, км,

Q_p1 , Q_{p 2} , ….,Q_{p n} – регистрационная грузоподъемность судна в 1, 2,

….., n – м рейсах, т.тоннажа;

l_г1 , l_г2 ,……, l_{г n} - пробег судна с грузом в1, 2, ….., n-м рейсах (в

конкретных случаях равно дальности перевозок

груза), км.

Пример. Грузовой теплоход проекта № 507 грузоподъемностью 5000 т совершил рейс с загрузкой 4200 т на расстояние перевозки 800 км, рейс с загрузкой 4400 т на расстояние 1000 км, и теплоход проекта № 791 грузоподъемностью 2700 т совершил рейс с загрузкой 2500 т на расстояние 1800 км.

Средний показатель нагрузки по пробегу за три груженых рейса равен

p =

Таким образом, нагрузка по пробегу определяется отношением грузооборота к затратам флота по пробегу с грузом в тоннаже-километрах. Она показывает среднее количество тонн груза, приходящееся на 1 т грузоподъемности только за время движения с грузом.

Коэффициент использования грузоподъемности характеризует использование тоннажа с учетом затрат флота не только за время движения с грузом, но и порожнем. Определяется по формуле

= , (89)

где: ∑ Q_{p п} l_г - затраты флота по пробегу с грузом, тоннаже-км;

∑ Q_{p п} l_n - затраты флота по пробегу порожнем, тоннаже-км.

Нагрузка по отправлению и по пробегу определяются по направлениям движения раздельно вверх, вниз и средняя в оба направления.

Коэффициент использования грузоподъемности в отличие от нагрузки не определяется по направлениям движения, а лишь как средняя величина в оба направления.

Средняя масса состава определяется по формуле

G_c = p т , (90)

где: p – средняя нагрузка по пробегу по тяге, ;

– средняя мощность буксирной тяги соответственно на перевозках

сухогрузов, нефтегрузов или буксировке плотов.

3.2.2. Показатели скорости

В системе эксплуатационных показателей работы флота различают два показателя скорости: техническую скорость движения с грузом (для всех грузовых судов) и путевую скорость движения с грузом (только для несамоходных грузовых судов и плотов). Эти показатели указывают скорость движения относительно берега. Техническая скорость рассчитывается за чистое время хода с грузом, а путевая скорость рассчитывается с учетом задержек в пути следования, например, на шлюзование, переформирование составов, смену тяги, аварийные остановки, снабжение, паузку и догрузку. Путевая скорость рассчитывается в качестве учетного показателя, в официальных учетных формах она не значится.

И техническая и путевая скорости определяются по направлениям движения (вверх, вниз) и средние в оба направления, как средневзвешенные величины по грузоподъемности или мощности.

Определяются скорости по формулам

Ø техническая скорость для тоннажа

U_г = (91)

Ø техническая скорость для тяги

U_г = (92)

Ø путевая скорость

U_пут = , (93)

где: ∑ Q _p l_г - тоннаже-километры хода с грузом, тоннаже-км;

∑ N _p l_г - сила - километры хода с грузом, сила-км;

∑ Q _p t _{x г} - тоннаже-сутки чистого хода с грузом, тоннаже-сут;

∑ N _p t _{x г} –сила-сутки чистого хода с грузом, сила-сут;

∑ Q_p t _пут – тоннаже-сутки хода с грузом с учетом стоянок в пути,

тоннаже-сут.

3.2.3. Показатели по пробегу

Для грузового флота определяют средний пробег за оборот, в том числе с грузом и порожнем.

Средний пробег за оборот (общий) определяется отношением суммарных тоннаже-километров с грузом и порожнем к суммарным тоннаже-рейсам с грузом, а средний пробег с грузом или порожнем – отношением тоннаже-километров соответственно с грузом или порожнем к тем же суммарным тоннаже-рейсам с грузом по формулам

Ø пробег за оборот

l = км (94)

Ø пробег с грузом за оборот

l _г= км (95)

Ø пробег порожнем за оборот

l _п = км(96)

Эти показатели дают возможность оценить, на каких пробегах используются разные виды флота и группы судов различной грузоподъемности и мощности, какова величина груженых и порожних пробегов в составе оборота, их соотношение и динамика. Средний пробег с грузом за оборот позволяет в некоторой степени судить о качестве расстановки флота по участкам работы. Имеется в виду, что для судов большей грузоподъемности этот показатель желательно иметь более высоким, так как преимущества судов большей грузоподъемности реализуются лишь на дальнопробежных перевозках и при высокой интенсивности перегрузочных работ.

3.2.4. Показатели использования флота по времени.

Продолжительность среднего оборота (период времени между двумя последовательными подачами грузового судна под погрузку, или между двумя последовательными подачами буксирного судна к груженому составу) характеризует использование судов по времени.

Продолжительность среднего оборота соответствует усредненным условиям по пробегу с грузом и порожнем, нормам нагрузки, скорости и перегрузочным работам, условиям плавания и обработки в конечных пунктах и пунктах проследования, по техническим и технологическим операциям, навигационному ремонту, стоянкам по метеорологическим и прочим причинам.

Средняя продолжительность оборота как эксплуатационного показателя отличается от продолжительности единичного оборота как технологического процесса. Все эксплуатационные показатели рассчитывают как средние величины за месяц, квартал или навигацию по группе судов, типу или виду флота. При этом в расчет включается весь эксплуатационный период судов, а не только время их нахождения на транспортной работе.

При расчете единичного оборота как технологического процесса конкретного судна ремонтные, аварийные и прочие операции не учитывают.

При расчете же средней продолжительности оборота как эксплуатационного показателя учитывают и все операции нетранспортного характера, выполняемые судном в течение эксплуатационного периода.

Таким образом, средний оборот и тоннажа и тяги включает время на все операции транспортного процесса, распределенное пропорциональными частями на все груженые рейсы.

Как известно, количество оборотов равняется числу груженых рейсов. Поэтому для одного судна продолжительность среднего оборота можно получить делением периода его эксплуатации на число совершенных им груженых рейсов за этот период по формуле

t _об = сут.

При определении среднего оборота для группы флота продолжительность эксплуатационного периода и количество груженых рейсов для каждого из судов взвешивают по их грузоподъемности. Средний оборот определяется по формуле

t _об = сут, (97)

где: ∑ Q_p t _э - суммарные тоннаже-сутки в эксплуатации, тоннаже-сут;

∑ Q_{p г}- суммарные тоннаже-рейсы с грузом, т.тоннажа.

Пример. В группе флота совершили число груженых рейсов грузовые

теплоходы грузоподъемностью 5000 т – 8 за период эксплуатации 100 суток, 2700 т – 12 за период 90 суток, 2000 т – 10 за период 105 суток. Продолжительность среднего оборота по группе флота

t_об = сут. .

Средняя продолжительность оборота по тяге определяется аналогично

t_об = сут. , (98)

где: ∑ N_р t_э - суммарные сила-сутки в эксплуатации, сила-сут;

∑ N_{р г} - суммарные сила-рейсы с гружеными составами, л.с.

Средняя продолжительность оборота еще не полностью характеризует качественную сторону использования эксплуатационного времени транспортного судна. Для этого нужны еще данные, какую часть средней продолжительности его оборота составляет время, затрачиваемое на каждую операцию, т.е. знать структуру оборота.

Структура оборота показывает долю каждой операции в обороте. С этой целью ведется учет и анализ следующих элементов, составляющих оборот:

Ø ходовое время с грузом (для тяги с гружеными судами) - t _х.г.;

Ø ходовое время порожнем (с порожними судами) - t _х.п.;

Ø маневры - t _м.;

Ø вспомогательные работы - t _всп.;

Ø время погрузки - t _п.;

Ø время выгрузки - t _в.;

Ø ожидание грузовых работ - t _о.г.;

Ø ожидание шлюзования и шлюзование - t _ш.;

Ø навигационный ремонт (без вывода из эксплуатации) - t _рем.;

Ø прием топлива - t _т.;

Ø стихийные и метеорологические причины - t _ст.;

Ø ожидание накопления и формирования состава (для тяги) - t _о.с..;

Ø ожидание тяги (для барж) - t _о.т..;

Ø прочие причины - t _пр...

Значение продолжительности каждой операции - t _i определяется отношением тоннаже-суток (или сила-суток), соответствующих затратам флота на эту операцию к суммарным тоннаже-рейсам с грузом (сила-рейсам с гружеными составами)

Ø для тоннажа

t _i = сут. (99)

Ø для тяги

t _i = сут. (100)

Составляющие среднего оборота указывают затраты флота на каждую операцию транспортного процесса в натуральном выражении. Однако, при анализе использования флота не всегда удобно пользоваться абсолютными значениями величин. В этих случаях пользуются относительными величинами, в качестве которых применяются коэффициенты использования времени, которые показывают относительную долю затрат по каждой операции в составе среднего оборота. Среди таких коэффициентов наиболее важным является коэффициент использования времени на ход с грузом.

Коэффициент использования времени на ход с грузом (для тяги с гружеными составами) – это величина, показывающая какую долю средней продолжительности оборота или эксплуатационного периода составляет ходовое время с грузом (с гружеными составами).

Этот показатель важен потому, что именно он показывает долю единственной производительной операции в транспортном процессе в общих затратах времени – перемещение грузов.

Определяется названный показатель по формулам

Ø для тоннажа

= (101)

Ø для тяги

= , (102)

где: ∑ Q_p t _{x c} - тоннаже-сутки хода с грузом, тоннаже-сут;

∑ Q_p t _э - тоннаже-сутки в эксплуатации, тоннаже-сут;

∑ N_p t _{x c} - сила-сутки хода с грузом, сила-сут;

∑ N_p t _э - сила-сутки в эксплуатации, сила-сут.

3.2.5. Показатели производительности и провозной способности флота

Эксплуатационные показатели нагрузки, скорости пробега, времени принято называть элементными показателями, поскольку каждый из них характеризует лишь одну сторону (один элемент) использования транспортного флота.

Комплексным показателем, который обобщает влияние всех элементных показателей на качество использования транспортного флота и показывает конечный результат работы, является показатель валовой производительности.

Показатель валовой производительности судна определяет объем транспортной работы в тонно-километрах, приходящейся в среднем на 1 тонну грузоподъемности (или единицу мощности) за одни сутки эксплуатационного периода, т.е. за валовые сутки.

Определяется названный показатель по формулам

Ø для тоннажа

Р_в = (103)

Ø для тяги

Р_в = , (104)

где: ∑ G l - суммарно выполненный грузооборот, ткм;

∑ Q_p t _э - суммарные тоннаже-сутки в эксплуатации, тоннаже-сут;

∑ N_p t _э - суммарные сила-сутки в эксплуатации, сила-сут.

Кроме того, значение валовой производительности может быть представлено как произведение трех элементных показателей по формуле:

Р_в = р U (105)

(аналогично для тоннажа и тяги)

Можно получить значение валовой производительности также через нагрузку, средний пробег и оборот по формуле

Р _в = (106)

(аналогично для тоннажа и тяги)

Все эти формулы (103-106) для расчета валовой производительности используются в практике, в зависимости от наличия исходных данных.

Иногда используют в практике для анализа работы флота, кроме валовой производительности, также показатель производительности в ходовые с грузом сутки, показывающий объем транспортной работы в тонно-километрах, приходящийся в среднем на 1 т грузоподъемности не в валовые сутки (с учетом всех стоянок и хода порожнем), а в чисто ходовые с грузом сутки. В этом случае тот же грузооборот относится к тоннаже-суткам в ходу с грузом

Р_{х г}= (107)

Р_{х г}= (108)

Можно получить значение производительности в ходовые с грузом сутки и перемножением двух элементных показателей

Р_{х г}= р U _г (109)

(аналогично для тоннажа и тяги)

Показатели производительности, так же как и средний оборот зависят от большого числа факторов. Это затрудняет их применение для оценки использования флота, а сравнение с ранее достигнутыми показателями невозможно без подробного анализа. Поэтому показатели производительности используются , в основном, для расчета провозной способности флота и его потребности.

Провозной способностью флота называется грузооборот, который может быть выполнен имеющимся в наличии флотом при определенных условиях.

Определяется провозная способность Z умножением производительности в валовые сутки на тоннаже-сутки (сила-сутки) в эксплуатации имеющегося в наличии флота

Ø для тоннажа

Z = P_в ∑ Q_p t_э (110)

Ø для тяги

Z = P_в ∑ N_p t_э (111)

3.2.6. Показатели грузоподъемности и мощности

Средняя грузоподъемность судна (в т) определяется отношением общих тоннаже-суток флота в эксплуатации к судо-суткам того же флота в эксплуатации

= т (112)

Средняя мощность судна (в л.с.) определяется отношением общих сила-суток флота в эксплуатации к судо-суткам того же флота в эксплуатации

= л.с. (113)

S = , (114)

где: Э – эксплуатационные расходы, к. или р.;

Gl - грузооборот, т – км.

3.3.Анализ влияния различных факторов на эксплуатационныепоказатели

Состав транспортного флота и условия его работы разнообразны. Это разнообразие сказывается на эксплуатационных и экономических показателях в соответствии с их зависимостью от условий работы. Во многих случаях эта зависимость отражена в расчетных формулах. Однако условия работы флота противоречиво влияют на отдельные показатели, и тогда требуется многосторонний анализ показателей, особенно валовой производительности, в различных условиях работы.

Так, из анализа формул нагрузки как эксплуатационного показателя и загрузки как технической нормы (см. раздел «Техническое нормирование работы флота») можно сделать выводы, что нагрузка (и по отправлению и по пробегу) увеличивается с увеличением глубины пути h_г , возможной эксплуатационной осадки Т_э , грузовместимости судна V_c , уменьшается с увеличением удельного погрузочного объема груза