Транспортная подсистема

В зоны обслуживания транспортно-грузовых комплексов (ТГК) поступает для обработки подвижной состав раз­лич­ных видов транспорта.

Железнодорожные грузовые вагоны по назначению подразделяют на универсальные и специализированные (рис.4.1). К универсальным относят вагоны, предназначенные для перевозки грузов широкой номенклатуры: крытые, полувагоны, платформы, цистерны общего назначения (для пере­возки нефтепродуктов).

В отличие от них специализированные предназначены для перевозки грузов ограниченной номенклатуры: вагоны для перевозки легковых автомо­билей, изотермические вагоны, хопперы, вагоны-самосвалы, агломератовозы, миксеры для перевозки жидкого металла, фитинговые платформы для пере­возки крупнотоннажных контейнеров, цистерны для перевозки молока, смолы, серы, кислот, цемента и др.

Модельный ряд вагонного парка России насчитывает более 700 разных конструкций вагонов, у которых базовые элементы, от которых зависят без­опасность и скорость движения поездов: ходовые части, автосцепка, авто­тор-

Рис.4.1 Универсальные и специализированные вагоны

моза, за последние десятилетия изменились мало. Значительная часть вагонов имеет технико-экономические показатели, не отвечающие со­временным требованиям, хотя технические решения по их улучшению уже разработаны.

Основные условия, которым должны соответствовать новые типы и кон­ст­рукции вагонов, заключаются в макси­мальном использовании грузоподъем­ности, снижении эксплуатационных расходов на их содержание и ремонт, повышении надежности, уменьшении коэффициента тары и обес­печении безопасности движения.

При выборе основных типов грузо­вых вагонов определяющими факто­рами являются объем и состав грузооборо­та, отражающие характер промыш­лен­ного и сельскохозяйственного произ­водства страны. В структуре вагон­ного парка России полувагоны составляют 36%, цистерны – 24%, крытые – 9%, платформы – 7%, прочие – 24%.

На рынке «пространства 1520» представлены вагоны более двадцати ва­гоностроительных предприятий России и Украины, начали строить вагоны Белоруссия, Казахстан и Узбекистан.

В результате реформирования железнодорожного транспорта России ва­гонный парк страны оказался в собственности более тысячи операторов. От­сутствие централизованного управления вагонным парком привело к замет­ному росту порожнего пробега вагонов, росту встречных грузопотоков, сни­жению производительности вагонов и возросшей потребности в них со сто­роны новых владельцев. Рост объема производства вагонов приводит к усилению нагрузки на ин­фраструктуру железнодорожного транспорта, возникновению заторов на подходах к портам и сортировочным станциям. Для выхода из этой ситуации ведется поиск путей возврата части вагонного парка в систему централизо­ванного регулирования.

Исходными данными при выборе типов и конструкций гру­зовых ваго­нов являются: назначение вагона, габарит, в который должен вписаться ва­гон, максимальная ско­рость, грузоподъемность, допускаемая нагрузка от ко­лесной пары на рельсы, допускаемая средняя нагрузка на метр пути, коэффи­циент тары, удельный объем, величины основных нагрузок. Характери­стики некоторых грузовых вагонов приведены в табл.4.1.

Грузовые автомобили и прицепы классифицируются по грузоподъемно­сти и типу кузова. На российском рынке представлены как автомобили оте­чественных автозаво­дов

Таблица 4.1

Характеристика грузовых вагонов

– Горьковского, Камского, Уральского, Улья­нов­ского, так и заводов ближнего и дальнего зарубежья. Их параметры и стои­мость существенно различаются. На рис. 4.2. приведены некоторые модели автомобилей производства российских заводов. Номинальная грузоподъем­ность автомобиля (прицепа) опре­деляет макси­мально разрешенную полез­ную нагрузку при работе автомо­биля в различ­ных дорожных условиях. В зависимости от грузоподъем­ности грузовые автомо­били и прицепы принято разделять на следующие классы: особо малой грузо­подъ­емности (до 0,5 т), малой (от 0,5 до 2 т), средней (от 2 до 8 т), большой (от 8 до 16 т) и большой грузоподъемности (свыше 16 т).

Рис. 4.2. Автомобили российского производства

а) самосвал Урал – 6370: колесная формула – 6х6; масса снаряженного автомобиля, кг – 14800; полная масса автомобиля, кг – 33500; масса размещаемого и перевозимого груза, кг – 18700; мощность двигателя, кВт – 303; емкость топливного бака, л – 500;

б) колесный думпер WN 10001+: колесная формула – 4х4; масса снаряженного автомо­биля, кг – 4800, полная масса автомобиля, кг -14810; масса размещаемого и перевозимого груза, кг – 10010; объем платформы – 4,85 м3, мощность двигателя – 88 кВт, дорожный просвет – 430 мм;

в) автоцистерна 7-432932 на шасси ЗИЛ -432932: колесная формула 4х2; номинальная вместимость, л– 7000; максимальная скорость, км/ч – 80;

г) бортовой КАМАЗ-53215-15: колесная формула – 6х4; грузоподъемность, кг – 11000; объем платформы, м3 – 36,4; мощность двигателя, кВт – 176,6; емкость топливного бака, л – 500;

д) контрейлер на железнодорожной платформе;

е) автомобиль ГАЗ-3302 «Газель»: колесная формула – 4х2; грузоподъемность, кг – 1480; масса снаряженного автомобиля, кг – 20200; полная масса автомобиля, кг – 3500; мощ­ность двигателя, кВт – 88,3;

ж) прицеп НЕФАЗ-8332-10, двухосный, грузоподъемность, кг – 10000; с откидными бор­тами

з) полуприцеп НЕФАЗ-93341-20 на трехосной тележке; масса снаряженного полуприцепа, кг – 9800; полная масса полуприцепа, кг – 33000; масса размещаемого и перевозимого груза, кг – 23200

По типу кузова грузовые автомобили и прицепы раз­деляются на автомо­били и прицепы общего назначения (бортовые) и специализиро­ванные (са­мосвалы, фур­гоны, цистерны). В структуре парка грузовых автомобилей доля самосвалов составляет 30%, бортовых автомобилей – 25%, грузовых фургонов – 20%, цистерн – 7%, рефрижераторов – 2%, с другими типами ку­зовов – 16%.

По принципу разгрузки автомобили и прицепы-само­свалы делят на три основ­ные группы:

с опрокидывающимися кузовами (груз сбрасыва­ется наклоном ку­зова),

с бун­керной выгрузкой (груз сбрасывается при не­по­д­вижном кузове по на­клонным плоскостям, составляющим борта или дно ку­зова — горбатое дно, хоппер),

с принудительным выталки­ванием груза из кузова (конвейерный пол, шнеки).

Наиболее распространенными являются автомобили- и прицепы-само­свалы с опрокидывающимися кузовами, ко­торые можно классифицировать в зави­симо­сти от направ­ления и способа опрокидывания. По направлению опро­кидывания различают автомобили-самосвалы: с опрокидыванием кузова только назад (с зад­ней разгрузкой); с опрокидыванием кузова на одну сторону (с боковой разгрузкой); с опрокидыванием кузова на любую из трех сторон; с предварительным подъемом и опроки­дыванием кузова назад или на сто­рону. Разновидностью автомобилей-самосвалов являются само­свалы-думперы. Имея короткую базу, думперы обладают лучшей маневренно­стью и про­хо­димо­стью, что важно при работе в карьерах и на строительных площадках. В некото­рых мо­делях думперов предусмотрен поворот сиденья води­теля на 180°.

Автомобили- и прицепы-цистерны используют для перевозки наливных и сы­пучих грузов. Цистерну изготавливают из листовой стали или для сниже­ния массы — алюминиевых сплавов. Цистерна внутри, раз­делена перегород­ками для уменьше­ния гидравлических ударов, возникающих при резком из­менении скоро­сти дви­жения.

Характеристику автотранспортных средств составляют: габаритные длина и ширина, грузоподъемность, назначение и тип, внутренние размеры кузова, высота грузовой платформы над покрытием дороги, конструкция за­грузочных и разгрузочных устройств и приспособлений для крепления груза.

Широкое развитие терминально-логистической деятельности и контей­нерных перевозок привело к появлению соответствующих транспортных средств – трейлеров и контрейлеров, а также появления автомобилей малой грузоподъемности.

Водный транспорт имеет для осуществления перевозок порты и флот. В портах производят погрузку - выгрузку судов и вспомогательные опера­ции по техническому обслу­живанию и снабжению флота.

Существуют следующие типы торговых портов:

общего назначения, где производится обработка раз­личных судов и грузов на одних и тех же причалах;

специализированные, где осуществляется переработка массовых грузов: леса, каменного угля, руды, хлеба, неф­теналивных грузов;

комбинированные, имеющие специализированные причалы и районы для пе­реработки массовых грузов и причалы общего назначения, в основном для пе­реработки тарно-упаковочных грузов (в морской терминологии – ге­неральных).

Погрузка и выгрузка грузов в портах производятся: у береговых при­ча­лов, оборудованных швартовыми устройствами; у рейдовых портов, то есть в районах акваторий, оборудованных специальными постоянными причаль­ными приспособлениями, укрепленными на якорях или прочно за­крепленном грунте, у мест якорной стоянки судов, то есть в районах аква­торий, где каче­ство грунта и условия судоходства допускают стоянку су­дов.

Речные и морские суда по своему назначению и технологическим осо­бенностям подразделяют на универсальные, специальные и комбинирован­ные. Универсальные суда предназначены для перевозки различных сухих грузов (навалочных, насыпных, генеральных, лесных и особых). Важнейшей технологической характеристикой универсальных судов является величина подпалубного пространства (расстояния от края люка до переборки или борта). Наличие значительных подпалубных пространств требует специаль­ного перемещения грузов в трюмах и твиндеках под палубу к бортам и пере­боркам и обратно. Эти операции весьма трудоемки, продолжительны по вре­мени и часто связаны с применением тяжелого ручного труда. Степень рас­крытия палуб судов над грузовыми помещениями характеризуется коэффи­циентами лючности и раскрытия палубы.

Коэффициент лючности к_л определяется как отношение объема грузо­вого помещения (отсека) под просветом люка к полному объему грузового помещения (отсека):

где Fл – площадь люка, м²;

h -высота грузового помещения, м;

W- объем грузового помещения, м³.;

Коэффициент раскрытия палубы к_п определяется как отношение площади люка F_л к площади палубы F_п над данным грузовым помещением:

Достоинство универсальных судов — возможность их использования для перевозки различных грузов в самых разных условиях, в том числе на не­стабильных линиях и случайных рейсах; серьезный недостаток — плохая приспособленность к погрузке и выгрузке любых грузов, следствием чего яв­ляется высокая трудоемкость, значительные продолжительность и стоимость грузовых работ.

Специальные суда строят для перевозки определенных грузов и их кон­струируют так, чтобы создать максимальные удобства для перегрузочных операций с этими грузами. В составе специального флота выделены:

· танкеры (для наливных грузов) и газовозы (для сжиженных газов),

· балкеры (для навалочных и насыпных грузов),

· контейнеровозы (с вертикальной погрузкой),

· пакетовозы, лесовозы, ролкеры (с горизонтальной погрузкой),

· лихтеровозы и суда для перевозки тяжеловесов.

Танкеры и газовозы характеризуются размерами и вместимостью, мощ­ностью грузовых насосов и возможностью одновременной перегрузки раз­ных видов либо сортов груза, наличием систем подогрева груза для повыше­ния его текучести.

Балкеры с точки зрения технологии перегрузочных работ характеризу­ются размерами и вместимостью; количеством, конфигурацией и размерами грузовых помещений; наличием собственных подъемно-транспортных средств. Строят балкеры однопалубными с кормовым расположением надстройки и машинного отделения, трюмы в нижней части вдоль бортов оборудованы скосами, чтобы груз ссыпался из-под палубы на просвет люка. Использование крупнотоннажных балкеров вместо универсальных судов на перевозке навалочных и насыпных грузов приводит к резкому снижению се­бестоимости перевозок в 3—4 раза и более.

Специальные суда для лесных грузов можно разделить на три группы: лесовозы, лесовозы-пакетовозы и щеповозы. Лесовозы — однопалубные суда, машинное отделение у них расположено в корме либо в средней части судна. Коэффициент раскрытия палуб — от 0,5 до 0,6. Все лесовозы осна­щены грузоподъемными средствами. Лесовозы - пакетовозы имеют еще больший коэффициент раскрытия палуб, до 0,8. Надстройка и машинное от­деление расположены в кормовой части судна.

Щеповозы также представляют собой однопалубные суда с кормовым расположением машинного отделения и надстройки, имеют наклонные стенки в трюмах для лучшего ссыпания груза к просвету люка.

Наиболее эффективным типом судов для перевозки генеральных грузов являются контейнеровозы с трюмами ячеистой конструкции (рис. 4.3). Кон­тейнеры в ячейках располагают штабелями в несколько ярусов, при этом не требуется никакого дополнительного крепления.

Рис. 4.3. Контейнеровоз дедвейтом 29800 т, вместимостью 1600 TEU

На верхней палубе контейнеры размещают в несколько

ярусов и крепят с помощью штатных специальных замков (конлоков), найтовов и закладных деталей. Контейнеровозы характеризуются размерами и вместимостью.

Грузоподъемных средств ячеистые контейнеровозы, как правило, не имеют. Недостатком ячеистых контейнеровозов является их способность пе­ревозить только контейнеризированные грузы. На нестабильных линиях с несбалансированными грузопотоками в обоих направлениях эти суда могут иметь недостаточную загрузку и большие балластные пробеги.

Другим весьма эффективным типом судов являются ролкеры (рис. 4.4).

Рис.4.4. Ролкер для перевозки накатных грузов

Их подразделяют на специальные и универсальные. К специальным ролкерам относят железнодорожные паромы, пакетовозы и суда для перевозки легко­вых автомобилей. Универсальные ролкеры могут перевозить различные грузы в средствах укрупнения (контейнерах, контейнерных тележках, полу­прицепах, трейлерах и платформах, поддонах и строп-лентах).

По сравнению с ячеистыми контейнеровозами строительство и эксплуа­тация ролкеров обходится значительно дороже, они менее приспособлены к интенсивной погрузке и выгрузке, однако более универсальны. Именно по этой причине ролкерные суда получили в последнее время весьма широкое распространение.

Ролкеры характеризуются назначением, размерами, вместимостью, кон­фигурацией грузовых помещений, конструкцией аппарелей и пандусов, ти­пом штатных крепежных средств, количеством и типом бортовой перегру­зочной техники. Важной характеристикой ролкеров является тип судовой ап­парели, которая может быть прямой, расположенной в корме вдоль диамет­ральной плоскости судна, кормовой угловой (всегда с правого борта) либо поворотной (переставляющейся), расположенной в носу либо в корме с лю­бого борта.

Основу ролкерной транспортно-технологической схемы составляет тех­нология горизонтальной перегрузки, предполагающая, что на всем пути сле­дования его от отправителя до получателя, включая все перегрузочные пункты с одного вида транспорта на другой, перегрузка осуществляется ис­ключительно горизонтально, то есть без применения кранового оборудова­ния - при помощи специализированной напольной терминальной перегру­зочной техники: вилочных автопогрузчиков, тягачей, штабелеров. В этом от­ношении все грузы, перевозимые в системе, можно подразделить на две группы:

· самоходную и несамоходную колесную технику (грузовые и легковые ав­томобили, автопоезда, прицепы и полуприцепы, контрейлеры), кото­рую можно перемещать на собственных колесах своим ходом или ме­тодом буксировки;

· прочие укрупненные грузовые единицы, для горизонтального перемеще­ния которых в системе используется специализированная пе­регрузочная техника и оборотный парк средств формирования ролл-трейлеры, платформы, тележки и пр.

Лихтеровозы представляют собой тип специальных судов, предназначен­ных для перевозки любых генеральных, лесных, навалочных и насыпных грузов, укрупненных в стандартные плавучие емкости — лихтеры. Приме­няются три способа погрузки лихтеров на лихтеровоз: судовым козловым краном; лифтом и тележечным конвейером; докованием (лихтер входит в трюм своим ходом). Лихтеровозы характеризуются типом, вместимостью, размерами, а также параметрами лихтеров, которые они могут транспортиро­вать.

Речной флот эксплуатирует грузовые теплоходы грузоподъ­емностью 5000 т типа «Волго-Дон», теплоходы грузоподъемностью 3000 т типа «Сор­мовский», танкеры типа «Волгонефть» и др. Для рек Сибири созданы теп­лоходы для сухо­грузов типа «Якутск» и наливные типа «Ленанефть» грузо­подъемностью 2150 т. Используются специализированные суда: нефтеру­довозы грузоподъемностью 2700 т, катамараны-контейнеровозы на 450 уни­версальных контей­неров

Создание буксиров-толкачей мощностью 3000 и 1500 кВт, барж грузо­подъемностью 3000, 4000 и 9000 т и секционных составов 7500 и 8850 т, а также автоматизиро­ванных сцепных устройств позволило начать грузовые перевозки в составах грузоподъемностью 12000—27000 т.

Ключевым условием усиления политической и экономической роли Российской Федерации в мировом сообществе является обеспечение неуклонного роста ее конкурентоспособности. Важность этой задачи для Российской Федерации обуславливается тем, что максимальное использование конкурентных преимуществ, в первую очередь, выгодного для экспорта транспортных услуг географического положения страны, может внести значительный вклад в улучшение сложившейся в Российской Федерации экономической ситуации.

Рост международных грузовых и пассажирских перевозок, возрастающая зависимость от мирового рынка транспортных услуг требуют выработки нового подхода, приоритетным направлением которого должно стать повышение конкурентоспособности российских перевозчиков на мировом рынке и развитие транзитного потенциала страны.

Повышение конкурентоспособности Российской Федерации на мировом рынке транспортных услуг возможно только при условии эффективного использования основных преимуществ транспортной системы страны, в частности путем развития международных транспортных коридоров (МТК), элементами которых являются транспортно-грузовые комплексы.

Развитие МТК должно обеспечить повышение роли РФ в формировании транзитных грузо- и пассажиропотоков, связывающих Европу со странами Азиатско-Тихоокеанского региона, Ближнего и Среднего Востока, страны Азии с Северной Америкой. При этом будет обеспечено не только привлечение дополнительных грузопотоков на российские маршруты, проходящие в створе основных МТК, но и формирование транспортной инфраструктуры, объединяющей российское экономическое пространство и способствующей выравниванию уровней развития регионов и диверсификации производства. За счет развития МТК будет обеспечено развитие межрегиональных рынков и привлечение дополнительных инвестиций в экономику Российской Федерации.

Стратегическая роль международных транспортных коридоров (МТК) для России заключается в повышении ее роли в формировании транзитных грузо- и пассажиропотоков, связывающих Европу со странами Азиатско-Тихоокеанского региона, Ближнего и Среднего Востока, страны Азии – с Северной Америкой.

Развитие системы международных транспортных коридоров на территории Российской Федерации осуществляется с середины 90-х годов и направлено на обеспечение быстрого роста межгосударственных экономических и культурных связей, а также улучшение и удешевление международного сообщения за счет повышения согласованности в развитии и эксплуатации взаимодействующих звеньев транспортной инфраструктуры различных стран.

Решения по развитию международной транспортной системы на европейском континенте послужили отправной точкой для создания всеобъемлющей системы трансконтинентальных транспортных связей между Европой и Азией, в которой одно из важнейших мест занимает Российская Федерация.

Активная интеграция в систему МТК должна создать дополнительные возможности для развития российской транспортной системы и дальнейшего совершенствования ее производственной, информационной и технологической инфраструктуры.

Повышение конкурентоспособности международных транспортных коридоров является задачей комплексного характера. Она включает в себя в числе прочих разработку технологических схем взаимодействия различных видов транспорта, развитие транспортной инфраструктуры, в том числе железнодорожных и автомобильных подходов к портам и погранпереходам, создание национальной сети мультимодальных контейнерных терминалов – логистических центров, а также реализацию российских интересов при разработке правил международного транзита и заключение соглашений с заинтересованными странами о создании и функционировании транспортных коридоров.