Винников М.В., МАДИ ГТУ

Предложены экономические методы повышения надежности обслуживания пассажиров и населения в транспортных узлах. Предложена математическая модель формирования ремонтно-эксплуатационной службы для сети терминалов самообслуживания.

Ключевые слова: ремонтно-эксплуатационная служба, сервисные пункты.

OPTIMIZING SOFTWARE DEVELOPMENT MAINTENANCE SERVICES FOT THE TRANSPORT SERVICE INFRASTRUKTURE

Vinnikov M., MADI GTU

Economic methods of increase of reliability of service of passengers in transport knots are offered. The mathematical model of formation of repair-operational service for a terminals of self-service is offered.

Keywords: repair-operational service, service points

 

Условием реконструкции крупных транспортных сооружений, в частности, автомагистралей является их оснащение современным оборудованием – надежной системой обслуживания пассажиров, эксплуатационного персонала и местного населения. Проблема организации сервиса на транспорте отличается непреходящей актуальностью, особенно в связи с жесткой конкуренцией разных видов перевозок и необходимостью соответствовать международным стандартам. Ее важность повышается в связи с новой программой создания общегосударственной платежной системы РФ.

В этом плане современная надежная инфраструктура на автомобильном транспорте соответствует концепции федеральной программы «Транспортная стратегия РФ до 2030г» – гармонизации развития всех сфер транспорта с учетом его интеграции в мировую транспортную систему.

Надежность функционирования мобильных сетей сервисного оборудования для оказания услуг по международным стандартам в режиме транспортных узлов должна обеспечивать ремонтно-эксплуатационная служба (РЭС).

Постановка задачи. Расчет мощности и размещения РЭС для выполнения заявочной потребности в ремонтах на объектах установки терминалов должен обеспечить полный объем ремонтных работ с минимальными суммарными затратами на их производство и создание резервного фонда оборудования. Критерий эффективности задачи соответствует чистому дисконтированному доходу от функционирования мобильной сервисной системы, в которую входит ремонтно-эксплуатационная подсистема, поддерживающая заданный уровень надежности и готовности сервисного оборудовании (терминалов, банкоматов, автоматов по продаже товаров и услуг пассажирам и др.). Для его расчета необходимо произвести соизмерение: а) эксплуатационных затрат на создание, при необходимости усиление сервисных пунктов и обслуживание терминалов; б) положительных результатов – дополнительного дохода от увеличения готовности терминалов.

Задача имеет перспективный и текущий (оперативный) аспекты и отличается многовариантным распределением ремонтного фонда по сервисным пунктам (оперативные расчеты) и различными вариантами усиления сервисных пунктов при перспективных расчетах.

Методика решения. Для оптимального решения задачи введем обозначения и сформулируем математическую модель:

C_ij – расходы i –го сервисного (ремонтного) пункта на ремонт оборудования, размещенного на j – м объекте, руб/ рем;

Кn(L) - коэффициент снижения выработки бригады в зависимости от удаленности сервисных пунктов от мест размещения терминалов;

V_j(Кг) – заявочная потребность в ремонтах на j – м объекте в зависимости от Кг, рем;

Ц_уdi –затраты на создание сервисных пунктов, включая приобретение и установку оборудования и программного обеспечения, руб. в i-м пункте;

R_iк – доход от функционирования терминалов, руб;

Ц_id (Кг) - затраты на формирование резервного фонда, объем которого зависит от коэффициента готовности Кг, руб;

Q_i,– фонды рабочего времени ремонтных бригад, дислоцированных в i-м сервисном пункте, рабочих дней в расчетном периоде;

П_i(L)- производительность сервисного пункта (количество выполненных заявок в день, в зависимости от удаленности терминалов L);

M–число возможных вариантов размещения сервисных пунктов (i = 1,..М);

N -число объектов установки терминалов и, соответственно, появления заявок на ремонт и обслуживание,

j = 1, …, N;

X_ij–число рабочих дней, распределяемых из i – го сервисного пункта на j –й транспортный узел – объект установки терминалов (при разнотипном оборудовании - в единицах трудоемкости, в день).

При подготовке исходных данных для математической модели и матричных расчетов учтено также влияние удаленности пунктов дислокации ремонтных бригад от объектов размещения терминалов на производительность бригад с помощью коэффициентов уменьшения производительности Кn в каждой позиции матрицы «объект заявок – сервисный пункт». Этот коэффициент учитывает также потери прибыли из-за простоев терминала по причинам длительного перемещения ремонтных бригад от сервисного пункта до места потенциального ремонта.

Таким образом, в математической модели учтены принципиально разные в каждом транспортном узле условия: режим эксплуатации терминалов и, как следствие, заявки на ремонт; конкуренция и, как следствие, потери из-за простоев оборудования при «переключении» спроса на конкурентов; затраты на эксплуатацию. Уже в своей постановке задача формирования и размещения ремонтных пунктов существенно отличается требованиями оперативности, в частности условиями: а) возможности передислокации бригад в требуемый момент времени; б) диверсификации состава ремонтной службы при переменной структуре работ по технической эксплуатации. Следует учесть, что размещение сервисной сети определяется пассажиропотоками на магистралях и расселением региона, которое, как любая большая система имеет иерархическую структуру. Поэтому в транспортном узле система ремонта и технического обслуживания соответственно также является иерархической.

Приведенные обозначения позволяют формально описать условия оптимального распределения заявок на ремонты по сервисным пунктам РЭС.

Составим математическую модель задачи для двух этапов: а) для начального этапа загрузки существующих ремонтных бригад и размещения заявок; б) для перспективных расчетов развития сервисных пунктов с учетом резервного фонда. Характерно, что в программном обеспечении SАР, обслуживающем сеть, предусмотрена возможность многоуровневых расчетов за счет соответствующего построения витрин хранилища и взаимодействия между его подсистемами.

 

Начальный (опорный) план размещения сервисных пунктов позволяет составить баланс «заявки на ремонт – выработка ремонтных бригад».

1) Условие полного удовлетворения заявок на каждом j -ом объекте размещения терминалов .

 

∑Χ_ijП_ijKn_ij=V_j(Кг). j=1,…,n. (1)

 

Условие показывает, что все сервисные пункты, размещаемые инвестором, должны обеспечить выполнение заявок на ремонт, поступающих от каждого транспортного узла или объекта–места установки терминалов. Объем заявок увеличивается с расширением зоны обслуживания. При этом следует иметь в виду, что с удалением увеличиваются простои аварийных терминалов, затраты на ремонт и потери выработки ремонтных бригад по причинам их длительного перемещения, которые учтены с помощью коэффициента Kn_ij .

2) Условие размещения и загрузки ремонтных бригад имеет специфику для двух расчетных этапов:

2а) для начального этапа планирования выполнения заявок на ремонт ;

 

∑_iΧ_ij ≤ Q_i,,i_,...M   (2)

 

2б) для развития сервисных пунктов, ремонтные мощности которых могут быть увеличены за счет создания резервного фонда с целью повышения надежности сети:

 

∑_iΧ_ij ≤ Q_ikZ_ik,,i_,...M         (3)

 

Это уравнение означает, что параметр Q включается в модель задачи в виде набора вариантов:

Qiк = (0;1;2,… Qпр).  Каждый вариант мощности сервисного пункта зависит от потенциала обслуживания - суммарного объема заявок, который он может обслужить, если будет размещен на i-м объекте.

При достаточно большом объеме заявок в одном пункте может быть задействовано несколько ремонтных бригад, сконцентрирован резервный фонд и его мощность может быть принята в максимально допустимом размере Qпр. Каждому варианту усиления ремонтно-эксплуатационной службы соответствуют капитальные вложения Ц = (0; Ц_i1;Ц_i2;…,Ц_in) .

 

3) Z_ik =0 или 1; X_ij ≥ 0   (4)

 

Параметр Z_ik вводится в математическую модель для того, чтобы учесть инвестиции в полном объеме

(Z_ik= 1), если по оптимальному плану предусматривается организация сервисного пункта на i –м объекте, и не включать эти затраты, если ремонтные бригады не намечено там размещать.

4) Критерий оптимальности - максимальный суммарный размер прибыли от эксплуатации сервисной сети терминалов при условии выполнения полного объема заявочных ремонтов:

 

∑_ijRi(Кг)_{ij –} (∑_ijC_ij(Кг)X_ij + ∑_iлЦ_di(Q_ik)Z_ik) → max          (5)

 

Важно отметить, что основные параметры модели – объемы аварийных ремонтов V_j(Кг) и мощности сервисных пунктов Q_i,(Кг) зависят от начальных условий, а именно коэффициента готовности сервисной сети. Это дает возможность поэтапного решения задачи с разным планируемым резервным фондом и, соответственно, объемом ремонтов, который и определяет оперативность замены аварийных терминалов.

Математическая модель позволяет рассматривать и решать поставленную задачу в классе задач математического программирования. Критерий соответствует максимальной прибыли от функционирования терминалов с учетом себестоимости эксплуатации и аренды оборудования и помещений для сервисных пунктов при обязательном условии выполнения в полном объеме заявок на ремонт в каждом транспортном узле в течение расчетного месяца или квартала. В связи с тем, что инвестиции начальной стадии постоянные, они не влияют на выбор варианта распределения заявок и могут не учитываться. Поэтому для начального этапа расчетов в качестве критерия оптимальности может быть принят минимальный суммарный размер затрат на эксплуатацию сервисной сети, включая расходы на аварийные ремонты.

В расчетах удельных затрат и, соответственно, критерия оптимальности учтены возможности управления параметрами: а) коэффициентом готовности Кг оборудования (терминалов), размещенных в транспортном узле; б) изменением потока обслуживания путем корректировки размещения сервисных пунктов. На стадии развития сети и размещения объемов ремонта в критерий дополнительно введен размер инвестиций в усиление сервисных пунктов (дополнительные ремонтные мощности, резервный фонд). Применительно ко всему расчетному периоду необходим расчет дисконтированного значения критерия в математической модели задачи с учетом дополнительных капитальных вложений (с учетом возможности частичной компенсации за счет использования фонда амортизации) для обновления сервисных пунктов.

Выводы. Стpуктуpа паpка сервисного оборудования должна обеспечить конкуpентоспособность терминалов пpи фоpмиpовании, pазвитии и дивеpсификации сервисной инфраструктуры на транспорте (это потенциальная эффективность обновления сервисной инфраструктуры), а также своевpеменное и качественное выполнение конкретных видов услуг (это текущая эффективность сервисных сетей).

В связи с постоянным изменением конъюнктуpы pынка паpк оборудования должен также постоянно соответствовать новым тpебованиям к обслуживанию пассажиров и даже опеpежать их, создавая пpиоpитетную обстановку возможности и заинтеpесованности в каждом новом кpупном пpоекте.

Использование устаpевших терминалов отражается на себестоимости услуг. Но основная проблема возникает в связи с увеличением отказов и необходимостью инвестиций для приобретения нового оборудования и повышения надежности обслуживания пассажиров. Экономический смысл ущеpба от продолжения эксплуатации изношенного оборудования состоит в том, что pазмеp дополнительных капитальных вложений непосpедственно зависит от состояния сети терминалов.

Важно отметить и ущерб от морального износа оборудования. При опpеделении экономической эффективности новой техники недостаточно сpавнивать только ее паpаметpы с аналогами из числа лучших совpеменных отечественных и заpубежных моделей.

Такой подход должен быть дополнен оценкой перспективности ее применения для новой технологии и качественно новых услуг. В этом отношении приобретаемое новое оборудование отличается экономичностью, надежностью терминалов и новыми технологическими возможностями.

Отметим, что пpи значительном увеличении цен величина требуемых капитальных вложений может стать нереальной для финансовых возможностей инвестора, именно в этом случае возникает необходимость другого решения – развить ремонтно-эксплуатационную службу (РЭС) для модернизации оборудования. Аварийные ремонты и ущерб изношенного оборудования являются основными причинами параллельного усиления РЭС, как фактора обеспечения надежности функционирования сервисных сетей. Этим и обоснована основная функция РЭС для парка изношенного оборудования – предельно сократить аварийные отказы, повысить коэффициент надежность обслуживания пассажиров за счет современной и рационально организованной технической эксплуатации.

 

Литература:

1.       Ландсман А.Я. Терминальная сервисная система на транспорте. – М.:Дороги, 2008.- 136с.

2.       Ландсман А.Я., Винников М.В. Эффективность использования терминальной сервисной системы на автомобильном транспорте. – Вестник МАДИ. №…– 2010.

Вернуться к разделу

Транспортное дело России №12 (2010)