Оценка зависимости стоимости перевозки от расстояния и вместимости транспортных средств
29.10.2024
Логистика
УДК 656.613
Фото mcx.gov.ru
Данная публикация продолжает серию работ, направленных на выявление базовых зависимостей, которые лежат в основе формирования внешних характеристик транспортных систем. В реальном мире любая транспортная система зависит от множества внутренних и внешних параметров, взаимные влияния которых вносят непредсказуемый «шум» в простые и однозначно интерпретируемые результаты подобных исследований. Тем не менее, выявление качественных закономерностей для ряда транспортных проблем является не менее важной задачей, чем получение количественных оценок, особенно при повышении уровня планирования от оперативно-тактического до стратегического.
Понимание обнаруженных функциональных зависимостей уточняет интуитивные представления и позволяет интерпретировать получаемые эмпирически большие массивы данных, а также позволяет создавать инструменты для установления адекватности имитационных моделей, что на современном этапе развития цифровизации становится все более острой проблемой.
Ключевые слова: морские порты, проектирование, анализ внешней среды, экономический анализ, стоимость перевозки, характеристики транспортных средств.
Кузнецов А.Л., д.т.н., профессор ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»;
Семенов А.Д., аспирант ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»
The oretical evaluation of relations among transportation cost, vehicle volume and transportation distance
The paper continues the consequence of works, dedicated to the formalization of basic relations, that form the transportation system environment. In the real world, any transportation system depends on many inner and outer parameters, which working together bring an unpredictable «noise» in simple and easily definable results of the research. At the same time, the formulated relations are as important as the quantitative data for some tasks. It is especially true in the task, concerning not the operational, but strategical level of planning.
The understanding of functional relations helps to make intuitive models of reality more precise and to interpretant the big data, that was collected during running of business. Moreover, these functional relations help to create the instruments for simulation models validation, which is extremely important in the current stage of digital technologies development.
Keywords: seaports, ports’ design, analysis of business environment, economical analysis, transportation cost, vehicle parameters.
Kuznetsov A.L., HabDr, professor, «Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping»;
Semenov A.D., Ph.D student, «Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping»
Введение
Планирование развития портов должно основываться на тщательном анализе внешней среды, в которой эти порты работают [1-3]. Изменения, происходящие в этой среде, оказывают непосредственное влияние на требования к портовой инфраструктуре и суперструктуре. В связи с этим актуальным становится анализ и формализация механизмов, лежащих в основе организации отдельных элементов внешней среды.
При этом для целей планирования важными являются именно механизмы организации, а не тренды изменений, поскольку экстраполяция наблюдаемых явлений на будущее является малоэффективным методом [4-5]. Случайные или скачкообразные изменения могут полностью изменить тренд и характер работы внешней среды.
Одним из наиболее важных изменений, оказывающих влияние на требования к морским портам, является изменение вместимости транспортных средств [6-8]. В основе этих изменений лежат экономические механизмы, связанные с вместимостью транспортных средств и расстоянием перевозки. Теоретическим основам этих механизмов посвящена данная статья.
Методы и материалы
Эксплуатация любого транспортного средства связана с постоянными расходами и переменными (операционными) расходами, зависящими от расстояния перевозки. Считается, что постоянные расходы Cm связаны с вместимостью транспортного средства V-линейной зависимостью:
Cm = αV+β,
где α – базовые затраты на строительство судна;
β – затраты на строительство дополнительной единицы вместимости судна.
Операционные расходы связаны с расстоянием перевозки R прямой зависимостью:
Cr = γR , где
γ – затраты на преодоление одной морской мили.
Таким образом, затраты на перевозку партии V на расстояние R составляют величину:
C = Cm + Cr = αV+β+γR .
Отсюда удельные затраты, приведенные к единице перевозимого груза, выражаются функцией:
или
При перевозке на фиксированное расстояние удельные затраты как функция от вместимости очевидно представляют собой гиперболу:
, где
.
Эту зависимость иллюстрирует рисунок 1.
Рис. 1. Себестоимость как функция от вместимости судна
При перевозке на разные расстояния одинаковых партий груза функция удельных затрат остается линейной:
Коэффициент и при этом оказывается значительно большим для транспортных средств малой вместимости.
Если на одном графике построить зависимости c = F (*, R) для разных видов транспорта (задав для этого типовые значения параметров α, β, γ, V), из этого можно определить расстояние экономического предпочтения видов транспорта (рис. 2).
Рис. 2. Расстояние экономического предпочтения
Результаты
Для примера, приведенного на рисунке 2, на расстояниях до 350 км экономическое предпочтение получают автомобильные перевозки, далее до 900 км более выгодными оказываются перевозки по железной дороге, после чего до 4200 км выигрывают перевозки судами средней вместимости (Панамакс), и с увеличением расстояния свыше 7700 км преимущество получают суда большой вместимости.
Безусловно, в реальности трудно представить некий «испытательный полигон» неограниченной длины, на котором параллельно проходят маршруты разных видов транспорта. Наиболее близким к этому, вероятно, является Рейнско-Дунайский регион Западной Европы с развитой системой железных и автомобильных дорог, внутренних водных путей и морских маршрутов между Северной и Южной Европой. Тем не менее, полученные теоретические закономерности хорошо приближают реальные данные как для него, так и для иных частично сопоставимых маршрутов.
В представленных формулах одной из независимых переменных является вместимость транспортного средства. Для автомобильного, железнодорожного и речного транспорта эта зависимость практически фиксирована значениями 2, 120 и 400 TEU соответственно, в то время как для морского транспорта она варьируется в широких пределах – от 1000 до 20 000 TEU. Как следствие, для этого вида транспорта имеет смысл рассмотреть соответствующую полную зависимость c = F (V, R) отдельно (рис. 3).
Рис. 3. Зависимость стоимости от вместимости и расстояния
Еще одним важным для практики случаем является использование для перевозки судов, грузоподъемность которых не совпадает с размером партии. В том случае, если грузовая партия W превышает грузовместимость судна, то для ее перевозки потребуется выполнить рейсов, что во столько же раз увеличит удельную себестоимость перевозки.
При перевозке партии объемом W судном грузовместимостью V<W себестоимость составит величину
.
Поверхность, описываемая представленной формулой, изображена на рисунке 4.
Рис. 4. Зависимость стоимости от размера партии и расстояния
Обсуждение
Представленные механизмы позволяют определить размеры транспортных средств, которые будут обслуживаться на терминале, в зависимости от направлений и расстояний перевозки. Вместе с тем, представленный механизм должен быть дополнен описанием теоретических зависимостей количества доступных транспортных средств в зависимости от условий рынка. В основе этих зависимостей лежит теория экономических циклов и теория игр.
Объединение этих теорий для оценки изменений во внешней среде морских портов, а также для разработки сценариев поведения рынка будет описано в последующих публикациях.
Выводы
1. Рациональное планирование развития морских портов должно основываться на анализе внешней среды.
2. Одним из наиболее важных параметров внешней среды является характеристика транспортных средств.
3. Для определения возможных характеристик транспортных средств необходимо провести анализ стоимости перевозки.
4. Стоимость перевозки определяется вместимостью транспортного средства и расстоянием перевозки.
5. Представленные в работе зависимости позволяют определить характеристики транспортных средств на основании данных о направлениях и маршрутах международной торговли.
Список литературы
1. UNCTAD. Port development. A handbook for planners in developing counties. – New York, USA: UNCTAD. – 1985. – 243 p.
2. Thoresen C.A. et al. Port designer's handbook. – London, UK: ICE Publishing, – 2014. – 607 p.
3. Кузнецов, А.Л. Порто-ориентированная логистика: монография / А.Л. Кузнецов, А.В. Кириченко, О.В. Соляков, А.Д. Семенов. – М.: Моркнига, 2021. – 245 с. – ISBN 978-5-903090-65-5.
4. Cornelius P., Van de Putte A., Romani M. Three decades of scenario planning in Shell // California management review. – 2005. – Т. 48. – №1. – С. 92-109.
5. Wack P. Scenarios: uncharted waters ahead // Harvard business review. – 1985. – Т. 63. – №5. – С. 72-89.
6. Permanent International Association of Navigation Congresses et al. Approach channels: A guide for design. – Pianc, 1997. – V. 2.
7. Купцов, Н.В. Исследование актуальных размерений балкеров для технологического проектирования морских портов / Николай Владимирович Купцов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. – 2017. – №2 (42). – C. 323-336. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-2-323-336.
8. Кузнецов, А.Л. Автоматизация расчетов подходного канала морского порта / А.Л. Кузнецов, А.В. Кириченко, А.Д. Семенов, А.Л. Стариченков // Морские интеллектуальные технологии. – 2022. – №4. Ч. 1. – С. 236-240. https:// doi.org/10.37220/MIT.2022.58.4.048.
Морские порты №6 (2024)