На правах рукописи АБДИКЕРИМОВ ГАЙДАР СЕРИКАЛИЕВИЧ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОДВИЖЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОПОТОКОВ В
реклама
На правах рукописи АБДИКЕРИМОВ ГАЙДАР СЕРИКАЛИЕВИЧ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОДВИЖЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОПОТОКОВ В ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ЦЕПИ НА НАПРАВЛЕНИИ РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН – РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ Специальность 05.22.08 – «Управление процессами перевозок» АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук МОСКВА – 2009 2 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)» Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Николашин В. М. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Резер С.М., НП «Гильдия экспедиторов» кандидат технических наук Козлов Ю.Т., Российский научно-исследовательский и проектноконструкторский институт информатизации, автоматизации и связи (ОАО «НИИАС») Ведущая организация: Петербургский государственный университет путей сообщения (ПГУПС) Защита состоится « 3 » июня 2009 г. в 13 часов 15 мин. на заседании совета Д 218.005.07 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, Москва, ул. Образцова, д. 9, стр.9, ауд. 1504 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ) Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные подписью, просим направлять по адресу совета университета. Автореферат разослан «28» апреля 2009 г. Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 218. 005.07д.т.н., профессор Шелухин В. И. 3 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования вызвана низким уровнем объемов контейнерных перевозок и качества логистических услуг, предоставляемых грузовладельцам на территории Республики Казахстан (РК). Мировые тенденции в совершенствовании технологии перевозки грузов с участием железнодорожного транспорта на сегодняшний день связаны с ростом контейнерных перевозок по интермодальным транспортным коридорам, которые становятся основой единой транспортной сети ХХI века. Формирование подобной транспортной сети — главная задача евроазиатской транспортной политики. Если в Западной и Центральной Европе, где коммуникации развиты, базовая система транспортных коридоров в основном создана, то в Азии, при высоких темпах экономического роста, этот процесс только начался и стремительно развивается. Особая роль в реализации этих задач принадлежит транспортно-логистической системе (ТЛС), которая должна характеризоваться высокой пропускной способностью, при низкой себестоимости логистических услуг. Стратегической целью РК является интегрирование ТЛС страны в мировую экономическую систему, а это требует разработки научных теоретико-методических рекомендаций по развитию логистических технологий в сфере транспортных услуг. Вместе с тем, мощный потенциал транспортной системы, в том числе и возможности международного транзита через территорию Казахстана, используются недостаточно эффективно. Для ликвидации этого недостатка и обеспечения устойчивых конкурентных преимуществ РК необходимо широкое внедрение ТЛС, на основе интеграции с логистическими партнерами, что может быть осуществлено на базе создания кластера «Транспортная логистика». Следовательно, решение проблем, связанных с повышением эффективности управления контейнеропотоками на основе создания ТЛС является весьма актуальным. Теоретическая и методологическая основа диссертационного исследования. Теоретическую и методологическую основу работы составляют результаты фундаментальных и прикладных исследований по логистике и управлению цепями поставок, а также системный подход к исследованию процесса функционирования ТЛС в РК. В исследовании также используются работы по теории конкурентных 4 преимуществ. Решение поставленных задач основывается на применении методов экономического анализа, многоуровневого и многокритериального подхода, методов линейного программирования. Объектом исследования: являются цепи поставок товаров в контейнерах и их звенья (мультимодальные терминалы). Предметом исследования: являются оптимизационные модели и алгоритмы управлении товародвижения в контейнерах. Целью исследования: является повышение эффективности организации продвижения контейнеропотоков на направлении РК-РФ. Задачами исследования являются: 1. Анализ современного состояния транспортного комплекса и рынка логистических услуг Республики Казахстан; 2. Рассмотрение предпосылок применения логистики как механизма оптимизации доставки контейнеров; 3. Разработка структуры управления цепями поставок (ЦП) на базе использования кластера «Транспортная логистика» в РК; 4. Разработка модели оптимального взаимодействия звеньев ЦП; 5. Разработка методики оптимизации параметров терминальной инфраструктуры: 5.1. Разработка модели распределения инвестиций между контейнерными терминалами; 5.2. Разработка модели оптимального размещения контейнерных терминалов в Республике Казахстан; 6. Разработка принципов закрепления грузовладельцев за контейнерными терминалами. Степень достоверности результатов проведенных исследований. Достоверность результатов подтверждается: - результатами внедрения положений диссертации в ТОО «Научный центр развития транспорта», АО «КазАТК им. М. Тынышпаева», ГОУ ВПО «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)». Результаты работы были доложены и получили одобрение: на международной научно-технической конференции «Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня 5 научных исследований» посвященной 110-й годовщине со дня основания МИИТа и 100-летию со дня рождения Ф.П. Кочнева, Москва, МИИТ, 2006г.; международной конференции ОСЖД «Конкурентная среда в железнодорожных грузовых перевозках», 3-4 июля 2007 г., Одесса, Украина; международной конференции «Задачи, препятствия и перспективы развития логистических центров Украины», Киев 2007 г.; на научном семинаре: «Роль молодых ученых в развитии железнодорожного транспорта» МИИТ, институт «Управления и информационных технологии», кафедра «Логистические транспортные системы и технологии» 2007; V международной научно-практической конференции «Trans-mech-art-chem», Москва, МИИТ, 2008г.; IX научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» 30-31 октября 2008, Москва, МИИТ; в научно-практической конференции «Логистические центры», Пардубице, Чешская Республика, 2008г; на совещании «Координационного совета по Транссибирским перевозкам» по вопросу курсирования контейнерных поездов «Восточный ветер»/ «Западный ветер», Москва 10-11 декабря 2008 г. «Holiday inn Лесная». Новизна результатов проведенных исследований. В диссертационном исследовании автором впервые обоснованы и разработаны методические основы оптимизации функционирования ЦП товаров в контейнерах на базе кластера «Транспортная логистика». Они включают разработку: - принципов управления ЦП; - комплексы моделей и алгоритмов позволяющих оптимизировать процесс управления контейнерными перевозками с применением логистических технологий с участием железнодорожного транспорта в РК и параметры терминальной инфраструктуры. Отличительными особенностями данных методик являются: 1. Создание новой организационной структуры управления транспортнологистическими компаниями, обеспечивающий эффективный процесс товародвижения в рамках кластера «Транспортная логистика»; 2. Синергетический эффект достигается за счет системного действия следующих групп факторов: - эффективной стратегии функционирования кластера «Транспортная логистика»; - оптимальной функциональной – организационной структуры кластера «Транспортная логистика», включающую терминальную инфраструктуру. 6 Практическая значимость работы. Основные положения и результаты исследования направлены на повышение эффективности управления контейнерными потоками в ЦП с участием железнодорожного транспорта Казахстана с учетом выявленной территориально-промышленной специализации регионов. Научные выводы и рекомендации могут быть использованы при создании кластера «Транспортная логистика», функционирование которого направлено на оптимизацию транспортно-логистического бизнеса. На защиту выносятся: 1. Принципы управления цепями поставок товаров в контейнерах на базе кластера «Транспортная логистика»; 2. Принципы оптимизации взаимодействия различных видов транспорта в рамках международных транспортных коридоров; 3. Комплекс моделей и алгоритмов позволяющих оптимизировать процесс управления контейнерными перевозками с применением логистических технологий с участием железнодорожного транспорта в РК и параметры терминальной инфраструктуры. Публикации. По теме диссертации автором опубликованы 14 печатных работ, из них 5 в изданиях рекомендованных ВАК по специальности 05.22.08. Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, включая 17 рисунков и 9 таблиц. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы повышения эффективности функционирования контейнерно-транспортной системы РК путем создания координирующей ассоциативной структуры, сформулированы цель и задачи исследования, раскрыта научная новизна и практическая значимость выполненной работы. В первой главе «Анализ современного состояния рынка контейнерных перевозок» проведен подробный анализ мирового и регионального опыта функционирования контейнерно-транспортной системы. Основные факторы роста рынка контейнерных перевозок и тенденции изменения объемов контейнеропотоков представлен на рис. 1, 2. 7 Реформа железнодорожного транспорта в РК на шаг опережает процессы отраслевых преобразований в других странах постсоветского пространства. Здесь раньше других выделили из состава единой железнодорожной компании ряд «дочек», в том числе и терминальную инфраструктуру для обработки контейнеров. Рис. 1. Объем контейнерных перевозок на сети железных дорог Но в чем Казахстан абсолютно не отличается от других соседей по СНГ – так это в тенденциях агрессивного старения погрузочно-разгрузочных машин, и как следствие, нехватки терминальных комплексов по обработке крупнотоннажных контейнеров, что вызывает необходимость разработки методов решения вышеуказанных проблем. Логистическое управление охватывает, и согласовывают процессы производства, закупок и распределения продукции, а также способствует оптимизации запасов, времени движения и общих затрат. Для подтверждения научной новизны и актуальности был проведен анализ научных трудов по теме диссертации. Рис. 2. Объемы транзитных перевозок по Казахстану в сообщении Европа – Центральная Азия 8 В последнем десятилетии 20 века и начале 21-го выполнено большое количество работ в области контейнерно-транспортных систем, а также других транспортнологистических систем. К настоящему времени по теме данного исследования выполнен ряд работ учеными Казахстана, России и других стран, частности МИИТа, ВНИИЖТа, ПГУПСа, РГОТУПСа, КазАТК им. М. Тынышпаева. Весомый вклад в развитие логистики и совершенствование эксплуатационных процессов, применение ее принципов для оптимизации транспортных систем, в том числе с участием железнодорожного транспорта внесли работы: Аникина Б.А., Апатцева В.И., Батурина А.П., Гаджинского А.М., Гордона М.П., Залмановой М.Е., Елисеева С.Ю., Ивахненко А.М., Карнаухова С.Б., Клепикова В.В., Костоглодова Д.Д., Купервара Е.В., Куренкова П.В., Левицкой Л.П., Лукинского В.С., Матюшина Л.Н., Миротина Л.Б., Москвичева О.В., Нагловского С.Н., Неруша Ю.М., Николашина В.М., Никифоровой Г.И., Новикова О.А., Омельченко И.Н., Паршиной Р.Н., Плоткина Б.К., Прокофьевой Т.А., Резера С.М., Санкова В.Г., Семененко А.И., Сергеева В.И., Синицыной А.С., Смехова А.А., Тишкина Е.М., Уварова С.А., Федорова Л.С., Франка С.О., Холопова К.В., Шабанова А.Ш., Шарова В.М., Шмулевича М.И., Сатовой Р.К., и др. В то же время, в этих работах не в полной мере учитывают особенности процесса производства услуг в ЦП с участием железнодорожного транспорта в РК на базе создания кластера «Транспортная логистика». Данные обстоятельства подтверждают актуальность и новизну данной работы. Во второй главе «Разработка структуры управления цепями поставок на базе функционирования транспортно-логистических систем» разработаны концепция создания стратегии кластера «Транспортная логистика» (КТЛ), дано определение и этапы создания этой многоуровневой структуры. Создание КТЛ в транспортно-логистическом секторе страны предполагает повышение эффективности функционирования цепей поставок на всех уровнях товародвижения (рис.3). 9 Рис. 3. Кластерная инициатива РК Кластеры — это группа компаний и фирм объединенные по географическому признаку между собой, связанные по специфике деятельности (например, специализированных поставщиков товаров и услуг) в родственных отраслях, а также связанных с их деятельностью организаций в определенных областях, конкурирующих, но при этом ведущих совместную работу. Обеспечивая основу конкурентного успеха в отдельных областях бизнеса, кластеры выступают ярко выраженной особенностью любой национальной, региональной и даже столичной экономики (Рис. 4). КТЛ формирует новые системы стратегического и тактического управления, необходимость в которых редко осознается. Кластер «Транспортная логистика» - это площадка генерирования интеграционных процессов в транспортно-логистическом бизнесе, состоящая из хозяйствующих, общественных и некоммерческих субъектов. КТЛ формирует также новую роль Министерства транспорта и коммуникаций. Приоритетным направлением должно стать устранение препятствий для роста и совершенствования существующих и возникающих кластеров. КТЛ представляет собой движущую силу в увеличении экспорта транспортных услуг и привлечении иностранных инвестиций. Он образует площадку, на которой может (и даже должен) проходить диалог нового типа между фирмами, правительственными структурами и другими организациями (научно-исследовательскими институтами, университетами и др.). И в этом диалоге целесообразно участие транснациональных компаний (ТНК). 10 Рис. 4. Модель кластера «Транспортная логистика» В качестве инструмента оптимизации процесса производства в ЦП в работе предложена двухуровневая иерархическая структура (рис. 5). В исследовании также предложена последовательность создания КТЛ на основе базовых законов организации, используемых при разработке структуры и функциональных процессов сложных систем. Основной уровень (внутренняя среда) Квинтэссенция (Центр)- объекты вокруг которых формируется кластер Процессинговый аппарат Объекты которые напрямую обеспечивают деятельность центра Поддерживающие Объекты деятельность которых напрямую не связана с функционированием подсистем квинтессеции Вспомогательный уровень (внешняя среда) Потребители услуг кластера Рис. 5 Структура кластера «Транспортная логистика» Создание кластера состоит из ряда этапов включающих: определение потенциальных участников-потребителей продукции КТЛ; 11 синтез модели системы управления взаимодействием участников товародвижения; разработка принципов взаимодействия подсистем кластера (участников кластера) и логистических партнеров (внешних фирм и т.д.); создание нормативно-правовой базы взаимодействия подсистем кластера и внешних партнеров; разработку организационной структуры кластера «Транспортная логистика», обеспечивающей механизм рационального взаимодействия грузовладельцев, экспедиторов и различных видов транспорта с учетом экономических интересов участников товародвижения на основе алгоритма представленного на рис 6. КТЛ включает широкий ряд родственных отраслей, обеспечивающих поддержку, как по обеспечению спроса на логистические услуги, так и сохранения устойчивости в условиях нестабильности внешней среды. В плане предоставления логистических услуг в КТЛ должны иметь тесные связи с крупными соседствующими кластерами. В сфере логистических услуг наиболее важными для кластера являются связи с индустрией не сырьевого сектора экономики РК. Определение границ КТЛ - сложный поэтапный процесс и включает в себя выявление наиболее важных связей разных отраслей и организаций. Возможные критерии выбора при нанесении границ иллюстрируются различными примерами кластера по производству той или иной услуги. Расположенные близко друг к другу отрасли являются обеспечивающими звеньями данного кластера. Эти же сопутствующие отрасли могут одновременно входить и в другие кластеры, поскольку обслуживают также другие отрасли-заказчики, например автомобилестроение. Одним из многочисленных положительных показателей кластера КТЛ является высокая восприимчивость к инновациям. Рост инноваций и производительности характерны именно для кластера, а не для автономно функционирующих компаний. Для применения инновационных бизнес-технологий необходимо применение опыта логистических корпораций (ЛК), как основных хозяйствующих субъектов КТЛ, которые могут служить системоформирующими элементами кластера «Транспортная логистика». Наличие в кластере нескольких корпораций ведущих здоровую конкуренцию приведет к непременному повышению качества транспортно-логистических услуг. 12 Рис. 6. Этапы создания кластера «Транспортная логистика» В главе 3 «Разработка принципов функционирования мультимодальных логистических цепей поставок товаров в контейнерах» предложены меры по улучшению взаимодействия различных видов транспорта. Как показывает анализ тенденций мирового транспортного рынка, крупнейшие грузовладельцы стали широко использовать мультимодальные и интермодальные схемы доставки своей продукции, которые снижают транспортную составляющую товара для конечного потребителя, повышая при этом сохранность товара. Логистические принципы организации производственного процесса предполагают комплексный подход к решению проблем по организации грузопотоков. Поэтому для обеспечения возрастающих объемов перевозок контейнерных грузов был исследован процесс взаимодействия железнодорожного и автомобильного транспорта на основе комплексного подхода. Как правило, пунктом взаимодействия железнодорожного и автомобильного транспорта, при перевозке контейнеров, являются КТ, к которым подведены магистральные сети. Если рассматривать каждый вид транспорта, как отдельное звено в ЦП, то математическая модель взаимодействия звеньев ЦП, работающих в 13 рамках единой логистической цепи поставок товаров в контейнерах и обладающей структурно различными подсистемами управления и стратегическими приоритетами функционирования, позволяет решить задачу рационального распределения ресурсов и контейнеропотоков с целью повышения эффективности функционирования цепи поставок. Задача оптимального взаимодействия звеньев ЦП базируется на принципах повышения эффективности использования всех имеющихся технических средств (платформ, погрузчиков, автомобилей и т.д.) и путем рациональной загрузки ТК, поступающими для КТ контейнеропотоками. При разработке критериев оптимального взаимодействия различных видов транспорта учитывается следующие характеристики системы: - технические и технологические возможности х видов транспорта, участвующих в ЦП; - технические и технологические возможности обработки грузов на е м звене ЦП. - экономические показатели логистических издержек, влияющих на надежность функционирования ЦП; - оценка производственных мощностей ТК с точки зрения минимизации времени, затрачиваемого на перегрузочные процессы; - качественные показатели работы звеньев ЦП, характеризующие их с точки зрения выбора рационального распределения контейнеропотоков между звеньями ЦП. Разработка математической модели логистического взаимодействия различных видов транспорта выполнена на примере транспортно-логистического комплекса РК. Структура транспортно-логистического комплекса представлена элементами сложной транспортной системы, состоящие из множества подсистем (звеньев), каждую из которых можно разбить на совокупность взаимодействующих элементов, обеспечивающих переработку и поступление контейнеропотоков для ЦП. Транспортный компонент системы состоит из железнодорожных и автомобильных путей сообщения между ТК и основными магистральными путями. 14 Для описания транспортно-логистической структуры РК используется метод декомпозиции системы, позволяющий выявить характерные элементы (подсистемы), исходя из функциональных особенностей. Основные компоненты обеспечивающие функционирования ЛЦП (рис.7): F1 - подсистема «железнодорожный транспорт»; F2 - подсистема терминальные комплексы; F3 - подсистема автомобильный транспорт. Рис. 7. Схема контейнеропотоков в ЦП Анализ показывает, что существует тесная связь между функциональным назначением подсистем и степенью соответствия этой системы логистической сущности. Такое соответствие можно описать следующими признаками: качеством предоставляемых услуг, надежностью, экономичностью, структурированностью, степенью дублирования, эффективностью, результативностью, управляемостью, наличием связей сильного типа между участниками транспортно-логистического бизнеса. Указанные признаки позволяют дать оценку влияния основных процессов, происходящих в подсистемах на весь транспортный процесс. В результате отсутствие или частичное соответствие перечисленным выше признакам приводит к появлению дополнительных логистических издержек у участников логистического процесса. Присутствие в транспортной системе логистических издержек позволяет заложить в основу модели, описывающие распределительные процессы, приведенные затраты основных участников транспортного процесса. 15 Критерий сформулирован в виде целевой функции С, представляющей собой суммарные затраты участников транспортного процесса при контейнеропотока. i объеме C i R p i Rc i R i min где, i - количество контейнеров го (1) контейнеропотока следующего ом видом транспорта и перерабатываемого на i ом КТ ЦП. R p i затраты КТ по обслуживанию го контейнеропотока. Rc i затраты перевозчика. R i дополнительные затраты, связанные с подготовкой и консолидацией отправок, который несет грузовладелец. Зависимости Rp i , Rc i , R i являются неубывающими функциями своих аргументов. Первая из функции имеет линейный вид, две последние – нелинейный. Целевая функция достигает минимума суммарных приведенных затрат участников транспортного процесса при оптимальном взаимодействии видов транспорта. Кроме того, она позволяет оценить затраты при разных вариантах распределения «сгущенного» контейнеропотока. В этом случае необходимо найти такое количество t контейнеров го контейнеропотока, перерабатываемого на i i ом КТ и поступающего на м виде транспорта, которое минимизирует суммарные затраты участников транспортного процесса в условиях когда один из них находится в заведомо невыгодном положении с точки зрения экономических потерь от образования сгущенья в одном из КТ ЦП. Для описания математической модели предполагаемой схемы функционирования КТ для более слаженного взаимодействия видов транспорта были проанализированы переменные отражающие работу системы. В результате был сформулирован массив переменных, используемых для построения математической модели логистического взаимодействия железнодорожного транспорта с КТ и соответственно автотранспортом. На КТ находятся вагоны различных родов m m 1,..., M с разными типами контейнеров n n 1,..., N . Предполагается, что каждая платформа (вагон) содержит 16 одного типа контейнера. КТ в процессе обработки контейнеропотоков осуществляет их погрузку-выгрузку, сортировку и формирование контейнерных поездов для дальнейшей передачи на железнодорожную станцию (контейнеры могут быть порожними или с n м родом грузом). Подача осуществляется в различные периоды времени суток t t 1,..., T , на дальнейшим подаются на e e e 1,..., E i й i 1,..., I КТ, где они в погрузочно-разгрузочные фронты. Разгрузка осуществляется погрузочно-разгрузочными механизмами различного вида j j 1,..., J , которое либо выгружают (загружают) контейнеры на площадки, либо работают по прямому варианту, т.е. перегружают (выгружают) их из вагонов непосредственно на автомобили l x l 1,..., L типов. При построении математической модели необходимо ввести ряд ограничений, учитывающих специфику работы системы. 1. Суммарное число вагонов m го типа, подаваемых с контейнерами n го рода на i й грузовой фронт за все периоды t , и вагоны, оставшиеся на районной железнодорожной станции, которые не были поданы под погрузочные разгрузочные операции в связи с занятостью грузовых фронтов или по другим техническим причинам, равно общему числу вагонов m го типа с контейнером n го рода, прибывших на КТ в рассматриваемый период. X t u t X t , m ni m m n m n m 1, M ; n 1, N ; t 1, T 2 n где X nm t - общее количество вагонов m го типа с контейнерами n го рода, имеющимися в КТ к моменту времени t . unm t - число вагонов m го типа с контейнерами n го рода, которые не были поданы на ГФ к моменту времени t ; Xmni t - число вагонов m го типа с контейнерами n го рода, которые m n должны быть поданы под погрузочные операции на i й грузовой фронт к моменту времени t ; Т – количество смен за сутки. 2. Общее количество вагонов поступающих на один КТ должно соответствовать условию: 17 X t X m ni m согл i , i 1, I ; t 1, T 3 n где X iсогл - количество вагонов, подаваемых на i й КТ на основании утвержденного контракта (договора) с каждым из них, отвечающего ограничению, согласно которому общая длина групп вагонов, одновременно подаваемых на i й грузовой фронт, не превышает длину e го пути грузового фронта, т.е. h m i m Xnim t Rie , i 1, I ; e 1, E ; t 1, T (4.) Здесь h - длина вагона m го типа; m Rie - длина пути e го погрузочно-разгрузочного фронта на i м КТ. 3. Условия взаимодействия описываются системой ограничений следующего вида: mjlt - при перегрузке общего количества wnei контейнеров на подвижной состав (складской вариант) выполняется следующее условие: mjt mjlt ; xnimi g nim ynei sne ti wnei j e 1, Ф; t 1, T ; j 1, E ; l 5 - условие выполняемое только по прямому варианту: mjlt xnimi gnim wnei , j де mjlt wnei t 1, T 6 l количество контейнеров n го рода, которое должно быть перегружено погрузочно-разгрузочными машинами j го вида на автомобиль l го вида из вагонов m го типа, поданного на e й грузовой фронт к моменту времени t ; mjt ynei - количество контейнера n го типа, которое должно быть выгружено из вагонов m го типа на контейнерную площадку e го грузового фронта погрузочно-разгрузочными машинами j го вида t й период; sne ti - количество контейнера n го типа, обработанного e м грузовом фронте и перегруженного в й тип площадки КТ на момент времени t ; g nim - средняя загрузка вагонов m го типа, с контейнером n го рода поступивших в i й КТ. 18 - при перегрузке общего количества x mi ni g nim контейнеров в конечный момент времени Т: mjt i mjlt m ; xnimi g nim ynei g nei wnei nei j e t 1, T ; 1, Ф; j (7) i 1, E ; m где nei - количество контейнеров n го рода, которое останется не выгруженным из вагонов m го типа, поданных под погрузочно-рзгрузочные операции на e й грузовой фронт на момент времени T ; Предложенная математическая модель для расчета затрат при рациональном распределении контейнеропотоков, поступающих железнодорожным транспортом на КТ, позволяет для каждого рода контейнеров подобрать сочетание транспортных и технологических условий для обеспечения минимальных издержек при максимально возможной эффективной загрузки КТ. Также в результате решения задачи для каждого типа контейнеров находится оптимальное число платформ (вагонов) каждого типа, которое должно быть подано под разгрузку на соответствующие фронты. Наряду с определением оптимального режима взаимодействия железнодорожного транспорта с КТ, также были выявлены «узкие места» и определены пути наибольшего снижения суммарных затрат, для получения положительного синергетического эффекта. Рациональное распределение контейнеропотоков между звеньями ЦП при ограниченном наборе ресурсов при минимальных затратах со стороны участников логистической цепи поставок. Для слаженного взаимодействия филиалов ЛЦ, который включает в себя, как уже выше отмечалось, контейнерные терминалы и площадки, необходимо непрерывно повышать эффективность работы контейнерного терминала, так как стремительно возрастающий грузооборот подталкивает крупный транспортнологистический бизнес к поиску новых инновационных решений. Логистика в условиях растущей капитализации компаний приобретает особое значение. В главе 4 «Разработка методики оптимизации параметров терминальной инфраструктуры» построены модели и произведены расчеты по определению оптимального распределения инвестиций между КТ, разработана модель оптимального размещения КТ и закрепления грузовладельцев за КТ. Прогноз 19 показателей функционирования логистической системы подразумевает оценку ожидаемых уровней спроса на продукцию, перевозки и т.д., в течении некоторого отрезка времени в будущем. Для выполнения спроса на данный вид услуг необходима рационально распределенная сеть логистической инфраструктуры. В каждом конкретном случае оптимальный вариант размещения терминальных комплексов по обслуживанию выбирается на основании анализа состояния рынков сбытов, каналов среди множества допустимых. Однако в различных ситуациях наилучшим могут быть совершенно разные решения. Все зависит от выбранного или заданного критерия. Для оптимального распределения инвестиций между КТ может использоваться следующая модель распределения: n F j x j max (8), j 1 n j 1 j xj b; 1, если проект реализуется; Xj 0, если проект не реализуется (9) где, nобщее количество контейнерных терминалов (КТ) Р 1 ,…, Р j,…,Р n ; ожидаемый эффект от реализации проекта реконструкции и j использования как звена цепи поставок (ЦП) j-го КТ, руб.; x j - количество КТ которые требуют реконструкцию (j=1,2,..n), b – объем инвестиций выделяемый для всех КТ Требуется определить какие КТ использовать, как звенья ЦП, чтобы суммарный эффект был максимальным. После распределения инвестиций между КТ требуется определить их дислокацию по регионам РК. Предложенная в данной работе модель оптимизации размещения КТ в РК отличается от других, тем, что включает в себя не один, а несколько различных критериев оптимальности. Многокритериальный поход в данном случае является логичным развитием основного принципа логистики – системного анализа. Векторный критерий оптимальности имеет следующий вид: Fкт FKT 1 , FKT 2 , FKT 3 , FKT 4 FKT 5 (10), где, FKT 1 - приведенные суммарные затраты, связанные с функционированием КТ в зависимости от места расположения терминалов; 20 FKТ 2 - время движения контейнеропотоков по логистической цепи поставок товаров; FKT 3 - перерабатывающая способность КТ, зависящая от емкости зоны хранения; FKT 4 - перерабатывающая способность КТ, зависящая от количества и типа погрузочно-разгрузочных машин и их производительности; FKT 5 - годовые доходы, получаемые на КТ за счет предоставления транспортнологистических услуг; Рис. 8. Алгоритм принятия решений по оптимизации взаимодействия звеньев ЦП Модель оптимизации размещения КТ содержит целевую функцию (11) и систему ограничении (12) F S C i min iS SI (11) При выполнении следующих ограничений: векторный критерий оптимальности по ограничениям. 21 конт FKT 1 d1; FKT 2 Tдост ; FKT 3 Qсут ; конт FKT 4 Qсут ; FKT 5 Di FKT 1 . (12) Следует отметить, что I 1,..., J - множество возможных пунктов размещения КТ. В любом из пунктов i I можно разместить КТ и величина Ci 0 задает соответствующие затраты. Размещенный терминал может обслуживать грузовладельцев в неограниченном количестве. Перечень грузовладельцев задается множеством j 1,..., J . Для каждой ij известна величина gij 0 затрат связанные с обслуживанием грузовладельца включая доставку (уборку) на место указанный грузовладельцем. Задача состоит в том, чтобы найти такое количество размещенных КТ S I , S , которое с минимальными затратами позволяет удовлетворить потребности всех грузовладельцев. Определение необходимого количества КТ, их географического местоположения и хозяйственных функций составляет существенный элемент всей деятельности по формированию (проектированию) логистической инфраструктуры. Вне зависимости от того, кто реально выполняет эту работу, все инфраструктурные подразделения должны рассматриваться в процессе управления как интегрированные элементы логистической системы фирмы. От уровня развитости логистической инфраструктуры зависит степень устойчивости предприятия на рынке транспортных услуг. Модель закрепления грузоотправителей за КТ n i 1 n n j 1 i 1 cij xij n n n a j 1 k 1 l 1 ik b jl xij xkl min (13) При ограничениях n x i 1 ij 1,.... j 1, n ; n x j 1 i 1, i 1, n, где n – количество КТ. - матрица расстояний между КТ; a ij blk контейнеропотоков между l-ым отправителем и к-ым КТ; xij 0,1 (14) - матрица размеров 22 сij - матрица стоимости обслуживания j-го отправителя в i-ом КТ, включая затраты на перевозку контейнеров. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертации разработан комплекс моделей и алгоритмов, позволяющих оптимизировать процесс продвижения контейнеропотоков в логистической цепи на основе создания кластера «Транспортная логистика». 1. Анализ текущего состояния контейнерно-транспортной системы, научных трудов и опыта создания ТЛС позволил выявить и обосновать цели и функции, направленные на обеспечение устойчивых конкурентных преимуществ на основе качественного комплексного обслуживания потребителей, поставщиков и производителей. 2. Разработанная многоуровневая структура кластера «Транспортная логистика», позволяет обеспечить взаимодействие целей и результатов решения стратегических и тактических задач. Системообразующие звенья ЦП – мультимодальные терминальные комплексы (уровень тактического управления) обеспечивают решение своих задач, в рамках общей стратегии кластера «Транспортная логистика». 3. Разработана последовательность создания кластера «Транспортная логистика», включающая пять этапов, учитывающая требования, предъявленные клиентами-грузовладельцами к качеству комплексных логистических услуг. 4. Разработаны принципы взаимодействия различных видов транспорта и функционирования контейнерных терминалов, как звеньев ЦП. На основе рационального распределения контейнеропотоков поступающих железнодорожным транспортом на КТ удалось подобрать для каждого типа контейнеров сочетание транспортных и технологических условий для минимальных издержек при максимально возможной эффективной загрузки КТ. 5. Разработана концепция формирования и реализация стратегии кластера, которое предусматривает определение путей использовании инвестиций на основе учета сформированного множества стратегических значимых критериев. 6. Разработаны методики оптимизации параметров терминальной инфраструктуры включающие: - модели распределения инвестиций между контейнерными терминалами; - модель оптимального размещения контейнерных 23 терминалов в Республике Казахстан на основе многокритериального подхода решения поставленной задачи, - модель закрепления грузовладельцев за контейнерными терминалами. 7. По разработанным моделям проведены экспериментальные расчеты, которые показали работоспособность предложенных в диссертации методики. Основные положения и научные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в следующих работах: 1) Абдикеримов Г.С. «Математическая модель оптимального размещения контейнерных терминалов в Республике Казахстан» // ВИНИТИ РАН, Транспорт: наука, техника, управление. – М:. 2008 - № 7- С. 56-57. 2) Николашин В.М., Абдикеримов Г.С. «Разработка стратегии создания кластера «Транспортная логистика»» // Журнал Железнодорожный транспорт, М:. 2008 - № 8- С. 64-68. 3) Абдикеримов Г.С. «Принципы оптимизации взаимодействия различных видов транспорта в цепях поставок товаров в контейнерах в Республике Казахстан» // ВИНИТИ РАН, Транспорт: наука, техника, управление. – М:. 2008 - № 9- С. 36-38. 4) Николашин В.М., Бабанина Е.Д., Абдикеримов Г.С. «Оптимизация развития логистической терминально-складской инфраструктуры» // Журнал Железнодорожный транспорт, М:. 2008 - № 11- С. 68-71. 5) Абдикеримов Г.С. «Принципы интеграции в цепях поставок при перевозке контейнеров в Республике Казахстан» // ВИНИТИ РАН, Транспорт: наука, техника, управление. – М:. 2008 - № 12 - С. 39-41. 6) Абдикеримов Г.С. «Основные этапы развития контейнерных перевозок с применением логистических технологий» // Труды международной научнотехнической конференции «Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня научных исследований» посвященной 110-й годовщине со дня основания МИИТа и 100летию со дня рождения Ф.П. Кочнева, М:. 2006 С. IV-1 – IV-2. 7) Абдикеримов Г.С. «Стратегия интеграции в логистической цепи поставок товаров» // Труды V международной научно-практической конференции «Transmech-art-chem», Москва, МИИТ, 2008 г. 8) Бекжанова С.Е., Абдикеримов Г.С. «Развитие кластера «Транспортная логистика» в Республике Казахстан». // Труды международной научно-технической конференции «Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня научных исследований» посвященной 110-й годовщине со дня основания МИИТа и 100-летию со дня рождения Ф.П. Кочнева, М:. 2006 С. IV-13 – IV-14. 24 9) Николашин В.М., Абдикеримов Г.С. «Формирование транспортнологистической инфраструктуры в РК» // Труды научно-практической конференции НЕДЕЛЯ НАУКИ-2007 «Наука МИИТа - транспорту», Москва, МИИТ, 2007г. 10) Абдикеримов Г.С. «Кластер + кластер = успешная экономика страны» //Информационно-аналитичесий журнал «Международный экспедитор», М:. №03/68/2008. С.56-59. 11) Абдикеримов Г.С. «Обеспечение безопасности цепей поставок на основе системного подхода» // Труды девятой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» М:. 2008 - С. 56-57. 12) Abdikerimov Gaidar “The experience of the Republic of Kazakhstan in logistics projects”// Transaction international conference “Logistic centers”, Pardubice – 2008. // (англ.) Опыт Республики Казахстан в логистических проектах / Труды международной конференции «Логистические центры», Пардубице-2008, Чехия. 13) Абдикеримов Г.С. Николашин В.М., «Оптимизация взаимодействия государств участников международных коридоров» // Труды научно-практической конференции НЕДЕЛЯ НАУКИ-2008 «Наука МИИТа - транспорту», Москва, МИИТ, 2008г. 14) Абдикеримов Г.С. Николашин В.М., «Транспортная инфраструктура Республики Казахстан как звено международных транспортных коридоров» // Труды научно-практической конференции НЕДЕЛЯ НАУКИ-2008 «Наука МИИТа транспорту», Москва, МИИТ, 2008г. __________________________________________________________ АБДИКЕРИМОВ ГАЙДАР СЕРИКАЛИЕВИЧ ОПРТИМИЗАЦИЯ ПРОДВИЖЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОПОТОКОВ В ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ЦЕПИ НА НАПРАВЛЕНИИ РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН – РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ Специальность 05.22.08 – Управление процессами перевозок ____________________________________________________________ Подписано к печати _________________ Формат бумаги 60х80 1/16 Объем 1,5 п.л. Заказ № _______ Тираж 80 экз. Печать офсетная. Бумага для множительного аппарата. ___________________________________________________________ Типография МИИТ 127994, Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9
