Системное управление транспортным процессом в транспортных узлах

2. Система транспортных  измерителей 

Систему транспортных измерителей можно построить  на базе трех основ-ных единиц: транспортной массы, транспортного пути и транспортного  времени, а технологические измерители можно установить на базе этих трех основных. Система транспортных измерителей  дает, кроме того, величины, которые  могут быть отнесены к затратам, возникающим при перевозках.

Транспортная масса  представляет собой число транспортных или производственных единиц. Этот измеритель может быть скаляром или  вектором. Скалярная транспортная масса  состоит из находящихся в покое  или движении еди-ниц. Векторная  транспортная масса обладает пространственно-временной  инфор-мацией об источнике и пункте назначения, а в большинстве случаев  и о моменте времени перевозки. Скалярный транспортной массой являются тонны угля, ле-жащего на складе. В  скалярных величинах измеряется число имеющихся в распо-ряжении  подвижного состава. Векторной транспортной массой является, например, число автомашин, которые в определенный момент времени  находятся в движении. В зависимости от того рассматриваются ли сами транспортные средст-ва или нет, применяют уточнения "брутто" и "нетто" (если величины транспорт-ной массы выражаются в физических единицах массы). Вариантом обозначения транспортной массы может быть понятие объема перевозок.

Транспортный путь рассматривается не только как расстояние между начальным пунктом или  пунктом зарождения грузопотока  до пункта назначения, но характеризуется  одновременно и своим направлением. Таким образом, с точки зрения математики транспортный путь является вектором. В действительности надо учитывать фактический путь, который  в зависимости от конкретной задачи обозначается как путь следования, маршрут следования, маршрут перевозки  или же как кратчайший путь.

Транспортным временем является промежуток времени, необходимый  для, процесса перевозки. Если же в виде исключения должен быть задан абсолютный момент времени процесса перевозки, то транспортное время относится  к нулево-му пункту установленной  системы координат, например к началу суток.

Необходимо различать  время хода и время нахождения в пути. Время хода соответствует  времени, в течение которого транспортная масса действительно на-ходится  в движении и которое, таким образом, не содержит в себе времени оста-новок. Время нахождения в пути учитывает  передвижение, остановки на проме-жуточных станциях, переформирование поездов, а  также при известных обстоятельствах  смену одного транспортного средства другим и ожидание. При грузо-вых  перевозках общее время транспортировки  обозначается временем или сроком доставки. При рассмотрении оборота подвижного состава имеют дело с временем оборота, которое соответствует  продолжительности эксплуатационного  цикла. Так, например, для грузового  вагона это промежуток времени от момента одной погрузки до момента  следующей погрузки.

С помощью измерителей  работы в абсолютных величинах оценивают  как отдельные транспортные перевозки, так и процессы перемещения между  отдель-ными пунктами в их совокупности, т.е. оценивают так называемые транспортные потоки. Из трех основных измерителей - транспортной массы, транспортного  пути и транспортного времени  образуются для отдельных потоков  новые производ-ственные измерители.

Мощность транспортного  потока определяется как количество транс-портной массы, переходящее  в единицу времени в определенном пункте или че-рез определенное сечение  транспортного пути в определенном направлении. Та-ким образом, мощность потока является четко выраженным векторным понятием, т.к. имеет и величину, и направление.

Транспортная работа определяется как скалярное произведение вектора транспортной массы и  вектора пути. Таким образом, она  является скаляром и может суммироваться. Эта величина не отнесена к определенному  промежутку времени. При ее определении  первый из сомножителей может быть взят в действи-тельных или в  тарифных единицах массы, а второй - как действительно пройден-ный  путь или как тарифное расстояние. Это дает четыре возможности интерпре-тации  произведения. Необходимо различать  понятия транспортной работы, пред-. ставляющей собой в основном статистическую величину, и механической работы, которую  совершает локомотив за счет развиваемой  им силы тяги на определен-ном отрезке  пути.

Транспортная производительность определяется произведением транс-портной  массы и транспортного пути, отнесенным к транспортному времени. Ее можно  также подсчитать как транспортную работу, отнесенную к времени, или  как произведение транспортной массы  и скорости, или же как мощность транс-. портного потока, умноженную на путь.

Число транспортных средств, находящихся на определенном отрезке  пути, отнесенных к длине этого  отрезка, называется линейной плотностью потока.

Между отдельными транспортными  измерителями можно установить взаи-мосвязи. Если брать отношения измерителей  одинаковых размерностей, то можно  получить относительные величины, часто  выражаемые в процентах. В других случаях из отношений измерителей  образуются средние значения технологиче-ских величин. 

3. Промышленно-транспортные  системы предприятий и их основные  показатели 

Транспортные системы  горно-обогатительных комбинатов.

Транспорт горно-обогатительного  комбината решает комплекс организационных, технических и оперативных задач  и в соответствии с этим состоит  из нескольких функциональных подсистем.

Для карьера основными  являются:

• подсистема управления производственно-хозяйственной деятельностью;

• подсистема горноподготовительных  работ (включая геологоразведку, буровзрывные работы и др.);

• подсистема горно-транспортных работ, которая при наличии нескольких видов транспорта может состоять из нескольких подсистем (экскаваторно-автомобильный  комплекс, железнодорожный транспорт).

В отдельных случаях  можно выделить подсистему внешнего транспорта.

Технология выемки и транспортировки горной массы  на карьерах предопре-деляет неразрывную  связь горных и транспортных операций. Работа горно-транспортного комплекса  планируется в несколько этапов.

Последовательно раз-рабатываются:

• планы производства;

• календарные планы  и основные показатели работы карьера  на год и по кварталам;

• квартальные и  месячные планы работ отдельных  цехов рудоуправления (разреза);

• месячные планы-графики  горных работ, отражающие основные задания  на расстановку экскаваторов, объем  бурения и погрузки каждым экскаватором по видам груза, места производства работ;

качественные показатели полезного ископаемого и предельный срок выполнения основных горно-подготовительных, отвальных и транспортных работ;

• недельные планы - графики, детализирующие эти задания;

• сменные задания  по экскаваторам.

Оперативное управление карьерным транспортом во многом зависит от ха-рактера транспортно-технологического цикла, а также некачественных характери-стик полезного ископаемого и технологических  требований к подготовке обогащаемого или отправляемого продукта. Во многих случаях возникает необходимость  в шихтовке руды или угля перед  подачей на приемный склад обогатительной фабрики или в процессе заполнения этого склада, необходимость в  шихтовке угля в составе одного отправительского маршрута.

В замкнутых системах (рудные карьеры) горную массу перевозят  в желез-нодорожных составах, состоящих  из нескольких вагонов, которые не расцепляют-ся и не выходят за пределы карьера. Для замкнутой системы допустимы  также не-которые отклонения в  организации перевозочного процесса. Так, возможна пол-ная взаимозаменяемость подвижного состава, используемого  под погрузку полез-ного ископаемого  и породы, или специализация подвижного состава. Имеют значение условия  залегания и вскрытия месторождения, т.е. ведется ли погрузка руды и породы одними и теми же экскаваторами и  перевозка обоих грузов по одним  и тем же путям или же вскрышной  и рудный комплексы строго специализированы. Возможны и другие промежуточные  варианты, когда только часть экскаваторов и подвижного состава специализирована, а часть взаимозаменяема.

В разомкнутых системах (угольные разрезы) полезное ископаемое отправ-ляется в железнодорожных  вагонах, приходящих с внешней сети. Порожние со-ставы перед погрузкой  расцепляют на группы, которые после  погрузки вновь объ-единяют. Здесь  естественно, возникают совершенно новые задачи управления, связанные  с распределением вагонов, тогда  как в замкнутой системе (при  движении не расцепляемых составов) основной является задача их адресования.

Транспортно-технологический  комплекс угольного района. Этот комплекс имеет ряд существенных особенностей. К их числу можно отнести следующие:

большие размеры системы. Угольный район, обслуживаемый одним  по-грузочно-транспортным управлением (ПТУ), включает до 20-30 шахт. Иногда в  состав района входят также несколько  угольных и закладочных карьеров, пять-шесть обогатительных фабрик (в  том числе и фабрики, работающие на привозном угле), несколько станций  примыкания к сети МПС, до 20-25 углесборочных  и yr-лепогрузочных станций, 100-300 км железнодорожных  путей, 10-30 локомотивов, сотни вагонов  собственного парка. Объем погрузки в наиболее мощных. ПТУ превышает 20-25 млн. т в год и в перспективе  с учетом растущих перевозок за-кладочных  материалов возрастёт в

1,5-2 раза;

сложность технологии и высокие требования к точности ее реализации. Железнодорожный транспорт  района выполняет перевозку коксующегося угля с. шахт на обогатительные фабрики, энергетического и коксующегося угля с шахт, разрезов и обогатительных фабрик на внешнюю сеть; обеспечивает доставку ма-териалов с центрального закладочного комплекса, а также  материалов на шахты, вывозку породы с шахт на внешние отвалы; обслуживает  десятки предприятий других отраслей промышленности, расположенных в  угольном районе;

необходимость четкого  согласования и взаимной увязки во времени элементов технологического процесса в связи с отсутствием, недостаточным развитием или  нежелательностью использования межоперационных  заделов и бу-ферных емкостей. Наиболее типичный пример этого - работа обогатительных фабрик при отсутствии складов привозных  углей;

многофазность системы. Как правило, транспортные средства в преде-лах района проходят через  несколько обслуживающих устройств, существенно меняя при этом свои качественные характеристики (например, после погрузки или выгрузки), что  требует прогноза состояния элементов  системы;

ограниченный объем  ресурсов (как правило, меньше потребности  в них). Ограничения прежде всего  относятся к числу вагонов. Нехватка порожняка и не-равномерность  его поступления выдвигают чрезвычайно  жесткие требования к оперативному планированию погрузки. Недостаточная  пропускная способность транспортной сети играет весьма существенную роль в ряде районов, где рост пу-тевого развития района значительно отстает  от роста объема перевозок;

большой объем информации, необходимой для оперативного управле-ния  системой, и короткое время на ее обработку. Загрузка диспетчера составляет шесть-семь сообщений в минуту, а  перерабатываемая им за смену информация насчитывает несколько тысяч  сообщений;

высокая степень неопределенности системы, вызываемая как неопреде-ленностью  внешней среды (нерегулярностью  подхода порожних и груженых ва-гонов  с внешней сети, неритмичностью выпуска  продукции предприятиями, осо-бенно  шахтами, и др.), так и неопределенностью  элементов самой системы.

Транспортная система  металлургического завода.

К числу важнейших  признаков этой транспортной системы  можно отнести следующие:

разнообразие грузопотоков и их жесткая связь с технологией  основного производства. По сравнению  с подсистемами транспорта предприятий  добываю-щей промышленности, где  приходится иметь дело с массовыми  потоками одно-родных грузов, на металлургическом заводе резко возрастает число невзаимоза-меняемых потоков, различающихся родом груза, направлениями перевозок, условиями  и срочностью доставки, типом используемого  подвижного состава и др. По сравнению  с машиностроением, где грузопотоки  еще более разнообразны, на ме-таллургических заводах транспорт непосредственно  влияет на технологию, осо-бенно на участках "горячих" перевозок, где  связь между транспортными и техно-логическими агрегатами осуществляется без складирования продукции;

большой объем перевозок  и значительное число управляемых  объектов. На крупном современном  металлургическом заводе объем перевозок  достигает 100 млн. т/год, что превышает  объем перевозок на предприятиях других отраслей промышленности. Железнодорожная  сеть завода включает 300-500 км путей, 20—30 железнодорожных станций и постов. На заводе одновременно находятся 1-1,5 тыс. вагонов, 2-3 тыс. вагонов местного парка, 2-2,5 тыс. единиц специального подвижного состава (чугуновозных и шлаковозных  ковшей, слитковозных теле-жек), несколько  десятков локомотивов, а погрузочно-разгрузочные работы с ваго-нами осуществляются на сотнях грузовых фронтов;

жесткая регламентация  перевозок во времени в соответствии с требованиями технологического процесса. В одних случаях эти требования определены заранее и зафиксированы  в плановых документах (график выпуска  чугуна, контактный график перевозок  в вагонах заводского парка), в  других случаях возни-кают оперативно (требования мартеновских цехов на подачу плавочных составов, потребность  пунктов погрузки готовой продукции  в вагонах и др.);