Формальное описание процесса технической эксплуатации городских автобусов с помощью транспортной матрицы.

Общие положения

Городской пассажирский транспорт вносит большой вклад в выполнение социальной программы, намеченной 27-съездом НПСС. Особенно важна роль городского наземного транспорта в г. Москве, где ежегодно автобусами перевозится 2,3 млрд. пассажиров или 59 % всех объемов пассажирских перевозок, осуществляемых наземным городским транспортом.

Дальнейшее развитие городского пассажирского транспорта как отрасли народного хозяйства обуславливает необходимость совершенствования системы технической эксплуатации (ТЭ) подвижного состава, предназначенной обеспечить транспортный процесс работоспособными автобусами с минимальными затратами всех ресурсов, особенно трудовых, топливно-энергетических и капитальных вложений.

В настоящее время парк автобусов в г. Москве насчитывает около 8 тыс./ед., в том числе автобусов особо большой вместимости Икарус-280 - 3500 ед. К концу 12-ой пятилетки количество автобусов Икарус-280 возрастет до 5000 ед. Это ставит перед работниками городского пассажирского транспорта г. Москвы дополнительные проблемы для решения которых требуется развивать новые прогрессивные направления в управлении технической эксплуатацией. Положительный вклад в дальнейшее изучение и статистический анализ при совершенствовании технической эксплуатации должны внести предлагаемые методы формального описания процесса технической эксплуатации городских автобусов.

Техническая эксплуатация городских автобусов, как подсистема автомобильного транспорта.

Изучению технической эксплуатации городских автобусов уделяется большое значение.

Системные исследования по вопросам ТЭ автомобилей выполненные за последние годы под руководством проф. Кузнецова Е.С. в МАДИ, НИИАТЕ, ИКТП позволили [1] эффективность технической эксплуатации описать с помощью дерева систем технической эксплуатации (ДСТЭ). К важнейшим факторам (целям) первого яруса ДСТЭ относятся:

1. Рекомендуемые системы и организация ТО и ремонта подвижного состава, которые определяют стратегию обеспечения его работоспособности и позволяют создать для него проектно-нормативно-технологическую документацию;
2. Производственно-техническая база (ПТБ), определяющая материальную основу для реализации рекомендаций системы ТО и ремонта;
3. Персонал, обеспечивающий поддержание и восстановление работоспособности автомобильного парка;
4. Система снабжения и резервирования (необходимые материалы, запасные части, автомобили и т.д.);
5. Подвижной состав, структура, возраст, надежность которых влияет на объем и характер работ по обеспечению и восстановлению работоспособности;
6. Условия и эксплуатация, влияющая на объем работ по ТС и ремонту: требования к производственной базе, возможность использования подвижного состава и т.д.

Дерево систем технической эксплуатации изображено на рис.1. Системное представление о технической эксплуатации, являющееся серьезным развитием ее теоретической базы послужило основанием для решения следующих важных задач.

1. Изучения и оценки совокупного действия факторов на показатели эффективности технической эксплуатации (рис.2)
2. Применение программно-целевых методов исследования и управления технической эксплуатацией.
3. Совершенствование методов принятия решений при управлении технической эксплуатацией автомобилей.
4. Совершенствование методов нормирования показателей эффективности технической эксплуатации автомобилей.

Эти выводы позволяют утверждать, что особое место в транспортной системе городских автобусных перевозок занимает система технической эксплуатации автобусов, представляющая собой совокупность материальных объектов технической эксплуатации, персонала, условий и системы управления технической эксплуатацией, взаимодействующих с целью поддержания и восстановления работоспособности автобусов. Качество системы технической эксплуатации проявляется при ее функционировании, т.е. непосредственно в процессе эксплуатации автобусов. Процесс технической эксплуатации автобусов удобно представить как последовательную во времени смену различных состояний автобуса в соответствии с принятой стратегией.

К состояниям технической эксплуатации городских автобусов - могут быть отнесены: работа на линии; нахождение в различных видах обслуживания и ремонтов; диагностирование; хранение и ожидание поступления в каждое из выделенных состояний. Структура и характер процесса технической эксплуатации городских автобусов определяются в соответствии с выбранной стратегией управления [1]. Наиболее общая характеристика процесса технической эксплуатации - его эффективность. Состояния процесса технической эксплуатации городских автобусов назначаются в некотором соответствии с возникающими в процессе эксплуатации у автобусов техническими состояниями и на основании принятых стратегий могут быть представлены графом возможных состояний городских автобусов и переходов процесса технической эксплуатации (рис. 3).

Рис. 3. Граф возможных состояний городских автобусов и переходов .процесса технической эксплуатации

Формальное описание процесса, технической эксплуатации городских автобусов с помощью транспортной матрицы.

Анализируя составленный граф возможных состояний городских автобусов и переходов процесса технической эксплуатации можно заметить, что для дальнейшей количественной и качественной оценки процесса ТЭ этот граф может быть описан транспортной матрицей (рис. 4).

Рис. 4. Матрица переходов автобусов в состоянии процесса технической эксплуатации

Где: Р 1, Р j, Р m - cо cтояния процесса ТЭ, из которых автобусы переходят в другие;

а 1, а j, а m - количество выходов автобусов из состояний процесса ТЭ

b 1, b j, b m - количество попаданий автобусов в состояния процесса ТЭ

С 1 j - суммарная кратность переходов автобусов из i-го состояния в j-е

x _ij - соответствующее число автобусов;

На основании предложенной матрицы общая кратность переходов из одних состояний в другие в процессе технической эксплуатации составит :

при следующих ограничениях:

Из анализа матрицы вытекает условие повышения эффективности процесса ТЭ:

Pm min

Zo = Zo min при

C_ijX_ij ( C_ijX_ij) min

где Zo - общее число переходов из одного состояния в другое

Представление процесса технической эксплуатации в виде графа состояний и переходов и его формальное описание расширяют возможности по решению комплекса новых задач, среди которых должны быть задачи, представляющие практическую ценность. К ним могут быть отнесены:

1. Определение коэффициента использования автобусов как оценка вероятности попаданий автобуса в различные состояния и среднего времени нахождении в этих состояниях;
2. Из матрицы путем несложных алгебраических преображений можно получить широко распространенные на практике удельные критерии эффективности процесса, например удельные затраты на техническую эксплуатацию, или введя вместо среднего времени стоимости, можно получить экономический критерий оптимальности процесса технической эксплуатации городских автобусов. Если предположить, что каждый час работы автобуса на маршруте по расчетному тарифу, приносит доход, то можно посчитать удельный доход в целом от состояний процесса. Таким образом можно поступить и с расходами;
3. Выполненный статистический анализ состояний позволит найти распределение фонда времени по каждому состоянию, частоты попадания в состояния, что может служить основанием для расчета производственной программы по ТО и Ремонту и для определения стратегий при выборе систем ТО и ремонта;
4. В результате анализа интервалов времени пребывания автобусов в различных состояниях процесса технической эксплуатации могут быть определена законы распределения случайной величины для каждого состояния и определены вероятностные модели этих состояний;
5. С помощью формальных методов описания процесса технической эксплуатация, городских автобусов возможно определение последовательности внедрения организационных и технических мероприятий по повышению эффективности технической эксплуатации. Осуществить это можно в следующем порядке:
   • определить доминирующие состояния процесса технической эксплуатации;
   • проанализировать изменения относительных показателей эффективности процесса технической эксплуатации от изменения затрат в доминирующих состояниях,
   • построить графики зависимости показателей эффективности процесса технической эксплуатации от относительных значений времени, трудоемкости и стоимости в доминирующих состояниях и по графикам выбрать возможные, наиболее эффективные мероприятия.

Выводы.

Автобусный городской транспорт ввиду наличия регламентированных функций для персонала по обеспечению графиков работы, автобусов на линии, обеспечения безопасности движения и наличия многократных строго контролируемых состояний в суточные периоды, имеет четко выраженный процесс технической эксплуатации по возникающим во времени различным техническим состояниям автобусов. Это обстоятельство выделяет городской автобусный транспорт среди других видов автомобильного транспорта и позволяет представить процесс технической эксплуатации в виде графа возможных состояний городских автобусов и переходов процесса технической эксплуатации. С помощью графа можно определить различные состояния автобусов, в которые они переходят с различной вероятностью. Графически переходы автобусов из одного состояния процесса технической эксплуатации в другое легко могут быть описаны квадратной матрицей.

Представление процесса технической эксплуатации в виде графа и формальное его описание позволяют расширить пути дальнейших исследований системы технической эксплуатации городских автобусов для практического повышения ее эффективности.

Литература:

1. Кузнецов Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей. "Автомобильный и городской транспорт" Итоги науки и техники. ВИНИТИ. М. 1984. № 10, 3-77.
2. Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, - М.: Транспорт, 1986г.-72с.
3. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. - М: Транспорт, 1987г. - 272с.