5.1 Надежность и безопасность
Железнодорожный транспорт на данный момент обеспечивает 58,1% всего грузооборота и 10,8% пассажирооборота в стране. Его считают, как артерией, питающей экономику. АО «Казахстан темiр жолы» - самая крупная казахстанская компания, где трудятся 85 тыс. человек, занимает 7-е место в мире по объему грузоперевозок после США, Китая, Индии, стран Европейского союза, России и Украины. На севере территории государства пересекают три сибирские магистрали: Транссибирская - через г. Петропавловск, Южно-сибирская - через Астану - Павлодар на Барнаул и Среднесибирская - через Кустанай - Кокшетау и далее на Барнаул. Транспорт, с одной стороны, сегмент рынка, «физически» реализующий обмен товарами и оказывающий услуги населению, а с другой - он сам как субъект рынка продает свои услуги, перемещая товары и пассажиров. Различные виды транспорта могут по-разному оказывать эти услуги, образуя тем самым транспортный рынок.
Вместе с тем транспорту свойственны некоторые особенности, отличающие его от других отраслей народного хозяйства.
- Во-первых, транспорт не производит новой вещественной продукции, а как бы является продолжением процесса производства в пределах процесса обращения.
- Во-вторых, продукция транспорта - перевозка грузов и пассажиров - неотделима от процесса транспортного производства. Ее нельзя накопить, создать ее запасы.
- В-третьих, продукция транспорта не содержит сырья. Доля заработной платы в ее себестоимости вдвое выше, чем в промышленности. Затраты на амортизацию, топливо и электроэнергию составляют почти половину всех эксплуатационных расходов транспорта.
- В-четвертых, кругооборот средств, выделяемых на развитие транспорта, отличается от кругооборота средств, направляемых на развитие промышленности и сельского хозяйства.
Экономическая теория, определяя место и роль транспорта в развитии современного общества, рассматривает его как всеобщее средство труда, как одно из общих условий производства. Перемещая средства труда и рабочих внутри предприятий, транспорт осуществляет связи, порождаемые технологическим разделением труда. Эти функции выполняет внутрипроизводственный транспорт. Перемещая различные виды продукции между производителями (поставщиками) и потребителями, транспорт реализует связи, возникшие в результате территориального разделения труда. Эти функции находятся в ведении транспорта сферы обращения, который в ходе исторического процесса общественного разделения труда выделился в самостоятельную сферу производства.
При этом инфраструктура железнодорожной сети Казахстана в большей мере развита в центральных и северных регионах, на которые приходится 5719 км эксплуатационной длины железных дорог, тогда как восточных, западных и южных областях республики она составляет 2460 км, 2438 км и 2264 км. Более 300 км железнодорожной сети, находящейся в ведении АО «НК «КТЖ», расположено на территории России и Кыргызстана. Рассматриваются особенности железнодорожного транспорта и его роль в развитии экономики. Характеризуются инфраструктура железнодорожной сети Казахстана и качественные показатели транспортных услуг. В настоящее время железнодорожный транспорт Казахстана имеет всю необходимую производственную базу и подвижной состав для обеспечения существующего объема перевозок.
Железнодорожная сеть Казахстана территориально разделена на 12 отделении перевозок такие как: Кокшетауское, Костанайское, Павлодарское, Карагандинское, Защитинское, Алматинское, Жамбылское, Шымкентское, Кызылординское, Актюбин-ское, Уральское, Атырауское, осуществляющие оперативное руководство эксплуатационной работой железнодорожного транспорта с обеспечением безопасности движения поездов, сохранности перевозимых грузов и подвижного состава по регионам. Во многих странах железные дороги испытывают серьезную конкуренцию со стороны других видов транспорта, что обусловлено развитостью инфраструктуры морского (речного), трубопроводного и автомобильного сообщения, этот факт заставляет железнодорожные компании прилагать серьезные усилия для привлечения грузов на железную дорогу.
На 31 декабря 2016 года общая задолженность КТЖ перед кредиторами составляла 1 239 679 774 000 тенге (эквивалент $3,6 млрд). Обслуживание кредита и других обязательств превышают доходы от пассажирских перевозок. Перед девальвацией в августе 2015 года сумма задолженности превышала $6 млрд. Также рассматриваются варианты оплаты долгов КТЖ за счёт пенсионных накоплений из ЕНПФ. Протяжённость магистральных железнодорожных путей составляет более 14 тысяч км, основная часть (97,5%) железнодорожной сети находится на территории Казахстана, 2,5% -- на территории приграничных районов России и Кыргызстана. Вдоль дороги расположено 720 станций и разъездных пунктов. Парк грузовых вагонов -- более 120 000 единиц, парк локомотивов -- более 1200 единиц, 609 из которых обновленные и модернизированные. Тяговый подвижной состав включает в себя тепловозы, электровозы, электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы, дрезины и прочее самоходное оборудование. Не тяговый подвижной состав -- различные вагоны (пассажирские, грузовые, вагоны-цистерны).
Ежегодно обеспечивает 70% грузовых и 60% пассажирских перевозок.
Рисунок 12
По мнению зарубежных специалистов и казахстанских ученых, имеющие место на практике большие капитальные вложения в Электрической централизации экономически оправданны и окупаются только на больших станциях (от 40 стрелок и более), расположенных на участках с большими размерами движения.
- Применение аппаратной избыточности безопасного управляющего вычислительного комплекса.
- Специализированных электронных компонентов для увязки с оборудованием СЦБ.
- Специализированных программных средств, работающих в масштабе реального времени с жестким контролем регламента выполнения задач.
Именно это обстоятельство, а также «не прозрачность» реализации алгоритма работы системы по сравнению с традиционными релейными схемами приводит к значительным дополнительным затратам при разработке и доказательстве безопасности ЭЦ. Поэтому реконфигурация путевого развития горловин (это особенно важно для промышленных и портовых станций) при ЭЦ в значительной степени более сложная и соответственно более дорогая, чем для релейных или релейно-процессорных систем. Таким образом, по сравнению с РПЦ, реализация в МПЦ функций безопасности средствами вычислительной техники определяет увеличение капитальных вложений при строительстве как в оборудование, так и в работы по монтажу и пуско-наладке, в то время как РПЦ требует увеличения инвестиций на 10-20% по сравнению с релейными системами.
Рассмотрим источники экономической эффективности при внедрении электрической централизации на основе использования вычислительной техники.
- Сокращение площадей служебно-технических помещений поста ЭЦ.
- Сокращение потерь в перевозочном процессе.
- Расширение функциональных возможностей систем, таких как:
- выполнение функций контролируемых пунктов ДЦ;
- телеизмерение, диагностика;
- протоколирование и архивация (функции «черного ящика»);
- объединение зон управления нескольких ДСП (мини- ДЦ) и сокращение персонала дежурных;
- автоматизация управления заданием маршрутов - авторежимы;
- интеграция функций других систем (оповещение монтеров пути, очистка стрелок);
- обеспечение ДСП нормативно-справочными данными;
- ведение электронных журналов, переход на безбумажную технологию документооборота.
Релейно-процессорная централизация позволяет высвободить до 30% площади релейного помещения, в то время как микропроцессорная централизация до 50%. В некоторых случаях эти площади могут быть использованы под другие нужды. Однако экономия при строительстве за счет сокращения служебно-технических помещений несущественна, поскольку площадь релейного помещения по отношению к общей площади здания составляет не более 7%, а основные затраты по-прежнему определяются устройством водоснабжения, канализации, электроснабжения поста от независимых фидеров и другие не связанные с типом ЭЦ.
С точки зрения строительства больший эффект дает применение новых типов питающих установок на основе необслуживаемых аккумуляторов, что позволяет исключить специализированные аккумуляторные помещения и удешевить систему приточно-вытяжной вентиляции. Такие питающие устройства применяются и в микропроцессорных, и в релейно-процессорных централизациях, являясь их общим преимуществом перед релейными системами, как с точки зрения экономии затрат при строительстве зданий, так и с точки зрения сокращения потерь в перевозочном процессе, за счет полноценного функционирования станции даже при аварийном отключении всех источников питания.
Также к сокращению потерь в перевозочном процессе при РПЦ и МПЦ ведут следующие факторы:
- интеллектуальный интерфейс системы, снижающий вероятность неправильных или несвоевременных действий дежурного по станции (речевые подсказки и логический контроль над действиями человека);
- расширенный объем предоставляемой информации (по перегонам, переездам и др. объектам контроля)
- более высокие показатели надежности за счет резервирования микропроцессорной части системы (объективно даже по сравнению с релейными системами эта составляющая будет незначительна, поскольку большую часть дают отказы не постового, а напольного оборудования и по этой причине сокращения эксплуатационного обслуживающего персонала не происходит).
Таким образом, основной эффект по сравнению с релейными системами определяется расширением и появлением новых функциональных возможностей систем ЭЦ, набор которых для РПЦ и МПЦ на практике одинаковый и является сервисным, а при наличии вычислительной техники может эквивалентно дополняться для обеих систем.
Еще следует отметить, что называют еще ряд факторов экономии эксплуатационных расходов при внедрении электрической централизации на основе использования вычислительной техники, однако существенными их признать нельзя. Так на практике при внедрении РПЦ и МПЦ не отмечается сокращения электроэнергии, поскольку более высокое, но кратковременное ее потребление (включение реле, горение лампочек на табло только на момент установки и использования маршрута) в релейных системах оказывается соизмеримым с более низким, но зато непрерывным потреблением электроэнергии вычислительными средствами в РПЦ и МПЦ.
Также не следует планировать сокращения эксплуатационных расходов на материалы и ЗИП, поскольку, прежде всего для МПЦ, оборудование вычислительной техники и специализированных модулей будет более дорогим по сравнению с реле. А низкий ресурс отдельных компонентов (монитор, мышь, клавиатура, вентиляторы системных блоков и процессоров) потребуют дополнительных расходов для обеспечения периодической замены. Через 5-10 лет эксплуатации могут возникнуть трудности при замене отказавшей аппаратуры МПЦ на новую, из-за необходимости доказательства безопасности и совместимости эксплуатируемой программы с изменившейся из-за бурного развития вычислительной техники аппаратной платформой. Как уже ранее отмечалось, не следует ожидать сокращения обслуживающего персонала по причине сохранения традиционного напольного оборудования, которое и определяет основные регламентные работы и служит причиной основной части отказов (более 70%).Очевидно, что при выборе системы ЭЦ на нынешнем этапе не следует применять морально устаревшие релейные системы.
При практически равных функциональных возможностях РПЦ и МПЦ в настоящее время более экономически оправданным является применение именно релейно-процессорных систем.
Однако в перспективе с накоплением мирового опыта тиражирования безопасных систем, дальнейшим совершенствованием элементной базы и появлением конкуренции на рынке разработчиков микропроцессорных систем электрической централизации, возможно, произойдет снижение стоимости МПЦ, что позволит экономически оправдано применять их для любого полигона, в том числе для малых станций, сложных увязок в узлах, для групп станций в портах и на крупных промышленных предприятиях.
Экономическую эффективность внедрения электрической централизации определяем для сортировочной станции по сравнению с ручным управлением стрелками.
Ускорение операций по заданию и разделке маршрутов, их секционное размыкание, а также наличие информации о состоянии путей и стрелок при электрической централизации позволяют сократить непроизводительные стоянки поездов на станции по сравнению с МКУ. Это время выражается числом сберегаемых поездо-часов простоя, которое определяют с учетом комплексного влияния способов управления стрелками и неравномерности движения поездов на станции. Ручное управление требует большего количества в штате станции дежурных стрелочных постов. На установку маршрутов стрелочными постами тратится много времени. При оборудовании станции ЭЦ за счет сокращения времени на приготовление маршрутов уменьшается станционный интервал и тем самым увеличивается пропускная способность станции. Система ЭЦ исключает содержание штата дежурных стрелочных постов.
Влияние электрической централизации на улучшение количественных и качественных показателей работы транспорта определяется для многих показателей.
Количество стрелок на станции - 32 стрелок.
Размер движения поездов Nрасч = 35 пар поездов.
Количество маневровых передвижений на станции Nманевр = 45 поездов.
Среднее число вагонов в маневровом передвижении mср = 15 вагонов
Расходы на содержания 1 стрелки МКУ - 358,324 тыс. тенге
Расходы на содержания 1 стрелки ЭЦ - 16,884 тыс. тенге
Среднее количество вагонов в маневровом составе mм - 8 вагонов.
Среднее количество вагонов в поездном составе m - 30 вагонов.
Цена четырехосного вагона Цв=96,6 тыс. тенге.
Стоимость строительства ЭЦ по укрупненным показателям на 1 стрелку 256 тыс. тенге
Стоимость строительства МКУ по укрупненным показателям на 1 стрелку 60 тыс. тенге динамическая нагрузка на вагон - 30 тонн средняя цена 1 тонны груза - 4,5 тыс. тенге