На организацию вагонопотоков в этот период огромное влияние оказали четыре следующих фактора:
- широкое внедрение средств вычислительной техники с организацией повагонного контроля за выполнением операций с каждым вагоном;
- быстрое нарастание конкуренции со стороны других видов транспорта – автомобильного, трубопроводного и в определенной степени морского;
- применение сортировочных станций принципиально нового типа для детальной сортировки вагонов по группам;
- развитие методов маршрутизации.
Мощные информационно-вычислительные центры на железных дорогах Северной Америки и Западной Европы начали создаваться уже в 1960-х годах. Первоначально они использовались для решения задач статистического и бухгалтерского учета, а также для учета вагонных парков в целях информации клиентуры о движении вагонов с грузами.
На первом этапе наряду с ЭВМ применялись и счетно-перфорационные машины, а для передачи данных использовались телеграфные линии или телефонные каналы с приемо-передатчиками перфокарт.
К середине 1960-х годов особенно в США сложилась тенденция к разработке и внедрению общей интегрированной системы управления перевозочным процессом в целом, в том числе и управления вагонопотоками.
Первой такой системой стала система оперативного учета обмена вагонами между железными дорогами США – TRAIN. Вычислительный центр системы был расположен в Вашингтоне. Его соединили каналами связи с 65 дорогами США и Канады. По запросам дорог система выдавала информацию о местонахождении вагонов, переходе их с дороги на дорогу и работе обменных пунктов. Централизованный учет вагонного парка осуществлялся смежной системой UMLER
Системы, обеспечивающие контроль за наличием и продвижением вагонов и грузов, к этому времени уже имелись на большинстве крупных железных дорог США. Наиболее развитая из них ТОПС, в которой информация о погруженных вагонах, особенностях груза, сформированном поезде при помощи перфокарт или перфолент передавалась в ВЦ, где концентрируются сведения о наличии вагонов и выполненной работе. Такая система, например, функционировала на Северо-Западной дороге (управление в г. Чикаго). Достоверная информация передавалась о каждом вагоне, а их в парке дороги насчитывалось примерно 50 000. На дороге каждый час передавалась информация о прибытии, отправлении и обмене вагонами с соседними дорогами.
Система информации и управления (МИКС) на Западно-Тихоокеанской дороге была предназначена для составления плана распределения порожних вагонов между клиентами в соответствии с их заявками, контроля за следованием вагонов от пункта отправления к пункту назначения и разработки необходимой документации при сортировке вагонов на станциях. При этом ЭВМ были установлены во всех 11 районах дороги. Объединенный план распределения порожних вагонов рассчитывался в Управлении дороги (г. Сан-Франциско). Особое внимание уделялось учету простоя вагонов, принадлежащих другим дорогам. Задача – не допустить их пребывания в пределах дороги более 72 часов, т.к. после этого существенно возрастали штрафы.
Следует особо отметить внедрение в США с 1970 г. системы автоматического считывания информации с вагонов (фирма Сильвания). Такая система уже много лет успешно работает на полигоне железных дорог Северной Америки и безусловно повышает качество учета вагонных парков.
К 1970-м годам во Франции было закончено создание сети передачи данных, которая позволила передавать оперативную информацию в короткие сроки. В ВЦ (г. Париж) было установлено четыре (мощных) ЭВМ. Линейные подразделения (всего 560 пунктов) оборудованы терминалами. Это техническое обеспечение позволило организовать оперативный учет наличия и продвижения вагонов, а также произвести централизованный расчет распределения порожних вагонов.
На английских дорогах в те годы интерес представляла система оперативного слежения за поездами и вагонами при помощи дуплексной ЭВМ «Н-200», установленной в Риденге в западном районе Англии. Система осуществляла слежение за 90 000 вагонов при формировании 3 000 поездов в сутки. Сводные данные о вагонах, находящихся на станциях и в пути, передавались ежечасно. Эту систему было намечено распространить на все районы Англии и перейти к детальному суточному планированию эксплуатационной работы.
В эти годы был широко известен опыт «Ганноверского кибернетического острова». По мнению специалистов железных дорог ФРГ, ЭВМ высоких параметров и комплексная автоматизация, включая исполнительные процессы, должны были быть внедрены на всех немецких железных дорогах.
Управление перевозочным процессом все в большей степени стало рассматриваться в виде человеко-машинной системы.
Автоматизированный учет местонахождения и технологического состояния (порожний, груженый и т.п.) каждого вагона становятся основой управления перевозочным процессом. На этой основе решаются с использованием ЭВМ многие технологические задачи (распределение порожних вагонов, информирование клиентуры и др.).
С этого времени внедрение систем информатизации стало важнейшим направлением деятельности администраций железных дорог в развитых странах мира.
Больших успехов в этой области достигли железные дороги США и Канады. Ассоциация американских железных дорог, объединяющая большинство крупных, средних и мелких железнодорожных компаний и созданная для проведения согласованных действий в управлении сетью железных дорог, привлекла компанию RAILINC с компьютерным центром и сетью передачи данных для осуществления разработки и эксплуатации информационно-вычислительных систем, обеспечивающих совместную работу железных дорог США и Канады по перевозке грузов. Позже сюда присоединили железные дороги Мексики.
Основными информационно-управляющими системами в RAILINC являются:
справочная (перечень станций, номенклатура перевозимых грузов, правила и условия перевозок и некоторые другие);
электронной связи, обеспечивающая обмен информацией в стандартном формате;
TRAIN II – контроля местонахождения и слежения за подвижным составом (вагонами, автомобильными полуприцепами, контейнерами) на сети железных дорог;
UMLER – контроля за инвентарным парком подвижного состава;
ISS – распределения доходов между перевозчиками в соответствии с выполненной работой;
RELOAD – распределения специализированного подвижного состава на сети железных дорог и ряд других.
По существу, вычислительный центр RAILINC является информационно-управляющей базой деятельности железных дорог Северной Америки.
В крупных железнодорожных компаниях имеются свои мощные вычислительные центры, обслуживающие нужды управления железной дорогой, использующие собственный программно-технический комплекс и концентрирующие внимание на решении таких важнейших вопросов, как:
информационное сопровождение перевозок с решением задач ведения паспортных данных обо всем используемом подвижном составе, обеспечение работоспособности динамических вагонных, контейнерных и отправочных моделей, информационного взаимодействия с клиентурой;
взаиморасчеты за выполненные перевозки и использование подвижного состава;
формирование аналитических и статистических данных о выполненных перевозках;
диспетчерское управление перевозками;
ведение банка данных грузовладельцев.
Большое внимание уделяется унификации компьютерных технологий в части взаимного обмена информацией между перевозчиками с соблюдением стандартов.
В каждой из компаний созданы технологические центры по обслуживанию клиентуры, в которых сосредоточены все действия компаний по работе с грузовладельцами, при этом организация перевозочного процесса, в том числе распределение парка порожних вагонов под погрузку, организовано в управлениях железных дорог. При необходимости задача распределения порожних вагонов под погрузку решается автоматизированными системами в комплексе RAILINC.
Процесс обслуживания грузовладельцев и организация перевозочного процесса в железнодорожных компаниях основаны на высоком уровне компьютеризации всех процессов, базирующихся на мощной системе связи (компьютерной, телефонной, факсимильной, волоконно-оптической, по радиоканалам), локальных компьютерных сетях технологических центров, технической оснащенности вычислительных центров, создании единого банка данных. Обслуживание клиентуры осуществляется в режиме реального времени.
В компьютерной системе железных дорог США и Канады ведется «досье» по финансовым взаимоотношениям с грузовладельцем. Внедрена система коммутации телефонных звонков клиентов (FAX-сообщений) через локальную компьютерную сеть на агента центра по обслуживанию грузовладельцев, позволяющая ему до начала разговора на экране компьютера просматривать информацию о клиенте.
Развитие информатизации привело к укрупнению железных дорог, совершенствованию оперативного управления и технологического процесса с отменой традиционных комплектов перевозочных документов, сокращению персонала, в том числе на линейных предприятиях, и сосредоточению функций и специалистов, занятых обслуживанием грузовладельцев, в едином центре.
Технологию электронного документооборота на железных дорогах США создавали с 1981 по 1990 г. В начале 1990-х годов началось массовое внедрение отправочных моделей, к 1995 г. их доля достигла 100%, но с сохранением в ряде случаев бумажной накладной, следующей с грузом.
Полностью внедрена автоматизированная система считывания номеров вагонов, обеспечивающая повышение достоверности вагонных моделей и снижение трудовых затрат.
Необходимо отметить большие трудовые ресурсы, выделяемые на разработку АСУ.
Железные дороги Германии (DB) начали реализацию системы информатизации и управления грузовыми перевозками в начале 1970-х годов. В 1991 г. в рамках проекта NS90 началась разработка современной системы информатизации с целью укрепления позиций железных дорог на рынке грузовых перевозок. Была поставлена задача обеспечить выдачу надежной и точной информации о предлагаемых транспортных услугах, подходе вагонов и грузов, расширить обмен сведениями с клиентами и службами, предоставляющими сопутствующие услуги, а также обеспечить выдачу справочных данных о продвижении отправок.
Вследствие сложности и большого объема поставленных задач была выбрана структура проекта из пяти частей, имеющих самостоятельное значение. Три наиболее важные из них: информационные системы о состоянии вагонов (W), грузах (FIS) и организации грузовых перевозок (PVG). Система FIS, в свою очередь, имеет разделы: расчеты по отправкам, данные об услугах, грузовых вагонах и компьютерная система распределения порожних вагонов. Формируется сквозная информация о грузе на всем пути его движения от момента поступления на железную догу до момента доставки клиенту. Она направляется в коммерческую службу, а также всем участвующим в перевозках партнерам для электронной обработки.
Подобные системы созданы и в других развитых странах.
Основной работой железных дорог в настоящее время является совершенствование взаимоотношений с грузовладельцами, повышение качественного уровня перевозок и конкурентоспособности железных дорог. Центральный вопрос – выявление спроса на перевозки и их обеспечение.
В этом плане представляет интерес исследование, выполненное в США, по определению роли различных факторов при выборе отправителем транспортной компании. По степени важности они расположились следующим образом:
своевременная доставка груза;
обеспечение сохранности;
цена;
скорость доставки;
возможность доставки «от двери до двери».
На железных дорогах первого класса США разработаны программы, которые предусматривают создание специализированных команд, включающих специалистов отделов маркетинга, эксплуатационного и сбыта. В их функции входит сбор информации о клиентах и их потребностях. Команды работают индивидуально с крупными клиентами железнодорожных компаний. Качественным отличием нового подхода является значительное расширение объема услуг, оказываемых грузовладельцам.
На эти цели и направлено развитие системы организации вагонопотоков. Отметим следующие технологические принципы:
дифференцирование перевозок по режимам доставки грузов (обычный, ускоренный и срочный), а также по периодам обращения поездов (дневные, ночные, временные, постоянные) с выделением в графике движения ядра грузовых поездов постоянного обращения;
создание технологических центров по обслуживанию клиентуры с широким использованием информационных систем для решения разнообразных задач взаимодействия с клиентурой и ее обслуживания;
выполнение всего процесса доставки грузов «от двери до двери» одной организацией;
создание на железных дорогах специализированных маркетинговых структур;
расширение интермодальных перевозок грузов в контейнерах, автомобильных полуприцепах, в том числе на комбинированном автомобильно-железнодорожном ходу (роудрейлерах);
развитие отправительской маршрутизации;
высокий уровень специализации подвижного состава;
использование ЭВМ для прогнозирования поездной ситуации, контроля за продвижением грузов;
укрупнение железных дорог до границ экономических регионов.
На железных дорогах мира наблюдается устойчивая тенденция ускорения грузовых перевозок. Здесь большой опыт имеют европейские страны, и в первую очередь Франция и ФРГ.
В грузовых перевозках Национального общества железных дорог Франции (SNCF) на долю ускоренных и скоростных поездов приходится 25% общего пробега (без учета отправительских маршрутов). Около 100 ежесуточно отправляемых поездов имеют максимальную скорость 120 км/ч и примерно 10 поездов – 140 км/ч.
В ФРГ в настоящее время курсируют грузовые поезда с максимальной скоростью до 140 км/ч.
В Европе организована сеть трансъевропейских экспрессов ТЕЕМ, охватывающая железные дороги 18 стран. Поезда прямого сообщения преимущественно ориентированы на удобное для клиентов время отправления и прибытия. Время движения поездов системы ТЕЕМ определяется исходя из принятой минимальной участковой скорости 60 км/ч и дополнительного предусмотренного для этих экспрессов времени нахождения на пограничных и технических станциях, а также на некоторых участках со сложным профилем.
Максимальная масса поездов 1000 т, число осей 100. Графиковая скорость движения 85-100 км/ч, но по договоренности между заинтересованными железными дорогами она повышается до 120 км/ч. К перевозкам в системе ТЕЕМ массовые грузы не допускаются. Основное назначение поездов системы ТЕЕМ - доставка грузов в изотермических вагонах или в крупнотоннажных контейнерах.
В некоторых случаях допускается расширение номенклатуры перевозимых грузов. Например, прямые скорые поезда этой системы курсируют между северными и западными районами ФРГ и южными районами Франции. Эти прямые грузовые экспрессы получили название Nord-Mediterranee (N-M) и предназначены для доставки срочных грузов. Из Франции они перевозят сельскохозяйственную продукцию, табак и др. В обратном направлении из Германии следует, прежде всего, продукция химической и металлургической промышленности.
Основными преимуществами поездов N-M являются скорость, надежность и регулярность перевозок. Согласно опросам клиентуры, фактор скорости ценится клиентами, особенно в международных перевозках, только в сочетании с точностью и надежностью. Поезда N-M курсируют 5 раз в неделю. Отправленные поездом в пятницу грузы прибывают к адресату в понедельник.
В дополнение к системе ТЕЕМ в Европе создана система скоростных прямых грузовых поездов с гарантированной точностью движения (Eurail Carqo Zuqe), обеспечивающая связи между важнейшими промышленно-экономическими регионами.
Почтовые грузы во Франции и Германии доставляются с использованием высокоскоростных поездов, соответственно TGV и ICE, с маршрутной скоростью более 200 км/час.
Существенной особенностью организации вагонопотоков в США является наличие регулярных грузовых поездов. Ими охватывается 80% вагонопотока. Регулярные поезда специализированы, имеют постоянный маршрут следования, расписание и номер, в них включаются вагоны определенных назначений. Основное ядро регулярных поездов организуется на основе устойчивых грузопотоков.
Опыт разработки графика движения с выделением постоянного ядра грузовых поездов, охватывающих устойчивую часть вагонопотоков, имеется во всех развитых странах Западной Европы. По постоянным ниткам графика курсируют поезда с сельскохозяйственной и скоропортящейся продукцией, живностью, маршрутные с углем, рудой, автомобилями, зерном и другими грузами, перевозки которых носят стабильный характер, а также контейнерные.
Такие поезда составляют основу графика движения и часто назначаются в соответствии с расписанием даже в случаях, когда число вагонов в них меньше установленной норы по длине и массе. Нумерация регулярных грузовых поездов, как правило, не меняется на всем пути следования от станции отправления до станции назначения.
По мнению зарубежных специалистов, эксплуатация поездов постоянного обращения является наиболее экономичной формой освоения перевозок и создает благоприятные условия для клиентов, так как позволяет им благодаря заранее разработанным и объявленным расписаниям выбирать наиболее подходящие поезда для перевозки грузов.
В Германии разработана также эффективная система перевозки грузов «Интеркарго», руководство которой осуществляется из одного центра. Этой системой предусмотрены ночные сообщения между 12 экономическими центрами, обслуживаемые ежесуточно с понедельника по пятницу с гарантируемой пунктуальностью 88 поездами Intercargo. В результате эксплуатации отмечено:
система «Интеркарго» себя оправдала и стала составной частью грузового сообщения;
точность прохождения поездов «Интеркарго» в соответствии с годовым графиком движения соблюдается на уровне примерно 96%;
обеспеченность порожними вагонами под погрузку приближается к 100%.
В системе организации вагонопотоков в рассматриваемый период времени все более заметное место принадлежит развитию отправительской маршрутизации перевозок.
В США отправительской маршрутизацией начали заниматься в основном с 1960-х годов. В это время ряд железных дорог с помощью консультативных фирм разрабатывают проекты маршрутизации. При этом большое внимание уделяется: постоянству расписаний обращения маршрутов, развитию погрузочно-выгрузочных устройств. Главными преимуществами маршрутизации для клиентуры являются:
- отказ от содержания больших запасов грузов (угля, руды и др.);
- уменьшение расходов на склады.
Нередко клиентура использует для таких маршрутов собственный вагонный парк, который в критических случаях может служить как склад на колесах.
Кроме того, маршрутизация используется для максимального повышения эффективности специального подвижного состава, например, для перевозки автомобилей. угля, зерна и др. Так, поезда из специальных трехэтажных рамных вагонов с автомобилями обращаются с маршрутной скоростью около 50 км/ч. Маршруты из специальных гондол для перевозки горячих стальных слябов проходят 805 км (расстояние между пунктами отправления и выгрузки) за 16 ч.
В США маршруты обычно именуются «Unit trains» (цельные поезда). При этом еще различают:
«Load trains» - поезда, загруженные полностью на одной станции (в одном пункте), но состоящие из вагонов разных назначений (иногда их даже не считают настоящими маршрутами и отличают от «Unit trains»);
«Integral trains» - погруженные в одном пункте для одной станции;
«Shuttle tupe» - дословно «челночного типа» - замкнутые (кольцевые) маршруты.
Организуют также маршруты, погруженные на нескольких станциях и состоящие из групп вагонов для нескольких станций, но специального названия они не имеют. Например, некоторые маршруты с автомобилями грузят на двух станциях (в Дейтройте и Лоране) назначением для трех распределительных центров. Организуются маршруты для железной руды, стали, нефтепродуктов, серной кислоты, удобрений, зерна, автомашин и др. Во многих случаях эти маршруты обращаются по постоянному расписанию, имеют постоянные составы, для них заказывают и строят специальные вагоны, приспособленные для ускоренной погрузки и выгрузки, и применяют специальные средства для сокращения времени на эти операции. Важнейшей задачей организации движения маршрутов считается максимальное ускорение их оборота. Например, на железной дороге Atchison, Topeka @ Santa Fe уголь в кольцевых маршрутах перевозили с шахт на металлургический завод на расстояние 1740 км. Вагоны имели (и имеют сегодня) особую окраску и вместе со специальными тепловозами используются только для этих маршрутов. Разгрузка маршрутов с углем весом до 7200 т осуществлялась менее чем за 4 ч, для этого люки хопперов открывали при помощи пневматических устройств, приводимых в действие из кабины тепловоза.
В печати были сообщения, что разработан и обращается подвижной состав, обеспечивающий выгрузку во время движения состава.
Имеются сообщения о том, что для ускорения погрузки угольных маршрутов вагоны не распределяют между большим числом мелких шахт, а собирают уголь с них при помощи пневматического транспорта или другими способами на один центральный пункт, оборудованный бункерами, из которых и загружаются маршруты.
Для маршрутов, как правило, применяются параллельные, т.е. отличающиеся от других поездов, весовые нормы.
По оценкам американских специалистов перевозка угля в кольцевых маршрутах снижает транспортные издержки на 25-40%, минеральных удобрений – на 25-30% и т.д. Фирмы поэтому не скупятся на сооружение мощных погрузочно-выгрузочных устройств и создание специальных вагонов.
Кольцевые маршруты организуют в Канаде. Так, с западных районов Канады к Тихоокеанскому побережью маршрут доставляет уголь, а обратно - фосфориты.
Широкое распространение получила маршрутизация в Великобритании. Маршрутные поезда курсируют по жестким расписаниям, согласованным с клиентурой. Организация движения маршрутных поездов позволила ликвидировать переработку вагонопотоков на ряде сортировочных станций без ухудшения качества транспортного обслуживания.
Развитие маршрутизации характерно для железных дорог Франции, Германии и других стран. Во всех странах организовано движение контейнерных поездов.
Начиная с конца 1950-х годов в развитых странах появился новый тип сортировочных станций – с парками местной работы. На таких сортировочных станциях сосредотачивалась подборка групп вагонов для грузовых станций.
Всего сегодня работает около 50-ти таких сортировочных станций. К сожалению в России не построено ни одной подобной станции. Принципы работы сортировочных станций с местными парками рассмотрены в 6-й главе настоящей книги.