Технологія доставки вантажів

Технологія визначає ефективну чергу виконання відповідних операцій, із зазначенням їх тривалості, послідовності, використовуємого обладнання, витрат матеріалів та праці. Метою розробки технології є забезпечення найбільшої доцільності і економічності операцій у заданих конкретних умовах і обмеженнях. Технологія повинна спонукати розвиток техніки та способів організації праці. Ще на початку століття Ф.У.Тейлор відзначив, що добра організація при поганій техніці, дає кращі результати, ніж відмінна техніка при поганій організації.

Технологія, як сукупність та черга операцій, фіксується у службових документах. Технологія та організація транспортного процесу повинні забезпечити додержання встановлених законоположень, виконання чинних правил технічної експлуатації видів транспорту, своєчасне виконання перевезень.

При визначенні технології транспортування вантажу магістральними видами транспорту традиційно на кожному з них розглядають можливості маршрутизації перевезень, узгодження плану та графіків перевезень, вибір рухомого складу та спроможність виконувати контроль та корегування транспортного процесу.

У цілому, доставка вантажів включає в себе, більш широке коло операцій, що пов'язані із складуванням, зберіганням, упаковкою, агрегатуванням, транспортуванням, тощо. У загальному випадку транспортування вантажу від відправника до одержувача передбачає виконання груп операцій щодо вибору видів транспорту та сполучень, підготовки вантажу до перевезень, доставки його на термінал магістрального транспорту, виконання навантажувально-розвантажувальних та складських робіт, транспортування та передачі вантажу з одного виду магістрального транспорту на інший, перевезення вантажу з терміналу магістрального виду транспорту до адресата. При виконанні кожної групи операцій можуть варіюватись технічні засоби, способи та методи організації роботи, тощо .

Всі операції розподіляють на три основні групи: операції підготовки вантажів до перевезень, операції транспортування вантажів магістральними видами транспорту і операції в транспортних вузлах.

Виконання перевезень вантажів одним видом транспорту називається доставкою в прямому сполученні. При участі у перевезеннях декількох видів транспорту, система носить назву доставки у змішаному сполучені. Різновидністю цієї системи є доставка у прямому змішаному сполучені, при якій перевезення виконуються різними видами транспорту за єдиним транспортним документом. При передачі вантажу в пунктах перевалки з одного виду транспорту на інший разом з вантажною ємкістю, в яку вантаж був улаштований у пункті відправлення, сполучення називається безперевантажним.

Змішанні перевезення вантажів часто визначають, як вид вантажних перевезень транспортним конвеєром, що організований послідовно різними видами транспорту між відправником та одержувачем вантажів, але з обов'язковим збереженням транспортного упакування в процесі перевантаження з одного транспортного засобу на інший. Є також визначення змішаних перевезень, як планомірної взаємодії або систематичної кооперації різних видів транспорту в організації транспортних конвеєрів.

У європейських країнах найчастіше пов'язують перспективу розвитку змішаних перевезень з передачею вантажних перевезень, що виконуються на значну відстань, з автомобільного транспорту на більш ресурсозберігаючий і екологічно безпечний залізничний транспорт. Для окремих транспортних зв'язків, економічних центрів і регіонів, раціональним учасником змішаних перевезень може бути водний транспорт.

При перевезеннях на великі відстані часто використовують послідовно декілька видів транспорту, що потребує узгодження класифікації вантажу та його упакування. Основною метою пакування є збереження вантажу. На вантаж, під час транспортування, діють значні поздовжні, вертикальні та бокові сили. Ці сили значно більші за величиною на залізничному транспорті, ніж на автомобільному. При транспортуванні залізницею, на вантаж додатково діють удари при переформуванні поїздів на сортувальних гірках (де негайна зупинка викликає сили більші у 3-8 разів за силу тяжіння). Але найбільші сили за величиною та різномаїттям характерні для морських перевезень (під час штормів, тощо). Тому узгодження конструкції та параметрів транспортної тари, при змішаних перевезеннях, має важливе значення. Розробка раціональної тари пов'язана ще з відмінністю різних видів транспорту за вантажопідйомністю та геометричними розмірами вантажних просторів рухомого складу (різниця досягає 5-і разів і більше). Крім цього, транспортна тара потребує узгодження з конструкцією навантажувально- розвантажувальних засобів.

Технологія безперевантажних перевезень дозволяє в 2,0-2,5 рази скоротити витрати коштів за рахунок механізації операцій, збільшити швидкість доставки, зменшити імовірність пошкодження вантажу. Недолік цієї технології - велика маса тари.

Класичними системами безперевантажних сполучень є пакетні і контейнерні перевезення.

Пакетний спосіб перевезень грунтується на укрупнені наборів штучник та довгомірних вантажів. Для транспортування, штучні вантажі пакетують шляхом 'їх скріплення (зв'язки) або укладання в тару. Необхідною умовою використання пакетних перевезень є використання універсальної та спеціалізованої тари і піддонів. Параметри та конструкція піддонів стандартизовані, а тари - вибирають з урахуванням вимог до перевезень вантажу, можливостей рухомого складу та навантажувально-розвантажувальних механізмів.

При виборі виду тари вантажовідправники часто керуються не забезпеченням схоронності вантажу, а скороченням витрат на пакування .

При рішенні питання про вибір виду пакунку, який відповідає умовам перевезення і перевантаження, необхідно враховувати: напрямок перевезення; тривалість; умови; транспортні і перевантажні засоби, що використовуються; кількість перевантажень.

Транспортная упаковка повинна виконувати три основні функції: захист, забезпечення зручності у поведінці з вантажем, інформативність.

Захистна функція упаковки заключається в забезпеченні схоронності споживчої якості вантажу в умовах зміни навколишнього середовища і у попереджені втрат, пошкоджень або порчі вантажу. Тара повинна попереджати пошкодження вантажу, які виникають у процесі перевезень, перевантаження і збереження від ударів, тиску і коливань.

Для зручності у поведінці з вантажем танспортна упаковка повинна мати форму і разміри, які сприяють ефективному перевантаженню, збереженню на складах і розміщенню на транспортних засобах. Форма і міцність транспортної тари повинна забезпечити щільне прилягання один до одного поряд розташованих вантажних місць і їх безпечне укладання одне на одне.

Інформаційна функція реалізується шляхом маркування тари для індентифікування вантажів, їх належності до визначеної партії вантажу, позначення маси, розмірів і обсягу, реквізитів відправника і адресата. Наносять також умовні вказівні знаки, які інформують про особливості у поведінці з вантажем, його захист і наявність небезпечних вантажів.

Найбільшого поширення в світі отримав контейнерний спосіб перевезень. Незважаючи на те, що перші контейнери були використані в 60-х роках XX століття, тільки із запуском першої регулярної лінії в 1963 році, почався бурхливий розвиток контейнерних перевезень. їх виконання пов'язано з організацією відповідних терміналів та проміжних пунктів перевалки.

Ідея використання контейнера передбачає: об'єднання багатьох упаковок у одне відправлення, швидке виконання перевантажень, послаблення вимог до упаковки, зменшення крадіжок, спрощення складання документів, зниження вартості перевезень. За конструкцією контейнер уявляє собою металеву коробку, яка повинна узгоджуватись за вантажопідйомністю та внутрішнім об'ємом з характеристикам транспортуємих вантажів. Крім цього, контейнер за своїми параметрами повинен бути узгоджений з габаритними та ваговими обмеженнями рухомого складу, максимальним використання вантажопідйомності та площі вантажної платформи транспортних засобів, мати мінімальну власну вагу, забезпечувати збереження вантажів, безпеку руху транспортних засобів, можливість механізованного виконання навантажувально-розвантажувальних робіт.

Завдяки робот і міжнародної організаці ї з стандатризаці ї (100, сьогодні у більшості випадків використовуються стандартизовані контейнери. Вирішення технічної проблеми - стандартизації контейнерів - тривало 10 років. Основним результатом розробок стали міжнародні угоди з стандартів міцності та розмірів контейнерів, побудові спеціалізованного рухомого складу та навантажувально-розвантажувальних засобів.

Контейнери ІСО мають поперечний переріз 2,5x2,5 м із шкалою довжин 3, б, 9 і 12 м. Контейнери бувають тонкостінні (без теплоізоляційного ефекту), ізолюючі (не мають системи регулювання температури) та рефрижератори.

В Україні і країнах СНД найбільше розповсюдження мають середньотонажні контейнери вантажопідйомністю 3 та 5 т, а в розвинених країнах Європи, Америки та в Японії - великотонажні контейнери довжиною 6,1 та 12,8 м. їх використання сприяє швидкому розвитку внутрішніх і міжнародних перевезень дрібних партій вантажів за безперевантажною технологією. На базі стандартних універсальних контейнерів, розроблені також спеціальні варіанти: рефрижераторні контейнери, контейнери-цистерни, контейнери для небезпечних вантажів.

Досвід використання контейнерних систем свідчить про наявність двох основних проблем.

Перша проблема пов'язана, з інформаційним потоком, який супроводжує перевезення. Якщо документи не будуть встигати за переміщенням контейнерів, або рухомий склад буде довго чекати на виконання формальностей, або виникнуть затримки пов'язані з пошуком контейнера, то всі переваги контейнерних перевезень будуть зведені нанівець. Тому, запровадження контейнерної системи без підсистеми її інформаційної підтримки - недоцільне.

Друга проблема пов'язана з відсутністю балансу обсягів прямих і зворотніх перевезень, коли в одному напрямку є вантаж, а в зворотньому - немає, виникає проблема порожніх пробігів.

Близькою до системи контейнерних перевезень є система перевезень із застосуванням зміних кузовів. Вони мають розміри, що припускають розміщення 12 або 18 вантажних одиниць на європіддонах. їх довжина знаходиться в межах від 7,15 до 7,82м. Перевагою цього виду технічних засобів є введення до мінімуму маси тари та оптимальне використання вантажопідйомності рухомого складу. При цьому використовуються також відносно легкі залізничні платформи і не виникає проблем з габаритними залізничними обмеженнями. Тому на долю перевезень у змінних кузовах у Європі припадає майже половина загального обсягу змішаних перевезень.

Так при повній масі змінного сталевого кузова 18,0т маса тари кузова складає всього 2,55т. При встановленні на кузов сталевої бокової двері товщиною 2 мм, обшивці внутрішніх стін листами з нержавіючої сталі товщиною 1 мм і теплоізоляції даху, маса тари збільшується всього на 810 кг.

Сьогодні у Європі використовується 100-120 тисяч змінних кузовів. Частка кузовів, що перевозяться залізницею складає до 20-25%. У найближчі 5-6 років загальна кількість змінних кузовів може досягнути 5-6 млн. одиниць.

Змінні кузови, так як і контейнери, є об'єктами стандартизації. На основі німецького національного стандарту ДІН 70018 був розроблений європейський стандарт ЕН 284, який використовується при конструюванні змінник кузовів для змішаних перевезень у всіх промислово розвинених країнах Європи. Стандартні змінні кузови можуть встановлюватися на всіх спеціалізованих вагонах і автомобілях, що забезпечені перевантажувальними пристроями, які використовуються у європейських країнах.

Найважливіше значення для взаємної заміни змінних кузовів мають окремі конструктивні елементи, які також стандартизовані: стійки, кутові накладки, фітінги для захвату кузова при його перевантаженні.

У Західній Європі змішані сполучення, при яких на залізничних платформах перевозять вантажні модулі (автомобілі, причепи, напівпричепи., змінні кузови) отримали об'єднану назву контрейлерних перевезень.

Контрейлерні перевезення передбачають транспортування автомобільних вантажних модулів залізницею. При цьому, від складу відправника вантажний модуль доставляється на залізничну платформу. Залізниця транспортує його до станції призначення, де відбувається доставка до складу адресата.

На залізничному етапі доставки вантажів перевезення виконують за розкладом, переважно у нічний час. Поїзди рухаються з швидкістю до 100 км/год і користуються пріоритетом при організації залізничного руху. Завантаження поїздів здійснюєть, як правило., в інтервалі з 18.00 до 22.00. Автотранспортне підприємство, яке бажає відправити вантаж вечірнім поїздом, зобов'язане повідомити про це компанію-перевізника до полудня. Звичайно, безпосередньо на терміналах здійснюють митні формальності і ветеринарний контроль. Частіше всього такі перевезення виконують маршрутними поїздами прямого сполучення до визначеного пункту (.термінала), на якому формуються такі ж поїзди до нового місця призначення. При контрейлерних перевезеннях на терміналах вживається як вертикальний, так і горизонтальний спосіб завантаження вантажних модулів на залізничні платформи.

Вертикальний спосіб вимагає використання портальних кранів із спеціальними захватами або спеціально сконструйованих пневматичних стрілових навантажувачів великої вантажопідйомності. Вантажний модуль повинен мати спеціальні фітінги або канти для захоплення їх при завантаженні, а його конструкція новина бути посилена. Час вертикального перевантаження не перевищує 4-5 хвилин.

Горизонтальне завантаження (накочуванням) здійснюється у двох основних варіантах. У першому варіанті, вантажні модулі насувають з торцової рампи на спеціальну залізничну платформу, де їх закріплюють ланцюгами або спеціальними захватами. Термін завантаження одного вантажного модуля складає біля 20 хвилин. Платформа може, як і у разі вертикального завантаження, мати загиблення для коліс модуля ("кишені").

У другому варіанті застосовують залізничні вагони з поворотною платформою. Платформу повертають при допомозі електродвигуна під кутом 40°-50° до перевантажувального майданчика. Потім на платформу в'їзджає автопоїзд. Після залишення вантажного модуля, тягач з'їзджає з іншого боку платформи на майданчик. Платформу повертають у початкове положення і надійно фіксують. На неповоротній частині вагону змонтовано опорно-зчепний пристрій, за допомогою якого відбувається автоматичне стопоріння і фіксація вантажного модуля через шкворень. Напівпричепи повною масою до 34 т, можуть транспортуватись без додаткової опори знизу, більш як 34т - з додатковою опорою. Весь процес завантаження займає 10 хвилин. Вагони можуть завантажувати незалежно один від одного. При необхідності можливо завантажувати не весь залізничний поїзд, а тільки окремі платформи.

При контрейлерних перевезеннях використовують залізничні платформи, що мають колеса звичайного розміру (діаметром 950 мм), або зменшеного (.діаметром 330-360 мм) і відповідно зниженої навантажувальної висоти. Вагони у підлозі мають "кишені" для колес Напівпричепа, щоб знизити його верхній габарит.

Нове покоління вагонів з низькою навантажувальною площадкою включає в себе восьмивісну платформу довжиною 18,6 м для вантажних автомобілів з причепами або шестивісну платформу довжиною 14,5 м - для напівпричепів.

Виконані наукові дослідження вказують, що мінімальний обсяг перевезень вантажів при якому раціонально виконувати контрейлерний спосіб доставки вантажів з застосуванням маршрутних поїздів складає 40-50 тис.т на рік.

За кордоном, контрейлерні перевезення розвиваються інтенсивними темпами. Збільшення обсягів таких перевезень у Європі, складає у середньому 20% на рік. Великий обсяг контрейлерних перевезень виконується в Німеччині (біля 50% від загального їх обсягу у Європі). В інших країнах Західної Європи, СІЛА і Канаді контрейлерні перевезення складають до 15-25% загального обсягу перевезень залізничного транспорту.

Недоліком цієї системи є необхідність перевозити залізницею достатньо велику масу вантажного модуля, а також необхідність створення та утримання парку спеціалізованих залізничних платформ для можливості вписування вантажних модулів у габарити рухомого складу залізниці.

Відома система трейлерних перевезень, які уявляють собою систему переміщення залізничних вагонів на трейлерних возах (автомобільних причепах) по автомобільним шляхам від залізничної станції до складу адресата. Такі перевезення не мають широкого розповсюдження і використовують тоді, коли у адресатів вантажів не має пїд'їздних колій залізниці. У цьому випадку на трейлерний візок укладають рейки для накочування вагону із звичайної залізничної колії. Трейлерні перевезення потребують створення потужних тягачів та конструктивно складних важких трейлерів, а також обладнання для скочування вагонів із залізничних колій на причепи і навпаки. Крім цього, переміщення вагонів вулицями та дорогами потребує особливих умов перевезень, бо не додержуються габаритні розміри, зменшується пропускна спроможність (здатність) дороги, порушуються правила дорожнього руху.

Основна перевага трейлерних та контрейлерних перевезень заключається в ліквідації проміжних навантажувально-розвантажувальних робіт, що забезпечує збереження вантажу, швидку доставку, відносно малі витрати.

Подальшим розвитком трейлерних та контрейлерних систем є роудлейдерні. Роудлейдер - контрейлер з комбінованою або змінною ходовою часиною для руху по автомобільним шляхам та залізничним коліям. При використанні простих пристосувань за короткий проміжок часу залізничний вагон перетворюється в автомобільний причеп. Нове технічне рішення знімає проблему "мертвої ваги" та коштовного підйомного обладнання. Роудлейдер має на обох кінцях стандартні залізничні та автомобільні вузли для з'єднання з автомобілем та локомотивом. У порожньому стані роудлейдер має вагу 18т. Його вантажопідйомність - 20т. Це відповідає співвідношенню корисного вантажу та ваги конструкції найбільших 38т вантажних дирижаблів.

При роудлейдерних перевезеннях використовують модернізовані напівпричепи, під які підкочують спеціальні двовісні залізничні візки. Залізничні візки мають звичайні зчіпки і буферні пристрої. На рейковому шляху напівпричепи через візки з'єднують у поїзд. Сила тяги і гальмовні сили передаються від візка напівпричепу, потім наступному візку і напівпричепу і так далі. У зв'язку з цим, рами напівпричепів повинні бути посилені, що призводить до збільшення власної маси напівпричепів і зменшенню їх вантажопідйомності приблизно на 1т. Встановлення одного напівпричепа на залізничні візки займає не більше 5 хвилин.

У межах одного виду транспорту існують наступні види безперевновантажних перевезень:

- перестановка залізничних вагонів з візка однієї ширини колії на візок іншої ширини, при русі по коліях з різною шириною;

- перевезення вантажів судами типу "ріка-море" у прямому річково-морському сполученні.

У останні роки широко стали застосовувати контейнеровози, ліхтеровози, судна з горизонтальним навантаженням та інший спеціалізований рухомий склад.

Ліхтер уявляє собою несамохідне морське судно для перевезення вантажів, а також для безпричальних вантажних операцій при навантаженні або розвантаженні на рейді суден з великим осадом, які не можуть увійти у порт. Використовують судна-ліхтерово зи трьох типів: а) Шхтери на судно піднімають і знімають потужним судновий краном: б) ліхтери буксиром заводять на опущену у воду кормову платформу, яка ліфтом піднімається на потрібну палубу; в.) судно уявляє собою самохідний плавучий док, у середину якого ліхтери заводять по воді.

Інша різновидність кораблів - це роллери, які забезпечують навантаження самохідних або рухомих вантажів горизонтальним способом. До них відносяться залізничні та автомобільні паромні переправи. На Україні діють переправи: Керченська, Іллічівськ-Варна, Одеса-Поті, Іллічівськ-Дерінджер та інші.

На переправі Іллічівськ - Варна працюють пароми довжиною більш 180 м, шириною 26 м, водовміщенням 23 тис. т. На двох палубах та у трюмі судна розміщують 108 вагонів. Для їх подачі у трюм та на верхню палубу застосовується ліфт вантажністю 170 т. Для прибрання вагонів з майданчика ліфта паром обладнаний двома маневровими локомотивами. Для передачі вагонів з однієї колії на іншу на верхній та трюмній палубах у носовій частині судна встановлені поворотні сектори. Закріплення вагонів на коліях здійснюється особливим обладнанням. Перехідним мостом, що з'єднує паром з причалом та рухом вагонів управляють автоматично з пульта, розміщеного на паромі.

Термінал уявляє собою пункт у транспортній системі призначений для виконання різноманітних робіт пов'язаних із забезпеченням переміщення вантажів і пасажирів. Іноді під терміналом розуміють спеціалізовану ділянку транспортного вузла. Всі види транспорту при перевезеннях використовують у різній мірі термінали.

Сукупність терміналів об'єднаних системою технологічних, технічних, інформаційних, правових та економічних стосунків, які забезпечують перевезення вантажів, утворює термінальну систему.

Основними функціями термінальної системи є концентрація та розсіювання вантажопотоків, забезпечення безперервного руху вантажів з високою швидкістю, зменшення вартості перевезень, зберігання вантажів.

Діяльність з консолідації вантажопотоків сприяє укрупненню партій вантажів. Окремі підприємства направляють партії вантажів на термінал, де відбувається їх переформування за напрямками доставки і накопичення об'єднаних партій вантажів у певному напрямку. Потім збірну партію вантажів відправляють потужним рухомим складом до терміналу призначення. Об'єднання партій вантажів

І пасажирів може приносити вигоду при раціональному управлінні транспортними фірмами провізною здатністю завдяки більш повному використанню потенційних можливостей рухомого складу. При цьому необхідно зважати на можливу шкоду об'єднання партій вантажів і пасажирів із-за затримок пов'язаних з очікуванням повного заповнення рухомого складу. З іншого боку, об'єднання транспортних партій (з одним пунктом призначення) може поліпшувати сервіс, так як ці партії вантажів і пасажирів не потребують переформування на кожному проміжному терміналі розташованому на шляху до кінцевого пункту призначення.

Іншим способом зменшення вартості перевезень є розсіювання вантажного і пасажирського потоків. Ця діяльність направлена на поділ великих партій вантажів і пасажирів на дрібні, зручні для доставки у кінцеві пункти призначення транспортом малої потужності.

Об'єднання і розподіл транспортних потоків виконується одночасно у багатьох видах терміналів.

Крім цього, сервісні послуги терміналу включають операції: завантаження, відправлення, зберігання вантажів або послуги для транзитних пасажирів, захист вантажів і пасажирів від різноманітних впливів навколишнього середовища, а також маршрутизацію, систему надання інформації, інвентаризацію, тощо. Багато типів терміналів передбачають сервісне обслуговування транспортних засобів.

Окремі термінали споруджувались для обслуговування транспортних засобів і надання послуг їх екіпажам.

Узагальнення різних видів терміналів дозволяє запропонувати класифікацію терміналів, наведену на рис.5.1.

У науковій літературі наводяться різні методики визначення кількості терміналів. Так, В.М. Беляєв рекомендує визначати кількість терміналів за залежністю

(5.1)

де к - кількість пунктів охоплених транспортним обслуговуванням.

Визначення кількості терміналів тільки основі кількості господарчих зв'язків не гарантує одержання оптимального рішення з економічної точки зору.

Значно обгрунтованішою є методика визначення оптимальної кількості терміналів у А.А. Смехова, проте прикра помилка при виводі залежності привела до невірного результату і висновку про те, що із збільшенням потужності вантажопотоку кількість терміналів повинна зменшуватись.

Мережа терміналів визначає зони обслуговування, маршрути

у магістральному сполученні, розміри об'єднаних партій вантажів. З розмірами партій вантажів і відстанями доставки пов'язано вибір рухомого складу і маршрутів руху як при заво-зі-вивозі на термінал, так і при магістральний* перевезеннях. При цьому, кількість терміналів визначає капітальні вкладення і поточні витрати. Для вирішення задачі обгрунтування мережі терміналів необхідно у конкретних умовах встановити зазначені залежності. На підставі встановлення функціональних залежностей факторів від кількості терміналів можна визначити оптимальну кількість терміналів.

Сумарні витрати на доставку вантажу визначаються залежністю

(5.2)

де S - площа території, що обслуговується; Скм.м - тариф 1км перевезення на міжнародній лінії; Скм.в - тариф 1км перевезення на місцевій лінії; С₃ - експлуатаційні витрати функціювання одного терміналу; С_х - вартість зберігання 1 т вантажу; Е_н - коефіцієнт врахування зв'язаності фінансових ресурсів; Ц_г - вартість 1 т вантажу; L - відстань доставки;  - вантажопідйомність рухомого складу; q - інтенсивність надходження вантажів.

Рішення виразу (5.2) щодо п визначає оптимальну кількість терміналів

(5.3)