2.10. Технико-экономическое сравнение вариантов при проектировании железных дорог.

2.10.1. Методы сравнения вариантов.

Характеристика вариантов.

При проектировании различных сооружений, как правило, разрабатывается несколько вариантов решения данной проектной задачи (при проектировании рассматривается не менее двух вариантов) и наилучший из них выбирают на основании технико-экономического сравнения.

При проектировании железных дорог различают основные и местные варианты. К основным относятся варианты существенно различного направления трассы, различных значений руководящего уклона, полезной длины приемо-отправочных путей принятой на перспективу, различных решений при пересечении значительных водных препятствий: мостовой переход или тоннельное подводное пересечение.

К местным относятся варианты различного положения трассы на отдельных участках:

полувыемка на косогоре или прислоненная насыпь у подножья косогора, большая или меньшая глубина выемки на водоразделе, различные радиусы кривой в плане трассы, варианты типов малых водопропускных сооружений.

Необходимые условие, которому должны удовлетворять сравниваемые варианты – равноценность их по решению поставленных перед проектом задач и в первую очередь – обеспечение расчетных размеров грузовых и пассажирских перевозок при абсолютной безопасности движения поездов. Кроме того, все варианты должны соответствовать действующим строительным нормам и быть в одинаковой степени технически проработаны.

При сравнении вариантов проектируемых железных дорог используют стоимостные (денежные) и натуральные показатели. К стоимостным показателям относятся капиталовложения (строительная стоимость и стоимость подвижного состава), эксплуатационные расходы и доходы от перевозок грузов и пассажиров. Натуральными показателями могут быть следующие: строительные (потребность в строительных кадрах, машинах, материалах; протяженность участков, неблагоприятных в инженерно-геологическом отношении; энергоемкость строительства; сроки строительства); эксплуатационные (потребность в эксплуатационных кадрах, в электроэнергии (топливе) для перевозочного процесса, сроки доставки грузов и пассажиров); показатели, характеризующие уровень воздействия дороги на окружающую среду при строительстве и эксплуатации (ценность отчуждаемой территории, влияние на гидросферу, атмосферу, животный и растительный мир); социальные (степень удовлетворения транспортных нужд населения в районе прохождения дороги, изменение количества рабочих мест в регионе, жилищные и культурно-бытовые условия строителей железной дороги и эксплуатационников).

Основные варианты проектируемой железной дороги могут различаться по большинству указанных показателей, местные варианты в большинстве случаев различаются лишь по стоимостным показателям.

Сравнение вариантов по стоимостным показателям.

В современной практике сравнения вариантов проектных решений осуществляют в соответствии с Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования [18]. Федеральным агентством транспорта утверждены «Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте» [19], применяемые при проектировании и строительстве объектов федерального железнодорожного транспорта.

Оценка экономической эффективности инвестиций предусматривает приведение (дисконтирование) разновременных затрат к их ценности в начальный период, используя норму дисконта Е, равную приемлемой для инвестора норме дохода на капитал (при проектировании принимаем 0,08 ≤ Е ≤ 0,1).

Величина

(2.76)

называется коэффициентом дисконтирования, посредством которого разновременные затраты приводятся к начальному периоду.

К числу показателей экономической эффективности проекта относится чистый дисконтированный доход (ЧДД), иначе называемый интегральным эффектом (Э_инт). Этот показатель определяется как сумма текущих (ежегодных) эффектов за расчетный период Т (в проекте принимаем не менее 20 лет), приведенная к начальному периоду, или как превышение интегральных результатов над интегральными затратами (при постоянной норме дисконта):

(2.77)

где R_t – результаты, достигаемые в году t (доходы от перевозок грузов и пассажиров);

З_t – затраты, осуществляемые в году t (капиталовложения и эксплуатационные

расходы).

Разность R_t – З_t называют эффектом, достигаемым к данному году. В первые годы расчетного периода интегральный эффект будет отрицательным. Сроком окупаемости называют минимальный временной интервал (от начала осуществления проекта), за пределами которого интегральный эффект становится и в дальнейшем остается положительным. Иными словами, это период, по истечению которого первоначальные вложения и другие затраты (эксплуатационные расходы) покрываются суммарными результатами осуществления проекта (доходами от перевозок грузов и пассажиров).

Лучшим из сравниваемых вариантов является тот, у которого интегральный эффект за расчетный период (20 лет) больше, при этом срок окупаемости у лучшего варианта будет меньшим.

При сравнении основных вариантов проектируемой железной дороги, существенно различающихся длиной линии, результаты R_t по вариантам даже при одинаковой грузонапряженности будут различны. Местные варианты, практически не различающиеся длиной трассы, имеют одинаковые значения R_t и поэтому, учитывая, что затраты З_t представляют сумму капиталовложений К_t и ежегодных эксплуатационных расходов Э_t, сравнение местных вариантов можно осуществить по формуле:

(2.78)

которая соответствует широко применявшемуся в прошлом показателю «суммарные приведенные капиталовложения и эксплуатационные расходы»:

(2.79)

При использовании формулы (2.79) лучшим является вариант с меньшим значением Э_пр.

При одноэтапных (единовременных) капитальных вложениях в начальный год К₀ и постоянных во времени эксплуатационных расходах Э формула (2.79) имеет вид:

(2.80)

поскольку

Соответственно годовые приведенные расходы:

Э_пр.г = К₀ Е + Э (2.81,а)

Формулами (2.80) и (2.81, а) можно пользоваться не только при сравнении вариантов с постоянными эксплуатационными расходами, но и при сравнении вариантов, эксплуатационные расходы которые во времени растут по закону, близкому к линейному (непрерывно и равномерно возрастают). В этом случае эксплуатационные расходы в указанных формулах принимают на расчетный год

Результаты сравнения вариантов по приведенным выше показателям могут существенно зависеть от принятой нормы дисконта Е. В рыночной экономике эта величина определяется, исходя из депозитного процента по вкладам (в текущих ценах). На практике она принимается меньше его значения за счет инфляции, однако с учетом риска, связанного с инвестициями, в отдельных случаях Е целесообразно принять выше, чем депозитный процент по вкладам.

Сравниваемые варианты признают равноценными в стоимостном отношении, если разность между сопоставляемыми показателями находится в пределах точности исходных данных. В этом случае попытаться уточнить расчеты капиталовложений и эксплуатационных расходов, а особое значение для выбора варианта будет иметь всесторонний анализ натурных показателей.

Применение программы «SEYS-3» в ходе курсового (дипломного) проектирования.

Для окончательного выбора варианта трассы в ходе курсового (дипломного) проектирования выполняется технико-экономическое сравнение вариантов трассы с использованием программы «SEUS - 3». Для этого составляем макет исходных данных, таблицы 2.42, 2.43, 2.44. Сравнение вариантов выполняется на 20-й год.

Таблица 2.42. Размеры грузовых и пассажирских перевозок по годам.

Годы	Грузонапряженность в направлении, млн. т∙км/км		Количество пассажирских поездов, пар поездов в сутки
	туда	обратно
2
5
10
15
20

Примечания: 1. В данной таблице должно быть заполнено 5 строк (обычно для 2, 5, 10, 15, 20 года эксплуатации). Принципиально важно – заполнить эту таблицу по возрастанию лет.

2. Размеры перевозок в направлении «туда» определены заданием на проект. Размеры

перевозок в направлении «обратно» зависят от принятого по заданию процентного отношения к размерам перевозок в грузовом направлении.

3. Количество пассажирских поездов на расчетные года определяется заданием на проект.

Таблица 2.43. Общие исходные данные.

γ	Qн/Qбр	E	Дина трассы, км		Длина расчетного перегона, км
Доля 4-х осных вагонов	Срок строительства, год	Процент амортизации	Процент дисконтирования		Тариф грузовых перевозок, руб./т∙км
Тариф пассажирских перевозок, руб./ т∙км	Показатели индексации
	Капитальных затрат	Эксплуатацион- ных расходов		Грузовым тарифам	Пассажирским тарифам

Примечания:1.Коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок γ определяется заданием на проект.

2.Норматив приведения разновременных затрат (для железнодорожного строительства)

принимается E = 0,08 – 0,1.

3. Длина расчетного перегона принимается от оси начальной станции до оси разъезда. Если по результатам расчета времени хода пары поездов в проекте не размещается ось разъезда, то длина расчетного перегона принимается равной длине варианта трассы.

Таблица 2.44. Данные по каждому варианту проектного решения.

Год начала этапа

Капитальные затраты на строи- тельства 1 км, тыс. руб./км

Стоимость локомотива (К лок), тыс. руб.

Коэффициент участковой скорости (β)

Расчетное время движения поезда, мин.

Масса состава брутто, т

Эксплуатационные расходы по содержанию 1 км постоянных устройств (Э пу), тыс. руб./км

Эксплуатационные расходы по движению и простою поездов, тыс. руб./км

А

Б

а

b

Вариант – Количество этапов –

Примечания: 1. Количество этапов переустройства данного участка железной дороги

(при проектирование новой железной дороги) принимаем n = 1.

2. Год начала соответствующего этапа (для новой железной дороги для первого этапа – ввода в эксплуатацию) записываем 0.

3. Стоимость тепловоза следует задавать со знаком минус. При кратной тяге стоимость

локомотива, соответственно, увеличивается.

4. Расчетное время хода поезда зависит от длины расчетного перегона.

5. Коэффициенты полинома, определяющего эксплуатационные расходы по движению и простою поездов определяются по приложению 25.

Результаты расчета по программе «SEUS - 3» и основные технические и экономические показатели вариантов трассы заносим в таблицу 2.45. На основании анализа этих данных делается выбор варианта для дальнейшей его разработки. Лучшим признается вариант с наибольшей чистой текущей стоимостью. При ее незначительном отличии (5 -10℅) сравнение выполняется по техническим и экологическим параметрам.

Таблица 2.45. Основные технические и экономические показатели вариантов трассы.

Наименование показателей	Измеритель	Варианты
		I	II
Технические показатели
Категория дороги
Тип локомотива
Руководящий уклон	‰
Длина варианта	км
Длина воздушной линии	км
Коэффициент развития линии	-
Количество пересекаемых трассой водотоков: постоянных периодических	ед.
Протяжение прямых участков трассы криволинейных участков	км / %
Сумма углов поворота	град.
Минимальный радиус кривых	м
Средний радиус кривых	м
Количество раздельных пунктов: на прямых на кривых R = м	ед.
Показатели профиля линии
Протяжение площадок	км / %
Протяжение уклонов из них с iр.	км / %
Сумма преодолеваемых высот: туда обратно	м
Количество раздельных пунктов на площадках на уклонах i= ‰	ед.
Экологические показатели
Площадь вырубаемых лесов	га
Площадь изымаемых сельхоз. угодий	га
Общая площадь отчуждаемых земель	км

Продолжение таблицы 2.45.

Наименование показателей	Измеритель	Варианты
		I	II
Натуральные и стоимостные показатели
Объем земляных работ: всего (главный путь + раздельный пункт) в среднем на 1 км	тыс. м3 тыс. м3/км
Время хода на пару поездов	мин.
Расход электроэнергии (топлива) на один рейс	кВт∙ч (кг)
Капитальные затраты на строительство 1 км ж.д.	тыс. руб./км
Капитальные затраты (в ценах 200 г.)	тыс. руб.
Эксплуатационные расходы (в ценах 200 г.)	тыс. руб.
Приведенные затраты (в ценах 200 г.)	тыс. руб.
Год окупаемости проекта	год
Чистая текущая стоимость (в ценах 200 г.)	тыс. руб.