Статья посвящена разработке способа повышения производительности подвижного состава. Разработана электронная система управления движением седельного автопоезда для маневрирования по территории распределительного центра с использованием спутниковых радионавигационных систем. Проведена апробация работы алгоритма методом имитационного моделирования. Проведен технико-экономическая оценка инвестиционного проекта.

Ключевые слова: седельный автопоезд, распределительный центр, GPS, автопилот.

Одной из проблем при организации перевозочного процесса на крупных распределительных центрах и логистических терминалах, является проблема осуществления погрузочно-разгрузочных и сопутствующих с ними операций.

Время простоя автомобиля при осуществлении погрузочно-разгрузочных работ составляет значительный процент от общего времени работы грузовых автомобилей. Особенно велик удельный вес этого времени при характерных для грузового автомобильного транспорта перевозках грузов на малые расстояния, в том числе при осуществлении перевозок от распределительного центра до магазинов торговой сети в пределах города и области. На рисунке 1 представлена структура общего времени работы автомобиля в течение рабочего дня.

В связи с этим необходимо уделять особое внимание эффективной организации погрузочно-разгрузочных работ, при которой простой автомобилей и себестоимость перевозок будут принимать минимальные значения. На рисунке 2 показано из каких этапов состоит общее время простоя автомобиля во время погрузки и разгрузки [1].

Одна ездка грузового автомобильного транспорта складывается из следующих элементов транспортно-грузового комплекса:

— погрузка на автомобиль или автопоезд;

— пробег их от пункта погрузки до пункта разгрузки;

— выгрузка, т. е. освобождение задействованного подвижного состава от перевозимого груза.

По окончании разгрузки автомобиль (автопоезд) совершает пробег без груза к тому же или к другому месту погрузки, где первая ездка его заканчивается.

Рис. 1. Структура общего времени рейса грузового автотранспорта

Рис. 2. Распределение времени при организации погрузочно-разгрузочных работ в условиях РЦ

В качестве способа повышения производительности подвижного состава, в частности седельных автопоездов, было предложено автоматизировать процесс маневрирования автомобиля при движении по территории распределительного центра, то есть от контрольно-пропускного пункта до места проведения погрузочно-разгрузочных работ.

В рамках научного исследования проводилось моделирование движения седельного автопоезда по территории распределительного центра Магнит АО «Тандер» (Адрес. 187033, д Ям-Ижора, р-н Тосненский, ул. Тельмана, д. 1).

В ходе проведенного анализа было установлено, что на данный момент не существует готового технического решения [2]. В связи с этим было предложено самостоятельно разработать систему, позволяющую автоматизировать процесс движения седельного автопоезда.

С целью минимизации начальных затрат было принято решение начать разработку систему методом имитационного моделирования [3, 4].

На первоначальном этапе была разработана схема взаимодействия программно-аппаратных частей системы. После чего были составлены математическая модель седельного автопоезда и модель прогнозирования траектории движения. Для апробации работы системы применялся программный пакет Matlab Simulink.

При движении по прямолинейной траектории максимальное отклонение составило 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,03 м, среднее квадратичное отклонение 𝜎 = 0,01 м. Для полуприцепа: 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,02 м, 𝜎 = 0,01 м. При движении по криволинейной траектории погрешность возрастает при резком изменении направления движения. Для тягача максимальное отклонение составило 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,1 м, среднее квадратичное отклонение 𝜎 = 0,04 м. Для полуприцепа: 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,09 м, 𝜎 = 0,03 м.

На основании анализа результатов проведенного эксперимента можно сделать вывод о достаточной работоспособности разработанной системы управления.

Также стоит отметить, что в результате моделирования движения автомобиля по одному из путей на территории распределительного центра, было получено сокращение времени маневрирования на 40 % (с 1 часа до 36 минут).

В ходе технико-экономического анализа было проведено сравнение работы базового седельного автопоезда и автопоезда, оснащенного электронной системой управления движением (таблица 1).

Таблица 1

Исходные данные для проведения технико-экономического анализа

После проведения расчетов было замечено увеличение расходной составляющей, однако, за счет увеличение производительности подвижного состава произошло снижение себестоимости перевозки (таблица 2–3).

Таблица 2

Показатели транспортной работы подвижного состава

Таблица 3

Годовая сумма затрат и структура себестоимости

Анализ финансовых показателей работы единицы подвижного состава также показал положительные результаты (Таблица 4).

Таблица 4

Сводная ведомость финансовых показателей

Срок окупаемости инвестиционного проекта составил около 4 месяцев.

Выводы

Таким образом, оснащение седельного автопоезда электронной системой, позволяющей автоматизировать процесс маневрирования по территории распределительного центра, позволяет повысить производительность подвижного состава, что оказывает положительное влияние на финансово-экономические показатели работы торговой сети. Помимо этого, стоит отметить улучшение психофизиологического состояния водителей, вследствие снижения нагрузки в процессе управления транспортным средством, что в конечном счете влияет на безопасность дорожного движения.

Литература:

1. Макеев В. Н. и др. Влияние продолжительности простоя на производительность подвижного состава //Лесотехнический журнал. — 2013. — №. 1 (9), 198 c.
2. Никифоров О. А. Анализ систем помощи при парковке грузового автотранспорта в условиях дефицита визуальной информации // Актуальные проблемы современного строительства: сборник научных трудов студентов, аспирантов и молодых ученых. В 2 ч.; Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2020. Ч. 2. 232 с.
3. Щербаков В. С. Моделирование и визуализация движений механических систем в MATLAВ. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. 88 с.
4. Духанов А. В., Медведева О. Н. Имитационное моделирование сложных систем. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2010. 115 с.