СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК В СИСТЕМЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ ОАО «РЖД»
|
Введение 5
Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПАНИИ ОАО «РЖД» 8
1.1 История компании 8
1.2 Структура холдинга ОАО «РЖД» 9
1.3 PEST - анализ отрасли грузовых перевозок 10
1.3.1. Политические факторы 11
1.3.2 Экономические факторы 12
1.3.3 Социальные факторы 14
1.3.4 Технологические факторы 14
1.3.5 Вывод по PEST - анализу отрасли грузовых перевозок 15
1.4 Анализ конкуренции в отрасли 15
1.5 SWOT-анализ ОАО «РЖД» в направлении грузовых перевозок 17
1.5.1 Сильные стороны 17
1.5.2. Слабые стороны 18
1.5.3. Возможности 19
1.5.4. Угрозы 20
1.5.5. Выводы по SWOT-анализу ОАО «РЖД» 20
1.6 Описание бизнес-процессов и грузовой базы ОАО «РЖД» 21
1.7 Выводы по Главе 1 23
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК 25
2.1 Обзор научных исследований мультимодальных перевозок 25
2.2 Концепция «сухих портов» 27
2.2.1 Описание концепции «сухих портов» 28
2.2.2 Жизненный цикл «сухих портов» 30
2.2.3 «Сухие порты» ОАО «РЖД» 32
2.3 Математическая модель построения оптимального плана погрузки 33
2.4 Направления для разработки метода координации потока вагонов 36
2.4 Выводы по Главе 2 37
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ КООРДИНАЦИИ ГРУЗОПОТОКОВ В АДРЕС ПОРТОВ ....39
3.1 Разработка Алгоритма-1 координации потоков 39
3.2 Применение Алгоритма-1 координации потоков 42
3.3.1 Результаты применения Алгоритма-1 координации потоков 42
3.3.2 Анализ на чувствительность 44
3.4 Направления для разработки Алгоритма-2 координации потоков 46
3.5 Разработка Алгоритма-2 координации потоков 47
3.6 Применение Алгоритма-2 координации потоков 50
3.6.1 Описание условий применения Алгоритма-2 координации потоков 50
3.6.2 Результаты тестирования Алгоритма-2 координации потоков 53
3.7. Выводы и практические рекомендации 55
Заключение 58
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 65
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 66
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 67
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 68
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 69
Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПАНИИ ОАО «РЖД» 8
1.1 История компании 8
1.2 Структура холдинга ОАО «РЖД» 9
1.3 PEST - анализ отрасли грузовых перевозок 10
1.3.1. Политические факторы 11
1.3.2 Экономические факторы 12
1.3.3 Социальные факторы 14
1.3.4 Технологические факторы 14
1.3.5 Вывод по PEST - анализу отрасли грузовых перевозок 15
1.4 Анализ конкуренции в отрасли 15
1.5 SWOT-анализ ОАО «РЖД» в направлении грузовых перевозок 17
1.5.1 Сильные стороны 17
1.5.2. Слабые стороны 18
1.5.3. Возможности 19
1.5.4. Угрозы 20
1.5.5. Выводы по SWOT-анализу ОАО «РЖД» 20
1.6 Описание бизнес-процессов и грузовой базы ОАО «РЖД» 21
1.7 Выводы по Главе 1 23
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК 25
2.1 Обзор научных исследований мультимодальных перевозок 25
2.2 Концепция «сухих портов» 27
2.2.1 Описание концепции «сухих портов» 28
2.2.2 Жизненный цикл «сухих портов» 30
2.2.3 «Сухие порты» ОАО «РЖД» 32
2.3 Математическая модель построения оптимального плана погрузки 33
2.4 Направления для разработки метода координации потока вагонов 36
2.4 Выводы по Главе 2 37
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ КООРДИНАЦИИ ГРУЗОПОТОКОВ В АДРЕС ПОРТОВ ....39
3.1 Разработка Алгоритма-1 координации потоков 39
3.2 Применение Алгоритма-1 координации потоков 42
3.3.1 Результаты применения Алгоритма-1 координации потоков 42
3.3.2 Анализ на чувствительность 44
3.4 Направления для разработки Алгоритма-2 координации потоков 46
3.5 Разработка Алгоритма-2 координации потоков 47
3.6 Применение Алгоритма-2 координации потоков 50
3.6.1 Описание условий применения Алгоритма-2 координации потоков 50
3.6.2 Результаты тестирования Алгоритма-2 координации потоков 53
3.7. Выводы и практические рекомендации 55
Заключение 58
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 65
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 66
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 67
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 68
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 69
На сегодняшний день ОАО «РЖД» является крупнейшим железнодорожным перевозчиком на территории РФ и играет одну из ключевых ролей в экономическом развитии страны. Железная дорога - уникальный способ транспортировки грузов, который позволяет перемещать грузы на большие расстояния, что особенно актуально ввиду размеров Российской Федерации. Более того, транспортировка железнодорожным транспортом на дальние расстояния имеет невысокую себестоимость сравнительно с главным конкурентом железнодорожных перевозчиков - автомобильным транспортом.
Однако существует ряд факторов, которые осложняют процесс координации грузовых потоков для железнодорожного транспорта. Во-первых, это масштабы железнодорожной инфраструктуры - протяжённость железных дорог Российской Федерации занимает третье место в мире. Во-вторых, в настоящий момент происходит перераспределение грузопотоков, вызванное рядом политических и экономических факторов. В-третьих, процесс перемещения грузов по железнодорожной сети включает большое количество агентов, у каждого из которых есть не только определённые обязанности, но и интересы, которые они стремятся удовлетворить.
В последнее время на рынке грузовых перевозок растёт стратегическая значимость таких факторов как скорость и гибкость. Для обеспечения необходимой гибкости для потребителя услуг грузоперевозок, игроки постепенно переходят на осуществление мультимодальных перевозок. В настоящей работе изучается взаимодействие двух участников мультимодальной перевозки типа «железная дорога - море».
На сегодняшний день методы планирования отгрузок в направлении портов и координации потока грузов, используемые ОАО «РЖД», приводят к большому скоплению вагонов на припортовых станциях, которые не могут быть вовремя переработаны мощностями порта. Такое скопление может быть вызвано как неэффективным планированием объёмов поставок в адрес портов, так и недостатком координации грузовых потоков в случае их отклонения от нормативных сроков поставки. Последствием скоплений вагонов выступают штрафы, который грузоперевозчик - ОАО «РЖД» - платит за несвоевременную поставку.
С теоретической точки зрения актуальность работы подтверждается растущим интересом научного сообщества к проблеме планирования, выполнения и контроля материальных потоков в цепях поставок. С практической точки существует необходимость снижения штрафов при организации грузовых железнодорожных перевозок в адрес портов.
Целью настоящей работы является разработка методики и практических рекомендаций по управлению продвижением потоков вагонов на припортовые станции для ОАО «РЖД». Для достижения цели исследования, автором были выделены следующие задачи:
• Построить модель существующего процесса планирования грузопотоков в направлении портов
• Предложить алгоритм координации потоков в условиях несвоевременной поставки грузов на припортовые станции
• Провести тестирование алгоритма с использованием метода имитационного моделирования
• Разработать практические рекомендации решения управленческой задачи
Предметом исследования выступают методы планирования и координации грузовых потоков в адрес портов. Объектом исследования является ОАО «Российские железные дороги».
В качестве источников информации были использованы информационные базы ОАО «РЖД», информационные и реферативные базы данных SCOPUS, Web of Knowledge, Elsevier, Springer. Данные, использованные для тестирования разработанных моделей, были предоставлены ОАО «РЖД» и изменены в целях сохранения коммерческой тайны. Для анализа внутренней и внешней среды компании были использованы такие методы как SWOT-анализ и PEST-анализ. В качестве методов для разработки методики автором использованы методы линейного программирования и имитационного моделирования.
Настоящая работа состоит из трёх глав. В первой главе описана деятельность компании, её структура и основные бизнес-процессы, связанные с планированием объёмов грузовых потоков в адрес портов. В результате первой главы сформулирована исследуемая управленческая задача. Также в первой главе проведён анализ внешней среды ОАО «РЖД», результаты которого подчёркивают необходимость решения исследуемой задачи. Во второй главе проведён анализ научной литературы, в которой рассматриваются различные проблемы, возникающие при мультимодальных перевозках, и предложены практические рекомендации для их решения. Также во второй главе представлена математическая модель оптимизации плана погрузки в адрес портов, разработанная автором в ранней работе. В результате второй главы определена необходимость в предложении методов координации грузовых потоков в направлении портов с учётом возможных отклонений от нормативных сроков поставки, и выделены направления их разработки. В третьей главе автором представлен результат разработки алгоритмов координации грузовых потоков с учётом случайных отклонений в объёмах поставляемых вагонов и в сроках поставки, а также проведено тестирование с использованием имитационной модели, подтверждающее применимость представленных алгоритмов. На основе полученных результатов сформулированы практические рекомендации для ОАО «РЖД» с целью улучшения координации потока вагонов в направлении портов.
Однако существует ряд факторов, которые осложняют процесс координации грузовых потоков для железнодорожного транспорта. Во-первых, это масштабы железнодорожной инфраструктуры - протяжённость железных дорог Российской Федерации занимает третье место в мире. Во-вторых, в настоящий момент происходит перераспределение грузопотоков, вызванное рядом политических и экономических факторов. В-третьих, процесс перемещения грузов по железнодорожной сети включает большое количество агентов, у каждого из которых есть не только определённые обязанности, но и интересы, которые они стремятся удовлетворить.
В последнее время на рынке грузовых перевозок растёт стратегическая значимость таких факторов как скорость и гибкость. Для обеспечения необходимой гибкости для потребителя услуг грузоперевозок, игроки постепенно переходят на осуществление мультимодальных перевозок. В настоящей работе изучается взаимодействие двух участников мультимодальной перевозки типа «железная дорога - море».
На сегодняшний день методы планирования отгрузок в направлении портов и координации потока грузов, используемые ОАО «РЖД», приводят к большому скоплению вагонов на припортовых станциях, которые не могут быть вовремя переработаны мощностями порта. Такое скопление может быть вызвано как неэффективным планированием объёмов поставок в адрес портов, так и недостатком координации грузовых потоков в случае их отклонения от нормативных сроков поставки. Последствием скоплений вагонов выступают штрафы, который грузоперевозчик - ОАО «РЖД» - платит за несвоевременную поставку.
С теоретической точки зрения актуальность работы подтверждается растущим интересом научного сообщества к проблеме планирования, выполнения и контроля материальных потоков в цепях поставок. С практической точки существует необходимость снижения штрафов при организации грузовых железнодорожных перевозок в адрес портов.
Целью настоящей работы является разработка методики и практических рекомендаций по управлению продвижением потоков вагонов на припортовые станции для ОАО «РЖД». Для достижения цели исследования, автором были выделены следующие задачи:
• Построить модель существующего процесса планирования грузопотоков в направлении портов
• Предложить алгоритм координации потоков в условиях несвоевременной поставки грузов на припортовые станции
• Провести тестирование алгоритма с использованием метода имитационного моделирования
• Разработать практические рекомендации решения управленческой задачи
Предметом исследования выступают методы планирования и координации грузовых потоков в адрес портов. Объектом исследования является ОАО «Российские железные дороги».
В качестве источников информации были использованы информационные базы ОАО «РЖД», информационные и реферативные базы данных SCOPUS, Web of Knowledge, Elsevier, Springer. Данные, использованные для тестирования разработанных моделей, были предоставлены ОАО «РЖД» и изменены в целях сохранения коммерческой тайны. Для анализа внутренней и внешней среды компании были использованы такие методы как SWOT-анализ и PEST-анализ. В качестве методов для разработки методики автором использованы методы линейного программирования и имитационного моделирования.
Настоящая работа состоит из трёх глав. В первой главе описана деятельность компании, её структура и основные бизнес-процессы, связанные с планированием объёмов грузовых потоков в адрес портов. В результате первой главы сформулирована исследуемая управленческая задача. Также в первой главе проведён анализ внешней среды ОАО «РЖД», результаты которого подчёркивают необходимость решения исследуемой задачи. Во второй главе проведён анализ научной литературы, в которой рассматриваются различные проблемы, возникающие при мультимодальных перевозках, и предложены практические рекомендации для их решения. Также во второй главе представлена математическая модель оптимизации плана погрузки в адрес портов, разработанная автором в ранней работе. В результате второй главы определена необходимость в предложении методов координации грузовых потоков в направлении портов с учётом возможных отклонений от нормативных сроков поставки, и выделены направления их разработки. В третьей главе автором представлен результат разработки алгоритмов координации грузовых потоков с учётом случайных отклонений в объёмах поставляемых вагонов и в сроках поставки, а также проведено тестирование с использованием имитационной модели, подтверждающее применимость представленных алгоритмов. На основе полученных результатов сформулированы практические рекомендации для ОАО «РЖД» с целью улучшения координации потока вагонов в направлении портов.
На сегодняшний день многие участники транспортно-логистического рынка используют мультимодальные перевозки с целью повышения уровня гибкости для потребителя и, соответственно, уровня предоставляемых услуг. Мультимодальная перевозка «железная дорога - море» играет ключевую роль, так как выступает не только средством получения дохода для ОАО «РЖД», но и поддержания экономического развития Российской Федерации, так как в основном железной дорогой в адрес портов отправляются грузы для экспорта в другие страны.
В ходе выполнения настоящей работы, была проанализирована деятельность компании ОАО «РЖД» в направлении грузовых перевозок, проведён анализ внешней и внутренней среды, определены узкие места в основных бизнес-процессах касательно планирования объёмов грузов в адрес портов и координирования их потоков. В итоге была сформулированная проблемная ситуация, требующая решения - неэффективность существующего метода планирования отгрузок в направлении портов с учётом случайных отклонений от нормативных сроков доставки. На сегодняшний день из-за неравномерного подвода вагонов на припортовую станцию образуются большие скопления вагонов, ожидающих отправления в порт, но их количество значительно превышает суточную перерабатывающую способность терминалов порта, что затрудняет дальнейшее продвижение. В результате таких скоплений партии вагонов не могут быть переработаны портом в срок, которые обговорён с грузоотправителем и грузополучателем, из -за чего ОАО «РЖД» выплачивает штрафы за несвоевременную поставку. Иногда штрафы могут достигать до 100% стоимость перевозки. Анализ внутренней и внешней среды холдинга ОАО «РЖД» подтвердил необходимость решения задачи усовершенствования методов управления продвижением потока вагонов в адрес портов с целью снижения штрафов за несвоевременные поставки.
Следующим шагом стал обзор исследований посвященных мультимодальным перевозкам. Научным сообществом в основном изучаются подходы к решению проблемы продвижения потока вагонов в адрес портов на стратегическом уровне. Одним из методов выступает проектирование инфраструктуры транспортной сети для достижения бесперебойного перемещения грузов между её звеньями. Частным случаем задачи проектирования сети является постепенно набирающая популярность концепция «сухих портов», которая предполагает перемещения части функций морских портов на мощности, отдалённые от побережья, для их разгрузки. Тем не менее, несмотря на подтверждённую эффективность применения данных методов, их реализация требует значительных инвестиций и времени на разработку и внедрение, из-за чего автором было принято решение не использовать данные методы в дальнейшем исследовании. Также в главе анализа подходов к решению обозначенной проблемы представлено описание математической модели оптимизации планирования отгрузок в направлении портов, разработанной автором раннее. Данная математическая модель является инструментом планирования объёмов в адрес портов с учётом инфраструктурных ограничений: перерабатывающей способности терминалов порта и пропускной способности железных дорог. Тем не менее, модель предполагает соблюдение нормативных сроков доставки и не учитывает возможность несвоевременного подвода вагонов. Таким образом, автор делает вывод о необходимости разработки алгоритма координирования потока вагонов в условиях несоблюдения нормативных сроков доставки, основанный на оптимальном плане отгрузок, предложенном автором раннее.
В завершающей главе настоящей работы представлено два алгоритма координации потоков, которые позволяют минимизировать количество вагонов на припортовой станции, которые не могут быть вовремя переработаны мощностями терминала, и соответствующие штрафы за несвоевременную поставку. Алгоритм-1 учитывает случайные отклонения в объёмах прибывающих поставок. В результате применения Алгоритма-1 принимается решение о корректировке количества вагонов к отправлению в адрес порта с учётом количества вагонов прибывающих с предшествующей станции. Тестирование с использованием имитационной модели подтвердила эффективность Алгоритма-1: при его применении существенно снижается (до 97%) количество
простаивающих вагонов, которые не могут быть вовремя переработаны портом.
Алгоритм-2 координации потоков учитывает случайные отклонения от нормативных сроков поставки в пути между звеньями, из -за чего партии вагонов приходят несвоевременно. Основанием для принятия решения о количестве вагонов к отправке в порт выступает размер штрафов, которые заплатит ОАО «РЖД», в случае задержки конкретной партии ещё на один день, при этом сравниваются все партии, который на начало периода находятся на железной дороге (станции), где принимается решение. Тестирование алгоритма показало, что его применение позволяет снизить размер штрафов за несвоевременные поставки в среднем на 60%.
При разработке методов управления продвижения потока вагонов в адрес портов автор пришёл к выводу, что для эффективного контроля и координации потока вагонов в направлении портов, необходимо, чтобы эти процессы проходили централизованно, и решения принимались с учётом общего блага ОАО «РЖД», а не отдельных филиалов - железных дорог.
В ходе выполнения настоящей работы, была проанализирована деятельность компании ОАО «РЖД» в направлении грузовых перевозок, проведён анализ внешней и внутренней среды, определены узкие места в основных бизнес-процессах касательно планирования объёмов грузов в адрес портов и координирования их потоков. В итоге была сформулированная проблемная ситуация, требующая решения - неэффективность существующего метода планирования отгрузок в направлении портов с учётом случайных отклонений от нормативных сроков доставки. На сегодняшний день из-за неравномерного подвода вагонов на припортовую станцию образуются большие скопления вагонов, ожидающих отправления в порт, но их количество значительно превышает суточную перерабатывающую способность терминалов порта, что затрудняет дальнейшее продвижение. В результате таких скоплений партии вагонов не могут быть переработаны портом в срок, которые обговорён с грузоотправителем и грузополучателем, из -за чего ОАО «РЖД» выплачивает штрафы за несвоевременную поставку. Иногда штрафы могут достигать до 100% стоимость перевозки. Анализ внутренней и внешней среды холдинга ОАО «РЖД» подтвердил необходимость решения задачи усовершенствования методов управления продвижением потока вагонов в адрес портов с целью снижения штрафов за несвоевременные поставки.
Следующим шагом стал обзор исследований посвященных мультимодальным перевозкам. Научным сообществом в основном изучаются подходы к решению проблемы продвижения потока вагонов в адрес портов на стратегическом уровне. Одним из методов выступает проектирование инфраструктуры транспортной сети для достижения бесперебойного перемещения грузов между её звеньями. Частным случаем задачи проектирования сети является постепенно набирающая популярность концепция «сухих портов», которая предполагает перемещения части функций морских портов на мощности, отдалённые от побережья, для их разгрузки. Тем не менее, несмотря на подтверждённую эффективность применения данных методов, их реализация требует значительных инвестиций и времени на разработку и внедрение, из-за чего автором было принято решение не использовать данные методы в дальнейшем исследовании. Также в главе анализа подходов к решению обозначенной проблемы представлено описание математической модели оптимизации планирования отгрузок в направлении портов, разработанной автором раннее. Данная математическая модель является инструментом планирования объёмов в адрес портов с учётом инфраструктурных ограничений: перерабатывающей способности терминалов порта и пропускной способности железных дорог. Тем не менее, модель предполагает соблюдение нормативных сроков доставки и не учитывает возможность несвоевременного подвода вагонов. Таким образом, автор делает вывод о необходимости разработки алгоритма координирования потока вагонов в условиях несоблюдения нормативных сроков доставки, основанный на оптимальном плане отгрузок, предложенном автором раннее.
В завершающей главе настоящей работы представлено два алгоритма координации потоков, которые позволяют минимизировать количество вагонов на припортовой станции, которые не могут быть вовремя переработаны мощностями терминала, и соответствующие штрафы за несвоевременную поставку. Алгоритм-1 учитывает случайные отклонения в объёмах прибывающих поставок. В результате применения Алгоритма-1 принимается решение о корректировке количества вагонов к отправлению в адрес порта с учётом количества вагонов прибывающих с предшествующей станции. Тестирование с использованием имитационной модели подтвердила эффективность Алгоритма-1: при его применении существенно снижается (до 97%) количество
простаивающих вагонов, которые не могут быть вовремя переработаны портом.
Алгоритм-2 координации потоков учитывает случайные отклонения от нормативных сроков поставки в пути между звеньями, из -за чего партии вагонов приходят несвоевременно. Основанием для принятия решения о количестве вагонов к отправке в порт выступает размер штрафов, которые заплатит ОАО «РЖД», в случае задержки конкретной партии ещё на один день, при этом сравниваются все партии, который на начало периода находятся на железной дороге (станции), где принимается решение. Тестирование алгоритма показало, что его применение позволяет снизить размер штрафов за несвоевременные поставки в среднем на 60%.
При разработке методов управления продвижения потока вагонов в адрес портов автор пришёл к выводу, что для эффективного контроля и координации потока вагонов в направлении портов, необходимо, чтобы эти процессы проходили централизованно, и решения принимались с учётом общего блага ОАО «РЖД», а не отдельных филиалов - железных дорог.
Содержание бакалаврской работы – СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК В СИСТЕМЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ ОАО «РЖД»
Выдержки из бакалаврской работы – СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ ГРУЗОВЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК В СИСТЕМЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ ОАО «РЖД»