авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

«Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Т.В. Боброва ...»

-- [ Страница 3 ] --

Особое место среди действующих в мире систем занимает модель стандартов проектирования и содержания автодорог (HDM), которая в течение более двадцати лет разрабатывалась Институтом экономического развития Всемирного Банка [246, 329]. В настоящее время область применения HDM-IV расширена по сравнению с традиционной оценкой проектов и представлена как система комплексной технической и экономической оценки дорожных проектов и формирования инвестиционных дорожных программ. Различные версии модели (1968– 2000 гг.) широко использовались в развивающихся странах и послужили инструментом обоснования увеличенных бюджетов на содержание и ремонт дорог. Достаточно подробный анализ о возможностях и границах применимости HDM-IV выполнил Апестин В.К. [8]. Отмечая положительные стороны системы и ее недостатки применительно к условиям России, автор делает вывод об ограниченном использовании HDM-IV в отечественной практике. Предлагаемые им направления – проектный анализ для ориентировочного прогнозирования транспортно эксплуатационного состояния дорог, сравнение вариантов при решении ряда сетевых задач. На рис. 3.2 представлена структурная модель системы HDM-IV Всемирный Банк проводил калибровку HDM применительно к дорогам Казахстана, и разработчики казахстанской системы имели возможность сопоставить ряд аналогичных систем. Программа HDM-IV решает вопросы планирования инвестиций в развитие и содержание дорог при различных вариантах финансирования и экономических условиях. Критерием решения экономических задач в этой системе являются показатели, принятые в методике технико-экономического обоснования инвестиционных проектов [166]: чистый дисконтированный доход, индекс доходности, внутренняя норма доходности и др. Для определения Строительство Окружающая среда (климат, местность, материалы, технология) Стандарты на дорожную одежду Стандарты на геометрию Характеристики автомобильных дорог Проектирование, контроль качества, удельные издержки Затраты на строительство Затраты Затраты на пользователей содержание дорог План Скорость движения и содержания время в пути Общие затраты Состояние поверхности покрытия (шероховатость, ровность) Повреждения дорог и Параметры движения, состояние окружающей рост интенсивности среды (климат, материалы, Характеристика технология) транспортных средств Стандарты содержания Правила движения Стандарты улучшения Рис. 3.2. Структурная модель HDM [142] потребности ресурсов для дорожной сети в HDM-IV применяется концепция матрицы дорожной сети, которая включает категории:

интенсивность движения, типы дорожной одежды, состояние дорожного покрытия, климатические зоны, функциональную классификацию.

Эмпирические формулы ресурсного обеспечения, используемые в данной модели, могут применяться только в определенных экономических и региональных условиях, что существенно снижает возможности и надежность использования данной модели в России. В частности, формулы по определению объемов работ линейны и адекватны с уровнем надежности порядка 55-70% [142]. Казахстанская система управления состоянием дорог на основе программно-целевого подхода, по мнению разработчиков [142], обеспечивает рациональную стратегию содержания и ремонта сети дорог при ограниченных ресурсах. Обоснованы подсистемы: 1 – ДАД–подсистема диагностики дорог;

2 – НО–подсистема нормативного обеспечения;

3 – СРСД и ОД – подсистемы оптимизации стратегии ремонта и содержания сети дорог и организации движения транспорта;

4 – РП и ОК ДРР–реализация плана и обеспечение качества дорожно-ремонтных работ. Взаимосвязь задач показана на рис. 3.3. Общее функционирование системы выполняется по замкнутому контуру согласно структурной схеме, что обеспечивает достижение главной цели системы – организацию действенного механизма управления состоянием сети дорог с реализацией наиболее эффективных путей достижения высоких конечных результатов по содержанию и ремонту дорог при ограниченных ресурсах.

Разработанные экономико-математические модели системы мониторинга и стратегии ремонта дорог (СМАД) построены по принципу расчленения поставленных задач на составные части с решением каждой частной задачи и последующим согласованием с общими выходными параметрами и критериями оптимальности. Модель операционной цепи включает следующие задачи по подсистемам (рис. 3.3):

1.1–обследование и инвентаризация дорог;

1.2–формирование банка данных транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог (ТЭСАД);

1.3–обоснование и назначение ремонтных мероприятий;

2.1–обоснование требований к параметрам дорог;

2.2–формирование нормативной базы;

3.1–планирование работ по содержанию дорог;

3.2–текущее и перспективное планирование ремонтов при ограниченных ресурсах;

3.3–прогнозирование состояния дорог;

3.4–обоснование ограничения и организация движения транспорта;

3.5–обоснование ущерба от превышения допустимых нагрузок;

КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯТ СМАД 3. 4. 1. 3. 2. 3– СРСД и ОД 1– ДАД 4– РП и ОК ДРР 1.

2 –НО 4. 3. 2.2 3.4 4. 1.

3. Рис.3.3. Взаимосвязь задач в системе ТЭСАД [142] 4.1–выбор оптимальных технологических решений дорожно ремонтных работ;

4.2–методическое и инструментальное обеспечение контроля качества содержания и ремонта дорог;

4.3–контроль качества содержания и ремонта дорог с обновлением базы данных по сети автодорог.

О.А. Красиковым [142] детально проработаны методы решения задач, определен состав исходных данных по каждой подсистеме, разработаны специальные функции для реализации принципов комплексности и системности. Нужно отметить, что большее внимание в разработанной системе уделено вопросам диагностики состояния дорог, назначению и обоснованию ремонтных мероприятий на основе моделей прогнозирования транспортно-эксплуатационных показателей дорог: прочности и ровности дорожных покрытий, скорости движения. Большинство разработанных экспериментальных моделей основано на обширной информации, полученной в результате обследований дорог Казахстана и других регионов СССР (1986–1992 гг. и ранее), в которых принимали участие многие научные коллективы (Каздорнии, МАДИ, Союздорнии, Росдорнии и др.). В этих исследованиях принимали участие и ученые СибАДИ (Каганович В.Е., Грико А.В., Копац Э.М., Ситников Ю.М., Косенков В.С. и ряд других). К недостаткам системы СМАД, на наш взгляд, нужно отнести недостаточную проработку системы ресурсного обеспечения расчетов. Во первых, в системе используются зависимости по определению единовременных затрат по видам дорожных работ, установленные в уровне цен еще до 1984 г. [213];

во-вторых, переход от базовых цен к так называемым «реальным условиям» осуществляется системой переходных поправочных коэффициентов от нормативов удельных единовременных затрат, учитывающих, в частности: рельеф местности, территориальный район, высокогорность, расположение участка дороги относительно населенного пункта. Используется целая система частных коэффициентов при определении финансовых затрат, что делает расчеты недостаточно объективными и прозрачными. Данный подход к определению затрат на ремонт дорог указывает на недостаточную проработку вопросов ресурсного обеспечения в системе СМАД при сравнении различных вариантов организационно-технических и конструктивных решений.

Аналогичные недостатки присущи модели планирования работ по текущему ремонту и содержанию дорог (в составе СМАД), разработанной проф. Забаркой А.Л. [16, 107, 142]. Алгоритм модели базируется на основе факторного метода и натурально-стоимостных показателей, разработанных с привязкой к структуре сети дорог по областям Казахстана. В структуре факторной модели, построенной проф. Забаркой А.Л., выделено 6 групп факторов: конструктивные элементы дорог, стоимость проведения работ по элементам дорог, сравнительные коэффициенты стоимости по регионам, климатические факторы, эксплуатационное состояние дорог, особые требования к отдельным маршрутам. Результирующим показателем является лимит средств, выделяемых определенному региону (области) для выполнения работ по содержанию дорожной сети. Данные разработки носят ограниченный характер, их использование при изменении условий требует существенной переработки установленных нормативов и не имеет достаточного обоснования для применения в системах других государств и регионов.

Автор [142] отмечает, что в 2004 г. было выполнено обновление моделей, однако принципиальные подходы к планированию затрат на дорожные работы остались прежними и имеют те недостатки, которые были отмечены выше.

Рассмотренные модели в большей степени решают задачи повышения технического состояния дорожной сети, улучшения условий движения транспорта. В меньшей степени решаются вопросы оптимизации затрат на выполнение этих задач, так как экономические расчеты базируются в основном на эмпирических моделях, полученных в других экономических условиях. Кроме того, не рассматриваются социальные факторы, которые в условиях территории регионов России имеют существенное значение.

Исследования, проведенные консалтинговой фирмой ГЕОГРАКОМ в ряде регионов России [139], позволили обосновать социальную значимость совершенствования региональной дорожной сети.

В условиях перехода к рыночным отношениям подходы к планированию развития автодорожной сети региона претерпевают существенные изменения. Прежде всего, это относится к постановке конечных целей этого развития. Наряду с задачей сокращения транспортных издержек как главной, все большее значение приобретает решение задачи создания в регионах таких транспортно коммуникационных условий в виде надежной (и технически, и по начертанию) единой транспортной сети, которые обеспечат потребителям транспортных услуг некоторый нормативный (минимально гарантированный) уровень удобства и рентабельности при осуществлении любых возможных связей.

Методика оценки региональной транспортной обеспеченности должна учитывать следующие моменты:

за основу должны быть приняты интересы потребителей дорог, а не дорожных подрядных организаций;

существование в регионе других видов транспортных коммуникаций позволяет перераспределить ресурсы в районы с более низким уровнем развития дорожной сети;

инвестиции в автомобильные дороги ведут к перераспределению экономической активности. Надо быть готовыми к тому, что эффект от развития участка дороги может быть получен не в месте его расположения;

учет качества начертания сети как дополнительного и относительно автономного ресурса социально-экономического развития региона;

желательность разделения и выделения в чистом виде экономической и социальной эффективности. Критерием социальной эффективности может стать прирост фонда свободного времени населения в человеко-часах;

стыковка интересов территорий различного уровня, ибо одна и та же дорога играет разную роль в жизни, например, области и ее административного района.

Авторы [63] к числу показателей, обобщенно характеризующих состояние дорожного хозяйства в том или ином регионе, т.е. в области, крае, республике, относят следующие:

балансовую стоимость основных фондов отрасли, приходящуюся на 1км сети автомобильных дорог;

коэффициент остаточной стоимости дорог;

численность работников дорожного хозяйства, приходящуюся на 1км сети дорог, т.е. удельную трудооснащенность, и ряд других показателей.

В качестве обобщенной характеристики структуры сети автомобильных дорог региона авторы [63] предлагают коэффициент технического уровня сети автомобильных дорог ( ), характеризующий способность автомобильных дорог обеспечить тот или иной уровень использования скоростных возможностей автомобилей:

j j j j, (3.2) j j j где Д j –протяженность дорог определенной классификационной группы j (с усовершенствованным покрытием, с твердым покрытием переходного типа и грунтовые дороги);

j –коэффициент реализации скоростных возможностей осуществления перевозок по дорогам данной классификационной группы по отношению к этим возможностям на дорогах с усовершенствованным покрытием, равен отношению нормы пробега автомобилей по дорогам данной группы к расчетной норме пробега по дорогам с усовершенствованным покрытием.

Анализ взаимосвязи показателя с рядом других показателей, оценивающих работу транспорта в регионе (себестоимость перевозок, грузооборот автомобильного транспорта и др.), позволяет дать оценку эффективности капиталовложений в развитие сети, срока их окупаемости.

Однако данный подход более правомерен для решения стратегических вопросов и чрезвычайно зависим от экономической ситуации, так как методика использует корреляционные зависимости на основе статистической отчетности.

В рассмотренных системах предложены модели решения задач оценки и прогнозирования состояния дорог при различном уровне инвестиционных возможностей. Эти модели интересны как в научном, так и в практическом плане. Они обобщают огромный мировой опыт управления состоянием автомобильно-дорожной сети в разных странах.

Выполненный анализ позволяет сделать вывод о том, что каждая страна стремится создать свою систему, которая бы учитывала новейшие достижения и специфические экономические, климатические, технологические и другие особенности исследуемого региона.

3.2. Концептуальная модель, цели и критерии проектного управления региональной дорожной инфраструктурой В предыдущем подразделе проанализированы основные модели и методы формирования систем эффективного управления транспортно эксплуатационными показателями автомобильных дорог, предлагаемые различными авторами. Данные методы частично реализованы в ряде стран и регионов. В каждой из этих концепций присутствуют определенные прогрессивные тенденции, однако для использования в России необходимо, опираясь на достигнутый положительный международный и отечественный опыт, развивать структуры управления дорогами на территории, учитывая специфические особенности экономики, условия функционирования дорог в разных регионах России, развитие информационных технологий управления как в России, так и на международном уровне. Методы проектного управления будут способствовать эффективным социально-экономическим преобразованиям в региональном дорожно-транспортном комплексе.

Концептуальная модель управления региональной дорожной инфраструктурой (РДИ) [26, 29, 31, 40] представляет собой систему, разделенную на составляющие: по горизонтали – на функциональные звенья, по вертикали – на ступени (уровни).

Управление дорожными работами в регионах осуществляется в настоящее время трехуровневыми структурами :

1) государственным органом управления на территории;

2) заказчиком, представляющим интересы владельцев дорог на территории (для территориальных дорог – Управление дорожным хозяйством);

3) подрядными организациями – непосредственными производителями работ по строительству и эксплуатации дорог.

По классификации проектов [294] управление РДИ является программой (входит множество проектов, объединенных общей целью, выделяемыми ресурсами, временем на выполнение программы, технологией, организацией и др.).

Дорожные программы по предметной области делятся на следующие группы:

инвестиционные проекты строительства, реконструкции и модернизации автомобильных дорог;

строительство мостов и др. сооружений на дорогах;

ремонт дорог;

содержание дорог и дорожных сооружений.

Кроме названных основных проектов на территории региона могут осуществляться все другие типы проектов: инновационные, организационные, технические, экономические и т.д.

В рамках программы управления РДИ рассматриваются мегапроекты – целевые программы, содержащие множество взаимосвязанных проектов, объединенных общей целью, выделенными ресурсами и отпущенным на их выполнение временем. Программа координируется на верхнем (региональном) уровне управления.

Подрядные организации выполняют отдельные проекты или мультипроектные программы. Большинство дорожных проектов выполняется в условиях неопределенности, обусловленной внешними и внутренними факторами. Поэтому управление программами РДИ относится к активному управлению организационными проектами (см.

1.2).

Целью системы управления дорожным хозяйством является создание условий для эффективного развития экономики, стабилизации социально-политической ситуации и повышения деловой активности населения на территории путем удовлетворения спроса на автомобильные перевозки и обеспечения безопасности дорожного движения.

Основными задачами органов управления РДИ являются [156, 244, 191]:

1. Улучшение и сохранение транспортно-эксплуатационного состояния (ТЭС) территориальных дорог, повышение их пропускной способности, обеспечение безопасного, бесперебойного движения, а также их благоустройство.

2. Организация выполнения работ по содержанию, ремонту, реконструкции, модернизации и строительству территориальных дорог и искусственных сооружений на них, включая функции балансодержателя, заказчика, контроля качества и обеспечения прямого финансирования подрядчиков дорожных работ.

3. Целевое и эффективное использование финансовых средств, выделяемых территориальным бюджетом на развитие, сохранение и совершенствование территориальной сети дорог, а также государственного имущества, направляемого на эти цели.

С позиций методологии управления проектами и программами (глава 2) процесс управления предполагает наличие следующих основных стадий:

инициации, планирования целей (ожидаемых результатов) деятельности, ситуационного управления ради достижения этих результатов (включая организацию и мотивацию деятельности), контроля (наблюдение за результатами), анализа и регулирования, закрытия программы. Структура модели управления РДИ представлена на рис. 3.4.

СТАДИИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ УРОВНИ Закрытие Инициация Планировани Ситуационное управление проектов программы е (организация и контроль;

анализ и и регулирование) программ I Принятие Закрытие Финансирование, организационный и финансовый стратегических проектов контроль решений по и программ Бюджетирование II Разработка Приемка индикаторов работ, акты программы по ввода в Промежуточная приемка, проведение внеплановых проектам Проведение эксплуатаци проверок;

авторский надзор конкурсных подрядных ю торгов;

постановка на Корректировка индикаторов при изменении внешних факторов Разработка бизнес планов, III Бюджетирование Сдача планирование Реализация программы работ работ деятельности, Производственная деятельность стратегия развития производственной Рис. 3.4. Модель проектного управления региональной транспортной сетью Количественные и качественные критерии эффективности будущей производственной деятельности должны быть заложены на стадии проектно-плановой работы, которая реализуется на каждом из уровней управления при оптимизации структуры дорожных работ с учетом состояния сети дорог, лимитов средств и ресурсов, мощностей низовых организаций.

Для первого уровня такими критериями являются: обеспеченность территории дорогами, транспортная доступность, обеспечение потребительских качеств дорог, экономический эффект от использования ограниченных средств по направлениям: строительство и эксплуатация дорог.

Для оценки конечного результата производственной деятельности на втором уровне достаточно обоснованными и контролируемыми показателями могут быть: прирост комплексного показателя транспортно эксплуатационного состояния дорожной сети за отчетный период, обеспечение установленных объемов и сроков ввода новых объектов, реконструкции и ремонта дорог, качество содержания сети дорог.

Эффективность собственной производственной деятельности низовых подразделений третьего уровня определяют величиной прибыли и рентабельности, обеспечением ритмичного производства работ и использования ресурсов.

Вышестоящий уровень формирует критерии оценки деятельности нижестоящего уровня. Для подрядных организаций эти критерии закрепляются в контрактах в форме целевых показателей оценки деятельности. Кроме этих показателей каждый уровень формирует свои индикаторы функционирования, которые не входят в противоречие с договорными обязательствами.

В любой оценке, касающейся успешности деятельности, речь прежде всего идет о том, насколько достигнутые результаты соответствуют целям, ожиданиям участников проекта. Все вышеназванные критерии имеют соответствующие методики количественной оценки, отраженные в нормативных документах, рекомендациях и научной литературе.

Наибольшую сложность представляет собой разработка эффективных программ развития дорожной сети на первом уровне управления.

Методикой по оценке эффективности инвестиционных проектов [166, 283] предусмотрена оценка двух видов эффективности:

общественной (социально-экономической) эффективности проекта;

коммерческой эффективности проекта.

Для дорожного строительства общественная эффективность учитывает социально-экономические последствия осуществления проекта для общества в целом. При оценке этого вида эффективности оцениваются как все непосредственные результаты и затраты проекта (транспортный эффект, капитальные вложения в строительство, текущие затраты на ремонт и содержание дорог), так и внешние затраты и результаты в смежных секторах экономики (внетранспортный эффект: экологический, социальный и др.). Если проект затрагивает интересы только России, то общественная эффективность совпадает с народно-хозяйственной (НХЭ).

Методика предусматривает анализ дисконтированных финансовых потоков (доходы–затраты) на протяжении жизненного цикла проекта. При определении экономии затрат в дорожной отрасли существует ряд специальных методик: определение среднегодовой экономии от снижения ДТП, среднегодовой экономии от снижения времени пребывания пассажиров в пути и др. [142, 212, 213, 86].

Использование при оценке эффективности инвестиционных проектов в качестве методического инструментария только межведомственных рекомендаций [166], по мнению проф. Дингеса Э.В. [96], является недостаточным для принятия обоснованных проектных решений.

Необходимо учитывать специфику дорожных проектов, в частности следующие факторы:

зависимость затрат на воспроизводство дорожных сооружений от затрат на организацию движения транспортных средств в период производства работ, включая потери в связи с полным или частичным закрытием движения;

неоднозначность принимаемого базового решения развития дорожной сети (с проектом–без проекта);

повышение надежности прогнозов по перспективным размерам движения;

совершенствование методов оценки внетранспортных эффектов.

По данным [191], при оценке интегрального эффекта от ввода объектов строительства и реконструкции в течение года в целом по России составляющая по внетранспортному эффекту превысила 75% от общей суммы эффекта. Эти данные получены авторами путем моделирования программ развития сети автомобильных дорог России по федеральным округам и основаны на сопоставлении объемов валового регионального продукта, рассчитанного с учетом прироста протяженности дорожной сети регионов и без него. Однако применительно к ситуации отдельного региона эти показатели могут существенно отличаться.

Солодкий А.И., предлагая методические подходы к обоснованию инвестиций в дорожные проекты [271], отмечает, что социально экономическая эффективность дорожного проекта должна показать, насколько инвестиции в проект компенсируются теми выгодами, которые получит общество (население и хозяйственный комплекс территории). Эти выгоды определяются на основе изменения себестоимости перевозок, расходов на содержание и ремонты дорожной сети, стоимостной оценки времени, экономических потерь от дорожно-транспортных происшествий, ущерба от загрязнения окружающей среды и т. д.

Из приведенного анализа можно сделать вывод, что на основе методик оценки экономической эффективности можно выполнить обоснование эффективности отдельного проекта дороги, учитывая все сопутствующие факторы. В то же время эффективность программы комплексного развития сети дорог территории может быть обоснована с учетом приоритетности отдельных показателей, которые являются наиболее значимыми для региона с учетом условий его функционирования.

Принятие решений в условиях многокритериального выбора основано на определенных предпосылках, которые должны уточнить задачу с целью поиска наиболее эффективных методов ее реализации. К таким предпосылкам, по мнению Микони С.В. [170], относятся:

1) принятие решения в континуальном или дискретном множестве;

2) одноступенчатый или многоступенчатый (последовательный) выбор;

3) выбор в условиях определенности или неопределенности. В первом случае для любого элемента относительная степень xi X принадлежности xi множеству X принимает значение i 1. Во втором случае величина i 1 учитывается при вычислении функции полезности f 1 x1,..., i xi,..., N x N.

Функция полезности f позволяет свести многокритериальную задачу к однокритериальной путем свертки n критериев в один обобщенный. При этом векторная оценка yi ( yi1,..., yij,... yin ), i-го объекта заменяется скалярной оценкой yi* f ( yi ), которая используется для упорядочения N объектов в n-мерном пространстве с помощью одномерной сортировки.

В [131] предложены аддитивная и мультипликативная свертки критериев, которые получили наиболее широкое распространение. Они выражаются следующими формулами соответственно:

nwy y* f ( y ) j j, (3.3) sj j n wj y j y* 1 f ( y ) 1, (3.4) sj j 1 где y j значение j-го критерия;

s j –нормирующий коэффициент, равный максимальному значению шкалы для j-го критерия и переводящий его в безразмерную величину;

w j –весовой коэффициент (вес) j-го критерия, пропорциональный его значимости и определяемый одним из известных экспертных методов [23]. Обычно весовые коэффициенты w j, j=1,…,n, n w j 1.

нормируются:

j Обобщенному критерию так же, как и отдельным частным критериям, придается направление оптимизации ( y max или ymin), что позволяет считать его целевой функцией задачи выбора. Если критерии, входящие в обобщенный критерий, имеют различные направления оптимизации, необходимо свести их к единому направлению путем перехода к дополнению критерия.

Критерии рассматриваемой задачи могут иметь параметрические ограничения вида y * y j y **, j 1, n, (3.5) j j где y * и y ** – границы варьирования параметров приоритетов j j (соответственно минимальная и максимальная).

Количество частных показателей приоритетов зависит от масштабов решаемой задачи и поставленных целей. Существует несколько способов нормализации критериев [47, 62].

Оптимальное решение этой многоплановой проблемы обеспечит эффективное использование ограниченных инвестиций в развитие дорожной сети. Однако совокупность технических, экономических и социальных критериев и ограничений, которые должны учитываться при решении данной многокритериальной задачи, существенно осложняют ее, требуют специальных приемов и методов решения для каждого уровня управления. Одним из таких приемов является декомпозиция задачи на составляющие блоки с применением алгоритма последовательной оптимизации. Подходы к решению подзадач могут быть различными, но все они должны быть направлены на реализацию основной цели.

Разрешение многокритериальной ситуации происходит, как правило, на основе выбора компромиссного решения [47, 170, 182, 251].

В формализованном виде задача состоит в определении величины xi – доли ресурса, причитающегося i-му участнику, это своего рода коэффициент долевого участия. Все множество возможных дележей есть область S.

n S : xi 0, xi 1. (3.6) i Вектор X S дает возможность определить долю i-го участника в повышении результативности общей работы. Определение конкретных величин xi X осложнено рядом положений:

суммарный результат нелинеен и объективно неразложим на составляющие ;

задача распределения ресурса решается не только вычислительными методами, но требует дополнительных соглашений, компромиссов;

система опирается на определенные представления о справедливости;

выделяемая каждому участнику доля ресурса должна стимулировать эффективность его деятельности.

На основании анализа известных методов решения данной проблемы [47], мы отдали предпочтение группе методов, основанных на построении дерева целей (критериев) с трехуровневым числом зависимостей, соответствующим структуре управления дорожным хозяйством на территориальном уровне (рис. 3.5). На третьем уровне могут размещаться конкретные объекты или конкурирующие участники выполнения проектов Уровни Глобальная цель – I повышение эффективности региональной дорожной сети z1 ПРОЕКТЫ zm Проект 5. Весенне Проект 3. Ремонты содержание дорог Проект 4. Зимнее Модернизация и Строительные летне-осеннее реконструкция Безопасность Социальное содержание Проект 1.

Проект 6.

Проект 7.

Проект 2.

объектов II Объек Объек Объект Объект Объек т1 т2 i i+1 т n III Рис. 3.5. Дерево целей проекта второго уровня – подрядные организации. На базе найденных векторов приоритетов формируется вектор решения x S x. Реализация данного метода требует выполнения следующих условий:

объективности оценок;

сравнимости показателей результативности деятельности в различные периоды;

практической применимости оценки в современных условиях;

повторяемости (воспроизведение оценок).

Применение методики требует соблюдения ряда слабо формализуемых постулатов [182]: аксиом Нэша о независимости от посторонних альтернатив, о монотонности по составу участников;

принципа Парето, утверждающего, что в ситуации конкретного равновесия никто не может улучшить своего положения, не ввергая в ущерб другого участника;

принципов экспертных оценок.

Формализованная постановка задачи распределения (рис. 3.5) заключается в декомпозиции проблемы (главной цели) на более простые составляющие и выявлении следующих соотношений:

z j 0, j 1, m;

m, (3.7) Sz :

z j j где z j –коэффициент относительной важности j-й цели для достижения глобальной цели (вес j -й подцели).

rij 0, i 1, n, Sr : n (3.8) rij 1, j 1, m, i где rij –коэффициент относительного влияния вклада i-го объекта (участника) на достижение j - й цели.

Значения Z z j и R rij представляют собой среднегрупповую оценку из оценок, данных всеми участниками. Матрица R более динамична (изменяема), чем вектор Z.

Значение долевого вклада i-го объекта (участника) определится из формулы m xi rij z j, i 1, n. (3.9) j Возможен учет значимости выделяемого ресурса (средства территориального дорожного фонда, частный капитал, субсидии Федерального центра и т.д.). В этом случае расчет ведется по формуле m Pi rij z j n j 1 Pi i n m Pi rij z j n xi i 1 j 1. (3.10) Pi i m Pi rij z j j n m Pi rij z j i 1 j Рассмотрим ряд показателей, которые могут приниматься в качестве частных критериев при оценке эффективности функционирования дорожной сети территории. В методике [290] критерием эффективности дорожных работ принята функция Э = F(A) – F(D) max, (3.11) где F(A) –затраты в транспортной сфере;

F(D) – затраты в сфере дорожного хозяйства.

При сравнении различных вариантов выполнения дорожных работ целесообразно использовать рекомендации [86]:

Ерс = [ Экi (Кк) + Эрi(Кр ) + Эсi(Кс)] / Кmax, (3.12) где Ерс – суммарный экономический эффект за счет снижения себестоимости перевозок в результате улучшения условий движения транспорта после выполнения работ соответственно капитального ремонта (Кк), ремонта (Кр), текущего ремонта при содержании дорог (Кс);

Экi, Эрi, Эсi–экономические эффекты соответственно при выполнении работ капитального ремонта, ремонта, текущего ремонта при содержании дорог;

К – общие затраты на ремонтные работы.

Одной из важнейших характеристик программы служит прирост обобщенного показателя качества дорожной сети Пс [198].

100%, (3.13) и – обобщенные показатели качества сети дорог где соответственно «с проектом» и «без проекта».

Как сформулировано в работе [79], «результатом производственной деятельности дорожных организаций является потенциал дорожной обеспеченности или потенциал услуг, реализуемый посредством работы автомобильного транспорта». Одним из укрупненных оценочных критериев эффективности строительства и реконструкции автомобильных дорог в работе [264] рекомендуется показатель фондоотдачи дорог как основных производственных фондов отрасли «Дорожное хозяйство», выражающийся отношением величины их годовой продукции (Р) – перевозочной работы (автопробега, совершаемого на автомобильных дорогах) к величине годовых фондов (балансовой стоимости автомобильных дорог – Ф,руб):

ФО =Р / Ф = ANVT / Ф, (3.14) где А – коэффициент размерности;

N – интенсивность движения автомобильного потока, авт./ч;

V – скорость движения автомобильного потока, км/ч;

Т – время, за которое оценивается перевозочная работа, ч.

Исследования, проведенные консалтинговой фирмой ГЕОГРАКОМ [139] на разных территориях РФ, позволили сделать ряд выводов о важнейших показателях дорожной сети, которыми следует руководствоваться при планировании инвестиционных программ.

Минимальный транспортный стандарт (МТС) – это совокупность показателей конечного потребления транспортных услуг, от которых существенно зависят условия жизнедеятельности и хозяйствования в регионе. Сам набор этих показателей уже задает ориентиры устойчивого развития общества в той части, которая зависит от транспорта.

Для потребителей дорожных услуг (пассажиров, владельцев автомобилей) важны:

потребительские свойства дороги. По классификации [132], потребительские свойства дороги – это совокупность ее транспортно эксплуатационных показателей, непосредственно отвечающих интересам пользователей. К потребительским свойствам относятся: скорость, непрерывность, безопасность и удобство движения, пропускная способность и уровень загрузки движением, способность пропускать автомобили и автопоезда с разрешенными для движения по дорогам общего пользования осевыми нагрузками, общей массой и габаритами, экологическая безопасность, эстетические и другие свойства;

потребительские свойства сети. (единой транспортной сети всех видов транспорта, в которой автодороги, как правило, играют лидирующую роль): доступность, связность и т.д.

В целом МТС должен отражать ценностные ориентации общества, которые могут быть достигнуты в долгосрочной перспективе (10–15 лет) с учетом экономических, социальных и политических, этнических и других особенностей региона. В [139] приняты следующие показатели оценки качества РДИ:

Интегральная транспортная доступность (ИТД), измеряемая в средневзвешенных затратах времени, необходимых для того, чтобы добраться из любой точки до любой другой точки района с учетом наличия и состояния всех транспортных коммуникаций.

ИТД является аналогом показателя надежности функционирования дорожной сети и в этом смысле представляет особый интерес для пользователей дорог. Единого норматива ИТД для региональной транспортной сети не существует, он является расчетным для каждого региона типа области, края. Для сельского административного района норматив близок к постоянному: 2,4 ч для грузоперевозок, 1,8 ч – для пассажироперевозок.

Процент обеспеченности территории всей транспортной сетью или только автодорожной – это главный показатель качества дорожной сети региона, который определяется как соотношение фактических средневзвешенных затрат времени на перевозки (грузовые или пассажирские) к нормативным. За 100% принимается сеть, по каждому участку которой можно двигаться с нормативной технической скоростью, зависящей от статуса поселения.

Остальные показатели транспортной обеспеченности носят промежуточный характер и представляют интерес с точки зрения анализа причин недостаточной надежности транспортной сети.

Нормативных значений транспортной доступности, безопасности можно достичь разными способами (разным набором мероприятий). Это позволяет органам управления гибко реагировать на любые изменения в экономической политике и социальной жизни области.

Нормативный документ [198] и исследования Росдорнии и СибАДИ [123, 238] рекомендуют рассчитывать фактический комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дорожной сети и сопоставлять его значение с нормативным показателем. С этой целью определяют протяженность оцениваемой сети дорог при нормативном состоянии в приведенных к эталонным километрах:

c Li i, L (3.15) i i где Li –протяженность каждой дороги или каждого характерного участка дороги, км;

i –число полос движения без учета переходно-скоростных полос;

i –значения нормативного комплексного показателя для каждой дороги или участка дороги;

c –количество дорог или характерных участков.

Коэффициент приведения показывает, какую долю составляют потребительские свойства обследуемой дороги, выраженные через обеспеченную скорость, от потребительских свойств эталонной дороги.

Значения i определяют по [198].

В соответствии с этой методикой прирост сети можно достигнуть очень разными способами: новым строительством, повышением уровня состояния дорог за счет модернизации, реконструкции, ремонта и даже содержания. Формула приведения к эталонным километрам (3.15) отражает влияние всех видов деятельности на изменение протяженности дорожной сети.

Реализацию предлагаемого теоретического подхода рассмотрим применительно к частной задаче распределения ограниченного лимита финансовых средств Q для инвестирования конкретных объектов (или видов деятельности), когда средства выделяются не всем проектам, а с учетом их значимости. Максимальное значение функции F достигается решением системы, учитывающей условия приоритетности объектов:

xi k F ti max, (3.16) pi i при ограничениях:

k k xi Q, pi Q, (3.17) 0 xi pi, i 1 i где i – индекс объекта, i=1,2,…,k;

xi – объем средств, подлежащий выделению для i-го объекта;

pi – необходимый объем денежных средств;

ti – суммарный приоритет i -го объекта;

Q – общий объем денежных средств, подлежащий распределению.

При включении в систему объекты ранжируются в порядке убывания суммарного приоритета ti, который определяется как сумма нормализованных частных приоритетов (критериев).

Решение записывается в явном виде: пусть m –наименьший индекс, такой, что m pi Q pi i. (3.18) k ti ti i m Оптимальным является такое распределение средств, когда в первую очередь и в полном объеме обеспечиваются потребности тех объектов, для которых не верно предыдущее условие. Между остальными объектами средства делятся пропорционально значениям их приоритетов.

Для примера рассмотрим наиболее простые частные показатели приоритетов (критериев), с помощью которых может формироваться суммарный приоритет t i объектов ремонта дорог:

П1 = Тф / Тн, (3.19) где П1 –приоритет по соответствию фактического срока службы Тф, годы, нормативному сроку службы Тн, годы;

П2 Nф / Nн, (3.20) где П2 –приоритет по соответствию фактической интенсивности движения нормативной;

N ф, N н –соответственно фактическая и нормативная (расчетная) интенсивность, авт./сут.

П3 = 1 – КПф, (3.21) где П3– приоритет по комплексному показателю фактического состояния дороги;

КПф – комплексный показатель фактического состояния дороги;

П4–социальный приоритет объекта (определяется экспертной оценкой).

Обязательным условием эффективного функционирования системы управления дорожной инфраструктурой региона является формирование региональных распределенных банков данных, создание информационного банка данных о состоянии сети дорог, мониторинг летнего и зимнего содержания, а также информационно-техническое и организационно правовое обеспечение процедуры управления в новых экономических условиях на основе нормативно-ресурсного метода. Современная технология управления предполагает необходимость анализа большого количества возможных вариантов решений с обоснованным выбором одного из них, правильное и быстрое реагирование на изменение ситуации.

От этого в значительной степени зависят эффективность и результативность всех дорожных работ.

Внедрение новых методов работы, принятие своевременных решений, широкий взгляд на вещи – эти и многие другие требования предполагают непрерывное совершенствование структуры управления со стороны руководителей, действующих на разных уровнях управления территориальной дорожной сетью.

Стратегические целевые программы разрабатываются на период от до 20 лет, инвестиционные проекты и программы зависят от периода жизненного цикла конкретных проектов и программ (в дорожном строительстве: от нескольких месяцев до нескольких лет). Исходя из условий бюджетного финансирования производства большинства дорожных работ, разрабатываются годовые программы, которые включают проекты и подпрограммы в разной степени готовности, могут быть задельные и переходящие проекты. Тем не менее в рамках каждого года необходимо вести бюджетирование проектов и программ, с определением необходимых ресурсов и лимитов финансирования по отдельным статьям затрат и периодам.

3.3. Методологические основы и моделирование процессов управления ресурсами при реализации проектов по содержанию автомобильных дорог 3.3.1. Структурная декомпозиция задач проектного управления содержанием сети дорог Особой ветвью государственного управления региональной дорожной инфраструктурой (РДИ) является служба содержания автомобильных дорог. Эту службу целесообразно рассматривать как отдельную подсистему вследствие специфичности как методов управляющего воздействия (прямое физическое воздействие на состояние дороги), так и информационных потоков, которые «привязаны» к объекту управления – автомобильной дороге.

Одной из задач конструирования системы управления РДИ является достижение надежного и эффективного функционирования подсистемы содержания территориальной сети дорог. Эффективность содержания дорог можно оценить критерием оптимального соотношения качества дорожных услуг, предоставляемых отраслью потребителям этих услуг на территории, и затрат ресурсов для выполнения поставленных целей по непрерывному и безопасному пропуску транспорта. Реализация этих задач требует совершенствования организационных форм взаимодействия заказчика (второй уровень в системной модели – рис.3.3) и непосредственных производителей работ по содержанию дорог (третий уровень).

В соответствии с классификацией [132] работы по содержанию дорог определены следующим образом:

Содержание автомобильной дороги – выполняемый в течение всего года (с учетом сезона) на всем протяжении дороги комплекс работ по уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, по профилактике и устранению постоянно возникающих мелких повреждений, по организации и обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги.

Задача содержания состоит в обеспечении сохранности дороги и дорожных сооружений и поддержании их состояния в соответствии с требованиями, допустимыми по условиям обеспечения непрерывного и безопасного движения в любое время года.

Зимнее содержание дороги – работы и мероприятия по защите дороги в зимний период от снежных отложений, заносов и лавин, очистке от снега, предупреждению образования и ликвидации зимней скользкости и борьбе с наледями.

Озеленение дороги – работы по созданию лесных насаждений и посеву трав в полосе отвода, необходимых для защиты от снежных и песчаных заносов, ветровой и водной эрозии, для эстетического и архитектурно художественного оформления дороги, а также работы по уходу за элементами озеленения.

Устойчивое и безопасное функционирование автомобильных дорог общего пользования обеспечивается постоянно выполняемыми регламентными работами по содержанию автомобильных дорог и искусственных сооружений на них. Средства в первоочередном порядке должны выделяться на эксплуатационные нужды, это наиболее действенный метод сохранения существующего транспортно эксплуатационного состояния дорог в условиях дефицита финансовых ресурсов. На содержание всей сети автомобильных дорог общего пользования Российской Федерации в период 1995–2000 гг. ежегодно расходовалось не менее 20 млрд.руб. (в ценах 2000 г.) [194].

Содержание автомобильных дорог включает полный комплекс круглогодичных работ на всей сети в соответствии с действующими нормативными документами [84, 196]. Программа работ по эксплуатации дорожной сети представляет собой совокупность проектов ремонта, летнего и зимнего содержания дорог на территории регионов. Целью управления эксплуатацией дорожной сети является разработка и осуществление комплекса мероприятий организационного, технического, технологического и планово-экономического характера, направленных на обеспечение безопасности дорожного движения, сохранение жизни, здоровья и имущества населения, охрану окружающей среды. Предельные значения показателей эксплуатационного состояния дорог по условиям транспортной безопасности установлены стандартом ГОСТ Р 50597– [84]. Чтобы удовлетворить этим требованиям, необходимо найти оптимальное сочетание между целями, сроками, затратами, качеством и другими характеристиками проектов.

При распределении средств территориального дорожного фонда по направлениям в соответствии с классификацией дорожных работ приоритет должно иметь содержание дорог [18, 19, 144, 286, 342], однако в настоящее время, учитывая неудовлетворительное состояние дорог на территориях многих регионов, нормативный объем средств на содержание дорог не может обеспечить расчетные скорости движения на дорогах. С этой точки зрения понятие «нормативного объема средств на содержание дорог» также нуждается в уточнении и конкретизации. Например, параметр зимнего содержания дорог «допустимая толщина рыхлого снега»

определен для патрульной очистки на основе оптимизации суммарных приведенных затрат, включающих затраты на зимнее содержание, транспортные затраты и прогнозируемый ущерб от ДТП [54]. Этот параметр связан с существенными энергетическими затратами при содержании дорог и может быть конкретизирован с учетом условий эксплуатации территориальных дорог в регионах в современных условиях.

При существенном ограничении средств на содержание дорог необходимо прогнозировать их возможное состояние с точки зрения обеспечения безопасности движения.

В соответствии с принципами методологии УПП организационная структура управления региональной дорожной сетью должна обеспечить взаимодействие субъектов управления проектами: единой службы заказчика, инвесторов, генконтракторов и хозяйствующих субъектов различных форм собственности. Характер этого взаимодействия зависит в значительной степени от масштаба дорожной сети, транспортно эксплуатационных качеств автомобильных дорог, параметров дорожного движения, климатических условий, состояния элементов инженерного оборудования, благоустройства и озеленения дорог, материально технической оснащенности хозяйствующих субъектов. В рамках отдельных проектов выделяются подпроекты, имеющие различные организационные формы реализации. Например, регламентные работы по содержанию дорожной сети могут выполняться специализированными подразделениями на закрепленной сети дорог в рамках административных районов территории. Работы по ремонту дорог и инженерного оборудования, разметке проезжей части могут выделяться в отдельные подпроекты, не связанные с административным делением. Конкретные исполнители этих работ определяются на подрядных торгах.

Каждый из проектов годовой программы эксплуатации дорожной сети уникален в силу ежегодных изменений вышеназванных факторов и имеет достаточно четкие временные ограничения. Отличительной особенностью проектов по содержанию дорог является достаточно высокая степень неопределенности объемов и сроков работ (особенно в зимнее время). Эта особенность связана с необходимостью анализа и страхования рисков при управлении дорожными проектами.

По своим характеристикам проекты эксплуатации дорожной инфраструктуры относятся к так называемым активным проектам [50].

Активный проект является адаптивной системой с обратной связью, которая реагирует и подстраивается под внутренние и внешние изменения, внося соответствующие коррективы и устраняя конфликты (см. подраздел 2.3). Дорожные активные проекты прежде всего являются инновационными, т.к. их главная цель заключается в разработке и применении новых технологий.

Для определения общей проектной структуры эксплуатации дорожной сети необходимо:

выделить и классифицировать проекты и подпроекты;

определить центры ответственности за проекты и для каждого центра – портфель проектов (совокупность проектов, находящихся в компетенции одного центра ответственности);

определить ресурсы для выполнения проектов портфеля, их закрепление и возможное перераспределение между центрами ответственности.

Структурная декомпозиция годовой программы по эксплуатации дорожной сети представлена на рис. 3.6.

Проект зимнего содержания Проект летнего содержания Проект зимнего содержания Проекты ремонтов Рис. 3.6. Структура проектов по эксплуатации региональной дорожной сети –подготовительные мероприятия по проекту Ресурсы, необходимые для выполнения проекта, включают труд, технику, финансы, материалы (сырье, полуфабрикаты, конструкции), энергию. Эти ресурсы могут находиться в распоряжении центра ответственности за проект или выделяться ему под проект в соответствии с утвержденным планом (например, закрепление техники за государственным дорожно-эксплуатационным предприятием). Обязатель ным условием эффективного функционирования системы управления дорожной инфраструктурой региона является создание единого информационного банка данных о состоянии сети дорог и элементов инженерного оборудования и благоустройства (мониторинг летнего и зимнего состояния), а также единое нормативное, информационно техническое и организационно-правовое обеспечение процедуры управления в новых экономических условиях.


3.3.2. Математическая постановка задачи обеспечения качества содержания сети автомобильных дорог на территории В научной и учебной литературе [3, 54, 142, 256] система функционирования дорожной сети рассматривается как структура «водитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС). Между этими элементами выделено 12 прямых и обратных связей, описывающих взаимные воздействия элементов системы. В этой схеме влияние дорожно эксплуатационной службы на состояние дороги обозначено опосредованно как влияние среды на дорогу.

В принципе, любая система может быть представлена совокупностью элементов, внутренняя структура которых не анализируется при конкретной постановке задачи. Более детально система содержания территориальной сети дорог рассмотрена Самодуровой Т.В. [255], Сакутой Н.Б. [253] как структура, включающая функциональные подсистемы «дорожно-эксплуатационная служба – автомобильные дороги– транспортные потоки – среда» (ДЭС – АД – ТП – С). Взаимодействие этих элементов в процессе управления содержанием дорог представлено на рис.

3.7, взаимодействие «водитель–автомобиль» заменено единым элементом «транспортный поток».

В общем виде модель системы описывается несколькими множествами [17, 255]:

Равноправная среда Директивная среда Поставщики ресурсов Заказчики Требования к уровню ТП содержания Транспортный Метеорологические факторы Технические поток регламенты УД –Условия движения УС –уровень содержания ДЭС Дорожно эксплуатационная служба ДУ Дорожные АД условия Автомобильные дороги Рис. 3.7. Система управления содержанием сети дорог [253] Y–управляющие воздействия, в качестве которых выступают параметры производственной структуры дорожно-эксплуатационной службы (ДЭС). Основными элементами ДЭС, относительно которых могут быть приняты управляющие воздействия, являются: производственные мощности организаций, технологии, закрепление сети дорог за подрядчиками, распределение производственных баз и др.

X–входные и возмущающие параметры, которые не регулируются при управлении, влияют на выбор управляющих воздействий, но не зависят от них. К этой группе следует отнести параметры, характеризующие сеть дорог и ее конструктивные элементы, погодно-климатические условия производства работ;

стоимость используемых ресурсов, нормативные требования по содержанию и ремонту дорог.

U–множество выходных переменных, зависящих от выбора управляющего воздействия и позволяющих оценить эффективность управления системой.

Теоретическая задача формирования системы управления содержанием дорог формулируется следующим образом: при известных параметрах x1, x2,…,(хХ) найти такие управляющие воздействия y1,y2,…,(уY), которые по возможности оптимизируют показатели эффективности E ( E U ).

U f ( x1, x2,, y1, y 2,). (3.22) В общем виде можно записать целевую функцию модели E.

E f ( R ( p (t )), C ( p (t ), )) extr, (3.23) где E –критерий оптимальности;

R –результат, получаемый от реализации определенных управляющих воздействий;

C –затраты на получение результатов;

p –вектор параметров объекта управления (переменные состояния в момент времени t);

–время, затраченное на получение результата;

f –некоторая форма связи между составляющими критерия.

Выходными параметрами (результатом) системы «ДЭС–АД–ТП–С»

являются условия движения (УД) (см. рис. 3.7), которые определяются как результирующая функция параметров транспортного потока:

транспортных расходов S;

обеспеченной скорости транспортного потока Vоб, обеспеченной безопасности движения БД об.

УД R( p (t )) f ( S тр,Vоб, БД об ). (3.24) Состояние автомобильной дороги оценивается дорожными условиями, которые в зависимости от определенных требований к дороге характеризуются рядом параметров состояния ее элементов. Совокупность требований определяет понятие «уровень содержания дороги» (УС), который можно выразить в виде вектора p (t ).

(t ) p (t ) i t ;

i ;

, (3.25) где i (t ) –обобщенные требования к состоянию i -го элемента дороги в момент времени t ;

i –требования к срокам выполнения работ для обеспечения требуемого состояния i -го элемента.

Технические правила содержания и ремонта дорог ограничивают только предельно допустимые значения требований к содержанию дорог, осредненные по регионам России в зависимости от эксплуатационных категорий дорог [84, 279]. За критерий технико-экономического обоснования нормативного уровня содержания принят минимум приведенных затрат, которые в общем виде складываются из двух групп [54].

К первой группе относят затраты автомобильного транспорта (капитального вложения и текущие затраты), которые сокращаются при росте средней скорости благодаря более высокому уровню содержания дорог и сокращению числа дорожно-транспортных происшествий;

ко второй – затраты на содержание дорог, которые увеличиваются с повышением требований к уровню содержания.

Задача по каждому нормируемому параметру может решаться как задача на экстремум функции суммарных затрат в транспортной и дорожной сферах. Именно таким способом определены предельные значения таких нормативных параметров зимнего содержания, как допускаемая толщина рыхлого снега на дороге, сроки ликвидации зимней скользкости и др. [54, 213]. Методы оценки затрат автомобильного транспорта достаточно хорошо проработаны [142, 213]. Если принять нормативные требования в качестве ограничений при решении задачи оптимизации E (3.23), то решение задачи сводится к оптимизации затрат на содержание дорог (рис. 3.8).

Из-за многообразия условий содержания дорог в регионе определение и оптимизация потребности ресурсов для содержания сети дорог является сложной и многоплановой экономической задачей, которая решается при формировании производственных программ ДЭС.

3.3.3. Модель формирования производственной программы по содержанию сети дорог Для выполнения нормативных требований по уровню содержания обслуживаемой сети дорог дорожно-эксплуатационное предприятие (ДЭП) формирует различные варианты реализации производственной программы своими структурными подразделениями, которые могут отличаться составом элементов (количеством и размером производственных баз, количеством и оснащенностью подразделений предприятия и т.д.).

Компоновка структурных элементов ДЭП является предметом организационного проектирования. Эти вопросы будут рассмотрены в пятой главе.

В данном подразделе рассмотрим вопросы увязки производственной программы и ресурсов для ее осуществления. Решение данной проблемы требует использования специальных методов, учитывающих преимущественно качественный вариантный характер показателей на всех стадиях разработки плана. Методическим приемом, позволяющим увязать Эффективное содержание дорожной сети при установленных требованиях к состоянию элементов дорог ресурсы, технологии Производственные Ресурсоемкость вариантов E f (C ) min программы Нормативы по УС элементов дорог Варианты R( p (t )), УС(t)= { i (t ), } производственной программы ДЭС Климатические Затраты Затраты факторы пользователей дорожной Региональная дорог службы дорожная сеть АД Условия движения (УД) Рис. 3.8 Структурная модель ресурсоемкости программы содержания сети дорог элементы программы, виды работ и ресурсы и оценить затраты на различные варианты программы, является программная матрица.

Комплекс целей программы может быть реализован различными вариантами программных мероприятий. Программная матрица позволяет в унифицированном виде представлять содержание и результаты программы и проводить сравнение, оценку и выбор наиболее эффективного ее варианта [182, 251].

Модифицированная структура программной матрицы применительно к производственной программе ДЭП представлена на рис. 3.9. В строках и столбцах раздела А указывается полный перечень подпрограмм данной производственной программы П: проекты по летнему и зимнему содержанию сети дорог, озеленению и т.д. в соответствии с классификацией работ (см. 3.3.1).

В строках и столбцах раздела В отражается перечень групп затрат по содержанию укрупненных конструктивных элементов дорог: полоса отвода, земляное полотно, проезжая часть, искусственные сооружения, обстановка и обустройство дороги. Группы элементов раздела В являются составляющими соответствующих разделов проектов А. В строках раздела С приводится стоимость выполнения видов работ для обеспечения Раздел Обозначение П Разделы Затраты проектов на программы прог рамму A1 Х А2 Х Раздел А Раздел А Итого Стоимость Затраты на A3 Х проектов подпрограммы... Х Ai Х Итого A1 A2 … Ai Раздел B B1 ХХ Х х Стоимость B2 ХХ Х х Раздел В. Затраты по группы работ … ХХ Х х группам элементов на Bj конструктив Итого ном элементе Итого А1 В1 А1В2 … АiB j Раздел C C1 Х х Х х Стоимости C2 Х х Х х видов работ … Х х Х х Ck Х х Х х Итого Раздел D D1 Х Х Х Х х Дополнитель- D2 Х ные затраты Х Х Х х по проектам Итого по D Всего по программе с учетом D Рис. 3.9. Матрица производственной программы ДЭП нормативного состояния конструктивных элементов дороги в соответствии с требуемым уровнем содержания (УС). В строках раздела С отражаются элементы данной системы, т.е. ресурсные составляющие соответствующих разделов проектов А по группе В. В строках раздела D показываются общепроизводственные затраты по проектам (столбцы раздела А). Можно записать, B A На уровне элементов программы (видов работ) возникает вариантность, которая объясняется различиями в использовании ресурсов в силу их взаимозаменяемости, возможными технологическими способами, что находит свое отражение в различии вариантов программ по срокам и по количественным значениям конечных показателей. Примеры вариантности выполнения разных видов работ по содержанию дорог разными машинами (соответственно по разным технологическим схемам) представлены в табл. 3.1. Элемент таблицы tij показывает возможность выполнения или невыполнения i-го вида работ j-й машиной:


1 tij 0 Количественную связь между затратами (см. рис. 3.9) можно представить как взаимодействие элементов матриц. Введем следующие обозначения:

A, B, C –матрицы затрат соответственно по проектам программы, по конструктивным элементам в рамках каждого проекта, по видам работ на каждом конструктивном элементе в разрезе проектов;

p i-го проекта, тыс.руб., i 1, N, ai – затраты по p-му варианту v p 1, P ;

bij –затраты на j-м укрупненном конструктивном элементе по v му варианту расчета при выполнении i-го проекта, j 1, M, v 1, V ;

t cijk (z ) –затраты по k-му виду работ по t-й технологии на j-м конструктивном элементе z-го типа дорог i-го проекта, k 1, K, z Z.

Расчеты начинают с определения c t ijk (z ). Эти расчеты могут выполняться по одной или нескольким технологиям t, (t T ). Тогда при изменении технологий по одному или нескольким видам работ создается новый вариант затрат по j-му конструктивному элементу i-го проекта, а следовательно, новый p-й вариант проекта, связанный с изменением ресурсного обеспечения.

K v t cijk ( z ), (3.26) bij zZ k 1 z M aip bij.

v (3.27) j Стоимость содержания дорог на территории формируется под действием факторов, которые можно условно разделить на две основные группы:

1) факторы, влияющие на номенклатуру и объемы работ по содержа нию (метеорологические, административное значение дорог, требования к Таблица З. Схема технологической возможности работы машин на различных технологических операциях (пример) Тип машин Комбинированные Универсальные Автогрейдер Базовая машина КамАЗ КамАЗ КамАЗ ЗИЛ КамАЗ КамАЗ КамАЗ ДЗ- Технологические операции 53215 43253-02 53229 133Г42 7403 55111 Машина или рабочее оборудование МДК МДК 69280 5831А СДК 60283 Отвал Отвал Без бок.

КО-828 МКУ-1 ДМК- 53215 43253 55111 "Сокол" ОБГ-1 ОБГ-2 отвала Скоростная очистка проезжей части 1 0 1 0 1 1 1 1 0 с очисткой обочин от снега Очистка покрытия от 1 1 1 1 1 1 1 1 0 свежевыпавшего снега Очистка обочин от снежных валов 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Очистка проезж. части от уплот.

1 0 1 1 1 1 1 0 0 снега Россыпь ПГМ 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Очистка покрытия от ПГМ 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Уборка снега за ограждением 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Транспортирование а/б смеси 0 0 0 0 1 1 1 0 0 Ремонтная планировка обочин 0 0 0 0 1 1 1 0 0 Очистка покрытий от пыли и грязи 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Планировка проезжей части грунто 0 0 0 0 1 1 0 0 0 вых и грунт. улучшенных дорог Обеспыливание покрытий 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 Очистка ограждений Очистка и мойка дорожных знаков 1 1 1 1 1 1 1 0 0 транспортно-эксплуатационным показателям, наличие конструктивных элементов дорог, обстановки, обустройства и т.д.);

2) факторы, определяющие стоимость выполнения расчетных объемов работ (принятые технологии, цены на материальные ресурсы, схемы доставки материалов и другие).

t Значение cijk определяется по формуле R t t t Wijk ( z)uijkrsijkr Lz, cijk ( z) (3.28) r t где Wijk (z) –объем k-й работы на j-м конструктивном элементе i-го проекта, выполняемый на 1км дороги z-го типа в единицах измерения, t определяемых t-й технологической картой процесса;

u ijkr –норматив потребности r-го ресурса на единицу измерения t-го технологического процесса на j-м конструктивном элементе i-го проекта;

s ijkr –стоимость r-го ресурса при выполнении k-й работы на j-м конструктивном элементе i-го проекта;

L z –-протяженность участка дороги z-го типа, км.

В предлагаемой модели для характеристики конкретного участка дороги (объекта) z-го типа выделены следующие признаки:

–климатический район территории, А ;

1,3 –тип местности (1–рельеф равнинный, 2–холмистый, 3– горный);

–техническая категория дороги, Г ;

–эксплуатационная категория, ;

–тип покрытия, M ;

1,3 –уровень содержания дороги (1–допустимый, 2–средний, 3– высший);

1,3 –административное значение дороги (1–федеральная, 2– территориальная, 3–муниципальная);

g –подрядчик, g 1, G ;

g n –производственная база g-го подрядчика, n 1, N.

Тип объекта (z) однозначно определяет соответствующий ему тип километрового ресурсного норматива на содержание всех конструктивных элементов этого объекта в определенных условиях функционирования.

При изменении любого из признаков меняется и тип объекта, а следовательно, и ресурсный норматив.

Можно записать z f (,,,,,,, g, g n ), (3.29) t t Wijk ( z ) f ( K, ijk, ijks, ijk, jv ) z, (3.30) t где K разм –коэффициент размерности t-й технологии ;

Ц ijk –коэффициент цикличности выполнения k-го вида работ для z-го типа норм в рамках i-го t Бijks –объемно-технологический s-го проекта;

параметр вида, характеризующий условия выполнения k-го вида работ для z-го типа норм по t-й технологии и с учетом эксплуатационного состояния j-го t Рijk –организационный конструктивного элемента;

параметр, учитывающий доли выполнения k-го вида работ по разным технологическим схемам (t);

Э jv –величина v-го параметра j-го конструктивного элемента на 1км дороги (объекте) z-го типа;

v 1,V.

t Расчет объемов работ Wijk (z) выполняется по различным формулам для каждого вида работ и технологий на основе численных значений параметров, определяемых для условий z-го типа объекта. Пример описания модели нормативного километрового объема по летнему содержанию представлен в табл. 3.2. Алгоритм расчета объема работ приведен на рис. 3. Таблица 3. Формирование модели объемного норматива W (на 1 км) Проект/ Ед.

конструктивный изм.

Формула расчета Обозначение элемент /вид работ, технология Летнее содержание Ц1–коэффициент цикла Проезжая часть Э11–площадь проезжей части, Ямочный ремонт ас- тыс. м фальтобетонного пок Б1–ямочность на покрытии, % рытия толщиной слоя от общей площади покрытия 100 м2 W Ц 1 Э11 Б1 Б 2 Р1 / до 50 мм, площадь Б2–доля разрушений до 1м2 от ремонта в одном общей площади разрушений месте до 1 м2 с Р1–доля работ, выполняемых использованием по данной технологии ремонтера 10–коэффициент размерности Затраты на выполнение производственной программы определяют ресурсным методом в соответствии с рекомендуемой методикой ценообразования в строительстве [48, 161]. Система базируется на общем элементном фундаменте – ресурсно-технологических моделях (РТМ) Сеть дорог региона Выбор типа объекта Определение среднего количества и параметров конструктивных элементов на 1 км по типам объектов Выбор конструктивного элемента Номенклатура Выбор Определение схемы расчета разового объема по операции Расчет разового объема по операции Нет Разовый объем по всем операциям рассчитан? Да Нет Разовые объемы рассчитаны для всех конструктивных элементов?

Да Нет Разовые объемы рассчитаны для всех типов норм? Да Да Назначение коэффициента цикла Расчет объема работ на проект содержания сети дорог Рис. 3.10. Алгоритм расчета объемов работ для проектов по содержанию сети дорог процессов содержания дорог с привязкой к условиям эксплуатации дорог в регионах. При выполнении расчетов необходимо учитывать ряд организационных факторов: линейную протяженность объектов, рассредоточенность на территории, хранение материалов на промежуточных складах с последующей доставкой на конкретные объекты. Эти обстоятельства диктуют необходимость калькулирования стоимости машин и материалов с привязкой к условиям дорожной сети на территории. Массив РТМ определяется теми же параметрами, что и массив t объемов работ Wijk (z ) : проект, конструктивный элемент, вид работ, технология, но, в отличие от километрового норматива, норматив t потребности r-го ресурса на единицу измерения вида работ U ijkr изначально не связан с обслуживаемым объектом. Нормативы ресурсов всех видов (машины по видам и маркам, материалы, трудозатраты механизаторов и дорожных рабочих) определяются на основе нормативных отраслевых документов [73]. При отсутствии отраслевых нормативов федерального уровня могут разрабатываться территориальные и фирменные нормативы на виды работ по содержанию дорог. Прежде всего это относится к новым технологиям. Вопросы автоматизации расчетов ресурсов на проекты по содержанию дорог территории рассмотрены в подразделе 3.5.

Зимний период эксплуатации автомобильных дорог является наиболее сложным по условиям производства работ. Правильность и точность расчетов объемов работ и ресурсов для их выполнения достигается при наличии полной и достоверной информации по метеорологическим факторам региона [36, 39, 75, 254, 256, 313, 349]. Результативность системы зимнего содержания (ЗС) заключается в предупреждении и возможно скорейшей ликвидации последствий воздействия на состояние дорог неблагоприятных метеорологических явлений [324, 331, 341, 345]. В табл. 3.3 приведен пример учета метеорологических факторов (МФ) при назначении коэффициентов цикличности работ зимнего содержания для разных эксплуатационных категорий дорог по экспериментальным данным. Более жесткие требования по состоянию элементов дорог предъявляются к дорогам более высоких категорий: например, для категории А расчетной величиной коэффициента цикла при патрульной очистке является число дней с осадками более 0,5 мм/сутки, для категорий Б, В – более 1 мм/сутки и т.д.

Учет влияния погодных факторов при моделировании объемов работ по содержанию дорог в зимнее время осуществляется через показатели t цикличности Ц ijk и объемно-технологические параметры Б ijks.

Таблица 3. Цикличности работ зимнего содержания Коэффициент цикла Эксплуатационная категория А Б В Г Г Ц101 – очистка покрытия и обочин от снега и снежных валов, за и под Дсн (0,5 мм) Дсн (1 мм) Дсн (1 мм) 0,75*Дсн (1 мм) 0,5*Дсн (1 мм) ограждениями при снегопаде Ц102 – распределение ПГМ при Дгл Дгл Дгл 0,5*Дгл 0,35*Дгл гололёдных явлениях Ц103 – распределение ПГМ при 0,5*Дсн 0,5*Дсн 0,5*Дсн - снегопаде Ц104 – очистка от снега ограждений Ц105 – очистка от снега дорожных знаков и опор дорожного освещения Ц106 – очистка от снега сигнальных столбиков 0,5*(Дсн+Дмт) 0,5*(Дсн+Дмт) 0,5*(Дсн+Дмт) 0,5*(Дсн+Дмт) 0,35*(Дсн+Дмт) Ц107 – очистка от снега автобусных остановок и автопавильонов Ц108 – очистка от снега площадок отдыха Ц109 – очистка от снега стоянок автомобилей Ц110 – расчистка от снега заносимых Дни с низовыми метелями участков Примечание. Дсн (0,5 мм) – число дней с осадками не менее 0,5 мм;

Дсн (1мм) – число дней с осадками не менее 1 мм;

Дмт – число дней с метелями;

Дгл – число дней с гололёдом Вопросы влияния погодных факторов на организацию работ при оперативном управлении зимним содержанием дорог исследованы Самодуровой Т.В., Сакутой Н.Б. и др. [210, 253, 255, 256, 353].

Оперативные решения принимаются на основе информации Гидрометеоцентра на ближайшие сутки или даже часы.

Для определения нормативной ресурсоемкости годовых проектов зимнего содержания дорог на территории используют усредненные показатели за ряд лет. В табл. 3.4 приведен пример расчета объема работ при патрульной очистке за зимний период с учетом МФ территории. Для определения параметра Б5 – показателя числа проходов по одному следу при патрульной очистке дороги за один цикл (Nпрц), обработаны следующие климатические характеристики:

средняя продолжительность одного снегопада,ч;

средняя интенсивность снегопада, мм/ч.

Таблица 3. Формирование модели объемного норматива W (на 1 км) Проект/ конструктивный Ед.

элемент /вид работ, изм. Формула расчета Обозначение технология Ц5–коэффициент цикла Зимнее содержание Б5 – количество проходов Проезжая часть Очистка дороги от снега по одному следу за один плужным снегоочисти- цикл 1000 м2 W Ц 5 Б5 Б7 Р2 Б7 –ширина очистки телем на базе автомобиля Р2–доля работ по техно без распределения песко соляной смеси (ПСС) логии (без ПСС) Расчет выполняется по формулам:

N N, (3.31) ( H ) / i, (3.32) i, (3.33) c где Т сн –средняя продолжительность снегопада, ч;

Т д – допустимое время снегонакопления, ч;

N к –количество проходов после окончания снегопада;

- плотность слоя рыхлого снега на покрытии, г/см3;

H доп –нормативная допускаемая толщина слоя рыхлого снега на покрытии, мм;

i – среднегодовая интенсивность снегопада, мм/ч;

М с –среднегодовое Пс–среднегодовая количество твердых осадков, мм;

общая продолжительность снегопадов, ч.

Допустимая толщина слоя рыхлого снега на покрытии принимается по нормативам для соответствующей эксплуатационной категории дороги [196].

Для каждого вида работ по зимнему содержанию расчет объемов t Wijk (z ) выполняется по формулам с использованием усредненных метеорологических показателей применительно к каждой технологии и условиям эксплуатации дорог.

С помощью методов математической статистики и теории вероятности рассчитывают средние значения МФ, определяют их законы распределения. В результате статистических расчетов получают средние данные за зиму по основным параметрам, помесячно и в среднем за зимний период. Определенные сложности представляет оценка показателей цикличности, связанных с зимней скользкостью на дорогах.

Наблюдаемые метеорологические показатели не дают достоверную информацию о состоянии именно дорожного покрытия. Однако за неимением другой информации в расчетах объемов работ часто ориентируются на показатели гололеда и гололедицы [256].

Значения климатических факторов принимают усредненными на определенной территории вокруг пункта наблюдения этих факторов.

Учитывая неоднородность территорий по климатическим факторам, необходимо выделить и обозначить границы территорий, где эти факторы изменяются. Такие территории определяют как дорожно-климатические зоны по условиям эксплуатации дорог. В то же время необходимо учитывать воздействие на определенные участки дорог азональных метеорологических факторов, связанных с ограниченным воздействием на условия эксплуатации дорог близко расположенных лесных массивов, водоемов, особенностей рельефа местности и т. п. Все эти параметры учитываются в формулах объемов работ для содержания автомобильных дорог в соответствии с нормативными требованиями. Зональные факторы действуют на территории определенного климатического района, азональные факторы учитывают при расчете объемов работ по содержанию дорог путем введения корректирующих коэффициентов.

3.4. Принципы районирования территории по климатическим характеристикам для обоснования ресурсоемкости проектов зимнего содержания дорог Актуальность районирования территорий по воздействию погодно климатических факторов на эксплуатацию дорог связана в значительной степени с переходом отрасли к ресурсно-нормативному методу планирования затрат и автоматизацией процессов управления ресурсами при содержании сети дорог территории. Под дорожным районированием следует понимать процесс выявления, классификации и разграничения объективно существующих территориально-дорожных комплексов [209, 240, 242]. Дорожный район представляет собой территорию, характеризующуюся определенной спецификой природно-климатических условий, общностью основных проблем и возможностью регионального управления ими. В основу определения границ дорожных районов должны быть положены взаимосвязи, существующие или могущие возникнуть между пространственно объединенными группами. При этом они могут быть связаны между собой либо по всей совокупности, либо по ряду признаков.

В работе [60] отмечается многоплановость дорожного районирования по отношению к практическим задачам и выполнен обзор основных направлений дорожного районирования на территории России. Принципы районирования с выделением различных таксонометрических единиц (зоны, подзоны, участки и т.д.) вошли во многие нормативные документы дорожной отрасли. В последние годы наметилась тенденция к более детальному районированию территорий для различных целей [103,104,133, 134,152,162,118,125, 149]. Это обстоятельство, прежде всего, связано с развитием сети дорог регионов Сибири и северных областей Российской Федерации.

Одной из важных составляющих при решении задачи районирования по условиям зимнего содержания дорог следует считать определение и ранжирование наиболее значимых неблагоприятных метеорологических факторов, влияющих на условия движения. По данным экспертного опроса водителей, представленным в работе [60], к таким факторам в зимний период в порядке значимости относятся гололед, метель, изморозь, снежный накат. Менее значимыми признаны ветер, колебания температуры воздуха. Под условиями содержания дорог будем понимать учет параметров, влияющих на технологию производства работ и цикличность их выполнения.

Метеорологические условия оцениваются рядом характеристик, отражающих связи в подсистеме «погодные факторы– автомобильная дорога». К неблагоприятным условиям движения приводят различные сочетания независимых МФ и состояний дорожного покрытия, вызывающих необходимость проведения комплекса работ по зимнему содержанию [46, 145, 256, 321, 341]. Дорожно-климатическое районирование по условиям эксплуатации дорог основано на выделении отдельных зон территории со сходными характеристиками метеорологических факторов. Территориальная дифференциация может быть осуществлена отдельно по каждому из классификационных метеорологических признаков или по совокупности этих явлений. В работе [60] классификационным признаком районирования для целей эксплуатации дорог принят обобщающий показатель неблагоприятных погодных условий, определяемый по формуле, (3.34) где Дг, Дм, Ди, Дс, Дт, Дл – количество дней в году по средним многолетним данным метеостанций соответственно с гололедом, метелями, изморозью, снежным накатом, туманом, ливнями;

Кг, Км, Ки, Кс, Кт, Кл – коэффициенты значимости каждого из указанных факторов, определенные экспертным путем.

Однако такая классификация не позволяет выявить и рассчитать объективно необходимые объемы работ для зимнего содержания дорог и предусмотреть соответствующие технологические мероприятия по устранению неблагоприятных последствий воздействия метеофакторов на дорожные объекты. Из этих соображений предлагается выделять дорожно климатические зоны территории независимо по трем классификационным группам (рис. 3.11):

характеристики снегопадов;

характеристики режимов метелей;

гололедные явления.

Региональное районирование дает возможность :

провести классификацию дорожно-эксплуатационных районов по относительной сложности условий дорожного движения ;

осуществить рациональное планирование затрат на эксплуатацию дорожной сети, распределение механизмов и материалов в зависимости от качественных характеристик условий движения ;

разрабатывать новые и уточнять существующие принципы и методы проектирования и эксплуатации дорог.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.