Грузовой поток Пассивный поток

транзитный поток без переработки

поток в смешенном сообщении (море, река, трубопровод и т.д.)

грузовой поток в пункты спец. назначения

грузовой поток в пункты общего пользования

транзитный

Конечный дальнего следования

пре

морской, реч, городской гор.

автом. и др. тр-т

Начиная с входного потока общими элементами узла являются:

- главные пути на входах в ТУ, служащие для пропуска грузо-пассажирского транспорта; сортировочная станция, где осуществляется на специализированных устройствах обслуживание транзитного потока без переработки, смешанного потока с переработкой, прямого местного потока. От сортировочной станции транзитный поток направляется на выход из узла, а смешанные на соответствующие стыковые пункты.

В речных и морских ТУ обслуживание грузовых и пассажирских потоков обеспечивается перевозочными средствами и береговыми сооружениями общего пользования: подходные каналы, внешние и внутренние акватории и специализированные: грузовые, пассажирские, порты и причалы.

Общая схема функционирования подсистемы водного транспорта в ТУ.

Грузовые потоки в зависимости от вида груза поступают в специализированные комплексы (порты), в которых с учетом средств механизации делятся на группы причалов (для грузов, контейнеров, сыпучих, навалочных, лесных, и т. п.).

Характерной особенностью водного ТУ является то, что практически все береговые устройства этого вида транспорта являются перегрузочными стыковыми пунктами водного и различных видов транспорта.

Подобные схемы функционирования можно привести и для автомобильного, воздушного и трубопроводного транспорта.

Общие требования, предъявляемые при построении и развитии ТУ.

Основное: обеспечение бесперебойного пропуска транзитных грузовых и пассажирских потоков; наилучшего обслуживания поступающих и отправляемых грузовых и пассажирских потоков и внутриузловых потоков.

При всей индивидуальности решений по развитию каждого ТУ, обусловленных его функциональным назначением, экономико-географическими условиями и местными особенностями имеется ряд требований и закономерностей, общих для ТУ:

Требования:

1. максимальное использование действующих основных фондов (постоянные и подвижные средства);

2. экономичность при развитии и эксплуатации (с учетом коммерческой выгоды ТУ);

3. обеспечение качественного обслуживания грузов и пассажиров;

4. обеспечение необходимой пропускной, перерабатывающей способности, безопасности движения;

5. учет экологического фактора и условий планировки населенного пункта, в котором (или вблизи которого) размещается ТУ.

Закономерности (основные):

а) комплексное развитие всех видов транспорта, участвующих в перевозочном процессе;

б) концентрация, специализация и рациональное размещение устройств;

в) учет градостроительных, экологических требований, некоторых специальных требований, удобств клиентов (получателей и отправителей), населения.

По а): в ТУ используются различные виды транспорта. Но особенности ТУ диктуют наличие одно-двух доминирующих видов, например: ж/д и водный. Выбор их рационального сочетания обеспечивается при учете общих объемов грузовых и пассажирских перевозок на всем пути следования от пункта их зарождения (отправителя) до пункта погашения (получателя). Эти же данные лежат в основе общего технологического процесса работы ТУ, распределения перевозок между видами транспорта, распределение работы между устройствами, обеспечивающими мощность и технологическое оснащение; комплексного развития сортировочных и грузовых, припортовых станций, пути и устройства промышленного транспорта, участвующие в транспортировке грузов, устройства автомобильного, грузового транспорта, портовые устройства водного транспорта, устройства нефтеперерабатывающих комплексов, аэродромов и т.д.

По б): в пределах ТУ концентрация и специализация заключается в концентрации сортировочной работы, грузовых операций, операций по подготовке подвижного состава к перевозкам, создании крупных портов, а в них отдельных районов со специализацией по родам грузов, создании крупных ремонтных баз различных видов транспорта, станций ТО и т. д.

Целесообразная степень концентрации ограничивается возможностью пропускной или перерабатывающей способностью сооружений и устройств, удобством обслуживания, наличием свободных площадей.

В частности, при сооружении и развитии морских портов следует:

1. пассажирские районы порта приближать к центральной части города, обеспечивая его хорошую транспортную связь с ж/д вокзалом, аэропортом и т.д.;

2. грузовые районы, для перевозки горючих, сыпучих и других неблагоприятных в санитарно-гигиеническом отношении грузов располагать с подветренной стороны от города, отделяя их от «селитебной» территории защитными зонами зеленых насаждений;

3. районы перевалки взрывоопасных грузов отделять от жилых районов, промышленных предприятий запретными зонами;

4. нефтяные причалы размещать вдали от основной части порта.

Необходимо обеспечить удобные связи с ж/д, автомобильным, трубопроводным транспортом.

По в) Морской порт является настолько сложным и дорогостоящим сооружением, что градостроительные проблемы обычно решаются с учетом его оптимального размещения.

При размещении в ТУ предприятий, обслуживающих нужды водного транспорта (судоремонтных заводов, рефрижераторных складов и т.п.) необходимо рассматривать возможность их объединения с портовыми устройствами в единый производственный комплекс. Основными требованиями при размещении аэропортов являются такие их расположения, при которых исключается недопустимый шум для близко расположенных населенных пунктов и обеспечение скоростной связи с городом. Т.о. в ТУ необходимо разделять требования к размещению ряда устройств, непосредственно связанных с жизнью городов.

Большое внимание должно уделяться экологии места расположения ТУ.

Взаимодействие разных видов транспорта в ТУ.

Условия взаимодействия:

1. Непрерывность транспортного процесса.

В широком понимании - это выполнение всех необходимых операций

в соответствии с технологическими схемами без задержек процесса. Это условие не означает, что процесс должен быть «бесперегрузочным» или «беспересадочным». Различие параметров подвижного состава, конструкций устройств в большинстве случаев ведет к перегрузке грузов и пересадке пассажиров.

Это условие взаимодействия – непрерывность процесса может быть выражена символом:

Ж L М L Р L А LВ --® где Ж, М, Р, А, В - виды транспорта (ж/д, морского, речного, автомобильного, воздушного) участвующие в технологической схеме. L– знак конъюнкции (заменяет союз «и») ® знак обеспечения непрерывности процесса.

2. Соответствие (эквивалентность) пропускных и проводных способностей устройств, участвующих в процессе, выражаемых в общих показателях (теннах, пассажирских посадочных местах и т. п.), или количествах единиц грузов, перевозимых в поездах, судах, автомобилях.

При этом на стыке двух видов транспорта могут быть промежуточные устройства в виде складов временного хранения грузов и др. перегрузочные устройства, мощность которых должна соответствовать пропускным способностям смежных видов транспорта. Это условие можно записать:

N_с N _в при прямом варианте (вагон – судно) перегрузки

N _с N _ал N _в при перегрузке через склад

3. Время занятия комплекса устройств предыдущего элемента должно быть меньше или равно времени занятия последующего комплекса устройства.

Т_н ≤ Т_с ≤ Т_п,

где: Тст - время выполнения соответствующих операций процесса.

Например: Тн - накопление груза (вагонов);

Тс - сортировка;

Тп - перегрузка работы на причале.

Взаимодействие между видами транспорта, транзитом и промышленными предприятиями регламентируются уставами, кодексами и разгрузочными правила, регулирующими перевозки на соответствующем виде транспорта, а так же договорами и узловыми соглашениями. В основу этих документов положены условия обеспечения бесперебойной, ритмичной погрузки, выгрузки грузов, равномерной подачи вагонов, судов, автомобилей под погрузку, перевалочных грузов, широкое развитие перевалки грузов с одного вида на другой по прямому варианту.

Из числа магистральных видов транспорта в ТУ особое место занимает взаимодействие ж/д и морского транспорта. Как уже отмечалось, по установившейся технологии имеется две формы организации перевалки: по прямому варианту “вагон-судно” и “через склад”.

Часть причалов морского порта, как правило, работает по прямому варианту, что дает избежать дополнительной перегрузки грузов, однако влечет за собой увеличенный простой флота т. к. темп перегрузки определяется меньшей производительностью погрузочно- разгрузочных операций на ж/д транспорте.

Вариант ”через склад” имеет то преимущество, что темп погрузочно-выгрузочного судна может быть весьма высоким, а при наличии заранее подготовленной партии груза обеспечит значительно меньший простой флота.

Рассмотрим условия взаимодействия ж/д и морского порта по «прямому варианту».

Вы уже видели во время практики, что перевалка грузов в порту распределяется по отдельным грузовым районам и необходимо, чтобы в каждый район порта поступали вагоны с грузами только соответствующей категории. Поэтому, до передачи в порт вагоны должны быть рассортированы и подобраны по отдельным районам и погрузочно-разгрузочным участкам порта. Эти операции, как правило, выполняются на сортировочной станции, либо на портовой станции (пс), либо районных парках. Кроме того, сортировку нужно выполнять не только по грузовым районам, но и по трюмам судов, если грузятся различного вида грузы в различные трюма.

Схема узла с морским портом.

Иногда в РП производится сортировка вагонов по причалам и складам. Операции с ж/д вагонами, следующих в порт можно разбить на 3 укрупненные группы: накопление вагонов на данный причал –Тн 2. формирование, следование и передача в РП, маневры в нем и подача на причальный фронт-Тс; 3. погрузочно - разгрузочные операции на причале –Тп.

Исходя из условия 1. непрерывности перегрузочных операций, необходимо соблюсти условие соответствия времени накопления Тн и времени выполнения грузовых операций на одной линии причалов, т.е. Тн ≤ Тп. В противном случае: простой погрузочно-разгрузочных машин, простой судна. С этой же целью: Тс ≤ Тп. Если это условие не выполняется, то готовая “передача вагонов” не будет своевременно доставлена на причальный фронт, что опять вызовет простой судов и перегрузочных машин.

Т.о. условием непрерывности по времени транспортного процесса будет условие: 3) Тн ≤ Тс ≤ Тп

Время: - при равномерной подаче вагонов в течение суток;

и - при неравномерном суточном потоке в интенсивный период

где: Кп - число передач, Тин - время интенсивного прибытия поездов, Кип-и число передач в период Тин.

Число передач:

где N^п_сут. - суточный вагонопоток следующий на данный причальный фронт, l_в - длина расчетного вагона; L_g - длина погрузочно - разгрузочного фронта причальной линии.

Время Т_п - определяется производительностью погрузочных машин:

,

где: Q = n • q – масса груза в разгружаемой группе вагонов; n – число вагонов в группе; q – масса груза в 1 вагоне; М – часовая производительность перегрузочных машин (в тон.).

Время Т_с - выполнение операции по следованию от сортировочной станции до порта.

Т_с зависит от 2 главных элементов: а) времени на операции с вагонами, осуществляемая на станциях и в парках, участвующих в процессе; б) времени их нахождения в пути от сортировочной станции до порта.

Т_с = t_сс + t_пс + t_рп + t_пр + t_ман,

где: t_сс – время операций на сортировочной станции с момента окончания накопления;

t_пс – то же на портовой станции (если она есть);

t_рп - то же в РП;

t_пр – время пробега от сортировочной станции до РП или погрузочно – выгрузочных путей на причале;

t_ман - время на маневры на погрузочно – разгрузочных путях.

В зависимости от местных условий в величину Т_с могут входить все или часть перечисленных элементов.

Подсчеты Т_с должны отвечать условно (3). Если это условие неудовлетворительное, то есть Т_с > Т_п следует пересмотреть принятую организацию работы или изменить взаимное расположение устройств.

Морские порты.

Определение морского порта. Основные задачи порта.

Портом называется совокупность сооружений и устройств для обеспечения безопасной стоянки судов и перегрузочных операций между водными и сухопутными видами транспорта: ж/д, автомобильный, авиа, трубопроводный.

Как мы уже говорили ранее - порт – это ТУ т.е. место пересечения этих видов транспорта или каких либо из них.

Задачи порта. Порт должен обеспечить: 1) комплексное обслуживание судов, т. е., снабдить их во время стоянки топливом, водой, продовольствием, запасными частями и оборудованием, произвести ремонтные работы и т.п.

Деятельность порта должна способствовать: 2) сокращению до минимума времени стоянки судов, с тем, чтобы они могли выполнять свое основное назначение - перевозку грузов. То же относится и к сухопутному транспорту, участвующем в перегрузочном процессе.

Для выполнения этих задач оборудуется соответствующими гидротехническими сооружениями (причалами, набережными, пирсами, грузовыми молами) и высокопроизводительным подъемно- транспортным оборудованием.

Кранами (портальными, мостовыми, консольными, плавучими, на рельсовом ходу, гусеничными. автомобильными), перегружателями, подъемниками, погрузчиками, вагоноопрокидывателями, конвейерами, штабелерами.

За рубежом морские порты иногда называются terminal или terminal facilities конечными устройствами. Но в последнее время слово “терминал” применяется к отдельным специализированным перегрузочным комплексам: контейнерный терминал, лесной, пассажирский, что означает один или группу причалов, оборудованных для производства погрузочно - разгрузочных работ с определенным видом груза или для посадки - высадки пассажиров.

Классификация портов.

В мире функционирует большое количество

портов (тысячи), и существует общепринятая их классификация, которая, как и многие классификации в достаточной мере условна. Классифицируют поры по различным признакам:

- по принадлежности: гражданские и военные (для ВМФ). Мы будем, естественно рассматривать гражданские порты.

- по назначению: транспортные (торговые), а среди них порты общего назначения, в грузообороте которых ни один из видов грузов не является преобладающим и специализированные, в грузообороте которых один из видов грузов превалирует над другими или является единственным, например: лесные, нефтяные, пассажирские.

- порты нетранспортного назначения – порты-убежища, для укрытия от штормового воздействия плавучих средств с пониженными мореходными качествами (плавкраны, доки и вспомогательные плавсредства); промышленные порты для обслуживания крупных промышленных предприятий; бункеровочные порты (морские станции обеспечения), расположены на основных морских путях и служат для обеспечения проходящих судов топливом, пресной водой, продовольствием, мелким ремонтом, и т. д.; промысловые (рыбные) порты для обслуживания рыболовных (и других видов промысла), судов и обработки улова; порты для спортивных судов (яхт-клубы).

- по району плавания обслуживающих судов: морские, обеспечивающие морское судоходство и речные, обслуживающие на внутренних водных путях. В связи со значительно большими размерами морских судов, а также из-за различия природных условий компоновки и конструктивное решение гидротехнических сооружений морских и речных портов имеют ряд специфических особенностей, зачастую, когда требуется перевалка с морских на речные суда и наоборот, порты совмещают в одном ТУ. Суда типа река – море могут обслуживаться в портах обоих типов.

- по географическому положению порты: расположенные на открытом морском побережье – морские порты, требующие искусственной защиты от штормового волнения моря, (а иногда бездействующий, если такой защиты нет); расположенные в естественных бухтах, т. е., под защитой береговых выступов, практически не требующие искусственной защиты; порты в лагунах и лиманах, т. е. в береговых озерах, отделенных от моря “косами”; внутренние порты, расположенные на естественных или искусственно созданных островах; устьевые порты - в устьях рек среди речных портов различают: русловые, расположенные в русловой части; внерусловые, находящиеся в искусственном бассейне, связанном с рекой; водохранилищные порты.

- по отношению к уровню воды: порты, расположенные в районах больших приливно - отливных колебаний уровня воды иногда делают в виде бассейнов, где поддерживается постоянный уровень с помощью ворот – шлюзов – это закрытые порты. Открытые порты - где глубины отсчитывают от низкого уровня определений обеспеченности.

- по продолжительности эксплуатации поры: постоянные, эксплуатирующиеся круглый год и сезонные, работающие только в то время, которое обусловлено замерзаемостью порта или сезонностью поступления грузов.

- по характеру и полноте услуг, оказываемым судам порты делятся на: базовые порты, в которых производятся все виды обслуживания; это порты, где располагаются пароходства и базы и к которым приписаны суда, а такие порты не являются пунктом приписки, но за которыми закреплены суда.

Порты с ограниченным обслуживанием и порты с минимальным обслуживанием, без которого невозможно поддерживать нормальное судоходство.

- по технико- экономическим характеристикам морские порты делят в зависимости то характера и объемов перерабатываемого груза на 3 разряда, а наиболее крупные считаются внеразрядными.

- по транспортному значению порты: мировые, являющиеся крупнейшими центрами мировой торговли и способные принимать и обрабатывать крупнейшие океанские суда; международные (крупные суда); национальные, каботажные.

- по грузообороту (Q): крупнейшие (Q > 20 млн. тонн в год), крупные (10-20), средние (5-10), небольшие (1-5), мелкие (от 1).

- по характеру эксплуатации работы: транзитные порты, в которых груз передается на другие виды транспорта или другие суда и концевые, в которых груз после некоторой обработки остается в районе расположения порта (терминалы),

- активные порты (отправление превышает прибытие), пассивные (наоборот).

Если в хозяйственный оборот вовлекаются ранее не освоенные или слабо освоенные территории, прилегающие к морскому побережью и строился первым, а затем населенный пункт и инфраструктура, то называется «портом освоения».

- «энергетический порт» – более высокая форма развития специализированных угольных или нефтяных портов. Такие порты строятся в промышленно - развитых и густонаселенных районах, постоянно нуждающихся в тепловой и электроэнергии и строятся, как правило, на вновь созданной территории – искусственных островах, и позволяет сразу решить две важные и сложные задачи: 1. в таких портах уголь, нефтепродукты, и т.п. из трюмов судна попадают на энергетический склад ТЭЦ (снижаются траты и складские расходы), 2. решается экологическая проблема т. к. энергетический порт вынесен за пределы населенных пунктов.

- «рекреационные» порты - расположены в курортной зоне и обеспечивают отдых и круизы.

Транспортно- экономические характеристики порта.

В дальнейшем, при изучении данного курса, мы будем использовать понятия о транспортно- экономических характеристиках (ТЭХ) порта, которые рассмотрим сейчас. К основным ТЭХ относятся: грузооборот, пропускная способность, судооборот, судоемкость.

Грузооборот –общее количество (масса) грузов, которое проходит через причальный фронт порта в обоих направлениях (ввоз/вывоз) за определенный промежуток времени – год, месяц, сутки. Чаще всего рассматривается годовой грузооборот, характеризующий работу порта.

В грузооборот включают отдельной статьей и грузы, перегружаемые с одних судов на другие (чаще всего с морских на речные и обратно), на рейде.

Грузы, проходящие через порт на судах транзитом в его грузооборот не

входят. В зависимости от грузооборота определяют категорию порта, параметры его основных элементов, разрабатывают генеральный план порта.

При необходимости рассматривают грузооборот района, причала. Такие делят грузооборот по категориям грузов – грузооборот по навалочным (руда, уголь, зерно, фосфаты, сахар- сырец и др.), грузооборот по наливным грузам (сырая нефть, нефтепродукты), генеральным (штучным), лесным, особорежимным (взрывоопасным, рефрижераторным), Различают грузооборот по видам перевозок (по ввозу и вывозу), по импорту / экспорту. По видам плавания: грузооборот большого каботажа (при плавании между портами одной страны, но разных морей), и малого каботажа (между портами одного или двух смежных морей).

Грузооборот порта не постоянная величина и может меняться со временем, как по величине, так и по видам составляющих его грузов. Это зависит от многих экономических и политических причин.

Грузооборот порта не надо путать с грузопереработкой в порту - характеристика, которая учитывает многократную перегрузку в порту одного и того же груза, совершаемого в процессе передачи груза с одного вида транспорта на другой.

ПРИМЕР № 1.

Для примера рассмотрим информацию о грузообороте порта Антверпен (Бельгия), в 1994 грузовой план, который достиг величины 109, 4 млн. т., что на 7, 4 % больше чем в 1993 г., в т.ч. экспорт 46, 7 млн. т., импорт 62, 1 млн. т. грузооборот по грузам: 50 млн. т. (контейнеров: 24, 1 млн. т), навалочных 30 млн. т., в т.ч. минеральное сырье 11, 5 млн. т, уголь 8, 7 млн. т, удобрения 4, 8 млн. т, зерно 3 млн. т, наливные 30 млн. т, в т.ч. нефтепродукты 25.5 млн. т, химгрузы 4, 5 млн. т.

ПРИМЕР № 2.

Грузооборот балтийских портов бывшего СССР.

Пропускная способность порта - (ПС) максимальное количество грузов, которое может быть переработано (перегружено) в порту за определенный промежуток времени.

П.С. определяемый максимально возможный грузооборот порта и должна быть выше расчетного значения последнего. Величину П.С. устанавливают из условия минимальных потерь на простои флота, береговых сооружений и оборудования. Также разделяют П.С. годового, месячного, суточного, П.С. района, причала, П.С. по видам грузов. П.С. зависит от параметров оборудования, в первую очередь, производительности подъемно – транспортных машин и механизмов, пропускной способности подъездных ж/д путей, автодоров, складов и открытых площадок.

Для эффективной работы всего Т.У. необходима согласованность П.С. всех элементов транспортного комплекса. При этом определяющим фактором обычно являются производительности расположенных в пределах прикоридорной зоны причалов перегрузочных устройств. (Причал – совокупность причального сооружения, перегрузочного оборудования, складов ж/д путей и устройств.) П.С. порта складывается из П.С. отдельных причалов.

Судооборот порта – число судов, посещающих порт за год (годовой судооборот), месяц, сутки. По аналогии с предыдущими характеристиками разделяют судооборот причала, района, по видам грузов.

Судооборот порта зависит от его грузооборота и грузоподъемности посещаемых судов:

n_{c =} ;

где n_c – судооборот порта,

Q_i – грузооборот порта по i-му виду грузов за рассматриваемый промежуток времени,

P_i - грузоподъемность i – типа судов для данного вида груза, т.д.

b_i – коэффициент использования грузоподъемности, зависящий от рода перевозимого груза (при тяжелых грузах – руда, соль b , зерновые 0, 65 – 0, 85, наливные 0, 7 – 0, 9, наименьшее значение b = 0, 2 – 0, 3 для легких грузов – хлопок, стекловата, пробка).

При возрастании грузоподъемности транспортных судов, грузооборот порта может заметно возрастать при сохранении или даже снижении судооборота.

Судоемкость порта можно определить, зная судооборот порта, т.е. определить количество одновременно находящихся у портовых причалов судов.

m_c = ; где

m_c – судоемкость порта, n_c – судооборот, t_g – время в среднем стоянки судна в порту (n_c t_п – число суток в порту за период навигации N); К_мис, К_сут – коэффициенты месячной и суточной неравномерности захода судов в порт (определяется статистически).

По судоемкости определяется число причалов в порту. Важной характеристикой является район тяготения порта – часть территории страны или соседних стран, обслуживаемая портом, т.е. район из которого экономически выгодно вывозить (или ввозить) грузы через данный порт. Граница районатяготения определяется как отдаленностью от порта, так и размещениями природных ресурсов, промышленных зон, наличием естественных и искусственных транспортных связей с портом, транспортными затратами. На формирование района тяготения существенное влияние оказывает специализация порта, родгрузов и вид транспорта, доставляемого грузы в порт. Линия, разделяющая районы тяготения порта от других районов тяготения называется грузоразделительной линией, что в наше время является достаточно условным понятием.