Drumsko-zeleznicki terminali

SadrajLista slika .................................................................................................................................. iii Lista tabela ................................................................................................................................ iv 1 UVOD ................................................................................................................................. 1 2 RAZLIITI ORGANIZACIONI OBLICI U INTERMODALNOM TRANSPORTU I PARAMETRI DRUMSKO-ELEZNIKOG TERMINALA .................................................. 2 2.1 Razliiti elezniki sistemi rada u intermodalnom transportu ............................................ 2 2.2 Identifikacija parametara prilikom projektovanja drumsko-eleznikih terminala ............ 3 2.2.1 Duina pretovarnih koloseka ..................................................................................... 4 2.2.2 Iskorienje pretovarnih koloseka ............................................................................. 5 2.2.3 Ponaanje/obrazac dolazaka vozova i kamiona ......................................................... 6 2.2.4 Tip i broj manipulativne opreme ............................................................................... 7 2.2.4.1 2.2.4.2 Konvencionalna manipulativna oprema ........................................................ 7 Napredna pilot manipulativna oprema .......................................................... 8

2.2.5 Terminalski prilazi sa eleznike strane .................................................................... 9 2.2.6 Srednja vrednost slaganja u visinu tovarnih jedinica............................................... 10 3 MODELOVANJE DRUMSKO ELEZNIKIH TERMINALA .................................... 11 3.1 Koncept modelovanja modeli i tehnike povezivanja ..................................................... 11 3.2 Ekspertni sistem ................................................................................................................ 11 3.3 Mikro model ...................................................................................................................... 13 3.3.1 Generator dolazaka vozova/kamiona ....................................................................... 14 3.3.2 Simulacioni model ................................................................................................... 15 3.3.3 Modul za izraunavanje trokova ............................................................................ 15 3.3.4 Zavisnost trokova od obima pretovara ................................................................... 16 3.3.5 Investicione strategije terminala .............................................................................. 18 3.3.6 Zahtevi za povrinom i potreban broj pretovarne opreme ....................................... 21 3.4 Makro model ..................................................................................................................... 22 4 ODREIVANJE OPTIMALNE LOKACIJE DRUMSKO-ELEZNIKOG KONTEJNERSKOG TERMINALA NA EVROPSKOJ MREI............................................ 26 4.1 Problem odreivanja lokacije p-huba ................................................................................ 26 4.1.1 Drumsko-elezniki transport .................................................................................. 27 4.1.2 Odreivanje potranje .............................................................................................. 28 4.1.3 Podeavanje mree ................................................................................................... 29 4.1.4 Upotreba protoka za odreivanje grupe potencijalnih lokacija ............................... 29 4.2 Metodologija ..................................................................................................................... 32 4.2.1 Referentni scenario .................................................................................................. 32 4.2.2 Hub-and-spoke dizajn mree ................................................................................... 33 i

4.2.3 Modelovanje kombinovanog transporta .................................................................. 33 4.2.4 Dodeljivanje na mrei gde je dozvoljen kombinovani trasport ............................... 33 4.2.5 Iterativna procedura ................................................................................................. 33 4.3 Rezultati ............................................................................................................................ 34 4.3.1 Osetljivost modela na neke hipoteze ....................................................................... 34 4.3.1.1 4.3.1.2 Osetljivost na skup potencijalnih lokacija .................................................. 34 Osetljivost na ekonomije obima u meuhubnoj mrei................................ 36

4.3.2 Optimalne konfiguracije .......................................................................................... 36 4.3.3 Optimalno reenje koje uzima u obzir postojee hubove ........................................ 37 4.4 Zakljune primedbe ........................................................................................................... 37 5 MODELOVANJE PUNIH TROKOVA INTERMODALNE I DRUMSKE TRANSPORTNE MREE ....................................................................................................... 39 5.1 Intermodalna i drumska trasportna mrea ......................................................................... 39 5.1.1 Interni trokovi ......................................................................................................... 40 5.1.2 Eksterni trokovi ...................................................................................................... 40 5.1.3 Intermodalna mrea ................................................................................................. 40 5.1.4 Drumska mrea ........................................................................................................ 41 5.2 Modelovanje punih trokova ............................................................................................. 41 5.2.1 Intermodalna mrea ................................................................................................. 42 5.2.2 Drumska mrea ........................................................................................................ 42 5.3 Primena modela ................................................................................................................. 45 5.4 Zakljuci ............................................................................................................................ 49 6 ZAKLJUAK ................................................................................................................... 50 Prilog A .................................................................................................................................... 51 Prilog B..................................................................................................................................... 61 Literatura .................................................................................................................................. 62

ii

Lista slikaSlika 2.1 Alternativni elezniki sistemi rada u intermodalnom transportu [2] ......................... 2 Slika 2.2 Raspored i popreni presek drumsko-eleznikog terminala opremljenog sa tri portalne dizalice [1] .................................................................................................................... 5 Slika 2.3 etri tipine faze u radu portalne dizalice [1] ............................................................. 6 Slika 3.1 Kljuni elementi simuliranog terminala [2] .............................................................. 14 Slika 3.2 Algoritam korien za dobijanje funkcije trokova u zavisnosti od obima [2] ......... 17 Slika 3.3 Elementi trokova povezanih sa alternativnim konfiguracijama terminala [2] ........ 19 Slika 3.4 Prikaz funkcija trokova u zavisnosti od obima, oblika obvojnice minimalnih trokova i efikasnih opsega za alternativne tehnologije (zvezdica ukazuje da je za konfiguraciju opreme potreban sistem sa odreenom vremenskom rasporedom dolazaka kamiona; tech-technology (tehnologija)) [2] ............................................................................ 21 Slika 3.5 Globalna struktura modelovanja [2].......................................................................... 23 Slika 3.6 Studija sluaja koridora koja je ispitana korienjem mikro i makro modela [2] ..... 25 Slika 4.1 Konslolidovani protok na drumskoj mrei [3] .......................................................... 30 Slika 4.2 Grupa identifikovanih robnih potencijalnih lokacija [3] ........................................... 31 Slika 4.3 Evolucija ukupnih trokova na transportnom sistemu [3]......................................... 35 Slika 4.4 Evolucija t-km transportovana dumom [3] ............................................................... 35 Slika 4.5 Optimalna konfiguracija sa sedam hubova [3].......................................................... 38 Slika 5.1 Pojednostavljena ema intermodalne i drumske transportne mree [4] .................... 39 Slika 5.2 Pojednostavljena ema isporuivanja tovarnih jedinica u intermodalnoj transportnoj mrei [4] ................................................................................................................................... 44 Slika 5.3 Zavisnost prosenih eksternih, internih i punih trokova date intermodalne i drumske transportne mree od duine puta transporta od-vrata-do-vrata [4] ......................................... 46 Slika 5.4 Zavisnost prosenih punih trokova intermodalnih i drumskih mrea od obima jedinica i duine puta od-vrata-do-vrata [4] ............................................................................. 47

iii

Lista tabelaTabela 3.1 Broj pretovarnih koloseka i koloseka za ekanje kod terminala sa kratkim kolosecima, opremljenih portalnom dizalicom koja opsluuje sistem rada direktnog voza [2] .... 12 Tabela 3.2 Alternativne manipulativne tehnologije ocenjene pomou mikro-modela [2] ....... 13 Tabela 4.1 Globalni sklop mrenog modela ............................................................................. 32 Tabela 4.2 Optimalne lokacije dobijene sa razliitim pragovima minimalnog protoka [3] ..... 34 Tabela 5.1 Struktura punih trokova date intermodalne transportne mree1 [4] ...................... 47 Tabela 5.2 Struktura punih trokova date drumske transportne mree [4] ............................. 47

iv

Diplomski - master rad

Jokanovid Sran

1 UVOD

1


Jokanovid Sran

2 RAZLIITI ORGANIZACIONI OBLICI U INTERMODALNOM TRANSPORTU I PARAMETRI DRUMSKO-ELEZNIKOG TERMINALA2.1 Razliiti elezniki sistemi rada u intermodalnom transportuSituacija u Evropi u pogledu intermodalnog transporta donekle je kompleksna. Meutim, za potrebe ove analize mogu se identifikovati (slika 2.1) etri razliita sistema rada u eleznikom transportu.

Slika 2.1 Alternativni elezniki sistemi rada u intermodalnom transportu [2]

2


Jokanovid Sran

1. Direktni voz. Ovakvi vozovi saobraaju izmeu dva terminala bez potrebe za upravljanjem na tom putu i to je najekonominiji i najbri sistem rada eleznice. Postoje dve varijante ovog sistema: blok vozovi (broj vagona zavisi od odreenih zahteva) ili shuttle vozovi (fiksna formacija voza). Poslednja varijanta takoe obuhvata i shuttleshuttle formu, koja se odlikuje fiksnom kompozicijom vagona, koje dva puta saobraaju tokom noi izmeu dva terminala, ime se eliminie potreba za parom vagonskih grupa (jedan par za svaki pravac). 2. Grupni vozovi ili feeder sistemi. Cilj dobavljakih sistema jeste da povee terminale nekog regiona kroz kratke feeder linkove i da kompletno popuni voz na dugakom transportnom putu. Ako je potranja za privrednim uslugama suvie mala kod direktnih vozova, feeder sistemi predstavljaju mogue reenje. 3. Linijski vozovi. Nude kontinuiranu uslugu i omoguavaju integraciju terminala koji imaju manje zahteve u intermodalnim transportnim mreama. Dananje shvatanje linijskih vozova podrazumeva fiksiranu kompoziciju vagona koja se utovara i istovara tokom zaustavljanja. Alternativa ovom sistemu moe biti linijski voz koji otkainje nekoliko vagona u svakom zaustavnom terminalu (umesto da pretovara ITU-ove). 4. Hub and spoke sistem. Sa takvim sistemom mogue je ponuditi vie veza izmeu srednjih i malih terminala. Vreme iskorieno za formiranje i objedinjavanje kompozicije u hub-u i za obilaenje (poredei ga sa najkraom putanjom izmeu dva terminala) smanjuje eventualnu transportnu drinu puta u raspoloivom vremenskom roku. tavie, postoji meavina transporta tereta pojedinanim transportnim sredstvima i intermodalnim transportnim sistemom koji koriste vorita i manevarske koloseke za porcese razvrstavanja vagona. Ovakav vid eleznice jo uvek je uobiajen u Evropi kod malih kapaciteta ili ako se opsluuju privatni idustrijski koloseci.

2.2 Identifikacija parametara prilikom projektovanja drumskoeleznikih terminalaDrumsko-elezniki terminali obezbeuju prostor, opremu i radno okurenje za premetanje intermodalnih transportnih jedinica (Intermodal Transport Units - ITUs) izmeu razliitih vidova transporta. Drumsko-elezniki terminali sastoje se od irokog spektra objekata, poevi od jednostavnih terminala koji obezbeuju transfer izmeu dva ili tri vida transporta, pa sve do daleko obimnijih centara koji obezbeuju brojne servise sa dodatnom vrednou kao to su skladitenje, odravanje, popravka, istovar itd. Zahtevi vezani za rad terminala poveavaju se sa njihovim povezivanjem sa redom vonje vozova, pretovarom sa jednog voza na drugi voz, poveanjem broja klijenata (privatne eleznice, intermodalni operatori) i sa kompleksnou podataka u teretnim vorovima (carina, opasne materije) (Sondermann and Ballis,1999 [5]). Tipini drumsko-elezniki terminal obuhvata sledee elemente: a) Sporedni elezniki koloseci za uvanje vozova/vagona radi raniranja i pregleda b) Pretovarni koloseci (takoe se nazivaju i utovarne rampe) za operacije utovara/istovara vozova c) Skladine ili baferske trake za ITU-ove d) Tovarne i vozne trake za kamione, i e) Kolski ulazi, unutranja mrea drumskih puteva U najjednostavnijem tipu rada voz stie na pretovarnu liniju, biva opsluen (istovaren i/ili utovaren) i ostaje tu do njegovog odlaska. Ovaj najjednostavniji tip rada omoguava skoro uvek direktan pretovar izmeu vagona i kamiona bez posrednog skladitenja na zemlji.

3


Jokanovid Sran

Redosled istovara i utovara uglavnom je diktiran dolaskom kamiona na terminal (Bose, 1983 [6]). Praktine operacije obino su mnogo komplikovanije: ako broj dolaznih vagona po vozu prelazi duinu koloseka, voz e biti podeljen izmeu dva (ili vie) koloseka. ak ta vie, ako broj dolaznih vozova (ili delova voza) prelazi kapacitet pretovarnih koloseka, neki vozovi e biti pomereni sa pretovarnih koloseka nakon faze istovara/utovara koja traje nekoliko sati, da bi stvorili prostora za nove dolazne vozove. Ovakva procedura zahteva da prva kompozicija vagona bude kompletno istovarena, bilo na kamione ili na baferske trake, kako bi se garantovala dostupnost ITU-ova klijentima. Prazni vagoni zatim se prenose na sporedne skladine koloseke i sledea kompozicija vagona moe se postrojiti na pretovarne koloseke. Nakon toga prazni vagoni sastavljaju se u formu odlaznih vozova. Procedura podeavanja odbojnika (pin adjustment) vagona priprema vagone da prime nove tovarne jedinice. Nakon utovara vagona i obavljanja neophodnog pregleda i testiranja konica, voz je spreman za odlazak. Tipini drumsko-elezniki terminal je kompleksni sistem kod koga su mnogi parametri u snanoj vezi. Razliiti parametri, kao to je lokacija terminala, povezani su sa prostornim razmetajem proizvodnih i potroakih centara, postojanjem konkurentskih terminala, pristupom glavnim drumskim i eleznikim mreama itd. koji znaajno utiu na koliinu robe i na raznovrsnost ITU-ova koji se transportuju. Drugi parametri kao to su cena i raspoloivost zemljita uglavnom su odreeni lokalnim uslovima (Staley, 1983 [7]). Nasuprot tome, brojni parametri odreeni su od strane projektanta terminala (ili nametnuti od organa vlasti terminala) i igraju dominantnu ulogu jer ocrtavaju raspored terminala i odreuju njegove granice i produktivnost (Ballis, 1999 [8]). Uzimajui u obzir trenutnu situaciju u Evropi sledei osnovni parametri konstruisanja terminala mogu se razlikovati: a) Duina pretovarnih koloseka b) Iskorienje pretovarnih koloseka c) Ponaanje/obrazac dolazaka vozova i kamiona d) Tip i broj manipulativne opreme e) Srednja vrednost slaganja u visinu u skladitu f) Terminalski sistem pristupa (uglavnom sa eleznike strane) i procedure Objanjenje svakog od ovih paratmetara bie dato u daljem tekstu.

2.2.1 Duina pretovarnih kolosekaDuina pretovarnih koloseka utie na dimenzije terminala kao i na svakodnevne operacije. Ona je odreena sa tri faktora: duina voza, raspoloivost zemljita i ogranienjima u pogledu trokova. Praktine okolnosti nameu ogranienja duine prema specifinim radnim uslovima (npr. spreavanje iskakanja voza iz ina). Ogranienja takoe mogu biti nametnuta brdskim terenom ili duinom prolaznih koloseka (npr. za vozove koji idu od i iz Italije). Dugaki evropski vozovi imaju duinu od 600-750 m. Ogranienja u pogledu raspoloivosti zemljita objanjena su istorijskim razlozima: kada su se gradili terminali prve i druge generacije, mnogi evropski menaderi smatrali su da kombinovani transport nema budunost. Kombinovani transport predstavljao je marginalni procenat ukupnog transporta, a njegova stopa rasta bila je manja nego to je danas. Nije bilo politikog podsticaja za promovisanje kombinovanog transporta, niti bilo kakve spremnosti da se neto uini po tom pitanju od strane operatera. Ovo objanjava nizak nivo investicija u takve terminale i nedostatak volje za obezbeivanjem terminala sa stvarno efikasnom opremom i idealnom lokacijom (EC/DG Transport, 1999b [9]).

4


Jokanovid Sran

2.2.2 Iskorienje pretovarnih kolosekaTermin pretovarni kolosek odnosi se na elezniki kolosek koji moe biti opsluivan terminalnom manipulativnom opremom (npr. elezniki kolosek koji se nalazi ispod portalne dizalice). Pored njih koloseci za ekanje omoguavaju samo zadravanje vozova na terminalu. Slika 2.2 prikazuje model pretovarnog terminala gde postoje etri pretovarne rampe i dva koloseka za ekanje. Ovaj model predstavlja najbolju praktinu konfiguraciju prema iskustvu nemake eleznice. Iskorienje pretovarne rampe u eleznikom sektroru izraava se terminima statiki i dinamiki terminalni kapacitet. Statiki kapacitet predpostavlja da dva voza po jednom koloseku mogu biti opsluena po jednom danu (jedan koji dolazi ujutri i jedan koji odlazi uvee). Dinamiki kapacitet predpostavlja da vie od dva voza mogu biti smetena na dati pretovarni kolosek po jednom danu. To znai da terminalna manipulativna oprema opsluuje vie vozova, ali s druge strane vozovi imaju potrebu da budu premetani izmeu pretovarnih koloseka i koloseka za ekanje, pa prema tome neophodna je operacija ienja voza (clear the train). Definitivno postoje tri posledice zbog operacije dinamikog kapaciteta: dodatni napor za premetanje vozova (raniranje lokomotive i ukljuivanje zaposlenih), dodatni napor zbog manipulisanja opremom i kanjenje kamiona usled upravljanja opremom koja se koristi u operacijama paralelnog opsluivanja kamiona i ienja voza.

Slika 2.2 Raspored i popreni presek drumsko-eleznikog terminala opremljenog sa tri portalne dizalice [1]

5


Jokanovid Sran

2.2.3 Ponaanje/obrazac dolazaka vozova i kamionaKod planiranja strukture eleznikih operacija, kretanje vozova regulisano je prethodno utvrenim rasporedom bez sukobljavanja (Sahin, 1999 [10]). Obrazac dolazaka vozova u terminale diktirano je organizacionom strukturom celokupne mree. Ogromna veina evropske mree prilagoena je vozovima za prevoz putnika i robe1, koji zbog svoje male brzine (u odnosu na putnike vozove) smanjuju nesrazmernost kapaciteta mree u meovitom prometu. Iz tih razloga vozovi koji prevoze robu obino putuju nou, a opsluuju se danju. Zbog ovakve politike, veina vozova u terminale stie ujutru, a naputa ih uvee. Obrasci dolazaka kamiona odreeni su redom vonje vozova, radnim vremenom terminala i trinim pogodnostima. Organizacija logistikih aktivnosti igra vanu ulogu u odreivanju kapaciteta i performansi terminala. Slika 2.3 pokazuje tipine istovarne/utovarne operacije voza s obzirom na obrasce dolaska kamiona. Mogu se izdvojiti etri faze.

Slika 2.3 etri tipine faze u radu portalne dizalice [1]

Prva faza poinje kada istovarne operacije startuju, obino nakon dolaska voza ili nakon otvaranja terminala (u sluaju da voz dolazi nou). Uglavnom, znaajan broj kamiona ve je prisutan, a istovarne operacije su koncentrisane u opsluivanju ovih kamiona. Za vreme ove faze obavlja se direktan pretovar sa vagona na kamione. Nakon odreenog vremena, stopa dolazaka kamiona pada i manipulativna oprema koristi slobodno vreme za prenos tovarnih jedinica do skladinog prostora. Druga faza predstavlja meavinu direktnog istovara sa voza na kamione i indirektnog pretovara (od vagona do skladita i od skladita do kamiona). Trea faza predstavlja ist pretovar sa vagona na skladite. U ovoj operaciji zavren je istovar voza tako da se mogu izvravati operacije raniranja ili druge operacije nametnute od strane plutajuih sistema (dizalica). U etvrtoj fazi kamioni se tovare indirektno sa skladita (Bose, 1983 [6]). Ovaj obrazac se odnosi na sve eleznike terminale, ali se trajanje svake faze znaajno razlikuje. Druga, trea i etvrta faza zasnivaju se na indirektnom pretovaru, pa prema tome zahtevaju posredniku skladinu zonu. Zahtevi za prostorom ove zone povezani su sa koliinom tovarnih jedinica i vremenom zadravanja (tovarnih jedinica u drugoj i treoj fazi), kao i tipovima tovarnih jedinica (po veliini, po tome da li se mogu ili ne mogu slagati jedna na drugu) i maksimalnom visinom skladitenja manipulativne opreme.

1

Misli se na meoviti istovremeni prevoz i putnika i robe (prim. prev.)

6


Jokanovid Sran

2.2.4 Tip i broj manipulativne opreme 2.2.4.1 Konvencionalna manipulativna opremaDanas postoje raznovrsne manipulativne opreme na tritu intermodalnog transporta, pogodne za specifine radne uslove. Manipulativna oprema koja je relativno procenjena koristi brojne konvencionalne, kao i nekonvencionalne inovativne tehnologije. Predselekciona faza u vezi sa izborom konvencionalne manipulativne opreme zasniva se na razgovorima sa ekspertima (iz Nemake, Holandije, Francuske i Italije) iz oblasti konstruisanja terminala i prorauna njihovih operacija. Stekeri i portalne dizalice voene po inama dominiraju meu konvencionalnom manipulativnom opremom. Stekeri jesu mobilne dizalice sa sprederom zakaenim za ivicu njegovog hvataa. Oni su sposobni za podizanje, manipulaciju, transport i slaganje ITU-ova. Oni opsluuju vozove, kamione i skladita. Stakeri se uglavnom koriste u malim terminalima zbog niske cene i fleksibilnosti koju ovo sredstvo ima. Velika veina (32 od 34) italijanskih terminala koristi stekere. injenica da ne mogu da veoma gusto slau tovarne jedinice i to zahtevaju mnogo prostora za manevrisanje znaajno umanjuju njihovu vrednost u terminalima srednjih i velikih kapaciteta. Meutim, sadanja praksa u Rail Service Center-u u Roterdamu ukazuje na efikasan sistem predplaniranja (zasnovan na elektronskoj razmeni podataka) koji moe poveati gustinu slaganja stekera bez znaajnog poveanja preslaganja ITU-ova. Elektrine portalne dizalice voene po inama trenutno predstavljaju dominantnu opremu u kombinovanim transportnim terminalima velikih kapaciteta. Ovo sredstvo ulo je u redovnu upotrebu odmah nakon poetnih faza ujedinjene kargo metode. Ove dizalice opkorauju jednu ili vie eleznikih pruga, puteva ili redova uskladitenih prenosnih jedinica. Imaju nosivost od 35 t i opremljeni su specijalnim hvataem za manipulaciju kontejnerima odozgo na dole. Razvoj i upotreba novih tipova tovarnih jedinica na evropskom tritu (izmenljivi transportni sudovi i poluprikolice) dovelo je do modernizacije sredstava za manipulaciju teretom. Dizalice su opremljene hvataima koji im omoguavaju manipulaciju odgovarajuim tovarnim jedinicama odozdo. Slika 2.2 prikazuje konfiguraciju reprezentativne portalne dizalice (etri pretovarna koloseka, tri trake za skladitenje, jedna prevoznika i jedna tovarna traka za kamione). Meutim, postoje portalne dizalice sa razliitim rasponom, kao i razliite konfiguracije pruga/traka. Nosai koji opkorauju teret i boni utovarivai se ne uzimaju u obzir jer su se pokazali mnogo pogodnijim za pomorske/barne nego za eleznike/kombinovane terminale. Portalne dizalice na pneumatskim gumama su takoe odbaene na osnovu miljenja strunjaka koji favorizuju stekere i portalne dizalice. Specijalne tehnologije za manje kapacitete (npr. samoutovarni kamioni, bimodalni sistemi) nisu ukljuene u analizu s obzirom da nisu iroko prihvaene i jer pokrivaju evropski transportni sektor samo u specijalnim sluajevima. Konano, dizajn terminala zasnovanom na kombinovanju portalnih dizalica, stekera/viljukara i transportnih ureaja za manipulaciju vie prikolica (kojeg imaju terminali Rail Service Center i Europe Combined Terminals u Roterdamu) takoe nije razmatran jer je prihvatanje ovakvih tehnolokih reenja pod snanim uticajem konfiguracije opreme koja se koristi u pomorskim terminalima (npr. sistem za manipulaciju vie prikolica uglavnom se koristi kod lukih dizalica za prenos tereta u skladitima). Tako da ova reenja nisu razmatrana kao uobiajna u evropskom eleznikom sektoru.

7


Jokanovid Sran

2.2.4.2 Napredna pilot manipulativna opremaDanas postoji ogranieni broj inovativnih tehnologija u Evropi koja su ili u formi pilot projekta ili su u zrelim fazama razvoja (Fabel and Sarres, 1997 [11]). Zajednika karakteristika svim ovim tehnologijama je to to nude bre manipulisanje teretom, kao i napredni stepen automatizacije. Da bi se postigli ti ciljevi ove nove tehnologije obuhvataju jednu ili vie ideja/tehnika kao to su: a) Odvajanje eleznikih od drumskih operacija. Ova tehnika omoguava optimizaciju svakog podsistema i eliminie konflikte izmeu njih. S druge strane, ovo razdvajanje stvara potrebu za jednim posrednikim unutranjim podsistemom za prenos tovarnih jedinica ili alternativno za baferom sa zajednikim pristupom, bez meusobnog ometanja. b) Postoji i tehnika pomerakog voza (moving train) gde specijalna ranirna lokomotiva pomera vagone ispred manipulativne opreme. Ova tehnika smanjuje vreme kretanja manipulativne opreme i omoguava brzo, automatizovano upravljanje eleznikim operacijama. c) Upotreba jednog kompleksnog spredera za dizalice sa vie hvataa ili alternativno, sa vie individualnih spredera (svaki sa po dva hvataa) zakaenih za zajedniku strukturu iznad zemlje koja je longitudinalna sa pretovarnim rampama. Ova tehnika omoguava paralelnu manipulaciju vie tovarnih jedinica, ali u drugu ruku zahteva visoki stepen automatizacije i standardizacije, kao i tovarnih jedinica i vagona. Izbor inovativne tehnologije za razmatranje u kontekstu ove analize zasniva se na dva kriterijuma: postojanje pilot demonstracije (koja omoguava procenu tehnikih performansi te opreme) i raspoloivost podataka o trokovima (koji omoguavaju procenu isplativosti sistema). Na osnovu ovih kriterijuma razmotrene su etri tehnologije. Zajedniko svim ovim tehnologijama je to to se manipulativne i skladine operacije izvode automatski, osim kod podeavanje odbojnika i kod servisnih operacija na kamionima. Prvo tehnoloko reenje oslanja se na (gore pomenutu) tehniku pomerakog voza. Ova tehnika zasnovana je na prenosnoj dizalici na brzoj pruzi, sistemu sa unakrsnim konvejerom i poluautomatskoj dizalici za opsluivanje kamiona i operacije skladitenja. Dok se voz kree polako kroz pretovarno postrojenje, vri se identifikacija pozicije, osobine i dimenzije ITU-a na vagonu elektronskim senzorima, na osnovu kojih se planiraju odgovarajue instrukcije za dizalicu. Prenosna dizalica na brzoj pruzi (radi potpuno automatski) podie ITU-ove sa/iz vagona i polae ih na sistem sa unakrsnim konvejerom (i obrnuto). Sistem sa unakrsnim konvejerom sastoji se od samopogonjenih, pojedinanih platforma koje se pokreu elektromehanikim putem. ITU-ovi se ili transportuju direktno do poluautomatske dizalice ili se prenose u skladite. Skladitem se upravlja automatski tako to program upravljanja skladitem optimizuje rute operativne opreme i prema tome spreava, koliko god je to mogue, procedure preslaganja koje postaju neophodne kada se uzime u obzir red vonje vozova. Samo jedna pruga se nalazi ispod radne povrine dizalice i samo jedan voz se obrauje u bilo kom trenutku. Ako jo uvek nije vreme da voz ode, ili ako mora da eka iz bilo kog drugog razloga, voz nakon obrade mora biti pomeren na sporedni kolosek kako bi ga oslobodio za opsluivanje drugih vozova. Drugo tehnoloko reenje takoe koristi tehniku pomerakog voza, elektronske senzore za identifikaciju ITU-ova i sistem upravljanja skladitem koji je gore opisan, ali u ovom sluaju koristi se jedna portalna dizalica sa velikim rasponom koja obavlja sve eleznike, drumske i skladine aktivnosti. Ovo reenje takoe omoguava direktan elezniko-elezniki pretovar poto se vie od jednog koloseka nalazi ispod postolja dizalice, a takoe je mogue i paralelno opsluivanje vozova. Zahteva se i sporedni kolosek za ostale 8


Jokanovid Sran

vozove. Ceo sistem je veoma kompaktan zahvaljujui upotrebi gore pomenute tehnike pomerakog voza. Duina pretovarne oblasti moe biti smanjena na oko 100-200 m ili se moe produiti kako bi se postigao direktan pretovar dva voza koja stoje paralelno. Duina od oko 120 m je adekvatna za opsluivanje nemakih Cargo Sprinter eleznikih vozila. Svi vozovi ija duina prelazi duinu pretovarne oblasti opsluuju se dok polako prolaze kroz pretovarne oblasti. Ova konfiguracija dozvoljava ograniene uzastopne i paralelne vorine funkcije koje se nude pored elezniko-drumskih funkcija. Tree tehnoloko reenje prvobitno je konstruisano za vorne eleznike stanice koje imaju za cilj brzo, potpuno automatizovano obavljanje operacija korienjem kompleksnih sprederskih hvataa. Ono se sastoji od jednosmernih mostova normalnih u odnosu na kolosek za opsluivanje eleznike strane i konvencionalne portalne dizalice za opsluivanje kamionske strane. Popreni konvejer se koristi izmeu mostova i portalne dizalice za kamione kako bi se povezale eleznika i drumska strana, omoguavajui time mnogo bolju nezavisnu upotrebu ova dva tipa opreme. Shuttle vagon se koristi za uduna kretanja od deonice do deonice. Voz se opsluuje u nekoliko zaustavnih pozicija, zavisno od broja modula. Jedan modul za ovaj pristup sastoji se od pet jednosmernih mostova, pa omoguava istovar/utovar pet vagona. Ovakvo reenje obezbeuje velike protoke i kratko zaustavno vreme voza. Mogue je duplo slaganje tovarnih jedinica jedno na druge i to i na inama za manipulaciju i ispod dizalice na kamionskoj strani. etvrto tehnoloko reenje sastoji se od jednog kompleksnog hvatakog spredera montiranog na portalnu dizalicu sa dvosmernim kretanjem ime opsluuje elezniku stranu. Pored toga, konvencionalna portalna dizalica koristi se za opluivanje na kamionskoj strani. Kompleksni spreder na eleznikoj strani moe da manipulie svim tovarnim jedinicama na vagonu sa samo jednim potezom. Portalna dizalica pomera se du celog voza, to znai da se voz opsluuje na samo jednom zaustavnom mestu. Duplo slaganje tovarnih jedinica mogue je na manipulativnim kolosecima, kao i ispod dizalice na drumskoj strani. Veza izmeu dve portalne dizalice, na eleznikoj i na kamionskoj strani, jeste direktna, bez meusobnog ukrtanja, preklapanja i blokiranja pokreta ove dve dizalice. Ovaj pristup umanjuje zahteve u pogledu investicija, a dodavanje unakrsnog konvejera moe poboljati rad. Samo jedan kolosek moe biti ispod podruja portalne dizalice i samo jedan voz moe biti opsluen u bilo kom trenutku, a u blizini na sporednim kolosecima smetaju se vozovi koji ekaju.

2.2.5 Terminalski prilazi sa eleznike stranePristup terminalu sa eleznike strane organizuje eleznica. Poeljno je da se terminalu moe pristupiti sa oba kraja, preko vozova koji ulaze iz oba pravca. Meutim, veina postojeih terminala ima slepe koloseke (samo jedan pravac pristupanja). elezniki prilaz obino nije elektrificiran, a to je injenica koja podrazumeva prelazak na dizel lokomotive. Kako tovarni koloseci terminala ne mogu biti elektrificirani iz razloga to se tovarne jedinice podiu portalnim dizalicama ili stekerima, to onemoguuje instalciju elektrine mree iznad njih. Dva naina za poboljanje ove situacije su analizirana: a) Korienjem lananice (elektrinog voda) na tovarnom koloseku. eleznika pruga kod pretovarnog podruja takoe je elektificirana, tako da voz moe da ue na pretovarnu rampu elektrinom vuom. Pratei dolazak voza ureaj za povlaenje lananice pomera se na jednu stranu (du cele duine voza) i omoguava da se posao koji se izvodi iznad voza obavlja potpuno bezbedno. Ovaj sistem donosi znaajne utede u vremenu, poto voz moe da ue i da napusti pretovarnu rampu bez potrebe za zamenom elektrine lokomotive dizel lokomotivom. b) Drugi nain dozvoljava vozu da produi kretanje po inerciji sa glavne eleznike pruge na pretovarni kolosek. eleznika pruga je elektrificirana do pretovarne oblasti, ali ne i u njoj

9


Jokanovid Sran

(tako da ne postoji lananica du voza). Voz ulazi u terminal sa sputenim pantografom i zaustavlja se kada se elektina lokomotiva pozicionira na drugom kraju terminala, ali tako da moe da se vrati. Na osnovu studija i pilot projekata koga je demonstrirao i vodio German Railways zakljueno je da je tehnika kotrljanja izvodljiva. Nakon probne faze takav sistem je uveden na Munchen-Riem terminalu 1994. godine. Meutim, neki strunjaci su izrazili sumnju da li se ova brzina kotrljanja moe postii u svim terminalima. Poravnavanje pristupnih koloseka (kod nekih koloseka u Francuskoj na primer) namee znaajna ogranienja, a takoe i jak vetar moe predstavljati problem. Jo jedna mana ovog sistema jeste to zahteva terminal sa odvojenim kolosenim ulazima i izlazima, jer bi inae elektrine lokomotive ostale zaglavljene na kraju pretovarne oblasti.

2.2.6 Srednja vrednost slaganja u visinu tovarnih jedinicaSlaganje ITU-ova umanjuje skladine zahteve, kao i srednju vrednost preenog puta (mobilne manipulativne opreme) ili raspon portalne dizalice (za konfiguraciju gde je skladini prostor lociran izmeu nosaa portalne dizalice). S druge strane, slaganje ITU-ova poveavaju se manipulativne aktivnosti, poto se time poveava broj preslaganja (potrebno je preureivanje da bi se obezbedio pristup ITU-ovima koji nisu na vrhu gomile). Kontejneri su pogodni za slaganje u visinu dok poluprikolice nisu. Izmenljivi tovarni sudovi proizvedeni po sadanjim evropskim standardima nisu pogodni za slaganje u visinu. Trgovinski eksperti i lanovi standardizacionih komiteta uvereni su da trite, pored trenutnih tipova izmenljivih tovarnih sudova, zahteva nove serije izmenljivih tovarnih sudova koji su pogodni za slaganje u visinu (ili domae evropske kontejnere). Dizajn takvih izmenljivih tovarnih sudova odraavae karakteristike sadanjih ISO kontejnera i imae nauglice na uglovima. Ovo moe biti jednostavno reenje za bilo koji problem vezan za pomeranje ovakvih izmenljivih tovarnih sudova naslaganih na palubi brodova u priobalju. Trenutno srednja vrednost slaganja u visinu u veini eleznikih terminala iznosi neto iznad jedan. Kontejneri se obino slau jedan na drugi u jedan ili dva sprata, dok se (naroito) jedan prazan (kutijasti) izmenljivi tovarni sud moe postavljati iznad jednog natovarenog. Ova situacija moe biti poboljana. Iskustva u pomorskim terminalima pokazuju da se srednja vrednost slaganja u visinu od 1.5 moe dostii bez znaajnih vremenskih gubitaka zbog preslagavanja ITU-ova, ak i onda kada se ITU-ovi nasumino uzimaju. Apsolutni maksimum predstavlja slaganje tri ITU-ova u visinu za aktivnosti od skladita do voza ali ovakav nain zahteva informacioni sistem. Treba napomenuti da konvencionalne portalne dizalice moraju da ostave prostor visine 9.9 m od zemlje do spredera, to omoguava poluprikolici da proe iznad druge poluprikolice na kengur vagonu2. Ovaj minimum visine koju portalna dizalica mora da ostavi omoguava visinu slaganja od 2+1 u skladinoj oblasti (dve tovarne jedinice plus prolaz visine jedne tovarne jedinice). Takoe treba spomenut da postoje tehnika reenja gde je slaganje ITU-ova u visinu nepoeljno iz operativnih razloga. Meutim, neki od ovakvih terminala u budunosti verovatno e raditi sa malom stopom slaganja u visinu.

2

U engleskom govornom podruju oni se nazivaju pocket ili kangaroo wagon (prim. prev.)

10


Jokanovid Sran

3 MODELOVANJE DRUMSKO ELEZNIKIH TERMINALA3.1 Koncept modelovanja modeli i tehnike povezivanjaDrumsko-elezniki terminali i elezniki obrasci rada jesu dva parametra koja utiu na efikasnost intermodalnog transporta. Postoje i drugi parametri kao to je struktura postojee mree (u pogledu poloaja polazine/odredine take i kapaciteta pruge), mogunosti voznog parka eleznice, meanje sa eleznikim saobraajem za pervoz putnika (koji redovno ima prioritet u odnosu na robni saobraaj) itd. Optimizacija celokupnog sistema, neizbeno treba da se zasniva na brojnim pretpostavkama, a uprkos njenom velikom akademskom znaaju, ograniena je za mnoge uesnike koji su ukljueni u realnim operacijama (npr. proizvoai opreme, pediteri, terminal operatori) koji, izgleda, preferiraju jednostavne odgovore na njihove ta-ako scenarije. Koncept modelovanja u ovom istraivanju omoguava intervenciju korisnika u procesu dizajniranja, i terminala i sistema odabira eleznike forme, dok sa druge strane prua mone alate (podrka ekspertnog sistema, simulaciju, funkciju trinog udela robnih tokova itd.) koji proizvode kvantativne rezultate (investicioni trokovi, cena pretovara po tovarnoj jedinici, obim transporta itd.). Unapreivanje performansi sistema koji se razmatra (npr. transportni koridor koji povezuje male, srednje i velike terminale) moe se postii kroz proceduru optimizacije koja je zasnovana na detaljnom istraivanju performanisi terminala upotrebom mikro-modela. Ovaj model obuhvata ekspertni sistem, koji pomae korisniku da formira tehniki ispravan dizajn terminala (i prema tome smanjuje broj alternativa u daljem istarivanju) i simulacioni model koji kvantifikuje performanse za izgraenu konfiguraciju terminala. Rezultat pomenutog istraivanja jeste skup funkcija koje predstavljaju zavisnost cene od obima transporta (poglavlje 3.3.4). Ove funkcije su zatim upotrebljene u makromodelu transportne mree, koja izraunava obim transporta robe eleznicom u toj mrei. Ove funkcije su upotrebljene u makro modelu transportne mree, koja izraunava obim eleznikih teretnih tokova u mrei.

3.2 Ekspertni sistemMikro-model se sastoji od ekspertnog sistema podranog od simulacionog modela i modela za izraunavanje trokova za razliite dizajne terminala. Ekspertni sistem proizvodi alternativne konstrukcije terminala korienjem konvencionalne i inovativne pretovarne opreme, eleznikih pristupnih sistema, sredstava za identifikaciju, lociranje i pozicioniranje, poluautomatskih kontrolnih, informacionih sistema itd. Ekspertni sistem identifikuje svaki od ovih elemenata pomou karakteristika: kompatibilnost, uinak i trokovi. Kompatibilnost i uinak kroz interaktivni interfejs omoguavaju korisniku da formira tehniki ispravan dizajn terminala. tavie, uinak uestvuje u izraunavanju ciklusa opsluivanja opreme i na taj nain se omoguava kvantifikovanje uinka svakog elementa u ukupnom uinku terminala. Jedan automatizovani informacioni sistem koji daje podrku floti stekera inkorporiran je u mikro-modelu sa sledeim karakteristikama: a) trokovima to podrazumeva trokove njegove nabavke/instalacije i trokove njegovog odravanja b) uinkom koji se izraava utedom vremena postignutom kod ciklusa opsluivanja opreme usled implementacije informacionog sistema koji umanjuje potrebu za preslaganjem tj. preureivanjem konterjnera da bi se dolo do kontejnera koji nije na vrhu gomile.

11


Jokanovid Sran

U daljem tekstu navedeni su parametri ekspertnog sistema i pridrueni skup pravila. Prvi parametar jeste obim robe terminala. Korisnikov izbor ovog parametra odreuje tip raspoloive manipulativne opreme/tehnologije. Na primer, kod terminala sa umerenim obimom robe iskljuuje se upotreba opreme namenjenu za male, kao i za velike obime robe. Na slici 3.4 predstavljeni su opsezi efektivnih obima robe razliite opreme/tehnologije. Osim toga, obim robe u kombinaciji sa drugim parametrima (tip opreme, vrste pretovara ITU-ova, mogunou slaganja) odreuju potrebe za prostorom. Drugi parametar ekspertnog sistema jeste meanje razliitih tipova tovarnih jedinica koje se pretovaraju. U praksi meanje postojeih tipova tovarnih jedinica (standardni kontejneri, izmenljivi tovarni sudovi/interni kontejneri i poluprikolice) odreeno je trinim uslovima koja su povremeno uslovljena lokacijom terminala, npr. elezniki terminal lociran u blizini luke verovatno e opsluivati visoki procenat kontejnera. Prema tome, ovim parametrom korisnik opisuje jednu vanu karakteristiku terminala. Selekcija vezana za ovaj parametar utie na zahteve za povrinom (s obzirom na uzete dimenzije tovarne jedinice) kao i na sposobnost slaganja (jer se samo kontejneri i mali procenat izmenljivih sudova i internih kontejnera mogu slagati). Prisustvo poluprikolica, posebno kada se radi o visokom procentu, ukljuuje opremu odreenog tipa ili namee zahtev za dodatnim sredstvom ili specijalizivanim voznim parkom eleznice. To je zbog injenice to neka automatizovana oprema zahteva intervenciju oveka da bi se fiksirao vuni deo poluprikolice. Trokovi i raspoloivost zemljita jesu dodatni parametri ekspertnog sistema. Trokovi vezani za zemljite iskorieni su u emi za izraunavanje trokova, dok raspoloivost zemljita, u kombinaciji sa kapacitetom terminala i njegovom sposobnou za slaganjem tovarnih jedinica, iskljuuje tipove manipulativne opreme koji zahtevaju velki prostor. Jo jedan parametar jeste organizacija rada eleznice na terminalu. Odabrana organizacija definie obrazac dolazaka vozova (a s tim u vezi i obrazac dolazaka kamiona) kojeg koristi simulacioni model. Duina i sistem pristupa pretovarnih koloseka predstavljaju sledee parametre. etri opcije su u opticaju: kratki (450-550 m) ili dugaki (750 m) koloseci, oba u kombinaciji sa pojedinanim ili dvostrukim prilazom. Ova selekcija odreuje dimenzije (u kombinaciji sa tipom opreme i organizacije opsluivanja eleznice) jedne strane terminala, i to one koja je povezana sa prugom. Ona takoe odreuje broj pretovarnih koloseka i koloseka za ekanje na terminalu. U tabeli 3.1 oznaene su razliite konfiguracije koloseka za opsluivanje direktnih vozova na kratkim kolosecima terminala (koji se takoe nazivaju i pola modula) pomou portalnih dizalica. Ova tabela prikazuje normu ekspertnog sistema koja vai za sve portalne dizalice koje su zasnovane na dizajnima terminala (konfiguracija opreme pod brojevima 3 i 13 u tabeli 3.2). Ostale konfiguracije opreme zahtevaju drugaije norme. Na primer, kod tehnike pomerakog voza (konfiguracije opreme pod brojevima 5,7, 10 i 14 u tabeli 3.2) postoji samo jedan kratki pretovarni kolosek, dok su svi ostali vozovi smeteni na kolosecima za ekanje. Pored toga, sistemi sa pojedinanim pristupom iskljuuju implementaciju neke od tehnologija kao to je na primer tehnika kretanja voza po inerciji u terminalu.Tabela 3.1 Broj pretovarnih koloseka i koloseka za ekanje kod terminala sa kratkim kolosecima, opremljenih portalnom dizalicom koja opsluuje sistem rada direktnog voza [2]

Obim (tovarne jedinice po danu) 250 500 750

Broj pretovarnih koloseka 4 4 24

Broj koloseka za ekanje 0 4 22

12


Jokanovid Sran

Terminali sa kratkim eleznikim interfejsom imaju manje trokove infrastrukture, ali vee operativne trokove, zbog toga to dugaki vozovi moraju biti podeljeni na dva dela kako bi se prilagodili kratkim pretovarnim kolosecima. Takoe, potrebni su dodatni napori manipulativne opreme koja mora da oisti voz pre nego to dva dela voza zamene mesta na pretovarnom koloseku i koloseku za ekanje. Prema tome, duina pretovarnog koloseka utie na trokove infrastrukture (tu spada zemljite, ukupna duina pretovarnih koloseka i koloseka za ekanje) kao i na produktivnost manipulativne opreme. Poslednji parametar jeste tip opreme koji omoguava izbor izmeu brojne manipulativne opreme u koje spadaju stekeri, portalne dizalice razliite produktivnosti, kao i neke inovativne manipulativne tehnologije. Osim toga, korisnik moe da usvoji odgovarajue dodatne ureaje (poluautomatsko upravljanje konvencionalnim dizalicama, sistem pristupa sa kretanjem voza po inerciji, podrka kod pripremanja planova itd.) koji iako poveavaju investicione trokove, omoguavaju vremensko poboljanje ciklusa opsluivanja opreme.Tabela 3.2 Alternativne manipulativne tehnologije ocenjene pomou mikro-modela [2]

a/a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Veliina modula Pola modula Ceo modul Pola modlula Ceo modul Ceo modul Ceo modul Ceo modul Ceo modul Ceo modul Ceo modul Dva modula Dva modula Pola modlula Ceo modul Dva modula Ceo modul Ceo modul

Konfiguracija opreme dva stekera sa radom od 15 ITU/h dva stekera sa radom od 15 ITU/h jedna portalna dizalica sa radom od 22 ITU/h jedna portalna dizalica sa radom od 22 ITU/h tehnika pomerakog voza jedan kran varijanta sa pojedinanom povrinom dve portalne dizalice sa radom od 24 ITU/h tehnika pomerakog voza jedan kran osnovna varijanta tri portalne dizalice sa radom od 24 ITU/h tri portalne dizalice sa radom od 28 ITU/h tehnika pomerakog voza dva krana varijanta sa pojedinanom povrinom dva stekera sa radom od 15 ITU/h dva portalna stekera sa radom od 24 ITU/h dva portalna stekera sa radom od 24 ITU/h tehnika pomerakog voza dva krana osnovna varijanta tri portalne dizalice sa radom od 24 ITU/h jednosmerni mostovi portalni kran sa dvosmernim kretanjem

3.3 Mikro modelSimulacioni model konvertuje ciklus opsluivanja opreme u vreme opsluivanja voza/broda i kamiona, koje se zatim poredi sa odreenim kriterijumom opsluivanja. Model simulira i elezniku i drumsku stranu terminala. Slika 3.1 prikazuje kljune elemente simuliranog terminala. Karakteristike voza (vreme dolaska, broj ITU-ova koji e biti utovareni/istovareni, planirano vreme odlaska) definisane su pomou scenarija dolazaka vozova koji je formiran pre simulacije, pomou specijalnog generatora koji obuhvata informacije o operativnim karakteristikama realnih terminala. Razliiti scenariji dolazaka vozova formirani su da bi pokrili irok spektar pretovarnog obima (od 100 do 1200 ITU-ova po danu). Za svaki scenario dolazaka vozova koristi se nestacionarni Poissonov proces za generisanje dolazaka kamiona. Simulirane operacije na eleznikoj strani obuhvataju razmenu vozova izmeu pretovarnog i 13


Jokanovid Sran

koloseka za ekanje, kao i procedure vezane za opsluivanje kamiona (gde se u obzir uzima radno vreme terminala, redosled obavljanja operacija sa manipulativnom opremom, sistem vremenske usklaenosti dolazaka vozova i kamiona na terminal).

Slika 3.1 Kljuni elementi simuliranog terminala [2]

3.3.1 Generator dolazaka vozova/kamionaScenario dolazaka vozova obuhvata vremena dolazaka vozova, broj ITU-ova koji se utovaraju/istovaraju i vremena odlazaka vozova prihvata se svaki put kada je simulacioni model pokrenut. Procedura poinje sa inicijalnim secenarijom dolazaka vozova. Generator obuhvata brojne obrasce inicijalnih dolazaka vozova koji su preuzeti iz realnih podataka dobijenih posmatranjem tri kategorije terminala: malih, srednjih i velikih na koridoru Roterdam Duizburg. Ovi obrasci dolazaka kamiona prilino su uskaleni sa veinom vozova koji dolaze ujutru, a odlaze uvee. Dodatni scenariji dolazaka vozova kreirani su da bi pokrili tempo dolazaka izmeu tri kategorije terminala koje se posmatraju, kao i najnii tempo dolazaka koji je nii i od onog koji se koristi za male terminale. Za svaki scenario dolazaka vozova, koristi se nestacionarni Poisson proces za generisanje dolazaka kamiona. Obrazac srednje vrednosti tempa dolazaka kamiona odreen je na osnovu odgovarajuih empirijskih podataka. Dva empirijska obrazca (pratei nemako iskustvo) su usvojena za kamione koji dolaze po ITU-ove. Prvi odgovara vozu koji dolazi izmeu 9:00 h (poetak radnog vremena terminala) i 15:00 h, a drugi dolasku izmeu 15:00 h i 22:00 h (kraj radnog vremena terminala). to se tie dolazaka kamiona koji isporuuju ITUove, uzet je trei empirijski obrazac (takoe pratei nemako iskustvo) za vozove koji dolaze u bilo koje vreme izmeu 9:00 h i 22:00 h. Poto simulaciona tehnika zahteva vie replikacija, znaajan broj scenarija dolazaka kamiona izveden je korienjem razliitih sluajnih nizova brojeva.

14


Jokanovid Sran

3.3.2 Simulacioni modelModel simulira i elezniku i drumsku stranu terminala. Na eleznikoj strani modela, vozovi koji stiu odlaze na pretovarne koloseke. Ako su ovi koloseci zauzeti, vozovi odlaze na sporedne koloseke za ekanje i ekaju da se jedan od pretovarnih koloseka oslobodi. Manipulativne aktivnosti koje se obavljaju na vozu simulirane su na drumskoj strani modela zajedno sa skladitenjem i manipulativnim aktivnostima na kamionu. Slika 3.1 prikazuje aktivnosti koje su simulirane na drumskom delu modela. Na performanse podsistema za opsluivanje kamiona snano utiu broj i sposobnost manipulativne opreme, kao i uslovi rada na terminalu. U uslove rada na terminalu, koji se uzimaju u obzir u simulaciji, spadaju radni sati terminala, redosled obavljanja operacija sa manipulativnom opremom, obrazac dolazaka kamiona i sinhronizovanost dolazaka kamiona sa operacijama na terminalu. Kod zadnjeg uslova, dva sluaja se uzimaju u obzir: 1. Rad terminala sa obrascem dolazaka kamiona prilagoenog dolasku voza (ili sa vremenom otvaranja terminala, ako je voz stigao u toku noi). Ovo je uobiajen obrazac na dananjim terminalima i redovima vonje. Kada terminal radi pod statikim kapacitetom, svi vozovi su postavljeni na pretovarne koloseke, pa su prema tome i svi ITU-ovi sve vreme na raspolaganju. S druge strane ako terminal radi pod dinamikim kapacitetom, potrebno je izvriti operacije zamene vozova da bi se obezbedila operacija ienja voza paralelno sa opsluivanjem kamiona. Rezultat toga jeste poveanje vremena zadravanja. 2. Rad terminala sa obrascem dolazaka kamiona prilagoenog raspoloivosti ITU-ova. To znai da rad terminala unapred treba isplanirati i podrazumeva predvianje vremenskog perioda kada vozovi treba da uu u pretovarnu oblast (i tada e ITU-ovi biti na raspolaganju) tako da se dolazak odgovarajuih kamiona na terminal moe programirati shodno tome. Alternativno, rad terminala i prevoznika moraju se sinhronizovati korienjem sistema dolaska po dogovoru koji omoguava terminalu da organizuje sve pripremne operacije koje prethode pretovaru i operacije koje se obavljaju nakon pretovara u skladu sa tim. Kanjenje kamiona se uzima u obzir prilikom pravljenja prorauna simulacijom. Simulirani redosled operacija inicijalno daje prednost pretovaru izmeu kamiona i voza u odnosu na kamione i skladite. Na suprot tome, dva sata pre obavljanja programirane smene vozova (sa pretovarnih koloseka na koloseke za ekanje), u fokus se stavlja pretovar sa voza na skladite kako bi se operacija ienja voza zavrila na vreme. Ovakav redosled prioriteta rada priblino je dovoljan za poreenje rezultata opreme, ali treba napomenuti da su redosled prioriteta rada i organizacija terminala u praksi daleko komplikovaniji.

3.3.3 Modul za izraunavanje trokovaPitanje trokova u kombinovanom transportu uvek je bilo nedovoljno razjanjeno. Ne postoji opte prihvaena trokovna metodologija u eleznikom sektoru i veoma malo informacija je dostupno koje se tiu strukture operativnih trokova. U mnogo sluajeva cene eleznice obuhvataju krupne reijske trokove, unutranje unakrsne subvencije (crosssubsidies) ili su odreene prema najveoj ceni koju trite moe da podnese (Cantos i dr., 1999 [12]). Osim toga, ne postoje podaci o trokovima terminala koji svoj rad zasnivaju na pilot tehnologijama. Iz tih razloga, razvijena je ema za izraunvanje trokova u svrhu poreenja isplativosti razliitih alternativa. Ova ema obuhvata sledee elemente:

15


Jokanovid Sran

a) Infrastruktura (kupovina zemljita, formacija koloseka, eleznike pruge, skretnice i signali, ine za dizalicu, drumske trake, kolski ulazi, zgrade, osvetljenje, ograde itd.) kao i manipulativna i druga terminalska oprema. Godinji trokovi za ove elemente zasnovani su na amortizacionom periodu od 30 godina za zemljite i graevinske radove, i 20 godina za razliite terminalske instalacije i opremu. Pretpostavlja se da je kamatna stopa iznosi 7 % za ceo amortizacioni period, a ta pretpostavka je zasnovana na miljenju strunjaka (EC/DG Transport, 1999a [13]). b) Odravanje i energija c) Zaposleni na istim terminalskim operacijama. Potrebe za zaposlenima kod svakog sistema izraunava se prema obimu terminala. Pretpostavlja se da ovi zaposleni takoe vre podeavanje/zakljuavanje vagonskih odbojnika (to se odnosi na manipulaciju) ali ne obavljaju inspekcijski posao zato to se ovaj posao odnosi na opearacije na vozu, pa se korespodentni trokovi izraunavaju odvojeno. d) Procedure kod prijema voza (sa glavnog koloseka na sporedni kolosek) kao i pregled voznog parka eleznice i tereta (testiranje konica, kargo testovi itd.). Trokovi za ove procedure utvruju se na osnovu procedura za pristup i manipulaciju koje su u vezi sa simuliranim tehnolokim reenjem. e) Trokovi vremena opsluivanja kamiona u terminalu. Ona se izraunava uzimajui u obzir srednju vrednost vremena koje kamion provede ekajui u terminalu (prosek simulacijskih replikacija) i koje je pomnoeno sa 37.5 /h. Ova cena zasnovana je na rezultatu relevantne studije koju je izveo univerzitet Eidgenossische Technische Hochscule iz Ciriha, i koji ispituje razne operativne eme za kamione (EC/DG Transport, 1999b [9]). Naravno, moe se koristiti i bilo koja druga cena. Trokovi vremena koje voz provede na terminalu ne uraunavaju se u trokove terminala zbog injenice to je vreme koje voz provede ekajui unapred odreeno (redom vonje dolazaka i odlazaka vozova). Simulacija proverava da li odreena konfiguracija terminala moe da opsluuje voz u okviru odreenog vremena koje je definisano vremenom dolaska i odlaska voza. Koristi od kraeg zadravanja voza u terminalu povezane su sa operativnom emom eleznice. Moe se upotrebiti makro model za slinu analizu koja se bavi celim kombinovanim transportnim lancem.

3.3.4 Zavisnost trokova od obima pretovaraSlika 3.2 pokazuje metodologiju korienu za dobijanje tipine funkcije trokova u zavisnosti od obima. Dizajn se smatra prihvatljivim, ako se svi vozovi uspeju opsluiti na vreme (s obzirom na njihov red vonje) i osim toga ako se 95% pripadajuih kamiona uspe opsluiti za vreme manje od 20 minuta. Ovakav kriterijum slae se sa rezultatima EC istraivakog projekta [14] i potvren je od strane vie terminalnih operatora. Elementi ovog prihvaenog dizajna (povrina, oprema, zaposleni itd.) kao i vreme ekanja kamiona su podhranjeni u emu za izraunavanje trokova da bi se dobili: cena po pretovarenom ITU-u za odreeni tovarni obim, tehnoloko reenje i uslovi rada. Replikacija raunskog postupka za serije tovarnih obima daje funkciju trokva u zavisnosti od obima, koja je povezana sa tehnolokim reenjem koje se izvrava pod specifinim uslovima rada. Dva tipa funkcija koje prikazuju trokove u odnosu od obima mogu se identifikovati: U tip funkcije ukazuju da je kapacitet terminala ogranien neadekvatnou opreme i L tip funkcije ukazuju da je kapacitet terminala ogranien usled ogranienog kapaciteta koloseka. Takoe treba uoiti da kada je kapacitet terminala ogranien neadekvatnou opreme (slika

16


Jokanovid Sran

3.2) funkcija odnosa trokovi/ITU prikazuje dve asimptotske take: prva se nalazi na nuli obima, a druga na maksimumu tovarnog kapaciteta.

Slika 3.2 Algoritam korien za dobijanje funkcije trokova u zavisnosti od obima [2]

17


Jokanovid Sran

3.3.5 Investicione strategije terminalaTipini intermodalni transportni lanac ukljuuje vie uesnika (poiljalac, pediter, glavni transportni operator, terminal operator PPH3 operatori/companije itd.). Ipak, u ovoj analizi moe se uzeti da su trokovi terminal operatora primarni cilj za proceduru optimizacije. Meutim, predvia se da e unapreenje efikasnosti terminala biti brzo u celom transportnom lancu, ne samo kao smanjenje cene po manipulativnoj operaciji, ve takoe i kao poveanje udela kombinovanog transporta usled implementacije naprednih sistema rada eleznice koje mogu biti implementirane zahvaljujui potencijalu tehnolokih napredaka na terminalima. Moglo bi se oekivati da terminal operator ima za cilj da njegov terminal radi na minimalnoj taki trokovi/ITU funkcije ili taki koja maksimizira profit terminala. Ipak, sadanja praksa na terminalima sledi drugaija pravila. Sukob se uglavnom odnosi na terminale (opsluitelje) koji imaju za cilj da maksimizuju iskorienje njegove investicije/opreme, dok u drugu ruku, kamioni (korisnici) zahtevaju ogranieno vreme opsluivanja. Ovo ogranienje vremena opsluivanja tumai se kao nova konfiguracija, vie manipulativne opreme ili kao nova tehnologija, produktivnija manipulativna oprema. Donji delovi grafika na slici 3.3 prikazuju element trokova koji je povezan sa odlukom da li da se ubrzaju operacije prelaskom sa trenutne tehnologije/konfiguracije na drugu mnogo pogodniju za velike obime, kada obim dostigne odreenu vrednost, oznaena sa V1. Termin tehnologija/konfiguracija koristi se u daljem tekstu za opisivanje razliitih dizajna terminala koji su zasnovani na razliitim tehnologijama opreme ili alternativnih dizajna terminala koji unapreuju njegove sposobnosti poveavanjem broja opreme i/ili nadograivanjem konfiguracije terminala (npr. korienje celih modula umesto pola modula, vie pretovarnih koloseka itd.) ili ak dizajnima terminala koje primenjuju obe opcije. Kada je postojea tehnologija/konfiguracija zamenjena drugom (sa veim kapacitetom) javljaju se razne promene trokova: trokovi investiranja se obino poveavaju poto je tehnologija/konfiguracija koja moe da se izbori sa veim obimom i koja ukljuuje skuplju opremu i/ili vie prostora i vie graevinskog rada. Operativni trokovi mogu se poveati ili smanjiti u zavisnosti od promene tri njegove komponente: fiksnih operativnih trokova, dodatnih trokova energije i odravanja, trokova zbog intenzivnog rada terminala. Element Cf predstavlja fiksne operativne trokove (minimum personala, energije za osvetljenje, nepromenljivo odravanje opreme itd.) i moe biti povean ili umanjen s obzirom na stepen automatizacije nove opereme/konfiguracije. Ako nova tehnologija/konfiguracija ima isti/slian stepen automatizacije u odnosu na postojeu tehnologiju/konfiguraciju tada se oekuje da fiksni operativni trokovi rastu zbog dodatnog broja zaposlenih, to je povezano sa poveanjem broja opreme. Nasuprot tome, kada nova tehnologija/konfiguracija nudi vei stepen automatizacije, oekuje se da e fiksni operativni trokovi biti smanjeni zbog utede u personalu. Elemenat Ce predstavlja dodatne torkove energije i odravanja i uglavnom se odnosi na varijabilne trokove energije i odravanja opreme terminala (energija po manipulaciji sa ITU-om, zamena oteenih delova, guma, poveana potronja maziva itd.). Oekuje se poveanje ovih trokovnih elemenata kada se uvede tehnologija/oprema koja je sposobna za manipulaciju veih obima ITU-ova, jer ona obino obuhvata vie i/ili bre opreme koje zahtevaju vie energije kao i vie odravanja zbog sofisticiranijih ureaja/kontrola itd. Trokovni element koji je povezan sa intenzivnim radom terminala (C w) obino se generie kada terminal prevazilazi njegov statiki kapacitet i zbog toga se zahteva razmena vozova izmeu koloseka za ekanje i pretovarnog koloseka, kao i operacije ienja voza,3

PPH (pre- and post-haulage) transport koji se obavlja pre i posle prevoza glavnim vidom transporta tj. vuom (npr. eleznicom). Najede je to drumski transport.

18


Jokanovid Sran

to dovodi do dodatnog angaovanja radne snage ili prekovremnog rada, indirektnog manipulisanja ITU-ovima itd. Oekuje se smanjenje ovog trokovnog elementa, jer nova oprema/konfiguracija poseduje mogunosti za poboljanjem koje e umanjiti ili eliminisati gore pomenutu neefikasnost terminala.

Slika 3.3 Elementi trokova povezanih sa alternativnim konfiguracijama terminala [2]

19


Jokanovid Sran

Spajanje investicije i operativnih trokova u funkciju ukupnih trokova svakoj tehnologiji/konfiguraciji (srednji grafik na slici 3.3) omoguava identifikaciju prelomne take na odreenoj vednosti obima (V2), gde se postojea tehnologija/konfiguracija naputa i prelazi se na alternativnu. Pored toga, ovaj obim je obino povezan sa veoma velikim trokovima kamiona. Ako se ukupna cena sistema (ukupni trokovi terminala plus trokovi kamionskog podsistema) uzme u obzir, prelomna taka tada odgovara drugaijem obimu (V3). Meutim, ovo je samo teoretska vrednost, jer troove nove investicije/opreme pokriva isljuivo terminal, dok koristi od nje imaju i terminal i kamioni (vidi desne delove grafika na slici 3.3). Iz istog razloga, ostali prihvatljivi kompromisi (npr. ogranienje od 70 80 % iskorienja opreme predloeno je za neke redove ekanja) ne dovode do dogovora izmeu opsluitelja i korisnika. Snaga terminala uglavnom je odreena trinim odzivom. Ako su kamioni vezani za odreeni terminal, oni moraju da prihvate opsluivanje koje traje dugo. Ako, s druge strane, postoje druge opcije (npr.drugi terminali na tom podruju ili postoji mogunost transporta drumom umesto prevoenja kombinovanim transportom) terminal mora da prui visok nivo opsluivanja (u ta spada i kratko vreme opsluivanja) da bi privukao prevoznike. Eksperti (koji su intervijuisani za potrebe ovog istraivanja) istakli su da postoje dva prihvatljiva praga koja se mogu ugraditi u postupak nadogradnje postojee konvencionalne konfiguracije terminala: 250 i 500 TEU/dan. Ovo pravilo potie od konvencionalnih konfiguracija terminala u Nemakoj i Francuskoj, ali izgleda da se moe primeniti i na predloene napredne tehnologije/konfiguracije. Kada se shvate podaci koji su prezentovani na slici 3.4 moe se uoiti da je prag od 250 TEU-ova/dan izazvan neadekvatnou opreme koja dovodi do veih trokova terminala i kamiona. Prag od 500 TEU-ova/dan odgovara maksimalnom kapacitetu kamionskog podsistema. L tipovi funkcija razliitih tehnikih reenja ispitanim za opseg obima od 250500 TEU-ova/dan pokazuju da manipulativna oprema nije dostigla svoja ogranienja i da postoji neiskorieni kapacitet. Moe se uoiti da je slinost izmeu pragova konvencionalnog i naprednog sistema nastala usled injenice da napredni sistemi uzimaju u obzir postojeu organizaciju rada eleznice i uslove rada ne terminalu. U tabeli 3.2 predstavljene su osnovne karakteristike tehnologija koje su analizirane u okviru ovog istraivanja dok, slika 3.4 prikazuje krajnji rezultat modelovanja i postupka izraunavanja trokova, odnosno prikazuje funkcije trokova u zavisnosti od obima. Svaka funkcija povezana je sa nekim tehnolokim reenjem i obuhvata infrastrukturu, opremu, odravanje, energiju, personal i trokove zbog ekanja kamiona. Pored toga, stvorena je obvojnica minimalnih trokova (koja je zasnovana na pretpostavci hipotetikog terminala koji menja tehnologije/konfiguracije na prelomnim takama funkcije ukupnih trokova alternativnih sistema) i koja takoe oznaava oblasti obima gde je svaka tehnologija isplativa. Treba napomenuti da nezavisno od tehnolokih reenja koja su analizirana u ovom radu, takoe postoje i druga, ali ovo istraivanje je ogranieno na tehnologije za koje su dostupne detaljne informacije o trokovima i performansama. Ipak, ovo istraivanje je proireno ispitivanjem mnogo ireg spektra tehnolokih reenja [15]. Prikazane funkcije na slici 3.4 ukazuju sledee: 1. Svaki dizajn je efekasan za odreeni opseg obima tereta i ogranien je njegovim ogranienim kapacitetom. Ogranienja kapaciteta terminala veinom su izazvana ogranienim kapacitetom sporednih/pretovarnih koloseka, nego ogranienjima manipulativne opreme jer postoje tehnika reenja koja obezbeuju potrebnu podrku manipulativnim operacijama. 2. Relativna visina trokova odnosi se, kao to se i oekuje, na male obime (nezavisno od tehnologije opreme). Ovi trokovi opadaju kada se obim poveava, ali jedna asimtotika tendencija moe se primetiti na nivou od 30 po ITU-u. Ipak, poreenje sa situacijom iz stvarnog ivota moe da dovede do iznenaujuih rezultata. Izraunati trokovi su skoro

20


Jokanovid Sran

duplo vei od cene koja je prihvaena na tritu. Ovo je objanjeno injenicom da model koji uzima u obzir trokove investiranja zaraunava oko 50 % od ukupnih trokova terminala. To znai da u dananjem cenovnom sistemu taj terminal pokriva samo njegove trokove rada. Infrastruktura se smatra nasleem iz vremena kada je eleznica bila u vlasnitvu drave, dok su izdaci za nabavku novije opreme, potpuno ili delimino bili pokriveni dravnim subvencijama, to predstavlja drutveni troak koji zajednica plaa za opstanak ovog ekolokog vida transporta. Znaaj kvaliteta opsluivanja koju nude terminali kombinovanog transporta (osposobljenost, sigurnost, fleksibilnost za promene u poslednjem trenutku itd.) prepoznaje se kao vaan faktor koji je povezan sa privlanou kombinovanog transporta. Ovi udrueni efekti se u stvari uzimaju u obzir kroz funkcije udela na tritu u makro modelu.

Slika 3.4 Prikaz funkcija trokova u zavisnosti od obima, oblika obvojnice minimalnih trokova i efikasnih opsega za alternativne tehnologije (zvezdica ukazuje da je za konfiguraciju opreme potreban sistem sa odreenom vremenskom rasporedom dolazaka kamiona; tech-technology (tehnologija)) [2]

3.3.6 Zahtevi za povrinom i potreban broj pretovarne opremeOvde e biti izvrena komparacija konvencionalnih i naprednih tehnologija s obzirom na zahteve za povrinom i potrebnim brojem pretovarne opreme. Ova komparativna procena otkriva neke slinosti i razlike izmeu konvencionalnih i naprednih tehnologija. Rasporedi naprednih dizajna upravljanja terminalom relativno su fleksibilni, poto se pretovarni modul moe razmestiti od modula sporednih koloseka na bilo koju pogodnu lokaciju u blizini ili se ak moe upotrebiti postojei sporedni kolosek. Pretovarna oblast moe biti organizovana u obliku pravougaonika. Poredei ga sa konvencionalnim oblicima (dugaki pravougaonik ija je duina jednaka duini pretovarnog koloseka) takva forma smanjuje transportno rastojanje kao i internu drumsku mreu, to vodi do utede u prostoru. Pored toga, skladini prostor koji je kompjuterski organizovan (kao rezultat naprednih

21


Jokanovid Sran

dizajna) optimizuje rute operativne mehanizacije, i prema tome minimizuje proceduru preslaganja koliko god je to mogue. Nasuprot tome, nema velike razlike u ukupnom broju (pretovarnih i sporednih) koloseka izmeu konvencionalnih i naprednih terminala (a samim tim ni dodatnih zahtva za povrinom). Ipak, treba napomenuti da je napredni dizajn fleksibilniji, poto pretovarni kolosek moe biti odvojen od sporednih koloseka i moe se smestiti na bilo koju pogodnu povrinu. Izrazite razlike postoje u broju opreme koja je potrebna za napredne ili konvencionalne konfiguracije koje obezbeuju gotovo isti protok ITU-ova. Manji broj manipulativne opreme potrebno je za napredne konfiguracije, nego za konvencionalna reenja. Rezultati simulacije pokazuju da ogranieni broj brzih opsluitelja ima bolje vreme opsluivanja nego veliki broj sporih opsluitelja. Sa operativne take gledita, javlja se smanjenje trokova zbog manje potrebe za personalom. U drugu ruku, posebna panja se mora posvetiti obezbeivanju nesmetanog rada brzoj manipulativnoj mehanizaciji, poto poremeaj u radu ima veoma veliki uticaj na uinak sistema za opsluivanje.

3.4 Makro modelMakro model je razvijen da bi se analizirala atraktivnost multimodalnog transportnog lanca na skali koja ima opseg od multi-regionalnog do samo jednog evropskog lanca. On omoguava korisniku da definie mree, sisteme rada, pravila za izraunavanje trokova i kanjenja, kao i domet pretovarnih terminala. Slika 3.5. prikazuje glavne elemente od kojih se makro model sastoji, kao i njegovu povezanost sa modelovanim blokovima ekspertnog sistema. Potranja za teretom je definisana izmeu regiona i model izraunava tokove dobijene od svakog sistema rada simuliranog u modelu. Model koristi ispitivanje geografskih podataka koje je razvijeno u kontekstu istraivakog programa EU [16] koji razmatra potranju za teretom izmeu razliitih regiona. Taj teret moe biti prilagoen razliitim vidovima transporta (ukljuujui i kombinovani transport) u zavisnosti od trokova, vremena i kavaliteta karakterisitka usluge. Mikro model koristi funkcije trinog udela da bi predstavio ovakvo trino ponaanje. U prvom koraku definiu se regioni (gde se moe primeniti operativni sistem) i koridori izmeu ovih regiona. Ako u nekom regionu postoji vie od jednog terminala, povrina priliva svakog terminala definisana je pod pretpostavkom da neki procenat kontejnerizovanog tereta tog regiona (ili ak susednih regiona) bude posveen izabranom terminalu. U drugom koraku, (predloeni) sistem rada eleznice izgraen je korienjem specifikacije ruta i uraunavanjem ukupnog protoka koji je dodeljen odreenoj ruti ili linku koja pripada toj ruti. U zadnjem koraku, procedura reavanja pokuava da odredi optimalnu raspodelu protoka za sisteme rada i optimalan izbor terminala na pretovarnim vorovima da bi se minimizovali globalni trokovi u okviru ogranienja modela. Poto trokovi zavise od protoka linka, a raspodela protoka u mrei zavisi od trokova, model omoguava iterativnu proceduru u kojoj konani protoci mogu da konvergiraju protocima koji su upotrebljeni za izraunavanje trokova iz obvojnice minimalnih trokova. Model se sastoji od nekoliko interaktivnih komponenti: Modul sistema rada generie marrute koristei mree koje su dostupne u pogledu odreenog sistema rada. Sistemi rada definisani su grupom graditeljskih pravila, grupom minimalnih pokretakim ogranienja i pravilima za izraunavanje trokova i kanjenja. Graditeljska pravila iskoriena su u procesu stvaranja. Radna ogranienja upotrebljena su u procesu raspodele prema sledeem principu: ako se jedan od radnih ogranienja ne potuje, sistem vie nije pogodan za raspodelu protoka;

22


Jokanovid Sran

Slika 3.5 Globalna struktura modelovanja [2]

Modul za trokove i kanjenja izraunava trokove za svaku marrutu generisanu od strane modula sistema rada primenom pravila za izraunavanje trokova i kanjenja za tovarni obim plana puta. Trokovi upravljanja terminalskim operacijama zavise od raspodele protoka

23


Jokanovid Sran

u posmatranom terminalu. Trerminalski trokovi koje koristi mikro model izraunati su preko obvojnice minimalnih trokova. Ta kombinacija ima dve vane prednosti: 1. Omoguava istovremeno razmatranje vie tehnologija za upravljanje terminalom. 2. Navodi mrene vorove (terminale) gde je svako tehnoloko reenje prikladno. Prema tome, sistem se kree ka njegovom optimalnom stanju poto je svaki terminal opremljen sa tehnolokim reenjem koje daje minimalne trokove po pretovarenom ITU-u. Tanost ove optimizacione procedure jako zavisi od preciznosti alata za modelovanje, kao i od realizma relevantnih trokova i podataka o teretnom protoku. Pored toga, pretpostavlja se da rivalitet terminala na lokalnom/nacionalnom nivou (kada se razmatra nacionalni transportni lanac), kao i na meunarodnom nivou (kada se, na primer, razmatra evropski transportni lanac), ne utie znaajno na optimalne uslove celokupnog sistema. To se moe smatrati nerealnim, s obzirom da on oznaava pogodnu strukturu i optimum rada za celu (nacionalnu ili meunarodnu) mreu. Alokacijski modul vri raspodelu protoka na marrutama sa ciljem minimizovanja globalnih transportnih trokova u okviru vaeih operativnih ogranienja. Maksimalna vrednost trinog udela ograniava raspodelu protoka na predloenim marrutama. Modul trinog udela je funkcija koja je procenjena i podeena prema trenutnom tritu u pogledu trokova i odnosa kanjenja izmeu drumskog transporta i konkurentskog intermodalnog transporta. Proces procene daje neke kvalitativne parametre koje posebno treba uzeti u obzir. Tanost/reprezentativnost funkcije trinog udela veoma je vana za ukupnu preciznost modelovanja, ali je naalost potreban nivo jako teko dostii. Za potrebe ovog rada razmotrene su tri tehnike: pristup sluajne korisnosti (random utility), pristup zasnovan na fazi logici i konano struna miljenja o odreenim transportnim koridorima i eleznikim/kamionskim cenovnim razlikama. Prve dve metode mogu da obezbede naunu podlogu, ali ih je veoma teko sprovesti zbog dve glavne potekoe: nedostatak adekvatnih podataka o saobraajnom obimu/trokovima i kvantifikovanje informacije o kvalitetu usluge. U vezi sa gore navedenim, vredi pomenuti da je pitanje trokova u kombinovanom trasportu uvek bilo nedovoljno istraeno. Ne postoji opte prihvaena trokovna metodologija u eleznikom sektoru i veoma malo informacija o strukturi operativnih trokova je dostupno. U mnogo sluajeva cene eleznice obuhvataju krupne reijske trokove, unutranje unakrsne subvencije (cross-subsidies) ili su odreene prema najveoj ceni koju trite moe da podnese. Kao nastavak tome, podaci o trinom udelu odgovarajuih trokova jedva su dostupni. ak i u sluaju da ti podaci postoje, bilo koja funkcija trinog udela treba se veoma paljivo razviti jer moe imati nedostatak koji je zasnovana na trinom udelu i trokovnim vrednostima gde trokovi nisu izraunati na potpuno isti nain. Ipak, relativni napori prema eliminisanju nedostataka te vrste, doveli su do dobijanja prihvatljivih funkcija udela trita. Takve funkcije razvijene su u odreenim sluajevima. Za vreme investriranja koridora na relaciji Nemaka-Italija-Grka [17], razvijena je odgovarajua funkcija udela trita i iskoriena je za analizu relevantnih kargo protoka. Ta funkcija je rezultat Logit analize, koja se najee koristi kod izbora vida transporta. Utvreno je da ovaj izbor zavisi od transportnih trokova i potrebnog vremena prevoza za svaki raspoloivi vid transporta. Funkcije trinog udela koje imaju slinu formu, ali sa razliitim vrednostima parametara, odraavaju osobensti svakog trita kombinovanog transporta svake zemlje, gde su razvijena na osnovu nemakih trinih podataka i gde su iskoriena u projektima koji se odnose na Centralnu Evropu [16,18]. Ove funkcije su takoe iskoriene u brojnim studijama sluaja (DuisburgRoterdam, DuisburgHamburg, DuisburgFrankfurt/Majna i Roterdam KolonjRajnaBazel) gde je primenjena gore predstavljena procedura modelovanja. Kvantifikacija kvaliteta servisne informacije predstavlja jo jedno pitanje za koje ne postoji direktan odgovor. Nii nivo usluge koji kombinovani transport zadrava u poreenju

24


Jokanovid Sran

sa drumskom alternativom, ini znaajnu barijeru. Identifikovani su razliiti kvalitativni kriterijumi (pouzdanost, fleksibilnost, monitoring, bezbednost, pogodnost, kvalifikacija) [14]. Prema studiji izbora vida transporta u teretnom sektoru, poiljaoci su zamenili drumski sa eleznikim transportom i transportom unutranjim plovnim putevima, samo ako su trokovi transporta bili nii za 30-50% [19, 20]. Studije sluaja koje su raene u okviru IMPULSE Project-a pokazale su potencijal (za srednja i kratka rastojanja) za neke napredne manipulativne sisteme u kombinaciji sa specifinim sistemima rada eleznice. Slika 3.6 prikazuje evropski koridor gde je za neke terminale predvieno da budu opremljeni sa naprednim automatizovanim manipulativnim sistemom i shuttleshuttle sistem rada vozova je predvien da bude u slubi. Rezultati ukazuju da takav sistem moe da bude ekonomian.[13].

Slika 3.6 Studija sluaja koridora koja je ispitana korienjem mikro i makro modela [2]

25


Jokanovid Sran

4 ODREIVANJE OPTIMALNE LOKACIJE DRUMSKOELEZNIKOG KONTEJNERSKOG TERMINALA NA EVROPSKOJ MREI4.1 Problem odreivanja lokacije p-hubaU standardnom problemu mree sa vie hubova (OKelly i Miller 1994. [21] za razliite klase problema), tri ogranienja se tradicionalno identifikuju: pretpostavka da su svi hubovi direktno povezani jedan sa drugim, da nema direktnih veza izmeu nehubnih vorova i da su nehubni vorovi povezani na jedan hub. Meuhubni linkovi objedinjuju ukupni protok koji ide od izvorinog huba (ili nekog od njegovih spoke vorova) do odredinog huba (ili nekog od njegovih spoke vorova). Lokacija huba mora se odabrati iz gupe vorova, N, koje su uzete u obzir kao potencijalne lokacije, a cillj je da se minimizuju ukupni transportni trokovi. P-hub medijana (p-HMP) problem prvi je formulisao OKelly (1987) [22] kao kvadratni celobrojni program. Campbell (1994) [23] je formulisao ovaj problem kao meavinu problema celobrojnog linearnog programiranja. Dalje je predloeno preciziranje od strane Campbell (1996) [24], Skorin-Kapov i OKelly i dr. (1996) [25]. Ovaj problem je teko reiv, i otvara put heuristici (pogledati na primer OKelly (1987) [26], Aykin (1990) [27], Klincewicz (1991) [28], Campbell (1996) [29]) i metaheuristici (Smith i dr., 1996 [30]; Ernst Krishnamoorthy, 1996 [31]; Klincewicz, 1992 [32]; Skorin-Kapov i Skorin-Kapov, 1994 [25]). Pristupi korienja gornje i donje granice takoe su predloeni (OKelly, 1992 [33]; OKelly i dr., 1995 [34]; Skorin-Kapov i dr., 1996 [25]). Najzad brojne metode koje mogu da nau optimalno reenje za probleme ograniene veliine mogu se nai kod Skorin-Kapov i drugih. (1996) [25], OKelly i dr. (1996) [35], i Ernst i Krishnamoorthy (1996) [31]. Na model je zasnovan na formulaciji predloenoj u najnovijem radu, u kojem definie ukupni protok robe i (npr. saobraaj koji proizilazi iz vora i) koja se usmerava preko vora k i m. Ako se ukupni protok od vora i obelei sa ,a ukupni protok na voru i obelei sa tada formulacija izgleda ovako: Ulazi: p = broj hubova koji se otvaraju Wij = protok od polazita i do odredita j jedinini trokovi izmeu polazita i i odredita j preko hubova lociranih na vorovima k i m gde je predstavlja relativne trokove transporta pre glavnog prevoza (pre-haulage); je meuhubni popust (0 1); predstavlja relativne trokove transporta posle glavnog prevoza (post-haulage); a Cij predstavlja jedinine trokove putovanja izmeu polazita i i odredita j. Varijable odluivanja: Xij=1 ako je vor i povezan sa hubom smetenim na voru j 0 ako nije k, m j

26

Diplomski - master rad Minimiziranje: ( )

Jokanovid Sran

(1)

Pod uslovom da je: (1.1)

(1.2) (1.3)

* +

(1.4) (1.5) (1.6)

Ciljna funkcija (1) minimizuje ukupne transportne trokove sistema. Ogranienje (1.1) predvia da se upravo p-hubovi trebaju koristiti. Jednaine (1.2) i (1.5) obezbeuju da se svakom voru dodeli jednom hubu, a da hubni vor ne moe biti dodeljen drugom hubu. Jednaina (1.3) spreava dodelu nehubnim vorovima. Jednaina (1.4) je divergentna jednaina za koliinu robe i u voru k u kompletnom grafu, gde je ponuda i potranja u vorovima odreena dodelom Xik. Ogranienje (1.5) obezbeuje da je Xij binaran. Ovaj problem podrazumeva (N3+N2) promenljive i zahteva (1+N+2N2) linearna ogranienja. Svaki (i,j) par u p-HMPu analogan je taki potranje u p-medijan problemu (p-MP) u kojem je vor potranje dodeljen najbliem objektu. Kako dodela vorova potranje njihom najbliem hubu moe biti neoptimalno, p-HMP ublaava ovo ogranienje.

4.1.1 Drumsko-elezniki transportEvropski istraivaki program pod nazivom Recordit (REal COst Reduction of Door-to-Door Intermodal Transport, 2002 [36]) definisao je i potvrdio metodologiju za procenjivanje trokova intermodalnog teretnog transporta u Evropi. Recodit takoe poredi trokove intermodalnih i isto drumska reenja. Metodologija koja je iskoriena za skupljanje podataka i izraunavanje trokova zasniva se na opisivanju intermodalnog lanca, koji je definisan kao niz aktivnosti. Procenjivanje trokova u modelu predstavljenom u ovom radu sutinski se zasniva na Recorditu. PINE izvetaj (Prospective Customers of Inland Navigation Within the Enlarged Europe Report, 2004 [37]) se takoe koristi za preradu trokova za barni transport. Podaci o drumskom transportu koje je objavio Nacionalni Komitet Francuske za drumove (French Road National Committee) (CNR, 2007 [38]) takoe su uzeti u obzir. Konano, elezniki

27


Jokanovid Sran

trokovi potvreni su na osnovu izvetaja Ministarstva saobraaja Holandije (Vervoort i Split (2005) [39]). Podela upotrebe konterjnera prema veliini je sledea: oko 60% za 40' i 40% za 20'. Znajui da je prosena neto teina TEU-a oko 15 ili 16 tona (Internacionalna Unija kompanija za kombinovani drumsko-elezniki transport (International Union of combined Road-Rail transport companies UIRR)), trokovi utovara (istovara) procenjeni su na 1.297 /t. Koristei isti izvor, trokovi razliitih vua su: 0.105 /t za PPH 0.072 /t za drumsku vuu 0.042 /t za elezniku vuu 0.014 /t za barnu vuu Predpostavljajui smanjenje trokova od 10% za meuhubni elezniki transport to je rezultat ekonomije obima, a da je Ti je troak pretovara vorova lociranih u i, , ciljna funkcija (1) postaje:

(

)

(

)

(2)

Da bi se integrisale varijacije pretovarnih trokova prema broju manipulisanih TEUova, izvrena je logaritamska regresija nad rezultatima razliitih pretovarnih trokova dobijenih od strane Ballis i Golias (2002) [1] za razliite konfiguracije terminala. Ovi terminali obrade izmeu 25,000 i 300,000 ITU-a po godini. Ako se sa T(n) oznae pretovarni trokovi, a sa n broj pretovarenih ITU-ova, onda je T(n) = - 12.163ln(n)+180.26 sa r2=0.96. Donja granica je postavljena na 2 /t, a gornja granica na 5 /t, da bi bilo u skladu sa Recordit i ECMT (1998) [40] izvetajima.

4.1.2 Odreivanje potranjeIskoristiemo polazite-odredite (origin-destination - OD) matrice za 2000. godinu izraene od strane NEA za istraivanje transporta i obuku. Matrice daju informaciju o tipu robe koja je transportovana i klasifikovana prema standarnoj robnoj klasifikaciji za transportnu statistiku/reviziju (NST/R poglavlja). Jedino su slike NST/R poglavlja 9, koje sadre potranju za konterjnerima pored ostalih proizvoda, razmotrene u modelu. Baza podataka sadri region-region relacije na NUTS 2 (Nomenclature of Territorial Units for Statistics) nivou, za oblast EU25, kao i za Norveku i vedsku. Centroid za svaki NUTS2 region smeten je na naoj mrei. Poto se nekoliko vanih gradova razliite veliine mogu nai unutar istog regiona, svaki centroid smeten je u centru najnaseljenijeg grada tog regiona umesto u geografskim centru gravitiranja. Ovi centroidi su uzeti za polazita ili odredita robe. Odreivanje potranje izmeu ovih cenroida vri se pomou algoritma koji je predstavio Jourquin (2006) [41], koji iri protok kroz nekoliko alternativnih ruta i vidova transporta na multimodalnoj mrei. Upotreba centroida u prilino velikim regionima, kao to su NUT2 regioni, moe da dovede do nekih greaka zbog nivoa agregacije. Ustvari, NUTS2 regioni imaju razliite oblike i veliine i postoji snaan nacionalni uticaj, budui da su neke drave prisvojile vee NUTS2 regione od ostalih. Zainteresovani itaoc moe se uputiti na Limbourg-a (2007) [42], gde se

28


Jokanovid Sran

moe nai kompletno razmatranje ovog problema i procenjivanje moguih greaka koje mogu biti izazvane njima. Da se ne bi poremetili rezultati za polazite-odredite parove kojim se kombinovani transport ne bavi, jedino se parovi koji se nalaze na rastojanju od najmanje 300 km uzimaju u obzir. Ustvari, rastojanja PPH najee su procenjena na 50 km (European Conference of Ministers of Transport (1998) [40] ili Recordit, 2002 [36]). tavie, ako sa d oznaimo rastojanje izmeu dva terminala, ako su pretovarni trokovi postavljeni na njihovu donju granicu i ako su ostali operativni trokovi oni koji su predstavljeni u poglavlju 4.1.1, tada su trokovi kombinovanog transporta i isto drumskog transporta jednaki: 100*0.105 + d*0.042 + 2*2 = (d + 100)*0.072. Kao rezultat dobija se da intermodalni putevi ne treba da budu dui od 343 km. European Conference of Ministers of Transport (1998) [40] takoe procenjuje da najmanja udaljenost, gde je kombinovani transport konkurentan, iznosi 300 km. Najzad, prema UIRR statistici (2000), 92% ITU-ova se koristi na putevima koji su dui od 300 km. Iz svih tih razloga, potranja za kraim rastojanjima je izostavljena iz matrica.

4.1.3 Podeavanje mreeModel mree je razvijen pomou softvera zavanog NODUS na Grupi za transport i mobilnost (Group Transport & Mobility - GTM) Katolikog Univerziteta u Monsi (Belgija). To je GIS (geografski informacioni sistem) zasnovan na softveru dizajniranom za analiziranje mulitmodalnog i intermodalnog tovarnog transporta sa svim njegovim interfejs operacijama. Ona je takoe prostorno referencirana i zasnovana na ESRI ArcInfo shape fajlovima, inei ga kompatibilnim sa najrairenijim GIS alatima. NODUS koristi BBN Technologies OpenMapTM (www.openmap.org) paket, koji je programerski alat zasnovan na Open Source JavaBeansTM (java.sun.com) i koji obezbeuje sredstva koja omoguavaju korisnicima da vide i manipuliu raznim geoprostornim informacijama. Mree eleznikih pruga i drumskih puteva uzete su iz digitalnog grafikona World-a (DCW) i aurirane su. DCW je proizvod Instituta za Istraivanje Sistema ivotne Sredine (Environmental Systems Research Institute, Inc.-a) koji je prvobitno razvijen za Kartografsku Agenciju Ministarstva Odbrane SADa (US Defense Mapping Agency - DMA) pomou DMA podataka. Mrea unutranjih plovnih puteva je digitalizovana u naim istraivakim laboratorijama. Granice NUTS 2 regiona obezbeene su od starane Kompanije za Obezbeivanje Geofizikih Insturmenta (Geophysical Instrument Supply Co. - GISCO). Svi ovi zasebni slojevi koji su povezani konektorima od svakog centroida do svakog modalnog sloja, smetenog ne dalje od prosenih poluprenika razmatranih regionima, to je oko 100 km. Ovi konektori imaju prosenu duinu od 4.66 km za drumove, 3.23 km za eleznike pruge i 32 km za plovne puteve, sa respektivnim standardnim odstupanjima od 9.95, 6.34 i 38.85. Ovaj kompletan skup slojeva moe se smatrati geografskim grafom sa oko 110,000 ivica i 90,000 vrhova.

4.1.4 Upotreba protoka za odreivanje grupe potencijalnih lokacijaProstorna agregacija vorova potranje esto se koristi da bi se smanjili problemi veliine lokacijskije, ali agregacija takoe unosi greke u reenjima. Razliite agregacijske greke su razmotrili Current i Schilling (1987) [43], koji takoe nude metode za njihovo smanjenje. Ovo je veina relevantne literature koja se bavi p-medijanom ili pokriva problem: Casillas (1987) [44], Current i drugi. (1987 [43], 1990 [45]), Francis i drugi. (1996 [46], 1999 [47]), Goodchild (1979) [48], Plastria (2001) [49] i Zhao i Batta (1999 [50], 2000 [51]).

29


Jokanovid Sran

Kao to je navedeno u uvodu ovog rada, Limbourg i Jourquin (2007) [3] primenjuju pHMP na skup potencijalnih lokacija dobijenih i prostornom agregacijom vorova potranje korienjem metode hijerarhijskog grupisanja i korienjem pristupa zasnovanom na protoku, pokazujui time da zadnji pristup treba da ima prednost. Ustvari, ukupni trokovi transporta na sistemu ini se da bivaju simetrino nii sa metodom zasnovanom na protoku za sve konfiguracije koje su testirane. Ovo se moe raunati kao prednost, kada je cilj maksimiziranje efikasnosti transportnog sistema. Da bi se ujedinili protoci koji se mogu rairiti preko razliitih itinerera4 na istom koridoru za isti ili razliiti vid transporta, metoda zasnovana na protoku poinje sa sve-ilinita dodeljivanjem na drumskoj mrei, koja izraunava najjeftiniju putanju izmeu svakog polazite-odredite para i dodeljuje sve trgovinske protoke ovoj jedinstvenoj ruti. Rezultat ove prve dodele je predstavljen na slici 4.1.

Slika 4.1 Konslolidovani protok na drumskoj mrei [3]4

Itinerer je linija koja povezuje mesta istih karakteristika.

30


Jokanovid Sran

Razliite klasifikacije terminala mogu nam pomoi u odreivanju tipa terminala koji e biti razmotreni u ovom radu. Veliki terminali (u smislu veliine i obima) imaju primorske veze i smeteni su u lukama kao to je Rotterdam, Antwerp, Hamburg, Le Havre, Marseille ili Algeciras. Oni se mogu oznaiti kao XXL, XL ili konsolidovani terminali. Tereti kojima se manipulie u ovim objektima jesu dovoljno veliki da potpuno natovare vozove ili bare, bez bilo kakve dalje konsolidacije. Najmanji terminali su oznaeni kao M, S, distribucioni, pogranini terminali. Oni se takoe ponekad nazivaju nacionalni ili regionalni terminali. Njima je potrebna linijska ili topologija sakupljako/distribucione konsolidacije mree za robe koje se transportuju. Konano, L ili transferni terminali jesu objekti srednje veliine uglavnom posveeni pretovarnim operacijama za kontinentalne tovarne tokove. Ovi terminali su ugraeni u hub-and-spoke mreu i oni se spominju u ovom radu. U tekstu se nazivaju h

Documents

Drumsko-zeleznicki terminali