Technik_eksploatacji_portow_i_terminali_342[03].Z2.01

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Mateusz Zając

Planowanie transportu ładunków
342[02].Z2.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
dr inż. Stanisław Kwaśniowski

dr inż. Marek Młyńczak

Opracowanie redakcyjne:

dr inż. Mateusz Zając

Konsultacja:

mgr inż. Halina Bielecka

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 342[03].Z2.01
„Planowanie transportu ładunków”, zawartego w modułowym programie nauczania dla
zawodu technik eksploatacji portów i terminali.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1.

Gałęzie transportowe w łańcuchu transportowym

4.1.1.

Materiał nauczania

4.1.2.

Pytania sprawdzające

4.1.3.

wiczenia

4.1.4.

Sprawdzian postępów

4.2.

Reguły planowania punku ładunkowego

4.2.1.

Materiał nauczania

4.2.2.

Pytania sprawdzające

4.2.3.

wiczenia

4.2.4.

Sprawdzian postępów

4.3.

Podstawy niezawodności systemów transportowych

4.3.1.

Materiał nauczania

4.3.2.

Pytania sprawdzające

4.3.3.

wiczenia

4.3.4.

Sprawdzian postępów

4.4.

Oceny systemów transportowych

4.4.1.

Materiał nauczania

4.4.2.

Pytania sprawdzające

4.4.3.

wiczenia

4.4.4.

Sprawdzian postępów

Sprawdzian osiągnięć

Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy na temat planowania systemów

transportu ładunków.

Poradnik ten zawiera:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś mieć
opanowane, aby przystąpić do realizacji programu jednostki modułowej,

−

cele kształcenia programu jednostki modułowej,

−

materiał nauczania, który umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania
ć

wiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które zawierają:

−

wskazówki potrzebne do realizacji ćwiczenia. Jeżeli masz trudności ze
zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela o wyjaśnienie
i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność,

−

pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,

−

sprawdzian postępów,

−

zestaw  zadań  testowych  sprawdzających  Twoje  opanowanie  wiedzy  i  umiejętności
z zakresu  całej  jednostki.  Zaliczenie  tego  testu  jest  dowodem  osiągnięcia  umiejętności
określonych w programie jednostki modułowej.
Jednostka  modułowa  „Planowanie  transportu  ładunków”,  której  treści  teraz  poznasz,

jest jednym z elementów koniecznych do prowadzenia działalności przedsiębiorstwa
transportowo-spedycyjnego.

Materiał nauczania jednostki modułowej jest bardzo obszerny, dlatego też, aby opanować

kompleksowo zalecany materiał nauczania i wykonać niektóre ćwiczenia, powinieneś
skorzystać z wielu dodatkowych źródeł informacji wskazanych w bibliografii.

Schemat układu jednostek modułowych

Moduł 342[03].Z2

Transport bliski w portach i terminalach

342[02].Z2.01

Planowanie transportu

ładunków

342[02].Z2.02

Eksploatacja urządzeń

przeładunkowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

scharakteryzować dostępność transportową portów terminali,

−

scharakteryzować systemy zarządzania portami i terminalami,

−

scharakteryzować elementy procesu transportowego,

−

przeanalizować usługi w portach i terminalach,

−

klasyfikować magazyny oraz ich wyposażenie,

−

obliczać koszty przeładunku, operacji magazynowych i obsługi podróżnych,

−

stosować przepisy prawa dotyczące pracy portów i terminali oraz składowania ładunków,

−

organizować obsługę samochodów, wagonów kolejowych, statków morskich, żeglugi
ś

ródlądowej oraz statków powietrznych w portach i terminalach,

−

określić budowę środków transportu oraz ich parametry techniczno-eksploatacyjne,

−

dobrać technologie składowania, przeładunku i przewozu wybranych ładunków
masowych i drobnicowych,

−

sporządzić plany ładunkowe: statku morskiego, samochodu ciężarowego, wagonu
kolejowego,

−

dokonać podstawowych obliczeń techniczno-technologicznych ciągów ładunkowych
(zdolność przeładunkowa, liczba urządzeń przeładunkowych),

−

scharakteryzować obsługę przeładunkową statków, wagonów i samochodów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

sklasyfikować systemy transportowe,

−

określić niezawodność systemów transportowych,

−

zaplanować systemy transportowe ładunków w portach i terminalach,

−

sklasyfikować urządzenia stosowane w transporcie bliskim w portach i terminalach
oraz w magazynach,

−

rozróżnić urządzenia transportu bliskiego stosowane w portach i terminalach, ze względu
na ich przeznaczenie i rozwiązania konstrukcyjne,

−

scharakteryzować zasady doboru i eksploatacji urządzeń transportu bliskiego,

−

dobrać środki transportu i urządzenia transportu bliskiego w celu realizacji określonego
zadania transportowego,

−

zorganizować prace ładunkowe w portach i terminalach z wykorzystaniem urządzeń
transportu bliskiego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Gałęzie transportowe w łańcuchu transportowym

4.1.1. Materiał nauczania

Transport możemy sklasyfikować wg różnych kryteriów użytkowych i funkcjonalnych.
Niektóre klasyfikacje przedstawia rysunku 1.

Rys. 1. Systematyka środków transportu według rodzajów transportu [4, s. 12]

System transportowy składa się z infrastruktury transportowej, środków transportu oraz

systemu organizacji i zarządzania środkami transportu. Proces transportowy to zespół
czynności występujących po sobie związany z przemieszczaniem ładunku od nadawcy
do odbiorcy. Proces transportowy można podzielić na kilka faz:

−

faza przygotowania ładunku,

−

faza organizacji procesu transportowego,

−

faza fizycznego przemieszczania,

−

faza obsługi finansowej procesu,

−

faza analizy ekonomicznej procesu.
Udziały procentowe w rynku przewozów towarowych w 2000 r w piętnastce krajów Unii

Europejskiej kształtowały się następująco:

−

transport drogowy – 44%,

−

egluga przybrzeżna – 41%,

−

koleje – 8%,

−

egluga śródlądowa – 4%,

−

reszta – 3%.
Jeżeli będzie się rozpatrywać tylko transport drogowy, kolejowy i żeglugę śródlądową

to wzajemne proporcje wyniosą:

−

transport drogowy – 78,57%,

−

transport kolejowy – 14,28%,

−

transport śródlądowy – 7,14%.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Transport drogowy

Duży udział transportu drogowego w ogólnej masie przewozowej sprawia,

e w krajowym systemie transportowym odgrywa on wiodącą rolę. Wynika to głównie

ze specyficznych cech tego transportu, wyrażających się przede wszystkim:

−

dużą prędkością przewozową,

−

łatwym przystosowaniem pojazdów samochodowych do różnych postaci ładunków,

−

łatwością dostosowania potencjału przewozowego do zmieniających się w czasie
i przestrzeni zadań przewozowych.
Ciężarowy transport samochodowy nie jest jednolity tak pod względem wyposażenia

w środki przewozowe, jak i osiąganych wyników eksploatacyjnych. Różnice są wyrazem
specyfiki technologicznej świadczonych usług przez poszczególne organizacje transportowe.

Z uwagi na to, ze transport samochodowy nadal pozostanie dominującą gałęzią

transportu, wszelkie usprawnienia tej działalności będą odgrywać również ważną rolę
w usprawnieniu transportu krajowego i całej gospodarki narodowej.

W celu zapewnienia warunków sprawnego zarządzania wszystkimi dziedzinami

związanymi

racjonalnym

wiadczeniem

usług

transportowych,

samodzielne

przedsiębiorstwa  transportu  samochodowego  opracowują  właściwe  dla  danych  warunków
struktury  organizacyjne.  Struktury  organizacyjne  przedsiębiorstw  transportowych  mogą
się różnić,  ponieważ  różne  są  wielkości  i  potencjał  przewozowy  tych  przedsiębiorstw,
ich lokalizacja  i  obszar  usługi  transportu,  specjalizacja  technologiczna,  wykonawstwo  usług
transportowych, podział kompetencji i obowiązków itp.

Zadania przewozu ładunków transportem drogowym realizuje ok. 70 tys. firm

transportowych,  w  tym  16  tys.  uczestniczy  w  transporcie  międzynarodowym.  Są  wśród  nich
duże i małe firmy (w tym 44 % posiada tylko jeden pojazd a 40 % posiada 2 do 4 pojazdów.
Tak  więc  dominują  firmy  małe,  które  nie  mogą  samodzielnie  podejmować  się  poważnych
zadań transportowych. Jest to jedno z zagrożeń dla sektora transportu drogowego wynikające
z  liberalizacji  funkcjonowania  transportu  po  minięciu  okresów  przejściowych  akcesji  Polski
do Unii Europejskiej.

Infrastruktura drogowa

W Polsce infrastruktura drogowa liczy 370 tys. km dróg w tym dróg utwardzonych jest

252 tys. km. Tak więc na 100 km

powierzchni kraju przypada 117,0 km dróg w tym 80 km

/100 km

dróg utwardzonych. W krajach wysoko uprzemysłowionych UE wskaźnik ten

wynosi 130 km / 100 km

. Wzrost liczby pojazdów na drogach oraz natężenia ruchu w wielu

obszarach  Europy  grozi  zjawiskiem  kongestii  (paraliżu  ruchu  drogowego).  Zjawisko
to obserwuje  się  również  w  Polsce.  Poprawę  stanu  rzeczy  można  uzyskać  poprzez  budowę
autostrad,  skrzyżowań  bezkolizyjnych,  obwodnic  wokół  miast  oraz  modernizację  istniejącej
infrastruktury

drogowej,

zwłaszcza

nowoczesne

systemy

sterowania

ruchem

i monitorowania. W skali Europy rozwój infrastruktury drogowej ujmuje Umowa
międzynarodowa o głównych drogach ruchu międzynarodowego (AGR).

Transport kolejowy

Drugą co do wielkości przewozów i wykonanej pracy przewozowej gałęzią transportu jest

transport kolejowy (pomijając żeglugę przybrzeżną).

Wynika to głównie z jego cech techniczno-eksploatacyjnych, a zwłaszcza z:

−

stosunkowo dobrze rozwiniętej sieci transportowej, dostosowanej do lokalizacji
głównych rynków zaopatrzenia i zbytu oraz ściśle powiązanej z gęstą siecią dróg
kołowych punktów ładunkowych różnych gałęzi transportu,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

niezawodności i regularności przewozu dużych mas ładunku dla materiałochłonnych
przemysłów i wielkomiejskich aglomeracji,

−

przystosowania taboru do przewozu różnych ładunków, wymagających swoistych
technologii transportowych

−

relatywnie niskich stawek przewozowych przy dostawach na średnie i duże odległości,
ze względu na degresję kosztów jednostkowych w tych relacjach,

−

niskiego zagrożenia ekologicznego.
W międzynarodowych przewozach kolejowych ważne znaczenie ma właściwe

oznaczenie przesyłki (wagonu), tj. zgodnie z przepisami, gdyż jakiekolwiek uchybienia w tym
zakresie mogą spowodować np. błędny podział przesyłki, czy wydanie jej niewłaściwemu
odbiorcy, a więc skutki pociągające za sobą wysokie koszty dodatkowe.

Przy międzynarodowym transporcie kontenerów transportem kolejowym obowiązują

przepisy Europejskiego Towarzystwa Intercontainer, którego członkiem są również PKP S.A.
Zawarcie  umowy  o  przewóz  kontenerów  w  relacji  międzynarodowej  następuje  poprzez
wystawienie  listu  przewozowego  CIM,  w  którym  jako  nabywca  i  odbiorca  występują
przedstawiciele  towarzystwa  Intercontainer  krajów  nadania  i  przeznaczenia  ładunku
w kontenerze.

Infrastruktura kolejowa i jej obciążenie

Transport kolejowy odgrywa niezastąpioną rolę w masowych przewozach na znaczne

odległości. Długość linii kolejowych w Polsce z 27 150 km w 1980 r zmniejszyła się do około
19 600 km. w 2005 r, co daje wskaźnik około 6,7 km / 100 km

pod tym względem nie

odbiegamy  znacznie  od  krajów  Unii  Europejskiej.  Około  12 500  km  linii  kolejowych
w Polsce  jest  zelektryfikowanych,  po  tych  liniach  przewożone  jest  około  90%  ładunków.
Infrastruktura kolejowa i jej rozwój jest przedmiotem zainteresowania krajów UE. Wynikiem
wspólnych ustaleń Ministrów Transportu Krajów Europejskich jest Umowa Międzynarodowa
o  ważniejszych  liniach  kolejowych  (AGC),  oraz  wspólne  plany  na  rzecz  budowy  szybkich
linii  transportowych,  a  także  umowa  o  przystosowaniu  niektórych  linii  kolejowych  do
transportu  kombinowanego  (AGCT).  Szerzej  dokumenty  te  będą  omówione  w dalszej  treści
opracowania.

W 1970 roku kolej wykonała pracę przewozową 6,3 razy większą niż transport

samochodowy,  w  1980  r  stosunek  ten  wynosił  już  3,0  a  w  1995  r.  był  on  równy  1,2  razy.
W 1998 r po raz pierwszy transport samochodowy wykonał po raz pierwszy większą pracę niż
transport  kolejowy.  Zmiana  ta  wynika  nie  z  przejęcia  ładunków  z  kolei  przez  transport
drogowy  lecz  ze  zmiany  struktury  przewożonych  ładunków.  Zmalały  przewozy  ładunków
masowych:  węgla,  rudy,  a  wzrosły  wyrobów  przetworzonych;  art.  spożywcze,  drobnica,
materiały przetworzone.

Klasyfikacja linii kolejowych

Linie kolejowe są klasyfikowane ze względu na natężenie przewozów (tabela 1)

oraz dopuszczalne naciski zestawów kołowych na tor (tabela 2)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Ustalone w PKP kategorie linii i torów kolejowych, opracowanie własne na podstawie [3]

Kategorie

Kryteria kwalifikujące

Linii

Torów

T [min t brutto/rok]

V [km/h]

Magistralne

≥

120

Pierwszorzędne

10 do 25

80 do 120

Drugorzędne

3 do 10

60 do 80

Znaczenia miejscowego

≤

Pozostałe tory

Tabela 2. Dopuszczalne obciążenie linii kolejowych, opracowanie własne na podstawie [3]

Klasa linii

Wagony

Dopuszczalne
obciążenie na metr toru
[kN]

tow.

160

180

200

160

180

160

Dopuszczalne
obciążenie osi wagonu
[kN]

Występują również ograniczenia w zakresie obciążenia na długości 1mb toru.
Główne szlaki międzynarodowe kolejowe zawiera Umowa europejska o głównych

międzynarodowych liniach kolejowych (AGC) z dnia 31.05. 1985 r. ratyfikowana przez
Polskę Dz. U. Nr 42 z dnia 3 lipca 1989 r. Ważniejsze postanowienia. Umowa wyróżnia
magistrale kolejowe – klasa A oraz linie połączeniowe – klasa B

Oznaczenia linii : duża litera E oraz dwu lub trzy cyfrowy numer, przez Polskę

przebiegają linie E- 59, E- 65, E- 20, E- 30. Przebieg linii kolejowych (korytarzy
transportowych) przez terytorium Polski przedstawia rysunek 2.

Rys. 2. Sieć dróg AGCT w Polsce [3, s. 8]

Transport lotniczy

Transport lotniczy, mimo ze w niewielkim tylko stopniu uczestniczy w ogólnej masie

przewozów, odgrywa ważną rolę w krajowym systemie transportowym.

Transport lotniczy służy głównie do przemieszczania ładunków wymagających szybkiej

dostawy,  takich  jak  cenne  towary  szybko  psujące  się,  lekarstwa,  części  zamienne
dla kosztownych  maszyn  i  urządzeń  uległych  awariom.  Ponadto  transportem  lotniczym
przewozi  się  ładunki  o  dużej  wartości,  a  więc  dzieła  sztuki,  kosztowności,  biżuterię
itp. Struktura ładunków przewożonych transportem lotniczym wynika z cech tego transportu,
tj.  dużej  prędkości  technicznej  oraz  większego  bezpieczeństwa  przewozu  w  porównaniu
z innymi gałęziami transportu. Niezależnie od tego wysokie stawki za przewozy transportem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

lotniczym mogą być opłacalne wyłącznie w przypadku towarów o wysokiej wartości,
„znoszących” tak duże opłaty taryfowe.

Rozróżnia się następujące rodzaje lotniczych przesyłek towarowych:

−

drobne, przewożone najczęściej samolotami pasażersko-towarowymi,

−

całosamolotowe, które przewozi się samolotami towarowymi kursującymi na liniach
regularnych lub specjalnie wynajętymi samolotami na warunkach czarteru.

egluga morska

egluga

morska

realizowana

jest

między

portami

morskimi

pomocą

wyspecjalizowanych statków, np.:

−

statków pasażerskich do przewozu osób,

−

statków typu RORO do przewozu samochodów ciężarowych i wagonów kolejowych
z towarem,

−

kontenerowców do przewozu towarów w kontenerach,

−

gazowców rozmaitego rodzaju do przewozu gazu w różnej postaci,

−

tankowców do przewozu towaru płynnego, głównie produktów przemysłu naftowego,

−

drobnicowców do przewozu towarów liczonych w sztukach,

−

masowców do przewozu towarów sypkich.
Ze względu na rejon pływania żeglugę podzielić można na:

−

eglugę krajową – podróże po morskich wodach wewnętrznych i morzu terytorialnym

(patrz niżej żegluga przybrzeżna),

−

eglugę bałtycką – podróże przybrzeżne po Morzu Bałtyckim do 10° długości

geograficznej wschodniej,

−

eglugę międzynarodową – podróże po obszarach morskich innych niż wymienione

powyżej, zwana też żeglugą wielką,

Klasyfikacja dróg wodnych

Transport wodny śródlądowy limitowany jest naturalnymi warunkami rzek,

ich usytuowaniem.  Poprawę  warunków żeglugowych można uzyskać poprzez regulację rzek,
budowę stopni wodnych, a w niektórych przypadkach poprzez budowę kanałów żeglugowych.
Przykładem  tego  rodzaju  działań  w  Polsce  są:  Kanał  Augustowski,  Kanał  Elbląski,  Kanał
Gliwicki  i  inne.  W  planach  była  modernizacja  i  budowa  kaskady  stopni  wodnych  na  Wiśle,
a obecnie modernizacja Odry Środkowej (Program Odra 2006). Sieć dróg wodnych w Polsce
liczy około 4000 km, jednak do żeglugi śródlądowej nadaje się tylko 600 km dróg wodnych.

Wg nowej klasyfikacji dróg wodnych w Europie wyróżnia się 10 klas rzek. Klasę rzeki

charakteryzują parametru statku, który może po niej pływać, a mianowicie:

−

długość statku,

−

szerokość statku,

−

głębokość zanurzenia.

Transport rurociągowy

Jest to transport dóbr poprzez rurociągi. Najczęściej przesyłane są ciecze i gazy,

ale istniały także pneumatyczne rury mogące transportować ciała stałe z wykorzystaniem
powietrza pod ciśnieniem.

Przy gazach i cieczach, każda chemicznie stabilna substancja może być przesyłana przez

rurociąg. Istnieją więc rurociągi transportujące ścieki, wodę lub nawet piwo; ale najważniejsze
są te transportujące ropę naftową i gaz ziemny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Mówiąc o transporcie znacznych ilości ropy naftowej i gazu ziemnego na powierzchni,

transport rurociągowy jest jedyną ekonomicznie opłacalną drogą. W porównaniu do kolei,
ma mniejszy koszt na jednostkę i większą przepustowość. Chociaż rurociągi można budować
nawet pod morzem, to jest to bardzo wymagający ekonomicznie i technicznie proces, więc
większość ropy naftowej jest transportowana na morzu przez tankowce.

Rurociągi ropy naftowej są wykonane ze stalowych rur o wewnętrznym przekroju

30 do 120 cm. Tam gdzie to możliwe, są budowane na powierzchni ziemi. Ropa naftowa
jest utrzymywana w ruchu przez system stacji pomp, budowanych wzdłuż rurociągu i zwykle
płynie z prędkością około 1 do 6 m/s.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jaka jest klasyfikacja środków transportowych?

Co to jest system transportowy?

Co to jest proces transportowy?

Jaki jest udział poszczególnych gałęzi transportowych w przewozach ładunków?

Co przemawia za stosowaniem transportu drogowego przy transportowanie ładunków?

Scharakteryzować sieć drogową w Polsce?

Co należy do zalet transportu kolejowego?

Jaka jest klasyfikacja dróg klejowych w Polsce?

Czego dotyczy umowa AGC?

10.

Jakie są rodzaje przesyłek lotniczych?

11.

Jakimi statkami jest realizowana żegluga morska?

12.

Jak można podzielić żeglugę morską?

13.

Podaj klasyfikację dróg wodnych śródlądowych.

14.

Co to jest transport rurociągowy?

15.

Jakie są parametry techniczne rurociągów?

4.1.3. Ćwiczenia

wiczenie 1

Omów możliwość transportu ładunków drobnicowych w systemie:

skład – samochód ciężarowy – skład,

skład – samochód ciężarowy – kolej – samochód – skład,

skład – ciągnik siodłowy z naczepą – kolej (naczepy na wagonach) – ciągnik siodłowy
z naczepą – skład.

Sposób wykonania ćwiczenia:

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

przeanalizować

możliwość

występowania

sposobu

transportowania

ładunków

w wymienionym w poleceniu systemie,

odpowiedzieć, jakie ładunki można transportować w wymienionych relacjach
transportowych.

Wyposażenie stanowiska:

−

komputer z dostępem do Internetu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wiczenie 2

Przeanalizuj możliwość transportu 40000 t/dobę węgla z Górnego Śląska do portu

w Szczecinie. Weź pod uwagę możliwość transportu w systemie: pociąg – barka – statek
oraz samochód – statek. Wyznacz liczbę potrzebnych środków transportu na szlaku
transportowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami transportowania i przeładunku węgla,

odszukać w Internecie informacje na temat środków transportu,

dokonać analizy liczby potrzebnych środków transportu.

przedyskutować zagadnienia społeczne i ekologiczne przemawiające za każdym
ze sposobów transportu ładunku.

Wyposażenie stanowiska:

−

mapa Polski,

−

komputer z dostępem do Internetu.

wiczenie 3

Przeanalizuj możliwość transportu 40000 t/dobę ropy z portu w Gdańsku do Płocka. Weź

pod uwagę możliwość transportu w systemie: statek – pociąg, statek – samochód oraz statek –
rurociąg. Wyznacz liczbę potrzebnych środków transportu na szlaku transportowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami transportowania i przeładunku ropy,

odszukać w Internecie informacje na temat środków transportu,

dokonać analizy liczby potrzebnych środków transportu.

przedyskutować zagadnienia społeczne i ekologiczne przemawiające za każdym
ze sposobów transportu ładunku.

Wyposażenie stanowiska:

−

mapa Polski,

−

komputer z dostępem do Internetu.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

sklasyfikować środki transportu?

wymienić zalety poszczególnych gałęzi transportowych?

klasyfikować drogi kolejowe i wodne?

charakteryzować infrastrukturę drogową i kolejową?

rozpoznać parametry techniczne rurociągów?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Reguły planowania punktów ładunkowych

4.2.1. Materiał nauczania

Projektowanie systemu

System jest to wyizolowany zbiór elementów i łączących je relacji. Projektowanie –

zaspokajanie potrzeb ludzkich poprzez poszukiwanie nowych, indywidualnych rozwiązań
problemu.

Projektowanie powinno odbywać się w aspektach:

−

strategicznym,

−

technicznym,

−

informacyjnym/informatycznym.
Kontekst strategiczny związany jest z całokształtem działań związanych z określaniem

celów. Projekt strategiczny buduje się w oparciu o założenie, że nie wszyscy klienci,
nie wszystkie produkty, nie wszystkie zlecenia mają jednakowy stopień ważności.

Kontekst techniczny obejmuje instalacje i urządzenia przeładunkowe i transportowe,

produkcyjne  i  magazynowe.  Powinny  zostać  tak  dobrane,  aby  sprostać  wymaganiom
strategicznym:  szybkości,  bezbłędności  i  dyspozycyjności  przepływu  materiałów;  przy
zachowaniu  założeń  strategicznych  projekt  techniczny  optymalizuje  się  pod  względem
nakładów inwestycyjnych, kosztów eksploatacji, itp.

Kontekst informacyjny/informatyczny to przepływ zlecenia od klienta do magazynu,

sterowanie  produkcją  i  montażem,  odprawa  magazynowa,  a  także  organizacja  transportu
do klienta  muszą  być  również  podporządkowane  wytyczonym  celom  strategicznym;
jednocześnie  system  informatyczny  jest  ściśle  powiązany  z techniczną  strukturą
magazynu.Procedury projektowania:

−

analiza danych wejściowych,

−

projekt koncepcyjny,

−

projekt techniczny,

−

zarządzanie projektem.
Analiza danych wejściowych zawiera się w takich czynnościach jak: spotkania robocze,

ekspertyza,  analiza  (np.  logistyczna),  studium  opłacalności.  Analiza  jest  poprzedzona
zgromadzeniem  danych  wejściowych  do  projektu  oraz  ich  prawidłowa  obróbka  do  formy
czytelnej i dogodnej do zastosowania w dalszej części projektu.

Projekt koncepcyjny obejmuje analizę stanu aktualnego, opracowanie alternatyw,

rachunek  ekonomiczny  oraz  propozycję  realizacji.  Na  bazie  danych  wejściowych
opracowywane  są  rozwiązania  alternatywne.  Pojawia  się  analiza  przedstawianych  wariantów
pod  kątem  nakładów  inwestycyjnych,  stopnia  automatyzacji,  kosztów  eksploatacji,  itp.  Przy
spełnieniu  założeń  strategicznych  skutkuje  wspólnym  wyborem  rozwiązania  optymalnego.
W projekcie technicznym zamieszcza się uściślenie koncepcji, planowanie realizacji i konkurs
ofert.

Zarządzanie projektem polega na nadzorze realizacji, koordynacji powiązań, kontroli

terminu i budżetu, wdrożeniu do ruchu. Główne zadania zarządzania projektem polegają na
koordynacji powiązań pomiędzy poszczególnymi dostawcami, kontrola terminów i budżetu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Punkt ładunkowy oraz jego elementy

Punkt ładunkowy jest to miejsce, gdzie dokonywane są czynności obsługi ładunkowej

rodków przewozowych. Na punkcie ładunkowym może znajdować się kilka frontów

ładunkowych.

Do czynników technicznych punktów ładunkowych zalicza się ich wyposażenie

i infrastrukturę, na która składają się fronty ładunkowe, drogi, place i magazyny oraz zaplecze.

Fronty ładunkowe, stanowiące podstawowy czynnik techniczny punktu ładunkowego,

są zróżnicowane w zależności od ich ról i miejsca w procesie transportowym, mianowicie:

−

obsługiwanych gałęzi transportu,

−

rodzaju i charakterystyki technicznej środków transportu (kryte, odkryte, uniwersalne,
uniwersalne z własnym urządzeniem ładunkowym, samowyładowcze, specjalizowane,
wysokotonażowe, średniotonażowe lub małotonażowe),

−

rodzaju wykonywanych czynności (naładunek, wyładunek, przeładunek),

−

wielkości  i  struktury  ładunków  według  technicznej  podatności  transportowej  (masowe,
drobnicowe,  jednoasortymentowe  lub  wieloasortymentowe,  o  małym  lub  dużym  obrocie
masy),  –  stopnia  uzbrojenia  technicznego  w  środku  mechanizacji  robot  ładunkowych
(maszyny stacjonarne i przejezdne oraz ich rodzaje, urządzenia pomocnicze, itp.),

−

wielkości i stopnia uzbrojenia przestrzeni ładunkowej, połączonej drogami
do manewrowania środkami transportu i maszynami ładunkowymi.
Drogi wewnętrzne, wchodzące w skład czynników technicznych, są elementem łączącym

fronty i punkty ładunkowe ze składowiskami i magazynami oraz drogami publicznymi.

Place składowe i magazyny mogą stanowić integralna część frontów ładunkowych

albo tez znajdować się w pewnym oddalenie od nich i mogą być kryte lub odkryte. Magazyny
mogą  być  jednopoziomowe  lub  wielopoziomowe,  wyposażone  w  rampy  lub  inne urządzenia
techniczne.  Nie  każdy  front  ładunkowy  musi  być  wyposażony  w  magazyn;  mogą  tam
być tylko miejsca do przyjmowania i wydawania ładunków. Na zaplecze punktu ładunkowego
składają  się  pomieszczenia  służbowe  i  socjalne  dla  załogi,  urządzenia  dyspozytorskie,
zaplecze techniczne dla maszyn ładunkowych, itp.

Elementy frontów ładunkowych są powtarzalne i występują w rożnego rodzaju punktach

ładunkowych. Każdy z wymienionych elementów ma swoje znaczenie dla właściwego doboru
technologii i sposobów wykonania robot ładunkowych. Można jednak wśród nich wyróżnić
elementy wiodące, którymi są:

−

podział na naładunek, wyładunek lub przeładunek,

−

zróżnicowanie w układzie procesów technologicznych transportu, a więc w powiązaniu
z obsługiwanymi gałęziami transportu,

−

wielkość i struktura obrotu ładunków.
Czynniki organizacyjne obejmują organizacje, zarządzanie i nadzór nad funkcjonowaniem

punktu ładunkowego. Proces ładunkowy, poza operacjami technologicznymi, tj. związanymi
ś

ciśle z pionowo-poziomym przemieszczaniem ładunku, obejmuje również wiele zabiegów,

które nie są ściśle związane z oddziaływaniem na ładunek, nie mniej są niezbędne
do poprawnego przebiegu procesu technologicznego.

W procesie ładunkowym, występują trzy zasadnicze technologie wykonywania robot

ładunkowych, mianowicie:

−

technologie zunifikowane, polegające na zastosowaniu typizowanych maszyn i urządzeń
ładunkowych w całym łańcuchu transportowym, dzięki znormalizowanej postaci
jednostek ładunkowych oraz używaniu środków przewozowych przystosowanych do tych
jednostek,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

technologie specjalizowane, polegające na stosowaniu środków przewozowych oraz innych
urządzeń technicznych pozwalających na samonaładunek oraz samowyładunek ładunku
przewożonego w stanie naturalnym,

−

technologie uniwersalne, polegające na stosowaniu uniwersalnych maszyn i urządzeń
ładunkowych (lub ich nie stosowaniu w ogóle) przy przemieszczaniu ładunków bez
specjalnego ich przygotowania do transportu.
W procesie wykonywania robot ładunkowych, bez względu na zastosowana technologie,

należy dążyć do tego, aby ładunek umieszczony na pojeździe:

−

nie powodował przekroczenia dopuszczalnych nacisków osi pojazdu na drogę
oraz dopuszczalnej ładowności pojazdu,

−

nie naruszał stateczności pojazdu,

−

nie utrudniał kierowania pojazdem,

−

nie ograniczał widoczności drogi i nie zasłaniał świateł, urządzeń sygnalizacyjnych, tablic
rejestracyjnych lub innych znaków, w które pojazd jest zaopatrzony.
Istotne znaczenie ma również kolejność naładunku jednostek ładunkowych na pojazd

oraz rozmieszczenie ładunku na pojeździe, ma to bowiem wpływ na racjonalne wykorzystanie
ładowności pojazdu oraz bezpieczna, a zarazem efektywną eksploatacje pojazdu.

Odrębne rozpatrywanie procesu robot ładunkowych ma swoje uzasadnienie w tym,

e są one w większości przypadków realizowane jako samodzielny proces produkcyjny

zakładu,  bowiem  z  reguły  stosuje  się  inne  środki  produkcji,  inni  są  pracownicy,  technologie
oraz  ich  cele.  Odrębność  organizacyjno-technicznego  wykonawstwa  w  większości  robot
ładunkowych  sprawia,  że  ich  realizacja  powinna  odbywać  się  według  technologii
zapewniających  organizatorowi  procesu  ładunkowego  racjonalne  wykorzystanie  czynników
produkcji.  Dobór  efektywnych  technologii  odbywać  się  może  alternatywnie,  tj.  albo poprzez
zadanie  najwłaściwszego  środka  przewozowego  do  istniejących  rozwiązań  technicznych
i eksploatacyjnych  punktu  ładunkowego,  lub  też  poprzez  dostosowanie  rozwiązań
technicznych  punktu  ładunkowego  do  warunków  eksploatacyjnych  oraz  specyfiki  środka
przewozowego.  Należy  podkreślić,  że stosowanie optymalnych technologii w fazie realizacji
robót  ładunkowych  ma  wpływ  na  przebieg  całego  procesu  przewozowego,  ponieważ  roboty
ładunkowe  stanowią  jego  integralną  część,  nawet  w  przypadku,  gdy  są  wykonywane  jako
wydzielona  organizacyjnie  działalność  gospodarcza.  W  cyklu  przewozowym  czas  czynności
ładunkowych  stanowi  ponadto  zasadniczą  pozycje,  szczególnie,  gdy  czynności  te
są wykonywane  w  sposób  nie  zmechanizowany  oraz  gdy  przewozy  odbywają  się  na
stosunkowo krótkie odległości.

Kolejowy punkt ładunkowy (KPŁ)

Kolejowy Punkt Ładunkowy jest to zespół budowli i urządzeń (w tym wydzielone tory

stacyjne), służące do obsługi ładunkowej wagonów kolejowych. Wyróżnia się KPŁ:

−

na torach ogólnego użytku,

−

na bocznicach,

−

na stacjach ładunkowych (granicznych, stycznych, przemysłowych, portowych),elementy
KPŁ,

−

układ torowy,

−

układ drogowy,

−

front ładunkowy.
Układ torowy obejmuje tory kolejowe na froncie ładunkowym (tory ładunkowe) oraz tor

łączący front ładunkowy z siecią kolejową poprzez tory stacyjne, a także niezbędne tory
dojazdowe, wyciągowe, odstawcze, itp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Układ torowy powinien zapewnić:

−

sprawną obsługę ruchową na frontach ładunkowych,

−

możliwość dokonywania porządkowania wagonów przy podstawianiu wagonów na
poszczególne tory ładunkowe,

−

właściwe połączenia miedzy grupami torów,

−

bezpieczną pracę na frontach ładunkowych.
Układ drogowy to drogi dojazdowe łączące punkt ładunkowy z siecią dróg publicznych,

niezbędne pasma jezdniowe i manipulacyjne dla pojazdów drogowych w obrębie samego
frontu przeładunkowego oraz place postojowe, parkingi.

Układ drogowy powinien zapewnić:

−

dogodny wjazd/wyjazd pojazdów drogowych na KPŁ,

−

sprawną pracę pojazdów drogowych oraz przejezdnych maszyn ładunkowych na froncie
ładunkowym,

−

możliwość zawracania pojazdów drogowych.
Całkowita długość drogi ładunkowej powinna być równa długości użytecznej toru

ładunkowego i powiększona o średnicę pętli do zawracania

Front ładunkowy obejmuje:

−

pasmo torowe,

−

pasmo manipulacyjne,

−

pasmo składowania,

−

pasmo drogowe.

Wytyczne doboru lokalizacji punku ładunkowego

W trakcie wyboru lokalizacji punktu ładunkowego powinno wziąć się pod uwagę

następujące czynniki:

−

rozkład potoków ładunków z przybycia i nadania (węzła kolejowego),

−

lokalizacja miejsc nadania/odbioru ładunków u klienta,

−

układ sieci kolejowej i drogowej (dostępność transportowa),

−

istniejące zagospodarowanie terenu,

−

racjonalne dostosowanie do wymogów zagospodarowania przestrzennego i ochrony
ś

rodowiska.

Przy tworzeniu założeń programowo-funkcyjnych analizuje się aktualne wielkości

i rodzaje  pracy  przewozowej  i  przeładunkowej  oraz  istniejącą  zdolność  przeładunkową
punktu z uwzględnieniem stopnia jej wykorzystania. Ponadto powinno się rozważyć aktualne
warunki  techniczne  układu  torowego,  drogowego,  magazynów,  ramp  składowych,
wyposażenia  technicznego  w  maszyny  ładunkowe,  a  także  przewidywane  wielkości  zadań
przewozowych  i  przeładunkowych  i  możliwości  ich  wykonania  na  podstawie  oceny
istniejącego stanu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Na czym polega projektowanie?

Jakie są procedury projektowania systemu transportowego?

Co to jest punkt ładunkowy?

Co to jest front ładunkowy?

Co wpływa na różnice frontów ładunkowych?

Jakie są elementy składowe frontu ładunkowego?

Jakie są technologie ładunkowe?

Omów zasady prowadzenia robót ładunkowych.

Co to jest kolejowy punkt ładunkowy?

10.

Co to jest układ torowy?

11.

Co to jest układ torowy?

12.

Jakie czynniki powinno się brać pod uwagę przy lokalizacji punktu ładunkowego?

4.2.3. Ćwiczenia

wiczenie 1

Omów zasadę dobierania liczby torów ładunkowych na kolejowym terminalu

kontenerowym. Przeanalizuj organizację pracy dla:

−

jednej obsługi/dobę,

−

dwóch obsług/dobę,

−

trzech obsług/dobę.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami wykonywania obsług na kolejowym punkcie ładunkowym,

przedyskutować wpływ liczby obsług wykonywanych na dobę na długość toru
ładunkowego, organizacje pracy w punkcie ładunkowym,

przeprowadzić charakterystykę pracy punku ładunkowego dla każdego z wariantów
obsług kolejowych.

Wyposażenie stanowiska:

−

papier,

−

komputer z drukarką.

wiczenie 2

Wyznacz liczbę miejsc zastępczych [TEU] dla pustych kontenerów oraz długość składu

bez lokomotywy dla:
40’ – 15 szt. – 25t,
30’ – 20 szt. – 20t,
20’ – 30 szt. – 15t.

Określ wymaganą użyteczną długość toru.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami wyznaczania miejsc zastępczych w składach kontenerowych,

wyznaczyć liczbę miejsc zastępczych [TEU],

dobrać odpowiednie wagony transportowe,

obliczyć długość składu wagonów kontenerowych.

Wyposażenie stanowiska:

−

katalog wagonów kolejowych,

−

komputer z drukarką.

wiczenie 3

Wyznacz wydajność suwnicy kontenerowej na terminalu o długości:

−

300 m,

−

400 m,

−

600 m.
Określ liczbę suwnic potrzebną do przeładowania w ciągu godziny 120 kontenerów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami wyznaczania wydajności suwnicy,

określić ruchy suwnicy wchodzące w skład jej cyklu pracy,

wyznaczyć czas cyklu pracy suwnicy,

wykonać obliczenia wydajności suwnicy,

dobrać liczbę suwnic dla zadanego strumienia zgłoszeń.

Wyposażenie stanowiska:

−

przykładowe dane techniczne suwnicy kontenerowej.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wymienić etapy projektowania systemu transportowego?

rozróżnić punkty ładunkowe?

zdefiniować elementy punktu ładunkowego?

podać wytyczne lokalizacji punktu ładunkowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Podstawy niezawodności systemów transportowych

4.3.1. Materiał nauczania

W ujęciu technicznym, niezawodność systemu (obiektu technicznego) jest definiowana

jako zespół właściwości, które opisują gotowość obiektu i wpływające na nią:
nieuszkadzalność, obsługiwalność i zapewnienie środków obsługi. Termin niezawodność
powinien być używany tylko do ogólnego nieliczbowego opisu.

Podstawową charakterystyką systemu (obiektu) naprawialnego jest gotowość. Oznacza

ona  zdolność  obiektu  do  utrzymywania  się  w  stanie  umożliwiającym  wypełnianie
wymaganych  funkcji  w  danych  warunkach,  w  danej  chwili  lub  w  danym  przedziale  czasu,
przy  założeniu,  że  są  dostarczone  wymagane  środki  zewnętrzne.  Zakłada  się,  że  środki
zewnętrzne  inne  niż  środki  obsługi  nie  wpływają  na  gotowość  obiektu.  Podstawową  miarą
gotowości  jest  funkcja  gotowości  K

(t) – prawdopodobieństwo, że obiekt o jest w stanie

spełniać wymaganą funkcję w danych warunkach, w danej chwili przy założeniu, że zostały
dostarczone wymagane środki zewnętrzne:

(t) = P (x zdatny – gotowy do pracy w chwili t).

W praktyce inżynierskiej często korzysta się ze związku, który jest wzorem

empirycznym, stanowiącym statystyczne oszacowanie granicznej wartości współczynnika
gotowości systemu:

)

(

gdzie:

– całkowity czas zdatności,

T – całkowity czas eksploatacji.

Miary gotowości obiektu są powiązane funkcyjnie z miarami nieuszkadzalności

i obsługiwalności:

−

jeżeli obiekt jest nienaprawialny, to

(t) = R(t),

Gdzie:
R(t) – funkcja niezawodności.

−

jeżeli obiekt jest naprawialny, to gotowość obiektu w przedziale czasu [t, t +

∆



oznacza prawdopodobieństwo, że obiekt jest zdatny w chwili t i nie ulegnie uszkodzeniu
w przedziale [t, t +

∆

t] lub że obiekt jest uszkodzony w chwili t i zostanie naprawiony

w przedziale [t, t +

∆

t].

Nieuszkadzalność jest rozumiana jako zdolność obiektu do poprawnego działania nie

przerwanego  uszkodzeniem,  oznacza  zdolność  obiektu  do  wypełniania  wymaganych  funkcji
w danych  warunkach,  w  danym  przedziale  czasu.  Zakłada  się,  że  na  początku  danego
przedziału czasu obiekt jest w stanie zdatności – może poprawnie funkcjonować. Najczęściej
nieuszkadzalność wyraża się przez prawdopodobieństwo

R(t) = P (x zdatny w przedziale czasu [0, t]).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obsługiwalność jest to zdolność obiektu do utrzymania lub odtworzenia w danych

warunkach  eksploatacji  stanu,  w  którym  może  on  wypełniać  wymagane  funkcje,  przy
założeniu,  że obsługa  jest  przeprowadzona  w  ustalonych  warunkach  z  zachowaniem
ustalonych  procedur  i  środków.  Zapewnienie  środków  obsługi  wiąże  się  ze  zdolnością
organizacji  zajmującej  się obsługą  do  zapewnienia  w  danych  warunkach  użytkowania
i obsługiwania,  na  żądanie,  środków  potrzebnych  do  obsługi  obiektu  przy  danej  polityce
obsługi.  Podstawową  miarą  obsługiwalności  i  zapewnienia  środków  obsługi  jest
prawdopodobieństwo obsługi M(t) – prawdopodobieństwo wykonania w ustalonym przedziale
czasu  aktywnej  obsługi  obiektu  eksploatowanego  w  określonych  warunkach,  przy  założeniu,
ż

e obsługa jest wykonana w ustalonych warunkach z zastosowaniem określonych metod

i środków:

M(t) = P (O został naprawiony w przedziale czasu [0, t]).

Modelowanie niezawodności systemu można rozważać w oparciu o jego strukturę. Jeżeli

pewien  zbiór  obiektów  ma  wykonać  jakieś  zadanie,  a  niezawodność  można  rozpatrywać
łącznie  dla  całego  zbioru,  lub  też,  jeżeli  w  danym  obiekcie  wyróżnić  można  części,  których
niezawodność  rozpatrywana  oddzielnie  ma  wpływ  na  niezawodność  obiektu,  mówi
się wówczas  o  systemie  i  jego  elementach.  W  przypadku  pierwszym  system  tworzy  zbiór
obiektów,  a  elementami  są  poszczególne  obiekty,  w  przypadku  drugim  systemem  jest  sam
obiekt, a elementami jego wyróżnione części.

Jeżeli niezawodność elementów wyznacza jednoznacznie niezawodność systemu, mówi

się,  ze  określona  jest  struktura  niezawodnościowa  systemu.  Strukturę  niezawodnościową
systemu trzeba odróżnić od innych struktur tego systemu, np. od jego struktury funkcjonalnej,
która  dotyczy  tego,  w  jaki  sposób  współdziałają  elementy  (na  ogół  inne  niż  elementy  tego
systemu,  ale  rozpatrywanego  z  punktu  widzenia  niezawodności)  przy  wykonywaniu  zadań
nałożonych na system.

Modelem matematycznym systemu jest para uporządkowana < N;

>, którą nazywa się

systemem. N oznacza zbiór liczb naturalnych przyporządkowanych poszczególnym
elementom systemu, natomiast

jest funkcją określającą stan systemu zależnie od stanu jego

elementów. Funkcja

nazywa się strukturą systemu.

Można założyć, że każdy element systemu może być w jednym z dwu możliwych stanów:

w  stanie  zdatności  (oznaczonym  symbolicznie  cyfrą  1)  i  w  stanie  niezdatności  (oznaczonym
cyfrą  0).  Zakłada  się  również,  że  system  może  być  tylko  w  stanie  zdatności  lub  w  stanie
niezdatności  i  że  zależy  to  wyłącznie  od  stanu  elementów  systemu.  Zależność  tą  wyraża
funkcja

}

{

→

, która nazywa się strukturą niezawodnościową systemu.

Znajomość struktury niezawodnościowej systemu jest niezbędna m.in. do wyznaczenia jego
niezawodności.

Strukturę niezawodnościową systemu można przedstawić w postaci:

−

tablicy,

−

schematu blokowego,

−

analitycznej.
Liczba wszystkich możliwych struktur, odpowiadających liczbie możliwych funkcji

logicznych, systemu dwustanowego zbudowanego z n elementów dwustanowych jest równa 2

Opis niezawodności z uwzględnieniem wielu uszkodzeń i odnów jest na ogół

dokonywany  przy  założeniu,  że  odnowa  przywraca  w  pełni  własności  początkowe  obiektu,
rozkłady  czasu  do  kolejnych  uszkodzeń  są  jednakowe  oraz  rozkłady  odnów  po  kolejnych
uszkodzeniach  są  takie  same.  Najczęściej  przyjmowaną  charakterystyką  niezawodności

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

obiektów odnawialnych jest współczynnik gotowości, opisujący prawdopodobieństwo tego,
ż

e w dowolnej chwili t, obiekt będzie w stanie zdatności.

Systemy eksploatacji charakteryzują się wielopoziomową strukturą zarządzania.

Najistotniejszym  problemem  kierowania  eksploatacją  urządzeń  jest  zorganizowanie  takiego
systemu  zbierania  i  przetwarzania  informacji  o  stanie  procesu  eksploatacji,  aby  umożliwiał
na bieżąco  aktualizowanie  planu  eksploatacji,  stosownie  do  stanu  procesu  eksploatacji
i wymagań jego otoczenia.

Badania ankietowe w niezawodności

Do badań niezawodności kompletnych urządzeń technicznych w eksploatacji

najefektywniejsze  są  metody  badań  w  próbie  ciągłej,  przyspieszone,  nieintensyfikowane.
Zastosowanie tych metod często ogranicza się do prognozowania niezawodności elementów,
opisywanych  odpowiednimi  parametrami.  Jeżeli  liczba  parametrów  jest  większa  niż  jeden,
wtedy  objętość  badań  rośnie  i  prognozowanie  poszukiwanych  wartości  w  chwili  Tc  (czas
ż

ycia obiektu) wymaga przeprowadzenia doświadczeń wstępnych, w celu poznania

parametrów rozkładu badanych zmiennych w całym okresie badań.

Szczególnym rodzajem badań, są tak zwane badania ankietowe. Ankietowe badania

eksploatacji,  lub  inaczej:  badania  kompletnych  obiektów  technicznych  (systemów),  w  ich
naturalnych warunkach działania mają na celu uzyskanie informacji o obiektach, w stosunku do
których  następuje  niedostatek  informacji  uzyskanych  od  producentów  i  wytwórców,
niezbędnych  do  racjonalnego  projektowania  optymalnego  przebiegu  eksploatacji.  Potrzeby
informacyjne mają charakter użytkowy i wywodzą się bezpośrednio z działalności praktycznej.
Badania  ankietowe  opierają  się  na  informacjach  pochodzących  bezpośrednio  z badanego
obiektu. Trudność w zebraniu miarodajnych informacji w wyniku tego rodzaju badań polega na:

−

złożoności badanych obiektów, co uniemożliwia zastosowanie zasad redukcjonizmu,
będącego, jak dotąd jedną z zasadniczych tendencji rozwojowych współczesnej nauki;

−

braku ogólnie uznanych zasad realizacji podobnych eksperymentów, co wiąże się
bezpośrednio z poprzednimi przyczynami.
O całości zjawisk należy sądzić na podstawie sumy informacji o procesach cząstkowych,

stosując tak zwaną zasadę superpozycji, czyli nakładania się skutków. Należy więc procesy
złożone redukować sprowadzając je do procesów prostszych lub cząstkowych (dobiera się
pewien optymalny przedział czasowy między kolejnymi decyzjami).

Podejmowane decyzje mają na celu polepszenie oraz uporządkowanie procesu przez

poprawianie warunków użytkowania, osiągnięcie wymaganych wartości wskaźników
eksploatacyjnych, eliminowanie czynników zakłócających.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co to jest niezawodność?

Co to jest gotowość?

Co to jest nieuszkadzalność?

Co to jest obsługiwalność?

Kiedy określona jest struktura niezawodności systemu?

W jaki sposób można przedstawić strukturę niezawodności systemu?

Jakie są podstawowe stany niezawodności obiektu?

Na czym polega problematyka badań prowadzonych próbą ciągłą?

Na czym polega problematyka badań ankietowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

wiczenie 1

Przygotuj kartę do badań ankietowych wykorzystywanych w badaniu niezawodności

samochodu. Sklasyfikuj czynności eksploatacyjne wpływające na gotowość pojazdu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami tworzenia ankiet,

przedyskutować możliwość występowania stanów obiektu (jazda, postój, naprawa, itp.),

sporządzić ankietę.

Wyposażenie stanowiska:

−

przykładowa ankieta wykorzystywana w badaniach niezawodności,

−

papier,

−

komputer z drukarką.

wiczenie 2

Dokonaj klasyfikacji stanów niezawodności pojazdu:

−

jazda bez ładunku,

−

jazda z ładunkiem,

−

jazda manewrowa,

−

postój pod rozładunkiem,

−

diagnostyka techniczna,

−

uzupełnianie płynów eksploatacyjnych,

−

naprawa główna,

−

wymiana ogumienia.
Określ, w jaki sposób wymienione stany mogą wpływać na gotowość techniczną maszyn.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

poznać zasady klasyfikowania stanów niezawodności,

przedyskutować możliwość występowania stanów obiektu,

dokonać analizy wpływu poszczególnych stanów eksploatacyjnych na niezawodność
obiektu.

Wyposażenie stanowiska:

−

papier.

wiczenie 3

Narysuj wykres niezawodności pracy systemu. System rozpoczął pracę o 6.00. Następnie

występowały następujące czynności:

−

obsługa związana z rozruchem systemu do 6.15,

−

nieprzerwana praca do 8.25,

−

uzupełnienie materiałów eksploatacyjnych: do 8.45,

−

przerwa do 9.15,

−

nieprzerwana praca do 11.15,

−

przerwa do 11.45,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

uzupełnienie płynów eksploatacyjnych do 12.00,

−

nieprzerwana praca do 14.50,

−

czynności kończące pracę systemu do 15.00.
Wyznaczyć gotowość systemu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

poznać zasady klasyfikowania stanów niezawodności,

przypisać stan niezawodności stanom eksploatacyjnym,

narysować wykres niezawodności pracy systemu,

wykonać obliczenia sumujące czas trwania stanów zdatności i łącznej eksploatacji,

wyznaczyć gotowość systemu.

Wyposażenie stanowiska:

−

przykładowy wykres niezawodności systemu/obiektu,

−

papier.

wiczenie 4

Narysuj graf systemu realizującego następujące stany:

Stan 1: postój (oczekiwanie na zgłoszenie transportowe),
Stan 2: jazda manewrowa,
Stan 3: jazda z/bez ładunku,
Stan 4: postój (oczekiwanie w kolejce),
Stan 5: pobieranie/odkładanie ładunku,
Stan 6: obsługa i naprawa.

Przeanalizuj możliwość przejść między stanami. Jakie urządzenie może być

scharakteryzowane tymi stanami? Przypisz stany niezawodności do stanów eksploatacyjnych.
Wyznaczyć gotowość systemu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

poznać zasady klasyfikowania stanów eksploatacyjno-niezawodnościowych,

przypisać stan niezawodności stanom eksploatacyjnym,

narysować graf systemu,

przeanalizować, jakie urządzenia mogą być charakteryzowane grafem.

Wyposażenie stanowiska:

−

przykładowy graf niezawodności systemu/obiektu.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

zdefiniować podstawowe charakterystyki niezawodności systemu?

określić stan niezawodnościowy obiektu?

narysować strukturę niezawodności prostego systemu?

rozróżnić badania ankietowe i prowadzone próbą ciągłą?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Oceny systemów transportowych

4.4.1. Materiał nauczania

Schemat realizacji procesu transportowego można przedstawiać w postaci grafów

od nadawcy  do  odbiorcy  wskazując  kolejne  zmiany  środków  transportujących  ładunek
oraz kolejne  operacje  technologiczne  (np.  rozładunek,  załadunek,  przeładunek).  Mogą
powstawać  różne  warianty  transportowania  tego  samego  ładunku.  Każdy  z  wariantów  może
stanowić  ciąg  przewozów  różnymi  gałęziami  transportu.  Powstaje  zatem  problem  wyboru
najlepszej  realizacji,  co  wymaga  przede  wszystkim  rozeznania,  jaka  realizacja  jest  najlepsza
i dlaczego.  Można  zauważyć,  że  z  punktu  widzenia  instytucji  korzystającej  z  usługi
transportowej jest to realizacja najlepsza spośród będących do wyboru. Należy jednak rozważyć,
czy  przewoźnicy  mogą  oferować  usług  dodatkowych.  Przy  wyborze  optymalnego  sposoby
transportowania ładunku bierze się pod uwagę różne kryteria. Najczęściej stosowane to:

−

największa podatność podróżna [km/h],

−

największa praca przewozowa, czyli największa masa przewożona w jednostce czasu
[tkm/h],

−

najmniejszy rozchód energii [kJ/tkm].
Wskaźniki ocenowe systemu transportowego można podzielić na grupy:

Wskaźniki ekonomiczne:

−

koszt pasażero-kilometra [zł / pas. km],

−

koszt pojazdo-kilometra [zł / poj. km],

−

koszt tono-kilometra [zł./ tkm],

−

koszt pojazdo-godziny [zł / poj. h].

Wskaźniki przewozowo transportowe:

−

natężenie ruchu [poj / h],

−

natężenie ruchu na linii wyrażone w umownych jednostkach transport [TEU / h],

−

zdolność linii komunikacyjnej [pas / h],

−

zdolność przewozowa linii towarowej [ton / h],

−

lub w dłuższym okresie czasu np. w [t / rok],

−

lub praca przewozowa w [tkm / rok].

Wskaźniki kinematyczne (ruchowe):

−

rednia prędkość techniczna [km / h],

−

rednia prędkość handlowa [km / h],

−

maksymalna prędkość pojazdu [km / h].

Wymienione wskaźniki ocenowe nie wyczerpują wszystkich miar używanych w ocenie

systemu. Miarą oceny systemu są też wskaźniki niezawodności dostaw, ryzyko katastrof,
spóźnienia transportów, ryzyko uszkodzeń przesyłek i inne.

Optymalizacje można przeprowadzić ze względu na jedno z tych kryteriów lub

przeprowadzić optymalizację wielokryterialną, przyjmując odpowiednie współczynniki wag
dla poszczególnych kryteriów.

Załóżmy, że określona została największa praca przewozowa (QL

max

) możliwa

do wykonania taborem na danym szlaku i jej wartość posłuży jako parametr do optymalizacji.
Wówczas innymi parametrami optymalizacyjnymi będą: czas przejazdu (t) oraz rozchód
pobranej energii (R

). W celu optymalizacji można wprowadzić następujące wskaźniki:

−

stosunek największej możliwej pracy przewozowej do pracy przewozowej realizowanej:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

max

)

(

−

miarę czasu realizacji pracy przewozowej:

−

rozchód pobieranej energii na jednostkę realizowanej pracy przewozowej:

Ważne jest, aby optymalizacja wielokryterialna polegała bądź na minimalizacji, bądź

na maksymalizacji  wszystkich  wskaźników.  W  danym  przypadku  chodzi  o  najmniejsze
wartości  wszystkich  wskaźników.  Jest  również  istotne,  by  wskaźniki  były  niezależne,
tzn. by nie  powtarzać  procedury  optymalizacyjnej  ze  względu  na  to  samo  kryterium,  tyle,
ż

e inaczej wyrażone (np. minimalny czas czy też maksymalna prędkość).

Różne kryteria mogą być wyrażane różnymi wartościami, można więc wprowadzić

współczynniki wagi x

, x

, ..., x

. W rozpatrywanym przykładzie chodzi o to, by wartość

funkcji celu, będąca sumą współczynników z wagą osiągnęła minimum:

∑

min

Wygodnie jest przyjąć, że suma współczynników wago jest równa 1. Wartości

współczynników wagi przyjmuje się zależnie od tego, jakim parametrom zamierza się w danej
sytuacji nadać mniejsze lub większe znaczenie.

Przepustowość i moc transportowa

Z punktu nadania do punktu odbioru należy przesłać jak najwięcej ładunków

w określonym  czasie  znając  przepustowość  poszczególnych  łuków  i  węzłów.  Przez
przepustowość  poszczególnych  szlaku  rozumie  się  największe  natężenie  przewozów,  które
na tym  szlaku  można  realizować.  Przepustowość  charakteryzuje  szlak  w  sposób
niejednoznaczny.  Jeżeli  wyrazimy  przepustowość przez liczbę pojazdów na jednostkę czasu,
to  przepustowość  wyrażona  ilością  ładunku  na  jednostkę  czasu  będzie  zależała  również
od tego,  ile  ładunku  zabiera  pojazd.  Zwiększanie  prędkości  na  szlaku  zwiększa
przepustowość.  Jednak  przy  bardzo  dużym  natężeniu  ruchu  powstaje ograniczenie prędkości
spowodowane długością drogi hamowania.

Przepustowość szlaków i węzłów można zwiększyć poprzez usprawnienie organizacji

ruchu, a jeśli to nie wystarcza – przez inwestycje drogowe. Ze względu na przepustowość ruch
pojazdów powinien być płynny, to znaczy najlepiej jeśli wszystkie pojazdy na trasie jadą
z jednakową prędkością.

Miarą natężenia przewozów może być liczba pojazdów bądź ilość jednostek masy

przewiezionych w danym czasie. Średnia ilość ładunku przypadająca na jednostkę długości
drogi wynosi:

gdzie:
v – średnia prędkość,
t – czas przewozu,
Q – masa ładunku.

Współczynnik:

nosi nazwę natężenia przewozów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Praca przewozowa wykonana na odcinku drogi podczas przejazdu tego odcinka

z prędkością v wynosi dla jednego pojazdu:

⋅

Dla wielu pojazdów zaś, przy założeniu, ze wszystkie one poruszają się z prędkością v:

∑

⋅

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie są wskaźniki ocenowe systemu transportowego?

Jakie są wskaźniki ekonomiczne systemu transportowego?

Jakie są wskaźniki przewozowo-transportowe systemu transportowego?

Jakie są wskaźniki kinematyczne systemu transportowego?

Jakie kryteria bierze się najczęściej pod uwagę w procesie wyboru optymalizacji sposobu
transportu ładunku?

Na czym polega optymalizacja wielokryterialna?

Jakie są cechy zewnętrzne systemu transportowego?

Co to jest przepustowość szlaku transportowego?

Od czego zależy przepustowość szlaku transportowego?

10.

W jaki sposób mierzy się natężenie przewozów na szlaku?

11.

Od czego zależy moc przewozowa?

4.4.3. Ćwiczenia

wiczenie 1

Oblicz, jaka praca przewozowa zostanie wykonana przy przewozie 100 europalet

na trasie 500 km:
a)

w naczepie uniwersalnej o długości 12,5 m,

w naczepie uniwersalnej o długości 13,6 m.
Palety obciążone są ładunkiem nie pozwalającym na piętrzenie, ich masa wynosi 500 kg.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami wyznaczania wskaźników ocenowych systemu transportowego,

zapoznać się z podatnością naczep samochodowych do przewozu palet EUR,

wykonać obliczenia,

skomentować wynik.

Wyposażenie stanowiska:

−

dane techniczne naczep samochodowych.

wiczenie 2

Porównaj czas przewozu 2000 ton węgla na trasie 500 km:

−

pociągiem towarowym, uwzględniając średnią prędkość handlową,

−

samochodem ciężarowym uwzględniając przepisy o ruchu drogowym oraz średnią
prędkość handlową.
Wyznacz pracę przewozową wykonaną w obu wariantach transportowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenia, powinieneś:

zapoznać się z zasadami wyznaczania wskaźników ocenowych systemu transportowego,

zapoznać się z podatnością naczep samochodowych i wagonów kolejowych do przewozu
materiałów sypkich (węglarek),

wykonać obliczenia,

przeanalizować wynik.

Wyposażenie stanowiska:

−

dane techniczne naczep samochodowych,

−

katalog wagonów towarowych.

wiczenie 3

Przeanalizuj możliwość transportu 40000 t/dobę ropy z portu w Gdańsku do Płocka.

Przyjmij możliwość transportu w systemie: statek – pociąg, statek – samochód oraz statek –
rurociąg. Wyznacz liczbę potrzebnych środków transportu na szlaku transportowym. Dokonaj
analizy wielokryterialnej sposobu transportowania ładunku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z zasadami wyznaczania wskaźników ocenowych systemu transportowego,

zapoznać się z zasadami tworzenia łańcuchów transportowych,

dobrać odpowiednie urządzenia transportowe,

wykonać obliczenia,

dokonać wyboru najbardziej optymalnego rozwiązania.

Wyposażenie stanowiska:

−

dane techniczne naczep samochodowych,

−

katalog wagonów towarowych,

−

dane techniczne ropociągów.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

rozróżnić wskaźniki ocenowe systemu transportowego?

scharakteryzować system transportowy na podstawie wybranych 3
wskaźników ocenowych?

wyróżnić kryteria optymalizacji systemu transportowego?

określić, od czego zależy moc przewozowa?

określić, od czego zależy natężenie szlaku transportowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uważnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań dotyczących planowania systemu transportu ładunków. Zadania
są wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi:

−

w zadaniach zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku pomyłki należy błędną
odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź
prawidłową).

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Systematyka środków transportu według rodzajów transportu nie przewiduje transportu
a)

drobnicowego.

drogowego.

kolejowego.

rurociągowego.

Liczba przedsiębiorstw transportu drogowego, które funkcjonują w Polsce szacuje się na
około
a)

2500.

12500.

17500.

70000.

Bez względu na masę wagonu linie kolejowe pierwszorzędowe pozwalają poruszać się
pociągom z dopuszczalną prędkością
a)

do 40 km/h.

do 60 km/h.

do 80 km/h.

do 120 km/h.

Umowa AGCT mówi o przystosowaniu linii kolejowych do przewozu
a)

materiałów ponadgabarytowych.

materiałów niebezpiecznych.

materiałów sypkich.

kombinowanych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Typowe przesyłki lotnicze to
a)

drobne skonsolidowane.

całosamolotowe.

specjalne (na zasadzie czarteru).

typu „jumbo”.

Liczba klas rzek w Europie wynosi
a)

10.

W procesie ładunkowym

nie występuje technologia prowadzenia prac ładunkowych

uniwersalna.

specjalizowania.

dostosowana.

zunifikowana.

Kolejowy punkt ładunkowy nie występuje
a)

na torach ogólnego użytku.

na bocznicach.

na stacjach przemysłowych.

na stacjach rozrządczych.

Tory ładunkowe wchodzą w skład
a)

układu torowego KPŁ.

układu bocznic węzła kolejowego.

układu drogowego KPŁ.

klasycznej bocznicy kolejowej.

10.

Procedura projektowania punktu ładunkowego nie zawiera
a)

studium opłacalności.

projekt koncepcyjny.

zakup terenu pod budowę punktu ładunkowego.

projekt techniczny.

11.

Podstawową charakterystyką systemu transportowego jest
a)

gotowość.

nieuszkadzalność.

naprawialność.

czas poprawnej pracy.

12.

Stosunek całkowitego czasu zdatności do łącznego czasu eksploatacji to
a)

gotowość.

nieuszkadzalność.

naprawialność.

czas poprawnej pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13.

Modelowanie niezawodności systemu transportowego odbywa się zazwyczaj w oparciu o
a)

zasady projektowania KPŁ.

zasady BHP.

strukturę systemu.

strukturę przewozów w danym regionie.

14.

Przy projektowaniu niezawodności systemu zakłada się zwykle, że odnowa uszkodzonego
elementu
a)

nie występuje.

przywraca w pełni własności początkowe obiektu.

pogarsza własności początkowe obiektu.

zwiększa pierwotną niezawodność systemu.

15.

Do podstawowych stanów niezawodności zaliczamy
a)

stan postoju.

stan zdatności.

jazdę.

stan obsługi profilaktycznej.

16.

Do najczęściej stosowanych kryteriów przy wyborze optymalnego sposobu
transportowania ładunku nie należy
a)

największa podatność podróżna.

największa praca przewozowa.

najmniejszy rozchód energii.

największa ładowność.

17.

Optymalizacja przeprowadzania w oparciu o 3 kryteria to optymalizacja
a)

prosta.

złożona.

wielowymiarowa.

wielokryterialna.

18.

Wskaźnik mocy przewozowej zależy bezpośrednio od
a)

wielkości pojazdu.

podatności ładunkowej środków transportu.

prędkości pojazdów realizujących transport na danym odcinku.

czynników zewnętrznych.

19.

Do wskaźników kinematycznych systemu transportowego nie zalicza się
a)

zdolności przewozowej linii towarowej.

rednia prędkość techniczna.

rednia prędkość handlowa.

maksymalna prędkość pojazdu.

20.

Praca przewozowa jest wyrażania w jednostkach
a)

kJ/h.

km/h.

t/km.

tkm.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko....................................................................................................................

Planowanie transportu ładunków

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

Jakubowski

L.:

Technologie

prac

ładunkowych,

Wydawnictwo

Politechniki

Warszawskiej, Warszawa 2003.

Karpiński J., Firowicz Sz.: Zasady profilaktyki obiektów technicznych. PWN,
Warszawa, 1981.

Kwaśniowski S.: Systemy transportowe. Niepublikowane materiały do wykładu,
Wrocław 2006.

Marcinkowski J.: Systemy transportowe. Środki transportu. Wydawnictwo Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1988.

Mindur L.: Nowoczesne technologie transportowe. T.I Radom 1996.