Петербургский государственный университет путей сообщения

Кафедра "Экономика транспорта"

Курсовая работа по дисциплине

"Экономика на ж.д. транспорте"

на тему:

"Определение экономической эффективности электрической тяги"

Санкт-Петербург

2010г

Введение

Целью курсовой работы является экономическое обоснование расчетов замены устаревшего электровоза ВЛ 23 локомотивом марки ВЛ 8 или ВЛ 10. Замена продиктована эксплутационными условиями на рассматриваемом участке железной дороги. Эксплуатация более мощных локомотивов позволяет в пределах существующей длины приемо - отправочных путей увеличить массу поезда брутто, скорость движения и резервы пропускной и провозной способности участка.

Так как в настоящее время износ техники на ж.д. транспорте превышает 70%, то обновление изношенных основных средств и введение в эксплуатацию более совершенных является главной задачей экономической стратегии управления железными дорогами.

Работа выполняется в соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Обоснование эффективности означает объединение двух процессов:

• Создание или приобретение нового объекта

• Последовательное получение предпринимательского дохода

В случае, если тщательные расчеты не подтверждают перспективность нововведения, предположение о замене локомотивов отвергают. Это позволяет избежать крупной траты денег, которая происходила бы, если бы внедрение было доведено до дорогостоящей стадии- стадии практической реализации проекта на заданном участке ж.д.

1. Исходные данные

Таблица 1.1

Исходные данные по участку ж.д.	Ед.изм.	Усл.обоз.	Кол-во
Нагрузка на вагон	т/в	qн	48
Вес тары	т/в	qт	22
Процент порожнего пробега	%	a	40
Число пар пассаж. поеэдов	пары	Nпас	2
Коэф. месячной неравномерности перевозок		Кн	1,1
Коэф. съема пассаж. поездов грузовыми			2
Время на станционные интервалы	мин.	t	8
Длина ограничивающего перегона	км	lo	15
Средняя длина перегона	км	r	10
Нахождение в основном депо	ч	tосн	0,33
В оборотном депо	ч	tоб	0,5
Простой локомотива в ожидании поезда	ч	tож	0,55
Затраты времени на тех. осмотр локомотива	ч	tосм	1,9
Коэф. общ. всп. пробега Во		bo	0,17
Коэф.всп.лин. пробега		bл	0,08
Коэф. доп.времени работы локомотивных бригад		vбр	0,35
Длина перевозки грузов	км	lср	500
Вес отправки Ро	т	po	50
Ваг-час на 1000 ткм нетто	ч	bм	0,56
Цена вагона	тыс.руб	Цв	1031
Норматив рентабельности	%		25
Норматив отчислений от прибыли	%		18

Таблица 1.2

Длина участка L, км			Грузопоток Гн, млн т			Динамическая нагрузка груженого вагона, т/ваг.			Расчетный уклон iр, %
i	1	300	j	3	26	k	3	38	l	1	6

Таблица 1.3 Расходные ставки на измеритель

Исходные данные по локомотивам

Ед.изм.

Усл.обоз

ВЛ-23

ВЛ-8

ВЛ-10

Вагоно-км общие	руб	nS	0,33	0,33	0,33
Вагоно-часы	руб	nH	8,51	8,51	8,51
Лок-км общие	руб	MS	7,65	9,33	11,3
Лок-часы поездных локомотивов	руб	MH	123,84	130,46	142,82
Бригадо-часы локомотивных бригад	руб	Mh	302,7	302,7	302,7
Расход электроэнергии за 1кВт.ч.	руб	Э	1,07	1,07	1,07
Тонно-км брутто составов и локомотивов	руб	Qlэ	0,0062	0,0062	0,0062
Грузовые отправки	руб	О	237,61	237,61	237,61
Лок-часы ман.лок.	руб	Mhман	645,35	645,35	645,35

Таблица 1.4 При расчетном подъеме 6%

Исходные данные по локомотивам	Ед.изм.	Усл.обоз.	ВЛ-23	ВЛ-8	ВЛ-10
Вес поезда брутто	тонн	Qбр	4000	5000	5000
Масса локомотива	тонны	Рл	138	184	184
Цена локомотива	Тыс.руб	Цл	15970	18860	24980
Затраты на реконструкцию	Тыс. руб	D	-	280	280
Скорость на расчетном подьеме	Км/ч	Vр	47	50	59
Ходовая скорость	км/ч	Vx	59	61	66,7

Таблица 1.5 Динамика роста эксплутационных расходов

годы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Эксплутационные расходы	1	1,1	1,18	1,24	1,28	1,35	1,41	1,46	1,52	1,55

2. Эксплутационные расчеты

В соответствии с заданным вариантом выполняются эксплутационные расчеты: определяются число пар грузовых поездов, участковая скорость, потребный подвижной состав и расчитываются нормы расхода электроэнергии на 10000ткм брутто.

Расчет основных эксплутационных показателей:

• Среднесуточное число грузовых поездов в груженом направлении

Nгр = Гн * Кн / 365*Qбр*d, где

Гн- грузопоток в грузовом направлении, млн т;

Кн- коэффициент месячной неравномерности перевозок;

Qбр – вес поезда брутто,т;

d- оношение веса состава нетто к весу брутто: d=qн / (qн+qт);

qн – нагрузка на вагон нетто, т/ваг.;

qт – нагрузка тары на вагон, т/ваг.

• Потребная пропускная способность

Nп = Nгр+ eNпас, пар поездов.

• Чистое время хода по ограниченному перегону на пару поездов в прямом и обратном направлении

tx = 2*lо *60 /Vx, где

lо - длина ограниченного перегона;

Vx – ходовая скорость поезда.

• Максимальная пропускная способность

Nmax= 1440/(tx +St), где

St- время на станционные интервалы, разгоны и замедления на пару поездов.

• Резерв пропускной способности

D=Nmax – Nп

D=(Nmax / Nп –1)* 100%

• Число перегонов на участке

n= L/r, где

r- средняя длина перегона на участке.

● Среднее время стоянки поезда на промежуточных станциях участка L:

tст= {0,12+0,01*(Nгр+eNпас)}*2*L / n*Vx +St/60

● Коэффициент участковой скорости

b={ 24- tст*(Nгр+eNпас)}/ (24-12*Vx*(tст/L))

· Участковая скорость

Vy=b* Vx

● Время нахождения локомотива под техническими операциями:

tтех= tосн + tоб + tосм + tож, где

tосн - время ожидания локомотива на станциях основного депо;

tоб - время ожидания локомотива на станциях оборотного депо;

tосм – профилактический осмотр локомотива;

tож – время простоя локомотива в ожидании.

● Полный оборот локомотива:

Ол = 2*L/ Vy.

● Среднесуточный пробег:

Sл=24* 2*L/Ол.

● Потребность в грузовых локомотивах эксплуатируемого парка:

Мэ= Nгр* Ол /24

● Потребность в грузовых локомотивах приписного парка:

Мп= 1,25*Мэ.

● Общий пробег вагонов

∑nS=∑PL* (1+ α /100)/Рдин. гр, где

∑PL= Гн *L

● Парк грузовых вагонов

nр= ∑nS/365*Sв , где

Sв=7,68*Vy.

● Инвентарный парк вагонов

nи=1,05*nр, где

1,05- коэффициент, учитывающий нахождение вагонов в ремонте.

● Расход электроэнергии на движение поезда

Э_п =[P_л (w'_о +i_эк) + Q_бр(w''_о + i_эк)]*10^-3*Э_w

Где w'_о, w''_о – удельное сопротивление движению собственно локомотива и вагона, кг/т;

Э_w - расход электроэнергии на 1ткм механической работы;

Э_w =3,05 кВт;

i_эк - эквивалентный уклон по механической работе, 0/00;

При расчетном подъеме равном 6, эквивалентный уклон будет равен 0,4.

● Основное удельное сопротивление движению локомотивов для режима тяги

w'_от = 1,9 + 0,01V_x+0,0003V_x²

Для режима холостого хода

w^'_ох = 2,4+0,011V_x+0,00036V_x²

● Средневзвешенная величина

w'_о= 0,85w'_от+0,15 w'_ох

● Для груженых вагонов величина удельного сопротивления движению:

w''_от=0,7+(8+0,1*V_х+0,0025*V_х²⁾/q₀ , где

q₀ -средняя нагрузка оси вагона на рельс:

q₀ = (qн+qт)/4.

● Средневзвешенная величина удельного сопротивления для всех вагонов с учетом сопротивления движения порохних вагонов равна:

w"_o=1,075*w"_от.

● Расход электроэнергии на разгон поезда:

Э_р=1,35*{(Р_л+Q_бр)*V_х²}/{24*10⁴*l_р}*Э_w , где

V_х – ходовая скорость, принимаем не выше 50км/ч;

l_р - среднее расстояние между разгонами:

l_р=L/(О+1), где

О- число остановок на участке:

О=L*(N_гр+N_пас)/(12*V_х*

● Общий объем расхода электроэнергии на 1 поездо-км :

Эо=1,02*(Эр+Эп) кВт*ч , где

1,02- коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на служебные нужды.

· Норма расхода электроэнергии на 10000 ткм брутто:

Нэ= 10000*Эо/ Q_бр, кВт*ч.

Результаты расчетов приведены в табл. 2.1, табл. 2.2

Таблица 2.1

эксплутационные расчеты	ВЛ-23	ВЛ-8	ВЛ-10
Кол-во грузовых поездов в груж. Напр.	28	22	22
Потребная пропуск.способ.	32	26	26
Чистое время хода	30,51	29,51	26,99
Макс. Пропуск. Способ. Участка	43	44	48
Резерв пропускной способ.	11	18	21
	33,2	66,4	80,3
Число перегонов на участке	30	30	30
Среднее время стоянки	0,149	0,126	0,115
Коэф-т участковой скорости	0,81	0,87	0,88
Участковая скорость	47,98	53,24	59,01
Длина участка оборота локомотива	600	600	600
Время на тех. Операции	3,28	3,28	3,28
Полный оборот локомотива	15,8	14,5	13,4
Среднесуточный пробег локомотива	912	990	1071
Эксплуат.рабочий парк локомотива	18	14	13
Приписной парк локомотива	23	17	16
Среднесуточный пробег вагонов	368,5	408,9	453,2
Грузооборот	7800	7800	7800
Общий пробег вагонов	287	287	287
Рабочий парк грузовых вагонов	2137,0000	1925,0000	1737,0000
Инвентарный парк вагонов	2244,0000	2021,0000	1824,0000

Таблица 2.2

Расчет нормы уд. расхода электроэнергии	ВЛ-23	ВЛ-8	ВЛ-10
w'от = 1,9 + 0,01Vx+0,0003Vx2	3,53	3,63	3,90
w'ох = 2,4+0,011Vx+0,00036Vx2	4,30	4,41	4,74
w'о= 0,85w'от+0,15 w'ох	3,65	3,74	4,03
w''от=0,7+(8+0,1*Vх+0,0025*Vх2)/qo	1,99	2,04	2,17
qo=qн+qт/4	17,50	17,50	17,50
w"o=1,075*w"от	2,14	2,19	2,34
Эп =[Pл (w'о +iэк) + Qбр(w''о + iэк)]*10-3*Эw	32,70	41,82	44,22
О=L*(Nгр+Nпас)/(12*Vх*	16,00	9,20	6,25
lр=L/(О+1)	17,65	29,43	41,39
Эр=1,35*{(Рл+Qбр)*Vх2}/{24*104*lр}*Эw	10,06	7,56	5,37
Объем расхода эл.энергии на 1 п-км	43,62	50,37	50,59
Норма расхода эл.эн. на 10000 ткм брутто	109,04	100,74	101,17

По результатам расчетов строим график зависимости участковой скорости для грузопотока Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30. (рис 2.1)

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
12	55,46	58,37	64,1
18	52,73	56,47	62,2
22	50,25	54,96	60,7
26	47,98	53,24	59
30	45,12	51,32	57,1

Рис 2.1

По результатам расчетов строим график зависимости парка вагонов для грузопотока (рис 2.2) Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30.

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
12	1848	1756	1599
18	1944	1815	1647
22	2029	1865	1688
26	2137	1926	1737
30	2272	1998	1796

Рис.2.2

По результатам расчетов из табл. 2.2 строим графики зависимости нормы расхода электроэнергии для iэк=0,2;0,4;0,6;1,1;1,5;1,8.(рис 2.3)

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
0,2	58,7	52,2	55,8
0,4	60,8	54,33	58
0,6	62,9	56,4	60
1,1	68,2	61,7	65,4
1,5	72,4	65,96	69,6
1,8	75,6	69,1	72,8

Рис 2.3

3. Расчет себестоимости железнодорожных перевозок методом единичных расходных ставок.

3.1 Расчет измерителей

• Вагоно- километры грузовых вагонов:

SnS=1000* (1+a)/ Рдин. Гр ,где

a- коэффициент порожнего пробега.

• Вагоно-часы рабочего парка грузовых вагонов:

SnH= SnS/ Sв*24.

• Локомотиво-километры общих поездных локомотивов:

SМSо=SМSл ок *(1+bо), где

SМSлок – пробег локомотивов во главе поездов, равный пробегу поездов SNS:

SМSл ок = (1000+qт*SnS)/Q_бр, где

bо – коэффициент общего вспомогательного пробега локомотивов.

• Локомотиво–часы эксплуатируемого парка поездных локомотивов:

SМН= SМSл ок /Sл ок *24, где

SМSл ок – линейный пробег локомотивов, приходящийся на 1000 ткм нетто.

• Бригадо- часы локомотивных бригад:

SМh= SМSл ок / Vy * (1+vбр), где

vбр – отношение дополнительного времени работы локомотивных бригад к времени их работы на участке.

• Расход электроэнергии на тягу поездов:

SВ=Нэ*SQLбр / 10000, где

SQLбр =SQL ваг.бр +SQL лок. Бр.

• Количество грузовых отправок:

SО=1000/Ро*lср, где

Ро- вес отправки;

Lср-средняя дальность перевозки 1т груза.

• Маневровые локомотиво-часы:

SМНм=bм*SnS/1000,где

bм-затратывагоно-часов на 1000ткм нетто работы.

• Расчет суммы зависящих расходов, приходящихся на весь запланированный грузооборот:

Сзав=еPL*сзав/1000.

• Определение независящих издержек:

Снез=0,886* Сзав.

• Расчеты полных эксплутационных расходов:

Сэ= Сзав+ Снез.

• Расчеты себестоимости:

с= Сэ/еPL

Расчеты представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

	ВЛ-23			ВЛ-8			ВЛ-10
	Объем измер	Расход.ставка	Расходы	Объем измер	Расход.ставка	Рас-ходы	Объем измер	Расход.ставка	Рас-ходы
Вагоно-километры	33,33	0,33	11,00	33,33	0,33	11,00	33,33	0,33	12,14
Вагоно-часы	2,51	8,51	21,40	2,20	8,51	18,69	1,98	8,51	20,76
Локомотиво-км	0,50	7,65	3,83	0,39	9,33	3,64	0,39	11,3	3,93
Локомотиво-часы	0,01	123,84	1,24	0,01	130,46	1,30	0,01	142,82	2,26
Бригадо-часы	0,01	302,7	3,03	0,01	302,7	3,03	0,01	302,7	3,33
Электроэнергия	18,84	1,07	20,16	18,89	1,07	20,21	18,89	1,07	24,35
Ткм брутто	1804,96	0,0062	11,19	1810,10	0,0062	11,22	1810,10	0,0062	11,66
Грузовые отправки	0,04	237,61	9,50	0,04	237,61	9,50	0,04	237,61	4,75
Ман. лок-часы	0,02	645,35	12,91	0,02	645,35	12,91	0,02	645,35	13,55
Итого на 1000ткм, руб			94,25			91,51			96,73
Всего зависящие,тыс руб			622,03			603,97			638,42
Всего независящ.,тыс.руб			551,12			535,12			565,64
Всего расходов,тыс.руб			1173,14			1139,09			1204,06
Себестоимость 1ткм, руб			0,18			0,17			0,18

По результатам расчетов строим график зависимости участковой скорости и себестоимости для грузопотока (рис 3.1) Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30.

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
12	55,46	58,37	65	0,1749	0,17039	0,1688
18	52,73	56,47	64,1	0,177	0,1716	0,1698
22	50,52	54,96	60,7	0,1789	0,1727	0,1707
26	47,98	53,24	59	0,1814	0,174	0,1718
30	45,12	51,32	57,1	0,1844	0,1756	0,173

Рис 3.1

4. Расчет инвестиций, доходов, прибыли и экономической эффективности

4.1 Расчет инвестиций

• Инвестиций в парк вагонов:

Кв=Цв* nи , где

цв- цена четырехосного вагона; nи- инвентарный парк вагонов.

• Инвестиции в приписной парк вагонов:

Кл= Цл*Мп , где

цл- цена локомотива; Мп – приписной парк локомотивов.

• Инвестиции в реконструкцию локомотивного депо:

Крек= D* Мп , где

D- норматив затрат на реконструкцию в расчете на один локомотив приписного парка.

• Сумма инвестиций:

К= Кв+ Кл+D* Крек

	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
Кв	1635876	1473309	1329696
Кл	275396	235137	313277
Крек	-	3817,17	3527,89
К	1911272	1712264	1646500

Таблица 4.1.

	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
Кв	2050	1791	1615
Кл	3571	3026	3696
Крек	-	6	4
К	2407	3847	3243

Основные результаты

	Ед.изм	ВЛ-23	ВЛ-8	ВЛ-10
Участковая скорость	км/ч	41,43	47,42	52,58
Приписной парк локомотивов	лок.	22	16	15
Инвентарный парк вагонов	ваг.	1989	1738	1567
Норма расхода эл.энергии	10000 ткм	109,04	100,74	101,17
Себестоимость	руб/ткм	0,18	0,17	0,18
Чистый дисконтируемый доход	млн.руб	-1970	-3285	-2723

Заключение

В данной курсовой работе были рассчитаны технико-экономические показатели локомотивов ВЛ 23, ВЛ 8, ВЛ 10.

Методом единичных расходных ставок было произведено определение себестоимости и эксплуатационных расходов перевозок. Был произведен расчет чистого дисконтированного дохода.

Выполненные расчеты эксплуатационных издержек делают экономически целесообразной замену локомотива ВЛ 23 на ВЛ 8: уменьшается себестоимость локомотива за счет уменьшения парка вагонов, снижается эксплуатируемый парка локомотивов.