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 | e | 2 | |
| Время на станционные интервалы | мин. | St | 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 1.4При 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
Эп
=[Pл
(w'о
+iэк
) + Qбр
(w''о
+ iэк
)]*10-3
*Эw
Где w'о,
w''о
– удельное сопротивление движению собственно локомотива и вагона, кг/т;
Эw
- расход электроэнергии на 1ткм механической работы;
Эw
=3,05 кВт;
iэк
- 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 + 0,01Vx
+0,0003Vx
2
Для режима холостого хода
w'
ох
= 2,4+0,011Vx
+0,00036Vx
2
● 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*Vх
+0,0025*Vх
2)
/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:
Эр
=1,35*{(Рл
+Qбр
)*Vх
2
}/{24*104
*lр
}*Эw
, где
Vх
– ходовая скорость, принимаем не выше 50км/ч;
lр
- среднее расстояние между разгонами:
lр
=L/(О+1), где
О- число остановок на участке:
О=L*(Nгр
+eNпас
)/(12*Vх
*b)-1
● 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/ Qбр
, 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
td>
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 +0,0003Vx 2 |
3,53 | 3,63 | 3,90 |
| w'
ох = 2,4+0,011Vx +0,00036Vx 2 |
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*Vх 2) /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
+eNпас )/(12*Vх *b)-1 |
16,00 | 9,20 | 6,25 |
| lр
=L/(О+1) |
17,65 | 29,43 | 41,39 |
| Эр
=1,35*{(Рл +Qбр )*Vх 2 }/{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)/Qбр
, 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=åPL*сзав/1000.
· Определение независящих издержек:
Снез=0,886* Сзав.
· Расчеты полных эксплутационных расходов:
Сэ= Сзав+ Снез.
· Расчеты себестоимости:
с= Сэ/åPL
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.