Курсовая работа: Определение экономической эффективности электрической тяги
Курсовая работа: Определение экономической эффективности электрической тяги
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 1.4 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
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+0,0003Vx2
Для режима холостого хода
w'ох = 2,4+0,011Vx+0,00036Vx2
● 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*Vх2)/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)*Vх2}/{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 |
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+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)*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)/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.
|