Определение экономической эффективности электрической тяги
СОДЕРЖАНИЕ: Петербургский государственный университет путей сообщения Кафедра Экономика транспорта Курсовая работа по дисциплине Экономика на ж.д. транспортеПетербургский 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+ /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 (wо +iэк ) + Qбр (wо + iэк )]*10-3 *Эw
Где wо, wо – 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
wот = 1,9 + 0,01Vx +0,0003Vx 2
Для режима холостого хода
w ох = 2,4+0,011Vx +0,00036Vx 2
Средневзвешенная величина
wо = 0,85wот +0,15 wох
Для груженых вагонов величина удельного сопротивления движению:
wот =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:
wo =1,075*wот.
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 | 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 |
| wот = 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 |
| wо = 0,85wот +0,15 wох | 3,65 | 3,74 | 4,03 |
| wот =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 |
| wo =1,075*wот | 2,14 | 2,19 | 2,34 |
| Эп =[Pл (wо +iэк ) + Qбр (wо + 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=PL*сзав/1000.
· Определение независящих издержек:
Снез=0,886* Сзав.
· Расчеты полных эксплутационных расходов:
Сэ= Сзав+ Снез.
· Расчеты себестоимости:
с= Сэ/PL
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.