Áruszállítási áramlatok modellezése Vasúti áramlatok

Átírás

1 Áruszállítási áramlatok modellezése Vasúti áramlatok Közlekedési áramlatok (MSc) Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésüzemi és Közlekedésgazdasági Tanszék

2 Áruszállítást befolyásoló tényezők

3 Belföldi áruszállítási folyamat Import vagy Gyártás Raktározás Tárolás Leltár menedzsment Címkézés Sorba rendezés Távolsági szállítás Regionális rendezés (elosztás) Helyi és körzeti elosztás Belföldi szállítás Fogyasztói szolgáltató központ (bolt) Fogyasztó

4 Termékek tipizálása EU statisztikák 0 Étel és élőállat 1 Italok és dohánytermékek 2 Emberi fogyasztásra alkalmatlan nyersanyagok, kivéve fűtő- és üzemanyagok 3 Ásványi fűtő- és üzemanyagok, kenőanyagok, és kapcsolódó anyagok 4 Állati és növényi olajok, zsírok, gyanták 5 Vegyszerek és ehhez tartozó egyéb termékek 6 Alapanyag alapján csoportosított termékek 7 Gépek és közlekedési eszközök 8 Vegyes gyártású termékek 9 Tőzsdei és pénzügyi tranzakciók Egyéb

5 Termékek tipizálása EU statisztikák

6 Nemzetközi áruszállítási folyamat Berakodás Export- fizetés Fuvarozás az exportőr telephelyére Kirakodás az indulási kikötőben Rakodási költségek az indulási kikötőben Fuvarozás az érkező kikötőbe Rakodási költségek az érkező kikötőben Kirakodás az érkező kikötőben Fuvarozás a célállomásra Biztosítás Vámkezelés Adózás

7 Incoterms Külkereskedelmi szokvány Szerződésben foglalt eladói és vevői kötelezettségek definiálására (klauzulák) Amire vonatkozik Az áru átadásának pontja Költségmegosztás az eladó és vevő között Kárveszély és kockázat megosztása az eladó és vevő között Egypontos Kétpontos Tengeri, belvízi vagy multimodális

8 Incoterms

9 Export és import ár számítása Gyári (előállítás utáni) ár (EXW) Import ár Legális direkt tranzakciós költségek Export ár Szerződéskötési és ellenőrzési költség Importőr összköltsége Tényleges szállítási költség Profit Anyagi ráfordítások pluszköltsége Biztosítási költség Információ és tudás átadásának költségei Üzleti etikai költségek Gazdasági-jogi környezetből adódó költségek Külső adminisztráció költségei Illegális tranzakciós költségek Externáliák Legális indirekt tranzakciós költségek A szállítás közbeni tulajdonosváltás időráfordításának költsége Exportőr összköltsége Profit

10 A közlekedés-gazdaságtan átalakulása Régi közgazdaságtan Új közgazdaságtan Új közgazdaságtan 2010 után (a válság feloldása) Exogén növekedés Endogén növekedés Fenntartható növekedés Közlekedési infrastruktúra (Interregionális, országos) Globális közlekedési infrastruktúra Fenntartható közlekedési infrastruktúra Közlekedési alágazatok Általános információ és tudás Költségként felszámolt hozzáadott érték Export ár + szállítási költség Intermodalitás és multimodalitás Általános információ és tudás/információ- és tudásverseny Járulékként felszámolt hozzáadott érték Export ár + tranzakciós költség Amodalitás Információ- és tudásverseny Fenntarthatósági járulékként felszámolt hozzáadott érték Export ár + fenntarthatósági tranzakciós költség

11 Modellezés Analitikus forgalom előrebecslés

12 Közlekedési igények A Föld különböző pontjai eltérő természeti, ipari, technológiai, humán-erőforrás, gazdasági jellemzőkkel bírnak Ezen pontokban felmerülhet személyek, információk, áruk, természeti erőforrások többlete, illetve hiánya Ezt orvosolandó megindul(hat) ezek áramlása a pontok között

13 Közlekedési igények Az áramlatokat több tényező befolyásolja Többlet és hiány mértéke Az egyes pontok egymástól való távolsága A pontokat összekötő út/utak ellenállása Ezen igények teljesítése a közlekedés által történik Közlekedési igények: az emberi és gazdasági kapcsolatok térbeni, időbeni vetületei.

14 Közlekedési igények előrebecslése A közlekedési áramlatok jelenlegi helyzetét (és ezáltal múltbeli lefolyását) könnyű vizsgálni Forgalomfelvételek A forgalom előrebecslése általában ezen jelenlegi és múltbeli adatsorok alapján történik

15 Közlekedési igények előrebecslése Létrehozunk egy modellt, melyben megpróbálunk minél több (de még egyszerűen kalkulálható) befolyásoló tényezőt figyelembe venni A modellt úgy kalibráljuk, hogy a jelenlegi és múltbeli forgalmakat kapjuk a bemeneti adatsorok alapján Az előrebecsült jövőbeni bemeneti adatsorok alapján képezzük a jövőbeni közlekedési igényeket

16 Forgalom-előrebecslési modell A modellekkel szemben támasztott követelmények: Egyszerűek legyenek Áttekinthetők legyenek Oksági kapcsolatra épüljenek (a befolyásoló tényezők valóban a helyváltoztatást meghatározó paraméterek legyenek korreláció számítás, befolyásoló tényezők függetlensége). Térbeni-időbeni érvényesség meghatározható legyen.

17 Közlekedési igények előrebecslése Területi egységekben (forgalmi körzetekben) keletkező szükségletek (Qi, Zi) hányan Keltés Forgalmi körzetek közötti szükségletek Szétosztás (fij, fji) hova Közlekedési módonként jelentkező szükségletek Megosztás (fijt, fije) mivel A szükségletek időbeni alakulása szezonális, heti, napi mértékadó órai forgalom A hálózat egyes elemein (szakaszain, csomópontjain) megjelenő Ráterhelés szükségletek merre

18 Közlekedési igények előrebecslése Forgalomfelvételek Keltés Növekedési tényező meghatározása Kordonponti számlálás Népszámlálás/adatszolgáltatás cégektől Szétosztás (honnan-hova) Növekedési tényező Népszámlálás/adatszolgáltatás cégektől Megosztás Kikérdezés Stated preference model Ráterhelés Keresztmetszeti számlálások

19 Közlekedési igények előrebecslése Személyközlekedés: Keltés Lakossági adatok (Népesség, motorizáltság, korbeli eloszlás, munkaképesség, vásárlóerő, GDP ) Körzetek fejlődési adatai (lakóhelyek száma, munkahelyek száma, oktatási helyek száma ) Szétosztás Kapcsolatok alapján a keltésnél keletkezett igények kielégítése Megosztás Módválasztás (rendelkezésre álló infrastruktúra alapján) Ráterhelés Útvonalválasztás (rendelkezésre álló infrastruktúra alapján)

20 Közlekedési igények előrebecslése Áruszállítás (termékenként terméktípusonként aggregált): Keltés Termelési adatok Fogyasztási adatok Szétosztás Kapcsolatok alapján a keltésnél keletkezett igények kielégítése Legfőbb befolyásoló tényező a szállítási költséggel megnövelt ár, mely nagymértékben visszahat a keltésre Megosztás (+ Logisztika) Módválasztás vagy mód-lánc választás (rendelkezésre álló infrastruktúra alapján) Költség, hozzáadott érték Ráterhelés Útvonalválasztás (rendelkezésre álló infrastruktúra alapján) Költség, hozzáadott érték

21 Keltés Szétosztás Hatványozott egymásra hatás miatt általában közös modell Többrégiós kibocsátás-felhasználás Regressziós modellek Rugalmas kereskedelmi változók Népességre vonatkozó mutatók (vásárlóerő, GDP ) Termék ára Jogi-politikai környezet

22 Keltés Szétosztás Mivel részletes adatsor csak ritkán áll rendelkezésre, általában aggregált adatokat használnak Ellentétben az utasok diszkrét számával, az áruszállítási igények folytonos változók Nem minden generált igényhez fog tényleges forgalom tartozni Regionális modellek általában csak a tényleges közlekedési áramlatokkal számolnak

23 Megosztás Logisztikai modell Személyszállításban az egyén döntése a módválasztás Logit modellek korlátosan használhatók Amodalitás Az eladó és vevő számára nem fontos, hogy a termék hogyan szállítódik Költség, megbízhatóság, pontosság Mód-lánc modellek

24 Megosztás Logisztikai modell Aggregált modellek Aggregált kibocsátás-felhasználás mátrixok Közbenső pontok: átrakóhelyek, elosztópontok és raktárak Eredmény: honnan-hova mátrix

25 Megosztás Logisztikai modell Diszaggregált modellek Különálló cégek, melyek a saját profitjuk maximalizálására törekednek Ezek önálló módválasztási döntéseit kalkuláljuk Szolgáltató alapú modell Diszkrét módválasztási modell Machine learning modell

26 Megosztás Logisztikai modell ADA modellek Aggregált-diszaggregált-aggregált A különálló cégek módválasztási döntésein alapul Az egyes zónák közötti módválasztások összege alapján (tehát aggregáltan) történik a tényleges közlekedési áramlatok számítása

27 Ráterhelés Az útvonalválasztás gyakorlatilag a személyszállítással megegyezően történik Több korlátozás Hozzáadott érték kitüntetett szerepe Mivel ugyanarra a hálózatra terhelünk, mint amin a személyszállítási áramlatok zajlanak, érdemes ezt a lépést egyszerre végezni

28 Nemzetközi modellek Modell Fejlesztés éve Italian National Model System 2004 (korábbi munkákra támaszkodva) SMILE+ MODEV BVWP model Transtools Worldnet (korábbi munkákra támaszkodva) (korábbi munkákra támaszkodva) Lefedett terület Olaszország Hollandia Franciaország Németország Európa Európa (főként Európán kívüli kereskedelem) Zónák száma (külső + belső) Árucikkek Lépések Alágazatok 267 belső zóna 5: romlandó nem romlandó, értéksűrűség Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Közút, vasút, kombinált (közútvasút) Áruszállításban: (NUTS2) 342 belső és 230 külső zóna plusz 25 kikötő 439 belső zóna (NUTS3) and 112 külső (NUTS0-2) Áruszállításban: (NUTS2) Összesen nagyjából 1500 (NUTS3) 50 termékcsalád 10 NSTR1 10 NSTR1 10 NSTR1 10 NSTR1 Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Közút, vasút, belföldi hajózás, tengeri hajózás, repülés, csővezeték Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Közút, vasút (4 Közút, vasút, vonattípus), kombinált (közútvasút), belföldi belföldi hajózás (külön modellben hajózás a többi alágazat) Keltés, szétosztás, megosztás (logisztika), ráterhelés Közút, vasút, belföldi hajózás, tengeri hajózás Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Közút, vasút, belföldi hajózás, tengeri hajózás

29 Nemzetközi modellek Modell Norway Sweden (Samgods) ADA model for Flanders NODUS model LOGIS Netherlands (Basgoed) Fejlesztés éve Lefedett terület Norvégia Svédország Zónák száma (külső + belső) Árucikkek Flandria és Brüsszel (based on NSTR2) 35 (based on NSTR2) 2006 (korábbi munkákra támaszkodva) Belgium vagy Európa Közel 600 Belgiumban (NUTS5), több, mint 250 Európában (NUTS2) (korábbi munkákra támaszkodva) Európa (Franciaországgal a fókuszban) Hollandia NSTR1 10 NSTR1 10 NSTR1 Lépések Keltés, szétosztás, logisztika, ráterhelés Keltés, szétosztás, logisztika, ráterhelés Keltés, szétosztás, logisztika, ráterhelés Megosztás, ráterhelés Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Keltés, szétosztás, megosztás, ráterhelés Alágazatok Közút, vasút,, tengeri hajózás, repülés Közút, vasút,, tengeri hajózás, repülés Közút, vasút, belföldi hajózás, tengeri hajózás, repülés Közút, vasút, belföldi hajózás Közút, vasút, kombinált (közútvasút), belföldi hajózás Közút, vasút, belföldi hajózás

30 TRANSTOOLS TOOLS for TRansport forecasting ANd Scenario testing Európai közlekedési modell, mely referenciaként szolgál előrebecslésekhez és hatásvizsgálatokhoz GIS alapú alkalmazás Egymástól független szoftver modulok (különböző kutatócsoportok által fejlesztve) Nyílt architektúra

31 Nemzeti Közlekedési Stratégia Az első országos közlekedési modell (2013) TRANSTOOLS alapján készült Klasszikus négylépcsős modell alapján Gazdasági és jogi-politikai környezet figyelembevételével Komplett és részletes adatsorok nem álltak rendelkezésre aggregált adatokból A modell további fejlesztése indokolt

32 Modellek fejlesztésének lehetőségei Áru- és személyszállítási modellek ráterhelési lépésének összehangolása (vagy közös modell bonyolultság) Logisztikai szolgáltatók döntéseinek részletes modellezése Termelési, raktározási és közlekedési logisztika integrációja Érkezési idő modellezés City-logisztikai modellek integrációja Látens változók

33 Áruszállítási trendek

34 Mutatószámok Az áruszállítást általában fajlagos mértékegységekkel jellemezzük Járműszám/időszak Megmozgatott tömeg/időszak Megtett távolság/időszak Áruszállítási teljesítmény mértékegysége: Árutonnakilométer/időszak

35 Vasút

36 Közút

37 Belföldi hajózás

38 Tengeri hajózás

39 Légi

40 EU-28 belföldi áruszállítás modal split 7% 6% 18% 18% % 75% Közút Vasút Belföldi hajózás

41 Nemzeti Közlekedési Stratégia Az első országos közlekedési modell (2013) TRANSTOOLS alapján készült Klasszikus négylépcsős modell alapján Gazdasági és jogi-politikai környezet figyelembevételével Komplett és részletes adatsorok nem álltak rendelkezésre aggregált adatokból A modell további fejlesztése indokolt

42 Magyarországi trendek Az áruszállítási mennyiség ezer tonna/év (2013) Az áruszállítási teljesítmény millió árutonnakilométer/év (2013) A magyar áruszállítás erősen diverzifikált, a belföldi áruszállítás a teljesítmény 62%-át jelenti Modal split: közút 66.3% vasút 19.2% (ennek csak ¼-e belföldi) csővezeték 11.3% belföldi hajózás 3.2%

43 Magyarországi trendek Az export erősen vasút-orientált (60%) Import esetén csak 30% a vasúti részesedés Az áruszállítási partnerek közül a piac 70%-át lefedi Ausztria, Olaszország és Németország Az áruszállítási szerződések legfontosabb kikötése az érkezési időpont (a korai érkezés is szankcionálva van általában)

44 Magyarországi trendek Az áruk nagyjából 20%-ánál az érkezési idő megválasztása nem befolyásolja a szállítás költségét - nem érzékeny (főleg ételszállítás) Érkezési idő választása szempontjából érzékeny a gépek, berendezések szállítása (nagyjából az áruk 10%-a) Átlagosan a rakott futások 44%-a az üresfutások teljesítménye DE! 80-90%-ot is elérheti ételszállítás és nemzetközi vasúti szállítások esetén

45 Magyarországi trendek Módválasztást befolyásoló tényezők (Megosztás) 60% - költség 30% - az érkezési (szállítási) idő megbízhatósága 10% - egyéb Biztonság Infrastruktúra állapota Útvonalválasztást befolyásoló tényezők (Ráterhelés) 60-70% - költség 20% - megbízhatóság és helyettesíthetőség 10% - egyéb

46 Magyarország Áruszállítási modal split (csővezeték nélkül) 4% 0% 4% 0% 21% 5% 0% 20% % 67% 75% 76% Vasút Közút Hajó Repülő

47 50000 Áruszállítási teljesítmények Magyarországon (millió árutonnakilométer) Vasút Közút Hajó Összesen

48 Ro-La

49 Eurotunnel

50 Eurotunnel

51 Eurotunnel

52 Vasúti trendek

53 ÉNY DK vasúti folyosó (IV)

54 DNY ÉK vasúti folyosó (V)

55 Vasúti elkerülő (V0)

56 Közúti használati költség 30%-os növekedése

57 Vasúti használati költség 30%os csökkentése

58 Vasúti áruszállítás

59 Kocsiforduló Kocsi igény Igen Kisorozás Üres Célállomás? Nem Rakott Rendezés Kiállítás rakottan Kiállítás üresen Vonali továbbítás Kirakás Megrakás Besorozás Igen Nem Helyben megrakás?

60 Alapfogalmak Szerelvény: Összekapcsolt vasúti kocsik Vonat: Általában nyíltvonali közlekedés céljából forgalomba helyezett, előírás szerinti jelzőeszközökkel felszerelt olyan szerelvény, melynél működő mozdony, továbbá vonatszemélyzet van. Általában vonatként kezeljük az egyedül közlekedő mozdonyt, illetve a tehervágány-gépkocsikat, önjáró munkagépeket Menetvonal: Egy valós vagy elméleti vonat leközlekedésének menetrendi ábrán való megjelenítése

61 Vasúti áruszállítás Az áruszállítási folyamat alapegysége a vasúti kocsi A forgalom lebonyolításának alapegysége a vonat A vonatot olyan kocsik alkotják, amelyeknek rendeltetési állomása, illetve továbbítási útvonaluk egy része közös, azonos A továbbítás szempontjából azonosítható kocsik összességét beleértve az üres kocsikat is kocsi áramlatnak nevezzük

62 A vonatközlekedés szervezése Magyarországon kb. 100 vasúti árufeladóhely (1980-as években még 800) -> 100x100 kapcsolat A kapacitás korlátai miatt nem kocsinként történik a kapcsolatok megvalósítása Rendező-pályaudvarok között irányvonatok Középállomásokon, rakodó/megállóhelyeken tolatóvonatok

63 Irányvonatok Az irányvonat (zárt vonat) azonos típusú vagy rendeltetésű, üres, vagy rakott kocsikból összeállított vonat, amelyet a továbbítási útvonalon nem bontanak meg. Két fő típus: Rendező-pályaudvarok között Feladási helytől rendeltetési helyig (megfelelő árumennyiség esetén)

64 Tolatóvonatok Két rendező-pályaudvar közötti állomások, iparvágányok, rakodóhelyek kiszolgálása Az ide érkező és innen induló kocsik továbbítása rendezőpályaudvarra Két szervezési mód: Hagyományos tolató tehervonati rendszer Csomóponti rendszer

65 Tolató tehervonati rendszer Két-két rendező-pályaudvar között közlekednek a tolató tehervonatok (mindkét irányba egy-egy) Időigényes (60-80 km-es szakaszok kiszolgálása óra alatt) Szervezése, informatikai háttere körülményes A vasúti liberalizáció miatt a felelősségi körök lehatárolása nem egyértelmű

66 Csomóponti rendszer Közbenső állomások közül a nagyobbakat áruszállítási gyűjtő- /elosztópontként (csomópont) kezeljük A csomóponti kiszolgáló vonatok a hozzájuk tartozó km-es szakasz (és az azon levő ún. szatelit állomások) kiszolgálását végzik Egyszerű informatika, szervezés (egy mozdony) Többletfutás lehetséges

67 körzeti távolsági f o r g a l o m körzeti Csomóponti rendszer

68 Kocsirendelés Árutípus Kocsitípus Mennyiségi adatok Befoglaló méretek Konténeradatok Tömegadatok Honnan-hova Költségviselő (feladó vagy címzett) Árufuvarozási Üzletszabályzat

69 Kocsirendelés Kocsi megrendelő lap (papír vagy elektronikus) Fuvarlevél Vasúttársaság informatikai rendszerében való követés (FOR SZIR; VIHAR) Kocsikövetés (általában vonatkövetés KÖFE/KÖFI segítségével)

70 Vasút-liberalizáció előtti piac Országos monopol vasúttársaságok Pálya + személyszállítás + áruszállítás A kocsirakományú (korábban darabáru is) szállítást kvázi közszolgáltatásként végzi Egyszerű szervezés Nincs igény a szolgáltatásfejlesztésre Versenyképesség romlik főleg az eljutási idő hossza miatt Keresztfinanszírozás

71 Vasút-liberalizáció utáni piac Szabad verseny az áruszállításban Ennek biztosítására szétválasztásra kerül: Független pályavasút Független kapacitáselosztás Személyszállító vállalat(ok) Áruszállító vállalatok Engedélyező és felügyelő szervezet

72 Vasút-liberalizáció utáni piac Pályavasút Pályahálózat működtetési szerződés az állammal Hálózati Üzletszabályzat Pályahasználati díjak Állomáshasználat Pályahasználat Vontatási energia használat Kiegészítő szolgáltatások Rakodók használata Tolatási tevékenység Mérlegelés

73 Vasút-liberalizáció utáni piac Pályakapacitás elosztása Független szervezet Menetvonal rendelés elektronikus felületen Teljesítmény-ösztönző rendszer Bonusok és malusok Elsődleges cél a menetrendtől való legkisebb eltérés Vonatadatok pontossága mindig a fuvarozó felelőssége

74 Vasút-liberalizáció utáni piac Országos vasúttársaságok (RCH, GYSEV-Cargo) Nagy volumenű szállítások hosszú távú partneri szerződések A hálózat bármely pontjára könnyedén eljuthat Állomási kiszolgálás továbbra is kvázi közszolgáltatásként Jelentős vontatójármű állomány Jelentős, diverzifikált kocsiállomány

75 Vasút-liberalizáció utáni piac Magán vasúttársaságok Néhány partner velük hosszútávú szerződések Legjellemzőbb tevékenységek: Irányvonatok Iparvágány-kiszolgálás Néhány vontatójármű Bérelt kocsik vagy néhány speciális (akár a partnerrel közös) kocsi

76 Vasúti áramlatok

77 Vasúti áramlatok Személyszállítás Nemzetközi távolsági Országos távolsági Regionális távolsági Elővárosi Városi Áruszállítás Nemzetközi távolsági Országos távolsági (Regionális)

78 Vonatok biztonságos közlekedése Alapelv: egy jelzővel védett szakaszon egy vonat tartózkodhat! Védett szakasz lehet: Állomási vágány Nyíltvonal Állomásköz Térköz (Mozgóblokk)

79 Nyíltvonali vágányfoglaltság A állomás Térközjelző Térközjelző Térközjelző B állomás Idő Idő

80 Vasúti áramlatok A vasúti pálya kapacitása menetvonal-szám korlátos A különböző áramlatok egymást akadályozzák Szervezés alapja a menetrend Személyszállítás: Kínálatiság Ütemesség Csatlakozások biztosítása Áruszállítás Igényvezérelt Ütemesség csak nagy volumenű és hosszútávú szerződéses kapcsolatban Legfontosabb szempont a kiszámíthatóság

81 Menetrend A vasúthálózat üzemi munkájának terve Két alapelv Meghatározzuk az igények kielégítésére elegendő vonatok számát ezeket megpróbáljuk optimálisan elhelyezni a menetrendben Meghatározzuk az infrastruktúránkon egy optimális menetrendet felülbecsüljük az igényeket (kínálati menetrend) Az első az áruszállítás, a második a személyszállítás esetén használatos

82 Menetrend A két alapelv nehezen kivitelezhető egyszerre Általában a személyszállítás prioritást élvez Szűk/kulcsfontosságú keresztmetszeteken menetvonal-katalógus Az útvonal többi részére operatív tervezés Túlzottan elnyújtott menetvonalak csökkentik a vasút versenyképességét! Kapacitáskorlát miatt szükség lehet az infrastruktúra bővítésére

83 Kapacitásnövelési lehetőségek Építési jellegű Egy vagy több állomásköz többvágányúsítása Állomásfej-elhúzás Forgalmi kitérő Új vonal építése Biztonságtechnikai jellegű (általában egyirányú) Térközösítés Mozgóblokk Szervezési jellegű Zónázó menetrendi struktúra Csoportos menetrend

84 Vasúti Kocsitípusok

85 Magas oldalfalú, nyitott kocsi

86 Normálépítésű fedett kocsi

87 Eltolható oldalfalú kocsi

88 Különleges építésű, nyitott, önürítős kocsi

89 Pőrekocsi

90 Ro-La kocsi

91 Tartálykocsi

92 Gabonaszállító kocsi

93 Hűtőkocsi

94 Köszönöm a figyelmet!