МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ КОМПЛЕКСНОЇ ОЦІНКИ ЕКОНОМІЧНОГО ЕФЕКТУ ВІД ЕКСПЛУАТАЦІЇ ІННОВАЦІЙНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ НА ЕТАПАХ ЖИТТЄВОГО ЦИКЛ

Анотація

У статті представлено результати наукового дослідження, спрямованого на розробку комплексної математичной моделі оцінювання економічної ефективності експлуатації інноваційних вантажних вагонів на залізничній інфраструктурі України. Актуальність роботи зумовлена критичним зносом парку вантажних вагонів та необхідністю впровадження тарифних механізмів, які враховують інтереси як власників рухомого складу, так і власника інфраструктури – АТ «Укрзалізниця». Існуючі підходи зосереджуються переважно на вигодах для оператора, ігноруючи суттєвий вплив технічних характеристик вагона на інфраструктурні витрати (тяга поїздів, зношування колії). Запропонована методика базується на порівняльному аналізі пари «інноваційний вагон – вагон-аналог». Ключовою особливістю є визначення за результатами натурних випробувань двох фундаментальних коефіцієнтів: зміни основного питомого опору руху (kw) та зміни впливу на колію (kt). Розроблено математичний апарат для розрахунку річної зміни витрат власника інфраструктури, який охоплює витрати на паливно-енергетичні ресурси, утримання колії, утримання локомотивів та технічне обслуговування вагонів у дорозі. Модель враховує мультиплікативний ефект впливу технічних характеристик вагонів на продуктивність тягового рухомого складу, швидкість руху, тривалість простоїв та витрати на утримання інфраструктури. Практична цінність полягає у можливості використання результатів для обґрунтування диференційованих тарифів. Запропоновано порядок розрахунку питомого економічного ефекту (Cуд) та інноваційного понижуючого коефіцієнта до базового тарифу ( інв ), тар k що створює економічний стимул для операторів придбавати більш досконалий рухомий склад. Апробацію математичной моделі виконано на прикладі інноваційного напіввагону, що дозволило кількісно оцінити чистий економічний ефект. Результати моделювання демонструють, що використання інноваційних вагонів забезпечує сукупний мультиплікативний ефект збільшення продуктивності рухомого складу за рахунок підвищення маси поїзда, збільшення середньодобового пробігу локомотива, скорочення простоїв та покращення дільничної швидкості при незначному зростанні витрат на утримання інфраструктури. Розроблена математична модель є універсальним інструментом для оцінювання ефективності інноваційних транспортних засобів на всіх етапах життєвого циклу. Застосування цієї моделі на прикладі інноваційного напіввагона продемонструвало чистий економічний ефект у розмірі близько +5 000 грн на один вагон за технологічний цикл завдяки підвищенню продуктивності, скороченню простоїв та збільшенню швидкості.