Глава 6. Технико-экономическое обоснование автоматизированной системы передачи

Системы обеспечения безопасности движения давно стали обязательными для электроподвижного состава метрополитена и предназначены для обеспечения безопасной эксплуатации поездов.

Используемую сегодня в московском метрополитене систему «Витязь» нельзя назвать комплексной, так как она не включает в себя несколько важных функций, над которыми ведется активная работа. Проектирование и написание пакета прикладных программ для выполнения одной из этих функций и было осуществлено в данном дипломном проекте.

Сегодня система «Витязь» не обеспечивает функцию регистрации параметров движения поезда с дальнейшей передачей этих параметров на стационарный пункт расшифровки регистратора параметров движения поезда (РПДП) по радиоканалу. Вместо использования для передачи данных радиоканала, персонал линии вынужден вручную производить запись данных регистрации на переносной USB-флэш-накопитель и перенос этих данных с USB-флэш-накопителя на стационарный пункт расшифровки в депо. Учитывая количество поездов, курсирующих на одной линии, и объемы зарегистрированных данных, необходимо большое количество людей для выполнения этой достаточно бесполезной работы.

Но, как и любая разрабатываемая система, данная система требует некоторых вложений. Для реализации автоматизации процесса передачи информации требуется произвести закупку необходимого оборудования и разработку программного обеспечения.

В данной главе будет произведен расчет технико-экономических показателей системы передачи до внедрения передачи по радиоканалу и после. Также будет произведен расчет экономической эффективности внедрения системы.

В настоящий момент подписан договор об установке разработанной системы в три депо:

• Электродепо «Новогиреево»

• Электродепо «Варшавское»

• Электродепо «Владыкино»

Далее произведем расчет расходов на передачу информации каждого из трех депо.

1. Расчет технико-экономических показателей системы передачи информации без использования радиоканала

В первую очередь необходимо определить капитальные затраты на оборудование системы передачи. Для этого необходимо вычислить количество занятого в передаче информации персонала.

Таблица 6.1.1

Расчет требуемого количества людей для передачи информации

Депо	Линия	Кол-во составов	Частота захода поезда в депо	Кол-во РПДП в поезде
Новогиреево	Калининская	32	1 раз в два дня	2
Варшавское	Серпуховско-Тимирязевская	50
Владыкино	Серпуховско-Тимирязевская	55

Депо «Новогиреево».

Как видно из таблицы 6.1.1, в данном депо за два дня производится 64 считывания информации. Среднее время считывания 1 регистрации - 25 минут. Получается, что за двое суток персонал депо должен потратить 1600 минут или 26,7 часов на считывание регистраций, а за одни сутки 13,35 часов. Учитывая тот факт, что рабочий день длится 8 часов, можно посчитать, что количество людей, необходимых для считывания в сутки, равно 2. Так как метро работает в выходные и праздники, примем количество людей, необходимых для считывания равным 3.

Депо «Варшавское».

За два дня производится 100 считываний информации. За двое суток персонал депо должен потратить 2500 минут или 41,7 часа на считывание регистраций, а за одни сутки 20,8 часов. Количество людей, необходимых для считывания в сутки, равно 3. Так как метро работает в выходные и праздники, примем количество людей, необходимых для считывания равным 4.

Депо «Владыкино».

За два дня производится 110 считываний информации. За двое суток персонал депо должен потратить 2750 минут или 45,8 часа на считывание регистраций, а за одни сутки 22,9 часов. Учитывая тот факт, что рабочий день длится 8 часов, можно посчитать, что количество людей, необходимых для считывания в сутки, равно 3. Так как метро работает в выходные и праздники, примем количество людей, необходимых для считывания равным 4.

Таблица 6.1.2

Расчетное количество сотрудников

Депо	Требуемое количество сотрудников
Новогиреево	3
Варшавское	4
Владыкино	4
	11

Таблица 61.3

Требуемое для передачи оборудование

Наименование оборудования	Количество единиц	Стоимость, руб.		Примечания
		единицы	общая
1	2	3	4	5
USB-флэш накопители	22	1000	22000
ПЭВМ С5000МВ	3	14000	42000	Core i3-3220/ 4ГБ /500 ГБ/ Wi-Fi

Таким образом, капитальные затраты на исходную систему составляют 64 тыс. руб.

Сумма затрат на обеспечение передачи информации в год составит величину годовых эксплуатационных расходов (Э).

Эксплуатационные расходы складываются из следующих экономических элементов затрат:

• материальные затраты;

• расходы на оплату труда (Т). В составе данного элемента отражаются основная и дополнительная заработная плата, оплата работ по трудовому соглашению и договору подряда;

• страховые взносы;

• амортизация основных фондов (А). Амортизационные отчисления определяются как износ собственных и арендованных основных фондов, исчисленный по нормам амортизационных отчислений на полное восстановление от балансовой стоимости основных производственных фондов (К) (по каждому виду оборудования по установленным для него нормам амортизации);

• прочие расходы. В данном элементе отражаются налоги, сборы, платежи (включая по обязательным видам страхования), отчисления в страховые фонды, оплата работ по сертификации оборудования и услуг, затраты на обучение кадров, затраты на прочие производственные и транспортные расходы;

• затраты на электроэнергию.

Численность эксплуатационно-технического персонала по обслуживанию поездов и считыванию информации в трех депо определяется на основании таблицы.

Таблица 6.1.4

Численность эксплуатационно-технического персонала

Наименование должности	Число штатных единиц	Месячный оклад одной единицы, руб.	Общий месячный оклад, руб.
Обслуживающий персонал:
начальник группы обслуживания	1	40000	40000
инженер по обслуживанию	11	30000	330000
Итого			370000

Годовой фонд заработной платы определяется на основании рассчитанной численности производственного персонала и должностных месячных окладов по категориям работников. В годовой фонд заработной платы включается премиальный фонд (можно принять в размере 25%).

Годовой фонд заработной платы равен 5550,0 тыс. руб.

Отчисления на страховые взносы 388,500 тыс. руб. (7% от фонда зарплаты).

Расходы на закупку используемых обслуживающим персоналом USB-флэш накопителей в капитальных затратах не учитываются, но амортизационные отчисления посчитать необходимо.

Таблица 6.1.5

Нормы амортизационных отчислений

Группы и виды основных фондов	Общая норма амортизационных отчислений, %
USB-флэш накопители	14,0
Машины электронные цифровые с программным управлением общего назначения, специализированные и управляющие	12,0

Амортизационные отчисления на 3 депо:

A= 14%*(22000) + 12%*(64000)=10,760 тыс. руб.

Амортизационные отчисления 10,760 тыс. руб.

Электроэнергия со стороны производственных нужд.

Затраты на электроэнергию зависят от: мощности, потребляемой оборудованием; графика работы оборудования; тарифов на электроэнергию.

Затраты на электроэнергию определяются по формуле:

Эл = Т·d ŋ ·∑(W_i·t_i·n_i)/1000,

где

Т – тариф на электроэнергию, руб./кВт·час (2,5691руб./кВт·час);

d – количество дней в году;

n_i – объем оборудования i-го вида;

W_i – мощность, потребляемая единицей оборудования i-го типа в час;

t_i – количество часов работы оборудования i-го типа в сутки;

ŋ – КПД электропитающей установки (ŋ = 0,75).

Тариф на электроэнергию выбираем согласно действующему тарифу по Москве для юридических лиц с диапазоном напряжения НН 2,5691руб./кВт·час.

Таблица 6.1.6

Затраты на электроэнергию

Оборудование	Потребляемая мощность ВТ*час	Количество	Расходы на оплату электроэнергии тыс.руб.
ПЭВМ С5000МВ	330	3	7,426

Прочие производственные и административно-управленческие расходы.

Прочие  производственные и административно-управленческие расходы можно рассчитать как 10% от годового фонда заработной платы. Прочие производственные и административно-управленческие расходы = 555,0 тыс. руб.

Далее определяются годовые эксплуатационные расходы как сумма отдельных статей (в форме таблицы).

Таблица 6.1.7

Годовые эксплуатационные расходы по обслуживанию трех депо

Статьи  затрат	Величина затрат, тыс. руб.
Заработная  плата работников основной деятельности	5550,0
Отчисления  на социальные нужды	388,500
Амортизационные отчисления	10,760
Электроэнергия  со стороны для производственных нужд	7,426
Прочие  производственные и административно-управленческие расходы	555,0
	6511,686

Эксплуатационные расходы на систему без использования радиоканала составляют 6511,686 тыс. руб.

2. Расчет технико-экономических показателей системы передачи информации с использованием радиоканала

Для обеспечения передачи данных по Wi-Fi радиоканалу был разработан программный продукт (ПП). Себестоимость программного продукта складывается из следующих статей затрат:

• заработная плата разработчиков;

• заработная плата административно-управленческого персонала;

• суммарные отчисления с заработной платы в страховые фонды;

• амортизационные отчисления;

• расходные материалы;

• программное обеспечение для разработки.

Численность работников для каждого этапа жизненного цикла программного продукта:

Таблица 6.2.1

Численность работников для разработки ПО

Стадии жизненного цикла ПП (i)	Численность персонала (N)	Уровень квалификации (k)	Время работы, мес. (t)
Проектирование	1	10	0,5
Разработка	1	9	1
Тестирование	1	6	1
Внедрение	1	6	0,5

Плата за единицу квалификационного уровня составляет b = 5000 руб.

В этом случае заработная плата персонала составит:

=25000+45000+30000+15000=115000 руб.

=17250 руб.

Примем отчисления с заработной платы в страховые фонды равными 32%. Тогда размер отчислений будет составлять 25300+3795=29095 руб.

Амортизационные отчисления рассчитываются как установленный процент отчислений с компьютера в год. Доля отчислений, приходящаяся на данный программный продукт в течение времени его создания составляет 66%. Стоимость компьютера, на котором было написано ПО к моменту написания составляла 24,0 тыс. руб. Примем норму амортизационных отчислений равной 12% в год. Тогда за 3 месяца норма будет составлять 4%. 24000*4%=960 руб. 960 * 66%=634 руб.

Расчет расходных материалов примем равным 400 руб.

Над программным обеспечением работали два программиста. Программное обеспечение разрабатывалось в IDE быстрой разработки Embarcadero RAD STUDIO XE2 Professional. Стоимость Embarcadero RAD STUDIO XE2 Professional составляет 43500, то есть на двух программистов 87000.

Таким образом, себестоимость программного продукта равна 249,379 тыс. руб.

Для тестирования корректности работы программного продукта было решено создать стенд тестирования РПДП.

Таблица 6.2.2

Оборудование стенда РПДП

Наименование оборудования	Количество единиц	Стоимость, руб.		Примечания
		единицы	общая
1	2	3	4	5
ПО стенда	1	20000	20000
Блок РПДП	1	270000	270000
Источник питания 75В	1	30000	30000
Контролер KCAN-G	1	23000	23000
Контролера KCAN-P	1	23000	23000
Стационарная ПЭВМ	1	15000	15000	Core i3-3220/ 4ГБ /900 ГБ/ Wi-Fi
Комлект Wi-Fi:
Wi-Fi адаптер Complex iWAVEPORT WLM54AG	1	1000	1000
Wi-Fi модуль WLg-LINK-OEM	1	1000	1000
Комплект кабелей	1	1000	1000

Величина единовременных затрат на оборудование стенда тестирования РПДП составляет 384 тыс. рублей.

Смета затрат на оборудование, требующееся для установки системы передачи в одном депо:

Таблица 6.2.3

Оборудование для установки в метро

Наименование оборудования	Количество единиц	Стоимость, руб.			Примечания
		единицы	общая
1	2	3	4	5
RFID метка ТA900-3GPSI-2	4	600	2400
Оборудование для станции расшифровки:
ПЭВМ С5000МВ	3	14000	42000	Core i3-3220/ 4ГБ /500 ГБ/ Wi-Fi
Нетбук Asus Eee PC 1025CE	2	11000	22000	Atom N2800/ 2ГБ/500 ГБ/ Wi-Fi
Ноутбук Asus K55V	1	30000	3000	Core i7 3630QM/ 8ГБ /750 ГБ/ Wi-Fi
Комлект Wi-Fi:
Wi-Fi адаптер Complex iWAVEPORT WLM54AG	3	1000	3000
Wi-Fi модуль WLg-LINK-OEM	3	1000	3000
Комплект кабелей	1	1000	1000
Установка и настройка оборудования	1	30000	30000
Итого Kобор			106400
Упаковка оборудования 0,5% от Kобор			382
Транспортные расходы			3000
Итого, с наценками Kо			109782

Величина единовременных затрат на оборудование передачи в депо составляет 109 782 рублей.

При установке системы в три депо величина единовременных затрат составит 329 346 рублей.

Расчет общих капитальных затрат на систему с радиоканалом:

В общие капитальные затраты на установку оборудования системы передачи в трех депо входят:

• капитальные затраты на разработку пакета прикладных программ (249,379 тыс. руб.)

• капитальные затраты на оборудование стенда тестирования РПДП (384,0 тыс. руб.)

• капитальные затраты на оборудование системы для установки в трех депо (329,346 тыс. руб.)

Таким образом, общие капитальные затраты на систему передачи по радиоканалу равны K₁= 962,725 тыс. руб.

В процессе эксплуатации системы будет необходимо производить настройку и обслуживание оборудования. Сумма затрат за год составит величину годовых эксплуатационных расходов. Перечень относимых в себестоимость работ расходов был перечислен в начале данной главы.

Обслуживание одного депо заключается в периодическом осмотре меток, обновлении программного обеспечения стационарного пункта обработки и устранении возникающих неисправностей системы. Для обслуживания депо дополнительного оборудования не требуется.

Численность эксплуатационно-технического персонала для обслуживания оборудования трех депо при условии двухсменного графика определяется на основании таблицы.

Таблица 6.2.4

Численность эксплуатационно-технического персонала

Наименование должности	Число штатных единиц	Месячный оклад одной единицы, руб.	Общий месячный оклад, руб.
Обслуживающий персонал:
начальник группы профилактики и ремонта	1	42000	42000
инженер по обслуживанию	3	30000	90000
Итого			132000

Годовой фонд заработной платы определяется на основании рассчитанной численности производственного персонала и должностных месячных окладов по категориям работников. В годовой фонд заработной платы включается премиальный фонд (можно принять в размере 25%).

Годовой фонд заработной платы равен 1980,0 тыс. руб.

Отчисления на страховые взносы 138,600 тыс. руб. (7% от фонда зарплаты).

Амортизационные отчисления

Таблица 6.2.5

Нормы амортизационных отчислений

Группы и виды основных фондов	Общая норма амортизационных отчислений, %
RFID-метки	3,8
Кабели	3,0
Вычислительная техника:
Машины электронные цифровые с программным управлением общего назначения, специализированные и управляющие	12,0

Амортизационные отчисления определяют исходя из величины капитальных затрат на вычислительный комплекс и оборудование эксплуатационных служб и норм амортизационных  отчислений на соответствующие виды оборудования. Амортизационные отчисления на 1 депо:

A= 3,8%*2400+12%*73000+3%*1000 = 91,2 + 8760 + 30 = 8,8812 тыс. руб.

Амортизационные отчисления (на 3 депо) 26,6436 тыс. руб.

Электроэнергия со стороны производственных нужд.

Таблица 6.2.6

Затраты на электроэнергию

Оборудование	Потребляемая мощность ВТ*час	Количество	Расходы на оплату электроэнергии тыс.руб.
ПЭВМ С5000МВ	330	3	7,426
Нетбук Asus Eee PC 1025CE	240	2	10,127
Ноутбук Asus K55V	280	1	3,938
			21,491

Затраты на электроэнергию определяются по формуле:

Эл = Т·d ŋ ·∑(W_i·t_i·n_i)/1000,

где

Т – тариф на электроэнергию, руб./кВт·час (2,5691руб./кВт·час);

d – количество дней в году;

n_i – объем оборудования i-го вида;

W_i – мощность, потребляемая единицей оборудования i-го типа в час;

t_i – количество часов работы оборудования i-го типа в сутки;

ŋ – КПД электропитающей установки (ŋ = 0,75).

Тариф на электроэнергию выбираем согласно действующему тарифу по Москве для юридических лиц с диапазоном напряжения НН 2,5691руб./кВт·час.

Прочие производственные и административно-управленческие расходы.

Прочие  производственные и административно-управленческие расходы можно рассчитать как 10 % от годового фонда заработной платы. Прочие производственные и административно-управленческие расходы = 198, 0 тыс. руб.

Далее определяются годовые эксплуатационные расходы как сумма отдельных статей (в форме таблицы).

Таблица 6.2.7

Годовые эксплуатационные расходы по обслуживанию трех депо

Статьи  затрат	Величина затрат, тыс. руб.
Заработная  плата работников основной деятельности	1980,0
Отчисления  на страховые взносы	138,6
Амортизационные отчисления	26,6436
Электроэнергия  со стороны для производственных нужд	21,491
Прочие  производственные и административно-управленческие расходы	198, 0
Итого	2364,7346

Эксплуатационные расходы на систему с использованием радиоканала составляют 2364,7346 тыс. руб.

3. Расчет экономической эффективности автоматизированного процесса передачи информации с использованием радиоканала

Для выявления наиболее эффективного варианта необходимо произвести сравнение с  помощью системы технико-экономических  показателей. Внедряемая система создана для повышения безопасности метро, что, в свою очередь, способно привести к увеличению количества людей, его использующих. В то же время система способна значительно снизить эксплуатационные расходы метрополитена.

Сравнительный срок окупаемости капитальных вложений (инвестиций) рассчитывается по формуле:

0,22,

где: 

= 64, 000– капитальные вложения в систему без радиоканала, тыс. руб.;

= 962,725 – капитальные вложения в новую систему, тыс. руб.;

= 6511,686 – годовые эксплуатационные расходы на систему без радиоканала, тыс. руб.;

–годовые эксплуатационные расходы на систему с радиоканалом, тыс. руб.

Таблица 6.3.1

Сравнение вариантов передачи информации

наименование показателей	единицы изменения	Вариант
		Без радиоканала (безРК)	С радиоканалом (сРК)
1. Капитальные затраты:
всего	тыс. руб	64,0	962,725
2. Эксплуатационные расходы:
всего	тыс. руб	6511,686
3. Численность производственного персонала M	чел	12	4
4. Срок окупаемости Tc	лет	0,22

4. Вывод

Автоматизация процесса передачи информации позволит заметно повысить скорость передачи информации на стационарный пункт обработки, тем самым повышая скорость реакции инженеров метрополитена на возникающие в поездах неполадки. Это значительно увеличит безопасность движения поездов в метро. Помимо этого произойдет заметное снижение затрат на систему передачи информации, так как больше не будет необходимости постоянного присутствия большого количества персонала для переноса информации на линии. Автоматизация позволит сократить количество человек, обслуживающих систему с 12 до 4, что заметно понижает годовые эксплуатационные расходы с 6511,686 до . Срок окупаемости системы составляет 0,22 лет.