Совершенствование эксплуатационной работы отделения дороги

Применение кратной тяги на всем протяжении участка по своей сути аналогично такой мере, как введение более мощного локомотива. Разница заключается лишь в более резком (вдвое) возрастании мощности тяги в сравнении с переходом от менее мощного к более мощному локомотиву. По этой причине, а также в связи с неоднородной структурой грузопотоков и ограничением массы поездов длиной станционных путей кратная тяга используется главным образом лишь для поездов с «тяжелыми грузами» - маршрутов с углем и рудой. Ввиду того, что масса таких маршрутов из-за ограничения их длины не удваивается, то удельная мощность тяги, приходящаяся на 1 т массы поезда, увеличивается и скорость этих поездов могла бы быть повышена. Но применение непараллельного графика для грузовых поездов осложнило бы организацию движения. Поэтому скорость всех поездов будет определяться нормой массы поездов, следующих с одиночной тягой. Эффективность кратной тяги для маршрутных поездов с тяжелыми грузами устанавливаётся на основе сравнения сопоставимых затрат в двух вариантах. При этом затраты по передвижению самих вагонов, в связи с тем что скорость не меняется остаются в обоих вариантах одинаковыми. Тогда в варианте следования таких маршрутов при одиночной тяге сопоставимые затраты, складывающиеся из временных и энергетических затрат на передвижение локомотивов на направлении

(2.10)

где Nод - число маршрутов с тяжеловесными грузами при одиночной тяге;

сл-ч - приведенные затраты на 1 локомотиво-час (исключая оплату локомотивных бригад);

сб-ч - затраты на 1 бригадо-час локомотивной бригады;

г- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся частей локомотива.

В варианте следования угольных и рудных маршрутов двойной тягой сопоставимые затраты

(2.11)

где Nдв - число маршрутов, следующих при двойной тяге;

ДЕп-в - дополнительные затраты на станциях погрузки-выгрузки маршрутов, связанные с увеличением числа вагонов в составах поездов.

Сопоставляя правые части выражений затрат при одиночной и двойной тяге (2.10) и (2.11), получаем, что

,(2.12)

Но, как видно из выражения (2.12), вождение маршрутов с тяжелыми грузами двойной тягой не вызовет на двухпутных линиях увеличения затрат лишь в случае, если Nдв=0,5Nод, т. е. если масса поездов с тяжелыми грузами при двойной тяге будет в два раза больше, чем при одиночной, и, кроме того, если организация маршрутов повышенной массы не вызовет увеличения простоя на станциях погрузки-выгрузки маршрутов (за счет погрузки маршрута на нескольких пунктах погрузки назначением в адрес двух и более грузополучателей и др.).

В остальных случаях вождение части поездов с тяжелыми грузами двойной тягой может оказаться эффективным в одном каком-то направлении движения, когда при одиночной тяге всех поездов и непарном графике в этом направлении имеется одиночный пробег локомотивов. В определенных условиях такая мера эффективна также на грузонапряженных линиях при необходимости отдаления капиталовложений на увеличение их пропускной способности. На однопутных линиях эффективность двойной тяги для части поездов повышается в связи с уменьшением числа скрещений, пропорциональных квадрату размеров движения.

Организация управления локомотивами одной бригадой из кабины головного локомотива по системе многих единиц также повышает эффективность этого мероприятия.

2.3 Улучшение использования грузоподъемности вагонов

Провозная способность линии зависит не только от массы поезда брутто, но и от соотношения массы нетто и брутто:

(2.13)

где Qт - суммарная масса тары вагонов поезда.

Разделив числитель и знаменатель формулы (2.13) на общую грузоподъемность всех вагонов, получим

,

где - коэффициент использования грузоподъемности вагонов;

- коэффициент тары вагонов.

Следовательно, для увеличения ц и провозной способности требуется улучшить использование грузоподъемности вагонов и уменьшить коэффициент тары вагонов, что приведет также к снижению себестоимости перевозок.

Снижение тары вагонов может быть достигнуто применением более прочных и легких материалов, улучшениём конструкции вагонов и технологии их изготовления.

К числу мер, обеспечивающих повышение степени использования грузоподъемности вагонов, относятся: уплотненная погрузка грузов, загрузка открытого подвижного состава с «шапкой», а также подготовка грузов к перевозке (обезвоживание грузов и их обогащение, увеличение их объемной массы путем прессования и др.).

Увеличение нагрузки вагонов снижает их удельное сопротивление движению, что в свою очередь позволяет повысить скорость движения и пропускную способность в поездах. Оно особенно эффективно в условиях, когда масса поезда ограничивается длиной станционных путей. Тогда при неизменной длине вагона относительное увеличение провозной способности за счет увеличения грузоподъемности вагонов и улучшения степени их использования составляет:

,

где - грузоподъемность вагона соответственно до и после ее повышения;

- степень использования грузоподъемности вагона соответственно прежняя и улучшенная.

2.4 Увеличение ходовых скоростей движения

Увеличение ходовых скоростей движения грузовых поездов дает возможность сократить время занятия перегонов и увеличить их пропускную способность. При увеличении ходовой скорости с VX до VX/ пропускная способность однопутного перегона увеличится в соотношении

(2.14)

где l - длина перегона;

Уф - суммарное время станционных интервалов и времени на разгон и замедление в периоде графика.

Из выражения (2.14) видно, что пропускная способность растет в меньшем размере, чем скорость.

На двухпутных линиях повышение скорости всегда дает эффект с точки зрения увеличения пропускной способности на участках, не оборудованных автоблокировкой, так как при этом снижается интервал между поездами I=t+ф. На участках, оборудованных автоблокировкой, за определенными границами скорости интервал снижен быть уже не может, так как он ограничен условиями приема поездов на станции. В этом случае дальнейший рост скорости не дает увеличения пропускной способности.

Наибольший рост пропускной способности и наибольший экономический эффект дают увеличение скоростей движения на участках с двухпутными вставками, где предполагается организовать безостановочное скрещение поездов. На этих участках рост ходовой скорости движения обеспечивает прямо пропорциональное увеличение пропускной способности и не вызывает тех дополнительных потерь, которые возникают на однопутных линиях вследствие увеличения расходов, связанных с остановками поездов.

Помимо влияния на уровень пропускной способности, рост скоростей грузовых поездов имеет огромное народнохозяйственное и транспортное значение, так как позволяет высвободить из сферы обращения часть товарно-материальных ценностей, ускорить доставку и обеспечить большую сохранность грузов, особенно скоропортящихся. Кроме того, при росте скорости улучшается оборот подвижного состава и уменьшается потребный его парк, а также количество локомотивных бригад.

Повышение средней ходовой скорости движения может быть достигнуто следующими тремя способами: увеличением скорости при езде с тягой, увеличением максимально допускаемой скорости и снижением основного сопротивления движению.

Увеличение скорости при езде с тягой на рабочей части профиля вызывает на двухпутных линиях изменение следующих видов затрат:

- обратно пропорционально скорости уменьшаются затраты, связанные с временем нахождения вагонов и грузов в пути, а также затраты на оплату локомотивных бригад;

- увеличиваются затраты, связанные с механической работой на передвижение поездов, т. е. затраты на топливо или энергию, затраты на

ремонт локомотива, вагонов и пути, относимые на механическую работу;

- при езде с тягой увеличиваются также затраты на повышение мощности локомотивов. Однако с ростом скорости и увеличением мощности локомотива потребное число локомотивов уменьшается, а цена единицы мощности несколько снижается. В итоге изменение общей стоимости локомотивного парка при росте скорости будет сравнительно незначительным;

- на электрифицированных линиях при росте скорости возникают дополнительные затраты на усиление мощности контактной сети и подстанций;

- на однопутных линиях с ростом скорости возникают дополнительные затраты на остановки, пропорциональные квадрату скорости, но в то же время количество остановок при данных размерах движения сокращается.

Кроме того, могут быть отодвинуты во времени мероприятия по увеличению пропускной способности. Поэтому наивыгоднейшие скорости при езде с тягой на однопутных и двухпутных линиях являются примерно одинаковыми. Они составляют 55-60 км/ч при тепловозной и 60-65 км/ч при электрической тяге.

Увеличение максимальной скорости движения Vmax дает такой же дополнительный эффект, что и увеличение скорости при следовании с тягой. Однако в то время как повышение скорости при следовании с тягой вызывает увеличение расходов на топливо (или энергию), ремонт пути и подвижного состава, увеличение максимально допускаемой скорости приводит к экономии топлива (электроэнергии) и уменьшению износа бандажей колесных пар, тормозных колодок и рельсового пути. Кроме того, повышение максимальной скорости является основным фактором, способствующим повышению массы поезда за счет использования кинетической энергии (преодоления подъемов с разгона). Наряду с этим увеличение максимально допускаемой скорости требует усиления мощности пути, ходовых частей вагонов и тормозной системы поезда.

Затраты на усиление пути и подвижного состава в сопоставлении с экономией, получаемой при росте скорости (в сетевом масштабе), определяют рациональный уровень максимальной скорости, к которому следует стремиться.

Оптимальная средняя ходовая скорость грузовых поездов на всем участке, определяемая как средневзвешенная по пути, составляет 60-65 км/ч при тепловозной и 65-70 км/ч при электрической тяге.

Снижение общего сопротивления движению щ0+i дает возможность повысить ходовые скорости движения. Известно, что мощность локомотива, кВт,

При примерно постоянной мощности тепловозов с уменьшением щ0+i возрастает прямо пропорционально скорость V, если пренебречь некоторым увеличением щ0 при росте скорости. У современных электровозов с увеличением скорости падает мощность, поэтому уменьшение значения щ0+i дает при электрической тяге несколько меньший прирост скорости, хотя у перспективных электровозов падение мощности с ростом скорости будет сокращаться.

Уменьшение общего сопротивления движению вызывает также прямо пропорциональное сокращение расхода топлива или электроэнергии.

В общем сопротивлении движению обычно более половины приходится на преодоление основного сопротивления движению щ0, которое может быть снижено в основном за счет улучшения использования грузоподъемности вагонов и увеличения нагрузки, приходящейся на каждую вагонную ось, усиления мощности верхнего строения, в том числе применения бесстыкового пути, усовершенствования конструкции тормозной системы и завершения перевода всего вагонного парка на роликовые подшипники.

2.5 Основные мероприятия по увеличению провозной способности линии

Многообразие рассмотренных способов увеличения пропускной и провозной способности железных дорог требует решения задачи о выборе наиболее целесообразных из этих способов или их совокупности. В условиях непрерывного роста грузопотоков требуется осуществить поэтапно ряд мер по наращиванию мощности линии с тем, чтобы за достаточно длительный период, определяемый расчетным сроком в 25 - 30 лет, обеспечить эксплуатацию линии в оптимальном режиме, т. е. чтобы суммарные приведенные к текущим капитальные затраты и эксплуатационные расходы за весь расчетный срок были бы минимальными. Таким образом, требуется установить не только последовательность (очередность) осуществления различных способов усиления мощности линий, но и сроки их проведения. Для наглядности решения такой задачи строят графики зависимости наличной и потребной провозной способности линии от срока ее эксплуатации, которые рассчитываются по формулам (2.2) и (2.3).

К мероприятиям, увеличивающим провозную способность сразу на относительно большую величину, относятся оборудование линии автоблокировкой и электрической централизацией стрелок, удлинение станционных путей и повышение массы поезда, строительство двухпутных вставок и сплошных вторых путей.

Комбинируя во всевозможных разумных сочетаниях перечисленные мероприятия, можно получить ряд схем этапного развития однопутных линий. Та схема, при которой сумма приведенных затрат за весь период увеличения пропускной и провозной способности будет наименьшей, является экономически наивыгоднейшей.

Введем следующие обозначения главнейших мероприятий по усилению пропускной и провозной способности однопутных линий:

О - существующее техническое оснащение;

А - строительство автоблокировки;

У - удлинение путей на станциях;

В - строительство двухпутных вставок;

Д- сооружение сплошного второго пути (переход к сплошной двухпутной линии).

Возможные рациональные схемы этапного усиления линии с изменением порядка их последовательности сводятся к следующим:

О-А-У-В-Д; О-А-У-Д;

О-У-А-В-Д; О-У-Д-Д;

О-У-В-Д; О-У-Д.

Кроме того, при каждой схеме могут постепенно открываться дополнительные разъезды, а при устройстве автоблокировки вводиться пакетное движение. Задача состоит в том, что при заданных начальных размерах грузового и пассажирского движения и темпах их роста во времени найти последовательность и сроки перехода от одного типа технической оснащенности к другому, т, е. установить оптимальные сроки осуществления мероприятий, входящих в схемы этапного усиления пропускной и провозной способности однопутных линий.

В этих целях для каждой схемы составляется выражение, описывающее зависимость суммарных (за период эксплуатации в течение всего расчетного срока) приведенных затрат на перевозки от сроков осуществления каждого мероприятия ti. Затем, используя математические методы и ЭВМ, отыскивают такие значения сроков ti в каждой схеме, при которых суммарные расходы за весь расчетный период оказываются минимальными.

При многоэтапном развитии линии затраты на ее реконструкцию и эксплуатацию определяются с учетом эффективности их отдаления:

, (2.15)

где - капиталовложения, необходимые для осуществления i-гo мероприятия (этапа) ускорения технического оснащения линии;

- затраты на содержание и амортизацию постоянных устройств, вводимых на г-м этапе;

Эгод - годовые приведенные перевозочные затраты на линии (включающие и приведенные к текущим капитальные затраты на подвижной состав), изменяющиеся по годам в результате роста перевозок и усиления мощности линии;

Тр, - период, за который производится расчет;

Дн - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

Например, для распределения суммарных затрат для схемы О - У - В - Д суммарные затраты Еобщ для этой схемы являются функцией трех переменных: срока tудл удлинения путей; tвст - устройства двухпутных вставок и tД - постройки сплошных вторых путей:

,

где Е1, Е2, Е3, Е4 - приведенные годовые (временные и энергетические) затраты, связанные с эксплуатацией линии (с выполнением перевозок) при соответствующем техническом ее оснащении в течение периода: в исходном состоянии до момента tудл, когда будут удлинены станционные пути и повышена масса поездов; с момента удлинения путей до момента сооружения двухпутных вставок; с момента сооружения двухпутных вставок до момента сплошной постройки вторых путей; с момента сплошной укладки вторых путей до конца расчетного срока. Эти затраты при одном и том же техническом оснащении линии изменяются по годам в связи с ростом размеров движения. Учитывается при этом только та часть временных и энергетических затрат, которая зависит от размеров движения - на накопление составов поездов, остановки поездов и на оплату локомотивных бригад. Если же после удлинения станционных путей и повышения массы поездов за счет введения более мощных локомотивов изменяется удельная мощность тяги (мощность на 1 т массы поезда), то соответственно изменится и скорость движения поездов. Тогда должны учитываться затраты на накопление составов, затраты поездо-часов при передвижении поездов на участке, энергетические затраты, связанные с передвижением поездов и на их остановки;

- капитальные вложения соответственно в удлинение путей, устройство вставок и достройку сплошных вторых путей;

- затраты на содержание и амортизацию соответственно удлиненной части путей, двухпутных вставок и достроенных вторых путей;

Трас - расчетный период сравнения, составляющий обычно не менее 25-30 лет;

Дн - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

Таким образом, оптимизация развития линии по схеме О-У-В-Д требует нахождения таких значений tудл, tвст и tД, при которых значение приведенных затрат Еобщ по формуле (2.15) будет минимальным.

Аналогично находят оптимальные варианты и в других возможных схемах этапного развития линии. Из всех найденных оптимальных (для каждой схемы этапного развития линии) вариантов выбирают вариант с минимальными затратами.

В результате выполненных в ряде институтов расчетов получены следующие общие выводы.

Первоочередным этапом увеличения провозной способности однопутной линии является увеличёние массы поезда до величины составов, соответствующей наличным длинам станционных путей. В дальнейшем должно предусматриваться удлинение станционных путей до 850-1050 м и более, соответствующее увеличению массы поездов.

На однопутных линиях, где разъезды расположены на сравнительно значительном расстоянии, должны быть открыты дополнительные разъезды с доведением средней длины перегона до 13-15 км. Если после удлинения путей и открытия разъездов грузооборот растет медленно, могут быть целесообразны устройство диспетчерской централизации и организация пакетного движения. Однако при сравнительно быстром росте грузооборота устройство диспетчерской централизации можно отложить до момента укладки двухпутных вставок. Сооружение двухпутных вставок или сквозных вторых путей следует предусматривать при грузонапряженности, превышающей 15-20 млн. т*км/км в грузовом направлении. При большом пассажирском движении эти цифры соответственно уменьшаются.

Сфера применения частичной или полной укладки вторых путей определяется главным образом темпами роста грузопотока и размерами пассажирского движения. Если двухпутные вставки при оборудовании линии диспетчерской централизацией могут обеспечить потребную провозную способность в течение 8-10 лет и более, устройство их является оправданным. Так как на однопутной линии может быть освоен грузопоток около 20 млн. т*км/км, а при устройстве двухпутных вставок - 30-35 млн. т*км/км в одном направлении, двухпутные вставки целесообразно устраивать в тех случаях, когда темп роста грузопотока не превышает 1,5-2,0 млн. т*км/км в год. При более быстром темпе роста грузопотока, а также при значительных размерах пассажирского движения следует сразу строить сплошные вторые пути.

Если имеется несколько параллельных направлений, то вследствие возможности перекладки потока с менее оснащенных направлений на направления с более совершенным техническим сооружением границы устройства двухпутных вставок и вторых путей несколько изменяются. Так, при наличии двух параллельных направлений сооружение двухпутных вставок на одном из них целесообразно при достижении суммарного грузопотока на обоих направлениях 20 - 25 млн. тонн в год, т. е. 10 - 12 млн. тонн в год в каждом направлении, что в 1,5 - 2 раза ниже, чем для отдельно взятой линии.

На двухпутных линиях провозная способность должна увеличиваться за счет устройства автоблокировки с уменьшением интервала попутного следования поездов, а также за счет увеличения массы поездов с удлинением станционных путей до 850 - 1050 метров. Эффективным мероприятием является организация вождения соединенных поездов. Дальнейшее увеличение провозной способности целесообразно главным образом за счет строительства новых разгружающих линий или третьих и четвертых главных путей.

2.6 Комплексные методы использования пропускной и провозной способности железных дорог

Комплексное увеличение пропускной и провозной способности железных дорог включает ряд аспектов этой проблемы:

- комплексное развитие всех элементов технического оснащения участка или направления перегонов, станций, устройств локомотивного хозяйства и электроснабжения.

Комплексность развития отнюдь не означает достижение равенства пропускной способности отдельных из этих элементов. Оно означает лишь осуществление при необходимости таких мер усиления мощности каждого из элементов, при котором любой из них, взаимодействуя с другими элементами, обеспечит необходимый уровень потребной пропускной способности и освоение заданных размеров перевозок. При этом задача выбора оптимальной мощности может решаться изолированно для каждого из элементов технических устройств;

- комплексное развитие отдельных элементов технического оснащения, тесное взаимодействие которых при пропуске поездов оказывает существенное, влияние как на результативную пропускную способность, так и на совместные показатели функционирования этих устройств. При выборе оптимальных решений в этом случае требуется рассматривать совокупность всех приведенных затрат, возникающих в связи с функционированием этих элементов. Пример такой задачи приведен был ранее при определении эффективности оборудования двухпутной линии автоблокировкой. При этом, кроме изменения затрат на участке в связи с уменьшением (в сравнении полуавтоматической блокировкой) числа и длительности обгонов, учитывалось также и изменение «станционных» затрат, вызванное уменьшением простоя поездов на технических станциях в ожидании отправления на участок в связи с увеличением его пропускной способности и уменьшением его загрузки. К таким задачам также относится задача увеличения пропускной способности грузонапряженных двухпутных линий, оборудованных автоблокировкой, путем уменьшения интервала в пакете и входных горловин технических станций. Известно, что практическая реализация шестиминутных интервалов на ряде направлений затруднена из-за задержек поездов при приеме их на станцию. К такому аспекту комплексности относится также решение вопросов уменьшения интервалов в пакете и увеличения мощности электроснабжающих устройств. Эффективность тех или иных мероприятий по увеличению мощности этих устройств должна решаться в комплексе с этапным осуществлением других мер по развитию линии;

- комплексный характер самого способа увеличения пропускной и провозной способности, обеспечивающего увеличение как пропускной способности в поездах, так и массы поездов. Одной из таких наиболее эффективных мер является электрификация линий, которая, кроме увеличения провозной способности, обеспечивает и более широкие экономические результаты (повышение скоростей и ускорение оборота подвижного состава, сокращение сроков доставки грузов, облегчение условий труда, экономия дефицитного жидкого топлива, улучшение охраны окружающей среды, электрификация тяготеющих к железнодорожной линии районов). Эффективность электрификации (с учетом перечисленных выше ее достоинств) должна устанавливаться в результате сравнения вариантов схем этапного развития линии на перспективу, в которых электрификация рассматривается в качестве одной из мер овладения растущими грузопотоками;

- комплексное планирование развития железных дорог на перспективу в сетевом масштабе.

3. Автоматизация функций диспетчерского персонала(АРМ ДНЦ)

3.1 Система диспетчерского руководства

Существующая в нашей республике четырехуровневая диспетчерская система оперативного управления перевозочным процессом сложилась еще в тридцатые годы прошлого века и не обеспечивает единого руководства продвижением грузопотоков от пунктов массового зарождения до пунктов погашения, продвижение вагонопотоков между основными станциями переработки и использованием локомотивов и бригад в пределах полигона и удлиненных участков обращения локомотивов.

Совершенствование управления перевозочным процессом на основе достижений научно-технического прогресса является одним из важнейших направлений интенсификации производства, ликвидации потерь в использовании технических средств, снижения эксплуатационных расходов. В целях реализации решений по коренному изменению всей системы оперативного управления перевозочным процессом, на базе широкого применения современных технических средств сбора и обработки информации.

Развитие отрасли в последние годы поставило ряд сложных задач научно-практического характера. Многие из них возникли впервые, и научный подход к их решению еще не найден.

Вместе с тем по опыту стран, добившихся высокого уровня развития экономики, известно, что на первом месте стоит задача экономии труда, повышения его производительности за счет техники и энерговооруженности, интенсивного использования техники.

Для этого требуется осуществить поэтапный переход на централизованную систему управления перевозочным процессом на основе создания автоматизированного диспетчерского центра управления (АДЦУ).

АДЦУ представляет оперативное диспетчерское управление перевозочным процессом на железнодорожном направлении или в узле с позиции предупредительного регулирования, централизации и концентрации диспетчерского управления перевозочным процессом на третьем уровне управления железнодорожным транспортом; механизации и автоматизации диспетчерского труда и процессов управления на базе вычислительной техники и современных технических средств.

АДЦУ обеспечивает регулирование поездопотоков на больших полигонах, путем непрерывного автоматизированного контроля поездного положения, с выработкой рекомендаций для оперативно-диспетчерского аппарата по принятию управляющих решений направленных на улучшение использования показателей работы железных дорог и являются действенной мерой совершенствования системы оперативного управления перевозками и всей эксплуатационной деятельности железной дороги.

АДЦУ позволяет сочетать централизованное управление системой - районом, участком с локальным управлением, объектами - станция, поезд. Такая структура позволяет обеспечить максимальную автономность линейных предприятий и возможность оптимального управления дорогой в целом, централизованное хранение и обработку информации.

Одно из основных преимуществ АДЦУ - единое управление ранее разрозненными процессами работы локомотивов на удлиненных тяговых плечах из единого центра, что позволяет улучшить регулирование локомотивным парком и бригадами. За счет сокращения простоя вагонов по стыкам локомотивов на станциях и в депо повышается их среднесуточный пробег, что дает возможность высвободить вагоны и локомотивы для дополнительных перевозок. Концентрация управления обеспечит повышение дисциплины выполнения заданий по передачи поездов и регулировочных заданий по передаче порожних вагонов.

Создание автоматизированных диспетчерских центров управления (АДЦУ) позволяет оптимизировать работу диспетчерского аппарата [14].

3.2 Анализ загрузки поездных диспетчеров

Загрузку диспетчеров, участвующих в оперативном управлении перевозочным процессом, можно рассматривать в двух аспектах: как информационную загрузку, связанную с приемом, переработкой и передачей сообщений; как затрату рабочего времени на выполнение тех или иных операций и функций управления перевозочным процессом.

Отношение затрачиваемого суммарного времени диспетчером на выполнение всех операций к продолжительности рабочей смены уровнем загрузки:

(3.1)

где - затраты времени диспетчера на выполнение одной технологической операции управления, мин.;

- продолжительность рабочей смены, мин.

Загрузка диспетчера зависит от числа поездов, поступающих на обслуживаемый участок, длительности обслуживания каждого поезда в соответствии с принятой технологией работы участка и станций, поездной на участке и состояния технических средств. Распределение затрат времени на обслуживание информационных сообщений для характерных участков железных дорог дано в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Распределение времени работы поездного диспетчера по видам информационной деятельности

Виды информационной деятельности диспетчера	Доля времени, затрачиваемая на каждый вид, %
Получение оперативной информации (ДНЦ слушает), выдача диспетчерских распоряжений и команд (ДНЦ говорит)	51,0…82,0
Переговоры ДНЦ с исполнителями, оформление графика движения	9,4…11,2
Сбор информации для планирования работы участка и принятия управляющего решения	0,6…8,4
Передача диспетчерских приказов	1,7…16,9
Непосредственное производственное взаимодействие с оперативными работниками и руководителями	1,7…40,0
Сбор информации в конфликтных ситуациях	0,3…24,8
Отвлечение от работы на темы, не относящиеся к работе, отдых	0,4…11,8

Доля времени, приходящаяся на выполнение той или иной операции, колеблется в зависимости от условий труда диспетчера, поездного положения на участке, времени непрерывного выполнения производственных функций. Анализ напряженности труда поездного диспетчера показал, что наиболее напряженной является операция сбора информации о конфликтных ситуациях. Эмоциональная напряженность в этом случае является наивысшей. Второй по напряженности является работа по непосредственному взаимодействию с оперативными работниками в присутствии руководителей [15].

3.3 Работа дежурного по отделению (ДНЦО) при организации АРМ

ДНЦО организует и координирует работу диспетчерского аппарата смены по выполнению суточного и сменного планов работы отделения дороги, подготавливает исходные данные для составления плана на следующую смену, а в ночное дежурство подготавливает проект плана дневной смене, что является основанием для корректировки суточного плана работы отделения.

Для своевременного включения в работу ДНЦО начинает знакомиться с положением на отделении и в узле примерно за час до начала дежурства. В этот период ДНЦО выясняет состояние с продвижением поездопотоков на каждом направлении, определяет наличие составов, локомотивов и бригад по каждому направлению по «ниткам» графика, наличие и содержание особых заданий руководства отделения и управления дороги.

За 30-35 мин до начала смены ДНЦО, заканчивающий дежурство, передает вступающему данные о поездах, подготавливаемых к отправлению основным узлом отделения на все направления по «ниткам» графика на 1-3 часа продолжительности новой смены. Эти данные включают: назначения поездов, время отправления, номера локомотивов, фамилии машинистов.

До начала дежурства ДНЦО записывает в специальный бланк данные о положении на основной станции узла: наличие вагонов на 5-00 (18-00) всего, в том числе рабочего парка, количество порожних вагонов по роду подвижного состава, количество груженых вагонов по назначению плана формирования. Эти данные необходимы для дальнейшего уточнения плана отправления поездов из узла.

За 15-20 мин до начала дежурства ДНЦО проводит совещание с диспетчерами своей смены. На этом совещании он объявляет диспетчерам общее положение на отделении и план отравления поездов из узла на каждое направление по ближайшим «ниткам» графика (на 2-3 часа предстоящей работы).

На совещании перед началом дежурства старший диспетчер отделения дороги дает задание смене по распределению порожних вагонов по роду подвижного состава на каждом участке, сообщает задание по обеспечению порожними вагонами станций погрузки своего отделения и по передаче их по стыковым станциям. Кроме того, старший диспетчер дает задание смене по передаче поездов и вагонов, погрузке, выгрузке, обороту вагона, по работе замкнутых кольцевых маршрутов («вертушек»), а также особые указания.

В течение первого часа дежурства ДНЦО уточняет у ДСЦС сортировочной станции наличие составов для отправления по плану в первые 2-3 часа и дает уточненные указания локомотивному диспетчеру об обеспечении этих составов локомотивами и бригадами.

Кроме того, в течение первого часа дежурства ДНЦО обменивается информацией с соседними ДНЦО о передаваемых поездах по стыковым станциям, докладывает в распорядительный отдел службы движения - дорожному диспетчеру (ДГП) о положении на отделении и отправляемых поездах на все направления. В дальнейшем обмен данными с соседними ДНЦО, и доклад ДГП осуществляется через каждые 3-4 часа.

В процессе дежурства ДНЦО периодически контролирует ход работы и принимает меры по выполнению плана в случае отклонений.

Особенностью работы ДНЦО в ночную смену является корректировка суточного плана поездной работы, составленного старшим диспетчером к 16 часам предыдущих суток, и составление проекта плана дневной смене. Эта корректировка осуществляется в период с 0 до 4 часов с учетом результатов работы и уточненных данных о поступлении поездов на отделение. Откорректированный план оператор при ДНЦО передает на отделение.

В период с 3 до 6 часов ДНЦО выполняет расчет предполагаемого числа поездов и вагонов, передаваемых по стыковым станциям. В 6 часов проект плана передачи поездов и вагонов по стыкам ДНЦО докладывает ДГП.

Приведенное описание деятельности ДНЦО, сделанное на основе многочисленных наблюдений на ряде отделений, и анализ целей, стоящих перед отделением дороги и диспетчерской сменой, позволяет уточнить перечень задач, решаемых ДНЦО.

Как показывают наблюдения, среди всех задач, решаемых оперативными работниками, выделяется главная, решение которой обеспечивает выполнения цели функционирования руководимой системы, и вспомогательные, направленные на реализацию плана, разработанного при решении главной задачи.

Главной задачей, решаемой ДНЦО, является прогнозирование использования «ниток» графика отправления поездов из узла в соответствии с суточным (сменным) планом. Правильное решение этой задачи обеспечивает достижение цели диспетчерской смены, а также выполнение плана перевозок отделением.

Другими задачами, решаемыми ДНЦО, являются: контроль исполнения запланированных «ниток» графика в основном узле отделения и в других пунктах зарождения поездопотоков, контроль и принятие мер к выполнению суточного (сменного) задания по передачи поездов и вагонов по стыковым станциям, контроль выполнения суточного (сменного) плана грузовой работы.

Кроме того, в ночное дежурство ДНЦО должен решать задачу по корректировке суточного плана и составлению проектов сменного плана поездной работы дневной смене, а также сменного и суточного планов передачи поездов и вагонов по стыкам.

Перечень решаемых ДНЦО задач, периодичность и заблаговременность их решения приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Перечень задач, решаемых ДНЦО

Наименование решаемых задач	Периодичность решения	Заблаговременность
Оценка и прогноз состояния управляемой системы	По мере возникновения затруднений	За время, необходимое для принятия регулировочных мер
Прогнозирование использования «ниток» графика отправления поездов из основного узла	По 3-4 часовым периодам	За 2-3 часа (время, необходимое для подготовки локомотивов и бригад)
Контроль использования запланированных «ниток» графика отправления поездов из основного узла	Каждые 30 мин
Определение мер по выполнению плана поездной работы в основном узле в случае возникновения возможного срыва	По мере возникновения затруднений в выполнении плана	За 30-60 мин (время, необходимое для подготовки поезда к отправлению)
Контроль использования «ниток» графика в других пунктах зарождения поездопотоков и определение мер по устранению затруднений	2-3 раза за смену	То же
Контроль выполнения суточного (сменного) задания по передаче поездов и вагонов по стыковым станциям	3-4 раза за смену	За время, необходимое для принятия регулировочных мер
Контроль выполнения суточного (сменного) плана грузовой работы	2-3 раза за смену	То же
Корректировка суточного плана и составление проектов сменного плана поездной работы, а также сменного и суточного планов передачи поездов и вагонов по стыкам	В ночное дежурство	До 6 часов

3.4 Автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения

На основе сообщений, поступающих со станций, об отправлении, проследовании и прибытии поездов в базе данных АСОУП содержится информация, на основе которой в существующих АРМ диспетчера ведется сокращенный график исполненного движения поездов (ГИД). Он является сокращенным потому, что информация о событиях с поездами поступает с небольшого числа выделенных станций. Эта информация в виде засечек наносится на график. Автоматизированное соединение засечек позволяет в АРМ диспетчера вести сокращенный ГИД.

Построение реального графика исполненного движения с информацией со всех станций участка и блок-участков на перегонах требует съема информации с устройств СЦБ. Такой ГИД может вестись авто-матизированно только на участках, оборудованных системами ДЦ и Д К.

Полностью автоматизировать процесс ведения и анализа ГИД стало возможным при создании АРМ диспетчера в диспетчерских центрах управления. Впервые такую автоматизированную систему ГИД «Урал-ВНИИЖТ» создало Научно-производственное объединение «ГИД-УРАЛ» Уральского отделения ВНИИЖТа.

Система ГИД включает подсистемы ГИД ДНЦ/ДСП, ГИД ЦД и ГИД ДГП, ГИД ДНЦ/ДСП позволяет автоматизировать часть рутинной работы ДНЦ и ДСП и обеспечивает следующие функции:

· автоматизированное ведение графика исполненного движения;

· быстрый доступ к информации о поездах, составах поездов и локомотивах;

· выдачу поездного положения в графических и табличных формах;

· отображение на экране ПЭВМ текущей ситуации на станциях и перегонах (табло диспетчерского контроля);

· отображение информации от аппаратуры «ДИСК» на графике и табло диспетчерского контроля;

· контроль дислокации и состояния локомотивов;

· учет и анализ выполнения графика, участковой скорости, веса и длины грузовых поездов и их простоя на технических станциях;

· автоматизированное ведение журнала диспетчерских распоряжений ДУ-58;

· ведение книги выдачи предупреждений на поезда (ДУ-60);

· архивацию графика, состояния устройств СЦБ и приказов ДНЦ;

· формирование на рабочем месте ДСП сообщений для АСОУП об операциях с поездами;

· работа по запросу с системой АСОУП.

Для получения исходной информации и взаимодействия с другими системами ГИД ДНЦ/ДСП имеет следующие подсистемы:

· получения информации с устройств СЦБ о занятии изолированных участков на станциях и перегонах, о показаниях входных и выходных светофоров, об установке маршрутов приема и отправления, о положении стрелок;

· отображения в реальном времени на экранах ПЭВМ пользователей графика исполненного движения и табло диспетчерского контроля;

· обмена информацией между ПЭВМ ДНЦ и ДСП;

· формирования для АСОУП сообщений об операциях с поездами;

· обмена информацией между ГИД и АСОУП.

ГИД ДГП автоматизирует получение информации о движении поездов на полигоне дороги и обеспечивает:

· ведение сокращенного графика исполненного движения;

· ведение поездного положения;

· работу ДГП (по запросу) с системой АСОУП и (через нее) с АСУСС.

Получение исходной информации и взаимодействие с другими автоматизированными системами обеспечивают подсистемы:

· получения информации о событиях с поездами из АСОУП;

· отображения в реальном времени на экранах ПЭВМ пользователей сокращенного графика исполненного движения и поездного положения;

· получения справок из АСОУП и (через нее) с АСУ СС.

Система ГИД создавалась для унификации информации о движении поездов на всей сети железных дорог и всех уровнях диспетчерского руководства -- автоматизированных рабочих местах ДСП, ДНЦ, ДГП и ЦДГП. Системой ГИД могут также пользоваться руководители станций, отделений, дорог, АО НК «КТЖ» и работники различных служб.

Главной частью системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ» является график исполненного движения, который на экране монитора имеет структуру общепринятого графика движения. Кроме непосредственно графика движения информацию представляют:

· меню;

· верхняя строка графика;

· левое поле графика;

· основная часть (фрагмент графика);

· правое поле графика.

В систему ГИД диспетчер вводит информацию двумя способами: мультипликацией и выбором из списка. Мультипликация позволяет щелчком «мыши» на поле выбора автоматически получать нужную информацию. Выбор из списка предусматривает перевод засветки на нужную строку с помощью кнопки Enter и щелчком «мыши» получение информации.

Система ГИД при просмотре графика позволяет:

· оперативное изменение конфигурации сетки графика в соответствии с необходимостью показа различных направлений, примыканий и раздельных пунктов;

· отображение различным цветом и типом линий ниток поездов различных категорий;

· изображение сбоев в движении, ниток поездов с работой на перегоне, в том числе с возвращением обратно;

· оперативную отмену и восстановление изображения на графике различных его элементов (показ грузовых поездов, их номеров, времени прибытия и отправления и т. д.);

· отображение занятия главных и приемо-отправочных путей раздельных пунктов, привязки времени прибытия поезда на станцию ко времени его отправления;

· изображение графика с указанием на участках (с помощью ломаных линий) задержек и нагонов поездов относительно нормативного графика;

· изменение масштабов изображения по времени и числу раздельных пунктов, одновременно вмещаемых на экране;

· сдвиг графика на экране влево, вправо, вверх, вниз, страницами. в начало и конец графика;

· оперативное изменение на сетке графика относительных высот полос, изображающих на экране различные участки, обеспечивающие наиболее удобное изображение и восприятие графика;

· выдачу на экран ПЭВМ справки о поезде с указанием номера и индекса поезда, его веса и условной длины, направления следования, вида, места и времени совершения операции с поездом;

· показать километровые отметки раздельных пунктов, время хода поездов и т. д.

В левой части графика дается различная информация, относящаяся к раздельным пунктам и перегонам: наименование раздельных пунктов, коды Единой сетевой разметки, нормативное и плановое время хода поездов, ограничения скорости движения, коды должностей, фамилии дежурных по станции, станционные примечания.

В программе ГИД принят авторский вариант цветового изображения «ниток» графика в зависимости от категории поездов. Но диспетчер имеет возможность по своему усмотрению менять «раскраску» «ниток» и фона графика в зависимости от категории поездов, условий пропуска, маршрута следования и т. д.

Линии раздельных пунктов на сетке графика могут превращаться в полосу, содержащую линии путей на этой станции и их использование.

Предусмотрен показ нормативного графика движения как совместно с исполненным графиком, так и отдельно.

В системе ГИД предусмотрена функция поиска: поездов, в том числе опаздывающих и «брошенных»; локомотивов; дефектов в расписании движения поездов. Поиск поезда ведется по его номеру или индексу, опаздывающих поездов -- по указанным станциям, «брошенных» -- по отделениям и дороге. Поиск локомотива ведется по его серии и номеру.

В базе расписаний система ГИД выявляет следующие дефекты:

· время операций прибытия/формирования на раздельном пункте позже времени операций отправления/расформирования;

· отсутствие прибытия поезда на станцию, не являющуюся первой в расписании движения;

· отсутствие отправления поезда со станции, не являющейся последней в расписании движения;

· прибытие поезда на станцию раньше отправления с предыдущей.

Дефекты расписаний могут особым (яркофиолетовым) цветом отображаться непосредственно на графике.

Содержатся списки всех станций, стыковых пунктов, перегонов, поездо-участков, диспетчерских кругов, маршруты следования между заданными станциями и со сменой номера поезда. Списки станций содержат информацию о технических характеристиках, продолжительности технических стоянок поездов в нормативном графике, признаки принадлежности к стыковым пунктам, отделению, дороге, диспетчерскому кругу.

В списке перегонов предоставляется информация о технических характеристиках: порядковый номер перегона; коды единой сетевой разметки станций, ограничивающих перегон; время хода по каждому направлению с учетом предупреждений, длина перегона; число главных путей; код диспетчерского круга; число поездо-участков, которые входят в перегон.

Маршруты между заданными станциями определяются по наименьшему времени хода грузового поезда.

Список станций маршрута содержит расстояния между соседними раздельными пунктами маршрута, суммарное расстояние и время хода с учетом установленных нормативов.

На ГИД в реальном времени показываются: занятие блок-участков перегонов, главных и приемо-отправочных путей станций, разрешающие показания входных и выходных светофоров.

Линией установленного (по усмотрению заказчика) цвета система ГИД наносит на график предупреждения. Для этого система ГИД ведет электронную книгу формы ДУ-60, в которую информацию о предупреждениях вносят с АРМ ДСП или АРМ ДНЦ. На перегоне наклон засечек, ограничивающих линию предупреждения, указывает направление движения, в котором оно действует. Линия предупреждения с помощью «мыши» дает все необходимые сведения о нем. Направив «мышь» на левую вертикальную линию сети графика и нажав курсор, можно получить список всех действующих на перегоне предупреждений. Аналогичная манипуляция с правой линией сетки графика предоставляет сведения об отмененных предупреждениях.

Информацию о поезде можно получить, направив «мышь» на «нитку» этого поезда на графике и нажав курсор один раз. Справка о поезде содержит: его номер с дополнительными признаками; время, путь и парк выполнения последней операции; время выполнения операции по нормативному графику; источники сообщений об операции; раздельный пункт направления следования; информация о вагонах состава; количество осей, нагрузку на ось; назначения местного груза; сведения о локомотиве и локомотивной бригаде.

В системе ГИД реализована печать выставленного на экран фрагмента графика на любые графические устройства, поддерживаемые операционной системой MS Windows.

Информацию об исполненном расписании движения поезда и автоматизированном ведении графика система ГИД получает:

из АСОУП (сообщения 1042,333);

устройств СЦБ;

ручным вводом ДНЦ или ДСП.

ДНЦ или ДСП могут: ввести в ГИД новую «нитку» поезда; откорректировав, существующую «нитку»; рассчитать плановую «нитку»; сменить номер поезда; «склеить» (соединить) две «нитки»; разорвать «нитку» на две (выделить часть «нитки» в отдельное расписание).

Нанесение новых пометок на график и редактирование старых производится при переходе в режим «пометки». Для этого в меню выбирается необходимый тип пометки.

Система ГИД обеспечивает автоматическую прокладку плановой «нитки» по всему маршруту следования по нормативам времени хода и технических стоянок. Поездной диспетчер может вручную откорректировать весь план пропуска поезда или отдельные операции. Тогда программа пересчитает план, начиная с этой операции.

Контроль за дислокацией локомотивов (КДЛ) реализуется на основе сообщений АСОУП 4110 (об изменении состояния локомотивов) и 1042 (сведения о локомотивах и бригадах). Выдается информация: о Дислокации и состоянии локомотивов, наличии «чужих» локомотивов на дороге, наличии своих локомотивов за пределами дороги. Меню настройки позволяет получать информацию о локомотивах по различим признакам.

Поездное положение дороги представляет собой поездную модель и предоставляет информацию о дислокации, составе поездов и работе с ними.

Система анализа в ГИД предназначена для решения двух основных задач:

· учета выполнения количественных и качественных показателей эксплуатационной работы, составления отчетности;

· контроля текущего состояния перевозочного процесса и принятия оперативных мер по его регулированию.

Анализ производится для диспетчерского участка, отделения, дооги, региона, а также любой произвольной зоны, границы которой определены пользователем. Анализируются вес и скорость поездов, выполнение графика движения, развоз местных вагонов, простой поездов на станциях.

База предупреждений системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ» обеспечивает контроль за действующими предупреждениями, порядком их ввода, изменения и отмены, а также выдачу формы ДУ-61 на поезда [16].

4. Охрана труда и экологическая безопасность

4.1 Борьба с шумом на железнодорожном транспорте. Физические характеристики и измерение шума

Интенсивный шум неблагоприятно действует на организм человека и может явиться причиной профессиональных и производственно обусловленных заболеваний. При работе в условиях шума снижается производительность труда. Шум притупляет внимание, замедляет реакцию человека на те или иные раздражители, мешает восприятию полезных сигналов, что особенно опасно на работах, связанных с движением поездов. Он нарушает комфорт пассажиров и является источником беспокойства для населения в расположенных вблизи железнодорожных объектов населенных пунктах.

Уменьшение воздействия шума до допустимых величин - одно из непременных условий оздоровления условий труда и охраны окружающей среды.

Вопросы борьбы с шумом должны решаться на стадии проектирования машин, транспортных средств, оборудования, зданий, сооружений, населенных пунктов, а также в процессе изготовления, испытания, приемки, эксплуатации и ремонта этих объектов.

Борьба с шумом не только имеет социальное и медико-гигиеническое значение, но и важна с экономической точки зрения. Как и любой другой вредный производственный фактор, шум влечет за собой экономические потери. Исследования, проведенные как в нашей стране, так и за рубежом, показали, что уменьшение шума повышает производительность труда, способствует улучшению качества продукции, снижает заболеваемость и связанные с нею потери, способствует уменьшению текучести кадров и обусловленных ею расходов. Машины, средства транспорта, другое оборудование, отличающиеся меньшим уровнем шума, являются более конкурентоспособными на международных рынках.

Шумом называются звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие вредное или раздражающее действие на организм человека.

В качестве основных величин, используемых для нормирования шума и расчётов по шумоглушению, принимают звуковое давление в паскалях и его уровень в децибелах.

Звуковое давление р - разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через эту точку звуковых волн и средним давлением, которое наблюдается в этой же точке при отсутствии звука. Звуковое давление, воздействуя на барабанную перепонку, вызывает её деформацию, являющуюся, в конечном счёте первым звеном в восприятии звука человеком.

Если за восьмичасовой рабочий день уровень звукового давления на рабочем месте изменяется не более чем на 5 дБ, то шум называют постоянным, а в противном случае непостоянным.

Непостоянный шум в свою очередь подразделяют на колеблющийся во времени, если уровень звукового давления непрерывно изменяется (например, шум в кузовном отделении вагонного депо, шум дорожного движения, шум проходящего по рельсам подвижного состава и т.п.); прерывистый, если уровень звукового давления резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течении которых уровень давления остается постоянным и превышает уровень фона, составляет 1с и более (например, шум выброса сжатого из ресивера компрессора, шум одиночной шлифовальной машины и т.п.); импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с (например, шум при забивании гвоздей молотком и т.п.).