Технология и управление работой станций и узлов

Минимально необходимое число локомотивов на горке находится из условия, чтобы загрузка горки .

,

Где

- среднесуточное число расформируемых поездов;

- горочный технологический интервал, мин;

- коэффициент, учитывающий надежность технических устройств (0,08 для замедлителей КВ, 0,06 для замедлителей КНП-5 и ВЗПГ);

- коэффициент, учитывающий возможные перерывы в использовании горки из-за враждебных передвижений (=0,95-0,97);

- занятие горки постоянными операциями (экипировка локомотивов, техническое обслуживание горочных устройств, расформирование вагонов с пунктов выгрузки и ремонта, для средних условий 60 минут);

- относительные потери перерабатывающей способности горки из-за недостатка числа и вместимости сортировочных путей, в среднем =0,05 при наличии ПО.

Число локомотивов на вытяжках в расчетах должно варьироваться от минимального до того их числа:

Которое не превышает числа вытяжных путей формирования;

При котором загрузка локомотива будет не ниже 0,4.

Минимальное число локомотивов для формирования поездов определяется из условия, чтобы .

Загрузка локомотивов формирования находится по формуле

,

где - средневзвешенное время окончания формирования состава;

- то же выставление в ПО;

- то же возвращение в ПС;

- коэффициент, учитывающий перерывы в использовании вытяжных путей из-за враждебных передвижений, =0,93 когда маршруты перестановки с одних путей враждебны маршрутам с других путей, и =0,95 когда не враждебны.

- суммарное время занятия вытяжных путей постоянными операциями, для средних условий =90 мин.

Общее число рассматриваемых вариантов, для которых рассчитываются суточные эксплуатационные расходы , равно:

где - число вариантов локомотивов на горке;

- то же для формированных поездов.

Суточные эксплуатационные расходы, связанные с часами работы маневровых локомотивов определим из выражения:

,

где - локомотиво-ч работы маневровых локомотивов, ;

- число локомотивов на горке;

- число локомотивов для формирования поездов;

- эксплуатационные расходы, приходящиеся на 1 локомотиво-ч маневровой работы.

Суточные эксплуатационные расходы, связанные с межоперационными простоями вагонов, определяется из выражения:

,

где - суточные вагоно-ч простоя вагонов в ожидании маневров;

- среднесуточное число перерабатываемых вагонов;

- средний простой вагона в ожидании расформирования, ч;

- то же в ожидании формирования, ч;

- эксплуатационные расходы, приходящиеся на 1 вагоно-ч простоя.

Значение и в зависимости от загрузки и определяются по таблице

,	0,50	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90
, мин.	2	3	4	6	8	11	18	28	40
, мин.	8	10	12	14	16	22	30	44	57

В качестве оптимального варианта числа локомотивов на горке и на вытяжках принимается тот, для которого суточные эксплуатационные расходы минимальны или отличаются от минимальных менее чем на 5%.

Рассмотрим порядок расчета количества маневровых локомотивов для грузовых станций, а также для работы с местными вагонами и для других местных нужд сортировочной станции, например для подач и уборок вагонов на пункт отцепочного ремонта, в вагонное депо.

Для этих условий число локомотивов должно быть таким, чтобы их загрузка не превышала 0,85, но не была ниже 0,4. Этим условиям могут отвечать не один, а два и более вариантов числа маневровых локомотивов. Варианты сравниваются между собой по сумме суточных эксплуатационных расходов аналогично расчетам по определению оптимального числа локомотивов для расформирования и формирования поездов. При этом определяется по формуле

,

где - число маневровых локомотивов для данного варианта;

- суточный объем маневровой работы, который должны выполнить эти локомотивы;

- коэффициент, учитывающий возможные перерывы в использовании локомотива

из-за враждебных передвижений (можно принять равным 0,93);

- простой маневрового локомотива в связи с его экипировкой, сменой бригад и дру гими постоянными операциями.

Величина среднего простоя местного вагона в ожидании подачи и уборки в зависимости от загрузки маневрового локомотива определяется по следующей таблице

Загрузка маневрового локомотива	0,50	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90
Средний простой в ожидании маневров, мин	3	3	10	20	30	40	70	175	300

Если объем маневровой работы в ночные и дневные смены резко различается, то и число маневровых локомотивов по сменам будет различным.

Если при одном локомотиве загрузка его будет ниже 0,4, то может предусматриваться выделение маневрового локомотива для местной работы не на все сутки, а на часть суток.

На сортировочных станциях возможна также организация подачи и уборки местных вагонов локомотивами, занятыми на расформировании и формировании поездов в свободное от основной работы время.

В этом случае проверяется расчетная их загрузка, которая не должна превышать 0,85.

Эксплуатационная надежность работы станций

Прежде чем вести речь об эксплуатационной надежности работы станций определим понятие надежности технического средства.

Под надежностью понимают вероятность безотказной работы технического средства в течение заданного периода времени. Этим периодом времени может служить срок службы.

Если рассматривается работа станции по приему и пропуску поездов, то под эксплуатационной надежностью понимается вероятность безотказного приема станцией поездов. При этом отказом будет задержка в приеме поезда на станцию. Задержка может быть у входного сигнала, что крайне нежелательно, в том числе и по условиям безопасности движения. Задержка может быть и на впереди лежащей станции по ходу движения поезда. Решение о такой задержке принимает поездной диспетчер, если он видит, что по складывающейся обстановке на станции прием поезда без задержки у входного сигнала маловероятен.

Виды или причины отказов в приеме поездов на станцию.

1. Отказы технических средств (например неисправность стрелочного перевода, обрыв контактной сети и др.);

2. Отказы в системе работы людей (сердечный приступ у дежурного по станции, появление должностного лица, связанного с движением поездов, на работе в нетрезвом состоянии, нарушение дисциплины и т.д.);

Технологические отказы.

Например, при одновременном подходе поездов из N и P при занятых 1 и 2 путях одновременный прием их невозможен, и один из поездов должен быть задержан;

4. Отказы, вызванные случаями превышения часовой пропускной способности элемента транспортной системы (П) фактическим числом поездов, поступивших за тот же отрезок времени, т.е. когда N П.

Эксплуатационная надежность станции за какой-то период времени (месяц, квартал, год) может быть определена по формуле

,

где - общее число поездов, принятых за рассматриваемый период;

- число задержанных поездов из общего их числа.

Эксплуатационная надежность работы станций, отдельных парков и горловин должна быть достаточно высокой (на уровне 0,95-0,98).

Взаимодействие процессов на станциях

В этой теме будем рассматривать условия, при которых станции и их парки смогут работать с высоким уровнем эксплуатационной надежности.

Основное условие взаимодействия: интенсивность обслуживания составов в парках станции должна быть выше интенсивности входящего потока , т.е. .

Но насколько она должна быть выше? Каков должен быть резерв пропускной или перерабатывающей способности отдельных парков станции? Часто однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя. Рассмотрим отдельные подсистемы сортировочной станции.

1. Примыкающие участки-парк приема-горка.

Здесь первая фаза обслуживания-работа ПТО, а вторая-работа горки. Тогда - для первой фазы обслуживания; - для второй фазы.

где - суточное число поездов, прибывающих в расформирование;

- время на техосмотр одного поезда;

- число работающих в парке бригад.

Для системы парк приема-горка максимальная загрузка и тем самым минимально необходимый технологический резерв могут быть определены по графику

При построении графика по оси абсцисс откладывалось соотношение пропускной способности парка приема к перерабатывающей способности горки в составах , а по оси ординат максимальная загрузка горки и парка приема .

Как видно из графика, если (т.е. ) например, когда путей в ПП много, горку можно загружать с высоким уровнем, технологический резерв ее может быть на уровне 10%, так как в период сгущенного подхода поездов все они в принципе могут быть приняты без задержек у входного сигнала.

Иная ситуация будет, если (т.е. ).

Здесь парк приема можно загружать до более высокого уровня, в то же время технологический резерв горки д.б. например на уровне 0,30-0,40.

2. Система формирования.

Здесь интенсивность входящего потока , а интенсивность обслуживания

,

где - суточное количество накопленных составов;

- число локомотивов, занятых формированием поездов и перестановкой их в парк отправления;

- средняя продолжительность соответственно окончания формирования состава и перестановки его в парк отправления.

Резерв системы формирования должен быть на уровне 10-15%.

3. Система отправления.

Здесь интенсивность входящего потока , обслуживание двухфазовое.

Первая фаза-работа бригад ПТО, интенсивность обслуживания ,

где - число отправленных из парка отправления поездов (своего формирования и транзитных;

- средняя продолжительность технического осмотра и безотцепочного ремонта одного состава.

Вторая фаза-отправление подготовленных поездов. Здесь интенсивность обслуживания

,

где- средний интервал между нитками графика движения поездов, обеспеченных поездными локомотивами и бригадами.

Исходя из основного условия взаимодействия

,

Отсюда , т.е. ниток графика, обеспеченных локомотивами и бригадами, должно быть больше поездов. Практически надо прежде всего установить требуемый резерв поездных локомотивов, бригад и резерв парка отправления. Связь между величинами этих резервов вида из графика.

Проще говоря при нехватке путей в парках отправления надо вводить дополнительные локомотивы и бригады, а при нехватке локомотивов укладывать дополнительные пункты.

Интенсивная технология местной работы

На грузовых и на других станциях, где значителен объем местной работы, погрузка и выгрузка вагонов обычно осуществляется на большом количестве объектов. При этом прибывающие под выгрузку вагоны подвергаются многократной переработке. Их сортируют по районам грузовой работы, затем по отдельным получателям или пунктам назначения, а потом по фронтам выгрузки. Количество сортировочных путей при этом в несколько раз меньше подбираемых групп вагонов, и это в свою очередь увеличивает кратность их сортировки. В результате замедляется процесс переработки местных вагонов, а продолжительность нахождения их на станции увеличивается, достигая порой нескольких десятков часов.

Существенно ускорить переработку местных вагонов на станциях с большим количеством пунктов выгрузки и погрузки позволит применение комплекса мер, объединяемых понятием-интенсивная технология местной работы. Она включает следующие составляющие.

1. Диспетчерское руководство маневрами с местными вагонами.

Известно, что диспетчерский метод положен в основу управления работой каждой крупной станции. Но в данном случае подразумевается повышение степени детализации диспетчерского руководства применительно к местным вагонам, возложение этих функций на специально выделенное лицо. В отдельных случаях потребуется введение в штат диспетчера по местной работе, в других дополнительные функции могут быть возложены, например, на старшего приемосдатчика благодаря таким мерам составитель освобождается от значительной части операций, непосредственно не связанных с руководством передвижениями маневрового локомотива (ознакомление с расположением вагонов на путях, планирование маневров, обмен информацией с грузовыми фронтами и др.)

В результате повышается производительность маневровых локомотивов, что приводит к снижению коэффициента их загрузки и тем самым к снижению межоперационных простоев в ожидании подачи вагонов под грузовые операции и их уборки.

2. Использование малых сортировочных устройств (горки малой мощности, полугорки) для ускорения сортировки местных вагонов по маневровым районам, по пунктам погрузки-выгрузки и по отдельным складам. Особого выполнения заслуживает предложенное ВНИИЖТом сортировочное устройство в виде так называемой бестормозной полугорки, если число сортировочных путей не превышает 6-8. Ее высоту рассчитывают исходя из условия, чтобы скатывающийся отцеп с хорошими ходовыми качествами подходил к стоящим на пути вагонам со скоростью соударения не более 5 км/ч. В этих условиях исключается труд регулировщиков скорости движения вагонов, и отдает потребность в вагонных замедлителях.

3. Использование комбинаторного метода формирования многогруппных составов. Этот метод позволяет за минимальное число сортировок сформировать многогруппный состав в условиях, когда число групп вагонов значительно превышает число используемых для их подборки путей. Комбинаторный метод позволяет устранить трехкратную переработку местных вагонов перед подачей под грузовые операции (подборка по районам маневровой работы, по получателям и по отдельным фронтам), заменив ее на разовую переработку. Это сокращает объем маневровой работы. Ниже представлен пример формирования многогруппного состава комбинаторным методом из 15 групп на 4 путях.

№ пути	Номер сортировки	Перестановка
	1-я	2-я	3-я	4-я
18	(1)	(2)	(3) (4)	(5) (6) (7) (8)	(915)
19	(2, 4,6,8,9,11,13,15)	(9)	(10) (11)	(12) (13) (14) (15)
20	(3,7,10,14)	(4,8,11,15)
21	(5,12)	(6,13)	(7,14) (8,15)

Использование комбинаторного метода сокращает продолжительность формирования многогруппного состава, если число групп превышает число путей формирования в два или более раз. При меньшем их соотношении аналогичные результаты дает и традиционный способ: направление на каждый путь кроме одного при каждой сортировке (кроме последней сортировки вагонов) какой-то одной группы.

Схемы формирования многогруппных составов комбинаторным методом, имеющиеся в литературных публикациях, следует рассматривать как частные примеры. Применительно к конкретной станции должны разрабатываться свои схемы формирования, исключающие многократную сортировку наиболее крупных групп вагонов (группы вагонов обычно не равновелики).

При составлении плана формирования многогруппного состава комбинаторным методом необходим учет взаимного расположения вагонов в накопленном составе. При этом группам вагонов должны присваиваться условные номера исходя из того, что вагоны следующего номера назначения при сортировках не разъединяются и поэтому считаются принадлежащими одной условной группе. Так как условных групп меньше, чем фактических, то во многих случаях при формировании многогруппных составов повторных сортировок будет меньше. Например, в накопленном составе фактические номера групп вагонов расположены в таком порядке 13, 5, 4, 14, 1, 6, 14, 10, 7, 3, 9, 8, 1, 11, 12, 4, 15, 8, 5, 2, 6. В этом же составе условные номера будут расположены в таком порядке: 8, 4, 3, 8, 1, 4, 8, 7, 5, 2, 6, 5, 1, 7, 2, 8, 5, 3, 1, 4.

Здесь фактических номеров 15, а условных лишь 8. При формировании многогруппного состава на 4-х путях при ориентации на условные номера групп экономится одна сортировка.

4. Применение персональных компьютеров, на базе которых создана система «Электронный составитель».

Она позволяет в конкретных условиях получать оптимальный вариант формирования многогруппного состава, когда достигается минимальное количество маневровых рейсов и переработок вагонов.

При этом учитывается фактическое расположение групп, наличие свободных путей формирования или отрезков этих путей, наличие вагонов, которое можно сортировать только осаживанием, поступление вагонов сверх вместимости грузовых фронтов.

Выходным документом, выдаваемым системой, является наряд (сортировочный листок), на формирование многогруппного состава.

Основные показатели работы станций.

Работа станций оценивается количественными и качественными показателями. Количественные показатели характеризуют объем выполняемой работы. К ним относятся:

число отправленных вагонов, с подразделением на транзитные без переработки, транзитные с переработкой и местные;

число сформированных поездов в целом и подразделением на категории (отправительских маршрутов, сборных и др.);

число принятых разборочных поездов и транзитных без переработки;

общий объем погрузки и выгрузки в вагонах и тоннах;

вагонооборот станции, равный сумме прибывших и убывших вагонов за сутки;

количество переработанных вагонов;

процент отправленных поездов по расписанию, учитывается отдельно для грузовых и пассажирских поездов;

рабочий парк вагонов, который показывает среднее за сутки наличие вагонов на станции и определяется по формуле

где - среднесуточное поступление на станцию соответственно транзитных без переработки, с переработкой и местных вагонов;

- средний простой вагонов соответственно транзитных без переработки, с переработкой и местных.

К качественным показателям работы станции относятся.

Среднее время нахождения вагона на станции в ч, средний простой транзитного вагона без переработки, с переработкой и местного. Простой транзитного вагона с переработкой может определяться с расчленением на отдельные слагаемые: на путях прибытия, в процессе расформирования, под накоплением, в процессе формирования и на путях отправления. Аналогично на отдельные слагаемые может быть расчленен и простой местного вагона. Нередко в производственных условиях простой местного вагона представляют в виде трех слагаемых:

от прибытия до окончания подачи под грузовые операции;

время под грузовыми операциями, включая их ожидание;

от окончания грузовых операций до отправления.

Коэффициент сдвоенных операций показывает, сколько грузовых операций приходится в среднем на один местный вагон и находится по формуле

,

где - количество погруженных и выгруженных вагонов за сутки;

- число прибывших с других станций порожних вагонов, используемых для погрузки.

Простой местного вагона, приходящийся в расчете на одну грузовую операцию (на практике называют: «простой под одной грузовой операцией») определяется по формуле



Статическая нагрузка показывает, сколько т груза приходится в среднем на один вагон. Она определяется делением общего количества т грузов, погруженных на станции, на общее количество использованных для погрузки вагонов.

Средний коэффициент использования маневровых локомотивов определяется из выражения

где - суммарное время работы за сутки всех маневровых локомотивов, мин;

М - количество маневровых локомотивов;

- время на экипировку и другое время, которое маневровый локомотив не находился в распоряжении станции.

Вместо среднего коэффициента использования маневрового локомотива этот коэффициент подсчитывают для каждого локомотива в отдельности.

Производительность маневрового локомотива - это количество переработанных вагонов, приходящихся на один локомотив.

Себестоимость каждого измерителя (один отправленный вагон транзитный с переработкой, без переработки и местный, одна тонна погруженного и выгруженного груза и др.) на станции находят делением общих расходов на объем работы за год или квартал.

Анализ работы станции

Анализ работы крупных станций должен предусматривать:

сопоставление фактических показателей работы с заданными и с аналогичными за прошлый период;

причины отклонения выполненных показателей от заданных;

мероприятия по устранению недостатков в работе, улучшению технологии и обеспечению устойчивой работы станции.

Для анализа работы станции служат графики исполненной работы, заполнение различных форм учета и отчетности.

На станциях выполняют следующие виды анализа.

Сменный анализ проводит начальник станции или его заместитель по окончании дежурства. При этом устанавливается выполнение заданных показателей, причины срыва поездов по отправлению и задержек поездов на подходах, причины невыполнения планов по выгрузке и погрузке вагонов, причины нарушения технологии и установленных нормативов.

Суточный анализ выполняется работниками производственно-технического отдела станции в целях выявления потерь в использовании элементов путевого развития и технического оснащения станции.

результаты оперативного, то есть сменного и суточного анализа регулярно рассматриваются руководителями станции, отдела и службы перевозок для принятия мер по ликвидации затруднений и недостатков в работе предприятий различных служб, обеспечивающих работу станции.

Периодический анализ выполнения количественных и качественных показателей, производительности труда, себестоимости переработки вагонов, состояния безопасности движения и охраны труда обобщает результаты оперативных анализов и служит основой для разработки организационно-технических мероприятий.

Целевой анализ производится для выработки организационных и технологических решений на основе углубленного изучения отдельных вопросов работы станции (причины задержек поездов на подходах, качество информации о подходе поездов, причины замедления процессов погрузки и выгрузки вагонов, нарушение сохранности перевозимых грузов, улучшение использования пропускной и перерабатывающей способности и др.).

Кроме учетно-отчетных документов при целевых анализах используют хронометражные наблюдения, моделирование работы станции и ее элементов, технико-экономические расчеты.