Комплексное использование пропускной способности участков Павлодарского отделения перевозок

Удлинение одного или нескольких путей на станциях до длины соединенного поезда;

Сооружение вставок главных путей в горловинах станций формирования и расформирования соединенных и длинносоставных поездов, которые (вставки) во время соединения и разъединения составов позволяют не останавливать движение других поездов.

При небольшой доле соединенных поездов в графике движения целесообразно использовать первый вариант реконструкции, при значительных размерах движения соединенных поездов и высоком уровне использования пропускной способности - второй и третий варианты. Выбор варианта реконструкции должен обосновываться технико-экономическими расчетами.

Организация движения соединенных поездов на однопутных линиях должна обеспечивать скрещение и обгон поездов. Это предъявляет особые требования к путевому развитию станций, часть из которых должна иметь удлиненные пути. Число станций с удлиненными путями зависит от размеров движения соединенных и пассажирских поездов и определяется с помощью построения графика на заданное число поездов. Как показывает опыт, затраты на дополнительное путевое развитие по удлинению путей на станциях существенно ниже, чем строительство двухпутных вставок и тем более сплошного второго пути.

Вождение соединенных и тяжеловесных поездов стало началом глубоких качественных изменений технологии перевозочного процесса, позволяющих меньшим числом поездов перевезти больше грузов.

Творческая инициатива и заинтересованность машинистов, диспетчерского и дежурного аппарата дорог, отделений и станций и других причастных работников позволяют находить рациональные режимы пропуска таких поездов и использовать местные особенности для повышения пропускной и провозной способностей участков.

Изменение организации движения поездов вызывает изменение соотношения между параметрами потока поездов.

При неизменном путевом развитии и техническом оснащении участка и станций моделировался пропуск различного числа составов в соединенных поездах и определялись их доли в общем поездопотоке. Доля соединенных поездов а характеризуется отношением их числа к общим размерам движения.

Увеличение доли соединенных поездов при одинаковом общем количестве поездов на участке приводит к повышению плотности потока. В связи с этим следование поездов на зеленое показание светофоров все чаще сменяется на желтое и красное, снижается скорость движения поездов.

Так как необходимость вождения соединенных поездов возникает при полном использовании пропускной способности, то прежде всего исследовалась область максимальной интенсивности потока поездов. Моделирование движения поездопотока различной структуры позволило во всем диапазоне значений возможного насыщения участка поездами рассмотреть изменение интенсивности движения и провозной способности участка при различной доле соединенных поездов. Установлено, что увеличение числа одинарных составов, объединенных в один поезд, сокращает наличную пропускную способность участка. Так, при одинаковой доле соединенных поездов, равной 10% вождение по сравнению с организацией движения сдвоенных поездов снижает наличную пропускную способность на четыре поезда, а вождение пяти составов, соединенных вместе, - на девять поездов. Моделирование движения поездов позволяет установить влияние соединенных поездов на пропускную и провозную способность участка и при их формировании на перегоне. Рассмотрим формирование сдвоенных поездов на перегоне двухпутного участка, когда между главными путями уложен съезд, позволяющий оставшийся путь на первом блок - участке удаления от станции использовать для двустороннего движения. Для этого случая на номограмме, рисунок 2.3, показано влияние различной доли сдвоенных поездов на наличную пропускную способность.

перевозка поезд диспетчерский железнодорожный



Рисунок 2.3 - Номограмма для определения провозной способности (одиночных составах) в зависимости от доли сдвоенных поездов, при формировании поездов на перегоне () и провозную способность участка в одинарных составах ().

Использование пропускной и провозной способности при различной структуре и плотности потока поездов для каждого конкретного участка зависит от длины участка; числа блок - участков, станций и приемоотправочных путей на них; профиля пути; норм длины и веса поездов; мощности эксплуатируемых локомотивов и т.д. Учитывая, что на каждом участке сочетания значений этих факторов различны, влияние вождения соединенных поездов на пропускную и провозную способность устанавливается отдельно для каждого конкретного участка.

Практика показывает, что внедрение прогрессивной технологии вождения соединенных поездов обеспечивает интенсификацию использования пропускной и провозной способности железных дорог, но в каждом конкретном случае организация движения таких поездов должна быть технико-экономически обоснована.

3. Расчет пропускной способности участков и разработка ГДП

3.1 Расчет пропускной способности участков

3.1.1 Пропускная и провозная способность железнодорожных линии

Пропускной способностью железнодорожного участка называют максимальные размеры движения в поездах или в парах поездов, которые могут быть реализованы на нем в течение определенного периода (суток или часа), в зависимости от имеющихся постоянных устройств (средств связи по движению поездов, числа главных путей), типа и мощности тяговых средств и способа организации движения (типа графика).

Провозной способностью железнодорожной линии называются наибольшие размеры грузовых перевозок (в миллионах тонн груза), которые могут быть освоены в течение года. Провозная способность линии зависит от ее пропускной способности, норм массы грузовых поездов, структуры поездопотока по категориям поездов и грузопотока по родам грузов и выражает мощность линии, используемую для выполнения грузовых перевозок при обеспечении пропуска заданного числа пассажирских и других поездов срочного обращения.

Для однопутных линий с равными размерами движения по направлениям пропускная способность выражается числом пар поездов установленной массы обоих направлений, а для двухпутных линий и однопутных при непарном графике - числом поездов установленной массы для каждого направления в отдельности. Число поездов или пар поездов, которое может пропустить железнодорожная линия, определяют обычно за суточный период.

Различают наличную и потребную пропускные способности. Наличная пропускная способность линии - это максимальные размеры движения поездов, которые могут быть реализованы в зависимости от ее технического оснащения. Потребная пропускная способность линии - это число поездов, которое необходимо реализовать для выполнения государственного плана перевозок.

Соответственно различают наличную и потребную провозные способности линии, получаемые как результат возможного использования её мощности на осуществление грузовых перевозок при соответствующем удовлетворении потребностей пассажирского движения. Пропускную способность рассчитывают исходя из полного использования всех технических средств. Однако она должна иметь резерв, устанавливаемый по технико-экономическим соображениям и выражаемый разностью между наличной (или проектируемой) пропускной способностью и потребной, т. е. заданными (или планируемыми) на перспективу. Допустимый коэффициент заполнения пропускной способности участков по перегонам принимается равным на двухпутных линиях 0,91, участках с двухпутными вставками-0,87 и на однопутных линиях-0,85.

Пропускная способность железнодорожных участков определяется как в целом для железнодорожной линии или участка, так и по отдельным элементам и устройствам: перегонам, станциям, локомотивным депо, устройствам электроснабжения, водоснабжения и другим железнодорожным устройствам, предназначенным для обслуживания движения поездов.

Провозную способность определяют обычно в целом для железнодорожной линии.

Результативная пропускная способность участков определяется на основе данных о пропускной способности отдельных устройств, а направлений в целом на основе результативной пропускной способности участков. Результативную пропускную способность отдельных участков устанавливают по следующим элементам:

по перегонам (число главных путей, длина перегонов, профиль пути, устройства автоматики и связи, путевое развитие промежуточных раздельных пунктов, устройства энергоснабжения);

по станциям (приемоотправочные пути и стрелочные горловины);

по деповскому хозяйству (стойла для периодического осмотра и ремонта электровозов и тепловозов, устройства для экипировки локомотивов и ходовые пути);

по устройствам электроснабжения (тяговые агрегаты, силовые трансформаторы тяговых подстанций и контактная сеть).

Наименьшая из пропускных способностей этих элементов может ограничивать пропускную способность данной производственной единицы в целом и определять значение результативной.

Пропускная способность устанавливается для участков железнодорожных линий с одинаковыми на всем протяжении техническим оснащением, мощностью грузопотока и размерами пассажирского движения. Начальными и конечными пунктами таких участков являются сортировочные и участковые станции, зонные станции пригородных участков, а иногда промежуточные станции зарождения и погашения грузопотоков отправительских маршрутов.

Пропускную способность каждого отдельного элемента технических устройств определяют по его суточной или часовой производительности и мощности, расходуемой на обслуживание одного поезда или одной пары поездов.

3.1.2 Расчет пропускной способности перегонов при параллельном графике

Пропускная способность перегона зависит от типа графика, перегонного времени хода, станционных интервалов и интервалов в пакете, а также от путевого развития раздельных пунктов.

В общем виде пропускная способность (пар поездов) перегона может быть выражена формулой:

, пар поездов,…... (3.1)

где - продолжительность технологического окна, мин;

- коэффициент надежности работы технических устройств; к -число поездов или пар поездов в периоде графика;

Т - период графика, мин.

Под технологическим окном понимается свободный отпропуска поездов промежуток времени, предоставляемый в графике движения и необходимый для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту устройств пути, контактной сети, сигнализации, централизации и блокировки. Продолжительность технологического окна зависит от типа применяемых машин и механизмов, а также от принятой технологии работ. Продолжительность технологического окна в расчетах наличной пропускной способности принимается равной на двухпутных линиях и участках со вставками для безостановочного скрещения поездов - 120 мин и однопутных участках - 60 мин.

Значение колеблется в диапазоне 0,86 - 0,98 для двухпутных линий и 0,87 - 0,98 - для однопутных. Меньшее значение соответствует условиям, когда минимальный межпоездной интервал автоблокировки составляет 6 мин и относительно мала доля пассажирских поездов.

Периодом графика на однопутных участках является время занятия перегона группой поездов, характерной для данного типа графика. Периодом графика на двухпутных участках на линиях с автоблокировкой является интервал между поездами, а на линиях с полуавтоматической блокировкой -время занятия перегона одним поездом и станционного интервала попутного следования.

Пропускная способность при параллельном графике рассчитывается для каждого перегона. Перегон с минимальной пропускной способностью называется ограничивающим, определяющим результативную пропускную способность участка в целом.

Период графика ограничивающего перегона при заданном времени хода пары поездов и определенных станционных интервалах может принимать различные значения в зависимости от порядка пропуска поездов через раздельные пункты, ограничивающие перегон.

Возможны четыре варианта пропуска поездов через раздельные пункты ограничивающего перегона оба поезда пропускаются на перегон без остановки, схема I, рис. 3.1

Рисунок 3.1- Варианты пропуска поездов на раздельных пунктах

, мин;……(3.2)

оба поезда пропускаются без остановки с перегона, схема II, рис. 3.1:

мин;……(3.3)

нечетные поезда пропускаются безостановочно через оба ограничивающих перегон раздельных пункта, схема III, рис. 3.2, также пропускаются четные поезда, схема IV, рис. 3.2:



Рисунок 3.2 - Варианты пропуска поездов на раздельных пунктах

мин (3.4)

мин.……(3.5)

В каждом случае пропуска поездов через станции, ограничивающие перегон, периоды графика перегона отличаются входящими в них станционными интервалами и добавочным временем на разгон и замедление.

Пропускная способность рассчитывается, как правило, по варианту, при котором сумма станционных интервалов и добавочного времени на разгон и замедление наименьшая. Однако на выбор варианта пропуска поездов по станциям, ограничивающим перегон, может оказывать влияние профиль пути на подходах к станциям.

Таким образом, пропускная способность ограничивающего перегона при обычном графике в парах поездов, составит:

,пар поездов, ... (3.6)

где - время хода нечетного и четного поездов по перегону без учета времени на разгон и замедление при остановках;

-станционные интервалы на станциях, ограничивающих перегон, мин;

- добавочное время на разгон и замедление, приходящееся на оба поезда, мин.

Поскольку большую часть периода графика составляет время хода пары поездов по перегону, то ограничивающим в большинстве случаев является перегон с наибольшим временем хода пары поездов - так называемый максимальный.

На двухпутных участках, оборудованных автоблокировкой, применяют пакетный график. Время занятия поездом ограничивающего перегона в данном случае равно интервалу в пакете I, а пропускная способность определяется по формуле:

, пар поездов,……(3.7)

где I -интервал между поездами в пакете, I =8 мин.

Потребная пропускная способность определяется для расчетных размеров движения и сопоставляется с наличной при существующих средствах поездной связи и способа организации движения поездов. При необходимости намечаются варианты усиления пропускной способности, обеспечивающее пропуск заданных размеров движения.

Потребная пропускная способность участка, исходя из данных размеров грузовых и пассажирских перевозок без учета резерва, определяется по формуле:

пар поездов, ……(3.8)

где - соответственно, количество пар грузовых, пассажирских и сборных поездов;

- коэффициенты съема грузовых поездов пассажирскими и сборными.

При этом значение определяется по формуле:

где - соответственно коэффициент основного и дополнительного съема.

Величину коэффициента дополнительного съема можно принять в пределах 0,3 - 0,4.

Коэффициент съема сборных поездов на однопутном участке составляет

Для каждого раздельного пункта продольного типа или двухпутной вставки предварительно устанавливается положение расчетных осей (р. о.) и оси безостановочного скрещения (о. б. с.) поездов.

Расчетная ось определяется положением середины поезда, прибывшего с однопутного перегона на раздельный пункт продольного типа или двухпутную вставку непосредственно после освобождения им стрелочной горловины. Ось безостановочного скрещения расположена, как правило, посередине раздельного пункта продольного типа (двухпутной вставки) на равном удалении по времени хода пары поездов от его расчетных осей.

Если положение оси безостановочного скрещения можно изменять (как правило, на двухпутной вставке), его выбирают так, чтобы обеспечить наибольшую пропускную способность на всем участке.

При организации безостановочных скрещений на всем участке оси безостановочных скрещений поездов размещаются на вставках второго пути таким образом, чтобы обеспечивалась идентичность перегонов между ними. При этом пропускные способности перегонов будут равны.

Расчеты:

Для начала рассчитываем четыре варианта пропуска поездов через раздельные пункты ограничивающего перегона на однопутном участке Павлодар - Дегелен:

Т1 = 23 + 21 + 3 + 3 + 2 * 1 = 52 мин;Т2 = 23 + 21 + 1 + 1 + 2*2 = 50 мин;

Т3 =23 + 21 + 3 + 1 + 2*1 = 51 мин;Т1 =23 + 21 + 3 + 1 + 2*1 = 51 мин.

Пропускная способность ограничивающего перегона при обычном графике в парах поездов, составит:

N = (1440- 60)* 0,95 * 1/(23 + 21 + 3 +1 + 2 +1) = 26 пар поездов,

Наличная пропускная способность двухпутного участка оборудованного автоблокировкой:

N = (1440 -120)* 0,95* 1/8 = 157, пар поездов.

Величина коэффициента основного съема для ограничивающего перегона равна:

=(23 + 21 + 2*2)/(23 + 21 + 2*2 + 3)=0,94;

= 0,3;

= 0,94 + 0,3 = 1,24;

= 1,3.

Тогда, потребная пропускная способность двухпутного участка Экибастуз - Павлодар:

= 26 + 5 * 1,24 + 1*1,3 = 34 пар поездов;

Потребная пропускная способность однопутного участка Павлодар -

Дегелен:

= 21 + 3 * 1,24 +1 * 1,3 = 26 пар поездов.

3.1.3 Провозная способность железнодорожной линии

Провозная способность железнодорожной линии Г, млн.тонн нетто в год, определяется в каждом направлении отдельно. Она зависит от доли наличной пропускной способности линии для грузового движения, средней массы поезда на участке, соотношения массы поезда нетто и брутто, а также от числа сборных и ускоренных грузовых поездов ц.

млн.тонн нетто в год, (3.10)

где - средняя масса брутто поездов, соответственно обычных, ускоренных и сборных грузовых, т;

--отношение массы поезда нетто к массе брутто по соответствующим группам грузовых поездов;

- коэффициент месячной неравномерности перевозок.

Расчеты:

Провозная способность участка Экибастуз - Павлодар:

Г = 365*(26*4400)/106 * 0,06 =695,9 млн.тонн нетто в год.

Провозная способность участка Палодар - Дегелен:

Г = 365 * (22 * 4400)/106 * 0,06 =588,9 млн.тонн нетто в год.

3.2 График движения поездов и расчет его показателей

3.2.1 Значение графика и задачи его разработки

На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется по графику. График движения поездов выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог и является основой организации перевозок. Движение поездов по графику обеспечивается выполнением технологического процесса работы станций, локомотивных и вагонных депо, тяговых- подстанций, ПТО, дистанций пути и других подразделений, связанных с движением поездов. Координируя работу этих подразделений, график движения позволяет осуществлять своевременную перевозку грузов и пассажиров при одновременном выполнении требований безопасности движения, наивыгоднейшего использования подвижного состава, обеспечения ритмичности работы станций, участков при наилучшем использовании их пропускной способности.

При разработке графика движения решается целый комплекс задач:

расчет элементов графика, обеспечивающих качественное его выполнение и полную безопасность движения поездов;

пропуск заданного числа поездов различных категорий по участкам и направлениям с наилучшими показателями скорости движения и использования локомотивов;

организация местной работы на участках и направлениях;

организация тягового обеспечения поездного движения;

обеспечение условий для выполнения ремонта и содержания технических устройств железных дорог в исправном состоянии.

Таким образом, график движения поездов по существу является планом всей эксплуатационной работы железных дорог, основой организации движения поездов, грузовой и коммерческой работы станций, депо, подразделений вагонной службы, службы пути, сигнализации и связи, строительных организаций, т.е. всех подразделений железнодорожного транспорта. График движения основан на определении грузопотоков, тесном взаимодействии в работе железных дорог и всех других видов транспорта.

Скорость доставки грузов, наиболее рациональная организация их перевозок в поездах, объем оборотных товарно-материальных ценностей, находящихся в процессе перевозок, качество и быстрота пассажирских перевозок - все это зависит от графика движения поездов.

Дальнейшее совершенствование графика предусматривает повышение уровня использования пропускной способности направлений, позволяющее обеспечить выполнение и перевыполнение плана перевозок; повышение массы и скорости движения поездов (особенно участковой и маршрутной, и как за счет имеющихся резервов в действующих графиках, так и за счет внедрения более мощных локомотивов, концентрации на полигонах большегрузных вагонов с меньшим сопротивлением движению и т.д.);

обеспечение более четкого взаимодействия в перевозочном процессе всех подразделений железнодорожного транспорта;

автоматизацию разработки графика движения на основе применения вычислительной техники;

разработку более совершенных способов его оперативной корректировки на основе вариантных графиков для переменных размеров движения;

выделение в графике ниток для постоянного ядра поездов, факультативных и дополнительных;

внедрение прогрессивных достижений передовых работников всех служб железных дорог.

3.2.2 Классификация графиков движения поездов

Железнодорожная сеть нашей страны характеризуется различными условиями эксплуатации участков:

размерами движения, числом главных путей, соотношением скоростей грузовых и пассажирских поездов, разностью размеров движения по направлениям и т.д. В связи с этим различны и сами графики движения, которые классифицируются по нескольким признакам.

1. По соотношению скоростей движения поездов графики подразделяются на параллельные и непараллельные. При параллельном графике на перегоне все поезда каждого направления имеют одинаковую скорость движения, поэтому линии хода поездов расположены параллельно.

Параллельный график позволяет наиболее полно использовать пропускную способность участков, служит основой для изучения свойств и закономерностей всех типов графиков.

При непараллельномграфике предусматривается обращение пассажирских и грузовых поездов с разными ходовыми скоростями движения, причем поезда могут быть одной или нескольких категорий (скорые, пассажирские, грузовые нормальной скорости, грузовые ускоренные и др.).

2. По числу главных путей на участке графики подразделяются на однопутные, двухпутные и многопутные. На двухпутных линиях главные пути специализируются для движения поездов только в одном направлении (четном или нечетном), скрещения поездов могут осуществляться не только на станциях и разъездах, но и перегонах.

3. По расположению поездов попутного следования. При следовании поездов с разграничением не менее чем одним раздельным пунктом с путевым развитием (станцией, разъездом, обгонным пунктом) график на однопутных линиях называется не пакетным или пачечным, а на двухпутных - пачечным.

По перегонам, оборудованным автоматической блокировкой или имеющим блокпосты при полуавтоматической блокировке, поезда могут следовать в попутном направлении с разграничением их блок-участками или межпостовыми перегонами. Графики движения поездов с таким порядком следования называются пакетными или частично-пакетными. При таких графиках на перегоне может находиться не один, а два или несколько поездов, следующих в одном направлении.

4. По соотношению времени занятия перегонов одной парой поездов или поездом различают графики идентичные и неидентичные. Степень не идентичности графиков зависит от не идентичности перегонов, станционных интервалов и добавок на разгон и замедление.

5. По соотношению размеров движения в четном и нечетном направлениях графики разделяют на парные с одинаковым числом поездов в обоих направлениях и непарные.

3.2.3 Элементы графика движения

График движения поездов разрабатывается на основе следующих счетных элементов:

времени хода поездов по перегонам и добавок к ним разгона и замедления;

станционных интервалов - промежутков времени между прибытием или отправлением одного поезда на раздельный пункт и прибытием или отправлением другого, обходимых для выполнения операций, обеспечивающих безопасность движения поездов согласно требованиям ПТЭ и инструкция сигнализации и движению поездов.

интервалов между поездам пакете I при автоблокировке полуавтоматической блокировке зависящих от длины блок-участка или межпостовых перегонов и скорости движения поездов;

норм стоянок поездов для выполнения операций на промежуточных станциях (контрольное опробование автотормозов, посадка и высадка пассажиров и др.);

норм нахождения локомотивов на станциях основного t0CH и оборотного депо ;

технологических норм времени обработку поездов в парках участковых, грузовых, пассажирских сортировочных станций.

Обычно график разрабатывается возможные максимальные размер движения. Такой график позволяет освоить сезонные и другие временно возрастающие перевозки. Однако, чем выше расчетные размеры движения, тем хуже показатели графика и, прежде всего, средняя скорость движения поездов на участке. Если же в графике будет заложено столько ниток, сколько планируется пустить поездов, то любая даже кратковременная задержка одного поездов не позволит пропустить его по графику. Поэтому расчетные меры движения устанавливаются на основе решения технико-экономической задачи, в которой главными противоборствующими факторами являются затраты, пропорциональные времени нахождения поездов в движении, и потери, связанные с ожиданием времени отправления поездов на участок, т.е. при достижении максимально-возможной средней скорости движения поездов на участке.

Перегонные времена хода поездов устанавливают тяговыми расчетами, выполненными одним из способов интегрирования уравнения движения поезда. Полученные значения уточняют, используя достижения передовых машинистов и данные опытных поездок с динамометрическим вагоном. Времена хода по перегонам устанавливают отдельно для разных категорий грузовых и пассажирских поездов, а также для одиночных локомотивов с учетом допустимых скоростей движения по состоянию пути и конструкционных скоростей обращающихся локомотивов и вагонов.

Время хода по каждому перегону определяют как при безостановочном проследовании поезда через оба ограничивающих данный перегон раздельных пункта, так и при остановках поезда на них. В первом случае время хода называют чистым временем хода. Разница времени хода поезда по перегону с остановками на станциях и без остановок определяет добавочное время, необходимое для разгона и замедления поезда (поправки на разгон и замедление).

При тяговых расчетах движение поезда рассматривается как движение материальной точки, у которой масса сосредоточена в центре ее тяжести (условно в середине состава). Поэтому время хода по перегону определяют по моментам совпадения середины поезда с осью раздельных пунктов, ограничивающих данный перегон, или серединой приемо-отправочного пути станции, парка, по моментам проследования середины поезда оси раздельного пункта или проходного светофора.

Минимальное значение станционных интервалов определяется условиями безопасности движения, необходимым временем для выполнения операций по приему, отправлению или пропуску поездов через станцию, обгонный пункт или разъезд. Станционный интервал зависит от схемы путевого развития раздельного пункта и профиля подхода к нему, способа управления стрелками и сигналами, средств связи по движению поездов, взаимозависимости примыкающих перегонов, состава поезда и скорости его движения.

Различают следующие основные виды станционных интервалов:

интервал неодновременного прибытия - наименьший промежуток времени от момента прибытия на станцию однопутного участка поезда одного направления до момента прибытия на эту же станцию или проследования через нее поезда встречного направления. Интервал скрещения поездов - наименьший промежуток времени от момента прибытия на станцию или проследования через нее одного поезда до отправления на тот же перегон другого поезда встречного направления;

интервал попутного следования - наименьший промежуток времени между прибытием на раздельный пункт одного поезда и отправлением на тот же перегон попутного поезда с предыдущей станции;

интервал неодновременного прибытия и попутного отправления -минимальный промежуток времени между прибытием на раздельный пункт одного поезда и отправлением с этого же раздельного пункта другого поезда того же направления;

интервал неодновременного отправления и попутного прибытия -минимальный промежуток времени между отправлением одного поезда с раздельного пункта и прибытием на него другого поезда попутного направления;

интервал безостановочного скрещения поездов - на раздельных пунктах продольного типа и двухпутных вставках - наименьший промежуток времени от момента проследования поездом расчетной оси двухпутной вставки или раздельного пункта продольного типа до момента проследования той же оси поездом встречного направления, отправляющимся на тот же однопутный перегон.

3.2.4 Расчет станционных интервалов

Рассчитывают следующие виды станционных интервалов.

Расчет станционного интервала скрещения производится для однопутного участка, как и интервал неодновременного прибытия, рисунок 3.3. Согласно исходных данных проекта, участок оборудован электрической централизацией и автоблокировкой. Одновременный прием поездов противоположных направлений запрещен.

Средняя скорость входа поезда на станцию, = 50 км/ч.

Длина пути, которую поезд пройдет за время восприятия машиниста смены показания сигнала, 1в= 100 м, длина тормозного пути, = 1100 м.

Расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта, = 620 м.

Длина приемо-отправочных путей равна 1050 м, длина поезда равна 934м.

Рисунок 3.3 - Схема интервала скрещения и неодновременного прибытия

Произведем расчет станционного интервала скрещения, таблица 3.1.

Таблица 3.1 Составление графика расчета станционного интервала скрещения

Операции	Время , мин
	0	0,5	1
1. Контроль проследования поезда № 2002 2. Приготовление маршрута для отправления поезда № 2001 3.Переговоры о движении поездов между ДСП станций 4. Восприятие машинистом поезда №2001 сигнала и приведение поезда в движение	0,1 0,1 0,1 0,2
Общая продолжительность интервала	0,5

Принимаем станционный интервал скрещения равным 1-ой минуте.

Производим расчет станционного интервала неодновременного прибытия, причем одновременный прием поездов противоположных направлений согласно ПТЭ запрещен.

Время прохода поездом расстояния. Определяется по формуле:

, мин (3.11)

где - расстояние от центра поезда №2001, прибывающего на станцию "и", до ее оси, м;

-- средняя скорость входа поезда на станцию, км/ч;

Расстояние от центра поезда №2001, прибывающего на станцию, до ее оси определяется по формуле:

…..(3.12)

где - расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта,

-длина тормозного пути,

- длина поезда, м;

-длина пути, которую поезд пройдет за время восприятия машинистом смены показания сигнала, м;

= 620 +1100 +100 + 934/2 = 2287 м,

Принимаем интервал неодновременного прибытия равным 3 минутам.

- интервал попутного следования, сквозной равен 3-м минутам;

- интервал попутного следования, остановочный равен 1-ой минуте;

- межпоездной интервал в пакете равен 10-ти минутам;

- время на разгон и замедление принимаем соответственно равным 1 -ой и 2-м минутам.

Интервал попутного следования при полуавтоматической блокировке (рисунок 3.4) называется минимальное время от момента прибытия поезда на соседний раздельный пункт б до момента отправления с данной станции а на освободившийся перегон следующего поезда того же направления.



Рисунок 3.4 - Станционный интервал попутного следования

Приближенно интервал попутного следования, мин, в случае отправления второго поезда без остановки на станции, может быть определен по формуле:

…..(3.13)

При отправлении второго поезда после остановки на станции исключается проследование расстояния , и продолжительность интервала составит приближенно 1мин. мин.

3.2.5 Расчет основных показателей графика движения поездов

После построения графика движения поездов определяются его показатели по грузовому движению;

- участковая и техническая скорость;

- коэффициент участковой скорости;

- показатели использования локомотивов - оборот локомотивов, эксплуатируемый парк локомотивов.

Для расчета скорости движения необходимо определить поездо-километры и поездо-часы нахождения на участках. При расчете технической скорости учитывается поездо-часы без учета времени стоянок поездов на промежуточных раздельных пунктах, но с учетом времени на разгон-замедление, а при расчете участковой скорости общие поездо-часы в пути следования:

…(3.14)

…..(3.15)

где - сумма поездо-километров пробега всех поездов, предусмотренных графиком;

- сумма поездо-часов времени нахождения поездов на участке;

- сумма поездо-часов времени нахождения поездов в движении

Рассчитаем указанные показатели для двухпутного участка Экибастуз-павлодар и однопутного участка Павлодар-Дегелен.

Для расчета скорости движения на двухпутном участке Экибастуз-Павлодар необходимо рассчитать чистое время хода поездов нечетного и четного направлений и умножается на количество поездов по направлениям:

…(3.17)

общие потери времени на разгон и замедление на станциях Экибастуз и Павлодар:

 ……..(3.18)

потери времени на разгон и замедление при остановкахпоездов на промежуточных раздельных пунктах:

(3.19)

потери времени при стоянках на промежуточных раздельных пунктах:

…..(3.20)

общее время нахождения всех поездов в пути на участке:

мин.…. (3.21)

, мин.…. (3.22)

Составляя график движения поездов, необходимо стремиться так согласовывать стоянки поездов и локомотивов на станции оборота, чтобы они не превышали заданных нормативов.

На графике, данного отделения, станциями оборотного депо является станции Экибастуз, норма нахождения на ней локомотивов не менее 45 мин, поэтому увязку локомотивов на графике движения поездов делаем по этой станции.

Рассчитываем по таблицам средний простой локомотива на станции оборота:

 …..(3.23)

где - локомотиво-часы простоя всех локомотивов на станции; количество локомотивов;

оборот локомотива:

часа ,…..(3.24)

где - длина участка,

- простой локомотивов на станции основного депо;

коэффициент потребности локомотивов:

……..(3.25)

эксплуатируемый парк локомотивов:

,лок,……… (3.26)

среднесуточный пробег локомотивов, 2Ж

. ……………(3.27)

Расчеты:

Для двухпутного участка Экибастуз - Павлодар:

Для однопутного участка Павлодар - Дегелен составляется ведомость нахождения поездов на участке для расчета показателей графика движения,

Таблица 3.2-Ведомость расчета показателей графика движения поездов на участке Павлодар - Дегелен

Рассчитаем показатели для участка Экибастуз-Павлодар:

4. Экономическая часть

Технико- экономические расчеты проводили по методу Бекжанова -Байзакова. В таблице 4.1 представлены показатели расчета . Грузопоток на направлении Павлодар- Дегелен составил 588.9 млн.тонн, а на направлении Павлодар -Экибастуз- 695,9 млн.тонн, т.е. прирост объема перевозок составили 29,45 и 34,8 млн.тонн соответственно. Направлениям Павлодар- Дегелен, Павлодар - Экибастуз.

Увеличение грузопотока достигалось не только за счет увеличения длины состава поездов ,но и за счет повышения скорости поездов с 59,5 км/час до 62,7 км/часс при одновременной повышении оптимизации вспомогательных технологических процессов ( разгрузка- погрузка, простои и др.).

Сводная таблица. Технико -экономических показателей проекта.

Наименование показателей	Стоимость, тенге
	Базовая	Предполагаемая
1.Грузопоток ; млн.тонн 1.1 Павлодар - Дегелен 1.2. Павлодар - Экибастуз	559,455 661,1	588,9 695,9
2. Себестоимость, тенге	151	147
3. Приведенные затраты, млн.тенге 3.1 Павлодар - Дегелен 3.2. Павлодар - Экибастуз.	84477,7 99826,1	86568,3 102297,0
4. Кпитальные затраты на реконструкцию и развитие	-	258614,5
5.Годовой экономический эффект, млн. тенге	-	73438,2
6.Срок окупаемости проекта, лет	-	3,5

Грузопоток, как видно из таблицы4.1 на направлении Павлодар - Дегелен был увеличен на 29,45 млн.тонн, а на направлении Павлодар - Экибастуз на 34,8 млн.тонн при одновременном увеличении скорости поездов с с 59,5км/час до 62,7 км/ час. При этом для обеих участков Q_локсоставил 12,9 часов против 14,0 часов по старым нормативам.

Для теоретических расчетов себестоимости использовали формулу Бекжанова-Байзакова:

а)Зависимость эксплуатационных расходов от объема перевозок

У = а_о + в/Х,

где а_о - постоянные затраты ( стоимость зданий и сооружении и основных фондов, фонд заработной платы управления станции) , в - коффициент эффективности объема перевозок, равный тангесу угла наклонной прямой или Пр.З / G_п4

в ) Зависимость себестоимости от объема перевозок

У= а_i +в/ах²

, где а_i- постоянные затраты при расчете себестоимости ( стоимость зданий и сооружении и основных фондов, фонд заработной платы управления станции); в_i-- коэффициент эффективности объема перевозок, при расчете себестоимости

Таким образом годовой экономический эффект

Графоаналитический и прямые расчеты себестоимости имели - хорошую сходимость, при вероятности составила 95 %. Таким образом годовой экономический эффект в сумме 73438,2 млн.тенге достигнут за счет увеличения объема грузопотоков на 2-х направлениях при удлинении состава поездов и увеличении их скорости до 62,7 км/ час. Срок окупаемости предлагаемого проекта составит 3,5 года при размере капиталовложении в сумме 258614,5 млн. тенге.

5. Безопасность труда и экологическая безопасность

5.1 Характеристика опасных и вредных факторов, возникающих в процессе погрузки и выгрузки контейнеров

Опасные факторы.

В процессе труда человек вступает во взаимодействие с предметами труда, орудиями труда, другими людьми. На него воздействуют различные параметры производственной обстановки, в которой протекает труд (температура, влажность и подвижность воздуха, шум, вибрация, вредные вещества, различные излучения и т.п.). Все это характеризует условия труда, от которых в большой степени зависят здоровье и работоспособность человека, его отношение к труду и результаты труда.

Под условиями труда понимают совокупность взаимосвязанных технических, психофизических, санитарно-гигиенических, эстетических и социально- психологических факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

Для целенаправленной деятельности по улучшению условий труда необходимо знать эти факторы, а также их воздействие на организм человека.

Условия труда сильно влияют на производительность труда. Для этого используют интегральный показатель работоспособности Кинт, характеризующий влияние на человека всего комплекса условий. Для расчета прироста производительности труда, прежде всего, нужно установить, какие элементы условий труда изменяются в результате осуществления мероприятий по улучшению условий труда. Затем определяются критерии тяжести труда до и после проведения данных мероприятий. О степени тяжести труда можно судить по реакциям и изменениям в организме человека.

Различают три функциональных состояния человека: нормальное, пограничное, патологическое. Функциональное состояние человека используется в качестве физиологической шкалы, позволяющей установить категорию тяжести работы.

Вредный производственный фактор (ВПФ)- производственный фактор, воздействие которого на работающего, в определенных условиях, приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

При интенсивном железнодорожном движении ухудшаются санитарно-гигиенические условия для населения и участников дорожного движения. Результаты исследования показывают, что в течение коротких периодов концентрация окиси углерода на железнодорожных магистралях достигает 500 мг/м³. Наблюдения показывают, что вдыхание окиси углерода при ее концентрации в воздухе в 6 мг/м³ вызывает изменения световой и цветовой чувствительности глаз, изменяется содержание различных веществ в крови, влечет за собой другие отрицательные последствия.

Пределом безопасной для человека концентрации окиси углерода в воздухе составляет концентрация в 3 мг/м³. Отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают выбросы автомобилей, содержащие бенз(а)пирен и свинец. Если принять содержание бенз(а)пирена в почвах в 3 км от дороги за эталон, то его концентрация возрастает в 3-4 раза на расстоянии 100 м; и в 5-10 раз в 20м от проезжей части. Глубина проникания бенз(а)пирена в почву достигает 1,5-2 метров. Особенно опасно наличие соединений свинца. Около 1 тонны свинца 1000 двигателей за год выбрасывает в атмосферу, в том числе около 40% находится во взвешенном состоянии, а 30% попадает на почву. Пробы грунта показали, что вблизи дороги оседает около 50% свинца.

Концентрация свинца в воздухе достигает 0,05-0,5 мг/м³, свинец оседает на проезжую часть, он попадает в почву, воду, на растения. У дороги концентрация свинца в почве достигает 50-100 мл/м³ почвы, на расстоянии 100 м она равна 1,2 мл/м³. Если принять содержание свинца за 100% на расстоянии 5 м от дороги, то она на расстоянии 10 м снижается до 10-15%, а на расстоянии 20 м составляет 5%.

Вышеперечисленные ВПФ возникают при работе бензиновых двигателей, при работе дизельных двигателей добавляется кроме окиси углерода еще и окислы азота и альдегиды.

Концентрация вредных веществ от выхлопных газов в атмосферном воздухе подвержена большим колебаниям и зависит от следующих факторов:

– интенсивность движения;

– степень озеленения обочин;

– рельеф и застройка обочин;

– метеорологические условия.

При частой температурной инверсии может появиться фотохимический туман, который вызывает снижение памяти у людей, патологии легких, сердечные осложнения, одышку, головные боли, импотенцию, раздражение слизистой оболочки глаз, дорожно-транспортные происшествия, заторы на городских улицах и магистралях.

Ухудшение санитарно-гигиенических условий является следствием пренебрежения требованиям экологических законов. Из известных ВПФ необходимо учитывать задымленность воздуха, пары серной кислоты, аэрозоли свинца и его окислы, пыль от резины, избытки тепла от марганца, пары растворителей, неприятные запахи. Все вышеперечисленные ВПФ образуются в том или ином количестве на различных сопутствующих промышленных предприятиях ж.д. и накладываются на ВПФ от ж.д.транспорта, могут сделать жизнь людей, животных и растений невозможной.

5.2 Рекомендации по защите окружающей среды от различных загрязнений

Работающие на объектах строительно-дорожного производства люди обязаны принимать эффективные меры по предупреждению загрязнений окружающей среды и выполнять требования законов и нормативных актов по охране природы, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, оздоровлению окружающей природной среды. Загрязнение окружающей среды в районе расположения объекта регламентируется установленными для него органами охраны окружающей среды нормами предельно допустимых выбросов, предельно допустимых стоков, предельно допустимых нагрузок на почву отходов производства. Допускается использовать временно согласованные нормы выбросов, стоков и отходов от объектов при условии компенсации вреда дополнительными платежами в фонд охраны природы и доведения этих норм до предельно допустимых в срок не более чем 5 лет.

Нарушение установленных нормативов выбросов, сбросов, захоронения вредных веществ и других условий охраны окружающей среды, а также возникновение угрозы здоровью населения, влечет за собой ограничение, приостановление или прекращение деятельности объекта на срок, необходимый для проведения технических, технологических и организационных мероприятий по восстановлению окружающей среды. При использовании и транспортировке химических и взрывоопасных веществ следует строго соблюдать утвержденные правила и нормы перевозки этих веществ.

К основным направлениям экологизации объектов транспорта следует отнести:

– разработку и применение технологических процессов и производственного оборудования, оказывающих минимальное вредное влияние на природу, сберегающих природные ресурсы;

– создание замкнутых систем водопользования, систем рекуперации воздуха, рациональных форм сбора, хранения и обезвреживания токсичных отходов;

– оптимизация потребления ресурсов путем создания безотходных малоотходных технологий и комплексного использования материальных ресурсов и энергии;

– рациональное использование земли, водных бассейнов, ландшафтов, сбережение растительного и животного мира;

– рациональное использование природных топливных ресурсов: Энергии солнца, ветра, термальных подземных вод;

– создание на каждом производстве средств защиты окружающей среды (воды, воздуха, почв) от различных видов загрязнений;

– вторичное использование отходов для нужд производства, а таких переработка для использования населением в хозяйственно-бытовой деятельности;

– создание зон озеленения для нормализации атмосферного воздуха.

Для повышения экологической безопасности функционирующих объектов железнодорожной отрасли ужесточаются требования к обеспечению сохранности проектных решений как предприятия в целом, так и его подразделений.

Обеспечивается строгое выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, транспортных, газовых и других видов магистралей, предупредительного и аварийно-восстановительного оборудования; совершенствуется структура сбора и обработки информации о функционировании производственных и транспортных систем; внедряются автоматизированные системы контроля технического состояния объектов и экологической обстановки; в процессе испытаний производственного и энергетического оборудования, а также строительных конструкций ужесточаются режимы нагрузок с целью выявления докритических дефектов.

Для целенаправленной деятельности по улучшению условий труда необходимо знать факторы, воздействующие на их формирование. Эти факторы объединены в три группы: социально-экономические, технические и организационные, естественно-природные. Первая группа факторов является определяющей и обусловлена господствующими в обществе производственными отношениями. Сюда относятся: нормативно-правовые; социально-психологические; общественно-политические; экономические факторы.

Вторая группа факторов оказывает непосредственное воздействие на формирование материально-вещественных элементов условий труда.

Третья группа факторов характеризует воздействие на работников климатических, геологических и биологических особенностей местности, где протекает работа. В процессе производства весь этот сложный комплекс факторов, воздействующих на формирование условий труда, объединен многообразными взаимными связями.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных случаях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Если же производственный фактор приводит к заболеванию или снижению работоспособности, то его считают вредным. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия, вредный производственный фактор может стать опасным. К определяющим признакам опасных и вредных факторов относятся: возможность непосредственного отрицательного воздействия на организм человека; затруднение нормального функционирования органов человека; возможность нарушения нормального состояния элементов производственного процесса, в результате которого могут возникнуть аварии, взрывы, пожары, травмы. Наличие хотя бы одного из указанных признаков является достаточным условием для отнесения факторов к разделу опасных и вредных. Факторы классифицируются по ряду признаков. Основным признаком является характер взаимодействия их с человеком. По этому признаку факторы делятся на три группы: 1) активные; 2) пассивно-активные; 3) пассивные. [13]

К активным относятся факторы, оказывающие воздействие на человека посредством заключенных в них энергетических ресурсов. Эта группа подразделяется на: механические; термические; электрические; электромагнитные; химические; биологические; психофизиологические.

К пассивно-активной группе относятся факторы, активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является человек или оборудование. К этой группе относятся острые неподвижные элементы, неровности поверхности, уклоны и подъемы. К пассивным относятся факторы, проявляющиеся косвенно.

По возможному характеру действия на человека факторы делятся на: непосредственные (вибрации, освещенность и др.); косвенные (коррозия, накипь и др.). По вызываемому ущербу различают факторы, приносящие: социальный ущерб (ущерб здоровью, снижение продолжительности жизни и т.п.); экономический ущерб (снижение производительности труда, невыходы на работу, оплата больничных листов).

Вредные факторы. Экологическими факторами называются элементы среды, оказывающие существенное влияние на живой организм. Они делятся на три группы: 1) абиотические (факторы неживой среды); 2) биотические (факторы связанные с влиянием живых существ); 3) антропогенные (факторы связанные с деятельностью человека).

Абиотические факторы - это комплекс условий неорганической среды влияющих на живые организмы. К ним относятся: 1) климатические факторы (свет или лучистая энергия солнца, температура воздуха, осадки, снежный покров, влажность воздуха, давление, газовый состав атмосферы, ветер); 2) эдафизические (почвенно-грунтовые)- состав и строение почв; 3) гидрохимические и гидрофизические - наличие и состав воды; 4) топографические (рельеф местности и его изменение во времени и пространстве).

Биотические факторы - это вся сумма воздействий, которые оказывают друг на друга живые существа - бактерии, растения, животные. Ни один вид, ни часть его популяции не могут жить изолировано друг от друга, от других видов растений и животных. Для травоядных животных нужны растения - источник их питания, для хищников - другие животные - их жертвы. Растения при наличии воды, почвы и света могли бы существовать и без животных и микроорганизмов, но не долго, ведь без животных и бактерий прекратился бы почвообразующий процесс. Без редуцентов, разлагающих органическое вещество в неорганическое, нарушился бы круговорот веществ и энергии.

Антопогенные факторы - это воздействие на организмы общественной среды, т.е. всех форм деятельности человека и общества, которые приводят к изменению среды обитания и численности организмов.

Непосредственную ответственность за обеспечение безопасности труда при выполнении грузовых операций несут производители работ (мастера) приемосдатчики, бригадиры грузчиков, машинисты кранов, водители погрузчиков.

Приемосдатчик организует работу бригад грузчиков и механизаторов при выполнении ими погрузки, выгрузки, перегрузки и сортировки грузов в соответствии с нормами и правилами обеспечивающими безопасные условия труда работающих.

В целях обеспечения личной безопасности при нахождении на железнодорожных путях приемосдатчик обязан соблюдать следующие меры предосторожности:

быть одетым так, чтобы одежда не мешала движениям, а пуговицы верхней одежды были застегнуты. Головной убор не должен мешать нормальной слышимости, обувь должна быть на широком каблуке;

по территории станции и подъездным путям к месту работы и с работы проходить по установленным техническо-распорядительным актам станции маршрутам служебного прохода;