Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Костанайский социально-технический университет

имени академика Зулхарнай Алдамжар

Кафедра "Организация перевозок и транспорт"

Дипломный проект

Совершенствование процесса продвижения местных вагонов в условиях АСУМ

ДП. ОПДиЭТ. КДВ.00.00.00 ПЗ

Руководитель проекта: преподаватель

Жабаев К.К.

Дипломник: студент

Драгунова Е.А.

Костанай 2009

Оглавление

• Введение
• 1. Постановка задачи и обзор (анализ) выбранного научного исследования
• 1.1 Технико-эксплуатационная характеристика отделения дороги
• 1.2 Организация вагонопотоков и план формирования поездов
• 1.3 График движения поездов и его показатели
• 1.3.1 Расчет станционных интервалов
• 1.3.2 Расчет пропускной способности участков
• 1.3.3 Расчет основных показателей графика движения поездов
• 2. Исследование задачи: совершенствование процесса продвижения местных вагонов в условиях АСУМ
• 2.1 Организация местной работы на участках отделения дороги 20
• 2.2 Основные положения
• 2.3 Требования к АРМ работы узлового диспетчера в условиях функционирования табло коллективного пользования по управлению поездной и грузовой работой
• 2.4 Методика расчета рационального маневрового обслуживания на участках железнодорожного узла
• 2.5 Методика расчета оптимального плана формирования местных поездов на железнодорожном полигоне
• 2.6 Порядок разработки и ввода "твердого" графика движения местных поездов на железнодорожном полигоне
• 3. Охрана труда. Безопасность и экологичность проекта
• 3.1 Процесс функционирования разрабатываемого объекта
• 3.2 Нормирование опасных и вредных факторов
• 3.3 Рекомендации по защите окружающей среды от различных загрязнений
• 4. Технико-экономическая эффективность внедрения АСУМ
• Заключение
• Список литературыВведение

В составе АО "НК "КТЖ"" имеется 14 отделений дорог, которые являются филиалами АО "НК "КТЖ"". Отделения дорог являются производственно-хозяйственными единицами и обязаны проводить работу по обеспечению эффективной организации перевозочного процесса в границах филиала. Они подчиняются непосредственно Департаменту перевозок (ЦД). Начальник отделения перевозок (ДН) осуществляет руководство повседневной эксплуатационной работой подразделения хозяйства филиала и структурных подразделений.

Основными задачами отделений дорог являются:

выполнение графика движения поездов;

увеличение пропускной и провозной способностей;

организация и контроль за выполнением плана перевозок;

выполнение станциями установленных технических норм эксплуатационной работы, показателей работы;

развоз местного груза, обеспечение техники безопасности и безопасности движения;

лучшее использование подвижного состава;

снижение себестоимости;

контроль за выполнением плана формирования поездов, технических норм эксплуатационной работы, маршрутизации;

внедрение вычислительной техники, АСУ;

повышение производительности труда.

Широкомасштабное и повсеместное внедрение на железнодорожном транспорте компьютерных технологий позволяет функционально расширить и принципиальным образом усовершенствовать систему организации местной работы в целом. Информатизация перевозок создает принципиально новые технологические возможности по обеспечению четкого взаимодействия магистрального и промышленного железнодорожного и промышленного по времени прогноза подхода вагонов с грузами на станции и в адрес обслуживаемых ими подъездных путей. Информационно-технологическое взаимодействие магистрального и промышленного железнодорожного транспорта позволяет заблаговременно планировать переработку вагонов с грузами на станциях, организацию маневровой работы по подаче и уборке вагонов с поездных путей, подготовку грузовых фронтов, средств комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ, автомобильного и других видов транспорта, трудовые ресурсы, направлять внутрицеховые производственные технологии самих предприятий промышленного железнодорожного транспорта на эффективное использование подвижного состава, снижение эксплуатационных расходов, затрат на содержание мест хранения сырья, готовой продукции и повышение уровня обслуживания клиентуры.

В дипломной работе выполнено: дана технико-эксплуатационная характеристика участков отделения, план формирования поездов, элементы графика движения поездов; рассмотрена работа отделения при организации АСУМ, технико-экономическая эффективность его внедрения.

1. Постановка задачи и обзор (анализ) выбранного научного исследования

1.1 Технико-эксплуатационная характеристика отделения дороги

Отделение дороги играет огромную роль в перевозочном процессе. В оперативных условиях ежесуточную работу измеряют количеством загруженных и выгруженных вагонов, и только для некоторых важнейших грузов (уголь, металл, нефть, руда и др.) выполнение плана перевозок учитывается еще и количеством погруженных тонн.

Отделение дороги С состоит из шести участков: Ак - Аз протяженностью 133,4 км, Аз - Ж протяженностью 102,7 км; Ж - Ч протяженностью 109,7 км; Ч- С протяженностью 116,4 км; С- Д протяженностью 142 км; С - Л протяженностью 119,7км. Все участки однопутные, оборудованы двусторонней полуавтоблокировкой. Полезная длина путей 850 метров, руководящий уклон 7,5%. Земляное полотно в подавляющем большинстве стабильное, искусственные сооружения находится в удовлетворительном состоянии. Пути уложены рельсами типа Р-50. Протяженность отделения - 746,2 км. Отделение включает 51 раздельный пункт: 28 станций; три участковых первого класса: С, Ж-С, Аз; две участковых второго класса: Л, Д; три станции третьего класса: Ж, Ч, Ж-Т; остальные промежуточные четвертого класса и сеть разъездов - пятого класса. На отделении применяются тепловозная тяга - локомотивы серии 2ТЭ 10В, 2ТЭ 10М, 2ТЭ 10Л, в маневровой работе ТМ-2. На данном отделении средний вес поезда составляет от 2800 тонн до 3200 тонн.

Путевое развитие промежуточных станций достаточно для существующих размеров движения и местной грузовой работы.

Пропускная способность направления используется полностью. Размеры движения за последнее время осваиваются при использовании резервов, предусмотренных для регулирования движения и ремонтных работ.

Таблица 1.1 Корреспонденция груженых вагонопотоков

Из на	А-з	А-з-Ч	Ч	Ч-С-к	С-к	Д-	итого	Алм	Павл	Лок	итого	всего	+	-
А-з	Х	20	10	-	10	-	40	15	20	10	45	85		49
А-з-Ч-	5	Х	10	-	10	-	25	5	-	5	10	35	1
Ч	10	5	Х	10	12	-	37	12	15	12	39	76		29
Ч-С-к	3	-	10	Х	15	-	28	5	3	6	14	42		22
С-к	5	8	6	5	Х	15	39	60	55	40	155	194		77
Де	-	-	-	-	10	Х	10	20	15	15	50	60	15
Итого	23	33	36	15	57	15	179	117	108	88	313	492
Алм.	5	3	4	5	20	25	62	Х	115	175	290	352	55
Павл.	5	-	5	-	25	20	55	125	Х	55	180	235	33
Лок	3	-	2	-	15	15	35	165	45	Х	210	245	73
Итого	13	3	11	5	60	60	152	290	160	230	680	832
Всего	36	36	47	20	117	75	331	407	268	318	993	1324	177	177

Главные массовые грузы отделения нефть, железная руда, цветная руда, строительные материалы и зерно.

Характеристика эксплуатационной работы отделения представлена в виде корреспонденции вагонопотоков (таблице 1.1) и в виде диаграмм груженых и порожних вагонопотоков (рисунок 1.1, 1.2).

Согласно исходным данным, местная работа составляет 179 вагонов, ввоз 152 вагона, вывоз 313 вагон, транзит 680 вагонов, прием груженых 832 вагона, сдача груженых 993 вагонов, погрузка 492 вагонов, выгрузка 331 вагонов, работа 1503 вагона.

Рисунок 1.1 Диаграмма груженых вагонопотоков



Рисунок 1.2 Диаграмма порожних вагонопотоков

1.2 Организация вагонопотоков и план формирования поездов

Система организации вагонопотоков получила название "план формирования поездов", цель которого установить рациональный порядок следования вагонов по направлениям, выбрать наиболее эффективную систему формирования поездов, правильно распределить сортировочную работу между станциями.

Вагонопотоки организуют в поезда по плану формирования, который определяет категории и назначения поездов и групп вагонов, формируемых железнодорожными станциями.

Правильно разработанный план формирования поездов направлен на выполнение плана перевозок и позволяет целесообразно распределить сортировочную работу между станциями, сократить продолжительность времени нахождения вагонов на технических и грузовых станциях, повысить степень использования технических средств железнодорожного транспорта и промышленных предприятий, улучшить взаимодействие в работе промышленных предприятий и станций примыкания магистральных железных дорог, способствует целенаправленной концентрации сортировочной работы на наиболее развитых в техническом отношении станциях.

Правильное установление пунктов (станций) формирования и расформирования поездов во многом определяет время нахождения вагона в пути следования, а, следовательно, и скорость продвижения поездов.

План формирования состоит из комплекса последовательно решаемых вопросов организации маршрутов с мест погрузки и формирования одногруппных и групповых поездов на технических станциях. Сюда же относятся организация формирования маршрутов из порожних вагонов и комбинированных поездов. Каждое отделение разрабатывает внутри отделений план, который включает план формирования участковых, сборных, вывозных и передаточных поездов.

Эффективная система организации вагонопотоков основана на оптимизации процесса преобразования на грузовых, сортировочных и участковых станциях построения экономико-математических моделей, решаемых ручным счетом или на ЭВМ. Оптимальный вариант плана формирования поездов обеспечивает эффективное использование грузовых вагонов (минимальный простой на технических станциях и под грузовыми операциями, уменьшение числа переработки вагонов в пути следования и затрат маневровых средств) и технической оснащенности станции. Это снижает себестоимость перевозок и обеспечивает экономичность перевозочного процесса.

Окончательный вариант плана формирования поездов выбирают с учетом пропускной и перерабатывающей способности сортировочных станций, а также наличия резервов на случай роста вагонопотоков. Возможность осуществления оптимального варианта проверяют на соответствие:

числа назначений поездов количеству сортировочных путей для накопления транзитного потока на технических станциях;

объема переработки вагонопотока перерабатывающей способности технических станций.

Учет выполнения плана формирования поездов позволяет предупредить возможные нарушения его и в ряде случаев увеличить число отправительских маршрутов и организовать формирование дополнительных сквозных поездов на более дальние расстояния. Под особым наблюдением находится продвижение групповых поездов с отправительских маршрутов. Последние учитывают по дальности пробега, отправлению, проследованию и прибытии. Необходимо также следить за направлением грузопотоков, возможным их отклонением от установленной схемы, изучать причины, вызывающие такие отклонения.

В отделениях ежемесячно анализируют выполнение плана формирования и составляют отчет о его показателях. Анализируют также направления следования вагонопотоков и отклонения от расчетной мощности отдельных назначений. На основе анализа разрабатывают мероприятия, направленные на улучшение выполнения плана формирования поездов и его совершенствования. К важнейшим из них относится дополнительное формирование отравительных маршрутов и повышение дальности пробега сквозных поездов без увеличения простоя вагонов под накоплением.

Оптимальный план формирования рассчитывается по одному из известных методов. Прежде всего, составляется таблица вагонопотоков по опорным станциям по направлениям движения (на основе таблицы 1.1.). При составлении таблицы следует учитывать погрузку и выгрузку вагонов на участках. Вагоны, следующие под выгрузку на участок, включаются в вагонопоток на техническую станцию, которая формирует сборный поезд на впередилежащий участок. Оптимальный план формирования рассчитывается по одному из известных методов. Прежде всего, составляется таблица вагонопотоков в данном направлении.

1.3 График движения поездов и его показатели

вагонопоток поезд маневровый железнодорожный

График движения поездов является основой организации движения. Он объединяет в единое целое работу станций, локомотивных депо, тяговых подстанций, пунктов обслуживания и ремонта вагонов, дистанций пути, сигнализации и связи других подразделений железных дорог, связанных с движением поездов, обеспечивает их согласованную работу. Правильная организация и точное выполнение технологического процесса работы каждый из подразделений обеспечивают движение поездов строго по графику.

1.3.1 Расчет станционных интервалов

Основными элементами графика движения являются станционные интервалы.

Согласно исходных данных работы, участки оборудованы электрической централизацией и автоблокировкой. Одновременный прием поездов противоположных направлений запрещен.

Средняя скорость входа поезда на станцию, V_вх.= 39,2 км/ч., длина пути, которую поезд пройдет за время восприятия машиниста смены показания сигнала, l_в = 100 м., длина тормозного пути, l_т = 1100 м., расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта, l_вх. = 620 м., длина приемо-отправочных путей равна 1050 м., длина поезда равна 885 м.

Произведем расчет станционного интервала скрещения.

Рисунок 1.3 Схема интервала скрещения

Рисунок 1.4 Схема расположения поездов

Принимаем станционный интервал скрещения равный 1-ой минуте.

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



Рисунок 1.5 Интервал неодновременного прибытия

Рисунок 1.6 Схема станции

Время прохода поездом расстояния L_пр. Определяется по формуле:

0,06, (1.1)

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

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

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

(1.2)

где l_вх. - расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта, м;

l_т - длина тормозного пути, м;

l_п - длина поезда, м;

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

Принимаем интервал неодновременного прибытия равным 4 минутам.

Согласно заданию, к проекту принимаем без расчетов:

интервал попутного следования, сквозной равен 4-м минутам;

интервал попутного следования, остановочный равен 1-ой минуте;

время на разгон и замедление принимаем согласно графику движения поездов.

1.3.2 Расчет пропускной способности участков

Пропускной способностью железнодорожного участка называют максимальные размеры движения в поездах или 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.

Различают наличную и потребную пропускную способность. Наличная пропускная способность линии - это максимальные размеры движения поездов, которые могут быть реализованы при существующем техническом оснащении и принятом способе организации движения. Потребная пропускная способность линии - число поездов разных территорий с учетом необходимого резерва проектируемого на ближайшую перспективу.

Пропускную способность рассчитывают исходя из полного использования всех технических средств, с учетом надежности их работы и норм в решении, необходимого на их текущее содержание.

Пропускную способность рассчитаем для указанных участков при параллельном и непараллельном типах графика.

Определим наличную пропускную способность однопутных участков.

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

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

Таким образом, пропускная способность ограничивающего перегона при обычном графике составит, пар поездов

, (1.3)

где t',t'' - время хода нечётного и чётного поездов по перегону;

ф_ст- станционные интервалы на станциях, ограничивающих перегон, мин;

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

Участок Ак-Аз (ограничивающий перегон Ак-б-Т, t' =22 мин, t'' =23 мин, t_р= 3 мин, t_з=2 мин.)

Т₁=22+23+2*3+2*2=55 мин,

Т₂=22+23+1+1+2*3=53мин,

Т₃=22+23+3+1+3+2=54мин,

Т₄=22+23+3+1+2=51 мин.

Участок Аз-Ч (ограничивающий перегон С-Рзд 9, t' =17 мин, t'' =14 мин, t_р=5 мин, t_з=2 мин)

Т₁= 17+14+2*3+2*2=41мин,

Т₂=17+14+1+1+2*5=43 мин,

Т₃=17+14+3+1+5+2=42 мин,

Т₄=17+14+3+1+2=37 мин.

Таким образом, наличная пропускная способность участков составит

Ак-Аз

,

Аз-Ч

.

Потребная пропускная способность участка определяется следующим образом

N_пот. = N_гр+_пасN_пас+ (_сб1)N_сб, (1.4)

где _{пас, сб} - коэффициенты съема пассажирских и сборных поездов, для сборных - 1,3-1,5;

N_пас, N_сб - число пассажирских, сборных поездов на участке.

Коэффициент съема пассажирскими поездами равен

, (1.5)

где _о, _д - коэффициенты основного и дополнительного съема, равный 0,4;

t', t'' ^- время хода по ограничивающему перегону грузового поезда в четном и нечетном направлениях;

t'_пс, t''_пс ^- время хода по ограничивающему перегону пассажирского поезда в четном и нечетном направлениях;

t_рз - время на разгон-замедление.

Потребная пропускная способность участков будет равна Ак - Аз

N_пот= 10+1,21*6+2*1,3=20 пар поездов.

Аз - Ч

N_пот= 10+1,16*6+2*1,3=20 пар поездов.

Таким образом, потребная пропускная способность при непараллельном графике меньше наличной. Следовательно, дополнительных мер для усиления пропускной способности не требуется.

1.3.3 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-км 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:

, (1.6)

, (1.7)

, (1.8)

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

УNt_пути - сумма поездо-часов времени нахождения поездов на участке;

УNt_{движ -} сумма поездо-часов времени нахождения поездов в движении

Рассчитаем указанные показатели для однопутных участков Ак-Аз, Аз-Ч.

Для расчета показателей графика на однопутном участке составляется ведомость нахождения поездов на участке (таблица 1.2, 1.3).

Таблица 1.2 Ведомость расчета показателей графика движения поездов на участке Ак-Аз

Нечетное направление	Пробеги, км.	Четное направление	Пробеги, км
Время, ч.мин	В т.ч.		Время, ч.мин	В т.ч.
№поезда	Отправ. Cнач. ст.	Прибытие на кон.ст.	В пути	На пр. ст.	В движен		№поезда	Отправ. Cнач.ст.	Прибытие на кон.ст.	В пути	На пр. ст.	В движен.
2805	0-35	4-15	3-40	0-41	2-59	133,4	3312	21-01	1,03	4-02	1-00	3-02	133,4
2807	1-05	6-07	5-02	2-05	2-57	133,4	3314	23-14	3-42	4-28	1-35	2-53	133,4
2703	5-25	9-37	4-12	1-14	2-58	133,4	3442	1-54	6-50	4-56	1-42	3-14	133,4
1251	7-39	11-02	3-23	0-35	2-48	133,4	4332	5-25	9-25	4-00	1-11	2-49	133,4
5201	7-50	11-57	4-07	1-17	2-50	133,4	3304	8-33	12-29	3-56	1,06	2-50	133,4
2403	12-30	15-40	3-10	0-15	2-55	133,4	3306	12-18	15-14	2-56	0-08	2-48	133,4
2701	14-35	18-08	3-33	0-46	2-47	133,4	3308	13-15	16-48	3-33	0-34	2-59	133,4
3441	15-34	19-55	4-21	1-37	2-44	133,4	3444	16-46	20-10	3-24	0-27	2-57	133,4
3443	19-10	22-20	3-10	0-23	2-47	133,4	5202	17-15	20-55	3-40	0-38	3-02	133,4
							4334	18-39	22-35	3-56	1-01	2-55	133,4
Итого	73-33	18-15	48-45	2534,6

На однопутном участке Ак-Аз показатели равны:

, ,

Таблица 1.3 Ведомость расчета показателей графика движения поездов на участке Аз-Ж

Нечетное направление	Пробеги, км.	Четное направление	Пробеги, км
Время, ч.мин	В т.ч.		Время, ч.мин	В т.ч.
№поезда	Отправ. Cнач. ст.	Прибытие на кон.ст.	В пути	На пр. ст.	В движен		№поезда	Отправ. Cнач.ст.	Прибытие на кон.ст.	В пути	На пр. ст.	В движен.
2703	0-45	3-56	3-11	0-45	2-26	102,7	3312	2-40	5-25	2-45	0-15	2-30	102,7
1251	3-16	7-09	3-53	1-25	2-28	102,7	3314	6-20	9-52	3-32	0-52	2-40	102,7
2403	6-20	10-53	4-33	2-03	2-30	102,7	3442	8-27	12-58	4-31	2-00	2-31	102,7
5203	8-40	11-54	3-14	0-51	2-23	102,7	4336	11-18	14-23	3-05	0-38	2-27	102,7
2701	10-02	13-08	3-04	0-42	2-22	102,7	3304	14-05	17-26	3-21	0-51	2-30	102,7
3441	11-38	13-57	2-19	0-04	2-15	102,7	5204	16-30	19-45	3-15	0-58	2-17	102,7
3443	14-43	17-42	2-59	0-30	2-29	102,7	3306	16-51	20-25	3-34	0-56	2-38	102,7
5205	16-20	19-00	3-20	0-35	2-45	102,7	3308	19-05	22-24	3-19	0-48	2-31	102,7
2805	20-35	22-56	2-21	0-06	2-15	102,7	3444	2205	3-55	5-50	3-05	2-45	102,7
2807	21-25	23-55	2-10	-	2-10	102,7	4338	23-39	2-12	2-33	0-11	2-20	102,7
Итого	66-49	17-35	49-12	2054

На однопутном участке Аз-Ж показатели равны

, ,

2. Исследование задачи: совершенствование процесса продвижения местных вагонов в условиях АСУМ

2.1 Организация местной работы на участках отделения дороги

Под организацией местной работы на участках и направлениях понимается система перемещения вагонов, с которыми на промежуточных станциях выполняются погрузочно-разгрузочные операции. Важнейшими элементами местной работы являются операции по погрузке, выгрузке и развозу местного груза, распределение порожних вагонов и т.д. Она составляет основную часть общего объема перевозок.

По характеру работы и учету местные вагоны подразделяются на следующие:

подлежащие передаче на соседние отделения и следуемые под выгрузку на другие отделения своей дороги;

подлежащие развозу и выгрузке на отделении.

Работа с местными вагонами по последовательности выполнения операций заключается в передаче и развозе местного груза; операциях с местными вагонами на станции выгрузки - подаче вагонов к местам выгрузке в процессе разгрузки вагонов, включая в необходимых случаях и очистку вагонов после их разгрузки.

Размеры местной работы участка, отделения и дороги определяются планом перевозок и регулировочным заданием по передаче на данное подразделение порожних вагонов под погрузку и отправлению порожних вагонов после выгрузки.

Суммарное время, затрачиваемое на выполнение операций с местными вагонами, является оборотом местного вагона. Иными словами, это среднее время нахождения местного вагона на подразделении от момента приема его в груженом состоянии или погрузки до момента окончания выгрузки на станции назначения.

На основе данных календарного плана погрузки и выгрузки промежуточных станций определяются груженные и порожние вагонопотоки по всем перегонам участка, а также избыток и недостаток порожних вагонов, образующихся на станциях.

Погрузка, выгрузка и баланс порожних вагонов на промежуточных станциях определяют работу этих станций по прицепке и отцепке вагонов и общие размеры вагонопотоков по перегонам для каждого направления движения (см. таблицу 2.1, рисунки 2.1, 2.2, 2.3).

Размеры вагонопотоков по перегонам участка определяются как составы сборных поездов неограниченной массы и длины по направлениям движения. Число вагонов в таком сборном поезде будет определять местный вагонопоток по перегонам.

Таблица 2.1 Местные вагонопотоки на участке Аз-Ч

Вид грузовой работы	Направл.	Станция	Итого
		Ж-Т	Жарма	Р 16	Алтын.
Погрузка	В четн.	3	3	2	2	10
	В нечет.	6	7	6	6	25
Выгрузка	С четн.	4	3	3	3	13
	С нечет.	5	6	6	6	23
Итого	Погрузка	9	10	8	8	35
	Выгрузка	9	9	9	9	36
Избыток порожн.	-	-	1	1	2
Недостаток порож.	-	1	-	-	1

Согласно диаграммам определяется количество сборных поездов по перегону с наибольшим вагонопотоком (по весу) для каждого направления по формуле:

(2.1)

Из общего количества местного вагонопотока на сборные поезда приходится: на участке Аз - Ч в четном направлении 13 вагонов, в нечетном - 25 вагонов.

Рисунок 2.1 Схема движения порожних вагонов на участке Аз-Ч

Необходимо определить, сколько по каждой станции отцепляется и прицепляется вагонов; груженных и порожних в четном и нечетном направлениях. Проверяем по каждой станции равенство отцепляемых и прицепляемых вагонов (рис. 2.2)

Рисунок 2.2 Схема участка с указанием числа отцепляемых и прицепляемых вагонов

Условные обозначения:

+ - прицепка вагонов; числитель - груженые вагоны;

- - отцепка вагонов; знаменатель - порожние вагоны.

Рисунок 2.3 Диаграмма местных вагонопотоков на участке Аз - Ч

Тогда: Аз-Ч:

,

;

Далее рассматривается два варианта прокладки сборных поездов.

Простой вагонов на промежуточных станциях зависит от взаимного расположения на участке сборных поездов противоположных направлений.

При одной паре сборных поездов возможны две принципиальные схемы их взаимного расположения поездов на графике.

Первая схема характеризуется тем, что интервалы между прибытием на каждую станцию нечетного и отправлением четного поездов меньше интервалов между прибытием на те же станции четного и отправлением нечетного поездов. Вторая схема характеризуется меньшими интервалами между четным и нечетным, чем между нечетным и четным поездами.

В соответствии с выбранной схемой прокладываются сборные поезда на графике движения поездов. В увязке с остальными категориями поездов он может претерпевать некоторые изменения, которые не влияют на общую целенаправленность в организации местной работы на участке.

Для выбранного варианта производится расчет основных показателей местной работы.

Средний простой местного вагона t_м на участках, определяется по формуле:

(2.2)

где ?п_м t_м - общие вагоно-часы простоя,

U_м - количество местных вагонов, участвующих в грузовых операциях.

На участке Аз-Ч

.

Средний простой под одной грузовой операцией

(2.3)

где К_сд - коэффициент сдвоенных операций.

, (2.4)

где U_п - погрузка вагонов,

U_в - выгрузка вагонов.

Тогда, на участках

Аз - Ч:

,

Сборные поезда обращаются обычно между двумя техническими станциями. Время следования сборного поезда по участку, не должно превышать установленной нормы локомотивных и кондукторских бригад.

В связи с длительными стоянками на промежуточных станциях участка появилась задача такой организации работы сборных поездов, которая обеспечила бы установленную норму непрерывной работы бригад. Поэтому, кроме традиционных сборных поездов с работой на всех промежуточных станциях участка небольшой протяженности (100-150 км), применяются в зависимости от длины участков следующие формы организации работы сборных поездов и их обслуживание бригадами:

смена локомотивных бригад внутри участка между техническими станциями;

организация сборных поездов по зонной системе, при которой один сборный поезд обслуживает промежуточные станции одной части участка, а другой поезд этого же направления - станции другой части участка;

обращение сборных поездов с остановками только на так называемых опорных станциях. На такой станции от сборных поездов отцепляются и прицепляются к ним группы вагонов, с которыми выполняются грузовые операции как на опорной станции, так и на соседних с ней промежуточных станциях. Развоз и сборка вагонов с этих станций выполняются разъездными маневровыми локомотивами.

В оперативных условиях используются и другие способы обслуживания промежуточных станций - прицепка групп вагонов к прямым поездам, подача и уборка вагонов резервными локомотивами.

2.2 Основные положения

Широкомасштабное и повсеместное внедрение на железнодорожном транспорте компьютерных технологий позволяет функционально расширить и принципиальным образом усовершенствовать систему организации местной работы в целом. Информатизация перевозок создает принципиально новые технологические возможности по обеспечению четкого взаимодействия магистрального и промышленного железнодорожного и промышленного по времени прогноза подхода вагонов с грузами на станции и в адрес обслуживаемых ими подъездных путей. Информационно-технологическое взаимодействие магистрального и промышленного железнодорожного транспорта позволяет заблаговременно планировать переработку вагонов с грузами на станциях, организацию маневровой работы по подаче и уборке вагонов с поездных путей, подготовку грузовых фронтов, средств комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ, автомобильного и других видов транспорта, трудовые ресурсы, направлять внутрицеховые производственные технологии самих предприятий промышленного железнодорожного транспорта на эффективное использование подвижного состава, снижение эксплуатационных расходов, затрат на содержание мест хранения сырья, готовой продукции и повышение уровня обслуживания клиентуры.

Для реализации этих условий необходимо разработать и внедрить автоматизированную систему, основными целями которой являются:

контроль за зарождением вагонов с грузами на станциях погрузки;

прогноз подхода вагонов с грузами к станциям назначения и клиентам (углубленный и корректируемый по мере приближения вагонов к станции назначения);

планирование и ускоренная обработка местных вагонов;

четкое взаимодействие железнодорожного транспорта и клиентуры;

эффективное использование технических средств (подвижного состава, грузовых фронтов, погрузочно-разгрузочных средств, автотранспорта) и трудовых ресурсов.

Автоматизированная система должна быть взаимно увязана: по планированию и обеспечению погрузки - с системой фирменного транспортного обслуживания (рисунок 2.4).

К автоматизированным системам станции и отделенческих центров по организации местной работы следует предъявлять следующие основные технические и технологические требования:

1. С момента физической погрузки любого вагона на сети железных дорог России, других стран СНГ и дальнего зарубежья он должен быть незамедлительно виден через интерфейсы автоматизированных рабочих мест всеми причастными пользователями автоматизированной системы управления местной работой из центра отделения дороги, крупной технической станции концентрации и переработки местных вагонов, станции примыкания подъездного пути и предприятия промышленного железнодорожного транспорта.

2. В автоматизированных рабочих местах пользователей в реальном масштабе времени в звуковом и визуальном виде, эффективно привлекающем и акцентирующим внимание, должна отображаться информация по каждому вагону в отдельности с указанием его номера, принадлежности, рода груза, отправителя, получателя, других необходимых сведении и прогноза времени прибытия на станцию назначения и подъездной путь.

3. По мере продвижения вагона к станции назначения и подъездному пути система должна постоянно поддерживать прогнозный режим прибытия вагона на станцию назначения и подъездной путь и в случае необходимости корректировать его с указанием причин изменения прогноза.

4. Система должна заблаговременно регулировать с учетом готовности грузовых фронтов, транспортных средств смежных видов транспорта и наличия заявок на погрузку согласованный подвод вагонов с грузами на станции назначения, погрузочные станции и подъездные пути, выдавать при этом соответствующие рекомендации диспетчерам по организации местной работы отделения дороги.

5. Автоматизированная система станции должна заблаговременно (за 4, 6, 8 ч и далее) с учетом предварительной информации о подходе вагонов на крупную техническую станцию концентрации и переработки местных вагонопотоков рассчитывать план (сортировочный листок, наряд-задание) на подборку местных вагонов по малым станциям прилегающих участков с учетом грузовых фронтов и конфигурации подъездных путей.

6. Расчеты необходимо проводить на основе комбинаторного метода, предусматривая минимальные маневровые передвижения и эксплуатационные затраты в целом.

7. Для эффективного управления местной работой путем организации выполнения качественных показателей для маневрового района в целом целесообразно введение норматива простоя местного вагона или его оборота в зависимости от территориальных размеров местного района и объемов работы.

8. Автоматизированная система организации местной работы из центра отделения дороги и на крупной технической станции концентрации и переработки местных вагонопотоков для малых станций прилегающих участков должна на основе прогрессивных нормативов местной работы и фактического наличия местных вагонов, как в ближнем, так и дальнем подходе заблаговременно рассчитывать сменное задание на развоз местного груза, подачу местных вагонов под грузовые операции, нагрузку, погрузку и уборку вагонов, автоматически составлять прогнозный суточный план-график местной работы крупной технической станции, технологически увязанной с малыми станциями прилегающих участков, и вести автоматизированный суточный план-график исполненной работы.

9. Одна из важных функций системы ведение автоматизированного контроля выполнения технологических операций с местными вагонами по расчлененной схеме с детальным отображением всех промежуточных операций (сравнение нормы с фактом), указанием причин завышения норм и выдачей рекомендаций по их сокращению, а также прогнозирование возникновения сбоев на станциях, увеличения простоя вагонов невыполнения заданий по погрузке и выгрузке с выдачей предложений по их недопущению. Система должна автоматически в реальном масштабе времени по затратам вагоно-часов отображать динамику происходящих процессов местной работы в течение смены (автоматические расчеты фактического оборота местных вагонов, их простоя на каждой станции в отдельности и во всем маневровом районе в целом, выполнения задания по развозу местного груза, подаче и уборке вагонов, по погрузке, выгрузке и другим количественным и качественным показателям) и давать оценку качеству работы диспетчера центра управления местной работой в течение смены и за весь ее период.

Автоматизированная система организации местной работы должна быть максимально увязана с другими АСУ, ГИД и обеспечивать ведение автоматизированных графиков:

исполненной работы станции (ГИР);

работы подъездных путей;

маневровой работы на путях, специализированных для технического ремонта вагонов и устранения коммерческих браков;

прохождения локомотивами технологических операций в депо до момента их выдачи для участия в местной работе (интеграция с интерфейсом дислокации локомотивов на тракционных путях АРМа дежурного по депо систем АСУТ и ДИСТПС).

Расчеты коэффициента использования маневровых локомотивов в системе следует вести в реальном масштабе времени как по времени их загрузки, так и по выработке на основе количества вагонов и их веса.

В систему необходимо закладывать нормативно-справочную информацию (НСИ), отображающую изначальную конфигурацию и структуру входящих на участок вагонопотоков, исходя из которой была определена и применена оптимальная схема прокладки линий хода сборных, вывозных, передаточных поездов и диспетчерских локомотивов. Основу оптимальности должны составлять технико-экономические расчеты по критериям наименьшего простоя местных вагонов на участке и эффективного использования станционных технических средств, маневровых локомотивов и технического оснащения подъездных путей.

Важно обеспечить автоматический анализ динамики изменения структуры и конфигурации местных вагонопотоков, входящих на участок, в сравнении с изначальной и при наступлении состояния, требующего пересмотра схемы прокладки линий хода сборных, вывозных, передаточных поездов и диспетчерских локомотивов, сигнализировать об этом в звуковом и визуальном виде диспетчеру по организации местной работы центра отделения дороги. При этом на основе автоматизированных технико-экономических расчетов следует определять новые оптимальные варианты организации местной работы и выдавать рекомендации по их незамедлительному применению.

2.3 Требования к АРМ работы узлового диспетчера в условиях функционирования табло коллективного пользования по управлению поездной и грузовой работой

Использование табло коллективного пользования по управлению поездной и грузовой работой группой работников по общим технологическим зонам концентрирует их внимание для достижения единой цели. Это позволяет каждому диспетчеру, в отличие от графической информации, выводимой на индивидуальные мониторы автоматизированных рабочих мест (АРМ), при выработке управленческих решений оценивать ситуацию, складывающуюся на полигоне управления в целом работы.

Табло коллективного пользования выполняет демонстрационные, контролирующие, технологические, расчетно-планирующие и управляющие функции. Наиболее выраженными общими технологическими зонами на табло, прежде всего, являются межгосударственные, междорожные и межотделенческие стыки, крупные сортировочные, участковые и грузовые станции, морские порты, крупные подъездные пути промышленных предприятий, пункты, на которых осуществляется взаимодействие со смежными видами транспорта, и др.

Эффективность применения табло коллективного пользования достигается исключительно за счет реализации следующих важнейших функций управления эксплуатационной работой:

планирование (расчет, прогнозирование);

управление (реализация плана);

контроль за выполнением плана(постоянное автоматическое сравнение фактических результатов с параметрами единой нормативно-справочной базы и автоматическая корректировка плана с учетом изменения ситуации, включая и элементы прогноза);

анализ хода выполнения плана (задания), выявление причин отставаний и принятие мер по их недопущению.

Для своевременного принятия упреждающих мер на табло коллективного пользования должна заблаговременно выдаваться информация по зонам общего внимания, на которых прогнозируется сбой в эксплуатационной работе. Зоны общего внимания необходимо отражать автоматически в порядке приоритетности, как с занятием всего поля табло, так и отдельными сегментами.

Автоматизированные рабочие места системы организации эксплуатационной работы должны по отношению к пользователям выполнять контролирующую, активно-наступательную, требовательную роль и разрабатываться на основе принципиально новых подходов, которыми являются:

определение конкретной технологической задачи, которую должен решить пользователь с помощью АРМа;

конкретный набор технологических функций (технологическая карта), необходимых для решения данной задачи (достижения цели);

наличие инструмента, предназначенного для выполнения технологических функций и достижения цели (автоматизированное рабочее место пользователя, информационно-управляющие и аналитические технологии);

контроль и отображение динамики происходящих технологических процессов в реальном масштабе времени в сравнении фактических результатов с расчлененными нормативами, с указанием причин их невыполнения и выдачей решений (предписаний, рекомендаций) по приведению темпа работы в соответствие с установленными нормативами и заданиями;

прогнозирование (моделирование) сбойной ситуации, отработка и выдача рекомендаций (предписаний) по ее заблаговременной ликвидации (устранению);

контроль за выполнением пользователем должностных обязанностей через динамику происходящих процессов в реальном режиме времени, реализацией им заблаговременно выданных рекомендаций (предписаний) по недопущению и ликвидации (устранению) сбойной ситуации (компьютер должен постоянно напоминать пользователю об этом до тех пор, пока ситуация не будет нормализована), вывод информации о неудовлетворительной работе пользователя в реальном масштабе времени для принятия решения об его отстранении от дежурства, оценка качества работы пользователя в реальном масштабе времени в ходе дежурства и в конце смены через динамику происходящих процессов в показателях, их характеризующих и оценивающих;

Визуальное и звуковое сопровождение компьютером динамики происходящих процессов с фиксацией положительных и отрицательных ситуаций и привлечением к ним внимания пользователя (компьютер в буквальном смысле слова должен в звуковой и визуальной форме реагировать на невыполнение нормативов и заданий и "требовать" от пользователя повышения уровня работы и наведения порядка). Весь диалог компьютера с пользователем предупреждения компьютером пользователя о негативных моментах в динамике происходящих процессов должны незамедлительно идентифицироваться (сопоставляться) с последующими действиями пользователя по их устранению, как по самому факту восприятия информации пользователем, так и по скорости и качеству принятия пользователем стабилизирующих мер;

Тестирование пользователя в процессе работы через динамику происходящих процессов в реальном масштабе времени на его профессиональную пригодность и совместимость с условиями и спецификой работы.

Должен быть разработан и заложен в АРМ механизм реализации рассмотренных подходов в виде задания целей и условий их реализации, подтверждения выполнения и т.д. Компьютер должен отслеживать и требовать от диспетчера в звуковом и визуальном виде обязательного выполнения регламента, последовательности и охвата всех технологических функций в процессе работы.

Одной из важных информационно-планирующих и управляющих технологий перевозочного процесса является компьютерные регистраторы переговоров между поездными диспетчерами, дежурными по станции, машинистами локомотивов и другими работниками, непосредственно связанными с движением поездов и маневровой работой.

Прежде всего, их нужно технически и технологически увязать с устройствами СЦБ, локомотивами, комплексными системами автоматизированной станционной технологии в интеграции с устройствами СЦБ, автоматизированного управления сортировочной станцией (АСУ СС), автоматизированными системами управления местной работы (АСУ МР), другими техническими средствами и комплексом информационно-управляющих и аналитических технологий организации эксплуатационной работы в целом.

В компьютерных регистраторах переговоров нужно реализовать логическое сопоставление переговоров участников перевозочного процесса с условиями конкретной эксплуатационной обстановки и осуществлять автоматизированный контроль за нарушениями технологического регламента переговоров и технологических действий. Блокировать движение маневровых локомотивов в случае несоблюдения машинистами регламента переговоров по контролю за местом нахождения составителей поездов в процессе работы, которая создает угрозу безопасности движения.

При совершенствовании регистраторов предусмотрена реализация следующих автоматизированных функций:

автоматической блокировки локомотива путем невозможности приведения его в движение и вынужденной остановки при невыполнении или нарушении машинистом регламента переговоров и технологических действий, создающих угрозу жизни составителю поездов;

автоматизированного контроля за следующими параметрами и условиями: за местом нахождения составителя, соблюдением регламента действий поездного диспетчера и дежурного по станции, в частности - при нарушении нормальной работы устройств СЦБ, возникновении внештатных, нестандартных и аварийных ситуаций, с речевой идентификацией при следовании локомотива на запрещающий сигнал светофора;

идентификации в реальном масштабе времени и в архиве регламента переговоров о состоянии устройств СЦБ, других технических средств и перемещающихся объектов;

автоматизированного контроля за закреплением подвижного состава и др.

Целесообразно предусмотреть запись на компьютерные регистраторы переговоров ежесменного инструктажа оперативного персонала руководителями станции по вопросам безопасности движения и охраны труда. Регистраторы переговоров необходимо использовать не только для контроля за регламентом переговоров и выполнением технологических операций, но и в качестве обучающих и инструктирующих устройств.

2.4 Методика расчета рационального маневрового обслуживания на участках железнодорожного узла

Среднее число отцепов в составах местных поездов определяют по формуле полной вероятности

(2.5)

где r - коэффициент, учитывающий среднее число вагонов в отцепах на станциях поездообразования. Для среднесетевых условий r =1,4-1,8;

K_c - максимально возможное число назначений вагонов в составе поезда;

P_i- вероятность появления в составе поезда вагона i-го назначения.

Вероятность появления в составе вагона i-го назначения:

(2.6)

где N_i- вагонопоток (суточный, месячный и т.д.) назначением на грузовой пункт (i-ую станцию);

- суммарный вагонопоток, передаваемый в местных поездах за аналогичный период времени.

Среднее число назначений вагонов в составах местных поездов по формуле:

(2.7)

Оптимизация прикрепления маневровых локомотивов к промежуточным станциям и схем работы на прилегающих перегонах производится следующим образом.

Организация маневровой работы на промежуточных станциях, главными в которой являются закрепление маневровых локомотивов за (опорными) погрузочно-выгрузочными станциями и установление схем маневрового обслуживания соседних близлежащих промежуточных станций, не имеющих собственных маневровых средств. Комплексная оптимизация технологии маневровой работы должна рассматриваться для всего участка с одновременным определением опорных и малодеятельных промежуточных станций.

Опорной станцией называется станция, имеющая закрепленный за ней маневровый локомотив (или локомотивы), а малодеятельной является станция, на которой работает по обслуживанию требований локомотив опорной станции.

Критерии рациональности закрепления маневровых локомотивов к опорным промежуточным станциям и схем обслуживания прилегающих малодеятельных станций является уровень их загрузки. Комплексное рассмотрение оптимизации технологии маневровой работы на прилегающих участках предусматривает проведение расчетов в двух пунктах.

В первом пункте определяется необходимое количество локомотивов для маневрового обслуживания закрепленных за ними грузовых пунктов на всем участке, а потом производится закрепление за опорными станциями.

А на втором этапе оптимизируются схемы обслуживания маневровыми локомотивами опорной станции соседних малодеятельных, а в случае не хватки локомотивов - целесообразность введения дополнительных маневровых локомотивов.

Необходимое количество маневровых локомотивов на участке может быть рассчитано по формуле (с округлением до целого большего):

(2.8)

где к_н - количество промежуточных станций на рассматриваемом участке;

Т_опi - суммарные среднесуточные затраты локомотиво-часов на маневровое обслуживание грузовых фронтов i- ой станции;

T_техн - время технологических перерывов в работе маневрового локомотива, вызванных его экипировкой, сменой локомотивных бригад и другими;

г - коэффициент, учитывающий рациональный уровень загрузки маневровых локомотивов (можно принимать г=0,8-0,85).

Суммарные среднесуточные затраты локомотиво-часов на маневровое обслуживание грузовых фронтов i- ой станции:

, (2.9)

где n_опi- среднесуточное количество маневровых операций, выполняемых на i- ой станции;

t_обi- средняя продолжительность маневрового обслуживания на i- ой станции, ч;

Рассчитав необходимое количество локомотивов, производится их распределение между опорными промежуточными станциями.

В начале закрепляются на промежуточные станции коэффициент загрузки, которых превышает 0,8. В месте с тем, если коэффициент загрузки превышает единицу, то на эту станцию выделяют второй локомотив, а если превышает двух, то выделяют третий локомотив и т.д.

Локомотивы, которые остались "не закрепленными" распределяются между промежуточными станциями по мере снижения уровня их загрузки.

После того как, рассчитав по формуле минимально необходимое число маневровых локомотивов, анализируются и выбираются оптимальные схемы обслуживания малодеятельных станций.

Порядок выбора рациональных схем обслуживания малодеятельных станций осуществляется в два этапа.

На первом этапе выбор схем обслуживания станций осуществляется по коэффициенту загрузки локомотива.

Рассмотрим возможные комбинации взаимного расположения опорных и промежуточных станций по отношению к технической станции.

Рассчитываются заново коэффициент загрузки маневрового локомотива опорной промежуточной станции, но уже включают в расчет время прохождения между станциями, которое составит:

, (2.10)

где n_м- количество местных поездов;

t^ч_xj, t^н_xj - время хода маневрового локомотива от опорной до последней до малодеятельной станции в четном и нечетном направлениях, ч.

Если коэффициент загрузки маневрового локомотива превысит 1, значит однозначно вводится второй локомотив. Причем он закрепляется за промежуточной станцией (из числа малодеятельных, рассматриваемых в схеме участка), на которой наибольший коэффициент загрузки.

Порядок установления рациональной схемы маневрового обслуживания следующий.

Сначала рассматривается вариант маневрового обслуживания смежной малодеятельной станции локомотивом опорной станции, которая имеет маленький коэффициент загрузки. Снова производится расчет уровня загрузки локомотива и его сравнение с коэффициентом загрузки второй опорной станцией. Потом снова производят "присоединение" очередной малодеятельной станции к той опорной станции, маневровый локомотив которой имеет наименьший коэффициент загрузки и т.д. до полного обхвата всех малодеятельных станций маневровым обслуживанием.