Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

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

1.1 Технико-эксплуатационная характеристика железнодорожного направления

1.2 Задачи и критерии организации вагонопотоков

1.2.1 Организация отправительских маршрутов

1.2.2 Определение оптимального варианта плана формирования одногруппных поездов

1.2.3 Основные показатели оптимального варианта плана формирования поездов

1.3 Основные исходные данные для составления графика движения поездов

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: оценка эффективности назначений сквозных одногруппных поездов

2.1 Основные положения

2.2 Оценка эффективности назначений сквозных одногруппных поездов

2.3 Условия выделения вагонопотоков в самостоятельные назначения сквозных одногруппных поездов

2.4 Расчет плана формирования одногруппных поездов для сети

2.5 Назначения одногруппных технических маршрутов

3. Расчетная часть: оценка мероприятий по совершенствованию организации эксплуатационной работы

3.1 Общие положения

3.2 Оценка повышения веса грузового поезда

3.3 Оценка изменения простоя поездов

3.4 Оценка пробега локомотива в одиночном следовании

3.5 Оценка увеличения среднесуточного пробега локомотива

3.6 Оценка предупреждения о снижении скорости

4. Охрана труда

Заключение

Список литературы

Введение

В новых рыночных условиях возросли требования к качеству транспортной продукции, к уровню разработки технологических процессов, графику движения поездов, организационному, информационному, математическому обеспечению перевозочного процесса. Сегодня на железных дорогах проводятся мероприятия по повышению скорости движения грузовых и пассажирских поездов, совершенствованию конструкций пути, подвижного состава, разработке и использованию новых систем автоматизированного управления техническими процессами, региональных автоматизированных диспетчерских центров управления эксплуатационной работой, созданию автоматизированных рабочих мест персонала на различных уровнях управления. Эти меры облегчают труд железнодорожников, делают его более производительным и престижным, повышают надежность и безопасность транспортных процессов.

При огромных вагонопотоках важна четкая, хорошо продуманная система их организации, которая и определяет порядок формирования и место зарождения грузовых поездов. Эта 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.

Планом формирования поездов называют систему организации всех вагонопотоков в поездах на железнодорожном направлении или сети в целом, определяющую технологию и объем работы станций по расформированию, формированию и пропуску поездов. 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.

Таким образом, от плана формирования зависит объем работы каждой сортировочной станции, уровень использования технических средств станций, технология и показатели их работы и использование на станциях вагонов и локомотивов. Он включает в себя план маршрутизации с мест погрузки и план формирования поездов, организуемых на технических станциях из груженных и порожних вагонов.

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.

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

1.1 Технико-эксплуатационная характеристика железнодорожного направления

Данное железнодорожное направление включает в себя три участка «УН», «НК», «НЕ». Станции А, С, Д - участковые, а станция Н - сортировочная.

Участок «УН» - двухпутный, средства сигнализации и связи - автоматическая блокировка. Способ управления стрелками и сигналами - ЭЦ. Длина участка «УА» - 180км, «АН» - 180 км., имеет четыре промежуточные станции - а, б, в, г.

Участок «НЕ» - однопутный, оборудован автоматической блокировкой, способ управления стрелками - ЭЦ. Одновременный прием поездов противоположных направлений запрещен. Длина участка «НД»- 135 км., «ДЕ» - 150 км. Промежуточные станции - д, е, ж, з.

Участок «НК» - двухпутный, оборудован автоматической блокировкой, управление стрелками -автоматическое. Длина участка «НС» составит - 130 км., «СК» - 190 км. На участке три промежуточные станции - д, е, ж. Серия грузовых локомотивов - 2ТЭ10Л, а пассажирского - ТЭП60.

На станции «Н» находится основное депо, станции оборотного депо станции «У», «К», «Е», а на станциях «А», «С», «Д» производится смена локомотивных бригад.

Эксплуатационная характеристика отделения перевозок представлена в виде косой таблицы. Косая таблица - «шахматка» груженных вагонопотоков составляется на основании развернутого месячного плана перевозок.

Цифры приведенные в ней - это вагоны в среднем за сутки планируемого месяца. Косая таблица - «шахматка» груженых вагонопотоков состоит из четырех частей: 1) транзит; 2) ввоз; 3) вывоз; 4) местное сообщение.

Условные обозначения:

основное депо на станции;

станции смены локомотивных бригад;

станции оборотного депо;

участки работы локомотивных бригад;

участки работы локомотивов.

Рисунок 1.1 - Схема отделения перевозок

К количественным показателям относятся в целом для всего парка грузовых вагонов, а также по роду подвижного состава: погрузка, выгрузка, прием и сдача вагонов общая, в том числе груженых, а также прием и сдача поездов и вагонов по каждому стыковому пункту дороги. На основе развернутого плана, а также анализа вагонопотоков и обстановки, складывающейся к началу планового месяца, определяют размеры выгрузки и регулировочное задание на сдачу порожних вагонов и составляют «шахматки» груженых вагонопотоков.

Таблица 1.1 - Корреспонденция груженых вагонопотоков

на из	А	АН	Н	НС	С	НД	Д	Итого	У	К	Е	итого	Все-го	Баланс порожн.
														изб.	нед
А	Х	3	10	12	40	30	42	137	128	52	50	230	367		137
АН	8	Х	7	8	18	13	8	62	42	12	18	72	134		31
Н	10	4	Х	8	-	15	3	40	47	80	35	162	202	48
НС	-	-	18	Х	8	-	8	34	8	37	12	57	91	22
С	40	17	15	13	Х	5	50	140	15	105	55	175	315	91
НД	7	10	25	3	-	Х	-	45	37	80	95	212	257		107
Д	15	7	15	8	70	18	Х	133	50	109	49	208	341		135
Итого	80	41	90	52	136	81	111	591	327	475	314	1116	1707		565
У	92	42	48	19	160	32	49	442	Х	2220	250	2450	2892
К	13	13	56	30	25	12	30	179	1850	Х	200	2050	2229	826
Е	45	7	56	12	85	25	16	246	150	280	Х	530	776		12
Итого	150	62	160	61	270	69	95	867	2000	2580	450	5030	5897
всего	230	103	250	113	406	150	206	1458	2327	3055	764	6146	7604	987	987

На основе таблицы 1.1. составляются диаграммы вагонопотоков -транзита, ввоза, вывоза, местного сообщения, порожних.

Е

а) транзит 530 450

150 Д

2000 1850 2050

У А Н 450 С К

2450 250 2580 2580

2220

б) ввоз

246 Е

Д-16

230 95

НД -25

-44

205 139

У А АН 170 Н 124 НС 154 С К

150 -20 -56 - 56 -30 -25 179

-92 -42 -48 -31 270

308 239

350

442

вывоз 314 Е

Д +49

159 265

НД+117 +95

276 170

327 199

157 90 70

У А +128 АН+42 Н +47 +35 НС+20 С К

+30 +80 +37 +105

102

132

323 360 475

г) местное

133 Д

111

НД

160 +45 +0

-18 -63

174 153

80 111 140

А АН 39 +8 Н+14-73 - НС--13 +26 С

-3 +54 +26 -17 -39 +8

137 188 197 167 136

Рисунок 1.2 - Диаграмма вагонопотоков

Е 12

Д -135

147

НД -107

702 733 254 917

685

565 -137 -31 +48 +22 +91 826

У А АН Н НС С К

Рисунок 1.3 - Схема движения порожних вагонов

1.2 Задачи и критерии организации вагонопотоков

Порядок направления и организация вагонопотоков является важнейшей технологической задачей эксплуатационной работы железнодорожного транспорта.

Организация вагонопотоков в поезда должна обеспечивать устойчивое положение железных дорог на рынке транспортных услуг, минимальные расходы на перевозки, соблюдение нормативных сроков доставки грузов, а также запросы грузоотправителей и грузополучателей. С этой целью план формирования грузовых поездов должен быть ориентирован:

на снижение расходов железных дорог, связанных с подводом порожних вагонов в пункты погрузки, переработкой и простоями вагонов на станциях, выполнения технических и грузовых операций, продвижением поездов по участкам, содержанием технической инфраструктуры и штата;

на повышение доходов, в том числе за счет ликвидации штрафных выплат за несвоевременную доставку грузов, за неподачу порожних вагонов и несохранные перевозки.

1.2.1 Организация отправительских маршрутов

Эффективность организации отправительских маршрутов определяется сопоставлением дополнительных затрат на станциях погрузки и выгрузки с получаемой экономией от проследования попутных технических станций без переработки.

В отправительские маршруты будем выделять назначения вагонопотоков мощностью более 80 вагонов в сутки, из них 70% включать в отправительские маршруты. Результаты расчетов по отправительской маршрутизации представлены в таблице 1.2.

Для вагонопотоков, не включенных в отправительские маршруты, составляется косая таблица - «шахматка» (таблица 1.3)

Таблица 1.2 -Характеристика отправительских маршрутов

Назначение вагонопотоков	Общий вагонопоток	Технические станции	Выделено в марш- руты	Расстояние, км	Общий пробег маршрута, ваг-км
		Наименование	Экономия	Затраты на маршрут
Из Д на К ИзУна С Из Уна К ИзУ на Е Из К на У Из К на Е Из Е на У Из Е на К Итого	109 160 2200 250 1850 200 150 380	Н, С А, Н А, Н, С А, Н, Д С, Н, А С, Н, Д Д, Н, А Д, Н, С	10,3 10,0 16,1 16,0 16,1 16,3 16,0 16,3	9,1 9,1 9,1 9,1 9,1 9,1 9,1 9,1	55 55 1210 110 990 110 55 165 2750	455 490 680 645 680 605 645 605	25025 26950 822800 70950 673200 66550 36475 99825 1820775

1.2.2 Определение оптимального варианта плана формирования одногруппных поездов

Оптимальный план формирования рассчитаем по методу совмещенных аналитических сопоставлений. Прежде всего, составим таблицу вагонопотоков по опорным станциям сначала в нечетном направлении (таблица 1.4). 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 в данном направлении.

Таблица 1.3 - Корреспонденция груженых вагонопотоков (без учета отправительских)

на из	А	АН	Н	НС	С	НД	Д	Итого	У	К	Е	итого	Всего
А	Х	3	10	12	40	30	42	137	128	52	50	230	367
АН	8	Х	7	8	18	13	8	62	42	12	18	72	134
Н	10	4	Х	8	-	15	3	40	47	80	35	162	202
НС	-	-	18	Х	8	-	8	34	8	37	12	57	91
С	40	17	15	13	Х	5	50	140	15	105	55	175	315
НД	7	10	25	3	-	Х	-	45	37	80	95	212	257
Д	15	7	15	8	70	18	Х	133	50	54	49	153	286
Итого	80	41	90	52	136	81	111	591	327	420	314	1061	1652
У	92	42	48	19	105	32	49	387	Х	990	140	1130	1517
К	13	13	56	30	25	12	30	179	860	Х	90	950	1129
Е	45	7	56	12	85	25	16	246	95	215	Х	310	556
Итого	150	62	160	61	215	69	95	812	955	1205	230	2390	3202
всего	230	103	250	113	351	150	206	1403	1282	1625	544	3451	4854

Таблица 1.4 - Вагонопотоки по опорным станциям в нечетном направлении

Из/на	А+АН	Н+НС+НД	С	К	Д	Е
У	134	99	105	990	49	140
А	-	52	40	52	42	50
Н+АН+НД+Д+Е	-	-	173	441	-	-
Н+АН+НС+С+К	-	-	-	-	99	210
С+НС	-	-	-	142	-	-
Д+НД	-	-	-	-	-	144

Параметры плана формирования заданы в виде таблицы 1.5.

Таблица 1.5 - Параметры плана формирования

станции	У	А	Н	С	К	Д
С	10,8	11,4	9,5	10,0	10,8	10,3
Тэк	-	5,8	4,2	6,1	-	6,0

По данным таблицы 1.4 составляется ступенчатый график вагонопотоков с учетом схемы расположения технических станций на направлении и его разветвлении по ст.Н. По каждому участку направлению определяется общий вагонопоток и обводится рамкой. Ступенчатый график и график сквозных назначений и последовательность расчетов показаны на рисунке 1.4.

Сущность расчета по методу совмещенных аналитических сопоставлений заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов.

Для расчета плана формирования по данному методу необходимо определить три условия оптимальности:

общее достаточное условие (ОДУ)

nTэкmincm, (1.1)

где n - вагонопоток рассматриваемого назначения;

Тэкmin - минимальная экономия на направлении;

cm - вагоно-часы накопления на станции формирования;

необходимое условие (НУ)

nTэкcm, (1.2)

где Tэк - суммарная экономия от проследования всех технических станций без переработки;

достаточное условие (ДУ)

nTэкустcm, (1.3)

где Tэкуст - суммарная экономия от проследования станций уступа.

Д 6,0 Е

567

Т_эк У А 5,8 Н 4,2 С 6,1 К

Cm 594 627 523 550

График сквозных назначений

105 609 441 1050-594=456

140 812 588 840 2240-594=1646

189 1096 794 1890-594=1296

393 2279 2279-594=1685

52 218 317 535-627=-

197 827 827-627=200

190 798 11140 1938-627=1311

281 1180 1180-627=553

493 3007 3007-523=2484

400 2400 2400-523=1877

первая корректировка

105 456

49 284 206 490-594=--

253 1467 1467-594=873

145 609 --

50 210 300 --

141 592 --

260 1560 1560-523=1037

вторая корректировка

--

148 858 858-594=264

--

--

оптимальный вариант плана формирования в направлении УК

990

105

140

148

493

260

134 236 213 142

403 357

Рисунок 1. 4 - Расчет оптимального варианта плана формирования поездов

Первоначально проверяем по ОДУ вагонопоток между конечными станциями, т.е. УК и УЕ:

для УК - 990*4,2594

для УЕ - 140*4,2594.

Следовательно, одноструйное назначение УК включается в оптимальный вариант плана формирования и из дальнейших расчетов исключается.

Далее составляется график назначений сквозных поездов, проходящих без переработки не менее одной технической станции. Для каждого назначения не графике указывается: слева вагонопоток n, который можно включить в состав поезда данного назначения, на линии каждого назначения для каждой попутной станции - вагоно-часы экономии от проследования без переработки Тэкn, справа - вагоно-часы экономии на всех попутных станциях за вычетом затрат на накоплении на станции формирования поезда nTэк - cm.

Составленные графики назначений проверяются по НУ. Из назначений, удовлетворяющих НУ, выбирается назначение с наибольшей экономией, которое называется исходным. Из исходного назначения выбирается дальнее, которое проверяется по ДУ. Если ДУ выполняется, дальняя струя включается оптимальный вариант. Затем делается первая корректировка оставшихся назначений. Расчет выполняется до тех пор, пока все струи не будут удовлетворять НУ.

Таблица 1.6 - Вагонопотоки по опорным станциям в четном направлении

Из/на	С+НС	Н+АН,НД,Д,Е	А	У
К	55	201	13	860
С	-	142	40	15
Н+НС,НД,Д,Е	-	-	77	237
А+АН	-	-	-	170

237

40

15

201

13

860

Т_эк У А 5,8 Н 4,2 С 6,1 К

Cm 594 527 523 550

Рисунок 1.5 - График сквозных назначений в четном направлении

Для расчета плана формирования в четном направлении используем метод направленного перебора вариантов.

Для расчета плана формирования в четном направлении также составляем таблицу вагонопотоков по опорным станциям (таблица 1.6).

Далее составляем дерево назначений, по которому определяем оптимальный вариант плана формирования методом направленного перебора вариантов.

6400,7 2

1

5308,5 3 5940,6

5708,5 4

5

5690,5 6304,6 4

4456,9 6 6322,6

5

5089 6

2 0

19652,7 19192,6

3

18560,5

19592,6 4

18960,5

19574,6 5

6 18942,5

12863,6 17708,9

варианты ПФП

оптимальный вариант ПФП

Рисунок 1.6 - Дерево назначений

Таким образом, согласно расчетам оптимальный вариант плана формирования поездов в четном направлении имеет вид.

15 68 68 13

237 201

860

Т_эк У А 5,8 Н 4,2 С 6,1 К

Cm 594 527 523 550

Рисунок 1.7 - Оптимальный вариант ПФП в четном направлении

Для участка НЕ в четном направлении сравниваем варианты плана формирования одногруппных и групповых поездов по величине затрат вагоно-часов. Согласно теории, существует следующие варианты формирования поездов (рисунок 1.8).

Н Д Е

1 вариант

n_я+n_о n _я+n_п

n_п-n_о

2 вариант n_я+n_о n _я+n_п

3 вариант n_я

n_о n_п

Рисунок 1.8 - Варианты формирования одногруппных и групповых поездов на участке НЕ в четном направлении

Согласно «шахматке» вагонопоток «ядра» nя=515 вагонов, отцепляемой части nо=41 вагон, прицепляемой части nп=219 вагонов.

Затраты вагоно-часов по вариантам составляют:

1 вариант:

2 вариант: ВЕ2=1210 ваг-час, ВД2=567 ваг-час, Водн2=1777 ваг-час

3 вариант: ВЕ1=605 ваг-час, ВД1=567+515*6=3637 ваг-час,

Водн1=4262 ваг-час

Таким образом, согласно расчетам, оптимальным будет 2 вариант формирования одногруппных поездов на участке НЕ.

1.2.3 Основные показатели оптимального варианта плана формирования поездов

К основным показателям оптимального плана формирования относятся:

1.Процент охвата погрузки отправительскими маршрутами

, (1.4)

где Uм - погрузка отправительскими маршрутами, вагоны,

Uп - общая погрузка, вагоны.

2. Средняя дальность пробега отправительских маршрутов

, (1.5)

где nSм - пробег маршрутов, ваг-км;

nм - общее число вагонов, включенных в отправительские маршруты, вагоны.

3. Количество вагонов, перерабатываемых на технических станциях nпер и проходящих транзитом nтр в обоих направлениях (таблица 1.7).

Таблица 1.7 - Транзитные вагонопотоки

Вагонопотоки	А	Н	С	Д	Итого
С переработкой	147	623	386	403	1559
Без переработки	2243	2095	2544	400	7282

4. Средний пробег одного транзитного вагона без переработки

, (1.6.)

.

5. Число формируемых назначений техническими станциями в обоих направлениях, включая участковые назначения - К=19.

На основе данных отправительских маршрутов, плана формирования и местных вагонопотоков определяются размеры движения грузовых поездов по участкам (таблица 1.8).

Таблица 1.8 - Размеры движения поездов по участкам отделения

назначение	АН	НС	НД
	неч	чет	неч	чет	неч	чет
Отправительские маршруты	1452/33	1056/24	1496/34	1100/25	220/5	220/5
Технические маршруты а) груженые	1306/30	1101/25	1505/35	1074/25	400/9	515/12
б) порожние	-	733/14	-	917/17	254/5	-
участковые	236/6	130/3	285/7	197/5	190/5	274/7
сборные	45/1	58/2	70/2	43/1	107/3	43/1
грузовые	70/0	54/14	78/0	56/17	27/5	25/0
резервные	-	2	-	5	-	5
пассажир.	5	5	5	5	3	3

1.3 Основные исходные данные для составления графика движения поездов

График движения поездов разрабатывается на основе следующих данных:

- размеров движения различных категорий поездов и их весовых норм и длины;

- времени хода грузовых поездов по перегонам , времени на разгон и замедление;

- станционных интервалов;

- интервалов между поездами в пакете при автоблокировке;

- норм стоянок поездов для выполнения операций на промежуточных станциях;

- норм нахождения локомотивов на станциях основного и оборотного депо;

технологических норм времени на обработку поездов в парках станций;

- продолжительности технологического «окна» для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту пути, контактной сети, устройств СЦБ.

1.3.1 Расчет станционных интервалов

Рассчитывают следующие виды станционных интервалов.

Расчет станционного интервала скрещения производится для однопутного участка «Н-Д», как и интервал неодновременного прибытия.

Согласно исходных данных проекта, участок «Н-Д» оборудован электрической централизацией и автоблокировкой. Одновременный прием поездов противоположных направлений запрещен.

Средняя скорость входа поезда на станцию, Vвх.= 49,2 км/ч.

Длина пути, которую поезд пройдет за время восприятия машиниста смены показания сигнала, lв = 100 м., длина тормозного пути, lт = 1100 м, расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта, lвх. = 620 м, длина приемо-отправочных путей равна 1050 м, длина поезда равна 1040 м. Произведем расчет станционного интервала скрещения.

Рисунок 1.9 Схема интервала скрещения

Рисунок 1.10 Схема расположения поездов

Таблица 1.9 - Составление графика расчета станционного интервала скрещения для однопутного участка «Н-Д»

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

Принимаем станционный интервал скрещения равным 1-ой минуте.

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

Рисунок 1.11 - Интервал неодновременного прибытия

Рисунок 1.12 - Схема станции

Время прохода поездом расстояния Lпр. Определяется по формуле:

Tпр= 0,06, (1.7)

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

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

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

Lпр. = вх. + т + в + п./2, (1.8)

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

т - длина тормозного пути, м;

п - длина поезда, м;

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

Lпр = 620+ 1100+100+ = 2340 м.

tпр= 0,06 = 2,85 мин.

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;

межпоездной интервал в пакете равен 10-ти минутам;

время на разгон и замедление принимаем соответственно равным 1-ой и 3-м минутам.

1.3.2 Расчет пропускной способности участков

Пропускная способность - это наибольшие размеры движения в поездах или парах поездов, которые можно выполнить на жд участке при данном техническом оснащении и выбранном способе организации движения за определенный период времени (сутки). Различают потребную и наличную пропускную способность. Пропускную способность рассчитаем для участков НА и НД при параллельном и непараллельном типах графика.

Участок «А-Н» оборудован автоблокировкой, двухпутный, способ управления стрелками - ЭЦ, период графика равен межпоездному интервалу и равен 10-ти минутам, т.к. участок «А-Н» оборудован автоблокировкой и поэтому применяется пакетная прокладка поездов.

Расчет ведется в целом по участку.

Составляем принципиальную схему прокладки поездов.

Рисунок 1.13 - Схема пакетной прокладки поездов

Рассчитываем наличную пропускную способность при параллельном типе графика по формуле:

Nнал = , (1.9)

где Ттех - продолжительность технологического “окна”, Ттех= 120 мин.;

н - коэффициент надежности технических средств, 0,93;

Т - период графика, в данном случае равен J=10 мин.;

К - число поездов в периоде графика, равно 1 в каждом направлении.

Nнал = = 123п.

Пропускная способности при непараллельном типе графика

Nпот. = Nгр+ЕпасNпас+ (Есб1)Nсб, (1.10)

где Епас, Есб - коэффициенты съема пассажирских и сборных поездов, для сборных - 1,3-1,5;

Nпас, Nсб - число пассажирских, сборных поездов.

Коэффициент съема пассажирскими поездами равен

 , (1.11)

где Ео, Ед - коэффициенты основного и дополнительного съема, равный 0,4;

t` , t`` - время хода по перегону грузового поезда в четном и нечетном направлениях;

t`пс, t``пс - время хода по перегону грузового поезда в четном и нечетном

направлениях;

tрз - время на разгон-замедление.

На участке АН коэффициент съема пассажирских поездов равен

Nнепар=70+5*1,20+2*1,5=79п.п.

Таким образом, наличная пропускная способность двухпутного участка АН обеспечивает потребную пропускную способность участка.

Определим пропускную способность на однопутном участке НД.

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

N=(1440-tтн)бNk/(t'+t''+фб+фв+tрз) , (1.12)

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

фб, фв - станционные интервалы на станциях, ограничивающих перегон, мин;

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

Обозначив сумму станционных интервалов и добавочного времени на разгон и замедление через tд , находим величину периода графика

T=(t'+t'')+tд , (1.13)



оба поезда пропускаются на перегон без остановки (схема I)

Ст. б

ф_с

Схема II

ф_c

Ст.в t'' t'

T₂

T₂=(t'+t''+ф_c+ф_c+2t_p)=29+27+1+1+2x3=64 мин.

Нечётные поезда пропускаются безостановочно через оба ограничивающих перегон раздельных пункта (схема II);

T₃=(t'+t''+ф_н+ф_c+t_p+t_з)=29+27+3+1+3+1=64 мин.

Ст. б

ф_н

Схема III

Cт. в ф_с

t'' t'

T₃

Чётные поезда пропускаются безостановочно через оба ограничивающих перегон раздельных пункта (схема III)

T₄=(t'+t''+ф_н+ф_c+t₃)=29+27+3+1+3+1=64 мин.

Ст.б ф_с

Схема IV

_н

Ст. в t'' t'

T₄

Рисунок 1.14- Схемы пропусков поездов через ограничивающий перегон

Таким образом, наличная пропускная способность на участке НД составит

.

Потребная пропускная способность на участке НД будет равна

Nпот= 25+1,22*2+4*1,3=32 пары поездов.

Таким образом, пропускная способность при непараллельном графике, меньше потребной. Следовательно, необходимо для прокладки поездов применять пакетный график для усиления пропускной способности. Пропускная способность при пакетном графике

, (1.14)

. (1.15)

Тогда для участка НД при пакетном графике

Таким образом, при пакетной прокладки поездов на графике наличная пропускная способность участка обеспечивает потребную.

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:

, (1.16)

, (1.17)

, (1.18)

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

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

УNtдвиж - сумма поездо-часов времени нахождения поездов в движении

Рассчитаем указанные показатели для двухпутного участка АН и однопутного участка НД.

Для расчета скорости движения на двухпутном участке АН необходимо рассчитать

чистое время хода поездов нечетного и четного направлений и умножается на количество поездов по направлениям

, (1.19)

общие потери времени на разгон-замедление на станциях А и Н

, (1.20)

потери времени на разгон и замедление при остановках Кост поездов на промежуточных раздельных пунктах

, (1.21)

потери времени при стоянках на промежуточных раздельных пунктах

(1.22)

общее время нахождения всех поездов в пути на участке

Ntпути=NТх + Ntрз + Ntрзпрст+ Ntпрст (1.23)

Ntдв=NТх + Ntрз + Ntрзпрст

Для участка АН рассчитаны вышеуказанные величины

Ntпути= 270,6+8,2+0,8+6=285,6 п-час.

Ntдв = 270,6+8,2+0,8 =279,6 п-час.

, , .

На однопутном участке НД показатели равны

, , .

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧИ: ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ НАЗНАЧЕНИЙ СКВОЗНЫХ ОДНОГРУППНЫХ ПОЕЗДОВ

2.1 Основные положения

План формирования одногруппных поездов разрабатывается с использованием следующих методических решений.

Автоматизированный расчет плана формирования поездов для полигона сети методом пошагового распределения вагонопотоков по сети допустимых назначений поездов обеспечивает:

- одновременный выбор направлений следования транзитных вагонопотоков и станций их переработки;

- учет технического развития инфраструктуры с оценкой использования емкости путевого развития и перерабатывающих мощностей станций в их взаимодействии;

- экономическую оценку принятых и предлагаемых решений с отказом от понятия «приведенные вагоно-часы».

При этом решается следующая задача: на множестве возможных назначений сквозных одногруппных поездов, имеющих неоднозначные маршруты следования на сети, найти такое распределение вагонопотоков, чтобы суммарные затраты на накопление, переработку, транзитный пропуск и перемещение по сети поездов были минимальными при выполнении заданных ограничений.

Отдельные изменения действующего плана формирования поездов в период его действия, а также отдельные предложения железных дорог для включения в разрабатываемый план формирования поездов обосновываются с использованием методических положений по оценке эффективности назначений сквозных одногруппных поездов и условий выделения вагонопотоков в самостоятельные сквозные назначения.

Выделение в плане формирования одногруппных поездов специалъных назначений, предусматривающих детализацию включаемых вагонопотоков по родам грузов, грузополучателям, принадлежности вагонов, отдельным маневровым районам станций назначения производится с использованием методических положений.

Для отдельных расчетов могут быть рекомендованы классические методы расчета плана формирования поездов, к которым относятся:

метод абсолютного расчета;

аналитические методы.

Метод абсолютного расчета заключается в подсчетах и сравнении показателей всех возможных вариантов плана формирования поездов или в последовательном отборе лучшего варианта (из числа всех) путем исключения групп заведомо невыгодных вариантов.

Аналитические методы расчета плана формирования одногруппных поездов заключаются в отборе наивыгоднейших назначений сквозных поездов посредством рассмотрения в определенном порядке струй вагонопотоков и их объединений и сопоставления экономии от ликвидация переработки вагонов на попутных станциях с затратами на накопление составов в пункте формирования. В результате расчетов по этому методу устанавливается только один вариант плана формирования с наименьшей затратой вагоно-часов. Наиболее распространенными являются следующие аналитические методы: совмещенных аналитических сопоставлений и непосредственных расчетов.

Классические методы расчета применимы на полигонах с числом расчетных станций не более 5--6, однозначно заданными направлениями следования вагонопотоков и с возможностью пренебречь ограничениями, диктуемыми техническим развитием инфраструктуры.

При необходимости обоснования плана формирования поездов по различным натуральным критериям применяется система расчетов ПГУПС, базирующаяся на методе многокритериальной оценки вариантов.

2.2 Оценка эффективности назначений сквозных одногруппных поездов

Каждое назначение сквозных и участковых одногруппных поездов, включаемое в план формирования, характеризуется минимальной допустимой мощностью и эксплуатационными расходами

, (2.1)

где Енак -- затраты на накопление составов данного назначения, д.е./сут.;

N-- мощность назначения, вагонов/сут;

?Еуч -- сумма удельных (приходящихся на 1 вагон данного назначения) затрат на пропуск поездов по участкам, д.е./вагон;

?Етр -- сумма удельных затрат на проследование транзитных поездов по техническим станциям, д.е./вагон;

?Епер -- удельные затраты на переработку составов на станции назначения, д.е./вагон.

В частном случае, когда оценивается выделение назначения сквозных поездов по сравнению с двумя или несколькими более короткими назначениями, и при этом не изменяется перечень участков работы локомотивных бригад, по которым следует вагонопоток до и после выделения оцениваемого назначения, можно не рассчитывать затраты на проследование поездов по участкам и операции с транзитными поездами на технических станциях. В этом случае изменение эксплуатационных расходов при выделении назначения сквозных одногруппных поездов составляет

, (2.2)

где -- сумма изменения удельных затрат на проследование вагонов потока N по станциям, освобождаемым от переработки, д.е./вагон.

Если станция, освобождаемая от переработки, является двусторонней сортировочной станцией, то выделение сквозного назначения из вагонов

углового потока, снимающего переработку с обеих сортировочных систем, должно учитывать изменение расходов по двум системам. При этом с достаточной для практических расчетов точностью величина удельных расходов принимается:

по системе прибытия углового потока Епер -- Етр;

по системе отправления углового потока Епер.

В частном случае, если не изменяется перечень участков работы локомотивных бригад, по которым следует вагонопоток до и после выделения назначения из углового потока, можно оценивать только изменение эксплуатационных расходов при выделении указанного назначения. В этом случае по системе отправления углового потока учитывается изменение расходов Епер - Етр.

Оценить изменение эксплуатационных расходов при выделении назначения сквозных одногруппных поездов А--Г (рис. 2.1) при следующих исходных данных.

Действующий план формирования поездов

Выделяемое назначение

Рисунок 2.1- Схема полигона

Мощность вагонопотока назначения А--Г NA-Г=160 вагонов/сут. Параметр накопления составов на станции А Са=11,0 составо-ч/сут. Величина составов формируемых поездов назначения А--Г mф(А-Г)=71 вагон.

До выделения назначения А--Г на станции Б перерабатывается nпер(Б)= 35

составов/сут. Средняя величина перерабатываемых составов mпер(Б)=65 вагонов.

Как показано на рисунке 2.1, при выделении назначения А--Г не изменяется перечень участков работы локомотивных бригад, по которым следует вагонопоток до и после выделения оцениваемого назначения. Поэтому можно оценивать изменение эксплуатационных расходов, не рассчитывая затраты на проследование поездов по участкам и операции с транзитными поездами на технических станциях.

Затраты на накопление составов поездов назначения А--Г

Значение Епер -- Етр по станции Б до выделения назначения А--Г определяем по графику: при nпер(Б)=35 составов/сут (Епер-Етр)= 32,3 д.е./вагон. После выделения назначения А--Г на станции Б будет перерабатываться

при этом (Епер-Етр)"=29,22 д.е./вагон (получено интерполяцией значений Епер -- Етр при nпер(Б)= 30 и 35 составов/сут).

Величина Епер -- Етр, приходящаяся на один вагон выделяемого назначения А--Г, рассчитывается как средневзвешенное значение

Изменение эксплуатационных расходов при выделении назначения А--Г составляет

Так как значение отрицательно, выделение рассматриваемого назначения обеспечивает экономию эксплуатационных расходов 8048 д.е./сут.

Оценить изменение эксплуатационных расходов при выделении назначения сквозных одногруппных поездов А--Г для схемы полигона, показанной на рисунке 2.2, при следующих исходных данных.

Действующий план формирования поездов

Выделяемое назначение

Рисунок 2.2 - Схема направления, участков обращения локомотивов и работы локомотивных бригад

Удельные затраты по участкам работы локомотивных бригад составляют: Еуч(А-Б) = 322 д.е./вагон; Еуч(Б-В) = 121 д.е./вагон; Еуч(А-В) = 393 д.е./вагон; Еуч(В-Г) = 358 д.е./вагон.

Удельные затраты на проследование транзитных поездов по станции В Етр(В)=12 д.е./вагон. Остальные исходные данные такие же, как в предыдущем примере.

Как показано на рисунке 2.2 при выделении назначения А-Г изменяется перечень участков работы локомотивных бригад, по которым следует вагонопоток А--Г: до выделения оцениваемого назначения указанный поток проходит по бригадным участкам А--Б, Б--В и В--Г; после выделения назначения А--Г поток следует по участкам А--В и В-Г,

проходя станцию Б без остановки. Поэтому необходимо полностью рассчитывать эксплуатационные расходы по вариантам пропуска ваго-нопотока А--Г.

Первый вариант: при следовании вагонопотока в поездах назна-чений А--Б и Б--Г

Значение Епер(Б) по станции Б до выделения назначения А--Г определяем по графику: при nпер(Б)=35 составов/сут 46,66 д.е./вагон. После выделения назначения А--Г на станции Б будет перерабатываться

при этом Е``пер(Б)= 43,58 д.е./вагон (получено интерполяцией значений Епер(Б) при nпер(Б)= 30 и 35 составов/сут).

Величина Епер(Б), приходящаяся на один вагон выделяемого назначения А--Г, рассчитывается как средневзвешенное значение



Второй вариант: при выделении вагонопотока NА-Г самостоятельное назначение.

Енак(А-Г)=3632 д.е./сут.

Таким образом,

Еназн.2 = 3632 + 160 (393 + 358 + 12) = 125712 д.е./сут.

Следовательно, выделение рассматриваемого назначения обеспечивает экономию эксплуатационных расходов

Оценить изменение эксплуатационных расходов при выделении назначения сквозных одногруппных поездов А--И (рисунке 2.3) в дополнение к существующим поездным назначениям А--Д и Д--И при следующих исходных данных.

Схема направления, участков обращения локомотивов и работы локомотивных бригад

Рисунок 2.3 - Схема полигона

Станция Д -- двусторонняя сортировочная, характеристики сортировочных систем которой представлены в таблице 2.1.

Мощность вагонопотока назначения А--И NА-И =110 вагонов/сут. Параметр накопления составов на станции А СА=11,2 составо-ч/сут. Величина составов формируемых поездов назначения А--И mф(А-И)=71 вагон. До выделения назначения А--И на станции Д перерабатывается в нечетной системе nпер(неч)= 50 составов/сут и в четной системе nпер(неч)=35 составов/сут.

Таблица 2.1 - Исходные данные по станции Д

Система	,вагонов	,составов/сут	д.е./ваг	д.е./ваг
Нечетная	60	50	50	40
		45	46	36
Четная	60	35	25	17
		30	22	14

Как показано на рисунке 2.3, при выделении назначения А--И не изменяется перечень участков работы локомотивных бригад, по которым следует вагонопоток до и после выделения оцениваемого назначения. Поэтому, во-первых, можно оценивать изменение эксплуатационных расходов, не рассчитывая затраты на проследование поездов по участкам и операции с транзитными поездами на технических станциях. Во-вторых, по системе прибытия углового потока (в данном случае это нечетная система станции Д) учитывается изменение удельных расходов (Епер - Етр)неч и по системе отправления углового потока (четная система) учитывается изменение удельных расходов(Епер-Етр)чет.

Затраты на накопление составов поездов назначения А-И

Значение (Епер - Етр)неч по нечетной системе станции Д до выделения назначения А--И определяем: при nпер(неч)= 50 составов/сут (Епер-Етр)`неч = 40 д.е./вагон.

После выделения назначения А - И в нечетной системе станции Д бу-дет перерабатываться

при этом (Епер - Етр)"неч = 38,53 д.е./вагон (получено интерполяцией данных).

Величина (Етр - Етр)неч, приходящаяся на один вагон выделяемого назначения А--И, рассчитывается как средневзвешенное значение составов/сут (Е„ер-Ет])\еч = 40 д.е./вагон.

После выделения назначения А - И в нечетной системе станции Д бу-дет перерабатываться

при этом (Епер - Етр)"неч = 38,53 д.е./вагон (получено интерполяцией данных).

Величина (Етр - Етр)неч, приходящаяся на один вагон выделяемого назначения А--И, рассчитывается как средневзвешенное значение



Значение (Епер - Emp)чет по четной системе станции Д до выделения на-значения А - И определяем: при nпер(чет)= 35 составов/сут (Епер -Етр)'чет = 17 д.е./вагон. После выделения назначения А--И в четной системе станции Д будет перерабатываться

при этом (Епер - Етр)"чет = 15,9 д.е./вагон (получено интерполяцией данных).

Величина (Епер -- Етр)чет, приходящаяся на один вагон выделяемого назначения А--И, рассчитывается как средневзвешенное значение

Изменение эксплуатационных расходов при выделении назначения А--И составляет

Так как значение ?Еиазн(А-И) отрицательно, выделение рассматриваемого назначения обеспечивает экономию эксплуатационных расходов 14769 д.е. /сут.

Для полигона оценить изменение эксплуатационных расходов при вводе на станции А раздельного формирования одногруппных поездов по сортировочным системам станции Д (рисунок 2.4) взамен формирования поездов одного назначения в нечетную систему станции.

Мощность вагонопотока назначения А--Д (четная) NА-Д(чет)=240 вагонов/сут. Величина составов формируемых поездов назначения

А-Д (четная) mф(А-Дчет)=60 вагонов.

Рисунок 2.4 - Раздельное формирование поездов по сортировочным системам станции Д

Затраты на накопление составов поездов вновь вводимого назначения А--Д (четная)