702

3. Правдин Н.В., Бессоненко С.А. Расчет закона распределения вероятностей удельного сопротивления движению отцепов на сортировочной горке // ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление. 2006. № 3. С. 3–10.

УДК 656.212.5

С.А. Бессоненко

РАСЧЕТ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОТЦЕПОВ НА УЧАСТКЕ СПУСКНОЙ ЧАСТИ СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ

При проектировании сортировочных горок необходимо рассчитывать время движения отцепов по участкам спускной части горки. Для этого необходимо знать среднюю скорость движения отцепа по участку. Для расчета средней скорости часто используется формула

где vн — скорость отцепа в начале участка; vк — скорость отцепа в конце участка.

Но данная формула дает очень приблизительные значения средней скорости, а при достаточно большой длине участка эта формула дает просто неправильные результаты. Использование формулы (1) возможно только для проведения приблизительных расчетов на очень коротких участках.

Предположим, что скорость движения объекта на рассматриваемом участке подчиняется линейному закону. Тогда изменение скоро-

где t — время, за которое объект проследовал участок длиной l. Время t является функцией от скорости движения объекта и

пройденного объектом расстояния. Тогда

где l — длина участка; x — пройденное объектом расстояние на каждый момент времени.

Поскольку v = ax + b,

31

Таким образом, окончательная формула для расчета средней скорости движения объекта:

Формула (8) может использоваться для расчета средней скорости движения любых объектов, скорость которых изменяется по линейному закону. Скорость движения отцепа по спускной части сортировочной горки изменяется не по линейному закону. Поэтому для расчета средней скорости движения отцепа следует использовать другую формулу:

Предположим, что уклон в пределах рассматриваемого участка не изменяется. Не станем учитывать изменение суммарного удельного сопротивления движению отцепа по участку. Примем, что суммарное удельное сопротивление движению отцепа по участку равно средней величине.

Можно обозначить: vн2 = b; 2g •10–3(i – w) = a. Тогда

Подставляя принятые обозначения, получаем время движения отцепа по участку:

32

Похожие формулы представлены и в некоторых источниках [3]. Отсюда средняя скорость движения отцепа по участку с постоян-

ным уклоном

Иногда может быть полезно рассчитать время и среднюю скорость движения отцепа по двум участкам с разными уклонами (см. рисунок).

Время движения отцепа по двум участкам равно

где i1, i2 — соответственно уклоны первого и второго участков; w1, w2 — соответственно удельное сопротивление движению отцепа по первому и второму участкам.

Так как vк1 = vн2, обозначим vк1 = vн2 = v12.

После подстановки получим время движения отцепа по двум участкам с разными уклонами:

где i = i1 – i2; w = w1 – w2.

Средняя скорость движения отцепа по обоим участкам составит

Формулы (11) и (12) могут применяться во всех горочных технологических расчетах, где используются средняя скорость дви-

33

жения отцепов по участку и время прохождения отцепом участков определенной длины. Полезно использовать данные формулы и при математическом моделировании процесса скатывания отцепов с сортировочной горки. Это позволит достигнуть большей точности в расчетах и моделировании.

Выводы

Приведенные формулы позволят с большей точностью рассчитывать среднюю скорость и время движения отцепов по участкам спускной части сортировочной горки. Данные формулы целесообразно использовать при проектировании сортировочных горок и при определении скорости выхода отцепов из тормозных позиций.

Литература

1.Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм. М.: ТЕХИНФОРМ, 2003. 168 с.

2.Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств. М.: Транспорт, 1994. 219 с.

3.Шейкин В.П. Эксплуатация механизированных сортировочных горок. М.:

Транспорт, 1992. 240 с.

УДК 656.224

П.В. Самарцев

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВНУТРИГОРОДСКИХ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК В КРУПНЫХ ГОРОДАХ СИБИРИ

При организации перевозок городских пассажиров с привлечением пригородного транспорта необходимо установить оптимальное время на посадку, высадку пассажиров по остановочным платфор-

мам, расположенным в черте города. Для этого был произведен анализ существующих методик по определению продолжительности стоянок поездов на остановочных пунктах. Однако все рассматриваемые методики предлагают в качестве критерия принимать среднюю величину продолжительности стоянки при следовании на всем участке, не учитывая возможности значительных колебаний данной величины в пределах города. Также не предполагается отдельное выполнение расчетов стоянок для посадки, высадки пассажиров в черте города для электропоездов, которые следуют за пределы города, но в черте города используются как городской вид транспорта. При этом следует иметь в виду, что продолжительность стоянки как основа для составления графика движения поездов может иметь

различнуювеличину на станциях участка и станциях, расположен-

ных в черте города. Это приводит к отклонениям в графике. Таким

34

образом, при расчете продолжительности стоянок по предложенным методикам график движения представляет не что иное, как модель идеального процесса движения. Целью работников транспорта при этом является приближение действительности к идеалу, выраженному графиком. Но это даже для исключительно благоприятных условий выполнить не удается. Ниже предложена разработанная

методика по определению продолжительности стоянок пригородных электропоездов в черте города при их использовании как городского вида транспорта. Данная методика позволит выполнить расчет среднего времени нахождения пригородного электропоезда на остановочных платформах именно в черте города.

В результате проведенных измерений стоянок для интенсивно загруженного остановочного пункта установлено, что значения продолжительности этих стоянок с достаточной степенью точности соответствуют нормальному распределению. При разработке методики воспользуемся этим утверждением, и, как следствие, вероятность появления определенной продолжительности стоянки поезда на остановочном пункте составит

где th — время нахождения поезда на остановке, с; th — среднее время нахождения поезда на остановке. Величина среднего времени стоянки на остановочном пункте th зависит, главным образом, от размеров пассажирооборота; sth — стандартное отклонение времени нахождения поезда на остановке, с. Результаты измерений времени стоянки показывают, что между стандартным отклонением sth и

средним значением th имеется довольно строгая связь. Поэтому в

данном случае действительно уравнение регрессии sth = 0,460th – 0,688.

Возникает нормированное нормальное распределение, для которого стандартное отклонение времени нахождения поезда на останов-

где P(x) — вероятность величины х — вероятность появления стоянки поезда определенной продолжительности на остановочном пункте.

35

Практическое применение формул требует разделения по разрядам:

где k — ширина разряда.

Для остановочных пунктов с меньшей частотой движения продолжительность стоянок нельзя описывать нормальным законом, так как они не могут быть менее технологически обусловленных минимальных значений. В этом случае будет наблюдаться наилучшее согласие с функцией Эрланга. Тогда вероятность определенной продолжительности стоянки поезда на остановочном пункте составит

th min — минимальная по технологии продолжительность стоянки поезда на остановочном пункте, с; k — целочисленная положительная константа.

Константу k определяем по формуле

В случае получения дробного значения необходимо брать либо ближайшее целое число, либо оба соседних числа и полученные значения P(z) интерполировать.

Для определения значений P(th) целесообразно произвести распределение по разрядам и проинтегрировать уравнение (4):

При сопоставлении результатов измерений, произведенных на различных остановочных пунктах в различные периоды суток. Эккерт доказал хорошее согласие времени стоянки с отрицательным экспоненциальным распределением. Данное утверждение позволит определить среднюю продолжительность стоянок пригородного элек-

36

тропоезда на остановках городской железной дороги. С учетом сказанного определим, что вероятность продолжительности стоянки поезда на остановочном пункте в черте города составит

Для удобства дальнейших расчетов произведем замену:

Уравнение (7) таким образом упрощается:

Для разделения на разряды необходимо интегрирование. Это приводит к выражению

Вновь возникает вопрос, когда нужно применять каждое из трех распределений. В качестве критерия может служить коэффициент вариации V распределения продолжительности стоянки поезда на остановочном пункте, определяемый по формуле

При коэффициенте вариации менее 0,3 наиболее приемлемо описанное уравнениями (1)–(3) нормальное распределение. Если коэффициент вариации принимает большее значение, то применение функции Эрланга в соответствии с уравнениями (4)–(6) приводит к наилучшему соответствию с действительными условиями. При коэффициенте вариации более 0,8 функция Эрланга переходит в отрицательное экспоненциальное распределение, описанное уравнениями

(7)–(10). Ввиду того, что расчет по функции Эрланга сложнее, чем с использованием других распределений, при незначительном превышении границ коэффициента вариации применяется отрицательное экспоненциальное распределение. Так, для V = 0,65 довольно хорошее согласие ряда наблюдений продолжительности стоянок поезда на остановочных пунктах с отрицательным экспоненциальным распределением. Для нормального распределения хорошая сходимость наблюдается в области V = 0,3…0,4.

37

Величина среднего времени стоянок на остановочных пунктах th в черте города, измеряемая в данном случае в секундах, зависит, главным образом, от размеров пассажирооборота. В общем случае для расчета средних значений действует зависимость:

где — доля смены пассажиров на остановочном пункте в зависимости от вместимости поезда; — коэффициент неравномерности распределения пассажиров по длине поезда; Р — вместимость поезда; S — число дверей в поезде; tF — среднее время для входа и выхода одного пассажира, с.

На незагруженных остановочных пунктах в промежутке между часами «пик» коэффициент может быть равен нулю.

Наибольшее его значение имеет место в часы «пик» на остановках с особенно большой сменой пассажиров. В этом случае средние значения для скоростных городских дорог доходят до 0,3 и для выездов транспорта с конечных остановок — до 0,4. В исключительных случаях эти значения могут достигать даже 1,0, если, например, пустой состав предоставляется участникам каких-либо мероприятий, которые полностью его заполняют.

Коэффициент неравномерности распределения пассажиров по длине поезда , как правило, составляет 1,2…1,7. Нижняя область действительна для небольших длин поездов, так как пассажиры частично выравнивают загрузку дверей, перемещаясь вдоль поезда. При длине поезда более 60 м такое выравнивание не наблюдается. Поэтому в данных условиях целесообразно применять = 1,7. Для уменьшения пешеходного передвижения пассажиры часто садятся в поезд в определенном месте посадочной платформы, что также приводит к увеличению значения .

Дверной проем вагона в свету должен быть не уже 65 см. Для скоростных городских дорог применяется полуторная ширина двери (95...120 см), что позволяет уменьшить среднее время, требуемое для посадки одного пассажира. Это время больше зависит от телосложения пассажиров и в меньшей степени от того, выходят они или входят. В средних условиях, если пассажиру необходимо преодолевать ступени, можно при стандартной двери принять tF = = 2,0 с/пас., при дверях полуторной ширины tF = 1,7 с/пас. При выходе и входе без ступеней tF = 1,2 с/пас. и для дверей полуторной ширины — tF = 1,0 с/пас.

Технологически обоснованное минимальное время стоянки на остановочном пункте th min можно принять равным 15... 20 с, если

38

поезд должен останавливаться во всех пунктах. Такая граница небезусловна, в расчетах могут получаться и другие значения. Причина кроется в различной психологии поездных бригад и в отклонении времени выполнения ими различных процессов, таких, как, например, закрывание дверей. Если имеются остановки «по требованию» и поэтому допускается проезд остановочного пункта, то th min уменьшается до нуля.

УДК 656.224

П.В. Самарцев

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТОВ СЕБЕСТОИМОСТИ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

В условиях проводимой на железнодорожном транспорте структурной реформы управления существенно повышается практическое значение расчетов себестоимости пассажирских перевозок.

Создание на железных дорогах дирекций по обслуживанию пассажиров дальнего следования и пригородного сообщения способствовало изменению условий работы железных дорог, а также учета расходов по отдельным статьям и отраслям хозяйства.

Дирекции по обслуживанию пассажиров организованы на базе предприятий, обеспечивающих организацию пассажирских перевозок и обслуживание их на всем пути следования. В состав дирекций по обслуживанию пассажиров в дальнем следовании включены вокзалы, пассажирские вагонные депо с приписным парком вагонов, базы обслуживания вагонов, резервы проводников, прачечные и другие подразделения, обеспечивающие обслуживание пассажиров в поездах и на вокзалах. В состав пригородных дирекций вошли пригородные вокзалы, павильоны, платформы, локомотивные депо с парком электропоездов и дизель-поездов.

Расходы подразделений пассажирского комплекса составляют общую сумму затрат дирекций и относятся к прямым расходам по пассажирским перевозкам; при этом все остальные расходы являются расходами инфраструктуры.

Разграничение функций управления и переход на дальнейших этапах реформы на экономические формы отношений между дорогами и пассажирскими дирекциями, а также на договорные формы взаимоотношений с федеральным и местными бюджетами характеризуют особенности расчетов себестоимости пассажирских перевозок в современных условиях работы железных дорог.

39

Определение себестоимости пассажирских перевозок при всех формах управления ими базируется на общих принципах и методах расчетов себестоимости железнодорожных перевозок, выполняемых на основе действующей номенклатуры основной деятельности железных дорог. Это обеспечивает получение достоверных данных об общей сумме расходов по пассажирским перевозкам и себестоимости перевозок с распределением по статьям и элементам затрат, что служит базой для экономического анализа и выявления резервов снижения себестоимости перевозок. Одновременно достигается сопоставимость расходов на всех уровнях управления пассажирскими перевозками с затратами других отраслей и видов деятельности железнодорожного транспорта. Вместе с тем, в условиях выделения всего пассажирского комплекса в самостоятельную структуру управления все расчеты себестоимости пассажирских перевозок целесообразно выполнять с распределением общей суммы затрат на расходы дирекций и расходы инфраструктуры.

На железнодорожном транспорте по сети в целом и по отдельным дорогам рассчитывается средняя себестоимость пассажирских перевозок по видам сообщений и видам тяги. При этом расходы каждого хозяйства распределяются на определенный вид перевозок по отдельным статьям или группам статей. В целях повышения точности расчета себестоимости грузовых и пассажирских перевозок статьи расходов по хозяйствам приводятся в номенклатуре расходов с распределением на прямые расходы, непосредственно относимые на определенный вид перевозок, и косвенные, распределяемые между грузовыми и пассажирскими перевозками пропорционально тем или иным измерителям. Непосредственно на пассажирские перевозки относятся расходы пассажирского хозяйства, пассажирских вагонных и локомотивных депо, а все остальные расходы железных дорог — пропорционально измерителям.

Распределение расходов по видам тяги также основано на выделении в учете расходов, относимых непосредственно на определенный вид тяги. К ним относятся расходы электро- и тепловозных, дизель-поездных и мотор-вагонных депо. Все другие расходы дорог, в том числе и пассажирского хозяйства, распределяются по видам тяги пропорционально измерителям.

В «Номенклатуре расходов по основной деятельности железных дорог Российской Федерации» (1998 г.) не предусмотрено распределение расходов по пассажирским перевозкам между пригородными и дальними сообщениями на уровне статей. Поэтому все расходы, отнесенные при расчете средней себестоимости на пассажирские перевозки, распределяются между пригородными перевозками и

40