703

тому, что таковыми стали называть обычные поезда, перевозящие уголь между постоянными грузоотправителем и грузополучателем. В состав таких псевдокольцевых маршрутов в большин-

и не прошедшие обычной подготовки. Таким образом, хорошая идея была вновь сведена к нулю, а в вышеописанном случае с отрывом приваренных крышек выгрузочных люков оказалась вредной.

В настоящее время парк вагонов разделен между бывшими республиками Советского Союза, часть парка вагонов стала собственностью акционерных обществ и компаний. За иностранными вагонами и вагонами частных компаний осуществляется строгий нумерной учет. За несвоевременное возвращение вагонов владельцу виновные юридические и физические лица выплачивают большие штрафы, несоизмеримые с прибылью от использования чужого вагона в личных целях. Отсюда есть основание надеяться, что в современных экономических условиях кольцевые маршруты, сформированные из специальных или тщательно подготовленных полувагонов, будут надежно курсировать по графику. Им должны быть предоставлены права на обгон тихоходных поездов и внеочередные выгрузка и погрузка.

При такой постановке дела уменьшатся потери грузов, оборот подвижного состава, сократится засорение окружающей среды, упростятся взаимоотношения между грузоотправителем, грузополучателем и железной дорогой, а в случае международных перевозок (Экибастуз–Омск) — и межгосударственные отношения.

Для организации кольцевых маршрутов важно определить потребное количество вагонов. Известна формула [8], где по годовому объему предполагаемых перевозок Qг, обороту маршрута и статической нагрузке р вагона может быть определено количество вагонов для освоения заданных объемов перевозок:

В названной формуле не учтена доля вагонов, отвлекаемых от перевозок для плановых видов ремонта. Кроме того, специалистам известно, что вагоны могут выходить из строя (отказывать), не выработав межремонтный ресурс. Наработка на отказ и число отказавших вагонов, например, за время оборота, носит случайный характер. В качестве показателя, иллюстрирующего надеж-

181

ность парка вагонов, может быть использована опасность отказов (интенсивность отказов). Под отказом будем понимать тот случай, когда без отцепочного ремонта вагон не может быть использован для сохранной перевозки мелкофракционных сыпучих грузов. Под опасностью отказов в единицу времени t понимается отношение числа отказавших вагонов no(t ) к среднему числу вагонов nи(t ), исправно работающих в данный отрезок времени t = :

Из зависимости между опасностью отказов (t ) и вероятностью исправной работы P (t ), вероятностью отказов q (t ) и средней наработкой на отказ Тср [9] следует, что:

При экспоненциальном законе распределения плотности вероятностей исправной работы парка и при постоянной величине (t ) можно записать

где nнг — число неплановых отцепок груженых вагонов в ремонт; nнп — число неплановых отцепок порожних вагонов в ремонт.

с ней операции, ч; tрем — среднее время ремонта от момента предъявления вагонникам до момента вывоза вагона из депо, ч.

Время tп взамен отказавших должны «работать» резервные

182

Необходимый эксплуатационный парк nэ с учетом замены отказавших вагонов рассчитывается по формуле

Из соотношения (11) следует, что повышение надежности (при Кг2 > Кг1) соответствует уменьшению эксплуатационного парка.

Приращение эксплуатационного парка n при изменении уровня надежности определяется следующим образом:

Для определения размеров инвентарного парка вагонов nи необходимо учесть число полувагонов, отвлекаемых от перевозок на плановые виды ремонта, за счет чего nи > nэ. Степень увеличения инвентарного парка относительно эксплуатационного характеризуется коэффициентом использования Ки.

где nнер — нерабочий парк вагонов, находящихся в плановом ремонте, резерв и т.п.; Tр — суммарные вагоно-часы эксплуатации за определенный календарный срок; Tнер — суммарные вагоно-часы простоя в плановом ремонте, в резерве за этот срок.

Коэффициент использования определяется на основе статистических данных о простое вагонов в плановых ремонтах и в резерве.

Из формулы (13) можно определить инвентарный парк:

Заменив nэ на nрасч из выражения (10), получим

183

где Kо — общий коэффициент использования.

Окончательная формула для определения потребного инвентарного парка вагонов примет вид:

Таким образом, при расчетах планируемой величины эксплуатационного парка можно пользоваться коэффициентом Кг, который учитывает отказы и внеплановые простои в ремонте, т.е. фактический уровень надежности.

Для определения величины инвентарного парка необходимо учитывать также и плановые виды ремонта, т.е. планируемый уровень надежности и простоя в специальных резервах. Расчет выполняется по формуле (17) с общим коэффициентом использования Ко, который характеризует степень увеличения инвентарного парка относительно эксплуатируемого. Значения указанных выше коэффициентов могут быть определены по планируемому объему ремонта или на основе статистических данных об отказах и затратах времени на ремонт за прошедший период. Количество вагонов для выполнения определенного объема грузоперевозок, рассчитанное с учетом эксплуатационной надежности подвижного состава, будет несколько большим, чем определенное по существующим методикам. Содержание резерва приведет к дополнительным расходам. Однако наличие резерва позволит отправлять в рейс полносоставные поезда, заменив вышедшие из строя резервными, сократить оборот состава (резервные вагоны могут быть заранее загружены), при этом сократятся потери груза, уменьшится засорение окружающей среды.

Для защиты кольцевых маршрутов от случайного расформирования целесообразно вагоны окрасить в яркий отличительный цвет, а в номера вагонов внести изменения. Можно добавить индекс, позволяющий узнавать кольцевые маршруты по документам, например по телеграмме-натурке (натурному листу).

184

Литература

1.Бешкето В.К. Проблема обеспечения сохранности угля при высоких скоростях движения поездов // Обеспечение сохранности угля при железнодорожных перевозках: Сб. тр. / НИИЖТ. Новосибирск, 1966. Вып. 53. С. 5–16.

2.Яшин А.Ф., Бешкето В.К. Эксплуатационные требования к кузову полувагона для предупреждения течи угля при перевозке // Обеспечение сохранности угля при железнодорожных перевозках: Сб. тр. / НИИЖТ. Новосибирск, 1966. Вып. 53. С. 37–52.

3.Самородов Л.Н. Основы специализации и маршрутизации поездов. М., 1934. 50 с.

4.Максимович А. О кольцевой маршрутизации // Станционный работник. 1939. № 21. С. 22–24.

5.Обеспечение сохранности железорудного сырья при железнодорожных перевозках. Разд. «Определение технико-экономической эффективности рационального применения модернизированных полувагонов для перевозки железорудных концентратов в кольцевых маршрутах»: Отчет о НИР / НИИЖТ; Рук. Г.Н. Шпилев. Новосибирск, 1971. 64 с.

6.Разработка и опытная проверка мероприятий по сокращению потерь угля при перевозках кольцевыми маршрутами: Отчет о НИР / НИИЖТ; Рук.

С. Соловьев. Новосибирск, 1969. 30 с.

7.Разработка и опытная проверка мероприятий по обеспечению сохранности перевозимых углей: Отчет о НИР / НИИЖТ; Рук. Ю.Л. Корытько. Новосибирск, 1970. 105 с.

8. Ситник М.Д. и др. Неравномерность перевозок грузов и резервы вагонного парка. М., 1968. 142 с.

9.Маликов И.М. и др. Основы теории и расчет надежности. Л., 1960. 142 с.

УДК 656.222.4

Ю.В. БЫКОВА

ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ

СПОСОБНОСТИ ГОРЛОВИН ТЕХНИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

ДВУХПУТНЫХ ЛИНИЙ

Внастоящее время в связи со значительным ростом объемов перевозок определение точного значения пропускной способности как перегонов, так и станций, в том числе и горловин, приобретает особую актуальность. При увеличении размеров движения ряд участков стал испытывать недостатки в пропускной способности станций и перегонов.

Внаучной литературе изложена методика оценки величины пропускной способности отдельно как для станций, так и для перегонов [3]. Для участковых и сортировочных станций рассматривалась пропускная способность входных и выходных горловин, которые при недостаточном путевом развитии в

185

целом ограничивают фактическую пропускную способность двухпутных железнодорожных линий.

Для перегонов согласно общепринятым нормам величина минимального интервала между грузовыми поездами устанавливается с учетом выполнения условия разграничения хвостового и головного локомотива двух грузовых поездов тремя свободными блок-участками [3]. Данная система требований приводит к тому, что грузовой поезд будет всегда двигаться на зеленый огонь светофоров.

Также условно принимается, что длина блок-участков на двухпутной железнодорожной линии может устанавливаться самой различной величины: от 1 до 3 км [1, 2]. В то же время это обстоятельство приводит к тому, что фактическое число пропущенных грузовых поездов на двухпутных железнодорожных линиях будет значительно отличаться от расчетных величин, принимаемых для существующих нормативных данных имеющихся технико-экономических расчетов.

Так, при малой длине блок-участка интервал между грузовыми поездами имеет небольшую величину. Поэтому даже при езде на зеленый огонь не будет обеспечиваться устойчивость в пропуске грузовых поездов в целом по станциям и участкам рассматриваемой железнодорожной линии. При большой протяженности блок-участка, например в 3 км, при наличии езды даже на желтый огонь будет обеспечиваться большая устойчивость в пропуске грузовых поездов по двухпутным железнодорожным линиям, оборудованным автоблокировкой, чем при длине блок-участка, равного, например, 1 км.

При приеме на участковую станцию, согласно существующим нормативным данным, минимальный интервал между движущимися поездами оказывается равным значениям [1, 2], приведенным на рис. 1.

Согласно нормативным данным минимальное расстояние между движущимся по перегону хвостовым вагоном и локомотивом следующего грузового поезда принимается равным:

В случае приема на участковую станцию минимальный интервал между грузовыми поездами, согласно нормативным данным, принимается равным:

186

а )

б )

Рис. 1. Минимальное расстояние между грузовыми поездами, следующими на станцию:

а — на перегонах; б — в случае приема на участковую станцию состава грузового поезда

где lгор — длина горловины участковой станции: от входного стыка до изолированного стыка до предельного столбика.

Сравнивая формулы (1) и (2), можно сделать вывод, что на перегоне расчетное расстояние между поездами оказывается больше, чем на участковых станциях на величину

Данные формулы показывают, что в случае приема на участковую станцию появляется возможность сокращения интервала между принимаемыми грузовыми поездами, но, с другой стороны, теряется время на замедление грузового поезда.

Величина потерь времени на замедление в значительной степени зависит от скорости движения грузовых поездов, принимаемых на станцию. Так, для малой скорости движения грузовых поездов, например в 40 км/ч, тормозной путь будет коротким, а потери времени на замедление имеют малую величину. Для более высокой скорости движения, например в 60 км/ч, величина тормозного пути возрастает, что вызывает значительное увеличение потерь времени на замедление.

Выполненный д-ром техн. наук Г.И. Черномордиком расчет показал, что при малой скорости движения ограничивающими элементами в пропускной способности магистральных линий являются перегоны [3]. Вызвано это сокращением расчетного интервала приема между принимаемыми грузовыми поездами. Для высокой скорости движения за счет больших потерь времени на замедление ограничивающими элементами в пропускной

187

способности будут горловины участковых станций. При этом для высокой скорости движения горловины участковых станций начинают в целом ограничивать пропускную способность магистральных железнодорожных линий.

В то же время необходимо будет учитывать, что пропуск по участковым станциям длинносоставных грузовых поездов также вызывает снижение пропускной способности горловин. Это приводит к тому, что в целом провозная способность железнодорожных линий и горловин участковых станций будет изменяться по совершенно другим закономерностям, чем в ранее изложенной системе расчетов величины провозной способности железнодорожных линий [4].

На величину фактического числа пропущенных грузовых поездов существенное влияние будет оказывать число пассажирских поездов, которое обращается по рассматриваемой двухпутной железнодорожной линии. Необходимость обеспечения более высокой скорости движения поездов для беспрепятственной прокладки их на графике приводит к тому, что для протяженных перегонов один пассажирский поезд снимает с графика движения большое число грузовых поездов [2]. Пропускная способность перегонов двухпутной железнодорожной линии значительно снижается с увеличением числа пассажирских поездов, а также с повышением скорости их движения.

С увеличением числа пассажирских поездов существенно сократится число грузовых, которое возможно будет пропускать по перегонам двухпутной линии, оборудованной автоблокировкой.

Значительные отличия, по сравнению с перегонами, имеются в приеме поездов на станцию, так как грузовые поезда принимаются в отдельный парк приема, пути которого расположены рядом или в одной секции. Полезная длина приемоотправочных путей обычно равна длине грузовых поездов. По этой причине открытие сигнала для приема грузового поезда будет осуществляться только после полной остановки впереди идущего грузового поезда.

Грузовые поезда на участковую станцию в настоящее время принимаются с пониженной скоростью вследствие необходимости сверки номеров вагонов прибывающих составов. Это приводит к тому, что возрастает величина интервала при приеме грузовых поездов на станцию.

В приведенных выше исследованиях была установлена величина пропускной способности преимущественно для грузовых

188

поездов. Однако пропуск пассажирских поездов, в отличие от грузовых, накладывает свои особенности в характере движения, что влияет на время занятия как перегонов, так и горловин участковых станций. Поэтому величину результирующей пропускной способности целесообразно определять в зависимости от размеров движения пассажирских поездов на двухпутной линии, оборудованной автоблокировкой.

На участковых станциях возможно будет организовать одновременное движение в горловинах принимаемых последовательно грузового и пассажирского поездов. Так, грузовой поезд после прохода изолированного стыка принимается на приемоотправочный путь и еще долго движется (рис. 2). На рисунке показано, что грузовой поезд начинает движение по входной горловине со скоростью 50 км/ч, пассажирский — 80 км/ч.

Однако освобождение изолированного стыка позволяет открыть сигнал приема пассажирскому поезду, который будет приниматься на пути, близко расположенные к пассажирскому зданию. Это дает возможность осуществлять одновременное движение в горловине грузового и пассажирского поездов. Причем прием пассажирского поезда производится тогда, когда происходят наибольшие потери времени на замедление грузового поезда. Одновременное движение грузового и пассажирского поездов при их приеме обеспечивает в целом повышение пропускной способности горловин участковых станций. Поэтому съем грузовых поездов пассажирскими в случае приема на участковую станцию оказался меньше, чем для перегонов.

Из рис. 2 видно, что при приеме на участковую станцию время на проход пассажирского поезда оказывается меньше, чем для грузового поезда. Это приведет к тому, что для участковых станций пассажирские поезда оказывают меньшее отрицательное влияние на съем, чем для перегонов. Поэтому большое количество пассажирских поездов легче принимается на участковую станцию, чем в случае их пропуска по перегонам. Различные технико-экономические показатели в данной статье устанавливались для скорости движения пассажирских поездов в 80 км/ч, грузовых – в 50 км/ч, для длины горловины в 300 м, длины блок-участка в 2 км. Сокращение интервала приема пассажирских поездов оказывает влияние на возможную величину числа принятых на участковую станцию грузовых поездов.

В результате расчетов выяснилось, что для перегонов коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими оказался равным 2,5. Для участковых станций коэффициент съема грузовых

189

Рис. 2. Схема приема грузового и пассажирского поездов на участковую станцию:

— грузовой поезд;

— пассажирский поезд; И З — изолирующий стык

поездов пассажирскими оказался равным только 0,7. Интервал приема грузовых поездов равен 9 мин на станциях и 8 мин на перегонах.

Тогда результирующая пропускная способность на перегонах, в парах грузовых поездов, определится по формуле

190