703

Правилами и нормами проектирования [2] для определения числа приемоотправочных путей на участковых станциях рекомендуется использование нормативных таблиц, содержание которых является следствием обобщения накопленного опыта решения задач по установлению рационального числа путей на станциях вышеперечисленными методами. Число путей, определяемое по таблицам, может увеличиваться в зависимости от количества и категорий примыкающих к приемоотправочному парку подходов, размеров пассажирского движения, климатических условий и по некоторым другим причинам, в соответствии с приведенными примечаниями [2].

Согласно имеющимся нормативам на участковых станциях примерно на каждые 12 грузовых поездов в сутки рекомендуется проектировать отдельный приемоотправочный путь. Таким образом, для пропуска через станцию одного грузового поезда предоставляется в среднем 2 ч. Первый час1 резервируется для выполнения с поездом операций в соответствии с технологическим процессом работы станции. Второй час фактически включает в себя время простоя поезда по причинам, связанным, в частности, с колебаниями размеров движения в течение суток, выполнением путевых работ, отказами в работе железнодорожных устройств.

По существующей методике расчета причиной пересмотра числа приемоотправочных путей на участковой станции может быть существенное изменение ряда количественных характеристик ее работы:

числа грузовых поездов в сутки;

резерва локомотивов в депо при осуществлении их смены на станции.

Важно отметить, что при рекомендуемом нормативными документами способе определения числа приемоотправочных путей существенно снижается трудоемкость расчетов, но в то же время практически устраняется возможность адекватного учета ряда местных качественных особенностей работы рассматрива-

емой участковой станции и прилегающих участков, в частности:

участковая скорость движения поездов на прилегающих участках;

простой вагона из-за выполнения технологических операций на станции;

1 В качестве примера здесь принимается общее время выполнения операций с грузовым поездом по технологическому процессу работы участковой станции [3], равное 60 мин.

21

конструкция графика движения поездов;

отклонения фактических величин вышеперечисленных показателей от принимаемых к расчету значений.

Очевидно, погрешность расчетов будет тем больше, чем значительнее отличия путевого развития станции, технологии работы станции и прилегающих участков от типовых условий.

В отношении длины участков и тяговых плеч локомотивов важно отметить, что количество путей, приводимое в нормативных таблицах, стало результатом обобщения расчетов, выполненных для относительно коротких плеч и участков обслуживания (поскольку задача их удлинения тогда не стояла). В связи с этим приводимые рекомендации не всегда адекватно отражают характер работы станции в изменившихся условиях.

В связи с вышеизложенными обстоятельствами можно заключить, что имеющаяся методика расчета числа приемоотправочных путей нуждается в определенной доработке с целью наиболее полного учета особенностей расположения и функционирования станций, в том числе и участковых.

К участковым относят станции, основным назначением которых является эксплуатационное и тяговое обслуживание прилегающих участков.

На участковых станциях основными операциями являются:

смена поездных локомотивов (в том числе смена вида тяги);

смена локомотивных бригад;

формирование сборных и участковых поездов;

техническое обслуживание и коммерческий осмотр транзитных грузовых поездов.

Исходя из представленных особенностей функционирования участковых станций, можно заключить, что применительно к данному виду станций существующая методика расчета приемоотправочных путей не учитывает:

1) протяженность участков обращения локомотивов;

2) продолжительность и трудоемкость технического осмотра составов грузовых поездов;

3) задержки грузовых поездов и степень использования пропускной способности железнодорожной линии.

Влияние указанных факторов в большой степени зависит от расстояния между техническими станциями. При паровозной тяге расстояние между участковыми станциями составляло около 160 км. При этом длина участка обусловливалась необходимостью экипировки паровозов углем, сопровождающейся отцепкой локомотива от состава. В это время также была потреб-

22

ность в частом выполнении технического обслуживания подвижного состава, обусловленная необходимостью дозаправки букс вагонов с подшипниками скольжения смазкой, износом тормозных колодок и других частей вагонов.

Электрификация железных дорог, замена подшипников скольжения на роликовые, ввод в эксплуатацию более мощных локомотивов позволили увеличить участки обращения локомотивов и расстояния между участковыми станциями. Данная тенденция сохраняется и в настоящее время.

Сокращение размеров движения, особенно в 90-е гг., уменьшение парка вагонов позволили снизить степень использования пропускной способности. Повысились участковые скорости движения, появилась возможность удлинения участков обращения локомотивов и локомотивных бригад и, как следствие, многие участковые станции потеряли свой статус и были переведены в разряд промежуточных или грузовых. Так произошло со ст. Болотная и Татарская на Западно-Сибирской железной дороге, ст. Мысовой Восточно-Сибирской железной дороги и рядом других станций.

Увеличение протяженности участков обращения локомотивов имеет ряд особенностей. Так, после электрификации самым большим стал участок обращения Зима – Мариинск протяженностью 1222 км, работающий на переменном токе. Из-за возникновения трудностей в его эксплуатации, обусловленных расположением данного участка на территории двух дорог, произошло разделение участка на два: Зима – Тайшет и Тайшет

–Мариинск.

Вдальнейшем на переменный ток был переведен участок Зима – Слюдянка протяженностью 378 км, что создало предпосылки для дальнейшего увеличения длины участков обращения локомотивов. На данный момент наибольшую протяженность (около 2500 км) имеет участок обращения локомотивов Мариинск – Карымская.

Сокращение числа пунктов стыкования позволяет значительно сократить расходы на инфраструктуру и издержки производства. Перевод участковых станций в разряд промежуточных или грузовых приводит к существенному сокращению их путевого развития. В результате на удлиненном участке будет отсутствовать не только пункт стыкования, но и путевое развитие, предназначенное для стоянки поездов, например, при обгоне грузовых поездов пассажирскими или ускоренными грузовыми.

23

Расстояние между пунктами остановки поездов оказывает существенное влияние на количество приемоотправочных путей как для условий неравномерности движения поездов, так и в случае возникновения ограничений в пропускной способности из-за отказов в работе технических устройств, выполнения работ по ремонту пути и по другим причинам.

Таким образом, появляются основания для дополнительных исследований зависимости рационального числа приемоотправочных путей на участковых станциях от расстояния между ними.

На рис. 2 представлен вариант размещения технических станций на участке железной дороги.

Рис. 2. Вариант расположения технических станций на полигоне железной дороги

Согласно представленной схеме общее число приемоотправочных путей на рассматриваемом участке можно определить по формуле

Ппопуч mПпопср , (1)

где m – число участковых станций на рассматриваемом участке;

Ппопср – среднее число приемоотправочных путей, приходящихся на одну участковую станцию полигона.

где Lпол – расстояние между сортировочными станциями, огра-

ничивающими рассматриваемый полигон, км; lучср – средняя длина участка между соседними техническими станциями полигона, км.

24

Среднее расстояние между соседними техническими станциями можно определить по формуле

Число приемоотправочных путей на каждой участковой станции в пределах полигона будет зависеть от размеров движения (N = Nчет + Nнеч) и особенностей выполнения операций, связанных со сменой локомотивов и локомотивных бригад. При этом согласно действующей методике расчета определяющими являются размеры движения грузовых поездов. Среднее число приемоотправочных путей, приходящихся на одну участковую станцию полигона, можно определить по формуле

m

Учитывая то, что на каждом i-м участке объемы транзитного движения будут практически неизменны, а число сборных, вывозных и участковых поездов на участковых станциях, как правило, не оказывает существенного влияния на общее количество приемоотправочных путей, специализированных для пропуска транзитных поездов, с некоторой погрешностью, связанной с особенностями обслуживания поездов локомотивами и локомотивными бригадами, можно принять условие:

Ппопj const.

Втаблице приведены результаты расчета суммарного числа

приемоотправочных путей на участке Ппопуч в зависимости от среднего расстояния между соседними техническими станциями lучср . Расчет Ппопуч , производимый для условий: Lпас = 1200 км,

N = 120 поезд./сут, Ппопср = 11 путей. Результаты расчета показаны на рис. 3.

25

Ппоп

Lсруч

Рис. 3. График функции Ппопуч f Lсруч

Анализ графика функции, представленного на рис. 3, позволяет сделать вывод, что при одних и тех же размерах движения и технических характеристиках железнодорожной линии суммарное число приемоотправочных путей на участковых станциях будет находиться в обратной зависимости от среднего расстояния между техническими станциями в пределах рассматриваемого участка.

Данная зависимость представляется вполне логичной, а ве-

личина Ппопуч определяется необходимостью обеспечения стоянки транзитных поездов на участковых станциях в период выполнения с ними технических операций по технологическому процессу. Однако с увеличением расстояния между участковыми станциями будет возрастать число грузовых поездов, одновременно находящихся на рассматриваемом участке, что приведет к возникновению ограничений в движении поездов и, как следствие, появлению задержек поездов по неприему станцией.

26

На рис. 4 представлены возможные варианты нахождения поездов на участке при различных условиях их пропуска.

а)

б)

в)

Рис. 4. Схемы размещения грузовых поездов на участке при различных скоростях движения:

а – при графиковой скорости движения грузовых поездов; б – в случае появления различных ограничений в пропуске поездов по участку; в – при увеличении скорости движения грузовых поездов за счет проведения реконструктивных мероприятий

При выполнении графика движения (рис. 4, а) на участке одновременно будет находиться определенное число грузовых поездов. В случае нарушения ГДП, а также при возникновении неравномерности движения для обеспечения устойчивого пропуска грузовые поезда могут временно задерживаться на участковых станциях, где для этого необходимо иметь соответствующее путевое развитие.

В случае уменьшения скорости движения грузовых поездов, например в период «окон» или отказов в работе железнодорожных устройств, число поездов, одновременно находящихся на участке, возрастает (рис. 4, б ). При этом с увеличением расстояния между соседними техническими станциями возрастает вероятность задержки поезда по неприему.

27

При повышении скорости движения поездов на участке, например, после проведения реконструктивных мероприятий, число поездов, одновременно находящихся на участке, будет уменьшаться, а вероятность приема их на станцию без задержки будет возрастать (рис. 4, в ).

На рис. 5 представлены варианты пропуска поездов по участкам различной длины.

Рис. 5. Схемы размещения поездов на участках при различном расстоянии между техническими станциями

В целом количество поездов, одновременно находящихся на участке между двумя техническими станциями, можно определить по формуле

где Lуч – длина участка между техническими станциями, км; vуч, vпс – участковая скорость движения соответственно грузовых и пассажирских поездов, км/ч; Nгр, Nпс – расчетные размеры движения соответственно грузовых и пассажирских поездов; 24 – число часов в сутках.

Из рис. 5 следует, что величины Nуч и Lуч находятся в прямой зависимости, а с увеличением расстояния между техническими станциями могут возникать осложнения в пропуске поездов по участку, в частности, при обеспечении:

беспрепятственного приема поездов на участковую стан-

цию;

обгона грузовых поездов пассажирскими.

Следовательно, для обеспечения устойчивого приема поездов на станцию при расчете числа приемоотправочных путей необходимо учитывать протяженность прилегающих участков.

Таким образом, наметившаяся в последнее время тенденция удлинения участков обращения локомотивов при реализации существующих подходов к определению технических параметров станционных устройств может привести к ухудшению экс-

28

плуатационной обстановки на удлиненных участках вследствие возрастания задержек грузовых поездов из-за неприема участковыми станциями и последующего нарушения планирования и пропуска поездов по магистральным железнодорожным линиям.

Для обеспечения устойчивого пропуска поездов необходимы новые подходы к решению задачи определения оптимального числа приемоотправочных путей на технических станциях, учитывающие влияние протяженности участков обращения локомотивов на характер пропуска поездов по станции и прилегающим к ней участкам.

Литература

1.Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт, 1991. 303 с.

2.Строительно-технические нормы МПС РФ: Железные дороги колеи 1520

мм: СТН Ц–01–95: Утв. МПС РФ 25.09.95 / МПС РФ. М., 1995. 86 с.

3.Типовой технологический процесс работы участковой станции. М.: Транспорт, 1984. 57 с.

4.Федотов Н.И. Исследование транспортных операций. Ч. II. Математи-

ческое моделирование транспортных систем. Новосибирск, 1978. 96 с.

УДК 656.222.3

А.В. КУЗЬМИН, А.Н. ИЛЬИН (ЗСЖД)

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, СМЕННО-СУТОЧНОЕ И ТЕКУЩЕЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И РАСЧЕТ БАЛАНСА ЛОКОМОТИВОВ И БРИГАД

1. Принцип построения модели продвижения поездопотока

Широкое применение информационных систем, осуществляющих передачу данных о состояниях модели перевозок, создает предпосылки формирования логических систем, определяющих элементы моделирования для выбора возможных вариантов развития перевозочного процесса.

Из возможных вариантов развития событий логическая система должна выбирать оптимальный и предлагать его к исполнению.

Предлагаемая система рассматривает полигоны как дискретные величины, обеспечивающие формирование поездов и их расформирование в крупных узлах, на сортировочных станциях, а также находящихся в движении по участкам.

29

Весь поток делится на категории в зависимости от назначений данных поездов и вагонов. Классификация поездов и вагонов соответствует установленной ранее системе.

В основе расчета продвижения заложена мощность потока, сложившиеся на момент планирования скорости продвижения, назначения поездов и прогноз поездообразования по пути продвижения.

2. Система расчета поездопотока, определение критериев и точек расчета

При организации перевозочного процесса необходимо знать количество поездов обоих направлений на станциях с основными и оборотными депо, на сортировочных и грузовых станциях, планируемые ограничения скорости продвижения или пропускных способностей.

Данную информацию следует иметь на каждый планируемый часовой период с максимальным опережением. Это позволит производить точные расчеты и принимать меры по исключению случаев задержек поездов из-за отсутствия локомотивов и локомотивных бригад.

Для расчета обмена поездов по каждой точке принимается за основу количество проследовавших поездов за планируемый период времени (которое включает в себя количество поездов, сгруппированных по направлениям), скорости продвижения потока, ряд других показателей.

3. Расчет баланса поездопотока, расчет плана постановки локомотивных бригад в наряд

Предлагаемая система планирования и расчета продвижения поездопотока может иметь графическую или табличную форму, аналогичную общепринятой. Разница заключается в том, что на мониторах в системе информации показываются поезда, которые должны прибыть или отправиться за планируемый период в любом направлении. Это позволяет производить расчет баланса локомотивов и бригад.

Увеличивая диапазон планирования можно по аналогичной схеме просчитывать продвижение поездопотока на периоды 24– 32 ч и более, в зависимости от нашей потребности в точности расчета.

Точность расчета при сменно-суточном планировании на 12–24–32 ч должна обеспечить устойчивую работу объекта. Существующая система постановки бригад в наряд и технология оперативного управления позволят регулировать возможные

30