703

Для обеспечения потребностей промышленности в минеральном сырье в перспективе все государства мира столкнутся с необходимостью освоения новых районов, организации добычи сырьевых ресурсов на новых месторождениях полезных ископаемых. Однако прежде чем начать добычу полезных ископаемых на новых месторождениях людям придется столкнуться с необходимостью постройки новых тупиковых железных дорог, преимущественно однопутных, отходящих от магистральных широтных железнодорожных линий.

Внастоящее время перед Красноярской железной дорогой в связи с необходимостью освоения новых районов с лесными массивами встала сложная задача в организации эксплуатационной деятельности на перспективу: удлинение тупикового участка Решоты – Карабула и далее до ст. Кодинск.

Впрошлом данная железнодорожная линия вначале строилась для освоения лесных массивов Красноярского края, а в последующем и организации строительства Богучанской ГЭС. Однако с началом проведения экономических реформ и ограниченностью материальных ресурсов средств хватило только для осуществления строительства тупиковой железнодорожной линии до ст. Карабула, а 44 км до Ангары в районе сооружения новой ГЭС остались неосвоенными.

На современном этапе развития России вновь встала задача освоения нетронутых лесных массивов Красноярского края, а значит, и осуществления строительства новой железнодорожной линии далее ст. Карабула (до Ангары и дальше).

Строительство новой железнодорожной линии позволит начать сооружение на Ангаре новой мощной ГЭС. После строительства нового моста через Ангару возможно будет начать освоение лесных массивов в северной части Красноярского края. В связи с создавшимися в стране обстоятельствами встала задача разработки параметров новой железнодорожной линии, обеспечивающей возрастающие объемы перевозок в более сжатые сроки и с меньшими затратами. Для этого придется решить ряд проблем, связанных с эксплуатацией тупиковой железнодорожной линии в условиях нового строительства, освоения новых районов.

Анализ показал, что имеющиеся в настоящее время научные теории оценки эффективности различных технико-экономи- ческих показателей увеличения провозной способности в условиях роста объемов перевозок разработаны и опубликованы преимущественно для двухпутных железнодорожных линий или

81

для однопутных магистральных дорог большой протяженности с примерно одинаковыми объемами перевозок для начальных и конечных участков. Однопутные тупиковые железнодорожные линии отличаются рядом особенностей, которые до настоящего времени еще не исследовались и не описывались в научной и учебной литературе [1, 2, 3, 4].

Тупиковые однопутные железнодорожные линии имеют определенную специфику эксплуатации, отличную от двухпутных

имагистральных однопутных железнодорожных линий, которая до настоящего времени практически не была известна.

Для однопутных железнодорожных линий разработана методика установления величины простоя под скрещением на промежуточных станциях участков, с чем связаны большие расходы. В то же время, регулируя стоянки грузовых составов под скрещением четного или нечетного направления, особенно при высоких размерах движения, можно существенно влиять в положительном смысле не только на задержки поездов на участке, но

ина характер размещения общего парка вагонов на всей сети железных дорог. Рациональным управлением пропуска поездов под скрещением можно значительно улучшать эксплуатационную работу в целом на сети железных дорог и не допускать длительных сбоев в движении поездов из-за появления повышенного парка вагонов как на отдельных полигонах, так и на всей сети железных дорог страны.

Пропускная способность однопутных и двухпутных перегонов устанавливалась только для отдельных изолированных перегонов и только по отдельным направлениям. При этом величина пропускной способности с наличием резерва определялась отдельно для четного и нечетного направлений.

Вто же время на практике, меняя количество пропущенных по перегону грузовых поездов в четном и нечетном направлениях, можно увеличивать сверх среднего уровня число пропущенных вагонов в сторону повышенного парка вагонов и уменьшать их количество в сторону временного спада в движении. Итак, путем простого изменения порядка стоянок поездов под скрещением можно менять пропускную способность однопутного тупикового участка по направлениям движения в соответствие с характером подхода поездов по магистральной железнодорожной линии. Таким образом можно увеличивать пропускную способность перегонов однопутной железнодорожной линии в сторону повышенного потока поездов и вагонов для условий неравномерности движения поездов.

82

Полезную длину станционных путей устанавливали исходя из имеющихся параметров магистральных двухпутных железнодорожных линий. Для новых однопутных железнодорожных линий можно без дополнительных капитальных затрат на переустройство устанавливать рациональную полезную длину приемоотправочных путей разъездов и промежуточных станций с учетом неравномерности движения поездов и обеспечения более рационального использования мощности поездных локомотивов.

Новые тупиковые железнодорожные линии строятся в горах с учетом преодоления определенных высот. При этом руководящий подъем может оказаться как в порожнем, так и в груженом направлениях движения. В создавшихся обстоятельствах должна быть разработана рациональная технология эксплуатационной деятельности однопутных железнодорожных линий, обеспечивающая улучшение использования локомотивов для груженого и для порожнего направлений, в том числе и с применением подталкивания.

Пропускная способность однопутных железнодорожных линий устанавливалась для отдельных изолированных перегонов в зависимости от схемы расположения в графике движения поездов как четного, так и нечетного направлений. Строительство вторых главных путей на отдельных одиночных перегонах позволит организовать на них пакетное движение и увеличить пропускную способность не только смежных перегонов, но и в целом всего протяженного участка. Укладывая вторые пути на перегонах, в первую очередь, с легким профилем, можно с меньшими суммарными затратами осваивать возрастающие объемы перевозок.

В современных условиях однопутные железнодорожные линии строятся преимущественно в целях освоения новых месторождений полезных ископаемых, а также лесных богатств России, в Сибири и на Дальнем Востоке. Поэтому после окончания строительства новой железнодорожной линии объем погрузки на тупиковых участках становится намного больше, чем размер выгрузки вагонов. На тупиковой железнодорожной линии по мере удаления от двухпутной магистрали снижаются фактические размеры движения и уменьшается потребная пропускная способность конечных станций участка. Для таких тупиковых железнодорожных линий должен быть разработан подход к проблеме усиления их технического оснащения в первую очередь за счет строительства сплошных вторых главных путей,

83

расположенных у узловых пунктов на участках с легким профилем.

Специфику эксплуатации тупиковых железнодорожных линий, особенно при организации нового строительства, необходимо учитывать в технико-экономических расчетах при оценке возможных вариантов усиления технического оснащения устройств станций и участков в условиях возрастания объемов перевозок и освоения в промышленном отношении новых районов.

Литература

1.Бородин А.Ф. Транспортное обслуживание и организация вагонопотоков / Вестн. ВНИИЖТа, 1997. Вып. 5. С. 36–39.

2.Грунтов П.С. и др. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1994. 542 с.

3.Дмитренко А.В. Оптимальное число приемоотправочных путей на участковых станциях // Ж.-д. трансп. 1981. № 1. С. 56–58.

4.Каретников А.Д., Воробьев Н.А. График движения поездов. М.: Транспорт, 1979. 300 с.

5.Кочнев Ф.П., Сотников И.Б. Управление эксплуатационной работой железных дорог. М.: Транспорт, 1990. 423 с.

УДК 656.222 + 629.4.072.5

Н.Б. АЛЕКСАНДРОВА

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПОЕЗДКИ

ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД

Одним из показателей качества перевозочного процесса является эксплуатационная надежность технических станций, которые имеют важнейшее значение в функционировании железнодорожного транспорта, от их устойчивой работы зависит деятельность железнодорожных направлений и сети в целом.

Примерно одну треть времени оборота грузовой вагон находится на технических станциях, и именно на них имеются существенные резервы своевременного и качественного обеспечения перевозок.

Вследствие пачкообразного движения пассажирских и пригородных поездов, предоставления «окон» на прилегающих участках и ряда других причин подход грузовых поездов к техническим станциям и вывоз поездов с них осуществляется неравномерно. Из-за указанной неравномерности в «пиковые» периоды образуются очереди составов в ожидании выполнения

84

операций (обслуживания бригадами вагонников, расформирования и формирования, обеспечения поездными локомотивами и бригадами и отправления на выходной участок). Когда такие очереди достигают некоторых пределов, возникают задержки поездов на подходах к станциям. Эти задержки часто являются причиной нарушения режима труда и отдыха локомотивных бригад.

Обеспечение составов поездными локомотивами и локомотивными бригадами является самым динамичным, сложным и оказывающим наибольшее влияние на работу приемоотправочного парка технической станции процессом. Но именно этот процесс можно регулировать в оперативной обстановке.

Выполненные ранее исследования [1–3] показали, что на технических станциях протекают несинхронно, независимо друг от друга следующие процессы:

—подготовка составов в техническом и коммерческом отношении;

—ТО-2 и экипировка локомотивов на ПТОЛ;

—отдых и явка в депо локомотивных бригад. Несвоевременное обеспечение составов локомотивами и ло-

комотивными бригадами приводит к увеличению числа ожидающих составов, которое может изменяться от 0 до числа путей в приемоотправочном парке m. Длительный простой составов в ожидании локомотивов приводит к снижению эксплуатационной надежности станции и росту числа задержек поездов из-за неприема, особенно при ограниченном путевом развитии.

Для сокращения простоев составов на станциях суточное число выдач локомотивов из депо и число явок на работу локомотивных бригад планируется выше, чем требуется для обслуживаемых размеров движения. Кроме того, на станциях имеется так называемый технологический резерв локомотивов и локомотивных бригад, который создается из готовых к работе локомотивов и явившихся на работу локомотивных бригад. Известно [1, 2], чем больше планируется дополнительных выдач локомотивов и явок бригад и чем выше устанавливается уровень их в технологическом резерве, тем меньше простои составов в ожидании локомотивов и бригад и выше надежность станции по приему поездов Нп.

Однако с увеличением долей дополнительных выдач локомотивов л и явок бригад б возрастают как резервные пробеги локомотивов и бригад между техническими станциями, так и число дополнительных выдач и явок. При более высоком уровне

85

локомотивов Sл и бригад Sб в технологическом резерве технической станции будут более длительными простои локомотивов tТРЛ и бригад tТРБ в ожидании готовности составов.

Время нахождения локомотивных бригад на станции в ожидании отправления входит составной частью в общее время поездки. Кроме того, это время зависит от продолжительности нахождения локомотивных бригад на участках, на которую в свою очередь влияют установленное время непрерывной работы бригад, техническое оснащение, размеры движения, реализуемые на этом участке, а также надежность соседней технической станции, ограничивающей участок.

Поэтому оптимальная величина эксплуатационной надежности станции по приему поездов должна устанавливаться из условия обеспечения взаимодействия в работе технических станций, прилегающих участков, поездных локомотивов и локомотивных бригад.

Продолжительность поездки локомотивной бригады склады-

(ТРБ) на станции отправления (простой в ожидании локомотива и в ожидании состава); tотпр — время на технологические операции на станции отправления (прием локомотива, следование в парк под состав, опробование тормозов и т.п.); tуч – время следования на участке от станции отправления до станции смены локомотивных бригад; tприб – время на технологические операции на станции прибытия.

В свою очередь общее время нахождения на участке можно

где tдв — время нахождения бригад на участке непосредственно в движении; tз — время простоя из-за неприема станцией смены бригад (задержка).

Общая продолжительность поездки не должна превышать норму непрерывной работы локомотивной бригады Тнр, установленную для данного участка.

Продолжительность двух элементов tотпр и tприб можно считать условно постоянной, так как фактическая величина этих элементов обычно незначительно отличается от установленной технологическим процессом локомотивного депо. Продолжительность каждого из остальных элементов переменная, при

86

этом общая продолжительность переменных элементов определяется из следующего соотношения:

По результатам проведенных ранее исследований [1] установлено, что время нахождения локомотивных бригад на станции отправления в технологическом резерве tТРБ (в ожидании выхода из депо поездного локомотива или готовности состава) зависит от сочетаний доли дополнительных явок локомотивных бригад на обслуживаемые ими участки б и установленного максимального уровня локомотивных бригад в ТРБ по каждому депо их приписки Sб, т. е.

Из соотношения (3) следует, что продолжительность tТРБ зависит от времени, затрачиваемого на движение от станции отправления до станции прибытия tдв с учетом простоя из-за неприема tз, а также от нормы непрерывной работы локомотив-

В работах [1, 2] установлено, что продолжительность нахождения локомотивных бригад в технологическом резерве станции tТРБ является величиной непостоянной и распределяется по

закону, близкому к нормальному со средним tТРБср и стандартным

отклонением 1tТРБср .

3

Продолжительность следования от станции отправления до станции смены локомотивных бригад является величиной случайной, имеющей отклонения от установленной нормы, вызванные различными факторами:

—неприемом станциями;

—ограничениями в скорости движения на участке из-за технического состояния пути;

—несинхронностью следования поездов;

—техническим состоянием подвижного состава;

—отказами в работе различных устройств;

—колебаниями веса поездов и т.п.

В работах, выполненных в конце 70-х гг., показано, что распределение времени следования подчиняется нормальному закону.

Для установления закономерности изменения времени следования локомотивных бригад в современных условиях, когда

87

произошли серьезные изменения в организации эксплуатационной работы, связанные с удлинением участков работы локомотивных бригад, повышением веса и длины поездов, сокращением размеров движения и т. п., были проанализированы маршрутные листы локомотивных бригад, обслуживающих участки, прилегающие к ст. Инская Западно-Сибирской ж.д. Полученные статистические данные были обработаны, рассчитаны основные параметры и построены дифференциальные функции фактического распределения времени следования локомотивных бригад по участкам.

Например, в табл. 1 представлен расчет параметров для выборки из маршрутных листов машинистов на участке Инская– Барабинск.

Таблица 1

Определение параметров статистической выборки времени следования поездов на участке Инская–Барабинск

Параметры распределения времени следования поездов на западном участке в четном и нечетном направлениях представлены в табл. 2 и на рисунке (сплошные линии). Аналогичным образом обработаны выборки, определены параметры и построены дифференциальные кривые и для других участков, примыкающих к ст. Инская: Инская–Тайга, Инская–Белово, Инская– Черепаново.

88

Анализ полученных параметров и вид дифференциальных функций позволяют сделать вывод, что распределение времени следования поездов по участкам, отличающимся протяженностью, размерами движения, числом главных путей и т.п., имеет устойчивый вид и представляет собой сочетание (композицию) нормального и эрланговского распределений. Для проверки данного предположения были построены графики нормального

89

распределения для всех рассматриваемых участков с использованием функции распределения [4]:

(штриховая линия) подтверждает гипотезу о преимущественном наличии нормального распределения. На рисунке видно, что статистическое и теоретическое распределения весьма хорошо

согласуются в диапазоне значений аргумента t = tучср 3 . Однако на статистических графиках имеются значения продолжитель-

ности следования поездов по участкам t, превышающие (tучср 3 ).

Объясняется это наличием временных ограничений скорости, производством ремонтных работ, но в первую очередь – задержками поездов на подходах к техническим станциям. Анализируя полученные в результате обработки выборки данные, можно заметить, что практически на всех участках время следования поездов в направлении к ст. Инская превышает время следования в обратном направлении. Объясняется это несвоевременным приемом поездов важнейшей станцией дороги.

Проведенные ранее исследования [5] позволили сделать вывод о том, что распределение продолжительности простоя задержанных по неприему поездов при различных размерах движения, различном техническом оснащении и технологии работы технической станции близко к распределению Эрланга 2-го порядка (К = 2).

Как отмечалось выше, см. формулы (1), (2), продолжительность поездки локомотивной бригады складывается из следующих элементов:

Время поездки бригады зависит в основном от продолжительности нахождения в технологическом резерве на станции отправления tТРБ, времени в движении на участке tдв и простоя из-за неприема станцией назначения tз.

Установлено, что время нахождения в ТРБ распределено по нормальному закону со средним tТРБср и стандартным отклонением ТРБ; время в движении по участку распределено также по

90