Аналіз показників роботи сортувальних гірок і параметрів вагонопотоків, які підлягають переробці на них Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 656.212

В. В. ЖУРАВЕЛЬ, І. Л. ЖУРАВЕЛЬ, В. М. МІРЧА (Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна)

АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ РОБОТИ СОРТУВАЛЬНИХ ГІРОК І ПАРАМЕТРІВ ВАГОНОПОТОКІВ, ЯКІ ПІДЛЯГАЮТЬ ПЕРЕРОБЦІ НА НИХ

Виконано аналіз показників роботи сортувальних гірок і параметрів вагонопотоків, які підлягають переробці на них

Ключові слова: сортувальна гірка, показники роботи, параметри вагонопотоків

Выполнен анализ показателей работы сортировочных горок и параметров перерабатываемых вагонопотоков

Ключевые слова: сортировочная горка, показатели работы, параметры вагонопотоков

Analysis is executed of indexes of functioning of sorting humps and parameters of processed wagonflows Keywords: sorting hump, indexes of functioning, parameters of wagonflows

На сучасному етапі розвитку економіки України актуальними задачами для залізничного транспорту є підвищення його конкурентоспроможності на ринках транспортних послуг, забезпечення безпеки маневрової роботи та термінів доставки вантажів, їх схоронності під час перевезень, впровадження ресурсозберігаючих технологій.

Якість регулювання швидкості скочування відчепів з сортувальної гірки суттєво впливає на довжину «вікон», які утворюються між групами вагонів на коліях сортувального парку, кількість операцій осаджування вагонів і швидкість їх підходу до вагонів, що знаходяться на цих коліях.

Сортувальні гірки переробляють різноманітний за структурою вагонопотік, який відрізняється масою та типами вагонів, кількістю вагонів у відчепі, потужністю окремого призначення плану формування поїздів тощо. При цьому потік відчепів має стохастичний характер. Для забезпечення ефективності функціонування гірки її параметри повинні визначатися з урахуванням даних факторів.

Аналіз результатів досліджень (рис. 1) величини похибки реалізації заданої швидкості виходу відчепів з гальмових позицій (НІ) Av для

існуючих сортувальних гірок дозволив встановити, що значення Av мають значний розкид:

- для І ГП - від 0,05 м/с (0,18 км/год) до 0,86 м/с (3,10 км/год);

- для ІІ ГП - від 0,04 м/с (0,14 км/год) до 0,86 м/с (3,10 км/год);

- для паркової ГП (ПГП) - від 0,10 м/с

(0,36 км/год) до 0,70 м/с (2,52 км/год).

Рис. 1. Похибка реалізації заданої швидкості виходу відчепів з гальмових позицій

Середньоквадратичне відхилення похибки реалізації aVF (рис. 2) знаходиться в діапазоні:

- для І ГП - від 0,27 м/с (0,97 км/год) до 0,52 м/с (1,87 км/год);

- для ІІ ГП - від 0,26 м/с (0,94 км/год) до 0,72 м/с (2,59 км/год);

- для ПГП - від 0,40 м/с (1,44 км/год) до 0,80 м/с (2,88 км/год).

При цьому, нормована величина відхилення швидкості виходу відчепів з ГП для автоматизованих систем керування розпуском составів з сортувальної гірки становить ± 0,25 м/с. Такий

© Журавель В. В., Журавель І. Л., Мірча В. М. 2013

51

діапазон відповідає величині середньоквадрати-чного відхилення похибки реалізації 0,125 м/с.

Станція

Рис. 2. Середньоквадратичне відхилення похибки реалізації швидкості виходу відчепів з гальмових позицій

Аналіз похибки розрахунку та реалізації швидкості виходу відчепів з ГП AvBHX, оцінку якої виконано для п’яти сортувальних гірок з різним рівнем технічного оснащення та добовим обсягом переробки вагонів (табл. 1), дозволив встановити, що її значення (рис. 3) також мають певний розкид:

- для І ГП - від 0,7 м/с (2,52 км/год) до

1.0 м/с (3,60 км/год);

- для ІІ ГП - від 0,8 м/с (2,88 км/год) до

1.0 м/с (3,60 км/год);

- для ПГП - від 0,5 м/с (1,8 км/год) до 1,1 м/с (3,96 км/год).

Таблиця 1

Характеристика сортувальних гірок

Показник Станція

К ПЗ ОЗ ПВ МСР В

Система регулювання швидкості відчепів КГМ РІІЖ Т КГМ -04 - - - -

Добовий обсяг переробки, вагонів 3000 2200 3500 3200 2700 1950

Кількість сортувальних колій 24 24 34 23 23 30

Таким чином, на автоматизованих і механізованих сортувальних гірках середня похибка розрахунку та реалізації швидкості виходу від-чепів з ГП знаходиться на рівні: 0,85 м/с - для І

ГП, 0,90 м/с - для ІІ ГП, 0,82 м/с - для ПГП.

Avt

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

вих=

м/с

□ І ГП □ ІІ ГП И ПГП

8

О

гі

і

і

і

_І_£— ’ '—'—'—‘ПГ"'———пґ——^ г

К ПЗ ОЗ ПВ МСР В Станція

Рис. 3. Похибка розрахунку та реалізації швидкості виходу відчепів з гальмових позицій

Аналіз результатів досліджень показників прицільного регулювання швидкості скочування відчепів дозволив встановити наступне:

1. Середня швидкість підходу відчепів до вагонів, які знаходяться на коліях сортувального парку розглянутих станцій, v3 (рис. 4) знаходиться в діапазоні від 1,47 м/с (5,3 км/год) до 2,19 м/с (7,9 км/год), що не відповідає нормативній швидкості 5 км/год [1]. Середньоквадрати-чне відхилення швидкості підходу відчепів теж має значний розкид від 0,35 м/с (1,3 км/год) до 0,7 м/с (2,5 км/год).

v з, м/с

Станція

Рис. 4. Середня швидкість підходу відчепів до вагонів, які знаходяться на сортувальних коліях

52

2. Ймовірність перевищення допустимої швидкості підходу відчепів Рп (рис. 5) знаходиться в діапазоні від 0,48 до 0,85, що не відповідає одній з вимог до якості прицільного регулювання, коли ймовірність забезпечення допустимої швидкості підходу відчепів до вагонів на підгіркових коліях повинна бути не менш 0,9 [2].

Р

Станція

Рис. 5. Ймовірність перевищення допустимої швидкості підходу відчепів до вагонів на сортувальних коліях

3. Лише на двох із дев’яти сортувальних гірок (22 %), про які є відповідні дані, рівень заповнення сортувальних колій ZCK (рис. 6) відповідає іншій вимозі до якості прицільного регулювання, коли цей рівень має бути не менш 85 % [2]. При цьому, середня довжина «вікна» на один перероблений вагон /В1К (рис. 7) має значний розкид і знаходиться у діапазоні від 2,5 до 13,2 м/вагон.

У роботі [3] виконано дослідження основних показників прицільного регулювання швидкості відчепів в умовах ручного дистанційного та автоматизованого управління сповільнювачами ГП (табл. 2). Аналіз даних показує, що показники роботи у разі ручного дистанційного та автоматизованого управління сповільнювачами є досить близькими.

Аналіз результатів досліджень структури ва-гонопотоків, які переробляються на сортувальних гірках, дозволив встановити наступне:

1. На сортувальних гірках спостерігається значна кількість вагонів, які заборонено спускати з гірки без локомотива. Частота появи таких

вагонів Рзсг (рис. 8) знаходиться в діапазоні від 14 % до 29 %.

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

Z ск,%

Станція

Рис. 6. Рівень заповнення сортувальних колій

ПС Я Б ПВ ОЗ ПЗ Л О

Станція

Рис. 7. Середня довжина «вікна» на один перероблений вагон

Таблиця 2

Показники прицільного регулювання швидкості відчепів

Показ- ники Станція

К Б ПЗ

диста- нційне автома- тичне диста- нційне автома- тичне диста- нційне автома- тичне

гз, м/с 1,43 1,47 2,02 2,02 2,07 1,75

р п 0,44 0,48 0,83 0,83 0,80 0,64

Zск, % - - 86 81 81 72

53

Р ЗСГ %

32,6 % до 70,0 %. Частота появи відчепів з більшою кількістю вагонів є меншою: двовагонних -15,3-21,3 %, трьохвагонних - 5,0-15,4 %, чоти-рьохвагонних - 3,0-10,0 %, з п’яти та більше вагонів - 5,0-32,1 %. Середня кількість вагонів у відчепі при цьому становить від 1,72 до 3,84.

3. У структурі вагонопотоку спостерігається значне коливання за ваговою категорією (рис. 10). Так, частка вагонів легкої (Л) категорії змінюється у межах від 7,0 % до 60,7 %, легко-середньої (ЛС) - від 0,9 % до 30,0 %, середньої (С) - від 0,9 % до 29,0 %, середньо-важкої (СВ) -від 6,2 % до 18,0 %, важкої (В) - від 14,0 % до 68,8 %.

Дослідження, які виконано у [5], показали, що на сортувальних гірках станцій Кл, Яс (східна система), НДВ (непарна система) основна частка вагонів, які розформовуються, припадає на вагони категорії В та порожні, частки яких складають в середньому 60 % та 23 % відповідно. Частки вагонів категорій Л і ЛС не перевищують 3 %. Частки вагонів категорій С і ВС становлять - до 7 % та 16 % відповідно.

1 2 3 4 5 і більше

Кількість вагонів у відчепі

Рис. 9. Гістограма розподілу вагонопотоків у розформування за кількістю вагонів у відчепі

Вагова категорія вагонів

Рис. 10. Гістограма розподілу вагонопотоків у розформування за ваговими категоріями

30

25

20

15

10

1

І

Р

н

і,

Б ОЗ ПВ ПС ПЗ Я Станція

Рис. 8. Частота появи вагонів, які заборонено спускати з гірки без локомотива

Частка небезпечних вантажів на залізницях Російської Федерації [4] складає понад 25 % загального обсягу вантажів, що відправляються. Під час перевезення значної кількості таких вантажів у перевізних документах робиться відмітка «З гірки не спускати».

2. У вагонопотоках, які переробляються на гірках, переважають одновагонні відчепи, але їх кількість (рис. 9) має значний розкид - від

54

4. У вагонопотоках, які переробляються на сортувальних гірках (крім станції ПВ), переважають піввагони. При цьому спостерігається розкид частоти появи вагонів певного типу (рис. 11): піввагонів - від 21,9 % до 84,0 %,

критих - від 2,0 % до 20,0 %, платформ - від 1,1 % до 12,1 %, цистерн - від 2,0 % до 17,9 %, інших - від 5,0 % до 33,0 %.

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Р

тип

, %

а ПВ □ в □ пс ^ пз 0ОЗ S Я ІЗ МС □ НДВ (парна) ■ З

піввагон критий платформа цистерна інші

Тип вагонів

Рис. 11. Гістограма розподілу вагонопотоків у розформування за типом вагонів

Виконаний аналіз показників роботи сортувальних гірок і параметрів вагонопотоків, які підлягають переробці на них, дозволив встановити наступне:

- під час регулювання швидкості скочування відчепів з гірки мають місце похибки швидкості виходу відчепів з гальмових позицій, які складаються з похибки завдання та похибки його реалізації. Похибка реалізації заданої швидкості виходу відчепів з гальмових позицій перевищує нормативне значення для систем автоматичного регулювання швидкості;

- середня швидкість підходу відчепів до вагонів, які знаходяться на коліях сортувального парку, перевищує нормативну (5 км/год), що може призводити до пошкодження вагонів і вантажів;

- у структурі вагонопотоку, який переробляється на сортувальних гірках, спостерігається значне коливання за кількістю вагонів у відче-пі, ваговою категорією вагонів і типом вагонів;

- вагони, які заборонено спускати з гірки без локомотива, складають значну частку загального вагонопотоку, якій підлягає переробці на сортувальних гірках.

БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

1. Правила технічної експлуатації залізниць України [Текст]. - К.: Транспорт України, 2005. -256 с.

2. Анализ функционирования системы автоматизированного управления (КГМ-РИИЖТ) на Южной горке горки станций Батайск [Текст]: отчет о науч.-исслед. работе № 21/І/48.05 / ДИИТ. - Д.: ДИИТ, 1988. - 95 с.

3. Сравнительная оценка систем регулирования скорости движения и осаживания вагонов на сортировочных путях [Текст]: отчет о науч.-исслед. работе № 01.01.53.8 / ВНИИЖТ. - М.: ВНИИЖТ, 1992. -58 с.

4. Щеглов, П. П. Проблема безопасности при роспуске с сортировочных горок вагонов с легковоспламеняющимися жидкостями [Текст] / П. П. Щеглов, В. И. Жолобов, Т. И. Ложникова // Вестн. ВНИИЖТ. - 2005. - № 6. - С. 36-39.

5. Березовий, М. І. Підвищення ефективності ро-

боти залізничних станцій шляхом удосконалення спеціалізації сортувальних колій [Текст]: дис.

...канд. техн. наук: 05.22.20 / Березовий Микола Іванович. - Д., 2010. - 198 с.

Стаття рекомендована до публікації д.т.н., доц. О. М. Огарь (Україна)

Надійшла до редколегії 08.12.2013.

Прийнята до друку 09.12.2013.

55