CC BY
22
УДК 658.7:656.212.7
БАУЛ1НА Г.С., к.т.н., асистент (УкрДАЗТ)
Дослщження процесу виконання маневровоУ роботи iз затриманими вагонами на прикордонних залiзничних станцiях
Постановка проблеми
Перевiзна спроможнiсть та ефектив-нють роботи залiзниць при перевезеннях вашашв у мiжнародному сполученнi ви-значаються ефективнiстю роботи прикордонних залiзничних станцiй (ПС), якi по-винш забезпечувати безперешкодний пропуск вагонопотокiв, завдяки наявносп ращонально' технологи обробки експорт-но-iмпортного вагонопотоку, передачi ва-нтаж1в з одше' кра'ни в шшу. Це вимагае вiд транспортно'' галузi впровадження комплексних заходiв з удосконалення технологи управлшня вагонопотоками на прикордонних станщях, зокрема при ви-конаннi додатково'' маневрово'' роботи iз затриманими вагонами.
Анал1з останн1х досл1джень 1 публжацш
Питанню виконання маневрово'' роботи на залiзничних станцiях в останш часи придiляеться багато уваги. У досль дженнях [1] удосконалено технологию ма-неврово' роботи на сортувальнш станци на пiдставi використання ресурсозбер^а-ючого пiдходу з урахуванням впливу екс -плуатацшних i конструктивних факторiв та вибору рацiональних параметрiв поздо-вжнього профiлю насувно'' частини сорту-вальних гiрок. Запропоновано кореляцш-ну математичну модель для визначення коефiцiента стiйкостi функцiонування со-ртувально'' станци пiд час проведення маневрово'1' роботи у парках приймання-вщправлення та на сортувальнiй прщ. Для оцiнювання впливу технiчного забезпе-чення станцiй i обсягiв маневрово'1 роботи з мюцевими вагонами на показники 1'х фу-
нкцiонування у робот [2] розроблено модель руху маневрових потяпв та iмiтацiй-ну модель функцiонування залiзничних станцш. З використанням методiв iмiта-цшного моделювання визначено залежно-стi витрат станцiй вiд обсягiв маневрово'1 роботи з мюцевими вагонами. У [3] авто-матизоване планування маневрово'' робо-ти запропоновано доповнити
комп'ютерним контролем вiдхилень вiд заданого плану маневрово'' роботи за да-ними супутникового позицiонування маневрових локомотивiв.
Але в зазначених дослщженнях не враховувались аспекти виконання манев-рово'' роботи iз затриманими вагонами на прикордонних залiзничних станщях.
Формулювання мети (постановка за-вдання)
Ефективнють роботи прикордонних залiзничних станцш у значнш мiрi зале-жить вщ ращонально'' оргашзаци манев-рово'' роботи iз затриманими вагонами. Виконання ще! роботи повинно забезпечувати мЫмальш експлуатацiйнi витрати на здшснення всiх необхiдних операцiй при обслуговуванш затриманих вагонiв. Таким чином, виникае необхщнють у дос-лiдженнi цього процесу з метою визна-чення витрат на виконання маневрових операцш iз затриманими вагонами на прикордонних залiзничних станцiях.
Виклад основного матер1алу досль дження
Аналiз роботи прикордонних залiз-ничних станцiй протягом 2007 - 2011 ро-
юв вiдзначаe значне збiльшення кiлькостi затриманих вагошв у 2011 роцi. У порiв-няннi з 2010 роком цей показник збшьше-но в 2,3 раза (по Укрзалiзницi на 53 173 вагона та склав 93 909 вагошв). Збшьшен-ня кшькосп затриманих вагошв вщбулося на прикордонних станщях Швденно-Захщно!', Львiвськоi, Швденно!' та Доне-цько'Х залiзниць.
Середнiй простiй затриманих вагонiв на прикордонних станшях у 2011 рощ в порiвняннi з минулим роком збшьшився на 0,08 доби та склав 1,42 доби. Збшьшення середнього простою виникло на Швденно-Захщнш, Одеськш та Донецькш залiзницях (рисунок 1).
ю
го
X
о
го са
о о
1=
2,5
1,5
0,5
Пiвденна Одеська Пiвденно- Львiвська Донецька Захщна
Рис. 1. Динамiка змiнення середнього простою затриманих вагошв на прикордонних залiзничних станщях залiзниць Укра'ни за 2007 - 2011 роки
Затримки вагошв на прикордонних станщях вщбуваються з рiзних причин: неприймання шоземних вагонiв з техшч-ними i комерцiйними несправностями та повернення 1'х до сумiжноi кра'ни, повер-нення вагонiв з вантажем, перевезення якого заборонено конвенщею, вщчеплен-ня та подача вагошв, що затримаш мит-ницею, на окремi коли для додаткового митного огляду. Також вагони можуть за-тримуватись на ПС за вимогою прикор-донно! транспортно-експедицшно!' конто-ри, вiддiлу декларування, контори передач, техшчно!' контори, фпосаштарно!', ветеринарно!', еколопчно!' та iнших конт-ролюючих державних служб. При обробщ затриманих вагонiв виникае додаткова маневрова робота, пов'язана з 1'х вщчепленням вщ складу по'1'зда та подачею на коли очшування.
Отже, наявнють значно'1 кiлькостi вагошв, що затримуються на станци приз-водить до значних обсягiв додатково!' ма-
неврово!' роботи та витрат на й виконання. Серед цих витрат необхщно враховувати:
- витрати, пов'язаш з вiдчепленням затриманих вагошв вщ составу по'1'зда, що надходить до прикордонно'1 залiзничноi станци у транзитному по'ад без перероб-ки;
- витрати на вщчеплення затриманих вагошв у процес розформування составу на прщ;
- витрати на переставлення затриманих вагошв з окремих колш накопи-чення або очшування до парку вщправ-лення;
- витрати на подачу вагошв з тех-нiчними та комерцшними несправностями, що повертаються iз сумiжноi кра'ни, до вагоно-ремонтного депо.
Витрати на вщчеплення затриманих вагошв
С ., = е ц + £., т + £
вгдч л-хв\ з вгдч з 1
Т), (1)
2
1
0
де е„-хв - вартiсть однiеl локомотиво-хвилини маневрово'' роботи, грн;
1з - час на за'зд локомотива в транзит-ний парк або парк вщправлення для вщ-чеплення вагошв вiд составу, що надхо-дить iз сумiжноi кра'ни, хв;
^вддч - час на вщчеплення вагона вiд составу по'зда та його подачу на окрему колш, хв;
тз - кiлькiсть затриманих вагошв, ваг.;
^пов - час на повернення маневрового локомотива до колишнього району роботи пiсля подачi вагонiв на окрему колiю, хв.
Витрати на вiдчеплення затриманих вагошв при розформуванш состава на пр-цi
(
С ф = е
розф л-хв
t з + ^ Шз
n
\
(2)
де tрозф - час розформування состава;
n - кшькють вагошв у составу що ро-зформовуеться, ваг.
Витрати на переставлення затриманих вагошв з окремих колш накопичення або очжування до парку вщправлення
С пер е л-хв (ti
е t +1 ., m +1 m +1"
пер л-хв \ п тот з пер з 2
5), (3)
t™" - час на повернення маневрового локомотива до колишнього району роботи тсля переставлення состава з затриманими вагонами до парку вщправлення, хв.
Витрати на подачу вагошв з техшч-ними та комерцшними несправностями, що повертаються iз cумiжнoi краши, до вагоно-ремонтного депо
С л= е
под л-хв
(t + t ВРД m " + t п0в Кп^ под з 'з
), (4)
ВРД
де Iп - тривалють тдЧ'зду маневрового локомотива до вагошв, що стоять на окремш коли сортувального або iншого парюв, хв;
¿тдт - час на пщтягування вагона для лшвщацп "вшон", хв;
*пер - час на переставлення маневро-
вим локомотивом вагона iз сортувального парку до парку вщправлення та причеп-лення до составу по'зда, що вщправляеть-ся за призначенням, з урахування вуглово'' передачi з одше'' системи до шшо'1 (для двостороннiх прикордонних станцш), хв;
де tn'0¿ - тривалють пoдaчi несправних вaгoнiв до вагоно-ремонтного депо, хв;
тнз - кшькють затриманих несправних вагошв, ваг.;
t3ов - час на повернення маневрового
локомотива до колишнього району робо-ти, хв.
Якщо проведення додаткових маневрових операцш розглядати бшьш детальнее в залежносл вiд категорп затриманих вагошв, то можна визначити зaгaльнi витрати на ix обробку вiд прибуття на cтaнцiю до вiдпрaвлення за призначенням.
Пщ кaтегoрiями затриманих вагошв рoзумieмo:
- вагони, якi не приймае ПС та пове-ртае за кордон;
- вагони з технчними та комерцш-ними несправностями, яю повертаються до ПС iз cумiжнoi краши в cocтaвi транзитного по'1'зда або в cocтaвi для розформу-вання та прямують до вагоно-ремонтного депо.
Витрати, пoв'язaнi з вщчепленням та поверненням вaгoнiв, яю не приймае при-кордонна зaлiзничнa cтaнцiя, до cумiжнoi краши
С = е„
+ ^ тдттз
(
непр + t
\t +1 Л т
н л-хв \ з в юч з
непр
+ tn +
m
пер з
+ tí"
непр + ^ов), (5)
де тз * - кшькють вагошв, що надходить
iз cумiжнoi краши в cocтaвi транзитного по'1'зда, яю не приймае прикордонна зaлiз-нична станщя, ваг.
(сч • т"епр + *Г) у формуш (5) змiнюeться згщно формули (2).
Якщо вагони до станцп надходять у составi з переробкою, то вираз
• т"зепр + г™ ) у
на ^ тн3епр, п
Витрати на вiдчеплення та подаван-ня вагошв з технiчними та комерцшними несправностями, якi повертаються iз су-мiжноi краши в составi транзитного по'1'з -да без переробки, до ремонтних тупiкiв або до вагоно-ремонтного депо визначено таким чином:
/-1неспр _
Спод ~ е
+ г. + г.
(г + г
л-хв\ з вгдч
т" + г,пов-
тп + г ВРД тп + г пов з под з 2
), (6)
(гв1дч тп + г™в) у формулi (6) змшюеться на
де тз - кiлькiсть вагонiв з технiчними та
комерцiйними несправностями, що повертаються iз-за кордону в транзитному по'1'з-дi без переробки, ваг.
Аналопчно попереднiм розрахункам, при вщчепленш несправних вагонiв у процесi розформування на прщ вираз
*вгдч"*'з 1 ''1 } у
тп3, вiдповiдно до формули (2).
п
Дослщження складно!' взаемодп тех-нологiчних процесiв призведе до встанов-лення багатьох нових та уточнения вщо-мих закономiрностей станцшних проце-сiв, що дозволить надати пращвникам на-уково обгрунтованi рекомендацй щодо удосконалення роботи прикордонних зал> зничних станцiй.
Розглянемо бiльш детально деяю складовi витрат на додаткову маневрову роботу. Необхщно встановити час на ви-конання маневрових операцш з урахуван-ням можливих коливань.
Час, що витрачаеться на зшзд маневрового локомотива, гз - величина не пос-тiйна. Причиною, що визивае й коливан-ня, е шлях, який прослщуе локомотив вщ свого мiсця знаходження в даний момент до вщповщного парку, що може змшюва-тися в залежносп вiд того, який локомо-
тив використовуеться для виконання опе-рацй "зш'зду". Звичайно для вщчеплення затриманих вагонiв застосовують окремий маневровий локомотив (господарський), але вш може знаходитись на рiзнiй вщс-таш вiд вiдповiдного составу по'1'зда, i тому час на зшзд локомотива неможливо встановити заздалегiдь. При зайнятосп вiдповiдного маневрового локомотива ви-користовуеться вiльний гiрковий локомотив, що може знаходитись, наприклад, б> ля горба прки або на сортувальних колiях, або на спещальних колiях вiдстою локо-мотивiв в сортувальному парку, що впли-вае на тривалють зш'зду. Час, необхщний на виконання дано'1 операцй, також не од-наковий iз-за рiзноi довжини поiздiв, що прибувають в транзитний (при його наяв-носи) або парк вiдправлення, та в залежносп вiд швидкостi про'1'зду локомотива по вiльнiй коли. Таким чином, час на зшзд маневрового локомотива в парк для вщчеплення затриманих вагошв вщ складу транзитного по'1'зда е випадковою величиною i може бути вщображений законом розподiлу.
Для дослiдження тривалосп "зш'зду", як i для шших випадкових величин, що будуть розглядатися дал^ доцiльно засто-сувати методи математично'1 статистики [4,5]. Вибiр виду розподшу, який найкра-ще вщповщае статистичнiй виборцi даних, та розрахунок його параметрiв проводились з використанням програмного пакету БаБуРИ 5.0 компанй MathWave. При цьому проведено тест якосп пiдбору щiльностi розподшу за критерiями Колмогорова-Смiрнова та %2 -Лрсона.
У зв'язку з тим, що значний ванта-жообмш залiзничним транспортом Укрш-ни здшснюеться через митнi кордони з Роаею, для дослiдження обрано прикор-донш станцп, якi взаемодiють з росшсь-кими передавальними станцiями. Отже, на станцп Куп'янськ-Сортувальний були проведенi натурш спостереження за тра-вень - серпень 2012 року, яю дозволили встановити, що коливання часу на "зшзд"
тдпорядковано розподiлу Ерланга 3-го де и - штенсивнють обслуговування.
порядку (рисунок 2.2) зi щiльнiстю ймовi- Таким чин0м,
рностi
^ шах
/С,) = , (7) = (8)
Рис. 2. Гiстограма щiльностi розподiлу часу, що витрачаеться на зшзд маневрового
локомотива у парк прибуття
Аналiз тривалостi вiдчеплення вагона визначених категорш вiд транзитного состава гбдч, часу розформування состава грозф, тривалосп пщЧ'зду маневрового локомотива до вагошв, що стоять на окремш коли сортувального парку, гп, часу на тд-тягування вагона гпдт та переставлення його до парку вщправлення гпер, тривало-стi подачi несправних вагошв до вагоноремонтного депо довiв, що коливання цих величин незначш. Це пояснюеться тим, що тривалють розглянутих операцiй е результатом певно'1' технологи, яка ви-значена технологiчним процесом роботи прикордонно'].' залiзничноi станци. Отже, можна стверджувати, що коливання часу на виконання перелiчених маневрових операцш мае нормальний розподш зi щiльнiстю
/ (г) =
1
(г-г )2
2а2
а
(9)
де г - математичне сподiвання або центр розсшвання;
а - середне квадратичне вщхилення випадково'1' величини вщ 11 математичного сподiвання;
г - поточне значення випадково! вели-чини.
При дослщженш нерiвномiрностi часу на повернення маневрового локомотива до колишнього району роботи з урахуван-ням затримок по ворожосп г™6, г™6, г™6
встановлено, що на щ операци впливають аналопчш фактори, що i при визначеш тривалостi "зшзду". Як показали результата, цей час мае ймовiрнiсну природу та тдпорядковано закону розподшу Ерланга 3-го та 2-го порядку вщповщно зi щiльнi-стю
/ (гг) = 2 (3 М1 )3 (гГ )2 е; (10)
/(г) = (2т2 )2 гГ • гГ; (11) /(г)= (2т3)2С • е-2т 1Г, (12)
де т, т2, т3 - iнтенсивностi обслугову-вання.
Проведенi дослiдження довели, що кшькють затриманих вагонiв, пз, безумо-вно е випадковою величиною. Дiйсно, працiвники прикордонно'1 станцй не мо-жуть заздалегiдь знати, скiльки вагонiв, i з яких причин буде затримано на станцп та виникне потреба в 1х поверненнi за кордон. Для дослщження вхiдного потоку затриманих вагошв розглянуто статистичнi матерiали по станцп Куп'янськ-Сортувальний за травень - серпень 2012 року i встановлено закон розподiлу щс! величини. Кшькють затриманих вагонiв задовiльно апроксимуеться геометричним розподшом зi щiльнiстю
/(Пз) = р(1 - р)пз. (13)
Висновки
Таким чином, наявнють значно'1 кь лькостi вагошв, що затримуються на ста-нцй призводить до значних обсягiв додат-ково'1 маневрово'1 роботи та витрат на й виконання. Тому рацюнальна органiзацiя проведення цих маневрових операцш повинна забезпечувати мiнiмальнi експлуа-тацiйнi витрати з урахуванням фактору невизначеносп та зменшення непродук-тивних просто'1'в на прикордонних залiз-ничних станщях.
Список лiтератури
1. Топчiев М.П. Удосконалення технологи роботи техшчних засобiв сорту-вальних станцш на основi ресурсозбере-ження [Текст]: автореф. дис... канд. техн.
наук: 05.22.20 / Топчiев Микола Петрович. - Харюв, 2004. — 21 с.
2. Коробйова Р.Г. Пщвищення ефе-ктивносп експлуатацй техшчних засобiв залiзничних вузлiв при переробщ мюце-вих вагонопотокiв [Текст]: автореф. дис... канд. техн. наук 05.22.20 / Коробйова Руслана Геннадйвна. — Дншропетровськ, 2009. — 21 с.
3. Бородин А.Ф. Спутниковые технологии в оптимизации управления маневровой работой [Текст] / А.Ф. Бородин // Железнодорожный транспорт. - 2009. -№ 9. - С. 35-36.
4. Акулиничев В.М. Применение математических методов и вычислительной техники в эксплуатации железных дорог [Текст] / В.М. Акулиничев, В.А. Кудрявцев, П.А. Шульженко. - М.: Транспорт, 1973. - 208 с.
5. Вентцель Е.С. Теория вероятностей [Текст] / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. - М.: Изд-во "Наука", 1973. - 366 с.
Анотацн:
Ключовi слова: прикордонна затзнична станщя, маневрова робота, затримаш вагони.
У робоп розглянуто процес виконання ма-неврово! роботи 1з затриманими вагонами на прикордонних затзничних станщях 1 встановлено експлуатацшш витрати, що пов'язаш з проведен-ням ще1 роботи. Визначено закони розпод1лу часу на виконання маневрових операцш з урахуванням можливих коливань.
В работе рассмотрен процесс выполнения маневровой работы с задержанными вагонами на пограничных железнодорожных станциях и установлены эксплуатационные затраты, которые связаны с проведением этой работы. Определены законы распределения времени на выполнение маневровых операций с учетом возможных колебаний.
In this article the shunting process with detained wagons at the border railway stations was considered and installed the operating costs associated with this work. It was identified the laws of time distribution for doing shunting with possible fluctuations.
