График движения поездов и поездообразование на технических станциях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Интеллектуальные технологии - транспорту

23

^ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - ТРАНСПОРТУ

УДК 656.02

В. И. Ковалёв, В. А. Кудрявцев, О. Б. Маликов

Петербургский государственный университет путей сообщения

ГРАФИК ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ПОЕЗДООБРАЗОВАНИЕ НА ТЕХНИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ

Обоснованы возможности применения твердого графика движения технических маршрутов в условиях работы российских железных дорог. С этой целью рассмотрен процесс поездообразования на технических станциях во взаимодействии с разными видами графика. Даны рекомендации по охвату технических маршрутов твердым графиком.

график движения поездов, размеры движения, твердый график, гибкий график, поездообразование, накопление составов, назначение плана формирования, вагонопоток, величина состава поезда, группа вагонов.

Введение

Современные условия работы железных дорог требуют постоянного совершенствования форм и методов эксплуатационной работы. График служит важнейшим средством правильной и четкой организации движения поездов, поэтому систематическое его улучшение является одной из наиболее актуальных задач эксплуатации железных дорог.

В настоящее время одним из главных направлений технической политики на железнодорожном транспорте является организация обращения грузовых поездов по твердому графику движения, аналогичному графику движения пассажирских поездов.

1 Системы реализации графика

движения поездов

При твердом графике для каждого назначения плана формирования устанавливается

расписание движения, которое должно выдерживаться каждые сутки. Что касается отправительских маршрутов, то выделение для них ниток твердого графика зависит только от возможности грузоотправителя и железнодорожного транспорта и решается на основе двухстороннего договора. Примеры обращения поездов по твердому графику на отечественных железных дорогах относятся, главным образом, к отправительским маршрутам.

Сложнее обстоит дело с поездами, формируемыми на сортировочных и других технических станциях. Твердый график требует изменений в процессе поездообразования, которое, в свою очередь, может влиять на выбор того или иного типа графика. Рассмотрим процесс поездообразования на сортировочной станции.

В мировой практике сложились две системы реализации графика движения грузовых поездов при неравномерности вагонопотоков. Одна из них - система гибкого графика, когда поезда накапливаются до максималь-

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2012/2

24

Интеллектуальные технологии - транспорту

ной нормы и отправляются по ближайшей нитке графика. При этом допускается оперативная отмена и назначение дополнительных поездов. Неравномерность вагонопотоков осваивается при такой системе за счет переменного интервала между формируемыми поездами (см. рис., а). Эта система применяется при массовых потоках поездов и большом заполнении пропускной способности. Она использовалась в советское время, используется и сейчас. Основная нагрузка по управлению движением поездов ложится при этом на оперативных работников.

Другая система - обращение поездов по твердому графику - предусматривает специализацию ниток графика по назначениям плана формирования и отправление поездов ежесуточно по фиксированным ниткам графика, увязанным по всему маршруту следования поезда. Накопление составов в этом случае происходит не до максимальной нормы, а до определенного момента времени, увязанного с отправлением поезда по графику (см. рис., б). Вследствие этого средняя величина составов снижается, а размеры движения поездов соответственно возрастают, неравномерность вагонопотоков осваивается за счет переменного состава поездов. Нагрузка на оперативный персонал снижается, но возрастает роль технологии. Эта система применяется при наличии достаточных резервов в путевом развитии, пропускной способности и локомотивном парке. Она имеет распространение за рубежом [1].

Каждая система имеет свои плюсы и минусы, но неоспоримым преимуществом твердого графика является упорядочение всей эксплуатационной работы, и прежде всего работы локомотивов и локомотивных бригад, снижение или устранение непроизводительных простоев и сокращение задержек, стабилизация вагонопотоков, возможность определения конкретной даты прибытия груза на станцию назначения и др. В конечном итоге это ведет к сокращению оборота вагонов. Поэтому давно ведутся разговоры и проводятся исследования, касающиеся целесообразности перехода к твердому графику движения.

Однако практически дело с места не сдвигается. Причиной тому и недостаток резервов путевого развития и пропускной способности, и нехватка локомотивов, и возможное снижение показателя «средний вес поезда» (за который выплачивается премия), и невысокий уровень технологической дисциплины, и стремление решать большинство вопросов управления перевозками оперативными мерами, которые не всегда приводят к оптимальному результату, да и просто отсутствие у движенцев большого желания в непростых условиях перевозок выполнять дополнительную работу по переходу к твердому графику. Таким образом, данный вопрос приобрел в настоящее время определенную остроту.

Перечисленные выше причины, препятствующие реализации твердого графика, сконцентрированы именно в области технической маршрутизации. Для выяснения возможности и путей решения проблемы на кафедре «Управление эксплуатационной работой» ПГУПС было проведено специальное исследование.

2 Поездообразование на технических

станциях

Анализ процесса поездообразования на технических станциях показал, что этот процесс по отдельным назначениям плана формирования протекает в разных условиях, а это приводит к необходимости решать вопросы твердого графика отдельно по каждому назначению. Задача заключается в том, чтобы установить для отдельного назначения такие размеры движения, которые, с одной стороны, в определенной степени «поглощали» бы неравномерность накопления вагонов за счет допустимых отклонений от средней величины состава в большую и меньшую стороны, а с другой - обеспечивали наполнение всех ниток в заданных пределах нормы состава.

В ходе исследования установлены параметры, характеризующие поездообразование в условиях твердого графика по отдельному назначению [2].

2012/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Интеллектуальные технологии - транспорту

25

а)

Поступление вагонов на путь накопления

m, ваг

m

ттттттттгтттп гттттттт

m„

t, I час

\/^\ ш

б)

Поступление вагонов на путь накопления

max

0

Схема поездообразования:

а - при гибком графике движения; б - при твердом графике движения

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2012/2

26

Интеллектуальные технологии - транспорту

Исходные параметры:

- среднесуточный вагонопоток назначения U, ваг.;

- максимальная величина формируемого состава по вместимости путей т , ваг.;

- средняя величина групп вагонов, поступающих на путь накопления, тср, ваг.;

- протяженность маршрута следования L, км.

Искомые параметры:

- средняя величина состава формируемых поездов тср, ваг.;

- пределы допустимых отклонений от средней величины состава ±Дт, которые определяют диапазон возможных конкретных значений состава формируемого поезда

т,, ваг.:

ф’

тср - Ат < < тср + Am.

В то же время величина формируемого состава не должна превышать максимально допустимого значения по вместимости путей т , т. е. т = т + Дт. Отсюда Дт = т - т , а минимально допустимая

тах ср’ J

величина формируемого состава т = т -- Дт = ттах - 2Дт. При этом средняя величина формируемого состава т = т - Дт.

Соотношение расчетных и рекомендованных для твердого графика размеров движения поездов данного назначения:

Np

Y = U

Np •

N ’

, поездов,

т

тах

где N - число поездов при т = т и Дт =

= 0; N - число поездов с учетом возможных отклонений от средней величины состава, получаемое путем округления значения Np до целого числа в большую сторону.

В то же время значение Np можно выразить через среднюю величину состава:

Np =

U

U

т

ср

ттах -Ат

Тогда

Y

Np.

Np

U (т]

т

тах

-Ат)

■U

ттах -Ат

т

тах

или у • т = т - Дт, т. е. Дт = т -

• тах тах 7 тах

- у • т = (1 - y) • т . Таким образом,

тах тах

для твердого графика величина у однозначно определяет значение Дт, а значит, и тср в зависимости от т .

тах

Моделирование процесса поездообразования для назначений с разными исходными параметрами показало, что назначения в разной степени пригодны для формирования поездов по твердому графику. Потому наряду с полным твердым графиком со стопроцентным отправлением поездов по графику рассмотрен вопрос поездообразования при неполном графике, обеспечивающем не менее 80 % выполнения твердого графика. В пределах этой нормы допускается отмена графиковых и назначение дополнительных поездов. Вследствие этого при неполном твердом графике средняя величина формируемого состава тср и пределы ее отклонений ±Дт могут незначительно отличаться от значений, рассчитанных для полного твердого графика. При этом основным параметром, характеризующим возможность использования для данного назначения того или иного типа графика, является соотношение расчетных и графиковых размеров движения y.

Сравнение по минимуму затрат на поездообразование и продвижение поездов в условиях полного и неполного твердого, а также гибкого (формирование полносоставных поездов по мере подхода замыкающих групп вагонов) графиков позволило определить для среднесетевых условий ориентировочные сферы применения этих типов графика в зависимости от N и y при т = 71 ваг.

Результаты исследования показывают, что полный твердый график целесообразен для размеров движения по отдельному назначению не более двух поездов в сутки при y = 0,71-0,85 в зависимости от протяженности маршрута следования, т. е. с увеличением размеров движения диапазон целесообразности полного твердого графика уменьшается. При размерах движения по отдельному назначению три поезда в сутки и более обращение поездов по полному твердому графику по сравнению с неполным твердым графиком при существующих

2012/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Интеллектуальные технологии - транспорту

27

экономических параметрах и принятых ограничениях нецелесообразно.

Неполный твердый график целесообразен для размеров движения один-два поезда в сутки при у > 0,86, для размеров движения три поезда в сутки при у > 0,74 и для размеров движения от четырех поездов в сутки при у > 0,71 для любой протяженности маршрута следования. Гибкий график движения грузовых поездов целесообразен для всех размеров движения в сутки при Y > 0,70 для любой протяженности маршрута следования и в других случаях при нецелесообразности твердого графика.

Самая широкая сфера применения оказалась у неполного твердого графика с охватом поездов, обращающихся по твердому графику, на уровне 80-95 %. Другие виды графика имеют гораздо более узкую сферу применения. Начинать практическое внедрение твердого графика следует с назначений, наиболее благоприятных как для полного, так и неполного твердого графика. Последний будет служить переходным вариантом к полному по мере стабилизации вагонопотоков вследствие обращения поездов по твердому графику. Оперативные меры, улучшающие наполнение ниток твердого графика, также будут этому способствовать.

Заключение

Таким образом, переход к твердому графику движения технических маршрутов последовательно по назначениям плана формирования в соответствии с установленными параметрами позволит ускорить охват поездов полным и неполным твердым графиком. Отмечаемая при этом стабилизация вагонопотоков будет способствовать расширению сферы действия полного твердого графика и сужению ее для гибкого графика движения поездов.

Библиографический список

1. Целесообразность использования твердого графика движения поездов / В. А. Кудрявцев, Ш. М. Суюнбаев // Сб. статей Военнотранспортного института. - 2010. - № 18. -С. 145-149.

2. Закономерности поездообразования на технических станциях при отправлении поездов по ниткам твердого графика : автореферат дис. канд. техн. наук : 05.22.08 : защищена 15.11.11 / Ш. М. Суюнбаев. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. - 16 с.

УДК 625.1: 004.94

И. М. Кокурин, В. Л. Белозёров

Петербургский государственный университет путей сообщения

КОМПЛЕКС МЕТОДОВ МОНИТОРИНГА ПРОДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕВОЗОК

Пропускная способность железнодорожных направлений ограничивается рядом мест, для определения расположения и причин возникновения которых, а также для выбора вариантов их ликвидации предлагается комплекс научных методов мониторинга продвижения поездов и имитационного моделирования процессов перевозок.

ограничения пропускной способности, их расположение и причины, метод мониторинга продвижения поездов, метод имитационного моделирования процессов железнодорожных перевозок.

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2012/2