CC BY
70
50
Инноватика - производству
limits of the model considered parameter s determines the properties of the catenary as a whole. It should be chosen so that the average elasticity calculated by virtue of the suggested
method, i. e. Л = _~ X"1, agrees closely
pSL n An
with the experimental value. The described method was used (only as an illustration) to the section, which consists of two segments of the catenary КС-200 the parameters of which are given in the table shown below.
the number of the strings 27
the average elasticity 0,37 mm/N
the length of the section 130 m
the tension of the contact wire 12000 N
the phase velocity 106 m/s
As it was stated above we have to find out the set of the roots {za} of a polynominal equation. The coefficients of this equation are determined only by the number of strings. So, in the considered case this equation looks like:
z27 - 26z25 + 300z23 - 2024z21 +
+ 8855z19 - 26 334z17 + 54 264z15 -- 77 520z13 + 75 582z11 - 48 620z9 +
+ 19 448z7 - 4368z5 + 455z2 3 -14z = 0.
After defining the initial value of the parameter s the set of equations
2 cos(knL) + ~^~ sin(knL) = za
knT
should be solved to get the values kn and then to calculate the average elasticity. You should repeat this procedure until you achieve the coincidence between the theory and the experiment. In this way, the value s = 500 N/m is calculated and the set of eigenfrequencies of the catenary: Vj=1,64 Hz, v2=1,78 Hz, v3=2,01 Hz and etc. is computed.
Conclusion
Thus, the formula for the wave arising in the catenary and for the elasticity as a series of the eigenfunctions of the boundary problem for the model self-adjoint operator have been received in this work. Within the framework of the simple one-parameter model of interaction of the catenary and the pantograph you get the equation for the eigenfrequencies of the catenary. The method of its solution is suggested. On the base of the obtained results you may find out the factors acting on the quality of the current collection.
References
1. Kurs vyshey matematiki / V. I. Smirnov. -M. : Nauka, 1958. - 881 s.
2. Nonlinear vibrations in mechanical and electrical systems / J. J. Stoker. - N. Y., 1950. - 256 p.
УДК 656.02
В. А. Кудрявцев, В. Л. Белозёров
Петербургский государственный университет путей сообщения
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОТЫ СОСТАВОВ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ НА ОСНОВЕ СОВМЕЩЕНИЯ ИХ ОБОРОТА
Излагается научно-методическое обоснование необходимости совмещения оборота пассажирских составов, что позволяет осваивать пассажиропоток меньшим числом составов. Определены
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Инноватика - производству
51
возможности и сформулированы условия совмещения оборота. Приведены примеры передвижения пассажирских поездов с использованием совмещенного оборота.
пассажирский поезд, оборот состава, совмещенный оборот, потребность в составах, график оборота, пара поездов, назначение, группа назначений.
Введение
Одним из наиболее эффективных способов организации пассажирских перевозок является увязка составов двух (иногда и более) пар поездов в общий оборот - совмещение оборота составов. Это позволяет выполнять перевозки меньшим количеством составов. Однако далеко не каждое совмещение возможно по технологическим условиям. Поэтому на дорогах постоянно ведется работа по поиску возможных совмещений. Так, в новом графике движения поездов на 2011-2012 гг. за счет увязки в общий (совмещенный) оборот высвобождено 12 составов. Значит, что дополнительно увязаны в общий оборот 24 пары пассажирских поездов (совмещены по 2 пары).
Это не так много, поскольку общие размеры движения пассажирских поездов по графику 2011-2012 гг. составляют 739 пар. Если принять, что средний оборот состава пассажирского поезда составляет всего трое суток, то для обеспечения этих размеров движения, без учета совмещения оборота, необходимо 2217 составов. Поэтому экономия каждого состава имеет большое значение. В данной статье излагаются научно-методические основы объединения составов пассажирских поездов в общий оборот, что может быть полезно практическим работникам.
1 Фактический оборот составов
Особенностью фактического (графикового) оборота составов дальних и местных пассажирских поездов является то, что его продолжительность всегда кратна суткам, т. е. всегда равна целому числу суток. Это обусловливается необходимостью соблюдения установленного расписания движения.
Следует различать фактический и расчетный (технологический) обороты составов. Последний является суммой технологических норм всех элементов, его составляющих:
0 = 1/24 (Т + Т" + Т + Т Д
где Тх, Т'х - время следования поезда данного назначения соответственно в нечетном и четном направлениях в соответствии с установленным расписанием (для предварительных расчетов в соответствии с величиной средней маршрутной скорости и протяженности маршрута), ч; Тф, Тоб - технологические нормы нахождения состава соответственно в пунктах формирования и оборота (на перронных путях под посадкой-высадкой пассажиров и техническими операциями по обработке составов), ч.
Величину фактического оборота 0ф определяют, округляя полученное значение расчетного до целых суток в большую сторону. Разница между фактическим и расчетным оборотом составляет общий резерв времени на станциях формирования и оборота составов, или простой состава в ожидании отправления. Величина этого резерва может колебаться от нуля (при совпадении фактического и расчетного оборотов) до значений, приближающихся к 24 часам. Разумно распределяя резерв времени между станциями формирования и оборота, можно в определенных пределах корректировать расписание движения поездов.
С другой стороны, наличие резервов времени в обороте позволяет оптимизировать использование составов, совмещая оборот составов разных поездов, т. е. путем обслуживания одним составом двух или даже трех пар поездов одного или разных назначений. Другими словами, при совмещенном обороте две или три пары поездов имеют общий оборот состава, который равен цело-
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
52
Инноватика - производству
му числу суток. При этом у каждой пары этих поездов снижается время фактического оборота составов за счет неравенства его целым суткам. Это важно, поскольку от величины оборота составов непосредственно зависит их необходимое количество, а значит, и потребность вагонного парка. Так, при совмещении оборота составов двух пар поездов разных назначений состав после обслуживания одной пары поездов не ожидает очередного отправления по этому назначению, а обслуживает пару поездов
другого назначения более раннего отправления и лишь после возвращения снова обслуживает первоначальное назначение и т. д. При этом совмещать оборот составов поездов разных назначений возможно не только по станции их формирования, но и по станции их оборота (при разных станциях формирования). В результате уменьшается непроизводительный простой составов за счет сокращения резервного времени и увеличивается их среднесуточный пробег. Таким образом, совмещение оборота
а)
б)
Фрагмент оборота составов: а - при несовмещенном обороте, б - при совмещенном обороте (®фР ©ф2 - фактический оборот составов 1-го и 2-го назначений при несовмещенном обороте; ©ф - совмещенный фактический оборот составов)
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Инноватика - производству
53
составов является существенным фактором повышения эффективности использования пассажирских вагонов. На рисунке показан фрагмент графика оборота составов при несовмещенном и совмещенном обороте. График показывает: если в первом случае требуется шесть составов, то во втором только пять, т. е. на один состав меньше.
Как известно, потребность в составах при несовмещенном обороте зависит от величины фактического оборота 0ф и от суточных размеров движения поездов по данному назначению: N : Пс = N • 0ф. Суммируя потребность в составах по всем назначениям, получают общую потребность в составах. Чтобы получить общую потребность в вагонах, потребность в составах для каждого назначения умножают на число вагонов в составе в целом и по категориям вагонов в соответствии с принятой композицией составов.
2 Расчетный оборот составов
Рассмотрим потребность в составах при совмещенном обороте. Выбор назначений пассажирских поездов для включения в совмещенный оборот производится в следующем порядке.
1. Устанавливаются назначения, которые можно совместить по обороту. С этой целью рассматриваются значения расчетных оборотов составов по всем назначениям поездов на станциях формирования и оборота пассажирских поездов. Затем производится группировка назначений по два и по три при разных их сочетаниях таким образом, чтобы величина совмещенного фактического оборота группы назначений была меньше суммы несовмещенных фактических оборотов. Например, если два назначения имеют расчетные обороты 2,5 суток (фактический оборот - 3 суток) и 3,8 суток (фактический оборот - 4 суток), то при совмещении их общий расчетный оборот составит (2,5 + + 3,8) = 6,3 суток, а фактический совмещенный оборот этих составов будет 7 суток. При несовмещении сумма их фактических
оборотов (3 + 4) = 7 составов. Поскольку поставленное условие не выполняется, такое совмещение нецелесообразно.
Если к первому из рассмотренных назначений подобрать другое назначение с расчетным оборотом, положим, 4,2 суток (фактический оборот - 5 суток), то их общий расчетный оборот составит (2,5 + 4,2) = = 6,7 суток, а фактический совмещенный оборот - 7 суток. При несовмещении сумма их фактических оборотов (3 + 5) = 8 суток. Поскольку 7 < 8, то совмещение оборота этих составов целесообразно. Нетрудно заметить, что такой же результат дает совмещение оборота и второго из рассмотренных в первом случае назначений с последним. В обоих случаях при расчете потребности в составах экономится один состав по сравнению с несовмещенным оборотом при ежесуточном обращении одной пары поездов по каждому назначению. Какую из этих двух пар - (2,5 + 4,2) суток и (3,8 + 4,2) суток -выбрать для совмещения, можно решить, рассматривая следующие условия.
2. Если у выбранных для совмещения оборота назначений суточные размеры движения одинаковы, то все поезда этих назначений будут передвигаться по совмещенному обороту составов. В противном случае число совмещений определяется меньшими размерами движения. При выборе вариантов совмещения следует стремиться к максимальному охвату поездов, передвигающихся по совмещенному обороту.
3. Составы разных назначений, включаемые в совмещенный оборот, должны иметь одинаковую композицию. При разных композициях рассматривается возможность их унификации. Если такой возможности нет, то вариант отпадает.
4. При переходе к совмещенному обороту составов нередко возникает необходимость корректировки расписания поездов, совмещаемых по обороту составов. Принимается вариант, обеспечивающий лучшие условия для проезда пассажиров.
Совмещение оборота составов можно использовать и для поездов одного назначения при соблюдении этих условий. Так,
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
54
Инноватика - производству
если по одному назначению суточные размеры составляют 3 пары поездов с величиной расчетного оборота 3,4 суток, то при совмещении оборота составов у двух пар поездов условие совмещения выполняется (3,4 + 3,4 = 6,8 ~ 7 суток, 4 + 4 = 8 суток, 7 < 8 суток). Поэтому из трех пар поездов нужно выбрать две пары, наиболее подходящие для совмещенного оборота.
Можно также совместить оборот у всех трех пар поездов. При этом условие совмещения выполняется: 3,4 + 3,4 + 3,4 = 10,2 ~ ~ 11 суток, 4 + 4 + 4 = 12 суток, 11 < 12 суток. Однако как в предыдущем, так и в этом случае экономится один состав (8 - 7 = 1 состав и 12 - 11 = 1 состав). Кроме того, усложняются увязка составов по обороту и составление расписания для этих поездов. Поэтому данный вариант по сравнению с предыдущим можно считать нецелесообразным.
Другая ситуация возникает при меньших значениях расчетного оборота составов у поездов данного назначения, допустим,
3,3 суток. Условие совместимости оборота составов всех трех пар поездов тем более выполняется: 3,3 + 3,3 + 3,3 = 9,9 ~ 10 суток, 4 + 4 + 4 = 12 суток, 10 < 12 суток, т. е. в данном случае экономятся (12 - 10 = 2) два состава. Из этого следует, что совмещение оборота составов у трех пар поездов (одного, двух или трех назначений) выгодно, если при этом возникает экономия двух составов.
При совмещенном обороте потребность в составах рассчитывается отдельно по каждой группе назначений, объединяемых этим совмещением. С учетом поездов, не вошедших в совмещенный оборот составов, общая потребность в составах данной группы назначений составов:
П =z +t N &ф,
/=1
где N - число совмещенных оборотов в данной группе назначений; 0ф - значение фактического совмещенного оборота, сут;
N. - число пар поездов /-го назначения, не охваченных совмещенным оборотом; 0ф. -
значение фактического несовмещенного оборота составов .-го назначения данной группы, сут; k - число назначений, не охваченных совмещенным оборотом.
В качестве примера рассмотрим группу из трех назначений. Первое назначение имеет три пары поездов (расчетный оборот состава - 1,5 суток, фактический оборот 0 = = 2 суток); второе - две пары поездов (соответственно 2,3 суток, 0ф2 = 3 суток); третье - четыре пары поездов (4,1 суток, 0ф3 = = 5 суток). Условие совмещения (0ф = 8) оборота составов выполняется: 1,5 + 2,3 + 4,1 = = 7,9 (0ф = 8) суток, 2 + 3 + 5 = 10 суток, 8 < < 10 суток, 10 - 8 = 2 состава. Поскольку при совмещении оборота экономятся 2 состава, принимаем вариант совмещения оборота составов всех трех назначений, т. е. к = 3.
В совмещенный оборот можно включить две пары поездов каждого назначения, что определяется минимальными размерами движения второго назначения, т. е. организовать два совмещенных оборота с тремя парами поездов каждый. Значит, Nc = 2. Тогда N = 3 - 2 = 1 (одна пара поездов не входит в совмещенный оборот), N2 = 2 - 2 = 0 (обе пары поездов не входят в совмещенный оборот), N3 = 4 - 2 = 2 (две пары поездов входят в совмещенный оборот). Потребность в составах при данном совмещении их оборота, составов:
П = £ Nc©;+t N 0ф =
i=1
= 2 • 8 + (1-2 + 0 • 3 + 2 • 5) = 16 + 2 +10 = 28.
Если бы оборот составов не совмещался, то потребовалось бы (здесь N = 3, N2 = 2, N3 = 4), составов:
Пс = 1N+i N 0ф =
i=1
= 3 • 2 + 2 • 3 + 4 • 5 = 32.
Таким образом, при совмещении оборота составов по принятому варианту экономятся 32 - 28 = 4 состава (по два состава в каждом совмещенном обороте).
2012/2
Proceedings of Petersburg Transport University
Инноватика - производству
55
На железных дорогах России есть немало примеров совмещения оборота пассажирских составов. Так, на Московской дороге совмещаются по обороту некоторые поезда, имеющие продолжительнее простои в пунктах формирования или оборота. При этом состав, прибывший в пункт назначения, например из Симферополя в Москву, не простаивает в ожидании отправления по графику на Симферополь, а сразу после экипировки подается под поезд в ближайшее по графику время, т. е. обслуживает другой маршрут, а после возвращения направляется в Симферополь. Аналогично поступают и на Октябрьской железной дороге. Например, по прибытии в Петербург поезда из Адлера его состав используют для поезда на Москву и после его возвращения в Петербург отправляют снова в Адлер. Такие примеры имеются и на других дорогах.
Заключение
Таким образом, совмещение оборота составов позволяет освоить тот же объем пассажиропотоков и обслужить то же число пассажирских поездов меньшим числом составов (или увеличить число поездов при том же числе составов), что существенно снижает дефицит вагонного парка и дает значительный экономический эффект за счет улучшения использования вагонов, уменьшения расходов на текущее содержание составов и снижает себестоимость перевозки пассажиров. Применение совмещенного оборота позволяет обеспечить перевозки пассажиров при нехватке подвижного состава. Поэтому следует постоянно искать возможности и создавать условия для совмещения оборота составов пассажирских поездов.
УДК 656.225.073.444
О. Б. Маликов, К. А. Журабоев
Петербургский государственный университет путей сообщения
ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАВОЗА СКОРОПОРТЯЩИХСЯ ГРУЗОВ НА ХОЛОДИЛЬНЫЙ ТЕРМИНАЛ СТАНЦИИ ОТПРАВЛЕНИЯ
Рассмотрены вопросы актуальности создания холодильных терминалов на станции региональных железнодорожных узлов с массовой погрузкой скоропортящихся грузов и технология работы такого терминала с входящим грузопотоком плодоовощной продукции, прибывающей на автотранспорте и после выполнения предварительных операций загружаемой в рефрижераторные вагоны.
плодоовощные грузы, 5-вагонные рефрижераторные секции, фермерские хозяйства, ускоренный рефрижераторный поезд, логистический холодильный терминал (ЛХТ).
Введение
В настоящее время в Узбекистане перевозка плодоовощных грузов железнодорожным транспортом осуществляется сразу после их сбора и в неохлажденном состоянии
из-за отсутствия соответствующей инфраструктуры, где можно выполнять предварительные операции со скоропортящимися грузами перед транспортировкой. К этим операциям относятся: холодильная обработка, пакетирование, таможенные процедуры.
ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС
2012/2
