Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ линии ПРИ ВВЕДЕНИИ УСКОРЕННЫХ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК'

К ВОПРОСУ УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ линии ПРИ ВВЕДЕНИИ УСКОРЕННЫХ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
4
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
пропускная способность / ускоренный грузовой поезд / грузопоток / скорость / опорная станция / throughput / accelerated freight train / cargo traffic / speed / supporting station

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Котенко Алексей Геннадьевич, Сатторов Самандар Бахтиерович

Сеть железных дорог динамическая система, в которой из-за роста грузооборота и в связи с совершенствованием перевозочных средств непрерывно изменяется степень соответствия потребной и наличной пропускных способностей. Для повышения конкурентоспособности железнодорожных перевозок исследуется введение ускоренных грузовых поездов. Задача данной статьи определить экономически рациональные мероприятия по внедрению ускоренных грузовых поездов в условиях растущих грузопотоков. В статье рассматриваются варианты поэтапного усиления пропускной и провозной способностей узбекских железных дорог. При этом проблема состоит в выборе конкретных мер и определении сроков их реализации с учетом прогнозного изменения соотношения затрат и доходов. Прежде всего это касается методов оценки схем этапного развития линий и мест расположения опорных точек транспортных узлов системы перевозок местных грузов. В качестве основы для оценивания этапности развития участков линий .железных дорог предлагается двухуровневая модель транспортно-логистической сети. Разработан итерационный алгоритм назначения опорных станций при заданном расположении центров производства потребления и известных коэффициентах производственных весов. Рациональные варианты развития линии при назначенных опорных станциях осуществлен на замкнутом направленном графе. Плановая схема этапного развития линии строится на базе расчетной схемы с учетом влияния модели организации перевозок. Результатом данного исследования является алгоритм составления вариантов суточного графика движения поездов с местным грузом, реализуемый на основе заранее разработанных вариантов движения по параллельным ходам на рассматриваемом направлении в условиях предоставления «окон». Совмещение условий расчетной схемы этапного развития линии и рамок суточных моделей организации местных перевозок позволяет оценить плановую и потребную пропускные способности линии и дать окончательную оценку рациональности предлагаемого этапного развития при введении ускоренных грузовых перевозок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Котенко Алексей Геннадьевич, Сатторов Самандар Бахтиерович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ISSUES OF INCREASING THE CAPACITY WITH THE INTRODUCTION OF ACCELERATED FREIGHT TRAINS

The railway network is a dynamic system in which, due to the growth of freight turnover and in connection with the improvement of transportation means, the degree of correspondence between the required and available carrying capacity is constantly changing. To improve the competitiveness of rail transport, the introduction of accelerated freight trains is being explored. The purpose of this article is to determine economically rational measures for the introduction of accelerated freight trains in the context of growing freight flows. The article discusses options for gradually strengthening the throughput and carrying capacity of the Uzbek railways. In this case, the problem is to select specific measures and determine the timing of their implementation, taking into account the forecast change in the ratio of costs and income. First of all, this concerns methods for assessing schemes for the staged development of lines and locations of support points transport hubs of the local cargo transportation system. As a basis for assessing the stages of development of sections of railway> lines, a two-level model of the transport and logistics network is proposed. An iterative algorithm for assigning reference stations has been developed for a given location of production consumption centers and brown coefficients of production weights. Rational options for line development with designated reference stations are carried out on a dosed directed graph. The planned scheme for the staged development of the line is built on the basis of a design scheme, taking into account the influence of the transportation organization model. The result of this study is an algorithm for compiling options for the daily schedule of trains with local cargo, implemented on the basis of pre-developed options for movement along parallel tracks in the direction under consideration under the conditions of providing «windows». Combining the conditions of the calculation scheme for the staged development of the line and the framework of daily models for organizing local transportation makes it possible to estimate the planned and required capacity of the line and give a final assessment of the rationality of the proposed staged development with the introduction of accelerated freight transportation.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ линии ПРИ ВВЕДЕНИИ УСКОРЕННЫХ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК»

УДК 656.2.022.846:629.4.024.1

А. Г. Котенко1, С. Б. Сатторов2

'АО «Наушо-исследоватсльский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»),

г. Москва. Российская Федерация; Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ), г. Ташкент, Республика Узбекистан

К ВОПРОСУ УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ линии ПРИ ВВЕДЕНИИ УСКОРЕННЫХ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК

Аннотация. Сеть железных дорог - динамическая система, в которой из-за роста грузооборота и в связи с совершенствованием перевозочных средств непрерывно изменяется степень соответствия потребной и наличной пропускных способностей. Для повышения конкурентоспособности железнодорожных перевозок исследуется введение ускоренных грузовых поездов. Задача данной статьи определить экономически рациональные мероприятия по внедрению ускоренных грузовых поездов в условиях растущих грузопотоков.

В статье рассматриваются варианты поэтапного усиления пропускной и провозной способностей узбекских железных дорог. При этом проблема состоит в выборе конкретных мер и определении сроков их реализации с учетом прогнозного изменения соотношения затрат и доходов. Прежде всего это касается методов оценки схем этапного развития линий и мест располо ж ения опорных точек транспортных узлов системы перевозок местных грузов. В качестве основы для оценивания этапности развития участков линий железных дорог предлагается двухуровневая модель т/хшспортно-логистической сети. Разработан итерационный алгоритм назначения опорных станций при заданном расположении центров производства потребления и известных коэффициентах производственных весов. Рациональные варианты развития линии при назначенных опорных станциях осуществлен на замкнутом направленном графе. Плановая схема этапного развития линии строится на базе расчетной схемы с учетом влияния модели организации перевозок. Результатом данного исследования является алгоритм составления вариантов суточного графика движения поездов с местным грузом, реализуемый на основе заранее разработанных вариантов движения по параллельным ходам на рассматриваемом направлении в условиях предоставления «окон». Совмещение условий расчетной схемы этапного развития линии и рамок суточных моделей организации местных перевозок позволяет оценить плановую и потребную пропускные способности линии и дать окончательную оценку рациональности предлагаемого этапного развития при введении ускоренных грузовых перевозок.

Ключевые слова: пропускная способность, ускоренный грузовой поезд, грузопоток, скорость, опорная станция.

Alexey G. Kotenko', Samandar B. Sattorov2

'Railway Research Institute of JSC Russian Railways, Moscow, Russia 2Tashkent State Transport University (TSTU). Tashkent, the Republic of Uzbekistan

ISSUES OF INCREASING THE CAPACITY WITH THE INTRODUCTION OF ACCELERATED FREIGHT TRAINS

Abstract. The railway network is a dynamic system in which, due to the growth of freight turnover and in connection with the improvement of transportation means, the degree of correspondence between the required and available carrying capacity is constantly changing. To improve the competitiveness of rail transport, the introduction of accelerated freight trains is being explored. The purpose of this article is to determine economically rational measures for the introduction of accelerated freight trains in the context of growing freight flows.

The article discusses options for gradually strengthening the throughput and carrying capacity of the Uzbek railways. In this case, the problem is to select specific measures and determine the timing of their implementation, taking into account the forecast change in the ratio ofcosts and income. First ofall, this concerns methods for assessing schemes for the staged development of lines and locations of support points transport hubs of the local cargo transportation system. As a basis for assessing the stages of development of sections of railway lines, a two-level model of the transport and logistics network is proposed. An iterative algorithm for assigning reference stations has been developed for a given location of production consumption centers and brown coefficients of production weights. Rational options for tine development with designated reference stations are carried out on a dosed directed graph. The planned scheme for the staged development of the line is built on the basis of a design scheme, taking into account the influence of the transportation organization model. The result of this study is an algorithm for compiling options for the daily schedule of trains with local cargo, implemented on the basis ofpre-developed options for movement along parallel tracks in the direction under consideration under the conditions ofproviding «windows». Combining the conditions of the calculation scheme for the staged development of the line and the framework of daily models for organizing local transportation

makes it possible to estimate the planned and required capacity of the line and give a final assessment of the rationality of the proposed staged development with the introduction of accelerated freight transportation.

Keywords: throughput, accelerated freight train, cargo traffic, speed, supporting station.

Рост рынка грузовых перевозок на территории Республики Узбекистан вызывает в отдельных его сегментах острую конкуренцию между железнодорожным и автомобильным транспортом. И хотя подавляющая часть (в среднем более 85 %) ранее традиционных для железных дорог местных грузов на национальном уровне за последние 30 лет ушла на автотранспорт (рисунок 1), с подъемом экономики, ростом объемов и товарооборота ситуация на перевозочном рынке становится менее устойчивой. Особую роль в этом играет развитие центральноазиатских транспортных коридоров, проходящих через территорию республики. Здесь железнодорожный транспорт способен без труда сохранять доминирующее значение, с одной стороны, гарантируя устойчивость грузопотока, с другой - определяя долгосрочную транспортную политику Узбекистана. И это касается не только повышения уровня транзитного грузопотока, но и наращивания объемов перевозок местных грузов в зонах транспортного тяготения коридоров. А поскольку последнее определяет состояние железнодорожной инфраструктуры в части оснащения станций, информационных систем и ряда других составляющих, то оно существенно меняет отношение железных дорог к местным грузовладельцам, включая железные дороги в борьбу за местные перевозки [1]. В итоге рынок автомобильных грузоперевозок республики даже на узко региональном уровне как в сегментах комплектных (full truck load, FTL), так и сборных (less than load, LTL) перевозок грузов вынужден реагировать на вызовы со стороны железных дорог.

90 80

о 70 -j-j ш 60 -Н g-50

^ 40 -И

и

г=

ю О

% 30 -н Ю 20

10

0

77

15 16

"П=—Г=—Г3—Г3—Г+-

45— 1991 г.; =-2021 г.

У/'

Рисунок 1 - Изменение объемов перевозок местных грузов по АО «Узбекистан темир йуллари»

с 1990-х до 2020-х гг.

Это обусловлено прежде всего появляющимися возможностями реализации современных решений в части технической составляющей железнодорожных перевозок (устройства пути, средств сигнализации, конструкций подвижного состава и др.), а также активным разворотом железнодорожной отрасли в сторону наращивания контейнерных перевозок, что позволяет вслед за расширением номенклатуры контейнеропригодных грузов организовать движение ускоренных поездов с местным грузом в контейнерах [1 —4].

Вместе с тем появление ускоренных грузовых поездов в смешанном потоке на инфраструктуре АО «Узбекистон темир йуллари» чревато появлением задержек поездов других категорий из-за увеличения количества скрещений и обгонов [5], что, в свою очередь, способно провоцировать рост коэффициента съема пропускной способности, причем чем

выше окажется скорость движения поездов с местным грузом, тем меньше возможностей останется для пропуска более медленных поездов и тем больше возрастут эксплуатационные затраты на перевозки [6]. В связи с этим гребуется поэтапное усиление пропускной и провозной способностей узбекских железных дорог [7-10], которое может быть осуществлено при помощи ряда известных мер:

строительства новых главных путей на линиях и использование их для пропуска выделенной части поездов;

увеличения объемов движения соединенных грузовых поездов или движения их на виртуальной сцепке;

перевода части поездопотока на параллельные направления;

совмещения пропуска ускоренных поездов с местным грузом со скоростными пассажирскими поездами на специализированной высокоскоростной магистрали.

Проблема состоит в выборе конкретных мер и определении сроков их реализации с у четом прогнозного изменения соотношения затрат и доходов [II], что представляет собой сложную междисциплинарную задачу, основанную на применении согласованных решений. Однако только в случае решения указанной задачи возможно установление баланса на перевозочном рынке между разными видами транспорта, который удовлетворит местных потребителей транспортных услуг и будет способствовать развитию транспортной системы республики.

Теоретически для оценки эффективности мер, реализуемых на заданном железнодорожном направлении в течение расчетного периода ТР, требуется решить оптимизационную задачу, исходными данными для решения которой являются:

- количество грузовых поездов, которое необходимо освоить на данном направлении, «ф(0;

- количество тихоходных пассажирских поездов, обращающихся на направлении, «пс(0;

- количество скоростных пассажирских поездов, обращающихся на направлении, иПсск(/);

- количество высокоскоростных пассажирских поездов, обращающихся на направлении,

«псвс(0;

- количество ускоренных грузовых поездов, вводимых в обращение, Игруск;

-скорости движения ускоренных грузовых поездов Кфуск;

- коэффициент соединения тяжелых грузовых поездов, ус17;

- коэффициент соединения ускоренных грузовых поездов, усуск;

- количество грузовых поездов, передаваемых на новый главный путь, п" г;

- количество грузовых поездов, направляемых на параллельный ход, Яфпр.

Геометрически решение рассматриваемой задачи выглядит так, как показано на рисунке 2,

где каждая из и +1 линий представляет величину провозной способности железнодорожного направления, соответствующую определенным условиям эксплуатации в зависимости от перечисленных параметров движения и технико-технологического состояния линии.

Срок эксплуатации, лет

Рисунок 2 - Вариант увеличения провозной способности в зависимости от грузопотока

Исходная провозная способность показана линией /' = 0. Незаштрихованная область соответствует расчетному периоду времени 7р. Линия /»(/) - величина требуемой провозной способности на момент времени /. Точки а (где / = 1,...,«) обозначают срок исчерпания провозной способности, определяемый из условия, что существующая провозная способность равна требуемой Ги(й)=Лп(й).

В соответствии с условием задачи до наступления срока и необходимо произвести переход с /-го состояния провозной способности линии на / +1-е (где / = 1 ,...,п). Такой переход характеризуется капитальными вложениями и зависит от параметров движения:

К, («ф,(х), Ппс(х,\ Ппсск(х,), Ипс>), «фуск, К?уск, Усп\ у<?ск, пнг,х^лш.

При изменении условий эксплуатации расходы на организацию движения также становятся переменными:

Е, (щАх,), Ппс(х,), ПпСск(х), Ппс^х/), Ягруск, Ггруск, ус'1', )>суск, г? г, х^уаг.

В некоторых случаях может оказаться, что Ем < Е,. Тогда срок перехода с одного состояния провозной способности линии на другое укорачивается, и схема, приведенная на рисунке 2, требует перестройки.

Вместе с тем, принимая в качестве критерия общие расходы £об (как сумму капитальных вложений и расходов на организацию движения), в соответствии с рисунком 2 необходимо последовательно определять:

а) сроки перехода к / +1-м этапам эксплуатации линии, которые должны наступать до истечения установленного срока эксплуатации на /'-х этапах (/¡):

Я7-1 < <и(пц», «пс/, ПисГ, ПпсГ, Игр/уск, Ггр/уск, уоР, уауск, п" г/), / = 1,...,и+1;

б) значения скоростей движения ускоренных грузовых поездов, которые должны либо оставаться на прежнем уровне, либо увеличиваться.

Кржуск> ГФ/уск, / = 1,......,/?+1;

в) размеры грузового движения, отклоняемого на параллельный ход и осваиваемого на основной линии, выраженные в одиночных поездах, которые должны составить общий поток грузовых поездов, пропускаемых в данном направлении:

«,р(0 + «./р(0 = ".роб(0, /=1,...,«+1;

г) значения коэффициента соединения грузовых поездов, который не должен превышать I:

0 < ус/ф < 1 и 0 < ус?ск < 1, 1=1,.....п+1;

Совокупность условий а - г представляет собой множество ограничений задачи й.

Каждый ряд значений скоростей движения и коэффициентов соединения, количества грузовых поездов, передаваемых на новый главный путь и передаваемых на параллельный ход, сроков перехода с одного этапа на другой формирует множества:

- значений скорости Кфуск = (Гфуск1;...,Гфускн+|);

-значений коэффициента соединения ус'13 = (уР\,... и усуск = (^суск1,...,)'суск»+1у);

число значений грузовых поездов, передаваемых на новый главный путь

число значений грузовых поездов передаваемых на параллельные ходы

«фпр = С«Фпр1,......,"фпр«+!;;

- сроков ввода этапов х = (да,... ,х„).

Указанные множества определяют множество переменных X:

!№4(56) мая т ИЗВЕСТИЯ Транссиба 47

ш

X = (тР>'ск, Vе, ус11', усуск, иФпр, «н ГЛ на котором и минимизируется критериальная функция

Следует отметить, что расчеты, которые необходимо выполнить в рамках представленной парадигмы, сами по себе не являются простыми. Однако они существенно усложняются тем, что требуют использования ряда вспомогательных результатов, а именно:

оценок необходимых изменений технического оснащения участков АО «Узбекистан темир йуллари» и погрузо-разгрузочных терминалов в местных районах;

результатов исследования влияния ускоренных грузовых поездов на режимы движения поездов других категорий;

оценок резервов пропускной и провозной способностей линий АО «Узбекистан темир йуллари» при изменении объемов грузопотоков и ввода в обращение ускоренных грузовых поездов;

результатов исследования условий отклонения грузовых потоков на параллельные ходы и расчетов эффективности строительства новых путей общего пользования;

оценок рациональности предлагаемых схем этапного развития линий (участков) и мест размещения транспортных узлов в системе перевозок местных грузов АО «Узбекистан темир йуллари».

От перечисленных результатов зависит формулировка условий оптимальности мер по усилению пропускной и провозной способностей. С одной стороны, такие способы не должны быть громоздкими, с другой - достаточно точными и ясно изложенными. Прежде всего это касается методов оценки схем этапного развития линий и мест расположения опорных точек - транспортных узлов системы перевозок местных грузов.

Методы формирования расчетной схемы этапного развития линии. Оценка этапного развития линий основана на прогнозах грузопотока. Для формирования прогнозной оценки грузопотока могут быть проведены относительно несложные расчеты по одной из двух полиномиальных моделей: линейной или параболической. Однако, как показывает практика, в конечном итоге предпочтительнее использование параболической модели (рисунок 3), поскольку обычно она дает наилучшую сходимость при предположительно равномерно-ускоренном развитии объемов перевозок:

...,

В выражении (1) а\ - параметр многочлена, / = О, 1,..., р; / - время, / = 1, 2,..., и, (]-

фактический грузопоток, млн т; £)- расчетные значения грузопотока, млн т; п - число уровней динамического ряда.

На основе полученной модели (применительно к данным рисунка 3 это О, =21,36 + 1,12 / + 0,09 I2) может быть сформирован прогноз изменения грузопотока,

например, для наиболее грузонапряженных участков узбекских железных дорог линии Ахангаран - Тукимачи - Сырдарьинская (Ахангаран - Тукимачи: однопутный электрифицированный участок; Тукимачи - Сырдарьинская: двухпутный электрифицированный участок).

48 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ни №4(56) 2023

90

80

70

3

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

00

я

о н 50

о 40

£ 30

га

20

10

Л

2000

/

/

2005

2010

2015 2020 2025 2030

фактический; параболическая модель;

Год

- • линейная модель; - - провозная способность на 2021 г.

Рисунок 3 - Сравнение прогнозного роста грузопотока, полученного по линейной и параболической полиномиальным моделям, на линии Ахангаран - Тукимачи - Сырдарьинская

В соответствии с прогнозными данными может быть обоснован вариант усиления пропускной и провозной способностей рассматриваемых участков, характеризующийся минимальными строительно-эксплуатационными расходами Эпр при максимальном чистом дисконтированном доходе (ЧДД):

+Е.У

к,

-»пни;

(2)

и(' + Еи)' ЯО + Е.У

шах,

где Т- продолжительность расчетного периода; Ей - норма дисконта (в долях единицы); ¡и -капитальные вложения на /-м шаге расчета; С\— годовые эксплуатационные расходы в /-м году; у-доля налоговых отчислений от прибыли, Л - результаты (доходы), достигаемые на /-м шаге расчета; 3| - затраты (текущие издержки), осуществляемые на 1-й шаге.

При этом в качестве основы для оценивания этапности развития участков линий АО «Узбекистан темир йуллари» нужно предварительно предложить модель транспортно-логистической сети (ТЛС), например, двухуровневую, где первый уровень образуется совокупностью логистических накопительно-распределительных центров (НРЛЦ) с привязанными к ним центрами производства/потребления (ЦП); а второй уровень -транспортными логистическими центрами (ТЛЦ) на опорных станциях (ОС), связанными с грузополучателями и грузоотправителями автотранспортом (риунок 4).

Рисунок 4 - Модель ТЛС для доставки местных грузов

Согласно предложенной модели ТЛС опорные станции по своему расположению должны выполнять функции основных элементов системы перевозок местных грузов, определяя эффективность, качество и надежность доставки местного груза. Таким образом, на следующем шаге необходимо сосредоточиться на разработке алгоритма назначения ОС. Практика показывает, что удобно предложить итерационный алгоритм назначения ОС при заданном расположении ЦГ1 и известных коэффициентах производственных весов (объемах, отправляемых-получаемых ЦП местных грузов) на заданной топологии ТЛС, который состоит из трех этапов.

Исходными данными для работы алгоритма служат множество объектов ЦП С = {с/,..., с„}, их производственные веса V = {\'/,..., V,,} и допустимое множество НРЛЦ£ = {Ь/,... ,ЬГ}, где каждыйу-й ЦП и каждый НРЛЦ заданы в С-мерном пространстве ЯР, т. е. с, = (су/,...,суо) и Ьг=(Ьг1,... ,Ью).

На первом этапе итераций методом ¿-средних кластерного анализа по известным точкам расположения ЦП находится разбиение 5* = {£*/,... ,5**} множества С на к-е районы тяготения ЦП с несмещенными центрами - НРЛЦ, где 0*сг В, В={1)*, С}, и определяются возможные места расположения НРЛЦ.

На втором этапе методом экспертного оценивания формируются первичные оценки назначения ОС по шести группам критериев: 1) расположение станции на сети железнодорожных линий; 2) наличие рациональных связей станции с автодорожной сетью; 3) характер и объем работы станции; 4) путевое развитие станции; 5) наличие на станции существующих и создаваемых грузовых дворов и/или терминалов; 6) близость станции к существующим и (или) создаваемым ТЛЦ

На третьем этапе итераций методом одиночной связи определяются ближайшие расстояния между ТЛЦ, взаимодействующими с предварительно назначенными ОС, и НРЛЦ на заданной топологии ТЛС.

Критерием завершения итераций выступает величина совокупных затрат на перевозку местных грузов и развитие объектов инфраструктуры в районах тяготения ОС. Учет степени близости ОС к ЦП гарантирует минимизацию расстояний перевозок, а учет производственных весов ЦП оптимизирует затраты на развитие НРЛЦ и ТЛЦ.

Полученные результаты назначения ОС по предлагаемым группам критериев, их сравнение с результатами использования единственного критерия «погрузка-выгрузка» показаны на рисунке 5.

5000 4000 3000 2000 1000 0

Станции I - балл по предлагаемым критериям;

---погрузка, ваг; ----- - выгрузка, ваг.

Рисунок 5 - Результаты назначения ОС по предлагаемым критериям (совпадение с ОС, определенной по критерию погрузки-выгрузки, только по ст. Сергели)

Дальнейший поиск рациональных вариантов развития линии при назначенных ОС может быть осуществлен на замкнутом направленном графе (рисунок 6).

Время

Рисунок 6 - Граф поиска рационального значения расчетной пропускной способности

В рамках графа определяются условно-рациональные значения расчетной пропускной способности ^ участка на шаге / по уравнениям системы (2) согласно целевой функции

Я, =™п(Э,1;+ДЭ,/£;'))> (3)

где Э, . - минимальные годовые строительно-эксплуатационные затраты для достижения в году ? значения ^; э,,, - то же для предыдущего года /-1 (значение дЭ, (5/) -приращение затрат при переходе от значения :

АЭи(8П = К^а,-С1Л, (4)

где А". - капитальные затраты для перехода от /-го к /-му значению пропускной способности; С,, - эксплуатационные расходы для /-го значения пропускной способности; а,- коэффициент дисконтирования затрат.

В соответствии с уравнением (3) для каждого значения расчетной пропускной способности (варианта технического состояния) линии на каждом шаге / в рамках приведенного на рисунке 6 графа существует единственный переход, который дает минимизацию (3). Эти значения и предлагается использовать в качестве базовых для построения расчетной схемы этапного развития линии.

Для оценки плановой схемы требуется определение уровня плановой пропускной способности участков, для чего необходимо сформировать модель организации перевозок на линии, включающей в себя эти участки.

Методы формирования плановой схемы этапного развития линии. Плановая схема этапного развития линии строится на базе расчетной схемы с учетом влияния модели организации перевозок. В основе такой модели лежит планируемая перевозочная мощность линии, которая зависит от числа пропускаемых поездов и их характеристик.

Важнейшей характеристикой грузового поезда является его масса. Для расчета средневзвешенной массы брутто ускоренных поездов с местным грузом, проследовавших по участку в грузовом направлении за расчетный период, целесообразно использовать формулу

ог =

' 1 7 Л — +

V

V У^"

^'тех у

а

V

Я»

где Гуск грузопоток местных грузов в сутки (в одном направлении), т; Ь - общее расстояние пробега грузового поезда, км; евр - стоимость одного часа работы локомотивных бригад; Ууск - ходовая скорость движения грузового поезда с местным грузом, км/ч; Тсг - время работы бригады в пунктах оборота, ч; ¿тех - длина тягового плеча, км; гх — отношение веса состава нетто к весу бру тто; еируск - расходы, приходящиеся на один вагоночас простоя вагонов с местными грузами; с - параметр накопления; - вес одного вагона брутто, т; сф - параметр, характеризующий процесс накопления груза в грузовом терминале; е,т - расходы, приходящиеся на один час нахождения в грузовом терминале грузов в количестве, равном грузоподъемности вагона; ди - средний вес одного вагона, т.

Ходовую скорость движения поездов с местным грузом для параллельности графика движения в транзитном коридоре удобно задавать соответственно ходовым скоростям грузовых поездов, осуществляющих транзитные перевозки. Маршрутную скорость поездов с местным грузом из-за относительно коротких расстояний перевозок удобно определять в соответствии с расчетным сроком доставки

■>жд

' ДОС

дос / / опор / , тех'

(6)

где Ь- расстояние между ОС отправления и назначения; ууч- участковая скорость местного

поезда; /01юр- время, затрачиваемое на ОС на отцепку и прицепку в пути следования; соврем я, затрачиваемое на технические операции на технических станциях в пути следования.

Для нахождения ?опор можно предложить использовать зависимости, полученные на основе исследования технологии работы участков (рисунок 7).

Е

В

<и о. ОС

4

5

1000 900

I- оез подоорки вагонов.

■ с подооркои вагонов;

с двумя мал. локомотивами;

> - маршрутная скорость

Количество остановок

Рисунок 7 - Время, затрачиваемое на ОС

Опыт показывает, что если имеются данные о движении пассажирских, транзитных грузовых поездов и местных маршрутов с массовыми грузами, графики ремонтно-путевых работ, заявки и договоры на перевозку местных грузов и данные о состоянии инфраструктуры, а также расчетная схема этапного развития линии, приведенных положений достаточно для

формирования модели организации местных перевозок. В качестве такой модели обычно выступает график движения (ГД) поездов. Исходя из особенностей перевозок местных грузов и в условиях растущей автоматизации и цифровизации управления движением на железных дорогах составлять ГД поездов с местным грузом целесообразно на сутки.

Можно предложить алгоритм (рисунок 8) составления вариантов суточного ГД поездов с местным грузом, реализуемый на основе заранее разработанных вариантов движения по параллельным ходам (или при их отсутствии) на рассматриваемом направлении в условиях предоставления «окон».

I. Расписание:

1) пассажирских поездов;

2) транзитных грузовых поездов.

II. График ремон чно-нутевых работ.

III. Заявки грузоотправителей и договоры с грузополучателями местных грузов.

I -

А2-

Сосгоянис инфраструктуры:

1) показатели ГД;

2) состояние параллельных ходов и обходных путей;

3) расположение грузовых объектов

X

I рафик движения маршрутных поездов с массовыми грузами

i

11азпачепие опорных станций п и маршрута поезда с местным грузом М

Б2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Расчет маршрутной скорости

Назначение схемы состава С„ и времени отправления поезда с местным грузом но маршруту Г011ф| Расчет фактического времени доставки 7'™ и веса брутто поезда О*

Формирование маршрутов

с местным грузом М = {М,}

В4

Разработка суточного ГД поездов с местным грузом

Рисунок 8 - Алгоритм составления суточного ГД поездов с местным грузом. Блоки А - исходные данные; блоки Б - формирование маршрута, блоки В - разработка суточного ГД

Предложенный алгоритм предназначен для формирования суточной модели организации местных перевозок с учетом взаимной увязки регулярных транзитных маршрутов и нерегулярных маршрутов с местным грузом на основе относительно гибких графиков ремонтно-путевых работ, гибких весовых норм, гибких схем опорных станций и жестких сроков доставки.

Совмещение условий расчетной схемы этапного развития линии и рамок суточных моделей организации местных перевозок позволяет оценить плановую и потребную пропускные способности линии и дать окончательную оценку рациональности предлагаемого этапного развития при введении ускоренных грузовых перевозок.

Повышение эффективности железнодорожных перевозок местных грузов в условиях возрастающего транзитного потока грузовых поездов на узбекских железных дорогах, основанное на гибких алгоритмах назначения и использования опорных станций в рамках схем поэтапного развития железнодорожных линий, ведет к диверсификации рынка грузовых перевозок с привлечением объемов работы с автодорог. Установление нового баланса на перевозочном рынке республики призвано более полно удовлетворить местных потребителей транспортных услуг и будет способствовать развитию транспортной системы Узбекистана. Прежде всего это касается повагонных отправок. Следует отметить, что расчеты, которые необходимо выполнить в рамках представленной парадигмы, сами по себе не являются простыми. Результаты зависят от формулировки условий оптимальности мер по усилению пропускной и провозной способностей. С этим связана задача поиска адекватных способов их получения. Прежде всего это касается методов оценки схем этапного развития линий и мест расположения опорных точек - транспортных узлов системы перевозок местных грузов. Одним из эффектов станет сокращение ущерба автодорожной сети Узбекистана, не компенсируемого автоперевозчиками при перевозке грузов с превышением установленных норм по массе и осевым нагрузкам автотранспортных средств на основе платных разрешений. Совмещение условий расчетной схемы этапного развития линии позволяет оценить пропускные способности линии и дать оценку рацион&чьности предлагаемого этапного развития при реализации ускоренных грузовых перевозок.

Список литературы

1. Жаков, В. В. Перспективы развития ускоренных грузовых поездов в условиях современной конкурентной среды / В. В. Жаков, 3. В. Филимонова. - Текст : непосредственный // Экономика, менеджмент и сервис: проблемы и перспективы : материалы II всероссийской научно-практической конференции / Российский ун-т транспорта. - Москва, 2020.-С. 59-61.

2. Сатторов, С. Б. Проблемы организации ускоренных грузовых перевозок в условиях увеличения транзитных грузопотоков на железных дорогах Республики Узбекистан / С. Б. Сатторов, А. Г. Котенко. - Текст : непосредственный // Бюллетень результатов научных исследований. - 2019. -№ 2. - С. 7-18.

3. Сатторов, С. Б. Исследование влияния скорости ускоренных поездов на пропускную способность / С. Б. Сатторов. - Текст : непосредственный // Логистический аудит транспорта и цепей поставок : материалы международной научно-практической конференции / Тюменский индустриальный ун-т. - Тюмень, 2020. - С. 186-192.

4. Вакуленко, С. П. Новая технология ускоренных грузовых перевозок железнодорожным транспортом / С. П. Вакуленко, А. В. Колин, М. Н. Прокофьев. - Текст : непосредственный // Транспорт Российской Федерации. - 2014. - № 2. - С. 47-49.

5. Гришкова, Д. Ю. Мероприятия по увеличению пропускной способности железнодорожного участка / Д. Ю. Гришкова. - Текст : непосредственный// Фундаментальная и прикладная наука: состояние и тенденция развития : сборник статьей международной научно-практической конференции / Международный центр научного партнерства «Новая Наука». - Петрозаводск, 2020. - С. 82-86.

6. Оценка баланса провозной способности полигонов сети железных дорог / А. Ф. Бородин, В. В. Панин, М. А. Агеева [и др.]. - Текст : непосредственный // Вестник ВНИИЖТ. - 2022. - Т. 81,-№2.-С. 158-169.

7. Мехедов, М. И. Зависимость участковой скорости от обеспеченности транзитных поездов локомотивами на железнодорожном участке Кошта - Бабаево / М. И. Мехедов, I I. В. Корниенко, А. С. Ададуров. - Текст : непосредственный // Вестник ВНИИЖТ. - 2023. -Т. 82.-№ 1,-С. 80-88.

8. Власенский, А. А. Логистика эксплуатационной работы железных дорог на основе полигонной технологии управления тяговыми ресурсами / А. А. Власенский. - Текст :

54 ИЗВЕСТИЯ Транссиба ни №4(56) 2023

непосредственный // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. - 2022. - № 9. - С. 11-14.

9. Определение пропускной способности полигона железной дороги при различной конфигурации сети / С. П. Вакуленко, Д. Ю. Роменский, К. А. Калинин, М. В. Роменская. -Текст : непосредственный // Транспорт Урала. - 2023. - № 2 (77). - С. 27-33.

10. Калинин, К. А. Подходы к определению пропускной способности полигона при формировании интеллектуальной системы управления движением поездов / К. А. Калинин, М. В. Роменская. - Текст : непосредственный // Интеллектуальные транспортные системы : материалы международной научно-практической конференции / Российский ун-т транспорта. - Москва, 2023. - С. 184-190.

11. Батталова, А. Р. Принципы организации эксплуатационной работы в современных условиях / А. Р. Батталова, Л. В. Емельяненко. - Текст : непосредственный // Молодежная наука в XXI веке: традиции, инновации, векторы развития : материалы международной научно-исследовательской конференции / Оренбургский институт путей сообщения. -Оренбург, 2022. - С. 32-34.

References

1. Zhakov V. V., FilimonovaZ. V. [Prospects for the development of accelerated freight trains in a modern competitive environment], Ekonomika, menedzhment i servis: problemy i perspektivy : material!yII vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Economics, management and service: problems and prospects: materials of the II All-Russian Scientific and Practical Conference], Moscow, 2020, pp. 59-61 (In Russian).

2. Sattorov S.B., Kotenko A.G. Problems of organizing accelerated freight traffic in the conditions of increasing transit traffic on the railways of the Republic of Uzbekistan. Biulleten' rezu/'tatov nauchnykh issledovanii - Bulletin of the results of scientific research, 2019, no. 2, pp. 7-18 (In Russian).

3. Sattorov S.B. [Study of the influence of the speed of accelerated trains on the capacity], Logisticheskii audit transporta i tsepei postcn'ok : materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Logistic audit of transport and supply chains. Materials of the international scientific-practical conference], Tyumen, 2020, pp. 186-192 (In Russian).

4. Vakulenko S.P., Kolin A.V., Prokofiev M.N. New technology of accelerated freight transportation by rail. Transport Rossiiskoi Federatsii - Transport of the Russian Federation, 2014, no. 2, pp. 47-49 (In Russian).

5. Grishkova D. Yu. [Measures to increase the capacity of the railway section], FundamentaTnaia i prikladnaia nauka: sostoianie i tendentsiia razvitiia : sbomik stat'ei mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Fundamental and applied science: state and development trend. Collection of articles of the International Scientific and Practical Conference], Petrozavodsk, 2020, pp. 82-86 (In Russian).

6. Borodin A.F., Panin V.V., Ageeva M.A., Sokolov A.Yu., Kirillova S.Yu., Dmitriev E.O., Kravchenko A. A. Assessment of the balance of the carrying capacity of the landfills of the railway network. Vestnik VNIIZhT- Russian railway science journal, 2022, vol. 81, no. 2, pp. 158-169 (In Russian).

7. Mekhedov M.I., Kornienko N.V., Adadurov A.S. Dependence of the sectional speed on the provision of transit trains with locomotives on the railway section Koshta - Babaevo. Vestnik VNIIZhT- Russian railway science journal, 2023, vol. 82, no. 1, pp. 80-88 (In Russian).

8. Vlasensky A.A. Logistics of operational work of railways based on polygon technology for managing traction resources. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie. Nauchnvi informatsionnyi sbomik - Transport: science, technology, management. Scientific information collection, 2022, no. 9, pp 11-14 (In Russian).

9. Vakulenko S.P., Romensky D.Yu., Kalinin K.A., Romenskaya M.V. Determination of the capacity of the railway polygon with different network configurations. Transport Urala- Transport of the Urals, 2023, no. 2 (77), pp. 27-33 (In Russian).

10. Kalinin K.A., Romenskaya M.V. [Approaches to determining the throughput capacity of the landfill in the formation of an intelligent train traffic control system] [Intelligent transport systems.

тгщщ мая т ИЗВЕСТИЯ Транссиба 55

ш

Materials of the II International Scientific and Practical Conference], Moscow, 2023, pp. 184-190 (In Russian).

11. Battalova A.R., Emelianenko L.V. [Principles of organization of operational work in modern conditions], Molodezhnaia nauka v XXI veke: traditsii, irmovatsii, vektory razvitiia : materialy mezhdunarodnoi nauchno-issledovatel'skoi konferentsii [ Youth science in the xxi century: traditions, innovations, vectors of development: materials of the international research conference], Orenburg, 2022, pp. 32-34 (In Russian).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Котенко Алексей Геннадьевич

АО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта».

3-я Мытищинская улица, д. 10, г. Москва, Российская Федерация.

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник НЦ«Цифровые модели перевозок и технологии энергосбережения».

Тел.:+7 (911) 964-71-07.

E-mail: [email protected]

Сатторов Самандар Бахтиёровнч

Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ).

Темирйулчилар ул., д. 1, г. Ташкент, Республика Узбекистан.

Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Грузо-транспортные системы», ТГТрУ.

Тел.: +998 (99)073-51-57.

E-mail: sattorovsamandar 100@gmail com

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Котенко, А. Г. К вопросу усиления пропускной способности линии при введении ускоренных грузовых перевозок / А. Г. Котенко, С. Б. Сатторов. -Текст : непосредственный // Известия Транссиба. -2023.-№4(56).-С. 44-56.

УДК 656.073

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Kotenko Alexey Gennad'evich

Railway Research Institute of JSC Russian Railways.

10, 3rd Mytishchinskaya St., Moscow, the Russian Federation.

Doctor Of Sciences in Engineering, professor, Chief Researcher RC Digital transportation models and energy saving technologies.

Phone: +7 (911)964-71-07.

E-mail: [email protected]

Sattorov Samandar Bakhtierovich

Tashkent State Transport University (TSTU).

Temiryo'lchiler st., 1, Tashkent City, the Republic of Uzbekistan.

Ph. D. in Engineering, senior lecturer of the department «Transport cargo system», TSTU

Phone:+998 (99) 073-51-57.

E-mail: sattorovsamandar [email protected]

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Kotenko AG., Sattorov S B. On the issue of increasing the throughput capacity of the line with the introduction of accelerated freight transportation. Journal o/Transsib Railway Studies, 2023, no. 4 (56), pp 44-56 (In Russian).

М. X. Расулов, Ш. Ш. Какшов

Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ), г. Ташкент, Республика Узбекистан

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ЗАКРЫТИЯ

РАЗГРУЗОЧНЫХ ЛЮКОВ ПОЛУВАГОНОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ГРУЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ НА ТРАНСПОРТЕ

Аннотация. При выгрузке насыпных грузов из полувагонов на объектах железнодорожного транспорта существуют различные способы их разгрузки через нижние люки с установкой рабочих площадок на разгрузочной эстакаде, что позволяет повысить безопасность разгрузочных работ. Однако специфика работ железнодорожных объектов не всегда позволяет использовать погрузочно-разгрузочные механизмы, что приводит к дополнительным затратам времени под погрузочно-выгрузочными операциями, влекущими к простою вагонов на фронтах грузовых объектов. При рассмотрении в совокупности ряда факторов, оказываюищх влияние на простой полувагонов, в статье выделен тот самый человеческий фактор, который не поддается нормированию. И в этой связи единственным выходом устранения негативного влияния на указанную

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.