CC BY
79
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
ЗАЛ1ЗНИЧНА КОЛ1Я
УДК 625.113:629.4.016.5
М. Б. КУРГАН1*, Д. М. КУРГАН2, Н. П. ХМЕЛЕВСЬКА1, С. Ю. БАЙДАК1
1 Каф. «Проектування i будшництво доргг», Дншропетровський нацiональний унiверситет з^зничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел./факс +38 (056) 373 15 48, ел. пошта [email protected]
'Каф. «Проектування i будiвництво дорц», Днiпропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел./факс +38 (056) 373 15 48 2Каф. «Колiя та колшне господарство», Днiпропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дшпропетровськ, Украша, 49010, тел./факс. +38 (056) 373 15 42, ел. пошта [email protected]
МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМИХ ШВИДКОСТЕЙ РУХУ ПО1ЗД1В НА СКЛАДНИХ Д1ЛЯНКАХ ПЛАНУ ЗАЛ1ЗНИЦ1
Мета. Удосконалення способш визначення допустимих швидкостей руху на складних д1лянках плану залiзницi. Методика. Для досягнення мети дослвдження використано математичне моделювання руху потоку по!здав i на його основi здiйснено прогнозування середньозважено! швидкосп й щдвищення зовтшньо! рейки на перспективу. Результата. Проведено аналз випадк1в встановлення швидкостей руху в кривих дiлянках коли. Параметри деяких кривих негативно впливають на комфортабельтсть !зди та iнтенсивнiсть розладу коли, а та-кож на причини, що зумовлюють виникнення обмежень швидкосп руху по!здав на залiзницях Укра!ни. Розроб-лено методику виконання розрахунк1в зi встановлення допустимих швидкостей руху по!здав i перевiрено в кривих на реальних дшянках залiзниць, де впроваджено прискорений рух по^здв. Розроблено пропозици щодо автоматизаци виконання розрахунк1в у дистанщях i службах коли з визначення допустимих швидкостей у кривих. Наукова новизна. Розроблено методику визначення допустимих швидкостей руху й щдвищення зовтшньо! рейки на складних дшянках плану залiзницi. Запропонований тдхвд дозволяе отримувати рацiональнi ршення щодо перебудови плану з урахуванням мiсцевих умов. Практична значимкть. Розроблена методика визначення допустимо! швидкосп в кривих була реалiзована у виглядi програми DopShvid та апробована на реальних дiлянках залзниць, де впроваджено прискорений рух по!здш.
Ключовi слова: швидкiсть; залiзничнi кривц плавнiсть руху; комфортабельнiсть !зди; критерп; радiус криво!; перехiднi кривi; тдвищення зовнiшньо! рейки
Вступ
Щц час визначення допустимих швидкостей руху по!зд1в у кривих дшянках коли було виявлено недолши, що вказують на необхщ-шсть коригування ниш ддачо! методики [2, 10]. У зв'язку з неточшстю початкового укладання i похибками подальших рихтувань кривих проекты характеристики плану лши найчастiше не витримуються i !х фактичнi значення вiдрiзня-ються вiд паспортних. Методи визначення пара-метрiв кривих, що використовуються дистанщ-
ями коли, недосконат, адже на кшцевий результат впливають суб'ектившсть, кватфшащя ви-конавця, шш1 фактори. Геометричш параметри кривих, зазначен на поздовжньому профш, часто не вщповщають фактичним даним [7].
Пщ час руху по!зда по кривш з встановле-ною швидюстю повинн забезпечуватися без-пека й плавшсть руху та комфортабельтсть !зди. При правильно встановленш швидкосп забезпечуються нормальн умови роботи затз-нично! коли, найменш1 поточн витрати на !!
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
ремонт i утримання [10]. В той же час, бувають випадки, коли максимально допустима швид-кiсть встановлена з порушенням певних вимог ^вень швидкостi не задовольняе всiм норма-тивним критерiям). Якщо для одиноких кривих таких порушень найменше, то на дiлянках складного плану !х значно бiльше.
нуються як для одиноких кривих 1 основна ува-га ирид1ляеться трьом параметрам - рад1усу, шдвищенню зовшшньо! рейки i крутизш його вщводу.
Виконаний аналiз встановлення максимально допустимих швидкостей на складних донках плану виявив, що критери, якi впливають
■ Результати зйомки Розраху-KOBi параметри (1-й вар.) ■P03paxyHK0Bi параметри (2-й вар.)
20
40
60
Номера точек
80
100
Рис. 1. Варiанти Fig. 1. Variants
Якщо крива мае суттeвi вщхилення в утри-манш, може бути важко визначити !! розрахун-ковi параметри: радiус, довжини перехiдних кривих, кiлькiсть кругових, на яю доцiльно по-дiляти криву. Наявшсть таких кривих на д^н-цi призводить до зменшення швидкост руху та, як наслiдок, до збшьшення часу руху по данш дiлянцi залiзницi, збiльшення експлуатацiйних витрат [3, 8].
Вщповщно до вимог п. 5.19 ДБН В.2.3-19-2008 [1] у разi перевлаштування кривих юную-чо! коли слiд приймати постшш значення рад> усiв по всш довжинi кругово! криво!. У важких умовах допускаеться зберiгати радiуси рiзних значень з урахуванням динамши, тобто рiзницi в кривизнi.
На рис. 1 наведено два варiанти визначення розрахункових параметрiв проектно! криво! (1-й - чотирирадiусна крива, 2-й - однорадiус-на), якi дають рiзнi результати щодо оцiнки стану криво!, обсяпв рихтувальних робгг i, в остаточному пудсумку, рiзну величину допустимо! швидкостi руху.
Розрахунки в дистанщях коли часто вико-нуються за спрощеною схемою, тобто для скла-дових i сполучених кривих розрахунки вико-
проектно! криво!
of project curve
на плавшсть i комфортабельшсть руху не врахо-вуються повною мiрою. Такий пiдхiд не допус-тимий, особливо у разi впровадження на залiз-ницях швидкiсного руху пасажирських по!здiв.
На рис. 2 наведено критери анп, у, f, за якими визначаеться допустима швидкiсть руху в одиноких кривих.
а
М/С
ППК1
У
КПК1
М/С
+
КПК2
КПК2
ППК2
ППК2
ППК1 f
КПК1
I - I
ММ/С
+ 1 1 + 1
ППК1 КПК1 КПК2 ППК2
Рис. 2. Меж1 до критерпв ат, у, f
Fig. 2. Limits of criteria ат, у, f
0
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
У випадку наявностi складових (багаторад> усних) i сполучених (роздшених короткою прямою вставкою) необхiдно визначати допус-тиму швидкiсть ще й за параметрами сполу-чення [10]. До експлуатацн приймаеться най-менша швидкiсть i3 всiх можливих варiантiв,
тобто Vmin = min {V(г), V(v), V(а)} .
Задача визначення допустимо! швидкосп руху в кривих е складовою багатогранно! нау-ково! проблеми i описуеться у такому рiзнома-нiттi: складовi (багаторадiуснi) кривi; сполученi кривi, роздiленi короткими прямими вставками; вiрогiднiсть вихiдних даних; вiдступи в утри-маннi кривих та ш.
Вивченню цих складових присвячена не одна наукова праця в кра!нах СНД [2, 5, 6, 9-11] i за кордоном [12-14] як у теоретичному, так i в експериментальному напрямках.
В ЦП-0236 [10] методика визначення допус-тимих швидкостей руху по сполученням кри-вих викладена стисло. Тому при наявносп складних сполучень кривих важко правильно визначити необхщний розрахунковий випадок, вiдповiднi критерн та розрахунковi формули й отримати вiрний результат. Статистика шд-тверджуе, що велика кшьюсть сполучень кривих на затзницях Укра!ни у деяких випадках призводить до недоцiльного обмеження швид-костей руху або, навпаки, до !х завищення i, як наслiдок, до погiршення комфортабельностi руху по!здв та швидкого розладу коли.
Мета
Метою роботи е удосконалення способiв ви-значення допустимих швидкостей руху на складних дiлянках плану затзнищ. Результатом дослiдження у першу чергу повинна стати методика для виконання практичних розрахун-юв. Скорочення обсяг виконання розрахункiв в дистанщях i службах коли дозволить усунути низку зауважень, що стосуються визначення допустимих швидкостей руху в кривих.
Методика
Оскiльки збiльшення швидкосп на залiзницi передбачае пiдвищенi вимоги щодо якостi про-ведення робгг з виправки й утримання кривих, необхщш новi пiдходи до розрахунюв проект-них параметрiв плану та встановлення макси-
мально допустимо! швидкосп руху по!зд!в. Т допущення, що були прийнят рашше й слабо впливали на показники руху по!зд!в при швидкостях 100-120 км/год, потребують або змши, або вщповщного корегування при швидкостях 160 км/год i бшьше.
При встановленш максимально! швидкост необхщно враховувати, що витрати на забезпе-чення того чи шшого р1вня швидкост не пови-нн перевищувати доходи вщ !! реалiзацн. Складнiсть управлiння цим процесом викликае необхiднiсть застосування системного тдходу до вирiшення поставленого завдання за схемою, яка наведена на рис. 3.
Дiагностика - це система заходiв, шсля про-ведення яких визначаеться фактичний стан коли в плаш, параметри кривих та ш
Мониторинг - шформацшне забезпечення, що включае характеристики параметрiв плану, поздовжнього профшю, земляного полотна, стан коли, осьове навантаження, швидкосп руху по!зд1в р1зних категорш, в тому числ1 ств-вщношення швидкосп вантажних i пасажирсь-ких по!зд1в. Тобто, це аналiз шформацп, що отримана в ход! дiагностики.
Прогноз - передбачае можливосп змши си-стеми на основ! мошторингу певно! дшянки затзнищ.
Ршення - це розробка управлшських дш щодо змши само! системи.
Система управлшня швпдьаенпм рухом
Диагностика
Мошторинг
Прогноз
PiuieHHfl
Рис. 3. Конфиуращя системи Fig. 3. System configuration
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Сполучення 1: пряма-перехвдна крива-кругова крива
(Пряма; L > 0; K )
1 R2
. К2 .
Сполучення 2: перехщна крива-пряма вставка-перехвдна крива
(K1; L1 > 0; 0 < d < 25; L2 > 0; K2 )
Сполучення 3: 8-под1бш крив1 роздшет
а
прямою вставкою ((; L1 > 0; 0 < d < 25; L2 > 0; К2 )
1 Ri С К2 »
К 1 w Î1
|R2
Сполучення 5: 8-под1бн1 кругов! крив1 без прямо! вставки
((; L1 = 0; d = 0; L2 = 0; К2 )
а
1_
R
К
d
Сполучення 4: кругова крива-пряма вставка
(K ; L = 0; d > 0 )
га
I
со s ш s
£
k
à
1 1 R1
■Ч- К 1-» < К2 >
Сполучення 6: сполучення одностороншх кругових кривих
(K1; L1 = 0; d = 0; L2 = 0; К2 )
i > 1 R1
|R2
К1 U-1-1-► К2 ч---fcJ
Сполучення 7: кругова крива-промгжна перехщна крива-кругова крива
(K; Lc >0; К2)
Рис. 4. Класифшащя сполучень кривих i посл1довн1сть виконання розрахунк1в Fig. 4. Classification of curves communications and sequence of calculations
© М. Б. Курган, Д. М. Курган, Н. П. Хмелевська, С. Ю. Байдак, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Послiдовнiсть виконання розрахункiв:
1. Встановлюються типи сполучень в точках змши кривизни криво!.
2. Вибираеться тип сполучення (вiдповiдно до класифшаци).
3. Вводяться вихiднi данi.
4. Визначаеться мшмальна допустима шви-дюсгъ Vmin = min {v(г), V\ V(а)} .
5. Розглядаються варiанти (у разi потреби) щодо пiдвищення максимально! швидкостi за умови перебудови криво!.
Пройти шлях вщ дiагностики до прийняття рiшення i надати, по-перше, рекомендацп щодо визначення допустимо! швидкостi руху по!здiв на складних дiлянках плану зашзниць, по-друге, розробити пропозицi! щодо корегування параме-трiв кривих для реатзаци максимально можли-во! швидкосп, забезпечивши безпеку, плавнiсть i комфортабельшсть !зди. В умовах укра!нських затзниць проблеми швидкостi в двох третинах випадюв пов'язанi не з радiусом, а з довжиною перех1дних кривих i прямих вставок мiж сумiж-ними кривими. Отже, основну увагу слiд придь
L-100 L- 0 L-
ляти сумхжним кривим, як1 пхдпадають до кате-гор!! залежних, одна з яких впливае на умови руху по!зда по !нш!й [11]. Для вир!шення такого завдання була запропонована методика визна-чення допустимо! швидкост! руху по!зда на д!ля-нках складного плану, що передбачае покрокове виконання розрахунк!в залежно в!д типу сполучень в точках зм!ни кривизни криво! (рис. 4).
Результати
Методика визначення допустимо! швидкост! в кривих була реал!зована у вигляд! програми DopShvid ! апробована на реальних д!лянках зал!-зниць, де впроваджено прискорений рух по!зд!в.
На рис. 5 наведено параметри чотирирад!ус-но! криво! на перегон! Боярський-Лаз!рки (км 148) П!вденно! зал!зниц!.
На рис. 6 наведено граф!к кривизни, вико-ристання якого дозволяе вид!лити п'ять м!сць сполучення кривих, як! за класиф!кац!ею, що наведена на рис. 4, в!дносяться до першого й шостого тип!в.
0
R-840
K-157,20
h-100
R-596
K-122,00
h-105
R-670
K-161,23
h-90
L- 0
T
L-100
R-896
K-140,60
h-90
Рис. 5. Вихiднi параметри складово! криво! Fig. 5. Output parameters of curve component
R.
R
1—* К 1 К 2 к 3 К
4^__2
Ml V-115 по iB 1
16 I V-80 по Д.7 ~|_
16 1 V-100 по Д.3 I
161 V-85 по Д.7 I_
Ml V-120 по iB I
Рис. 6. Графж кривизни юнуючо! криво! Fig. 6. Curvature graphic of the current curve
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дшпропетровського нацюнального ушверситету залЬничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Сполучення 1: пряма-перехiдна крива-кругова крива (рис. 7)
Параметры
Значения
Перехiдна крива Довжина перехщно! криво!, м Ухил вiдводу пвдвищення, мм/м Параметр C = R L
Доп. швидшсть по /в, км/год Доп. швидшсть по у , км/год
Кругова крива Радiус кругово! криво!, м Шдвищення зовнiшньоï рейки, мм Доп. швидшсть по анп , км/год Доп. швидшсть прийнята*, км/год * - приймаеться кратно 5 км/год
100 1
м2 114 149
840 100 120 115
Сполучення 6: кругов! крив! без прямо].' вставки спрямован! в одну сторону (рис. 8)
Рис. 7. Графши стрш i тдвищень у сполученш 1
Fig. 7. Graphs of turnouts and elevations in communication 1
У цьому випадку визначаеться допустима швидк!сть руху у межах перехщно! криво'' за двома критершми: за крутизною вщводу тдви-
щення ( V(0 = 114 км/год), за швидк!стю зм!ни непогашеного прискорення (V( у) = 149 км/год). Допустима швидшсть в круговш крив!й доршнюе V( а) = 120 км/год (табл. 1).
Таблиця 1
Допустимi швидкост в кривш по сполученню 1
Table 1
Permissible speeds in curve on communication 1
-Пщвищень
Рис. 8. Графши стрш i тдвищень у сполученш 6
Fig. 8. Graphs of turnouts and elevations in communication 6
Таблиця 2
Допустимi швидкост в кривш по сполученню 6
Table 2
Permissible speeds in curve on communication 6
Параметри
Значення
Перша кругова крива Радiус кругово! криво!, м Шдвищення зовшшньо! рейки, мм
1 1
R2 R.
р!зниця кривизни к =
\2
Доп. швидшсть по Д.7, км/год
Друга кругова крива Радiус кругово! криво!, м Шдвищення зовшшньо! рейки, мм Доп. швидшсть по Д.3, км/год Доп. швидшсть прийнята, км/год
840 100 1
2 052 82
596 105 88 80
Допустима швидюсть визначаеться за формулами Д.3 (використовуеться критерш анп )
V(Д'3) = 88 км/год i Д.7 (за критеркм змши непогашеного прискорення у ), V(Д'7) = 82 км/год. Формули Д.3, Д.7 вщповщають табл. Д.1 ЦП-0236. Результати розрахуншв наведено в табл. 2.
Аналопчно за програмою DopShvid викона-н! розрахунки по !нших сполученнях i резуль-тати наведено в табл. 3.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Таблиця 3
Допустима швидкiсть в чотирирадiуснiй кривш за кнуючими параметрами (Пiвденна залiзниця)
Table 3
Permissible speed in 4-radius curve according to existing parameters (Southern Railway)
Показники Допустима швидк!сть за сполученнями, км/год
Номер сполучення 1 2 3 4 5
Тип сполучення 1 4 4 4 1
Причина обмеження 'в за форм. Д.7 за форм. Д.3 за форм. Д.7 'в
Швидшсть, км/год 1 2 3 4 5
За максимально допустиму швидюсть при-ймаеться V = 80 км/год.
L-110 L-70 L-70
Запропонована методика дозволяе не тшьки визначати допустим! швидкосп на складних д!лянках плану, а й надавати рекомендаций як при мшмальних витратах на корегування па-раметр!в кривих можна збшьшити швидюсть. З щею метою була виконана оптишзащя криво! за програмою RWPlan [4] за умови мш!м!зацп роб!т з рихтування криво!. Параметри криво! наведен! на рис. 9.
На рис. 10 наведено граф!к кривизни, на якому видшено п'ять мюць сполучення кривих, як! за класифшащею (рис. 4), вщносяться до першого й сьомого тишв.
Визначаеться допустима швидк!сть руху у межах кожно! кругово! криво! V(а), що вра-ховуе критер!й анп , поим на д!лянщ перех!дно! криво!, що сполучае кругов!: за крутизною вщ-воду п!двищення V(i) i за швидк!стю зм!ни не-погашеного прискорення V(v) (див. табл. 4).
L-70 L-90
1_
R-791 R-571 R-658
K-20.50 K-20,50 K-109,16
h-90 h-150 h-120
Рис. 9. Проектн! параметри складово! криво!
Fig. 9. Project parameters of component curve
R-906
K-20,00
h-60
1
R2
_1_
R3
L1 К Lc К2 Lc M-1-► 1 <-> 2<-
К3
L с К4 L2
—2 >J
111 V-125 по_ ¡в I_
PTIv-1 20 по анп
ПП
V-120 по анп
-ЮТ
1
V-120 по анп I_
И IV-125 по анп
Рис. 10. Граф!к кривизни проектно! криво! Fig. 10. Curvature graphic of project curve
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дшпропетровського нацюнального ушверситету зашзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Сполучення 7: кругова крива-пром!жна пе-рех!дна крива-кругова крива (рис. 11)
200 Довжина, м
Стрта. мм ГНдвищення, мм
Рис. 11. Графiки стр!л i п!двищень у сполученнi 7
Fig. 11. Graphs of turnouts and elevations in communication 7
Таблиця 4
Допустимi швидкосп в кривш по сполученню 7
Table 4
Permissible speeds in curve on communication 7
Параметри
Значення
Перша кругова крива Рад!ус кругово! криво!, м Шдвищення зовшшньо! рейки, мм Доп. швидшсть по анп , км/год
Перех!дна крива Довжина перехщно! криво!, м Ухил в!дводу пвдвищення, мм/м Доп. швидшсть по /в, км/год Доп. швидшсть по у , км/год
Друга кругова крива Рад!ус кругово! криво!, м Шдвищення зовшшньо! рейки, мм Доп. швидктсть по анп , км/год Доп. швидшсть прийнята, км/год
840 100 126
70 0,857 126 179
840 100
119
120
Аналопчно за програмою DopShvid викона-ш розрахунки по шших сполученнях i резуль-тати наведено в табл. 5.
За максимально допустиму швидюсть приймаеться V = 120 км/год. Отже, для вихвдних параметрiв максимально допустима швидюсть руху по кривш 80 км/год (табл. 3).
Пюля незначного корегування параметрiв, значення допустимо! швидкосп зросло до 120 км/год (табл. 5).
Таблиця 5
Допустима швидшсть в 4^удкнш кривш за проектними параметрами ДНУЗТ
Table 5
Permissible speed in 4-radius curve according to project parameters of DNURT
Показники Допустима швидшсть за сполученнями, км/год
Номер сполучення 1 2 3 4 5
Тип сполучення 1 6 6 6 1
Причина обмеження 'в анп анп анп анп
Швидшсть, км/год 125 120 120 120 125
Наукова новизна та практична значимкть
Розроблено методику визначення допусти-мих швидкостей руху i шдвищення зовшшньо! рейки на складних донках плану лшп. Запро-понований п!дх!д дозволяе отримувати рац!о-нальн! р!шення щодо перебудови плану.
Розроблена методика визначення допустимо! швидкосп в кривих була реал!зована у ви-гляд! програми DopShvid i апробована на реа-льних д!лянках зал!зниць, де впроваджено при-скорений рух по!зд!в.
Висновки
1. При визначенн! допустимих швидкостей руху по!зд!в у кривих д!лянках кол!! було вияв-лено недол!ки, що вказують на необх!дн!сть уточнення нин! д!ючо! методики. Як видно з практики, часто використовуються застар!л! дан! про план л!нп, а крив! розглядаються як
Шука та Hpo^ec тpaнcпopтy. Bic^m Днiпpoпeтpoвcькoгo нaцioнaльнoгo yнiвepcитeтy зaлiзничнoгo тpaнcпopтy, 2014, № 2 (50)
гeoмeтpичнo плaвнi, бeз ypaxyвaння нeдoлiкiв y ïx yтpимaннi. Heдocтoвipнicть iнфopмaцiï мo-жe icтoтнo гозначитися на peзyльтaтax poзpa-xyнкiв з визнaчeння дoпycтимиx швидкocтeй pyxy, щo ocoбливo вaжливo на швидкicниx д> лянкax зaлiзниць. У зв'язку iз значними poзбi-жиocтями мiж пapaмeтpaми плану зaлiзничнoï кoлiï на пoздoвжньoмy пpoфiлi, в пacпopтax кpивиx i го натурними вимipaми пpoпoнyeтьcя пpoвecти poбoти з пacпopтизaцiï кpивиx для вcтaнoвлeння peaльниx пapaмeтpiв та дoпycти-мoï швидкocтi pyxy з ypaxyвaнням cyчacниx yмoв eкcплyaтaцiï.
2. Oбмeжeння швидкocтi, щo вcтaнoвлeнi за нaкaзoм, нe завжди вiдпoвiдaють poзpaxyнкo-вим. ^й факт мoжиa пoяcнити тим, щo в дис-тaнцiяx кoлiï poзpaxyнки викoнyютьcя за c^o-щeнoю cxeмoю, нe в пoвнoмy oбcязi, як тoгo вимагають Правила ЦП-0236. При зaïздax ваго-нiв KBЛ у poзpaxyнкax мaкcимaльнo дoпycти-мoï швидкocтi нe вpaxoвyютьcя пapaмeтpи сго-лyчeння, якi пoвиннi визначатись для cyмiжниx i cклaдoвиx кpивиx, щo в ocтaтoчнoмy пiдcyмкy вiдбивaeтьcя на кoмфopтaбeльнocтi 1'зди й ви-тpaтax на утримання кoлiï.
3. B yмoвax yкpaïнcькиx зaлiзниць пpoблeми швид^с^ в двox тpeтинax випaдкiв гов'язаш нe з paдiycoм, а з дoвжинoю пepexiдниx кpивиx i прямж вcтaвoк мiж cyмiжними кривими, а тому при вcтaнoвлeннi мaкcимaльнo дoпyc-тимoï швидкocтi pyxy на складна дiлянкax плану зaлiзницi cлiд прид^ти бiльшe уваги cyмiжиим кривим, яю пiдпaдaють дo кaтeгopiï зaлeжниx, тобто тaкиx, кoли oднa впливае на yмoви pyxy пoïздa пo шшш.
4. Пicля peтeльнoгo пiдбopy пapaмeтpiв кри-виx, ocoбливo цe стосуеться cклaдoвиx i сголу-чeниx, мoжнa пiдвищити швидкicть pyxy при-cкopeниx i швидкicниx пoïздiв i œoporara час pyxy пoïздiв. Для ^oro пoтpiбнo викoнaти poз-paxyнки в говгому oбcязi вiдпoвiднo дo мeтo-дики, виклaдeнoï в ЦП-0236 з ypaxyвaнням yтoчнeнь i peкoмeндaцiй, щo надаються авторами в статп.
5. При пpoeктyвaннi peмoнтiв толп мoжиa дocягти cyттeвoгo виграшу в чаш pyxy за paxy-гок викoнaння вимoги ЦП-0113 з випpaвлeння кpивиx у плaнi та вiднoвлeння пpoeктниx paдiy-ciв, а caмe вcтaнoвлювaти кoлiю при мaшинiзo-вагому пoтoчнoмy yтpимaннi й peмoнтниx po-бoтax в пpoeктнe пoлoжeння.
6. Bикopиcтaння зaпpoпoнoвaнoï класифша-цiï cпoлyчeнь кpивиx дае змoгy oбrpyнтoвaнo прийняти кpитepiï бeзпeки, плaвнocтi й кoмфo-pтaбeльнocтi 1'зди, щo впливають на piвeнь мак-cимaльнo дoпycтимoï швид^с^ pyxy пoïздiв i poбoтy зaлiзничнoï кoлiï.
7. Зacтocyвaння poзpoблeнoï й aпpoбoвaнoï в нayкoвo-дocлiднiй poбoтi пpoгpaми DopSvid дoзвoляe нe тiльки витонувати poзpaxyнки в aвтoмaтизoвaнoмy peжимi, aлe й визначати вapiaнти пiдвищeння швид^с^, щo е дyжe ва-жливим на eтaпi планування мoдepнiзaцiï зaлiз-ницi чи викoнaння кaпiтaльнoгo peмoнтy.
CПИCOK BИKOPИCTAHИX ДЖЕРЕЛ
1. Дepжaвнi бyдiвeльнi нopми Украши. Сго-руди тpaнcпopтy. Зал1зниц1 кoлiï 1 520 мм. (ДШ B.2.3-19-2008). - К. : M-вс peгioн. poзв. та буд-ва Украши, 2008. - 142 с.
2. K^e^R^, B. Б. Coдepжaниe жeлeзнoдopoж-нoгo пути в кривьк / B. Б. Kaмeнcкий, Э. Я. Шац. - M. : Трансгорт, 1987. -188 с.
3. Kopжeнeвич, I. П. Bизнaчeння oб'eмiв poбiг для зняття oбмeжeнь швидкocтi, пoв'язaииx з плaиoм лшп / I. П. Kopжeнeвич, M. Б. Курган,
H. П. Xмeлeвcькa // Bic^ Днiпpoпeтp. нац. унту зал1зн. трансп. 1м. акад. B. Лазаряна. -Д., 2012. - Bип. 41. - С. 116-123.
4. Kopжeнeвич, I. П. №в1 мoжливocтi ^oeray-ваиия пepeбyдoви плану та випpaвлeния кри-вт при викopиcтaннi пpoгpaми RWPlan 1.2 /
I. П. Kopжeнeвич // Зал1зн. трансп. Укpaïни. -2007. - № 5. - С. 79-82.
5. Ыишин, B. B. Oптимaльнoe вoзвышeниe в кри-вьк / B. B. Ыишин // Путь и пyтeвoe xoз-вo. -2009. - № 3. - С. 4-6.
6. Oпpeдeлeниe вoзвышeния наружный peльcoв в кpивыx ш фaктичecким cкopocтям движeния пoeздoв / A. H. Opлoвcкий, B. B. Цыгaнeнкo, Л. Я. Bopoбeйчик, A. M. Пaтлacoв // Зал1зн. трансп. Украши. - 1999. - № 4. - С. 10-12.
7. O^ma дocтoвepнocти ocнoвныx пapaмeтpoв жeлeзнoдopoжныx кpивыx при ycтaиoвлeнии пo ним дoпycкaeмoй cкopocти движeния пoeз-дoв / И. П. Kopжeнeвич, H. Б. Курган, Д. H. Курган, H. Г. Peнгaч // Буд^ : зб. наук. пр. ДПТу. - Д., 2002. - Bип. 10. - С. 28-34.
8. Oцiнкa eкoнoмiчнoï eфeктивнocтi ycyнeния oбмeжeнь швидкocтi pyxy пoïздiв, пoв'язaниx з1 cтaиoм зaлiзничнoï кoлiï / A. A. Бocoв, M. Б. Курган, Д. M. Кургаи, С. Ю. Байдак // Bicн. Днiпpoпeтp. нац. ун-ту зал1зн. трансп. iм. акад. B. Лазаряна. - Д., 2011. - Bип. 41. -С. 106-115.
9. Певзнер, В. О. Основы разработки нормативов содержания пути и установления скоростей движения / В. О. Певзнер, Ю. С. Ромен. - М. : Интекст, 2013. - 224 с.
10. Правила визначення тдвищення зовшшньо! рейки i встановлення допустимих швидкостей в кривих дшянках коли : ЦП/0236 : затв. наказом Укрзалiзницi ввд 14.12.2010 р. №778-Ц / М. Б. Курган, А. М. Орловський, О. М. Патла-сов и др. - К., 2010. - 52 с.
11. Сопряжения кривых и особенности движения подвижного состава по ним / под ред. О. П. Ер-шкова. - М. : Транспорт, 1973. - 96 с.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з^зничного транспорту, 2014, № 2 (50)
12. Baluch, M. Dobor wartostci parametrow kinematycznych w projektowaniu modernizacji linii kolejowych / M. Baluch // Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa. Problemy Kolejnictwa. -Zeszut 119. - Warszawa, 1995. - P. 23-25.
13. Thelisson, G. Overhead line from start to finish / G. Thelisson // Railway Gazette Intern. - 2012. -July. - P. 48-49.
14. UIC Code 513 R (1-st edition, 1.7.94). Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles. - Paris : Int. Union of Railways, 1995. - 81 p.
Н. Б. КУРГАН1*, Д. Н. КУРГАН2, Н. П. ХМЕЛЕВСКАЯ1, С. Ю. БАЙДАК1
1 Каф. «Проектирование и строительство дорог», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел./факс +38 (056) 373 15 48, эл. почта [email protected]
'Каф. «Проектирование и строительство дорог», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел./факс +38 (056) 373 15 48 2Каф. «Путь и путевое хозяйство», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел./факс +38 (056) 373 15 42, эл. почта [email protected]
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПУСТИМЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА СЛОЖНЫХ УЧАСТКАХ ПЛАНА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Цель. Усовершенствование способов определения допустимых скоростей движения поездов на сложных участках плана железной дороги. Методика. Для достижения цели исследования используется математическое моделирование движения потока поездов и на его основе прогнозируется средневзвешенная скорость и возвышение наружного рельса в кривых. Результаты. Проведен анализ случаев установления скоростей движения в кривых участках пути. Параметры некоторых кривых негативно влияют на комфортабельность езды и интенсивность расстройства пути, а также на причины, которые способствуют возникновению ограничений скорости движения поездов на железных дорогах Украины. Разработана методика выполнения расчетов по определению допускаемых скоростей движения поездов и проверена в кривых на реальных участках железных дорог, где внедрено ускоренное движение поездов. Разработаны предложения по автоматизации выполнения расчетов в дистанциях и службах пути по определению допускаемых скоростей в кривых. Научная новизна. Разработана методика определения допускаемых скоростей движения и возвышения наружного рельса на сложных участках плана железной дороги. Предложенный подход позволяет получать рациональные решения по переустройству плана линии с учетом местных условий. Практическая значимость. Разработанная методика определения допускаемых скоростей движения в кривых была реализована в виде программы DopShvid и апробирована на реальных участках железной дороги, где внедрено ускоренное движение поездов.
Ключевые слова: скорость; железнодорожные кривые; плавность движения; комфортабельность езды; критерии; радиус кривой; переходные кривые; возвышение наружного рельса
HayKa Ta nporpec TpaHcnopTy. BicHHK ^mnponeTpoBctKoro Ha^oH&ntHoro ymBepcureTy 3&ni3HHHHoro TpaHcnopTy, 2014, № 2 (50)
M. B. KURHAN1*, D. M. KURHAN2, N. P. KHMELEVSKA1, S. YU. BAIDAK1
1 Dep. «Engineering and Construction of Roads», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel./fax +38 (056) 373 15 48, e-mail [email protected]
'Dep. «Engineering and Construction of Roads», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel./fax +38 (056) 373 15 48 2Dep. «Track and Track Facilities», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel./fax +38 (056) 373 15 42, e-mail [email protected]
METHODOLOGY OF DETERMINATION OF ADMISSIBLE SPEEDS OF TRAIN MOVEMENT ON DIFFICULT SECTIONS OF RAILROAD PLAN
Purpose. Determination of improvement ways of admissible speeds of train movement on the difficult sections of a railroad plan. Methodology. Mathematical modeling of the train traffic is used to achieve the purpose of research. The average weighted speed and elevation of outer rail is predicted on this basis. Findings. The case analysis of the speeds determination in curved sections of track was carried out. The above mentioned track sections adversely affect the ride comfort and the intensity of the way disorder, as well as the reasons that contribute to the speed limits traffic on the railways of Ukraine. The technique of performing the calculations for determining the permissible train speeds was developed and tested on real curves of railways, were the accelerated movement of trains was introduced. Proposals on automate calculations in distances and services by way of determining the permissible speeds in curves were developed. Originality. Methodology of determining the permissible motion speeds and elevation of outer rails on the difficult sections of the railway plan was developed. This approach allows you to get a rational decisions on reorganization of plan based on local conditions. Practical value. The developed technique of definition of admissible speeds of motion in curves was implemented as a program DopShvid. The program was tested on real railway sections, where the accelerated train motion was introduced.
Keywords: speed; railway curves; smoothness of movement; travelling comfort; criteria; curve radius; transitional curve; elevation of outer rail
REFERENCES
1. Derzhavni budivelni normy Ukrainy. Sporudy transportu. Zaliznytsi kolii 1520 mm. [State building standards of Ukraine. Transport facilities. Railway tracks 1520 mm]. Kyiv, 2008. 142 p.
2. Kamenskiy V.B., Shats E. Ya. Soderzhaniye zheleznodorozhnogo puti v krivykh [Railway track maintenance in curves]. Moscow, Transport Publ., 1987. 188 p.
3. Korzhenevych I.P., Kurhan M.B., Khmelevska N.P. Vyznachennia obiemiv robit dlia zniattia obmezhen shvydkosti, poviazanykh z planom linii [Determination of work amount for removal of the speed limits connected with the line plan]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 41, pp. 116-123.
4. Korzhenevych I.P. Novi mozhlyvosti proektuvannia perebudovy planu ta vypravlennia kryvykh pry vykorystanni prohramy RWPlan 1.2 [New design opportunities of the plan reconstruction and correction of curves at RWPlan 1.2 using]. Zaliznychnyi Transport Ukrainy - Railway Transport of Ukraine, 2007, no. 5, pp. 79-82.
5. Mishin V.V. Optimalnoye vozvysheniye v krivykh [Optimum elevation in curves]. Put i putevoye khozyaystvo - Track and Track Facilities, 2009, no. 3, pp. 4-6.
6. Orlovskiy A.N., Tsyganenko V.V., Vorobeychik L.Ya., Patlasov A.M. Opredeleniye vozvysheniya na-ruzhnykh relsov v krivykh po fakticheskim skorostyam dvizheniya poyezdov [Determination of vertical setting of rail on the actual train movement speeds]. Zaliznychnyi Transport Ukrainy - Railway Transport of Ukraine, 1999, no. 4, pp. 10-12.
7. Korzhenevich I.P., Kurgan N.B., Kurgan D.N., Rengach N.G. Otsenka dostovernosti osnovnykh parametrov zheleznodorozhnykh krivykh pri ustanovlenii po nim dopuskayemoy skorosti dvizheniya poyezdov [Evaluation of the reliability of rail curves basic parameters under fixing permissible trains speed movement on them]. Zbirnyknaukovykhprats DIITu «Budivnytstvo» [Proc. of DNURT «Construction»], 2002, issue 10, pp. 106-115.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
8. Bosov A.A., Kurhan M.B., Kurhan D.V., Baidak S.Yu. Otsinka ekonomichnoi efektyvnosti usunennia obmez-hen shvydkosti rukhu poizdiv, poviazanykh zi stanom zaliznychnoi kolii [Evaluation of the economic efficiency of removal of train speed limits associated with the state of railway line]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropet-rovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 41, pp. 106-115.
9. Pevzner V.O., Romen Yu.S. Osnovy razrabotki normativov soderzhaniya puti i ustanovleniya skorostey dviz-heniya [Fundamentals of track development standards and the speeds movement fixing]. Moscow, Intekst Publ., 2013. 224 p.
10. Kurhan M.B., Orlovskyi A.M., Patlasov O.M. Pravyla vyznachennia pidvyshchennia zovnishnoi reiky
i vstanovlennia dopustymykh shvydkostei v kryvykh diliankakh kolii [Determination rules of outer rail elevation and the establishment of acceptable speeds in curved sections of the track]. Kyiv, 2010. 52 p.
11. Yershkov O. P. Sopryazheniya krivykh i osobennosti dvizheniya podvizhnogo sostava po nim [Pairing of curves and motion features of rolling stock in curves]. Moscow, Transport Publ., 1973. 96 p.
12. Baluch M. Dobor wartostci parametrow kinematycznych w projektowaniu modernizacji linii kolejowych. Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa. Problemy Kolejnictwa, 1995, Zeszut 119, pp. 23-25.
13. Thelisson G. Overhead line from start to finish. Railway Gazette Intern, 2012, July, pp. 48-49.
14. UIC Code 513 R (1-st edition, 1.7.94). Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles. Paris, Int. Union of Railways Publ., 1995. 81 p.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н., проф. Е. I. Дантенком (Украта); д.т.н.,
проф. В. Д. Петренком (Украта)
Надшшла до редколегп 31.01.2014
Прийнята до друку 12.03.2014
