CC BY
28
УДК 656.21 2.3
Обоснование строительства дополнительных путей на станциях для отстоя на них избытка порожних вагонов или отставленных от движения составов поездов
Н. С. Комовкина, Л. А. Половинко, А. Ю. Попадюк
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Российская Федерация, 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9
Для цитирования: Комовкина Н. С., Половинко Л. А., Попадюк А. Ю. Обоснование строительства дополнительных путей на станциях для отстоя на них избытка порожних вагонов или отставленных от движения составов поездов // Известия Петербургского университета путей сообщения. -СПб.: ПГУПС, 2019. - Т. 16, вып. 3. - С. 419-426. 001: 10.20295/1815-588Х-2019-3-419-426
Аннотация
Цель: Определение условий использования вагонного парка ОАО «РЖД» для устройства дополнительных путей на станциях. Методы: Применен анализ использования вагонного парка на сети железных дорог, в том числе порожнего подвижного состава. Результаты: Представлены причины отставления от движения составов поездов. Проведен анализ статистических данных времени занятия путей станций отставленными от движения составами поездов, расстояния удаления станций отставления от движения до станций назначения, количества вагонов в составах. На основании собранных статистических данных рассчитаны средние затраты ОАО «РЖД» на отставление от движения одного поезда, общие годовые затраты и внесены предложения по их снижению. Приведен расчет затрат на заземление электрического тока на приемоотправочных путях, на которых осуществляется простой составов поездов. Установлена зависимость затрат на отставление от движения одного поезда более чем на 72 ч в зависимости от удаленности станции «бросания» от станции формирования. Рассмотрены варианты устройства дополнительных путей или отдельных парков для размещения отставленных от движения составов поездов, рассчитано оптимальное количество путей при разных показателях количества отставленных от движения составов поездов и продолжительности их нахождения на путях. Также определена суммарная ежегодная экономия затрат ОАО «РЖД» по станции для рассчитанного количества отставленных от движения составов поездов. Сопоставлены годовые расходы на строительство дополнительных путей на станции и экономия затрат ОАО «РЖД» при отставлении от движения поездов на этих путях. Практическая значимость: Выявлены показатели, при которых целесообразно устройство дополнительных путей на станции для размещения на них составов поездов.
Ключевые слова: Отставленные от движения поезда, затраты ОАО «РЖД», строительство путей на станциях, железнодорожные станции, порожние вагоны.
В последние годы на сети железных дорог имеет место сильная диспропорция вагонного парка по роду подвижного состава. В 2017 г., с одной стороны, наблюдалась нехватка полувагонов «для перевозки низкодоходных грузов» [1], полувагонов для перевозки щебня и вагонов-зерновозов. С другой стороны, имеет место избыток вагонов, перевозящих более
доходные грузы, к примеру, цистерн под налив нефтепродуктов.
Порожние вагоны отстаиваются на путях железнодорожных станций, и в соответствии с «Распоряжением ОАО "РЖД" от 13 июля 2016 г. № 1400р» [2] собственники подвижного состава вносят плату за нахождение вагонов «на инфраструктуре железнодорожного транс-
порта общего пользования», ОАО «РЖД» получает доход от их простоя. Основываясь на статистических данных за 2017-2018 гг., по причине оказания «в пути следования услуг по временному размещению собственного (арендованного) подвижного состава на железнодорожных путях общего пользования» наибольшее число простаиваемых составов поездов (до 16 поездов в сутки) приходилось на Горьковскую, Дальневосточную и СевероКавказскую железные дороги.
Избыток порожних вагонов, длительное время занимающих пути железнодорожных станций, ведет к снижению перерабатывающих способностей этих станций. Также пути станций занимают отставленные от движения составы поездов порожних вагонов 1. В особенности это касается припортовых железнодорожных узлов и железнодорожных узлов, в состав которых входят крупные грузовые специализированные станции. Такая ситуация появляется в связи с отсутствием согласованности подачи вагонов под погрузку, из-за низких мощностей перегрузочных устройств, нехватки складских площадей [3-5].
Одним из способов сокращения затрат, связанных с «брошенными» поездами, принято считать укладку дополнительных путей или устройство отдельных парков на станциях для отстоя на них как составов «брошенных» поездов, так и избытка порожних вагонов [3, 6, 7].
Однако реконструкция путевого развития станции требует значительных капитальных вложений. Для размещения дополнительных путей и парков необходимо наличие свободной территории, потому для их строительства нужно обоснование. В связи с этим следует рассмотреть случаи, при которых целесообразно строительство дополнительных путей или отдельных парков на станциях для отстоя
В соответствии с собранными статистическими данными количество порожних составов поездов составляет порядка 35 % от общего числа отставленных от движения составов поездов за 2018 г.
на них как составов «брошенных» поездов, так и избытка порожних вагонов.
Проанализируем размеры убытка, которые несет ОАО «РЖД» на отставление «брошенных» поездов, и сопоставим их с затратами на устройство потребного количества железнодорожных путей.
В качестве примеров при сборе статистических данных рассмотрены станция Зелецино Горьковской железной дороги (ГЖД), станции Автово и Новый Порт Октябрьской железной дороги (ОЖД). Для вышеуказанных раздельных пунктов был произведен анализ расстояния перепробега поездов для каждой станции «бросания».
По ГЖД для станции Зелецино за рассмотренный период было отставлено от движения 204 состава, расстояния перепробега которых варьируются в диапазоне 3-625 км (станции Костариха и Яр соответственно) [6]. Расстояния перепробега рассчитаны исходя из условия отправления порожних составов, сформированных на станции Нижний Новгород-Сортировочный и не принятых станцией Зелецино, до станции бросания. В дальнейшем при подъеме «брошенный» поезд отправляется на станцию Нижний Новгород-Сортировочный, где при необходимости осуществляются его переформирование и проследование до станции Зелецино.
По ОЖД для станций Автово и Новый Порт расстояния перепробега варьируются в диапазоне от 2 до 179 км (станции Купчинская и Валя соответственно). Для расчета принят немаршрутизированный вагонопоток при формировании на сортировочных станциях Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский и Шушары [7].
Расчеты затрат на перепробег поездов до станций «бросания» и на следование одиночного локомотива до ближайшего депо и обратно проведен с использованием программного продукта MS Excel с учетом ставок пробега поездов и одиночного локомотива в соответствии с расходными ставками ОАО «РЖД». Таким образом, средние затраты на перепробег 200 поездов составляют 145 млн руб.,
а на одиночные пробеги поездных локомотивов до ближайшего локомотивного депо -11 млн руб.
Кроме того, во избежание травмирования людей следует осуществлять заземление электрического тока на приемоотправочных путях, на которых производится отстой «брошенных» поездов. Для того чтобы отключить электропитание и произвести их заземление, необходима бригада, в состав которой должны входить: руководитель-механик 7-го разряда, два монтера 5-го разряда, машинист 10-го разряда, помощник машиниста 7-го разряда. На семи из представленных в таблице станций в штате указанные сотрудники не числятся и бригада вызывается с ближайшей станции. Доставка работников осуществляется посредством автомотрисы. Таким образом, затраты на заземление можно представить как суммарные затраты на пробег автомотрисы и заработной платы бригады. Ниже приведен пример расчета заработной платы руководителя-механика 7-го разряда.
Продолжительность работы в средний месяц можно определить следующим образом:
Мнч = ■ Тз,
где 23 - суммарное количество заземлений на станциях в среднем в месяц; Тз - среднее количество часов, необходимое на заземление.
Затраты на использование автомотрисы, приходящиеся на одно заземление:
эам _ тт -ам рРх i /ам
Зр Ц дт' 'пр ' PT + ЛХ
P хх дт
здесь - время на пробег автомотрисы до станции «бросания», которое складывается из времени на пробег автомотрисы и ее работы в режиме рабочего хода на станции; - время холостого хода автомотрисы при заземлении одного пути, принимается; ррх - расход топлива на рабочий ход; р^ - расход топлива на холостой ход; Цдт - средняя оптовая цена дизельного топлива за литр.
В результате расчета выявлено, что средние суммарные затраты на заземление составили
2,5 млн руб. в год, а суммарные расходы ОАО «РЖД» на «бросание» 200 поездов на удаленных станциях - порядка 158,5 млн руб.
В связи с тем, что расстояния удаления станций «бросания» от станции формирования варьируются в широком диапазоне, было проведено исследование влияния удаленности станции «бросания» на величину затрат ОАО «РЖД», приходящихся на отставление от движения одного поезда. На рис. 1 представлен график, демонстрирующий рост таких затрат в зависимости от удаленности станции «бросания» от станции формирования. При составлении графика учтены затраты на пробег одного поезда от станции формирования до станции «бросания», затраты на заземление и на пробеги одиночных локомотивов до депо. Время простоя состава принято равным более 72 ч.
На рис. 1 виден более существенный рост затрат на отставление от движения поездов при их «бросании» на станции, расстояние до которой от станции формирования превышает 50 км.
С целью сокращения затрат перевозчика рассмотрены варианты строительства дополнительных путей или отдельных парков на территории близлежащих станций для размещения на них отставленных от движения поездов.
Для определения потребного количества путей по вариантам предлагается формула, основанная на существующем аналитическом методе расчета числа путей приемоотправоч-ных парков по суммарной суточной загрузке с учетом коэффициента неравномерности [3]:
m = Пср ' Чнер ' б0С°ст
30(1440 - ¿пер )
где пср - среднее количество «брошенных» поездов в месяц; днер - коэффициент внутриме-сячной неравномерности поступления поездов в парк, днер = 1,5; 30 - среднее количество дней в месяц; 1440 - количество минут в сутки; ^српрост - среднее время простоя «брошенного»
ю а
--
а 1000
со
500
2500
2000
1500
< 10 10-29 30-49 50-99 100-149 150-200
Расстояние, км
> 200
Рис. 1. Рост затрат на отставление от движения одного поезда более чем на 72 ч в зависимости от удаленности станции «бросания» от станции формирования
о
1-1
и о
ч
m ш О С о и h О
ш у
s
п
о «
250
200
150
100
50
204
162
144
48
■ ■
-80-
33В
> 200
> 150
> 100 > 50
Расстояние, км
> 30
> 10
> 1
Рис. 2. Прирост среднемесячного количества отставленных от движения поездов в зависимости от удаления от станции назначения станции «бросания»
поезда за год, ч; 60 - переводной коэффициент; tпер - среднее время на прочие операции, мин,
*пер = 120 мин
Исходя из статистических данных, в 2017 г. средний простой «брошенного» поезда назначением на станцию Зелецино составил 282 ч, для станции Новый Порт - 258 ч.
В качестве примера рассмотрим возможность размещения дополнительных путей под «брошенные» поезда на станции Зелецино ГЖД [8, 9]. Для дальнейшего расчета построен
график прироста среднемесячного количества отставленных от движения поездов в зависимости от удаления от станции назначения к станции «бросания» (рис. 2).
Для рассчитанного количества поездов определены потребное дополнительное путевое развитие на станции Зелецино, капитальные вложения в строительство необходимой инфраструктуры, эксплуатационные расходы на ее содержание и приведенные расходы (см. таблицу).
0
0
Затраты на строительство потребного количества путей на отставление от движения составов поездов
Расстояние удаления станции «бросания» от станции назначения, км Количество отставленных от движения поездов в год Потребное количество путей Капитальные вложения, тыс. руб. Эксплуатационные затраты, тыс. руб. Приведенные расходы, млн руб.
> 200 35 2 51 206 3173 9,3
> 150 48 3 65 350 4231 12,1
> 100 70 4 82 342 5229 15,1
> 50 80 5 101688 6346 18,5
> 30 144 8 148509 9550 27,4
> 10 162 9 182 152 11 120 33,0
> 1 204 11 215360 13 260 39,1
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
38,5
43,8
35
48 70 80
Расстояние, км
144
162
204
Рис. 3. Сопоставление приведенных годовых расходов на строительство дополнительных путей на станции и экономии затрат ОАО «РЖД» при «бросании» поездов на этих путях: ■ - приведенные годовые расходы; ■ - экономия затрат
На рис. 3 представлено сопоставление приведенных годовых расходов на строительство дополнительных путей на станции и экономии затрат ОАО «РЖД» для рассчитанного количества отставленных от движения составов поездов в соответствии с рис. 2 при их «бросании» на этих путях.
Видно, что при проектировании парков для отстоя «брошенных» поездов при укладке от 4 до 11 путей приведенные расходы на строительство и содержание этих путей существенно ниже потенциальной выгоды от отсутствия необходимости вытягивать такие поезда на пути станций узла. В соответствии
с таблицей при наличии в парке станции от 4 до 11 путей на них возможно разместить от 70 до 204 отставленных от движения составов поездов в год.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
1) занятие путей под отстой излишних вагонов ведет к снижению перерабатывающей способности станций, что приводит к усугублению ситуации с отставлением от движения поездов по причине «занятости станционных путей вагонами нерабочего парка». При этом отстой порожних вагонов собственников на путях общего пользования приносит доход ОАО «РЖД», в связи с чем отставление вагонов на специально выделенные пути отстоя или парки является целесообразным для компании;
2) затраты на бросание поездов значительно увеличиваются при их вытягивании на расстояние свыше 50 км;
3) определено количество путей в парке, которое позволило бы принять наиболее «затратные» отставленные от движения поезда, а также излишние вагоны. Целесообразным является проектирование парков с укладкой более 4 путей;
4) строительство отдельного парка на станции необходимо при наличии в ее адрес более 70 «брошенных» поездов в год. При меньшем числе поездов потенциальная экономия затрат не покрывает расходы на укладку дополнительных путей.
Библиографический список
1. Маринин В. РЖД допустили риск повторения дефицита полувагонов / В. Маринин. - URL : https:// www.rbc.ru/business/06/06/2018/5b17bbc99a7947e6b e177dae (дата обращения : 10.05.2019).
2. Распоряжение ОАО «РЖД» № 1400р «Об утверждении Технологии автоматизированного начисления платы за нахождение вагонов на инфраструктуре железнодорожного транспорта общего пользования» от 13 июля 2016 г. - URL : http:// www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71387858/ #ixzz5VWsrxTP8 (дата обращения : 10.05.2019).
3. Кожевников А. А. Создание станций отстоя на основе частно-государственного сотрудничества, как один из путей решения вопроса регулирования вагонопотоков / А. А. Кожевников, О. А. Нестерен-ко // Молодой ученый. - 2014. - № 7. - С. 127-129.
4. Новиков П. О. Разработка технологии временного отставления от движения и подъема грузовых поездов / П. О. Новиков. - М. : Моск. гос. ун-т путей сообщения, 2014. - 133 с.
5. Определение эксплуатационных расходов по укрупненным расходным ставкам при сравнении вариантов развития железнодорожных станций и узлов : методические указания к курсовому и дипломному проектированию / под ред. С. И. Логинова и др. - СПб. : ПГУПС, 2009. - 19 с.
6. Половинко Л. А. Взаимодействие станции Зе-лецино Горьковской железной дороги с путями необщего пользования / Л. А. Половинко, Н. С. Комовки-на // Транспорт : проблемы, идеи, перспективы : сб. трудов LXXVIII Всерос. науч.-технич. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - СПб. : ПГУПС, 2018. - С. 269-273.
7. Рыбин П. К. Анализ структуры поездопотоков и вагонопотоков, поступающих в адрес российских портов Финского залива / П. К. Рыбин, Н. В. Ершиков, Н. С. Комовкина, Д. В. Путилина // Изв. Петерб. ун-та путей сообщения. - СПб. : ПГУПС, 2018. -Т. 15, вып. 3. - С. 478-486.
8. Ефименко Ю. И. Масштабное проектирование путевого развития железнодорожных станций : учеб. пособие / Ю. И. Ефименко, В. С. Суходоев, М. В. Гу-барь и др. - СПб. : ПГУПС, 2010. - 62 с.
9. Определение ориентировочной стоимости строительства железнодорожных станций и узлов по укрупненным показателям : метод. указания / Сост. А. А. Краснощек, С. И. Логинов, Ю. И. Ефименко, М. В. Четчуев. - СПб. : ПГУПС, 2016. - 31 с.
Дата поступления: 13.05.2019 Решение о публикации: 24.05.2019
Контактная информация:
КОМОВКИНА Наталия Сергеевна - канд. техн. наук, доцент; nkomovkina@gmail.com ПОЛОВИНКО Леонид Александрович - студент; otes90@gmail.com
ПОПАДЮК Антон Юрьевич - аспирант; antonpopadyuk1997@yandex.ru
Justification of auxiliary staging tracks construction at stations for empty cars or train sets dismissed from operation
N. S. Komovkina, L. A. Polovinko, A. Yu. Popadyuk
Emperor Alexander I Petersburg State Transport University, 9, Moskovsky pr., Saint Petersburg, 190031, Russian Federation
For citation: Komovkina N. S., Polovinko L.A., Popadyuk A. Yu. Justification of auxiliary staging tracks construction at stations for empty cars or train sets dismissed from operation. Proceedings of Petersburg State Transport University, 2019, vol. 16, iss. 3, pp. 419-426. DOI: 10.20295/1815-588X-2019-3-419-426 (In Russian)
Summary
Objective: To analyze car fleet availability for railway networks including empty rolling stock. Methods: The analysis of reasons for operation dismissal of train sets was carried out. The statistical data analysis of the time spent by dismissed train sets occupying the station tracks, as well as the distance between the station for dismissed trains to the receiving station and the number of cars in train sets was fulfilled. Results: On the basis of statistical data, the average costs of OAO "Russian Railways" on operation of one train as well as the total annual costs dismissal were calculated. Proposals on the reduction of the costs in question were submitted. Calculation of costs on grounding of the electrical current at receiving and departure tracks, at which the yard time of train sets takes place, was presented. The dependence diagram of costs on operation dismissal of one train for more than 72 hours was given depending on the distance between the station for dismissed trains and the receiving station. Arrangement variants for auxiliary tracks or separate storage yards for dismissed train sets were studied. An optimum number of tracks was estimated according to different quantity indices of dismissed train sets and their yard time. The total annual cost savings of OAO "Russian Railways" was determined for the estimated number of dismissed train sets at the station. Practical importance: The comparison of the given annual costs on construction of auxiliary tracks at the station makes it possible to demonstrate cost savings of OAO "Russian Railways" in case of train dismissal at these tracks. The conditions which presuppose the construction of auxiliary tracks for dismissed trains at the station were determined.
Keywords: Operation dismissal of a train, expenses of OAO "Russian Railways", construction of tracks at stations, railway stations, empty cars.
References
1. Marinin V. RZhD dopustily riskpovtoreniya de-fitzita poluvagonov [Russian Railways tolerate risk of deficit recurrence for open box cars]. Available at: https://www.rbc.ru/business/06/06/2018/5b17bbc99a79 47e6be177dae (accessed : 10.05.2019). (In Russian)
2. Rasporyazheniye OAO "RZhD" no. 1400r "Ob utverzhdenii Tekhnologii avtomatizirovannogo nach-isleniya platy za nakhozhdeniye vagonov na infrastructure zheleznodorozhnogo transporta obshchego polzovaniya" ot 13 iyulya 2016 [OAO "RZhD" order N 1400r "On the approval of computer-aided fee charge technology for the time spent by cars in
public railway transport infrastructure " dated July 13, 2016]. Available at: http://www.garant.ru/pro-ducts/ipo/prime/doc/71387858/#ixzz5VWsrxTP8 (accessed: 10.05.2019). (In Russian)
3. Kozhevnikov A.A. & Nesterenko O.A. Sozdaniye stantsiy otstoya na osnove chastno-gosudarsvennogo sotrudnichestva, kak odin iz putey resheniya voprosa regulirovaniya vagonopotokov [The construction of stations with staging tracks based on public-private partnership, as a solution to the problem of car traffic volume regulation]. Molodoy ucheniy [Young scholar], 2014, no. 7, pp. 127-129. (In Russian)
4. Novikov P. O. Razrabotka tekhnologii vremen-nogo otstavleniya ot dvizheniya i podyema gruzovykh
poezdov [Process engineering of temporary dismissal from operation and lifting of freight trains]. Moscow, MGUPS [Moscow State University of Railway Engineering] Publ., 2014, 133 p. (In Russian)
5. Loginov S. I. et al. Opredeleniye ekspluatatsion-nykh raskhodovpo ukrupnennym raschetnym stavkam pry sravnenii variantov razvitiya zhelezhnodorozhnykh stantsiy i uzlov. Metodicheskiye ukazaniya k kurso-vomu i diplomnomu proektirovaniyu [Determination of operating costs by aggregate settlement costs while comparing development variants of railway stations and junctions. Guidelines on course and diploma design-based research]. Saint Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2009, 19 p. (In Russian)
6. Polovinko L.A. & Komovkina N. S. Vzaimodeist-viye stantsii Zeletsino Gorkovskoy zheleznoy dorogy s putyamy neobshchego polzovaniya [Interaction of the Gorky Railway Zeletsino station with non-public railway lines]. Transport:problem, idei,perspektivy. Sbornik trudov LXXVIII Vserossiyskoy nauchno-tekh-nicheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh [Transport: problems, ideas,prospects. Coll. Papers of the LXXVIII All-Russian research and training conference of students, postgraduates and young scholars]. Saint Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2018, pp. 269-273. (In Russian)
7. Rybin P. K., Yershikov N. V., Komovkina N. S. & Putilina D. V. Analiz struktury poezdopotokov i vago-nopotokov, postupayushchikh v adres rossiyskikh por-tov Finskogo zaliva [Structure analysis of the train and
car traffic volume entering the Russian ports of the Gulf of Finland]. Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobshcheniya [Proceedings of Petersburg State University]. Saint Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2018, vol. 15, iss. 3, pp. 478-486. (In Russian)
8. Efimenko Yu. I., Sukhdoyev V. S., Gubar M. V. et al. Masshtabnoye proektirovaniye putevogo razvitiya zheleznodorozhnykh stantsiy. Uchebnoye posobiye [Large-scale design of track development at railway stations. Teaching aid]. Saint Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2010, 62 p. (In Russian)
9. Opredeleniye orientirovochnoy stoimosty stroi-telstva zheleznodorozhnykh stantsiy i uzlov po ukrupnennym pokazatelyam [Aggregate-based assessment of estimated cost of railway stations and junctions]. Guidelines. Comp. by A. A. Krasnoshchek, S. I. Loginov, Yu. I. Efimenko & M. V. Chetchuyev. Saint Petersburg, PGUPS [Petersburg State Transport University] Publ., 2016, 31 p. (In Russian)
Received: May 13, 2019 Accepted: May 24, 2019
Author's information:
Natalia S. KOMOVKINA - Cand. Sci. in Engineering, Associate Professor; nkomovkina@gmail. com
Leonid A. POLOVINKO - Student; otes90@ gmail.com
Anton Yu. POPADYUK - Postgraduate Student; antonpopadyuk1997@yandex.ru
