CC BY
302
УДК 625.115 : 656.224/225
М. Б. КУРГАН, М. А. ЗАЯЦ (ДПТ)
ВИЗНАЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 РОЗМЕЖУВАННЯ НАПРЯМК1В ПАСАЖИРСЬКОГО ТА ВАНТАЖНОГО РУХУ ЗА КРИТЕР1СМ ВИТРАТ НА УТРИМАННЯ ТА РЕМОНТ ВЕРХНЬО1 БУДОВИ КОЛИ
Дослiджено можливють переключения частки по1здв на паралельш ходи i оцiнено витрати, пов'язаш i3 застосуванням рiзних схем перюдичносп ремонтiв коли при розмежуваннi вантажного й пасажирського руху.
Ключовi слова: розмежування вантажного й пасажирського руху, верхня будова коли, витрати на утри-мання та ремонт
Исследована возможность переключения части поездов на параллельные хода и оценены затраты, связанные с использованием различных схем периодичности ремонтов пути при разделении грузового и пассажирского движения.
Ключевые слова: размежевание грузового и пассажирского движения, верхнее строение пути, затраты на содержание и ремонт
The influence of increase of trains traffic speed on the expenses for maintenance and repair of the superstructure is considered.
Keywords: division of freight and passenger traffic, superstructure, expenses for maintenance and repair
Загальш положення. Постановка задачi
Сумщений рух пасажирських i вантажних по1зд1в негативно впливае на умови експлуатаци i плавшсть руху, сприяе штенсивному роз-ладу верхньо1 будови коли. Переключення частки потоку вантажних по1зд1в на паралельний хд призводить до змши витрат на ремонти коли, контактно! мереж^ шшо! шфраструктури та перюдичшсть цих ремоннв.
Питання розробки техшчно обгрунтованих норм перюдичносп ремоннв коли дослщжува-лось в ряд1 робгг [1-3]. На сьогодшшнш день потребуе розв'язання задача в бшьш широкш постановщ - тобто з урахуванням розмежування вантажного й пасажирського руху та змши стану коли в час в процес експлуатаци.
Пщ станом коли будемо розум1ти 1мов1р-шсть безвщмовно! ll роботи в заданих умовах експлуатаци [4]. Змша стану коли буде вщбува-тися по-р1зному в залежносн вщ умов експлуатаци (рис. 1).
Рис. 1. Змша стану об'екта в час за наявносп ремонту або модершзаци коли
Якщо розглядати подальше утримання дшя-нки у вщповщносн до встановлених швидко-стей руху, то слщ враховувати попршення стану коли з часом. Звичайно, швидюсть змши стану коли буде залежати вщ умов експлуатаци
St = f (V, Гг, qi ), (1)
де Si - стан коли;
V - швидюсть руху, км/год;
Гi - пропущений тоннаж по дшянщ, млн т;
qt - осьове навантаження, т/вюь;
Ч - час експлуатаци дшянки, роки.
Але стан коли, S, <[s ] ще не означае, що ll
не можна експлуатувати. В залежносн вщ зно-шеносп елеменпв конструкций вщстушв в утриманш коли може бути продовжена ll пода-льша експлуатац1я, але з обмеженням швидко-ст1 руху. Характеристика техшчного стану коли, що експлуатуеться з поступовим обмеженням швидкосп показана жирною лшею на рис. 1.
Пюля часу експлуатаци 4i = f ( =[s ]) ви-
никае потреба в коштах на ремонт або модерш-защю коли. Як видно з рис. 1, ремонт не забез-печуе вщновлення перв1сного стану коли. По-чатковий стан можна отримати ильки п1сля проведення модершзаци коли.
Вщповщно до Положення ЦП-0113 при призначенш ремонт1в може бути використана одна з м1жремонтних схем [1], наприклад:
© Курган М. Б., Заяц М. А., 2010
99
М - КОР - С - КОР - ПСР - КОР - С - КОР - М,
де М - модершзащя коли;
КОР - комплексно-оздоровчий ремонт;
СР - середнш ремонт;
ПСР- посилений середнш ремонт;
М - модершзащя коли призначасться при пропущеному тоннажу 650... 800 млн т брутто для повно! замши рейко-шпально! реш^ки на нову на колiях швидюсно!, 1-1У категорш з од-ночасним очищенням i поповненням щебенево-го баласту. При модершзаци коли ^м безпо-середньо колiйних робiт передбачаеться випра-влення коли в профш та перебудову кривих в плаш з встановленням проектних радiусiв;
ПСР - посилений середнш ремонт коли ви-конуеться на головних колiях швидюсно!, 1-1У категорiй з залiзобетонними шпалами i призна-чений для оздоровлення коли при пропущеному тоннажу 450.600 млн т брутто;
СР - середнш ремонт коли виконуеться при забрудненосп баласту 20 % на головних та ста-нцшних колiях i призначений для оздоровлення баластно! призми за рахунок сущльного очи-щення щебеневого баласту або оновлення за-брудненого баласту шших видiв;
КОР - комплексно-оздоровчий ремонт коли виконуеться на головних i станцшних колiях в промiжки мiж перелiченими вище ремонтами i призначений для забезпечення рiвнопружностi шдшпально! основи.
При комплексно-оздоровчому ремонтi про-водяться суцiльна виправка i рихтування колi! з використанням машинних комплекшв, очищен-ня забрудненого щебеню в мюцях виплескiв, замiна дефектних рейок, непридатних шпал, скрiплень тощо.
Методика дослщження
Критерiем при визначеннi ращонально! схе-ми перiодичностi ремонтiв коли може бути су-марний економiчний ефект з урахуванням до-даткових загально транспортних витрат залеж-них вщ колi! [2].
Сумарний по роках розрахункового перюду економiчний ефект Э, визначаеться за формулою
П , =
1
Э = £(( - 3 )п (,
(2)
де Р{ - вартюна оцiнка результатiв здiйснення заходiв в роцi , розрахункового перюду;
3( - величина витрат на реалiзацiю варiанту року , розрахункового перюду;
(1 + Ен)'
(3)
П , - коефiцiент дисконтування рiзночасових витрат;
Соцiально-економiчна норма дисконту Ен характеризуе мшмальш вимоги суспiльства до ефективностi проектов. Вона вважаеться нащо-нальним параметром, повинна встановлюватися централiзовано органами управлшня народним господарством Укра!ни i бути ув'язаною з еко-номiчним i соцiальним розвитком кра!ни:
1 +
Ен =-
Е 100
(4)
1 + -
100
де Ен - банкiвський депозитний вiдсоток у валют Укра!ни;
р - прогнозований рiвень iнфляцi!.
При Е = 21 % та р = 10 % сощально-еко-номiчна норма дисконту Ен становитиме 0,1.
З огляду на рiвнiсть результатiв прийняття рiзних варiантiв при виборi оптимального, може використовуватись величина сумарних витрат [2], як розраховуються за формулою:
£ 3, п, = £(И + К, ),
(5)
де И, - експлуатацшш витрати в рощ ,;
К, - одноразовi капiтальнi витрати в рiк , з урахуванням повернення залишково! вартост основних фондiв.
Експлуатацiйнi витрати (грн/км) включають наступнi складовi: Ипр - вартють виконуваних
промiжних ремонтiв, Изр - витрати на заробто-
ну плату монтерам колi!, зайнятих на поточному утриманш колi!, Ирс - витрати на одиночну
замiну рейок i скрiплень з урахуванням !х вар-тостi i витрат в зв'язку з наданням «вшон», Ишп - витрати на одиночну замшу шпал, Иб -витрати на поповнення баласту, Исо - витрати, зв'язаш з подоланням сил опору руху по!зда, у частит залежно! вiд стану колi!, Иоб - витрати, викликанi тривалими обмеженнями швидкостi руху при виникненнi дефектних мюць у балас-товому шарi (виплески, осiдання тощо).
Розглянемо двi паралельнi дiлянки з сумi-щеним рухом вантажних та пасажирських по!з-дiвз, де вантажонапруженiсть брутто змiнюеть-ся за приблизно однаковим законом, напри-
клад, Гдо = 0,053 •,2 + 1,728 •, + 48,24 (рис. 2). чi i змiнюеться за законом Гшсля = 0,023 •,2
Пiсля вiдхилення вантажних по!здiв, що прохо- + 0,72 •, + 20,1 (рис. 2). дять транзитом на паралельний напрямок ван-тажонапруженiсть зменшилась приблизно вдв>
120
100
Й 80
и
•Е
й 60
^
а =
я
§ 40
я 20 СС
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Роки
Гбрутто (до) Гбрутто (пюля)
■ПолЫо1^альний (Гбрутто (пiсля)) Полiномiальний (Гбрутто (до))
0
Рис. 2. Вантажонапружешсть на дшянщ (пасажирський х1д) до 1 тсля вщхилення транзитних по!'зд1в на паралельний напрямок
До розмежування по!здопотокiв при данних розмiрах пропущеного тоннажу вщповщно до рекомендацiй [1] за двадцятирiчний термiн на обох паралельних дшянках слiд провести по три модершзаци коли, два середшх ремонта i чотири комплексно-оздоровчих (рис. 3, 4).
Пюля часткового переключення вантажопо-току на паралельний хщ (вантажний напрямок), на пасажирському ходi майже вдвiчi зменшу-еться пропущений тоннаж що призводить до, призначення на цьому напрямку всього двох модернiзацiй, одного середнього i двох комплексно-оздоровчих ремонпв (рис. 5, 6).
Н Я
ч
я я
о
н «
я я
<и
3
^
я
о а С
1800,0 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0
- - КОР
СР
КОР
КОР
СР
КОР
■Т
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Роки
Рис. 3. Граф1к перюдичносп ремонпв до розмежування руху по!'зд1в
6 9 12 14 16 18
Рис. 4. Cхемa перюдичносп ремонпв до розмежyвaния руху
20
Рис. 5. Грaфiк перюдичносп ремонпв тсля розмежyвaния руху поïздiв (пaсaжирський х1д)
б
12
16
20
Рис. б. Cхемa перюдичносп ремонпв шсля розмежyвaния руху (пaсaжирський х1д)
У той же чaс збшьшення вaнтaжонaпрyже-ностi нa вaнтaжномy ходу призводить до того, що винитае необхiднiсть признaчaти чотири модернiзaцiï зa 20-рiчний перiод через 6...S ро-кiв. Taке зменшення строку мiж ремонтaми до-зволяе припустити, що мiж модернiзaцiями до-стaтньо обмежитись комплексно-оздоровчими ремонтaми колiï (рис. 7, S).
Як покaзaв виконaний aнaлiз, пiсля прове-дення ремонту щорiчнi експлyaтaцiйнi витрaти
з чaсом зростaють як нa пaсaжирськомy, тaк i вaнтaжномy нaпрямкaх (рис. 9, l0).
Вiдповiдно до формули (5) було виконaно розрaхyнки сyмaрних витрaт зa вкaзaний пер> од. Вaртiсть ремонпв прийнятa середньою зa дaними Львiвськоï, Приднiпровськоï зaлiзниць i роботи [2] ^бл. l). Резyльтaти розрaхyнкiв та-ведено нa рис. ll.
0
Рис. 7. Грaфiк перюдичносп ремонпв шсля розмежyвaиия руху поïздiв (вaнтaжиий хвд)
0 6 8 12 14 18 20
Рис. S. Cхемa перюдичносп ремонпв тсля розмежyвaння руху (вaнтaжиий х1д)
Рис. 9. Експлyaтaцiйнi витрaти до i шсля розмежyвaння руху (пaсaжирський хвд)
Рис. 10. Експлуатацшш витрати до 1 шсля розмежування руху (вантажний х1д)
Варт1сть ремонт1в коли
Таблиця 1
Вид ремонту Варпсть ремонпв (тис. грн.) за даними затзниць
Львшська Придтпровська УЗ
М 3050 3000 2875
СР 161 190 214
КОР 51,8 35 46
10000
Н 9000
Й 8000 Я о н :=
Э 7000
В
^
в
о &
И
6000
5000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Роки
до розмежування руху пюля розмежування руху
Рис. 11. Приведет витрати за двадцятир1чний термш експлуатацп до 1 тсля розмежування руху.
Отримаш результати показують, що приведет витрати по двох паралельних напрямках приблизно однаковi, але ж iснуючi методики розрахунку не враховують багатьох факторiв, що впливають на зменшення експлуатацiйних витрат при розмежування вантажного та паса-жирського рухiв. Це, насамперед, скорочення кiлькостi обгонiв по!здiв, що пов'язано зi зме-ншенням витрат на гальмуванням та зупинки, та пiдбiр рацiонального пiдвищення зовшшньо! рейки в кривих. Тому у подальших дослщжен-нях плануеться розглянути вплив цих факторiв для визначення ефективностi запровадження спецiалiзацп напрямкiв за видами руху.
Висновки
Аналiз отриманих результатiв дозволив зро-бити такi висновки:
1. Проблеми експлуатацшного i технiчного характеру, що виникають при сумiсному рус, пов'язаш перш за все з розладами верхньо! бу-дови коли Так, при переключенш по!здопотоюв на паралельш ходи, змiнюеться iнтенсивнiсть руху вантажних i пасажирських по!здiв та iншi експлуатацiйнi параметри, що впливають на напружено-деформований стан коли, а отже на витрати, пов'язаш з ремонтом i утриманням коли.
2. При розмежуванш вантажного й пасажирського руху слщ визначати сумарний ефект по кожному напрямку окремо. Як показали розрахунки, за рахунок зниження осьового на-вантаження, зменшення напружень в елементах конструкци i кращих умов роботи коли пер> одичшсть призначення модершзаци коли на пасажирських ходах становитиме 15... 20 роюв проти 8.10 рокiв на вантажонапружених дшя-нках залiзниць.
3. На дшянках пасажирського руху умови роботи коли покращуються за рахунок рiвномi-рного навантаження обох рейкових ниток, що приводить до зменшення зносу коли i рухомого складу. Так як тдвищення зовшшньо! рейки в кривих встановлюеться для пасажирських по!з-дiв, то швидюсть руху збiльшуеться, що веде до скорочення часу i покращенню комфорту паса-жирiв.
4. На дшянках вантажного руху умови роботи коли покращуються за рахунок рiвномiрного
навантаження обох рейкових ниток, так як тдвищення зовшшньо! рейки в кривих встановлюеться по швидкосп вантажних по!здiв,
5. На пасажирських i вантажних напрямках значно скорочуеться кшьюсть обгонiв по!здiв, що призводить до зменшення експлуатацшних витрат, пов'язаних з гальмуванням, зупинками i розгоном поlздiв, зменшуеться коефщент знят-тя вантажних по!здiв пасажирськими, що позитивно впливае на пропускну спроможнiсть.
6. Запропонований тдхщ дозволяе врахову-вати можливiсть переключення частки по!здiв на паралельнi ходи i оцiнити витрати, пов'язанi з застосуванням рiзних схем перiодичностi ремонпв коли при розмежуваннi вантажного й пасажирського руху.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Положення про проведения планово-запобгжних ремонтно-колшних робгг на зал1зницях Укра!-ни. ЦП-0113 [Текст]: Затв.: Наказ Укрзал1зниц1 10.08.2004 № 630-Ц3 / Мш-во трансп. та зв'язку Украши. - К., 2004. - 32 с.
2. Проведення дослвджень та розробка техшчно обгрунтованих норм перюдичносп ремонпв та модершзаци коли [Текст] : звгг про НДР / Днш-ропетр. нац. ун-т зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Ла-заряна. - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2009. - 40 с. -№ ДР 0102Ш05874.
3. Баль, О. М. Шдвищення ефективносп ведення рейкового господарства за показниками надш-носп [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06 / Дншропетр. нац. ун-т зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - Д., 2007. - 236 с.
4. Харлан, В. I. Визначення допустимо! швидкосп руху по!зд1в з примусовим нахилом кузов1в ва-гошв у кривих дшянках коли [Текст] / В. I. Харлан, Д. М. Курган, I. О. Бондаренко // Вюник Дшпропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - 2007. - Вип. 18. - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2007. - С. 71-74.
5. Урахування впливу по!здопотоку на зал1зничну колш при перерозподш перевезень м1ж пара-лельними ходами [Текст] / М. Б. Курган [та ш.] // Тези доп. 69-! М1жн. наук.-практ. конф. «Проблеми та перспективи розвитку зал1зничного транспорту» (ДПТ). - Д., 2009. - С. 140.
Надшшла до редколеги 02.06.2010.
Прийнята до друку 23.06.2010.
