CC BY
29
УДК 656.212
М. П. БОЖКО, О. О. МАЗУРЕНКО (ДПТ)
ВИЗНАЧЕННЯ ЕКОНОМП ВАГОНО-ГОДИН НАКОПИЧЕННЯ ПРИ ВИКОНАНН1 ОБМ1НУ ГРУП ВАГОН1В У ДВОГРУПНОМУ ПО1ЗД1
Запропоновано вирiшення задачi визначення економп вагоно-годин простою вагошв у сортувальному парку при зaстoсувaннi можливих вaрiaнтiв технологи роботи з двогрупним по1здом на станци oбмiну груп. Отримано формули для визначення скорочення простою вагошв пвд накопиченням при застосуванш кожного з вaрiaнтiв виконання oбмiну груп вaroнiв у двогрупному по!здг
Ключовi слова: двогрупний пойд, сортувальний парк, екoнoмiя вагоно-годин простою вагошв, обмш груп вaroнiв
Предложено решение задачи определения экономии вагоно-часов простоя вагонов в сортировочном парке при использовании возможных вариантов технологии работы с двугруппным поездом на станции обмена групп. Получены формулы для определения сокращения простоя вагонов под накоплением при использовании каждого из вариантов выполнения обмена групп вагонов в двугруппном поезде.
Ключевые слова: двугруппный поезд, сортировочный парк, экономия вагоно-часов простоя вагонов, обмен групп вагонов
The solution for a problem of determination of reducing the idle time wagon-hours for wagons in marshalling tracks, using the possible variants of work technology with the double-block train at a station of exchange groups, is proposed. The formulas for determination of reducing the idle time of wagons under accumulation, using each variants of implementing the exchange of wagon groups in the double-block train are obtained.
Keywords: double-block train, marshalling tracks, reducing idle time wagon-hours for wagons, exchange of wagon groups
Вступ
Сучасш умови функщонування залiзнично-го транспорту Украши спонукають шукати ре-зерви для зменшення витрат на оргашзащю пе-ревiзного процесу. Значну роль в оргашзацп перевiзного процесу займае оргашзащя вагоно-потоюв та технолопя обслуговування поiздiв. В роботах [1 - 3] значна увага придшяеться оперативному формуванню двогрупних поiздiв як одному з можливих резервiв для зменшення витрат затзниць. Зпдно [4] та [5], формування групових поiздiв, за певних умов, може призво-дити до зменшення вагоно-годин накопичення на станци формування. Але, як зазначаеться в [6], необхщно враховувати штереси не тшьки головноi станци, а й станци обмiну груп вагошв.
Постановка задачi
Ддача «1нструкщя з оргашзацп вантажних вагонопотоюв ...» [7] передбачае можливють формування багатогрупних поiздiв. На рис. 1 наведено графiчну формалiзацiю органiзацii вагонопотоюв при формуваннi двогрупних по-iздiв на умовному напрямку з трьома техшчни-ми станцiями i наступними параметрами:
УаВ, Уве, Уде - розмiри вагонопотокiв вщ-повiдних призначень;
KBC1 - кшьюсть одногрупних по1зд1в;
КАВС - кшьюсть двогрупних по!зд1в.
Вщповщно до [7], у сформованому двогрупному по1зд1 розр1зняють «ядро» та вщчшну групу вагошв (ВГВ). «Ядром» двогрупного по-1зда е вагони призначення С, а вщчшною гру-пою - вагони призначення В.
ABC
о— Вагонопотоки ——< р- -о
Nab > > NBC
N AC >
По1здопоток
Кавс \ KBC1
Рис. 1. Грaфiчнa фoрмaлiзaцiя oргaнiзaцii вагонопотошв на напрямку
У процес слщування по1зда на однш з1 станцш затзничного напрямку (станщя В на рис. 1) виникае необхщшсть обмшу груп вагошв. Технолопя виконання обм1ну груп вагошв розроблена в [8] i передбачае наявнють заздале-пдь шдготовлено! причшно1 групи вaroнiв (ПГВ) на коли приймально-вщправного парку станци. Але на практищ досить часто забезпе-чити нaявнiсть ПГВ в приймально-вщправному парку до прибуття по1зда неможливо, що при-
© Божко М. П., Мазуренко О. О., 2010
193
зводить до збшьшення простою транзитних вагошв. Для уникнення таких ситуацш на станци В, при вщсутносп ПГВ, двогрупний по!зд при-ймають в парк прийому i розформовують.
При застосуваннi кожно! з можливих техно-логiй обмiну груп вагошв виникають певнi зм> ни у тривалост простою пiд накопиченням вагошв призначення С. Звiдси постае задача ви-значення економи вагоно-годин при виконанш обмiну груп вагошв у двогрупному по!здi для кожно! з можливих технологш.
Основний матерiал дослiдження
Для вирiшення поставлено! задачi розгляне-мо процес накопичення на станци В вагонiв призначення С (рис. 2) у випадку !х рiвномiр-ного надходження з штенсившстю X ваго-нiв/годину.
'
Рис. 2. Процес накопичення на станци В вагошв призначення С
При формуванш одногрупних по!здiв призначення С середня тривалють простою шд на-копиченням одного вагона становить
т
'Н = 2Х '
а вагоно-години накопичення потоку з N вагошв дорiвнюють
Nm
Щ = -
2Х
(1)
дять до складу наступного одногрупного по^-да. Тривалiсть завершення накопичення цього по!зда у середньому дорiвнюе
'зН =
т - (п - р)
X
а вагоно-години накопичення становлять (т + п - р)(т - п + р)
О = -
2Х
Решта потоку у кiлькостi (N - р - т) вагошв вщправляеться в наступних одногрупних по!з-дах i мае таку кшьюсть вагоно-годин накопи-чення
Щр =
(N - р - т)т 2Х
Таким чином, при виконаннi обмiну груп у двогрупному по!здi i включеннi до його складу р вагошв, загальний простiй вагошв призначення С шд накопиченням складае
Щ2 = * + О-
Щр =
п2 + (т + п - р)(т - п + р) + ^ - р - т)т 2Х
. (2)
Економiя вагоно-годин накопичення призначення С внаслщок виконання обмiну груп у двогрупному по]дщ (у подальшому економiя простою) становить
Е = Щ - Щ "1 2 •
(3)
Пiсля пiдстановки в останне складових (1) та (2) i алгебра!чних перетворень отримаемо:
Е =
р(т - 2п + р)
2х
(4)
Стан призначення в деякий поточний момент Т0 можна характеризувати кшьюстю вагошв п та витратою вагоно-годин !х накопичення яка складае
*=п!.
2Х
Розглянемо технологiю, яка передбачае виконання обмшу груп вагонiв у двогрупному по!здi в приймально-вiдправному парку.
При прибутп двогрупного по!зда, до складу якого включаеться р вагошв призначення С (за умов: р < п; р = тпгв ; твгв = тпгв), на сортува-льнiй колi! залишаеться (п - р) вагонiв, якi вхо-
Величина г = (т - 2п + р) (5)
в (4) являе собою деяку розрахункову кшьюсть вагошв, а вщношення
г
= X
(6)
вiдповiдае тривалостi !х накопичення. Тодi економiя простою вагонiв може бути розрахо-вана як
Е =
2
(7)
Розглянемо приклад визначення Еш. Якщо до складу двогрупного по!зда (т = 50 ваг.) не-обхiдно включити р = 20 вагошв, а на коли призначення С знаходиться п = 30 вагошв, то,
зпдно з (5), розрахункова юльюсть вагошв до-рiвнюe г = 50 - 2 • 30 + 20 = 10. Тривалiсть 1х накопичення, при X = 8 ваг./год, становить
, 10 1 25
гъ = у = 1,25 год.
Економiя простою згiдно з (7) дорiвнюe
Е 20 1,25 5
=-2-= 12,5 вагоно-год.
З метою ан^зу аналопчним чином викона-ш розрахунки для iнших величин р та п (за умови р < п), результати яких наведенi в табл. 1 i в графiчному виглядi на рис. 3.
Таблиця 1
^ = / (р п)
р
п 5 10 15 20 25 30 35 40 45
5 14,1
10 10,9 25
15 7,8 18,8 32,8
20 4,7 12,5 23,4 37,5
25 1,6 6,3 14,1 25 39,1 - - - -
30 -1,6 0 4,7 12,5 23,4 37,5 - - -
35 -4,7 -6,3 -4,7 0 7,8 18,8 32,8 - -
40 -7,8 -12,5 -14,1 -12,5 -7,8 0 10,9 25 -
45 -10,9 -18,8 -23,4 -25 -23,4 -18,8 -10,9 0 14,1
ково1 кшькосп вагонiв переводить призначення С в один з можливих станiв:
- стан 1 - кшьюсть вагошв дорiвнюe або б> льша шж склад по1зда, тобто п + тя > т. Це дозволяе формувати черговий состав;
- стан 2 - кшьюсть вагошв менша шж склад по1зда, тобто п + тя < т. Процес накопи-чення повинен продовжуватися.
40 30 20 10 0 -10
Отримаш результати показують, що вико-нання обмшу груп у двогрупних по1здах через приймально-вщправний парк може приводити як до зменшення, так i до збшьшення простою вагонiв певного призначення шд накопичен-ням. Наявнiсть економи залежить вiд величини ПГВ та «ядра» двогрупного по1зда, стану призначення та штенсивносп надходження вагошв. Найбшьша економiя простою може бути отримана, коли до складу двогрупного по1зда включаються усi наявнi вагони призначення, тобто при р = п, а максимальна економiя дося-гаеться при р = п = т/2. Зменшення р вщносно п, тобто зростання залишку вагошв у кшькосп (п - р), зменшуе економiю простою, а у випад-ках, коли г < 0 може приводити до зростання простою порiвняно з вщсутнютю на станцп двогрупного по1зда.
Розглянемо технологiю, яка передбачае прийом двогрупного по1зду в парк прийому для розформування. Пюля розпуску состава на призначення С надходить «ядро» двогрупного по-1зда у кшькосп тя вагонiв. Надходження додат-
Рис. 3. Залежшсть економИ простою ввд фактор1в, що впливають
Розглянемо процес накопичення вагошв призначення С для стану 1, який у графiчному вигщщ наведено на рис. 2 (за умовир = т - тя).
У випадку, коли п + тя > т, на коли сорту-вального парку достатньо вагошв для форму-вання состава, до складу якого включаеться р = т - тя вагошв. Осюльки р = т - тя = тпгв, то формули та розрахунки з визначення еконо-мi1 простою вагошв аналопчш тим, якi отрима-нi для технологi1 обмiну груп вагошв через приймально-вщправний парк.
Розглянемо процес накопичення вагошв призначення С для стану 2, який у графiчному вигщщ наведено на рис. 4 (за умови р = тя).
I
Т т
Рис. 4. Процес накопичення на станцп В вагошв призначення С за умови п + тя < т
У випадку, коли п + тя < т, тривалють заве-ршення накопичення даного по1зда у середньо-му дорiвнюе
п
^ЗН =
т - р - п
к :
а вагоно-години простою тд накопиченням вагошв «ядра» становлять
Н =
р(т - р - п) к
(8)
Вагони, яю надходять за перюд 1ЗН , будуть мати наступи вагоно-години простою тд накопиченням:
О =
(т - р + п)(т - р - п) 2к
Ж =
(Ы - (т - р))т 2к
Таким чином, загальний простш вагошв призначення С тд накопиченням, без ураху-вання вагошв «ядра» двогрупного по!зда, скла-дае
Ж = ^
О
Жр = р - т •р + Ы •т . (9)
р 2к
Отже економ1я простою для призначення С, шсля постановки в формулу (3) складових (1) та (9) { алгебра!чних перетворень, визначаеться:
Е =
р(т - р) 2к
(10)
Величина г = (т - р) в (10) являе собою де-яку розрахункову кшьюсть вагошв. Тривалють накопичення г вагошв та економ1я !х простою можуть бути визначеш за формулами (6) та (7).
Загальна економ1я простою для призначення С в цшому зменшуеться за рахунок додатково-го простою вагошв «ядра» двогрупного по!зда \ може бути визначена як
Езаг = Е - Н 11 ■
(11)
Поставивши в (11) вщповщш складов1 (8) та (10) { алгебра!чних перетворень отримаемо
Езаг =
р(р + 2п - т) 2к
вання двогрупного по!зда надшшло тя = 25 вагошв, то економ1я простою складе
Езаг =
25(25 + 2•20 - 50) 2 • 8
= 23,4 вагоно-год.
Решта потоку у кшькосп (Ы - (т - р)) вагошв вщправляегься в наступних по!здах { мае таку кшьюсть вагоно-годин накопичення:
З метою анал1зу аналопчним чином викона-ш розрахунки Ешг для шших величин тя та п, результати яких наведеш в табл. 2 { в граф1чно-му вигляд1 на рис. 5.
Отримаш результати показують, що надхо-дження додатково! групи вагошв на окреме призначення може приводити як до зменшення, так { до збшьшення простою вагошв тд нако-пиченням.
Наявшсть економи залежить вщ величини «ядра» двогрупного по!зда, стану призначення та штенсивност надходження вагошв. Найбь льша економ1я простою може бути отримана за умови тя = п.
Таблиця 2
10
15
20
25
30
35
40
45
Ешг = / р п)
-10,9
-7,
-4,7
-1,6
1,6
4,7
7,8
10,9
10
18,8
■12,5
-6,3
6,3
12,5
18,8
15
23,4
-14,1
-4,7
4,7
14,1
23,4
20
-25
12,5
12,5
25
25
23,4
-7,
7,8
23,4
30
-18,8
18,8
35
10,9
10,9
40
45
Зменшення тя вщносно п зменшуе еконо-мда простою, а у випадках, коли г < 0 може приводити до зростання простою пор1вняно з вщсутшстю на станцп двогрупного по!зда.
Виконаш дослщження показують вплив величини «ядра» двогрупного по!зда на тривалють простою вагошв призначення С тд накопиченням. Для вибору ращонально! технологи обслуговування двогрупного по!зда на станци обм1ну груп необхщно враховувати загальний простш вагошв «ядра», тобто вщ моменту при-буття до моменту вщправлення з1 станци, але дана задача потребуе окремого дослщження.
Розглянемо приклад визначення Еш за умови п + тя < т. Якщо на коли призначення С знаходиться п = 20 вагошв, а шсля розформу-
Висновки
1. Необхщшсть виконання операцш з обм1-ну груп вагошв на техшчних станщях за певних
5
п
5
0
0
0
0
умов скорочуе вагоно-години простою вагошв шд накопиченням незалежно вщ технологи ви-конання обмшу груп.
Е
30 20 10 0 -10
ш
р=п
25
-20 —15
//
/
35
20
15 3
✓10
р =5
0 3 5 4
Рис. 6. Залежшстъ економп простою ввд впливаючих фактор1в за умови п + тя < т
2. Економ1я вагоно-годин накопичення вна-слщок виконання обмшу груп вагошв у дво-групному по!зд1 залежитъ вщ стану призначен-ня, складу двогрупного по!зда та характеру на-дходження вагошв.
3. Для розрахунку величини економп ваго-но-годин накопичення при застосуванш кожно! з можливих технологш виконання обмшу груп вагошв отримано вщповщш формули.
4. Отримаш формули можутъ бути застосо-ваш для дослщження та визначення умов вико-ристання кожного з вар1ант1в при оперативнш технологИ обслуговування двогрупних по!зд1в на станци обм1ну груп.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИИ СПИСОК
1. Бородин, А. Ф. Об управлении вагонопотоками с учетом условий их подхода [Текст] / А. Ф. Бородин // Вестник ВНИИЖТ. - 1984. - № 7. -С. 4-9.
2. Бородин, А. Ф. Управление вагонопотоками в современных условиях [Текст] / А. Ф. Бородин // Ж.д. трансп. - 1996. - № 5. - С. 10-15.
3. Окипний, Л. Д. Эффективность оперативной организации вагонопотоков [Текст] / Л. Д. Окипний, В. А. Покавкин // Ж.д. трансп. - 1985. -№ 11. - С. 13-16.
4. Божко, М. П. Розрахунок економп вагоно-годин накопичення вагошв при формуванш двогрупних по!зд1в [Текст] / М. П. Божко, О. О. Мазу-ренко // В1сник Дшпропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. -2008. - Вип. 21. - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2008. - С. 219-222.
5. Кривошей, Б. О. Дослвдження процесу накопичення вагошв при перемщенш д1лъничного потоку зб1рними по!здами [Текст] / Б. О. Кривошей, П. О. Яновсъкий // Зал1зн. трансп. Укра!-ни. - 2010. - № 6. - С. 46-49.
6. Божко, М. П. Анал1з впливу оперативного фор-мування двогрупних по!зд1в на окрем1 показни-ки експлуатацшно! роботи [Текст] / М. П. Божко, О. О. Мазуренко // Вюник Дшпропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. -2010. - Вип. 32. - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2010. -С. 230-236.
7. 1нструктивш вказ1вки з оргашзацп вагонопото-шв на зал1зницях Укра!ни [Текст] : Затв.: Наказ Мштрансу та зв'язку Укра!ни 29.12.04 № 1028-ЦЗ / Мш-во трансп. та зв'язку Укра!ни. - К., 2005. - 100 с.
8. Типовой технологический процесс работы сортировочной станции [Текст] : Утв.: Мин-во путей сообщения СССР 13.06.86 / Мин-во путей сообщения СССР. - М., 1988. - 240 с.
Поступила в редколлегию 12.04.2010.
Принята к печати 28.04.2010.
