CC BY
12
УДК: 625.113:656.2.022.846
М. Б. КУРГАН (ДПТ)
ВИЗНАЧЕННЯ КРИТЕРПВ ОПТИМ1ЗАЦП
ПРИ ПЕРЕБУДОВ1 Д1ЛЯНКИ ЗАЛ1ЗНИЦ1
ДЛЯ ОРГАШЗАЦП ШВИДК1СНОГО РУХУ ПО1ЗД1В
Запропонований новий шдхвд до розподiлу дiлянок залiзниць на об'екти оптим1зацп дозволяе викорис-товувати неадитивш критери в залежностi ввд поставлено! задачi.
Предложенный новый подход к разделению участков железных дорог на объекты оптимизации позволяет использовать неаддитивные критерии в зависимости от поставленной задачи.
The proposed new approach to division of railway sections into the optimization objects allows to use nonadditive criteria, depending on the task set up.
Вступ
Як показуе практика, одночасна перебудова велико! кшькосп об'екпв на напрямках, що шдлягають реконструкций неможлива з безлiчi рiзних причин, основними з яких е обмеження фiнансових i матерiально-технiчних ресурсiв. Звщси виникае задача вибору оптимально! по-слiдовностi реконструкцi! лiнi! при обмежених ресурсах. При цьому важливо не тшьки ращо-нально розподiлити каштальш вкладення по дiлянках, що входять у мiжнароднi транспортнi коридори, але й ефективно !х використовувати.
Сформульоваш в Цiльовiй комплекснiй про-грамi пропозицi! е дотепер прогресивними i заперечень в основному не викликають. Однак у викладенiй до не! методищ [1] залишаеться найменше проробленим принципово важливе питання про розподш залiзнично! лiнi! на дшя-нки оптимiзацi!. Правильне вирiшення цього питання мае i теоретичне, i практичне значення, бо вiд нього залежить вибiр критерiю i кшце-вий результат оптимiзацi!.
У роботi [1] передбачалась глобальна опти-мiзацiя з встановленням максимально! швидко-стi руху на перегонах i станцiях i не розгляда-лась локальна оптимiзацiя з визначенням швид-костi в границях кожного бар'ерного мiсця.
Постановка задачi
Метою роботи е обгрунтування принципово iншого пiдходу до розподшу дiлянки транспортного коридору на об'екти ошгашза-цi!, що дозволяе використовувати рiзнi крите-рi! оптимiзацi! (неадитивнi) в залежностi вiд поставлено! задача
Локальна оптимiзацiя передбачае можли-вiсть встановлення максимально допустимо!
швидкост не тшьки у межах кожного перегону, але й по кожному об'екту (бар'ерному мюцю). Виршення тако! задач! е значно складшшим уже тому, що необхщно розглядати взаемоза-лежш дшянки (об'екти). Для таких дшянок ха-рактерним е те, що скорочення часу руху по!з-да, отримане на кожнш дшянщ тсля усунення обмеження швидкосп руху, не дор1внюе ви-грашу в час1, якщо зняти вс обмеження швидкосп. Тобто отримати достов!рш вихщш даш можна тшьки тсля виконання тягових розра-хунюв при р1зних комбшащях зняття обмежень швидкостей (усунення бар'ерних мюць). Таких комбшацш навггь у межах перегону виникае досить багато, а у межах зал!знищ такий об'ем розрахунюв за прийнятний термш часу не тд силу навггь сучасним комп'ютерам. Вщ-значеш протир1ччя м1ж теоретичними переду-мовами i практичними рекомендащями вима-гають або розробки бiльш обгрунтованого принципу розподiлу лiнi!' на дшянки, або принципово iншого тдходу при виборi ращональ-них дшянок перебудови лши.
Аналiз принципiв розподшу залiзницi на дiлянки (об'екти) для визначення оптимальноТ стратеги п1двищення швидкостей руху
У практищ вирiшення оптимiзацiйних задач намiтилася тенденцiя призначати довжину д> лянки оптимiзацi! не менше довжини перегону. Це обумовлено необхщшстю враховувати в критерi! оптимiзацi! експлуатацшно! складово!, на величину яко!, ^м iнших факторiв, впливае обрис профшю перегону в цiлому. Тому проста розбивка вше! дшянки оптимiзацi! на окремi ланки вважалася в загальному випадку не-прийнятною [2].
Якщо ж допустити розподiл залiзницi на окремi ланки для подальшо1 оптишзацп, то ви-явилось, що спошб сполучення ланок залежить вiд багатьох факторiв. Розрiзняють такi основнi два випадки.
Незалежнi дiлянки, коли ршення, прийн-яте в межах / -1 дiлянки, не впливае на ре-зультати, прийнятi на (/ + 1)-й дiлянцi. Випа-док можливий, коли критерiй може вважатися адитивним.
Взаемозалежш дшянки при неадитивно-му критерп. Рiшення оптимiзащйноl задачi в цьому випадку е дуже складним. При усу-неннi близько розташованих бар'ерних мiсць на дшянщ залiзничноl лшп локальна оптим> защя в межах ланки (об'екта) не дозволить одержати оптимального ршення в цшому через наявнiсть геометричного i технiчного зв'язку мiж об'ектами сумiжних дiлянок оп-тимiзацil, а також через те, що експлуатацш-на складова е глобальною функщею поздовж-нього профiлю лши.
При постановщ задачi в теоретичному плаш розробники «Програми» [1] справедливо мали на увазi розподiл лшп на дшянки за умови !х-ньо! взаемно! незалежностi, що дозволяло при-ймати рiшення як по кожнш дiлянцi окремо, так i в сукупносп по всiх дiлянках лши. Однак практичнi рекомендаци авторiв щодо розподiлу лшп на вiдрiзки мiж осями роздiльних пунктiв або на роздшьш пункти i перегони йдуть вроз-рiз iз принципом 1хньо1 взаемно1 незалежностi, що може привести до неправильних результатiв рiшення задача Так, наприклад, подання лши як сукупносп послiдовно розташованих дшя-нок: роздшьний пункт-перегiн-роздiльний пункт-перегiн i т. д. може бути прийнято лише як наближений розподш залiзницi на ланки, оскшьки сусiднi дiлянки в бшьшост випадкiв е залежними за швидюстю [2].
У подальших дослщженнях [3-5] були сфо-рмульованi вимоги до розподшу лшп на неза-лежнi дiлянки, що припускають:
- взаемну незалежнiсть дiлянок по швидко-стi пасажирських поlздiв, тобто наявшсть об-межень швидкостi в межах дано1 дiлянки не впливае на рiвнi швидкостей на сусiднix з нею ^воруч i праворуч) дшянках;
- взаемну незалежнiсть дiлянок за умови провадження робiт - роботи з перебудови лши для шдвищення швидкосп поlздiв (зняття об-межень) на видшених сусiднix дiлянкаx можна здшснювати незалежно одна вiд одно1, тобто теxнологiчно цi роботи не зв'язаш.
Перша вимога пiдлягае обов'язковому ви-конанню. Друга - не е настшьки жорсткою, во-на може бути врахована на бшьш пiзнiй стади, коли по сформованому оптимальному варiанту перебудови лшп здшснюеться ув'язування по-слiдовностi й термшв виконання рiзниx видiв робiт зi зняттям обмежень швидкостi пасажирських поlздiв.
Перераxованi вимоги не накладають нiякиx обмежень нi на довжину дiлянки, нi на присут-шсть (чи, навпаки, вiдсутнiсть) у межах одше1 дiлянки одночасно роздiльного пункту i перегону, тобто в межi одше1 дiлянки можуть бути включеш одночасно роздiльний пункт (чи пункти) i перегiн (чи його частина) чи, навпаки, роздшьний пункт i перегш одночасно не вклю-чаються. Насамперед це залежить вщ обрису криво1 швидкостi, побудовано1 за умови повно-го використання потужносп локомотива, i на-явносп обмежень швидкостi (сполучення !хшх рiвнiв i взаемного розташування).
Сформульованi пропозици щодо розподiлу лши на незалежш дiлянки припускають побу-дову криво1 швидкостi пасажирського по1зда V(S) з нанесенням максимально допустимо1
швидкостi Vmax (глобальне обмеження) i лока-льних обмежень Vобм < Vmax , обумовлених параметрами i теxнiчним станом споруд i пристрой дороги.
Аналiз розмiщення юнуючих обмежень швидкостi руху пасажирських поlздiв по дов-жинi затзнично1 лши показуе, що за методикою [1] на одних донках скорочення часу руху пов'язано iз завищеними катталовкладен-нями, а на шших - капiтальнi вкладення практично не приводять до шдвищення швидкосп.
Розрахунки витрат на усунення бар'ерних мiсць показують, що при розбивщ дiлянцi на перегони й станци довжина останнix невелика (в середньому 2...2,5 км), виграш у скороченш часу руху по1зда при шдвищенш швидкостi складае 0,1.0,3 хв. Великий обсяг робiт при-падае на короткi дiлянки, а тому такий шдхвд робить недоцiльним реконструкщю станцiй.
Математична модель ращональноТ реконструкцп залпниЦ при неадитивному критерп
Представимо локальну дiлянку залiзницi як набiр об'ектiв ю 1. Характеристиками кожного об'екта е таю параметри:
• рiвень швидкосп руху, що вщповщае ю-нуючому стану об'екта, Vmin;
• рiвень швидкосп руху, що буде можли-вий пiсля реконструкцi! об'екта, Vтах ;
• вартють реконструкцi! об'екта С0 для переходу вщ швидкостi Vmin до швидко-
Cтi Vтах ;
• скорочення часу руху, що дасть реконст-рукщя об'екта, А^.
Нехай О - множина об'ектiв ю 1. Тодi задача зводиться до визначення тако! тдмножини и, щоб реконструкцiя обраних об'ектiв забез-печувала скорочення часу не менше заданого, а !! вартiсть при цьому була мшмальна. Сказане можна записати у такий спосiб.
Знайти и сА так, щоб
[ К (и) ^ min, |А/(и) > АТ,
(1)
де К (и) - вартють реконструкци набору об'екпв и, К (и) С 0(ю); Аt (и) - скоро-
юеи
чення часу руху за рахунок реконструкци набору об'екпв и.
Визначення величини А^ (и) е складною задачею, тому що об'екти, розташоваш вщносно недалеко один вщ одного, будуть чинити взае-мовплив при визначенш вiдповiдних величин Аt(ю 1) (рис. 1). Тому функщю скорочення часу
Аt (и) неправильно розглядати як суму скоро-чень часу по кожному об'екту. У бшьшосп ви-падкiв виграш часу вщ усунення обмеження залежить вiд того, на якш швидкостi по!зд на-ближаеться до бар'ерного мiсця i яку може на-брати швидкють пiсля його проходження. Тому тд час рiшення задачi оптимiзацi! для кожного з набору об'екпв и, що розглядалися, значен-ня функцi! А^ю I) визначалися в процесi вико-нання тягових розрахункiв. Було встановлено, що Аt(и) > ^ Аt(ю).
юеи
•1? о о
Об'ект 2
Об'ект 1
Крива швидкосй
Об'ект 3
Рис. 1. Вплив близько розташованих об'екпв на визначення функцп Аt (и)
Дал^ на конкретному прикладi (рис. 2) показано виршення оптимiзацiйно! задачi iз за-стосуванням функцi! множини [8] за методикою, викладеною в робот [9].
Ст. А
140
2 120
и
^
Л Л
н «а
'и
и
100
80 60 40
20 0
__ А
ш
КР-1
10
КР-2
20
Ст. Б Ст. В
Ст. Г
-нС^ГП
^ А
КК
30
Юлометри
ъ
40
ЦБ)
КР-3
к
го
Л
КР-4
К
го
50
60
Л
— Л1ЛЯНКИ
Рис. 2. Бар'ерш мюця й крива швидкосп V (8) на д1льнищ, що складаеться з трьох перегошв
За результатами розрахунюв побудована за-лежнiсть скорочення часу Аt i вiд об'емiв шве-стування К1, рис. 3. Користуючись представ-леним графiком, можна встановити ефект, тоб-то скорочення часу руху по!зда в залежносп вiд
розмiру вкладаемих на реконструкщю кашта-ловкладень. Так, при видшенш iнвестицiй у розмiрi 10,0 млн грн можна отримати скорочення часу руху по!зда, що дорiвнюе 5 хв, при швестищях 20 млн грн - скорочення часу
10 хв, при 40 млн грн - 15 хв. Використовуючи ням часу, наприклад 14 хв, по графшу визначи-графiк, приведений на рис. 3, можна вирiшити ти noTpi6rn кошти - 30 млн грн i далi знайти й обернену задачу, тобто за заданим скорочен- ïx оптимальне розподiлення по дшянках.
«
^ &
^
о cä F
Я
tu F
о &
g О
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
<.....
<..... -.^ГСООС» ЧГ *
<
♦
4----- •«г* if1
«г ♦
» > Г
0.0 6.0 12.0 18.0 24.0 30.0 36.0
Розмiр швестицш, млн.грн.
42.0
48.0
Рис. 3. Залежшсть скорочення часу руху пасажирського по!зда вiд об'eмiв iнвестування
У прикладних задачах динамiчного програму-вання [10] графiк Д^ (К^), представлений на рис. 3, називають функц1ею корисност1. Форма ща криво! визначаеться двома важливими економ!чни-ми умовами. По-перше, невелик! розмiри видшяе-мих кошт!в (ресурав), у сутност!, не дають тяких доxодiв i, по-друге, подальше збшьшення коштiв приводить, у кiнцi кшщв, до ефекту насиченостi.
В задачах ошташзацп велике значення мае вибiр критерпв ефективностi. 1х можна звести до чотирьох груп:
- техшчна ефективнiсть;
- безпека i надшшсть;
- економiчнi показники;
- час руху або економiя часу (табл. 1) [6; 7].
Таблиця 1
Види критерив оцшки вар1ант1в
Класифжацш груп критерия
Види критерия оцшки варiантiв
1. Техшчна ефектившсть (м1ра якосп функцюнування транспорту)
2. Безпека i надшшсть
3. Економ1чш показники (витрати у грошовому вираженш)
4. Час руху або економ1я часу
Пропускна здатн!сть; пров!зна здатн!сть; швидк!сть 1 терм!ни доставки вантаж1в; маневренiсть транспорту; потреба в палив! та !н.
Безпека ! регулярн!сть руху; схоронн!сть вантаж!в ! навколишнього середовища; збереження здатност! виконувати транспорта! функци
Собiварт!сть перевезень; потр!бн! каштальт вкладення; варт!сть вантажнох маси, що знаходиться в процес! транспортування; збиток, що наноситься навколишньому середовищу; тарифи на перевезення вантаж!в ! пасажирш
Час руху пойда; час обороту локомотива; час обороту вагона та !н.
Нижче показанi пiдxоди, дотримуючись яких можна використовувати той чи шший критерiй, що вiдповiдаe цшям поставленоï за-дачi при проведенш оптимiзацiï.
Так, в економiчниx показниках одержують вiдображення практично всi сторони роботи транспорту. Собiвартiсть перевезень визначаеться за формулою
с =-0 I ql + I рГ
(2)
де ^ Е - сумарн! експлуатац!йн! витрати, грн; ^ - вантажооб!г, млн т-км; ^ р1 - пасажи-
рооб!г, млн пас-км.
1з формули (2) випливае, що одним !з шлях!в зниження соб!вартост! перевезень С0 е змен-шення експлуатацшних витрат. Складов! части-ни, з яких утворюються загальн! витрати, вклю-чають в себе фонд оплати пращ, витрати на пали-во, електроенерпю й матер!али, амортизац!йн! витрати, каттальний ремонт та !нш! роботи. Сш-
вставлення цих складових витрат на зал1зницях Укра!ни за остант п'ять роив показало, що вщ-бувся суттевий перерозподш витрат [6].
Специф1чною особливютю зал1зничного транспорту е те, що дизельне паливо й електро-енерпя виступають тут у рол1 сировини для виробництва транспортно! продукци. Витрати енерги на тягу по!зд1в е одшею з основних статей витрат, пов'язаних з рухом. В свою чергу, витрати електроенерги залежать вщ мехашчно! роботи сили тяги локомотива, яка витрачаеться якнайбшьше на дшянках обмеження швидкост
руху. Чим менше таких обмежень, тим менше протяжшсть розгошв { гальмувань 1, як насл> док, дешевше вартють пробку по!зда.
Розглянемо застосування р1зних критерив на приклад1, що представлений на рис. 1. Перший критерш - це скорочення часу руху Аt, другий -економ1я мехашчно! роботи сили тяги локомотива АЯ М . У кожному випадку фшансування однакове \ складае 20 млн грн. Результати опти-м1зацп з перелшом набору об'екпв, що шдляга-ють реконструкцИ', наведеш в табл. 2 { 3.
Таблиця 2
Оптимiзацiя за часом руху поТзда
К, млн грн А?, хв Найменування бар'ерних мгсць
0,4 0,1 ЗП1
0,5 0,6 ЗП2, ЗП1
0,9 0,8 ЗП1, Крив3
1,7 1,4 ЗП1, Крив3
2,9 2,1 ЗП1, Крив3, Крив1
4,0 2,2 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4
5,9 3,5 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2
7,0 3,9 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4, КР3
9,0 4,0 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4, КР3, М1 М2
10,3 5,7 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2, КР1, Крив2
12,0 6,0 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4, КР3, М1, М2, КР2
13,3 6,8 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2, КР1, Крив2, КР3
15,7 7,6 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2, КР1, Крив2, КР3, КР4
16,1 8,3 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2, КР1, Крив2, КР3, КР4, ЗП2
16,1 8,7 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4, КР3, М1, М2, КР2, КР1, Крив3
16,7 9,0 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2, КР1, Крив2, КР3, КР4, ЗП2, ЗП3
17,3 9,4 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4, КР3, М1, М2, КР2, КР1, Крив3, Крив1
19,3 9,6 ЗП1, Крив3, Крив1, КР2, КР1, Крив2, КР3, КР4, ЗП2, ЗП3, Пер1 Пер2 М1
20,0 10,9 ЗП2, ЗП1, ЗП3, КР4, КР3, М1, М2, КР2, КР1, Крив3, Крив1, Крив2, М2
За даними табл. 2 побудоваш граф1ки варто- (див. рис. 2), що утримують тдвищення швид-
ст скорочення 1 хв часу руху по!зда з локомо- косп, не дае змоги повнютю реал1зувати поту-
тивом ЧС4 { ЧС8 (маса по!зда 1000 т). Наяв- жнють локомотива ЧС8, тому крив! на рис. 4
шсть часто розташованих бар'ерних мюць майже ствпадають.
Оптимiзацiя за часом руху
X
ф о чи от
* £ £
ту
£ «
■р я рч я ш со X
2500
2000
1500
1000
500
4 6 8 10 12 14 16
Розмiри швестування, млн грн
18
20
0
0
2
Т(чс4) Т(чс8)
Рис. 4. Оптим1зац1я за часом руху по!зда з локомотивом ЧС4 1 ЧС8
У табл. 3 наведет результати оптим!заци, на витрати електроенерги { вартють пробку коли як критерш розглядаеться не скорочення по!зда.
часу, а витрати мехашчно! роботи сили тяги Перелш об'екпв, що наведений в табл. 2 { 3, локомотива, що в кшцевому тдсумку впливае вщповщае рис. 2.
Таблиця 3
Оптимiзацiя за механiчною роботою локомотива
К, млн грн АЯМ , т-км Найменування бар'ерних мгсць
0,4 3 ЗП2
1,6 46 ЗП2, ЗП1, ЗП3
4,8 111 ЗП2, ЗП1, ЗП3, М1, М2, Крив3
6,0 158 ЗП2, ЗП1, ЗП3, М1, М2, Крив3, Крив1
11,1 212 ЗП2, ЗП1, ЗП3, М1, М2, Крив3, Крив1, М2, Крив2, КР4
15,6 223 ЗП1, Крив3, Крив1, Крив2, ЗП2, ЗП3, Пер1, Пер2, М1, М2, М3, КР4, КР1
18,6 237 ЗП1, Крив3, Крив1, Крив2, ЗП2, ЗП3, Пер1, Пер2, М1, М2, М3, КР4, КР1, КР2
20,0 291 ЗП2, ЗП1, ЗП3, М1, М2, Крив3, Крив1, М2, Крив2, КР4, КР3, КР2, КР1
За даними табл. 3 побудоваш графши варто-ст 1 т-км мехашчно! роботи сили тяги локомотива при руханш по!зда з локомотивом ЧС4 { ЧС8. Як випливае з графшв (рис. 5), вартють одинищ мехашчно! роботи для бшьш потужно-го локомотива ЧС8 менша на 25...30 % при вщповщних швестуваннях.
Дал! розглядаеться вар1ант тшьки з локомотивом ЧС4. На рис. 6-8 показан! залежност! скорочення часу руху по!зда, економ!! мехашчно! роботи сили тяги, електроенерги й вартост! пробку по!зда вщ розм!ру вид!лених на реконс-трукщю !нвестиц!й. На цих же рисунках представлен! розрахунков! формули, що отримаш за результатами апроксимац!!.
Оптимiзацiя за механiчною роботою
О X
.г «в
х т
п х
X н
Ф о
г г
5 О
* О
н с
■О £
н °
(3 ю
■г: о о. а п т
X Н
60
40
20
52 70 6
34 43 3 8 57 5
31 38
0 20 2 6
4 6 8 10 12 14 16 Розм1ри швестування, млн грн ЧС4 ЧС8
18 20
Рис. 5. Оптимiзацiя за механiчною роботою сили тяги локомотивiв ЧС4 i ЧС8
Ш
X >
х >
а
>
о л
X
к
X
X
ф
т о а о
О
12 10 8 6 4 2 0
0.0
у = 0.0022Х2 + 0.4629Х + 0.3613
Я2 = = 0.9894
- ▼
А
5.0 10.0 15.0
Розм1р швестицш, млн грн
20.0
Рис. 6. Залежнють скорочення часу руху вiд розмiрiв iнвестицiй на реконструкцiю
т
о --
о ш
350
м 300
х
т 250
га
в и 200
т
о 1.50
м
о 100
о
л 50
1-
о ю 0
о
р
Я2 = 0.9606
-♦.........
.. -
5 10 15
Розм1р 1нвестиц1й, млн грн
20
Рис. 7. Залежнють економи в механiчнiй роботi сили тяги локомотива в1д розмiрiв швестицш
на реконструкщю
0
2
0
£1 Ф I Ф О
£1 £
Ф С Ф
К
0
1
о ^
ш
о
1000 800 600
^ 400
200 0
' "
0.0
5.0 10.0 15.0
Розмiр швестицш, млн грн
20.0
Рис. 8. Залежнiсть економи електроенергп в!д проведених заходiв з реконструкцп дiльницi, що виражаеться через розмiри iнвестицiй
Експлуатацшш витрати, зв'язаш з пробном по'з-,щв, пропорцшш витратам енерги (е 1), пробку (е 2) 1 часу руху з урахуванням простош подщв (е 3):
де
е 2 = Ьа,
2 П
е
е = е ]
е 1 = алЯ л
10 -3 + тЬа, +
3
(3)
-ас Я с
-аЛА;
+ тЬа т10 "3 + (Р + О) Ьа р110"
3 = 1 мн а мн
1 мь а мн
У доданюв, що входять до формули (3): а
-ШпН а пН 10
-3
а
А
а.
а
р1
а
мн
а
мь
а пН - одиничт
норми витрат на вщповщний вим1рник при-йнят1 за даними [11] 1 вщкориговаш до курсу цш 2004 р.; Ял, Яс, А - вщповщно мехашчна робота сили тяги локомотива, робота сил опору 1 витрати електроенергп, визначаються програмно при тягових розрахунках; 1 мн , 1мь, 1 пН - вщповщно час руху, простою локомотив1в 1 роботи локомотивних бригад, руху 1 простою вагошв; т - кшьюсть вагошв у по'здг
Пюля проведення реконструкцп експлуатацшш витрати зменшуються 1 досягаеться еко-ном1я Ае, яка буде тим бшьшою, чим бшьше лшвщовано бар'ерних мюць, що обмежували швидюсть руху по1зд1в (рис. 9).
=
Тз * ° &
а ч
я :2 СО о
к =
1 2 о ■
X ^
о ш
450 400 350 300 250 200 150
ф
ж
0.0
5.0 10.0 15.0
Розм1р ¡нвестицш, млн грн
20.0
Рис. 9. Залежнють економи вартосл пробiгу пойда в!д розмiрiв iнвестицiй, що вид1ляються
на реконструкцiю дiльницi
При вщомш кiлькостi по'здш можна визначити АЕ(, а пот1м 1 термш окупност швестицш Т ок щоршну економ1ю в експлуатац1йних витратах (часовий перод вщ початку реалгацд проекту), за
а
с
який швестищйт вкладення K Ннв покриваються
економieю в експлуатадiйнiй дiяльностi:
т
ок
£а^П t = к1Нв, (4)
t=0
де n i - коефiдieнт дисконтування рiзночасових витрат.
Аналiз складових частин формули (4) пока-зуе, що при оптимiзадн може розглядатись i такий критерiй.
Застосування нових пiдходiв до отташзацл дозволяе як критерш використовувати рiзнi пока-зники в залежносп вiд того, яка ставиться мета -економiя часу руху чи витрат електроенергп, окупнiсть швестицш в заданий термш тощо.
Висновки
1. Рiзнi методи оптимально! перебудови юную-чо! лiнii для пдвищення швидкостi руху по!з,щв, якi використовувались ранiше, припускають, що критерш оптишзаци адитивний, тобто складаеться iз суми одержуваного ефекту на кожнш дiляндi. Од-нак традидiйний розподш лши на дiлянки стандiя -перегш - стандiя - ..., який приймався в 90-х роках у цшьовш комплекснiй програмi союзного значення «Прогрес», може бути прийнятий лише як набли-жений, осюльки сусiднi дiлянки в бiльшостi випад-кiв е залежними за швидюстю руху по!зда.
2. Iншi способи розподшу лшп на дiлянки, на-приклад по кривiй швидкостi V (S), припускають, що далянки оптимiзадil е незалежними одна вщ одно! за швидюстю руху подщв, тобто наявнiсть обмежень швидкост1 в межах даноi дшянки не впливае на рiвень швидкосп на сусiднiх з нею дь лянках лiворуч i праворуч. Критерш оптишзацп приймаеться також адитивним. Такий тдхщ вима-гае розробки складноi технiко-економiчноi моделi, щоб на кожному бар'ерному мiсдi розглядати рiзнi комбшаци зняття обмежень швидкосп, розрахову-вати для них потрiбнi кап1таловкладення, визнача-ти скорочення часу руху та iншi експлуатадiйнi показники, що робить вирiшення задачi надзви-чайно трудомютким. До недолiкiв такого пщходу слщ вiднести й те, що незалежт дiлянки оптишза-дii призначаються по кривш швидкосп пасажир-ського по!зда V (S), положення яко! не е постш-ним, тому що залежить вщ параметрiв самого по-!зда, напрямку руху й iнших факторiв.
3. Запропонований в данiй роботi новий метод вибору оптимально! стратегi! реконструкци дiлянок залiзнично! лiнi! транспортних коридорiв базуеться на приндипово iншому шдход^ що виключае роз-подiл лши на незалежнi дiлянки оптимiзадi!, тому що алгоритм оптишзаци мiстить, крш математич-
них методiв, виконання тягових розрахункiв з вико-ристанням реальних даних (файлiв) про поздовжнiй профшь, план лiнi! й обмеження швидкосп. Вико-ристання тягових розрахунк1в як складово! методу оптимiзадi! дозволило як основш критерi! розглядати широке коло функд1й корисностi, таких як скорочення часу руху по!зда, зменшення механiчно! роботи локомотива чи витрат електроенергй, еко-номi! експлуатащйних витрат на рух по!зда.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Гавриленков А. В., Иванов Г. Г., Макушки-на Е. А. Оптимальная стратегия повышения скорости движения поездов // Межвуз. сб. науч. тр. / МИИТ, 1986. - Вып. 771. - С. 9-12.
2. Турбин И. В. К проблеме оптимизации постоянных устройств линейных транспортных объектов / Межвуз. сб. науч. тр. - МИИТ, 1981. -Вып. 688. - С. 17-22.
3. Копыленко В. А. Технико-экономическая модель задачи оптимального переустройства эксплуатируемой линии для повышения скорости поездов // Межвуз. сб. науч. тр. / МИИТ, 1986. -Вып. 771. - С. 50-66.
4. Джаббаров С. Т. Деление линии на участки для оптимизации переустройства при введении скоростного движения // Межвуз. сб. науч. тр. - Д., 1989. - С. 60-63.
5. Игнатова Ж. А., Карпов М. И., Матвиенко А. А. Влияние распределения локальных ограничений на повышение скоростей движения пассажирских поездов // Межвуз. сб. науч. тр. - Д., 1989. - С. 63-66.
6. Корженевич I. П., Курган М. Б., Савченко В. В. Деяю економчт аспекти впровадження швидюс-ного руху на залзницях Укра!ни // Транспорт: Зб. наук. пр. ДПТу. - Д., 2001. - Вип. 8. - С. 74-82.
7. Курган Н. Б. Выбор мероприятий, обеспечивающих повышение скорости при ограниченных капитальных вложениях // Ресурсосберегающие технологии в транспортном и гидротехническом строительстве: Межвуз. сб. науч. тр. - Д.: Арт-Прес, 1997. - Вып. 4. - С. 151-153.
8. Босов А. А. Применение функций множества в инженерных и экономических задачах // Транспорт: Зб. наук. пр. ДПТу. - Д., 2002. - Вип. 12. - С. 20-29.
9. Курган М. Б. Розробка метода оптимально! перебудови д!лянки зал!знид! для оргашзацп шви-дшсного руху по!зд!в // Вюник Дншропетр. нац. ун-ту зал!зн. трансп. !м. акад. В. Лазаряна. - Д.: Вид-во Дшпропетр. нац. ун-ту зал!зн. трансп. !м. акад. В. Лазаряна, 2003. - Вип. 1. - С. 66-73.
10. Венцель Е. С. Элементы динамического программирования. - М.: Наука, 1964.
11. Методические указания по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, станций и узлов. - М.: Оргтрансстрой, 1988. - 468 с.
Надшшла до редколегп 02.02.04.
