CC BY
46
УДК 656.2
Г. I. МУЗИК1НА, О. О. МАЗУРЕНКО, Т. В. БОЛВАНОВСЬКА (ДПТ)
ВИЗНАЧЕННЯ ЗАХОД1В, НЕОБХ1ДНИХ ДЛЯ П1ДВИЩЕННЯ ПРОВ1ЗНО1 СПРОМОЖНОСТ1 ЗАЛ1ЗНИЦЬ УКРА1НИ
В данiй CTarri виконано аналiз поточного стану техшчного оснащення основних вантажонапружених на-прямк1в перевезень вантаж1в на зaлiзницях Укра!ни. Розглянуто основш заходи, як1 необхвдно впровадити для щдвищення пропускно! та провiзно! спроможносп зaлiзниць. Наведено динaмiку змiни обсягу вагоно-поток1в та маси поддав на даних напрямках за останш роки. Розглянуто вaрiaнти та нашчено можливi заходи, як1 забезпечать мшмальш витрати коштiв для широкого впровадження по1здв щдвищено! маси та дов-жини.
В данной статье выполнен анализ текущего состояния технического оснащения основных грузонапря-женных направлений перевозки грузов железными дорогами Украины. Рассмотрены основные мероприятия, которые необходимо внедрить для увеличения пропускной и провозной способности железных дорог. Приведена динамика изменения вагонопотока и массы поезда на данных направлениях за последние года. Рассмотрены варианты и намечены возможные мероприятия, которые обеспечат минимальные расходы для широкого использования поездов повышенной массы и длины.
In this article we have touched the problem of high freight traffic of the main railway lines of Ukraine. The analysis of the present condition of these lines is given and their technical equipment is described. The main undertakings directed towards increasing the traffic and carrying capacity of the railways are also considered. The dynamics of the wagon traffic volume and train mass changes related to the mentioned lines over the past years is presented. The possible measures which should secure minimum costs for the wide usage of the trains of increased mass and length are also considered and planed.
В умовах ринкового господарства гостро постае питання шдвищення конкурентоспро-можност залiзничного транспорту. Конкурентна привабливють залiзниць на ринку транспортних послуг повинна будуватися на покращенш таких показниюв перевiзного процесу, як тер-мш доставки вантаж1в, дотримання графшу ру-ху поIздiв, схороншсть перевезень та гарантп безпеки [1]. При виршенш цих задач виника-ють суттевi труднощi, пов'язанi в першу чергу iз забезпеченням необхщно! пропускно1 та про-вiзноI спроможносп. Це питання е достатньо актуальним, особливо за умови штеграци Укра-1ни до спiвдружностi кра1н Свропи, для виводу бiльш широкого дiапазону товарiв та послуг на европейський ринок.
Для шдвищення пропускно! та провiзноI спроможностей дiевими методами е будiвницт-во додаткових головних колш на перегонах, збiльшення кiлькостi та довжини приймально-вiдправних колiй на станщях, введення в екс-плуатащю нових бiльш потужних локомотивiв, покращення поточного стану поздовжнього профшю та плану iснуючих лiнiй. Все це по-требуе великих каттальних вкладень.
Пiдвищення провiзноI спроможностi затз-ничних лiнiй при постiйних техшчних засобах, стацiонарних пристроях оснащення дшянок можливо забезпечити за рахунок шдвищення
маси i довжини вантажних по]дщв та швидкостi !х слiдування [2, 3].
В Роси ВАТ «РЖД» дiйшли висновку, що по!зди шдвищено! маси та довжини -об'ективна необхщшсть та реальнiсть, оскiльки в розвинутш економiцi темпи росту обсяпв пе-ревезень завжди випереджають темпи росту перевiзноI спроможностi та потребують вщпо-вiдного резервування. Це непроста задача, осю-льки вже на даний час ризик введення таких поIздiв проявляе себе повною мiрою. Виникае необхiднiсть наукового обгрунтування найефе-ктивнiших шлях1в комплексного ршення широкого кола задач, серед яких першочергове значення мае оргашзащя обiгу поIздiв тдви-щено1' маси та довжини.
Обн- поIздiв шдвищено1' маси та довжини потребуе комплексного тдходу до удоскона-лення техшчного оснащення станцiй i перего-шв та удосконалення технологiI к пропуску.
Альтернативним варiантом, що не потребуе каттальних витрат на реконструкщю горловин станцш та подовження приймально-вiдправних колш на роздшьних пунктах, може бути скоро-чення iнтервалу мiж поЛздами за рахунок вико-ристання нових техшчних та технолопчних рiшень. З шшого боку, необхiдно розглядати вплив маси, довжини та швидкост вантажних поIздiв на безпеку руху, оскшьки дотримання
цих вимог без змши конструкци вагошв, локо-мотивiв та за постшних параметрiв профiлю та плану коли ютотно впливае на умови забезпе-чення безпеки руху та пов'язаш з цим витрати матерiальних ресуршв, коштiв, тощо.
Виходячи з того, що пропускна спромож-нiсть окремих дшянок основних напрямкiв пе-ревезень вантажв майже вичерпана, то единою можливютю подальшого збiльшення обсягiв перевезень е шдвищення маси поlздiв. Вщпов> дно i прискорення просування вагонопотоюв по основних напрямках можливе лише саме цим способом.
Маса по]дщв на укра!нських залiзницях об-межуеться наступними параметрами: довжина приймально-вщправних колiй, сила тяги локомотива, статичне навантаження на вюь вагона, керiвний ухил на дшянщ.
Маса по!зда, що може бути розмщена на однiй коли, залежить не тiльки вiд його довжи-ни, але й вщ структури перевезених вантаж1в, якi визначають величину навантаження в тоннах, що доводиться на 1 м довжини по!зда.
Залежшсть маси по!зда (Q) вiд величини погонного навантаження (р) для стандартних значень довжини станцшних колiй з локомотивом ВЛ80 наведена на рис. 1. Збшьшення кори-сно! довжини приймально-вiдправних на 200 м дозволяе збшьшити вагу по!зда приблизно на 1000 т при незмшному погонному навантажен-ш. Такий самий результат можна отримати, зб> льшивши погонне навантаження на 1 т/пог. м. за незмшно! довжини приймально-вщправних колш (див. рис. 1).
Й.Т 10000
8000
б 000
4000
2000
1 у
< У
У - 2 у
у / X У
/ У \
У
=850н 1.1 -1050 м З.гв = 1250м
12345678 9Р,т/пог.ы
Рис. 1. Залежшсть маси по!зда в1д погонного навантаження
Приймально-вiдправнi коли на станщях ма-ють достатнiй резерв корисно! довжини за ра-хунок конструкци колiйного розвитку станцiй: розташоваш ближче до головно! коли мають, як правило, бiльшу довжину, шж тi, якi розташо-
ванi далi вiд не!. Практично на вшх промiжних та дiльничних станцiях мшмальна корисна довжина приймально-вiдправних колш становить 850 м. Використання резерву довжини цих колш у разi збшьшення довжини составу потре-буе вщповщного технiко-економiчного обгрун-тування.
На Укра!ш iснуе розвинена мережа залiз-ниць, яка забезпечуе потреби кра!ни в переве-зеннях. За обсягами вантажопотоюв на юную-чiй мереж можна видiлити вiсiм основних на-прямкiв:
Напрямок 1: Куп'янськ - 1зма!л.
Загальна довжина 1131 км, напрямок охоп-люе Одеську та Ивденну залiзницi. Сумарна довжина одноколшних дiлянок з двоколiйними вставками становить 406 км, одноколшних -287 км, iншi дшянки двоколiйнi. Майже на всьому напрямку по!зну роботу виконують еле-ктровози, за виключенням дiлянки довжиною 375 км, на якш використовуеться тепловозна тяга. Найменша корисна довжина приймально-вiдправних колш на техшчних станцiях напрямку складае 43 умовних вагона (ум. ваг.), най-бiльша - 88 ум. ваг.;
Напрямок 2: Харюв - Джанкой.
Загальна довжина 254,4 км, напрямок охоп-люе Ивденно-Захщну та Приднiпровську зал> зницi. Вс дiлянки двоколiйнi та обслуговують-ся електровозами. Найменша корисна довжина приймально-вщправних колiй на технiчних станцiях напрямку складае 57 ум. ваг., найб> льша - 66 ум. ваг.;
Напрямок 3: Дебальцеве - Ужгород.
Загальна довжина 1783,9 км, напрямок охо-плюе Донецьку, Пiвденно-Захiдну, Приднш-ровську, Одеську та Львiвську залiзницi. Сумарна довжина одноколiйних дшянок становить 276 км, триколшних - 91 км, iншi дiлянки дво-колiйнi. Весь напрямок обслуговуеться елект-ровозами. Найменша корисна довжина прийма-льно-вщправних колiй на технiчних станщях напрямку складае 47 ум. ваг., найбшьша -87 ум. ваг.;
Напрямок 4: Марiуполь - Реш.
Загальна довжина 999,5 км, напрямок охоп-люе Донецьку, Приднiпровську та Одеську залiзницi. Сумарна довжина одноколiйних д> лянок становить 168 км, одноколшних з двоко-лiйними вставками - 370 км, iншi дiлянки дво-колiйнi. Дiлянка довжиною 252 км обслуговуеться тепловозами, iншi - електровозами. Най-менша корисна довжина приймально-вщправних колiй на техшчних станщях напрямку складае 57 ум. ваг., найбшьша - 75 ум. ваг.;
Напрямок 5: Хутiр-Михайлiвський -Одеса-Застава-I.
Загальна довжина 980,9 км напрямок охоп-люе Пiвденно-Захiдну та Одеську залiзницi. Bei дiлянки двоколiйнi та обслуговуються електро-возами. Найменша корисна довжина приймаль-но-вiдправних колiй на техшчних станцiях на-прямку складае 30 ум. ваг., найбшьша -74 ум. ваг.;
Напрямок 6: Знам'янка - Джанкой. Загальна довжина 473,7 км, напрямок охоплюе Придшпровську та Одеську затзнищ. Bсi дшя-нки одноколшш та обслуговуються тепловозами, ^м дiлянки довжиною 80 км, яку обслуго-вують електровози. Найменша корисна довжи-на приймально-вiдправних колш на технiчних станцiях напрямку складае 62 ум. ваг., найб> льша - 74 ум. ваг.;
Напрямок 7: Апостолове - Берегова.
Загальна довжина 380,5 км, напрямок охоплюе Одеську затзницю. Вс дшянки одноколшш, ^м 44 км, що мають двi головнi коли на перегош. 269 км напрямку обслуговуеться тепловозами. Найменша корисна довжина прийма-льно-вiдправних колiй на техшчних станщях напрямку складае 56 ум. ваг., найбшьша -82 ум. ваг.;
Напрямок 8: Хупр-Михайтвський -Помiчна.
Загальна довжина 529,3 км, напрямок охоплюе Ивденно-Захщну, Придншровську та Одеську затзнищ. Дшянка довжиною 454 км одно-колiйна та обслуговуеться тепловозами. Най-менша корисна довжина приймально-вщправних колiй на технiчних станщях напрямку складае 55 ум. ваг., найбшьша - 71 ум. ваг.
Суттевою проблемою також е висок зна-чення розрахункових ухитв, яю призводять до додаткових обмежень ваги по!зда (див. табл. 1).
Таблиця 1
P03paxyHK0Bi пiдйоми
Найменування затзнищ Величина розрахун-кового тдйому, %о
Швденно -Захвдна 9,1
Одеська 9,8
Швденна 11,2
Придншровська 16
Донецька 18
Льв1вська 28
Анатзуючи наявну корисну довжину при-ймально-вщправних колiй на станцiях, можна
зробити висновок, що для впровадження по!з-дiв шдвищено! маси та довжиною до 62 ум. ваг. на вшх донках даних напрямкiв необхщшсть подовження колiй виникае лише на 12 % стан-цiй.
Аналiз юнуючо! системи тягового обслуго-вування вантажних поlздiв вказуе на те, що на Одеськш, Пiвденно-Захiднiй та Ивденнш зал> зницях всi дшянки обслуговуються одним локомотивом, а на Львiвськiй, Донецький та При-дншровськш залiзницях використовуються штовхачi та кратна тяга. Треба враховувати, що на деяких з перелiчених напрямюв виникае потреба декшька разiв змiнювати вид тяги або тип локомотиву. Це викликае додатковi ускладнен-ня через досить обмежену кшьюсть локомоти-вiв Укрзалiзницi та 1х ступiнь зношеностi. На-явний швентарний парк електровозiв, що вико-ристовуються для вантажних перевезень, наведений на рис. 2, швентарний парк тепловозiв, що використовуються для вантажних переве-зень складаеться з локомотивiв 2 ТЕ 116 у кшь-кост 417 одиниць та 2 ТЕ 10 у кшькосп 125 одиниць. Незадовшьний стан рухомого складу та колшного розвитку накладае додатковi об-меження швидкостi поlздiв та норми маси, що також ютотно зменшуе величину наявно! про-пускно! спроможностi.
Рис. 2. 1нвентарний парк електровоз1в, що використовуються при вантажних перевезеннях
Для прикладу розглянемо змши, що вщбу-лися впродовж чотирьох роюв на напрямку 1. В перюд з 2003 по 2006 рш маса по!зда зростае майже на кожнiй дшянщ напрямку (див. рис. 3), а в 2007 р. зменшуеться, в середньому, на 3 % порiвняно з 2003 р. Рiзке зростання маси по!зда спостерiгаеться на дшьнищ мiж станцiями 425001 та 425355, що можливо пояснити переходом з Ивденно! на Донецьку дорогу. Ушф> кована маса по!зда на дшянках знаходиться в межах 4000... 4600 т, найбшьша критична маса складае 6900 т. У зворотному напрямку руху значення середньо! маси по!зда не перевищуе
3000 т, що пов'язане з формуванням велико! кшькост маршрута з порожшх вагошв (зпдно плану формування поlздiв 5 станцiй напрямку формують таю маршрути).
Суттевих змiн на напрямку набувае величина вагоно- та по!здопотоку (див. рис. 4 та 5). Рiзке зниження спостерiгаеться на дшянках мiж станцiею 403206 та станщею 1змаш Зменшення по!здопотоку виникае через обмежене техшчне
оснащення цих дшянок (дшянки одноколшш). Наслiдком цього е обмежена пропускна спро-можнють. Вагоно- та по!здопотш рiзко зростае на донках, що примикають до сортувально! станци Знам'янка, - це пояснюеться великим обсягом мюцево! роботи.
Вагоно- та по!здопотш на напрямку у 2007 р. збшьшився на 12 % порiвняно з 2004 р.
д, т
&
У
Г
□ 2004
Ч^
□ 2006
¿У
Рис. 3. Динашка змши маси вантажних по!зд1в на напрямку Куп'янськ - 1зма1л
ч*
счЧ
02005
г\Л
Рис. 4. Динамша змши вагонопотоку на напрямку Куп'янськ - 1зма1л
500
0
N,
поïздiв
У
{У
&
50
40
30
20
10
0
Рис. 5. Динамка змiни по13допотоку на напрямку Куп'янськ - 1змш'л
На розглянутому напрямку внаслщок ви-никнення значно1' кшькосп обмежень серед-ня маса по1'зд1в знизилася. Вщповщно змен-шилася i дшьнична швидюсть. Водночас ва-гоно- та по1'здопотш вирiс майже на всiх д> лянках напрямку. Це призвело до рiзкого зменшення резервiв, а на деяких перегонах i до повного використання наявно1' пропускно1' спроможностi дшьниць.
На мережi залiзниць змiна розглянутих параметрiв вiдбувалася по-рiзному. На на-прямках Харкiв - Мерефа, Ху^р-Михайлiвський - Одеса-Застава-I та Хупр-Михайлiвський - Помiчна маса по1'зда по-стiйно зростала, при цьому збiльшувалися величини вагоно- та по1'здопотоюв. На iнших напрямках маса по1'зда зменшувалася або за-лишилася майже постiйною, але зростав ва-гоно- та по1'здопоток, що призвело до бшьш високого, а iнколи, повного використання пропускно1' спроможностi. На напрямках, що мають вiдносно невелику довжину, коливан-ня перелiчених показникiв вщбувалося не-суттево. На напрямках, що мають велику за-гальну довжину, спостершалися тенденцiï, аналогiчнi напрямку Куп'янськ - 1змаш. Найменшi змiни вщбуваються на напрямках, бiльша частина довжини яких розташована в межах Швденно-Зах1дно1" залiзницi, що мае найменше значення розрахункового ухилу, тобто найменшi обмеження маси та швидко-ст руху поïздiв.
Для пiдвищення пропускно! спроможнос-тi з метою збшьшення обсягу перевезень ван-тажiв на основних напрямках в iснуючих умовах функщонування залiзничного транспорту найбшьш iмовiрним заходом е впрова-дження поlздiв шдвищено! маси та довжини. Значного шдвищення можливо досягти за умови удосконалення технiчного оснащення окремих перегошв та колiйного розвитку низки станцш. Визначення перелiку цих станцш та перегонiв, а також ступеню !х удосконалення можливе лише пiсля вирiшення питан-ня щодо доцшьно! норми маси та довжини поlздiв на кожному окремому напрямку. Дане питання е метою окремого дослщження.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Никифоров, Б. Д. Задачи инновационного развития железнодорожного транспорта нужно решать уже сегодня [Текст] / Б. Д. Никифоров // Наука и транспорт. - 2007.
2. Кочнев, Ф. П. Управление эксплуатационной работой железнодорожных дорог [Текст] : учеб. пособие для вузов / Ф. П. Кочнев, И. Б. Сотников. - М.: Транспорт, 1990. -424 с.
3. Левин, Д. Ю. Оптимизация потоков поездов [Текст] / Д. Ю. Левин. - М.: Транспорт, 1988. - 175 с.
Надшшла до редколегп 11.03.2009.
