CC BY
35
УДК 656.222.1 : 625.113
А. А. БОСОВ, М. Б. КУРГАН, Д. М. КУРГАН, С. Ю. БАНДАХ (ДПТ)
ОЦ1НКА ЕКОНОМ1ЧНО1 ЕФЕКТИВНОСТ1 УСУНЕННЯ ОБМЕЖЕНЬ ШВИДКОСТ1 РУХУ ПО1ЗД1В, ПОВ'ЯЗАНИХ З1 СТАНОМ ЗАЛ1ЗНИЧНО1 КОЛ11
Приведена методика, яка дозволяе на piBHi iнженерних розрахунк1в отримати попереднi результата щодо економ1чно! ефективностi усунення обмеження швидкостi руху по!зд1в
Ключовi слова: максимальна швидшсть, радiус криво!, обмеження швидкосп, експлуатацiйнi витрати, iнвестицiйнi витрати, економiчна ефективнiсть
1. Постановка проблеми
Необхщнють скорочення терм1ну доставки вантажв i пасажир1в, усунення постшно дда-чих i тривалих обмежень швидкост руху по!з-дiв поставила перед практиками i науковцями завдання тдвищення ефективностi заходiв щодо збшьшення рiвня швидкостi руху по!'здiв i зменшення кiлькостi обмежень.
Наявнiсть бар'ерних мюць призводить до зростання часу руху, шдвищеного споживання паливно-енергетичних ресуршв. Загальна про-тяжнiсть обмежень швидкосп руху по!'здiв по Укрзалiзницi на 01.10 2011 на головних колiях склала близько 600 км.
Метою роботи е встановлення економiчноl ефективносп усунення обмежень швидкостi руху поlздiв з тривалими й довгостроковими термшами ди перш за все на напрямках, що го-туються до впровадження прискореного й швидю-сного руху подщв.
2. Аналiз дослщжень, в яких започатковано розв'язання даноТ проблеми
Питання усунення постiйно ддачих i тривалих обмежень швидкосп руху е актуальними. В рядi випадках вони можуть бути розглянути як оптимiзацiйнi задачi. Сформульована таким чином проблема вибору послщовносп реконст-рукци дiлянки з метою встановлення максимально допустимих швидкостей руху мала ршен-ня в рядi наукових робiт, наприклад [1-3]. На сьогодшшнш день потребуе розв'язання задача у бшьш широкiй постановцi - визначення рiвня рацiональних швидкостей для вшх об'ектiв, що входять до складу дшянки залiзницi.
Для виршення тако! задачi дiлянку затзни-чно! коли будемо представляти як множену об'ектiв О = (соj, ю2,..., с,..., шя }. Окремий i -й об'ект с - це шфраструктура затзнично!
коли, рiвень швидкосп по якiй, обмежуеться одним конкретним фактором, наприклад, стр> лочний перевщ, дiлянка хворого земляного полотна тощо. При такому визначенш об'екти с можуть бути розташованими як окремо один вiд iншого, так i накладатися один на iнший. Кожен об'ект с характеризуеться мiсцем роз-ташування Li (пiкетажна прив'язка початку та кшця об'екта), встановленою швидюстю руху
V0 i e[vmm i ; Vmax i ], де Vmin i i Vmax i - вiДповiДно
мiнiмальна i максимальна можливi швидкостi руху по об'екту.
Таким чином, на встановлення вщповщних
швидкостей V* = (Vn.1 , VH.2 , K.i, Vu.n } на всiх об'ектах дiлянки треба виршити задачу
At (V * )> AT
V * ^
де At (V *)
(1)
min
змша часу руху по дшянщ при
встановленнi швидкостей руху V *; AT - за-плановане скорочення часу руху шсля реконст-рукци дiлянки.
Виршення схожо! задачi розглянуто в [4]. В цш роботi ставилася задача визначення множи-
ни об'ектiв Q cQ, якi потребують перебудо-ви для забезпечення необхiдного скорочення часу руху з мшмальними витратами кош^в
fAt (Q* )>AT [k (q * min'
При цьому кожен об'ект характеризувався двома станами - швидюстю руху до i пiсля мо-жливо! перебудови i вiдповiдно вартiстю тако! операци.
Задача ускладнюеться тим, що функщя AtV j) може бути визначена тшьки за результатами тягових розрахунюв i не е адитивною, бо на !! значення будуть впливати вибранi ста© А. А. Босов, М. Б. Курган, Д. М. Курган, С. Ю. Байдак, 2012
Q cQ^.
(2)
ни сумiжних об'екпв. Докладно це питання бу-ло розглянуто в робот [5] i запропоновано р> шення задачi (2) для неадитивно! функцп ско-рочення часу руху з використанням методики оптимiзащl функцiй множини, розроблено! проф. А. А. Босовим [6].
Розглянут пiдходи до вирiшення проблеми потребують застосування складного математи-чного апарату, вщповщних програм, велико! кшькост вихщних даних.
Для розрахунку економiчних характеристик ефективностi потрiбно визначити тягово-енергетичнi показники, точне значення яких може бути встановлено тяговими розрахунка-ми. На конкретних напрямках кшьюсть обме-жень швидкостi може складати вщ декiлькох до десяткiв. Виконання тягових розрахункiв для рiзних титв локомотивiв, маси рухомого скла-
ду, рiвня швидкостi i комбiнацiй усунення д> лянок з обмеженнями потребуе великих витрат часу. А тому постало питання, як провести еко-номiчну оцiнку на стади оперативного прийн-яття iнженерного рiшення. Авторами запропоновано спрощене вирiшення задачi економiчноl оцiнки.
Для рiзних вихщних даних i умов експлуа-таци були отриманi залежностi тягово-енергетичних показникiв у виглядi таблиць i графiкiв, що е достатнiм для проведення попе-редньо! оцiнки економiчноl ефективностi усунення обмеження швидкост. Для прикладу, на рис. 1 показаш графiки витрат електроенерги на тягу вантажного по!зда масою 4000 т з локомотивом ДЕ1 при рiзнiй довжиш Ь.1й1 з об-
меженням швидкостi Кбм =40 км/год.
—♦—1=50 м -■-1_=100 м -Д- _=500 м О |_=2000 м -Ж-_=5000 м
Рис. 1. Витрати електроенерги при наявносп обмеження швидкосп 40 км/год
На витрати електроенерги крiм iнших фак-торiв впливае режим руху по!зда, який, в свою чергу, залежить вiд маси по!зда й профшю колИ. Як випливае з рис. 1, на спусках / > 3 %о i шдйомах / > 7 %о величина витрат електроенерги практично не залежить вщ довжини д> лянки обмеження швидкосп.
На рис. 2 i 3 наведенi графiки змши витрат електроенерги i часу руху при рiзних рiвнях обмеження швидкосп на дiлянцi довжиною 500 м.
За результатами розрахунюв складенi таб-лицi й побудоваш графiки, якi враховують рiз-ний рiвень обмеження швидкостi (15, 25, 40, 60
км/год), рiзну довжину дшянок (50, 100, 500, 2000 i 5000 м), середню крутизну ухилу, де знаходиться обмеження (вщ -8 до 8 %о), типи локомотивiв (2ТЕ116, ВЛ80, ДЕ1, ДС3, ЧС7, ТЕП70) i масу рухомого складу - вщ 1000 до 5000 тонн).
3. Методика оцшки економiчнот ефективностi
Для оцiнки економiчноl ефективносн ви-значаеться iнтегральний ефект Е як рiзниця
експлуатацiйних витрат за розрахунковий перь
що приведена до початкового року
од Тр та швестицшних витрат К0
Jp де П. - коефiцieнт дисконтування рiзночасових
Ент = lACtnt - K0, (3)
витрат. t=i
Ух или, %о
Рис. 2. Витрати електроенергй' при р1зних р1внях обмеження швидкосп ввдносно стану зал1знищ
«без обмеження»
Рис. 3. Змша часу руху при р1зних р1внях обмеження
Одноразовi швестицшш витрати K0 при-
ймаються як сумарт капiтальнi вкладення приурочен до проведення вiдповiдних ремонтних робгг з усунення обмеження швидкостi. Скоро-чення експлуатацiйних витрат АС. визнача-еться як рiзниця
АС. = C0(t ) - Спр (t ),
де С0 (t ), Спр (t ) - експлуатацiйнi витрати за
швидкосп вщносно стану зал1знищ «без обмеження»
рш t, вiдповiдно, у тому випадку, якщо усунення обмеження швидкосп не проводиться, i у випадку виконування вiдповiдних заходiв.
При наявносн декiлькох бар'ерних мiсць черговють 1х усунення може визначатись за таким показником як вщношення вартосн робiт K- до економи механiчноï роботи сили тяги локомотива AR за рахунок усунення обмеження швидкостi, тобто
qi =
Kl ar,
, q2 =
Ki.
ar2
... qn =
K
ARn
(4)
пpичoмy q, < q2 < ... qn.
На пacaжиpcькиx xoдax, де пepeвaжaють па-caжиpcькi пepeвeзeннями, aнaлoгiчнo вище ви-клaдeнoмy мoжe poзглядaтиcь вщшшення вap-тocтi poбiт Ki дo cкopoчeння чacy pyxy Att
K, K 2 K
Pi =t"N P2 = ... Pn = ; (5)
At,
At2
Atn
пpичoмy P,< P2 < ... Pn .
Пocлiдoвнicть витонання poзpaxyнкiв.
1. Для дiлянки зaлiзницi з oбмeжeнням швидкocтi pyxy пoïздiв вcтaнoвлюютьcя тaкi виxiднi дaнi як вaнтaжoнaпpyжeнicть, швид-кicть pyxy дo i пicля ycyнeння бap'epнoгo мюця, щo викликае oбмeжeння швидкocтi, та тpивa-лicть дiï oбмeжeння.
2. Bибиpaютьcя тип лoкoмoтивa i мaca py-xoмoгo cклaдy.
3. Bизнaчaeтьcя eкoнoмiя eлeктpoeнepгiï (кBт-гoд) чи дизельшго палива (кг) - AA за paxyнoк ycyнeння бap'epнoгo мicця, oкpeмo для пapнoгo й нeпapнoгo на^ямюв. Величину ето-нoмiï eнepгoнociïв для yмoв кoнкpeтнoï дiлянки мoжнa oтpимaти з дoпycтимoю для iнжeнepниx poзpaxyнкiв пoxибкoю за таблицями чи ками. Cклaдeнi тaблицi вpaxoвyють piзний pi-вень oбмeжeння швидкocтi дoвжинy дiлянoк, cepeдню кpyтизнy yxилy, тип лoкoмoтивiв i мacy pyxoмoгo отладу. Пpи iншиx виxiдниx да-ниx eкoнoмiя eлeктpoeнepгiï визнaчaeтьcя ш-тepпoлювaнням.
4. Bизнaчaeтьcя cкopoчeння чacy знaxo-дження пoïздiв (кoжнoï кaтeгopiï oкpeмo) на д> лянцi ^и зняттi oбмeжeння швидкocтi -At (xb.). Для piзниx вapiaнтiв виxiдниx дaниx cкopoчeння чacy pyxy наведевд в тaблицяx.
5. Зaдaютьcя cepeдньoдoбoвi poзмipy pyxy, oкpeмo для ватажн^, пacaжиpcькиx, ^имюь-киx пoïздiв.
6. В^тав^то дo poзтaшyвaння дiлянки o6-меження швидкocтi пpиймaютьcя yкpyпнeнi витpaтнi cтaвки, а тaкoж питoмi вшрати на 1 км пpи витонанш peмoнтниx poбiт для rarnpe-raoï зaлiзницi:
Enz - yкpyпнeнa витpaтнa cтaвкa 1 roi^o-гoд. (грн),
Ее - вapтicть 1 кВт-год eлeктpoeнepгiï (1 кг
палива), грн.
Сор - вapтicть 1OOO тoннo-кiлoмeтpiв 6pyxxo (гpн),
Спу - вapтicть пoтoчнoгo yтpимaння 1 км
толп за piк (тиc гpн).
7. Poзpaxoвyeтьcя загальний ефект вiд œo-poчeння витpaт на пaливo-eнepгeтичнi pecypœ для пoтoкy пoïздiв oкpeмo для ^mproro й па-pнoгo на^ямюв
С, = ±(4-nrT0-Ee ),
(б)
де AAi - cкopoчeння витpaт eлeктpoeнepгiï
(палива) вiд зняття oбмeжeння для гажго!' кате-гopiï пoïздiв;
ni - кшькють пap пoïздiв i кaтeгopiï за дo-
бу;
To - тpивaлicть дiï oбмeжeння швидкocтi,
дiб;
Ee - вapтicть 1 кВт-год eлeктpoeнepгiï (1 кг
палива), грн.
S. Poзpaxoвyeтьcя eкoнoмiя витpaт вщ œo-poчeння чacy знaxoджeння пoïздiв на дiльницi oкpeмo для ^^prore й пapнoгo нaпpямкiв
i=k í At Л
С2 = £ i lO-n-To-Er J . (7)
де Ati - cкopoчeння чacy pyxy пoïздiв i катего-piï вщ зняття oбмeжeння швидкocтi (див. п.З). ni - кiлькicть пap пoïздiв i кaтeгopiï за
Дoбy;
To - тpивaлicть дiï oбмeжeння швидкocтi,
дiб;
Er - yкpyпнeнa витpaтнa cтaвкa 1 roi^o-гoд, ^н.
9. Poзpaxoвyeтьcя eкoнoмiя витpaт, гов'язанж з пoкpaщeнням cтaнy кoлiï вщ ycy-нення oбмeжeння швидкocтi oкpeмo для œrnp-нoгo й rap^ro нaпpямкiв за фopмyлoю
2,SS С -В2-LM -m
1 op ooM /Q4
-, (S)
To ■ [T ]
де Cop - витpaтнa cтaвкa на 1OOO тонш-
кiлoмeтpiв бpyттo, ^н;
В - вaнтaжoнaпpyжeнicть дiлянки, млн ткм/км бpyттo за piк;
Lo6m - дoвжинa oбмeжeння швидкocтi, км;
Сз =■
То - тривалють ди обмеження швидкосп,
дiб;
т, [Т] - вщповщно пропущений тоннаж i норматив призначення капiтального ремонту чи модершзаци коли, млн тонн.
10. Визначаеться загальний ефект вiд усу-нення обмеження швидкостi руху, який склада-еться iз економи витрат на паливно-енергетичт ресурси (С{), економи витрат вiд скорочення часу знаходження поlздiв на дiльницях, та в зв'язку з цим, скорочення витрат на утримання локомотивiв та вагошв (С2) та скорочення витрат, що пов'язанi зi станом коли (у випадках коли не виконано своечасно каттальний ремонт або модершзащю) (С5), тобто
СС ССц I С2 + Сз.
(9)
Аналiз отриманих даних показав, що основ-ними чинниками, яю впливають на економiч-ний ефект вщ усунення бар'ерного мiсця е рь вень обмеження швидкостi i довжина дiлянки, що пiдтверджуеться висновками, наведеними в роботах [7-9]. На рис. 5 i табл. 1 показано зале-жносп економiчного ефекту вщ зазначених фа-кторiв.
Таблиця 1
Ефект в1д усунення обмеження швидкосп на 1 поТзд, вщнесений до 1 км тдвищення швидкосп
Для визначення економiчноl ефективностi за викладеною методикою була розроблена про-грама розрахункiв для ПЕОМ. На рис. 4 показано вшно програми (меню) для введення вихь дних даних.
Для виконання розрахункiв, додатково до вищеназваних, необхiдно ввести вантажонап-ружешсть дiлянки, типи локомотивiв i масу по-lздiв, кiлькiсть пар поlздiв на добу: вантажних, пасажирських i примiських (див. рис. 4).
Величина витратних ставок суттево впливае на результат, тому для конкретних розрахунюв необхщно приймати витратнi ставки притаман-нi тiй чи iншiй залiзницi. Для Придшпровсько1 залiзницi прийнято значення 1 по1здо-години у русi тепловозною тягою Епг =8451 грн для ван-
тажного по1зду, Епг =2994 грн для пасажирсь-кого, Епг =920 грн для дизель-поlздiв; варнсть 1000 тонно-кiлометрiв брутто Сор =22,92 грн; вартють поточного утримання 1 км коли за рш Спу =37,5. З урахуванням заплановано1 в перс-пективi електрифiкацil напрямку прийнято: Епг =6462 грн для вантажного по1зду,
Епг =3741 грн для пасажирського, Епг =853 грн
для електропо].здв.
Загальний ефект вiд скорочення витрат на паливо-енергетичн ресурси для потоку поlздiв розраховано окремо для непарного й парного напрямкiв за програмою, в якiй реалiзовано методику (див. п. 3).
Тип по1зда Довжина обмеження, м Ефект,грн,при збшь-шены швидкосп, км/год
з 15 до 25 з 25 до 40 з 40 до 60
Вантажний 100 14,0 8,5 5,9
2000 34,4 15,5 9,0
5000 65,6 27,7 13,4
Пасажирський 100 6,8 2,9 2,4
2000 16,8 7,3 4,3
5000 34,8 14,1 7,3
Для перерахунку результатв до конкретного по1здопотоку отриман результати слiд по-множити на кшькють поlздiв кожно1 категори.
4. Капiтальнi витрати на роботи, що пов'язанi з усуненням обмеження швидкосп
На напрямках, що готуються для впрова-дження прискореного й швидкюного руху по1з-дiв особливо гостро стоггь питання пiдвищення швидкост за рахунок усунення обмежень швидкост при проведеннi тих чи шших ремон-тних робiт.
Для усунення причин обмеження швидко-стей руху (бар'ерних мюць) i отримання вщпо-вiдного економiчного ефекту за рахунок збшь-шення швидкостi руху поlздiв i усунення дiля-нок гальмування та розгону, необхiдно прове-дення ремонтних робiт, що потребуе певних витрат (каштальних вкладень). Слiд враховува-ти, що капiтальнi вкладення носять одноразо-вий характер, а зменшення витрат буде мати мюце протягом тривалого часу. Тому, в рядi випадкiв, для правильно1 оцiнки економiчного ефекту слщ говорити о термiнi окупностi кап-тальних витрат, а не о миттевш ефективностi.
Вихщш дан1 до розрахунку
Дiлянка Зачепил1вка - Перещепине напрямок парний
Вантажонапружеысть дiлянки В млн. ткм бр/км за р1к 10
Швидкiсть руху до обмеження швидкост руху поTздiв У1 км/год 120/80
Встановлення обмеження швидкост У2 км/год 40
Тривалiсть дм обмеження швидкост т дiб 365
Збiльшення витрат електроенергп (палива) при дм обмеження шидкостi ДА
- вантажних ДА в кВт-год 170,1
- пасажирських ДА пас кВт-год 147,8
- примюьких ДА пр кВт-год 44,5
Збтьшення часу руху поTздiв при дм обмеження швидкостi руху Дt
- вантажних Дt в хв. 3,0
- пасажирських Дt пас хв. 3,5
- примюьких Дt пр хв. 3,0
Середньодобовi розмiри руху поTздiв: П
- вантажних Пв пар потзд1в 3
- пасажирських Ппас пар потзд1в 8
- примюьких Ппр пар потзд1в 2
Тип, маса локомотива та маса потзда:
ДЕ 1 Р 184 О 4000
ЧС 7 Р 164 о 1000
ДР1 Р+О 454
Довжина обмеження швидкост Ьобм км 2
Вартють 1 кВт-год електроенергп (1 кг палива) Ее грн 0,8
Укрупнена витратна ставка 1 поТздо-год. Епг
- вантажного Епг вант грн 6462
- пасажирського Епг пас грн 3742
- примюького Епг пр грн 853
Якщо на д1лянц1 обмеження швидкост1 прострочено модерн1зац1ю чи каглтальний ремонт, то необх1дно про це вказати вщповщним знаком у в1конц1 □
Вартiсть 1000 тонно-кiлометрiв брутто вантажних потадЕ Сор грн 22,92
Пропущений по дiлянцi тоннаж т млн т 745
Вартють поточного утримання 1 км коли за рк Спу тис. грн 37,5
Рис. 4. Вiкно програми для введения вихвдних даних
1600
- 1400 х а.
Ь 1200
0 К 1000
I
1 £ 800
I *
О ^ 600
3 5
ш ¡: 400 к
X
" 200 0
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Вихщний рiвень швидкостч, км/год
Рис. 5. Зaлежнiсть економiчного ефекту вiд швидкосп i довжини дiлянки обмеження для 1 пари вантажного i пасажирського по!зда за рiк
Точне значення каштальних витрат на усу-нення того чи iншого бар'ерного мiсця може бути визначено тшьки шляхом складання каль-куляци за проектом на виконання робгг для конкретно! дшянки залiзницi, з урахуванням потрiбного перелiку операцiй, вартостi й об'eмiв матерiалiв, наявностi робочо! сили, ме-ханiзмiв тощо. Однак, можна зазначити, що б> льшiсть бар'ерних мiсць - це довготривалi об-меження швидкостi, якi доцiльно лшвщувати пiд час проведення планових ремонтов. Тому для попередньо! оцiни можна приймати в якос-тi витрат на усунення бар'ерного мiсця вартость ремонту, пiд час якого будуть проводитись вщ-повiднi роботи, з урахуванням довжини дшянки, що обмежуе швидюсть руху.
Так, при комплексно-оздоровчому ремонт можуть бути усуненш бар'ернi мiсця пов'язанi з виправкою i рихтуванням колii машинними комплексами, лшвщащею мiсць виплескiв, за-мшою дефектних рейок i непридатних шпал, очищенням водовiдвiдних споруд тощо.
При середньому ремонт можна планувати усунення бар'ерних мюць, якi потребують ви-
конання робгг з очищення забрудненого балас-ту, замiни непридатних шпал, брушв i скрш-лень, виправлення кривих, ремонту переiздiв, водовiдвiдних i укрiпних споруд тощо.
Пiд час проведення модершзаци або катта-льного ремонту можуть бути проведеш роботи для усунення обмеженш швидкостi пов'язаш з очищенням щебеневого баластного шару i пла-нуванням баластно! призми, виправлення з постановкою коли у проектне положення в про-фш, виправлення кривих в плаш з вщновлен-ням проектних радiусiв, збiльшення радiусiв кривих до передбачених проектом з вiдповiд-ним перевлаштуванням земляного полотна та штучних споруд, приведення розмiрiв земляного полотна у вщповщшсть до встановлених но-рмативiв, ремонт водовiдвiдних i змщнюваль-них споруд, реконструкцiя горловин станцш, ремонт або перевлаштування переiздiв тощо.
На рис. 6 показано вартост усунення бар'ерного мюця для рiзноi довжини дiлянки в залежностi вщ виду ремонту, за рахунок якого будуть виконуватися роботи.
ю о а
14,0 12,0 10,0
§ £ 8,0
<и £
I .0 *
а.
П5
со
6,0 4,0 2,0 0,0
0,0
1,0 2,0 3,0 4,0
Довжина обмеження швидкостч, км
5,0
КОР
Серед.рем.
Капремонт
Посил. капрем. —I—Модерн1зац1я
Рис.6. Вартсть ремонтних робгг
5. Обгрунтування отриманих результатiв
Для прикладу в роботi наведено результати розрахунюв на одному з перегошв дiлянки Красноград-Новомосковськ. Згiдно перспективного плану електрифшаци залiзниць Укра!ни на 2011-2016 рр. на цш дiлянцi плануеться вве-дення електрично! тяги для впровадження шви-дюсного руху на напрямку Ки!в-Дншропетровськ.
У теперiшнiй час на станщях Бузiвка, Пе-рещепине, Кiльчень, Губиниха, Новомосковськ.
встановлена швидюсть 40 км/год. Вщповщно до пропозицiй Приднiпровськоi залiзницi [10] на вказаних станцiях (^м ст. Новомосковськ) може бути тдвищена швидкiсть до 120 у паса-жирському русi i до 80 км/год у вантажному за рахунок проведення модершзаци чи кашталь-ного ремонту коли. На рис. 7 показано криву швидкост руху вантажного по^'зда через ст. Бу-зiвка в прямому напрямку при наявност обмеження швидкостi.
Риа7. Kpma швидкоcтi pyxy пpи нaявноcтi обмеження по cтaнцiï
Pозpaxyнки викошно для тепловозноï й еле-ктpичноï тяги. Зaгaльний ефект вiд ycyнення обмеження швидкоcтi нa cт. Бyзiвкa визнaчa-eтьcя зa фоpмyлою (9). Pезyльтaти pозpaxyнкiв нaведено в тaбл. 2.
Тaблиця 2
Peзультaти рoзрaxункiв eкoнoмiчнoгo eфeкту, млн грн
Вид тяги Пapний ш-пpямок Hcnapn™ нaпpямок CyHaprn
тепловознa 1,400 1,б70 3,070
елек^^^ 1,234 1,218 2,452
Для пpийнятиx виxiдниx дaниx отpимaно зa-гaльний piчний економiчний ефект вщ зняття
обмеження швидкоcтi pyxy y cyмi 3,070 млн гpн ^и тепловознiй i 2,452 млн ^н пpи елект-pичнiй тязi.
Якщо виконaння pобiт з pеконcтpyкцiï еган-цiï бyде вiдбyвaтиcя пiд чac зaплaновaноï моде-pнiзaцiï колiï, то зa pиc. 4 пpи довжиш дiлянки
2 км вapтicть pобiт cклaде 7,1 млн гpн.
Дaлi pозpaxyнки зpyчно виконyвaти y тaб-личнiй фоpмi. Пpи поcтiйниx обcягax пеpеве-зень економiя вiд зняття обмеження швидкост!
3 ypaxyвaнням коефщету диcконтyвaння ви-знaчaeтьcя зa фоpмyлою (3). Pезyльтaти pозpa-xyнкy шведеш в тaбл. 3.
3a дaними тaбл. 3 побyдовaно гpaфiк (p^. 8), aнaлiз якого дозволяе вагановши теpмiн окyпноcтi кaпiтaльниx вклaдень.
Тaблиця 3
Ефeктивнiсть в1д зняття oбмeжeння швидкoстi
Pоки rt, млн т Kt, млн 1рн Ct, млн 1рн п Ефект, млн гpн Hapоcтaючий пЩОУМОК
1 10,0 7,1 2,б83 0,9091 -4,02 -4,0
2 10,0 0 2,б83 0,82б4 2,22 -1,8
3 10,0 0 2,б83 0,7513 2,02 0,2
4 10,0 0 2,б83 0,б830 1,83 2,1
5 10,0 0 2,б83 0,б209 1,б7 3,7
б 10,0 0 2,б83 0,5б45 1,51 5,2
7 10,0 0 2,б83 0,5132 1,38 б,б
8 10,0 0 2,б83 0,4бб5 1,25 7,9
9 10,0 0 2,б83 0,4241 1,14 9,0
10 10,0 0 2,б83 0,3855 1,03 10,0
Р о к и
Рис. S. Тepмiн o^mocn кaпiтaльниx вклaдeнь
Як випливae з pиc. S, дo 3-гo poкy витpaти зaлiзницi e вiд'eмними, a пicля ^oro тepмiнy зa paxyнoк зняття oбмeжeння швидкocтi cnoCTepi-гaeтьcя зpocтaння eфeктy в пpoтивaзi тoмy, як-щo б бap'epнe мicцe зaлишaлocь (швидюсть 40 км/гoд no cтaнцiï) i зaлiзниця щopiчнo нecлa втpaти вщ дoдaткoвиx витpaт eлeктpoeнepгiï, a тaкoж витpaт, пoв'язaниx з чacoм pyxy i m yтpимaння кoлiйнoï iнфpacтpyктypи .
Bpaxoвyючи, щo вci витpaти зaлiзницi, пoв'язaнi з нaявнicтю дшявдк нa якиx вcтaнoв-лeнo oбмeжeння швидкocтi, зpocтaють nponop-цiйнo юль^ст пoïздiв, мoжнa ввaжaти, щo eкoнoмiчний eфeкт бyдe пpoпopцiйний oбcягaм пepeвeзeнь. У тaкoмy випaдкy, якщo пpoгнoз pocтy вaнтaжoнaпpyжeнocтi змiнюeтьcя зa л> нiйним зaкoнoм Гt = Го + ЛГ -1, мoжнa cnpo^
нoзyвaти зpocтaння вeличини eкoнoмiчнoгo eфeктy зa виpaзoм
Ç = к-Г,
(10)
дe к - кoeфiцieнт пpoпopцiйнocтi к =
Ç
Го
Пopiвняльний aнaлiз викoнaниx poзpaxyнкiв зa тoчнoю мeтoдикoю з викopиcтaнням тяговж poзpaxyнкiв i зa cпpoщeнoю, виклaдeнoю в дa-нiй poбoтi, пoкaзaли щo пoxибкa в poзpaxyнкax знaxoдитьcя в дoпycтимoмy дiaпaзoнi.
Висновки
1. ^и нaявнocтi oбмeжeнь швидкocтi np^ близнo з oднaкoвими пoкaзникaми (piвeнь швидкocтi, дoвжинa, yxил пoздoвжньoгo npo-
пpи пocтiйниx щopiчниx oбcягax пepeвeзeнь фiлю тoщo) пepeвaгy в плaнyвaннi poбiт cлiд вiддaвaти тим бap'epним мicцям, якi poзтaшo-вaнi m вaнтaжoнaпpyжeниx нaпpямкax. Цe no-яснюеться тим, щo eфeкт вiд зняття oбмeжeння пpoпopцiйний кiлькocтi пoïздiв.
2. Ha нaпpямкax cyмiщeнoгo вaнтaжнoгo й пacaжиpcькoгo pyxy пepeвaгa пpи викoнaннi poбiт пoвиннa нaлeжaти тим дшянтам, дe бшь-шi poзмipи вaнтaжниx пepeвeзeнь, тaк як eфeкт вщ зняття oбмeжeнь швидкocтi в cepeдньoмy вдвiчi бiльший для вaнтaжнoгo noi^a y пopiв-няннi з пacaжиpcьким.
3. Пpи нaявнocтi бap'epниx мюць з piзним piвнeм oбмeжeння швид^с^ й дoвжини nepe-вaгy слщ вiддaвaти пpи iншиx piвниx yмoвax ycyнeнню дiлянoк з piвнeм oбмeжeння 15 км/гoд, пoтiм 25 i 40 км/год., тaк як eфeкт нa 1 км/гoд зpocтaння швидтост збiльшyeтьcя пpи пiдвищeннi з 15 дo 25 км/гoд в 2-2,5 paзи y no-piвняннi з пiдвищeнням швидкocтi з 25 дo 40 км/гoд, тa пpиблизнo в 1,5 paзи пpи пiдвищeннi з 40 дo 60 км/гoд y пopiвняннi з дiaпaзoнoм швидкocтeй з 25 дo 40 км/гoд.
4. ^и нaявнocтi дiлянoк oбмeжeння швид-кocтi piзнoï дoвжини пpи iншиx piвниx yмoвax cлiд вiддaвaти пepeвaгy тим, якi мaють бiльшy дoвжинy дiлянoк. Тaк, пpи зняттi oбмeжeння дoвжинoю 5000 м y пopiвняннi з 2000 м збшь-шyeтьcя в cepeдньoмy в 1.5...2,5 paзи, пpичoмy бiльшe знaчeння вiднocитьcя дo дiaпaзoнy швидкocтeй 15-25 км/гoд, мeншe в дiaпaзoнi 4060 км/год.
5. ^и нaявнocтi дiлянoк oбмeжeння швид-кocтi, щo poзтaшoвaнi m piзниx yxилax пoздo-вжньoгo пpoфiлю пpи iншиx piвниx yмoвax слщ вiддaвaти пepeвaгy тим, якi poзтaшoвaнi нa
ухилах ± 3%, тобто по!зд проходить дшянку в тяговому режимi. Якщо дiлянка знаходиться на крутих тдйомах, то ефект знижуеться, так як по!зд може не вийти на максимальну допусти-му швидкiсть, на крутих спусках по!зд рухаеть-ся в режимi регулювального гальмування i ефект також знижуеться.
6. Розроблена методика на рiвнi шженерно-го розрахунку дозволяе отримати попередш ви-сновки щодо економiчного ефекту вiд усунення обмеження швидкосп з урахуванням необхщ-них вихщних даних
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Иоаннисян, А. И. Улучшение трассы существующих железных дорог. [Текст] / А. И. Иоаннисян. - М. : Транспорт, 1972. - 176 с.
2. Гавриленков, А. В. Оптимальная стратегия повышения скорости движения поездов [Текст] /
A. В. Гавриленков, Г. Г. Иванов, Е. А. Макуш-кина // Межвуз. сб. науч. тр. - М. : Изд-во МИИТ, 1986. - Вып. 771. - С. 9-12.
3. Скутин, А. И. Определение времени хода поезда с учетом состояния пути [Текст] / А. И. Скутин // Межвуз. сб. науч. тр. - Д. : ДИИТ. - 1989. -С. 50-54.
4. Босов, А. А. Назначение этапности мероприятий в путевом хозяйстве по повышению скоростей движения поездов [Текст] / А. А. Босов,
B. В. Рыбкин, Н. Б. Курган, В. И. Харлан // Вестник Белорусского Государственного Университета Транспорта / Науч.-производ. журнал «Наука и транспорт». - 2002, № 2 (5). - С. 32-
5. Курган, М. Б. Розробка метода оптимально! пе-ребудови д1лянки зал1знищ для оргашзацп швидшсного руху по!зд1в [Текст] / М. Б. Курган // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2003. - Вип.1. - С. 66-73.
6. Босов, А. А. Применение функций множества в инженерных и экономических задачах [Текст] /
A. А. Босов // Транспорт. Зб. наук. праць Д11Ту. Вип. 9 - Д., 2002.
7. Курган, М. Б. Вплив обмеження швидкосп на енергетичш показники руху по!зд1в [Текст] / М. Б. Курган, О. С. Маркова // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад.
B. Лазаряна. - 2007. - Вип. 16. - С. 29-36.
8. Курган, М. Б. Втрати часу руху по!зд1в на дшя-нках обмеження швидкосп [Текст] / М. Б. Курган, О. С. Маркова // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад.
B. Лазаряна. - 2007. - Вип. 18. - С. 54-61.
9. Курган, М. Б. Вплив пропущеного тоннажу та плану лши на витрати при поточному утриман-ш коли [Текст] / М. Б. Курган, О. С. Чернишова // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. 2008. - Вип. 24. -
C. 88-90.
10. Пропозици ДП «Придншровська зал1зниця» по оргашзацп швидшсного руху Кшв-Дшпропет-ровськ. Дшьниця Дшпропетровськ-Новомос-ковськ-Куми [Текст]. - Д., 2011. - 35 с.
Надшшла до редколегп 28.11.2011. Прийнята до друку 30.11.2011.
А. А. БОСОВ, Н. Б. КУРГАН, Д. Н. КУРГАН, С. Ю. БАЙДАК
ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРАНЕНИЯ ОГРАНИЧЕНИЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ, СВЯЗАНЫХ ИЗ СОСТОЯНИЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
Приведена методика, которая позволяет на уровне инженерных расчетов получить предварительные результаты экономической эффективности от устранения ограничений скорости движения поездов.
Ключевые слова: максимальная скорость, радиус кривой, ограничение скорости, эксплуатационные расходы, инвестиционные расходы, экономическая эффективность
A. A. BOSOV, M. B. KURGAN, D. M. KURGAN, S. Y. BAYDAK
ESTIMATION OF ECONOMIC EFFICIENCY FROM RESTRICTIONS ELIMINATION OF SPEED MOVEMENT OF TRAINS
The technique which allows to receive at level of engineering calculations preliminary results of economic efficiency from elimination of restrictions for speed movement of trains is resulted.
Keywords: maximum speed, curve radius, restriction of speed, working costs, investment expenses, economic efficiency
