CC BY
62
УДК 656.212
М. П. БОЖКО, О. О. МАЗУРЕНКО (ДНТ)
РОЗРАХУНОК EKOHOMIIВАГОНО-ГОДИН НАКОПИЧЕННЯ ВАГОШВ ПРИ ФОРМУВАНН1ДВОГРУПНИХ П013Д1В
Запропоновано виршення задач! визначеныя економп вагоно-годин простою вагошв у сортувальному парку при форму ваши окремого двогрупного по'йда у пор1внянш з формуванням одногрупних по*13Д1в. Отримано формулу для визначення скорочення простою вагонгв пи накопиченням на станин формування.
Предложено решение задачи определения экономии вагоно-часов простоя вагонов в сортировочном парке при формировании отдельного двугрупного поезда в сравнении с формированием одногрупных поездов. Получена формула для определения сокращения простоя вагонов под накоплением на станции формирования.
A solution of the task of evaluation of the wagon-hours economy of wagons demurrage at a marshalling yard when making up the particular two-unit train compared to making up the one-unit trains is proposed. A formula for determination of the reduction of wagons demurrage in conditions of accumulation at a station of formation is obtained.
1снуюча в тепершнш час на Mepexci зашз-ниць система оргашзаци вагонопотоюв перед-бачае щор1чну розробку плану формування по-дщв (ПФП). Ращональний ПФП повинен за-безпечувати, KpiM шшого, зменшення тривало-cri знаходження вагошв на техшчних станщях. Одним з даевих cnocoöiß досягнення дано! мети с формування багатогрупних попдав взамш одногрупних. Ддоча шструкщя з оргашзаци ван-тажних вагонопотоюв [1] передбачае можли-ßicxb формування багатогрупних П01зд1в i Mic-тить методику визначення ix ефективностц яка полягае у пор1внянш загальних витрат при ви-корисганш одногрупних та багатогрупних noi'3-дав. Одшею 3i складовнх, якими вщр{зняються eapiaHTH, постають витрати, пов'язаш з простоем вагон1в пщ накопиченням. На рис. 1 наведена граф1чна формашзащя оргашзаци вагонопо-тоюв при формуванш одногрупних (eapiaHT 1) або двогрупннх (eapiaHT 2) пондав на умовному напрямку з трьома техшчними станц1ями i на-ступними параметрами:
Nab, Nqc, Nsc - розмфи BaroHoncrroKiB вщ-повщних призначень;
АГавь ATaci, ^bci - кшьюсть одногрупних по-цщв вщповщних призначень;
Адв2 - юльюсть двогрупних П013д1в. Згщно з [1], вагоно-години накопичення на головнш станци А становлять:
W = 2cm - при формуванш одногрупних по-Ъдхв (eapiaHT 1);
W - cm - при формуванш двогрупних noi'3-дав (eapiaHT 2),
де с - параметр накопичення;
т - китыасть earoHie у склад1 поГзда. Таким чином, при формуванш двогрупних повдцв вагоно-години накопичення зменшу-ються удач). Це скорочення слщ розглядати як
середню величину в умовах р1вномфного над-ходження вагошв та формуванш тшьки двогрупних по*1зд1в. М1ж тим, як показують експери-ментальш дослщження [2-4], у дойсносп над-ходження вагон1в на окрем1 призначення мае суттеву нер1вном1ршсть 1 вважаеться випадко-вим. У зв'язку з цим економ1я вагоно-годин внаслщок формування окремого двогрупного поГзда може коливатися 1 приймати рвш вели-чини у залежносп вщ ситуаци у поточний момент часу та характеру надходження вагон1в. Звщси постае задача визначення економп вагоно-годин при формуванш окремого двогрупного поезда в конкретних умовах.
А
о-
В -о—
Вагонопотоки
N,
Д!_
С
о
ж
Nbc
Nac
ПоУздопотоки: eapiaHT 1 _^ДШ_>1—
Квс
ш.
К
ш.
BapiaHT 2 ——
LB£L
Рис. 1. Графйчна формашзащя оргашзаци вагонопотоюв на напрямку
Для виршення поставлено! задач1 розгляне-мо процес накопичення на головнш станци А вагошв одного призначення (рис. 2) у випадку Ух р1вном1рного надходження з штенсившстю X вaгoнiв/гoдинy.
При формуванш тшьки одногрупних покгшв (вар1ант 1) середня тривашсть простою пщ накопиченням одного вагона становить
tu =
m 21'
а вагоно-години накопичення потоку з N ваго-Hiß дор1внюють
W,=
Nm 2Х
(1)
'зн —
т~(п- р)
а вагоно-години накопичення становлять (т + п- р)(т -п + р)
G = -
2к
Wv =
(N-p - т)т 2Х
W2=F + G + WP =
_п2 + (т + п- р)(т -n + p) + (N-p- т)т (2) 2к '
Економ1я вагоно-годин накопичення одного призначення внаслщок форму вання одного двогрупного поТзда (у подальшому економ1я простою) становить
E„=W1-W2
(3)
Шсля постановки в останне складових (1) та (2) i алгебраТчних перетворень отримаемо:
Величина
р(т-2п + р) 2Х
z = (т - 2п + р)
(4)
(5)
в (4) являс собою деяку розрахункову шльюсть вагошв, а вщношення
Рис. 2. Продес накопичення на головнШ станцп А вагошв одного призначення
Стан призначення в деякий поточний момент Г0 можна характеризувати кшыистю вагошв п та витратою вагоно-годин Тх накопичення Р, яка складае
21
При форму ванш двогрупного поТзда (варь ант 2), до складу якого включаеться р вагог з даного призначення (за умови р < и), залиша-еться (и - р) вагошв, яю входять до складу на-ступного одногрупного поТзда. Триватсть завершения накопичення цього поТзда у серед-ньому дор1внюе
Z
(6)
вщповщае тривалосп ix накопичення. Тода економ1я простою BaroHie може бути розрахо-вана як
Е =^ cw „
(7)
Решта потоку у ктькосп (N -p - т) BaroHie вщправляеться в одногрупних поТздах i мае на-ступну кшыисть вагоно-годин накопичення
Зм1ст величини z полягае у наступному. Яйцо до складу двогрупного поТзда включа-ються yci наявш вагони призначення, тобто р = и, то величина z = (т-п) становить завер-шуючу групу - кшьшсть вагошв, яка потр1бна для завершения накопичення одногрупного поТзда (див. рис. 3).
При цьому tz являе собою триватсть nepi-оду для накопичення uieT групи. У випадку, коли р < п, маемо z =(т-п) — (п- р), тобто заве-ршуючу групу, зменшену на величину залишку вагошв (п - р), а tz е тривашстю TT накопичення.
Розглянемо приклад розрахунку Ew для призначення № 1 за вихшними даними, наведени-ми в табл. 1,
Таблиця 1
Призначення X п т
1 8 40 50
2 5 40 50
Таким чином, при форму ванн i двогрупного поТзда i включены! до його складу р вагошв окремого призначення, загальний простш BaroHie пщ накопиченням складае
Якщо до складу двогрупного поТзда вклю-чити yci вагони призначення № 1 (р - 40), тода згщно з (5) розрахункова кшьюсть BaroHie до-р1внюе г = 50-2-40+ 40 = 10, а тривашсть ix накопичення становить
BapiaHT 1
BapiaHT 2
10 1 « ^= — = \,25 год.
Рис. 3. Смзичний змкт величини г
Економш простою для цього призначення згщно з (7) дор1внюе
40-1,25 =--— = 25 вагоно-год.
3 метою ан&шзу аналог!чним чином викона-ш розрахунки Еу/ для ¡нших величин р та п (за умови р < и), результата яких наведеш в табл. 2 1 в граничному вигляд1 на рис. 4.
Таблиця 2
л Е\» =/(р, п)
Р
5 10 20 25 30 40 50
10 11 25 - - - - -
20 5 12 37 - - - -
25 2 6 25 39 - - -
30 -2 0 12 23 37 - -
40 -8 -12 -12 -8 0 25 -
50 -14 -25 -37 -39 -37 -25 0
Отримаш результата показують, що форму-вання двогрупних поТздав не завжди приводить до зменшення простою вагошв пщ накопичен-ням. Найбшыиа економ1я простою може бути огримана, коли до складу двогрупного поТзда включаються ус! наявш вагони призначення, тобто при р - я, а максимальна економ1я дося-гаеться при р-п = т/2.
Зменшення р вщносно п, тобто зростання залишку вагошв у юлькосп (и - р), зменшуе економйо простою, а у випадках, коли г < 0, може приводити до зростання простою пор1в-няно з одногрупними по'Тздами. Таким чином, формування двогрупного поТзда може давати економйо простою тшьки за певних умов, що вимагае вщпов1дних розрахунюв в конкретних умовах.
Рис. 4. Залежшсть економи простою вщ фактор1в, що впливають
Звичайно, у формуванш двогрупних по\здв приймають участь два попутних призначення, тому потр1бно ощнювати Тх сумарну ефекгав-шсть. 3 метою анашзу виконаш розрахунки ефективносп формування двогрупного поТзда з вагошв двох призначень, характеристики яких наведеш в табл. 1, а результата розрахунюв (за умови р\ + р2 = т) у числовому вигляда - в табл. 3 I у граф1чному вигляда - на рис. 5.
Таблиця 3
Рк 1x1 Рг (я Ещ
40 10 1,25 10 -20 40 25 -20 5,0
35 5 0,63 15 -15 -3,0 10,9 -22,5 -11,6
30 0 0 20 -10 -2,0 0 -20 -20
25 -5 0,63 25 -5 -1,0 -7,8 -12,5 -20,3
20 -10 -1,25 30 0 0 -12,5 0 -12,5
15 -15 -1.87 35 5 1,0 -14.1 17,5 3,4
10 -20 -2,5 40 10 2,0 -12.5 40 27,5
Наведеш результата показують, що при на-явносп у двох призначень достатньоТ кшькосп вагошв для формування двогрупного поТзда (и, + п2 > т) максимальна економ1я простою пщ накопиченням може бути отримана за умови, коли до складу двогрупного поТзда включа-еться повшстю одна з груп, а юльюсть вагошв ¡ншого призначення визначаеться з умови Р\+Р2~ т- При цьому шщмбно розглядати два випадки: 1) рх = щ, р2 = т - р{; 2) р2 = п2, р\ = т -р2. Ефективним слщ вважати випадок з б1лыною величиною економи
У приклад^ що розглядаеться, максимальна економ1я Еу/ = 27,5 ваг-год забезпечуеться при включенш до складу двогрупного поТзда повноТ
групи вагошв призначення № 2 (рг = 40) та р\ = 50 - 40 = 10 вагошв призначення № 1.
30
20
10
-10 -20 -30
Рис. 5. Залежшсть економп простою вщ величини причшлюваноТ групи призначення 1
Зауважимо, що математичний опис процесу та розрахунок його показник1в виконаш для р1-вношрного у час1 надходження вагошв з штен-сившстю X. Процес накопичення вагошв в реа-льних умовах можна розглядати як випадковий з днскретними станами, змша яких вщбуваеть-ся на випадкову кшькють вагошв а\ у випадков1 момента часу Т-, (рис. 6). На вщм1ну вщ р1вно-м1рного процесу надходження вагошв величина 1г може бута розрахована з використанням данях Г; та а\ наступним чином:
1г = Тк-То, (8)
к
де к визначаеться за умови У^а, > г
м.
В оператавних умовах величина 1г може бути визначена з використанням шформацп АСОУП в межах перюду планування (Г^) 1 з використанням середньостатастичних даних надходження вагошв - за межами перюду планування. Методика розрахунку величини та оцшка надшноеп результате зляють собою задачи як: вимагають вщповщних дослщжень.
Огримаш результата показують, що навпъ в умовах piвнoмipнoгo надходження вагошв еко-ном1я вагоно-годин накопичення залежить »щ параметр1в поточного стану В умовах нер1вно-м1рного, там паче випадкового надходження вагошв, слщ оч1кувати бшьш значного коли-вання показниюв простою. Це п щтверджують результата модепювання на ЕОМ процесу накопичення вагошв з випадковим Гх надходжен-ням. Крш того, результата моделювання сшв-падають з отриманими за виразом (7).
го\ \ \\ 7 пл
2 а\ аг аъ а4
<
Рис. 6. Розрахункова схема реального процесу накопичення
Методика, яку мигать шструкцш [1], мае дискретний характер 1 дае однозначну вщповщь («так» або <<нЬ>) на питания доцшьносп форму-вання двогрупних по!зд1в як постилки оргаш-зацп вагонопотоюв на визначений перюд. М1ж там, доцшьшсть формування двогрупних поТз-д - повинна визначатася оперативно, у залеж-носгп вщ параметр1в поточного стану та характеру надходження вагошв. Така оргашзащя вагонопотоюв мае неперервний характер < точки зору використання одногрупних 1 двогрупних по'йд1в, забезпечуе Гх оптимальне сполучення за критер1ем загальних витрат з урахуванням маневровоГ роботи 1 простою поГзних локомо-тав1в на головшй станци та станци перемши груп.
Висновки
I, Формування двогрупних попдав скорочуе вагоно-години простою вагошв пщ накопичен-ням на техшчних станщях.
2 Економ1я вагоно-годин накопичення вна-слщок формування двогрупного поГзда залежить 1 д юлькост1 вагошв сумЬкних призначень та характеру надходження вагошв.
3. Для розрахунку величини економи вагоно-годин накопичення отримана вщповщна формула.
Б1БШОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1 1нструктивш вказ1вки з оргашзацп вагонопотоюв на зшпзницях Украши. - К., 2005.
2. Ефименко Ю. И. Анализ колебаний часового поступления вагонов по назначениям плана формирования // Сб. научн. тр. - Вып. 274. -ЛИИЖТ, 1967.-С. 167-176.
3. Федотов Н. И. Колебания накопления вагонов в сортировочных парках // Сб. научн. тр. -Вып. 6! - НИИЖТ, 1967. - С. 19-27.
4. Угрюмов А. К. Суточная неравномерность ва-гонолотоков // Сб. научн. тр. - Вып. 231. -ЛИИЖТ, 1966.-С. 54-84.
Надшита до редколегн 30.03.2008.
