Основы управления перевозочными процессами (стр. 5 )

По соотношению размеров движения графики могут быть парные (равное числе поездов каждого направления) и непарные.

В зависимости от порядка пропуска поездов по перегонам графики различают на пачечные, пакетные и частично пакетные. При пачечном графике (рис.4.) поезда разграничены перегонным временем хода. При этом на перегоне одного пути может находиться один поезд. При пакетной прокладке поездов (рис.5.) на перегоне может находиться два и более поездов, в зависимости от числа блок-участков автоматической блокировки.

 

Рис. 4. Пачечный график движения

 

Рис.5. Пакетная прокладка поездов

При частично пакетном графике часть поездов следует пакетами, а часть одиночным порядком (рис.6.).

 

Рис.6. Частично пакетная прокладка поездов

На однопутных линиях с двухпутными вставками или при наличии на раздельных пунктах удлиненных путей (продольный тип станции) возможно безостановочное скрещение поездов (рис.7.).

 

Двухпутная

вставка

Рис.7. Безостановочное скрещение поездов на двухпутной вставке

Различают участки с идентичными и неидентичными перегонами. На участках с идентичными перегонами времена хода поездов по каждому из них одинаковы. Степень неидентичности характеризует коэффициент неидентичности

,

где - среднее время хода поездов по перегонам;

- время хода по ограничивающему перегону (с максимальным временем хода).

График движения однопутного участка, где все поезда следуют с остановками из-за больших размеров движения, называется насыщенным.

Исходные данные для разработки графика движения поездов

Для разработки графика движения поездов кроме размеров движения грузовых поездов по категориям, отправных точек расписаний пассажирских поездов необходимы его элементы: перегонные времена хода для различных категорий поездов (пассажирские, грузовые, порожние), нормы времени на разгон, замедление, нормы стоянок поездов под технологическими операциями, нормы времени простоя локомотивов в основном и оборотном депо, пункте смены локомотивных бригад, минимальные интервалы между поездами в пакете, а также при приеме поездов на станцию и их отправлении (станционные интервалы).

Времена хода поездов по перегонам устанавливаются посредством тяговых расчетов для разных категорий грузовых и пассажирских поездов в четном и нечетном направлениях.

Станционные интервалы определяют минимальный промежуток между моментами прибытия и отправления, только прибытия или только отправления двух поездов. К ним относятся следующие интервалы:

-интервал скрещения поездов;

-интервал неодновременного прибытия поездов;

-интервал попутного прибытия поездов;

- интервал попутного отправления поездов.

Интервал скрещения поездов

Интервал скрещения – это минимальный промежуток времени от прибытия поезда на станцию и отправления на тот же перегон с данной станции поезда встречного направления (рис.8.)

 

Рис.8. Интервал скрещения поездов

Интервал скрещения поездов имеет место для однопутных линий, а также для условий отправления поездов по неправильному пути. Он обусловлен необходимостью проверки дежурным по прибытия поезда на станцию в полном составе и подготовки маршрута отправления на тот же перегон для отправляемого поезда. При автоматической блокировке и электрической централизации стрелок и сигналов интервал скрещения не превышает 1 минуты.

Интервал неодновременного прибытия поездов (рис.9.) – это минимальный промежуток времени между прибытием на станцию встречных поездов. Этот интервал также имеет место для однопутных линий или при отправлении поездов по неправильному пути. При значительной длине станционных путей (продольный тип станции, удлиненные пути) этот интервал может быть сведен к минимуму. Однако для большинства станций он имеет величину от3 до 5 минут.

 

Рис.9. Интервал неодновременного прибытия поездов

Интервал неодновременного отправления поездов может быть рассчитан исходя из схемы пропуска поездов, представленной на рис.10. Расстояние должно быть таким, чтобы принимаемый поезд (№ 000) мог следовать с установленной скоростью. Если он пропускается «сходу», то должен двигаться на зеленый огонь, а это значит, что он должен находиться не ближе, чем перед предвходным светофором. В таком случае

,

где - длина поезда;

- расстояние от входного до выходного светофора пути, на котором находится принятый на станцию поезд;

- длина блок-участка.

 

2002

2001

Рис.10. Схема для определения интервала неодновременного прибытия поездов

Тогда интервал неодновременного прибытия

,

где - установленная скорость следования поезда на станцию;

- время на восприятие сигнала машинистом поезда.

В том случае, если принимаемый поезд ( № 000) останавливается на станции

.

Интервал попутного отправления поездов (рис.11.) – это минимальный интервал отправления двух попутных поездов. Этот интервал сопряжен с тем, что отправить второй поезд возможно лишь после того, когда первый удалится на определенное расстояние от станции, то есть освободит первый блок участок, а при отправлении пассажирского поезда– и второй блок участок.

Рис.11. Интервал попутного отправления поездов

Следовательно, интервал попутного отправления определится отношением расстояния к средней ходовой скорости первого отправившегося поезда. При этом первый поезд может проследовать станцию «сходу» при обгоне или начинать движение после остановки. Расчетное расстояние при отправлении на «желтый»

,

при отправлении на «зеленый»

.

Следует иметь ввиду, что при отправлении (приеме) поездов разной длины (пассажирский, грузовой) вместо значения следует принять значение, соответствующее сумме полудлин этих поездов.

Поезда на перегоне, оборудованном автоматической блокировкой должны следовать друг за другом с интервалом не менее расчетного (интервал между поездами в пакете). Данный интервал рассчитывается исходя из того, чтобы второй поезд мог следовать с расчетной скоростью по перегону всегда на зеленый сигнал. А это, при трехзначной автоблокировке возможно тогда, когда поезда разграничены минимум тремя блок участками. Иначе будут моменты, когда второй поезд будет следовать на «желтый». Исходя из сказанного данный интервал

.

При различной длине блок-участков общая их длина находится суммированием отдельных длин. Наиболее точно интервал между поездами в пакете можно определить на основе графического расчета (рис.12.). Здесь изображена кривая времени хода поезда в зависимости от расстояния, которая может быть получена тяговыми расчетами или опытными поездками. На данной кривой выбирается отрезок пути, ограниченный 3 блок

мин

км

3

Рис. 12. Расчетная схема для определения интервала между поездами в пакете

Участками с максимальным временем хода по нему, которое и является интервалом между поездами в пакете.

На графике движения вначале прокладываются пассажирские, затем грузовые поезда. Грузовые поезда прокладываются равномерно в течение суток.

Прокладку поездов начинают с технических станций. В случаях большого заполнения пропускной способности – с ограничивающего перегона.

Графики рассчитывают и на переменные размеры движения. В таких случаях выделяют «ядро» ниток - неизменная часть графика и дополнительные нитки графика, назначаемые в зависимости от фактического количества поездов.

С учетом изменяющихся размеров движения также разрабатываются вариантные графики движения поездов, особенно при выделении «окон».

Показатели графика движения поездов

К показателям графика движения поездов относятся размеры движения, техническая и участковая скорости, среднесуточный пробег локомотивов, маршрутные скорости пассажирских и грузовых поездов, среднее время простоя поездов на технических станциях, поездо-часы и поездо-километры, локомотиво-часы и локомотиво-километры.

Наиболее важным показателем графика движения является техническая и участковая скорость, а отношение участковой скорости к технической или ходовой называется коэффициентом скорости , который характеризует качество разработкки графика движения.

Участковая скорость учитывает простои поездов на промежуточных станциях, а техническая – это средняя скорость движения поездов на участке без учета этих простоев.

Кроме того, различают еще следующие скорости: маршрутная – скорость движения поезда на всем маршруте следования, ходовая скорость – средняя скорость движения поезда без учета потери времени на разгон и замедление; конструкционная – скорость, определяемая возможностями локомотивов; максимальная – максимально допустимая скорость, определяемая состоянием пути, подвижного состава, искусственных сооружений и др.; расчетная – минимально допустимая скорость движения локомотива на руководящем подъеме.

Лекция 10

Пропускная и провозная способность железнодорожных линий

Пропускной способностью называется количество поездов, которое может быть пропущено в единицу времени. Обычно пропускную способность определяют за сутки. Для пригородного движения – в часах. Для двухпутных линий пропускную способность определяют в поездах отдельно по каждому назначению. Для однопутных – в целом, в парах поездов.

Различают наличную пропускную способность, проектную и потребную. Наличная, это имеющаяся пропускная способность, потребная – требуемая и проектная – та, которая может быть реализована при осуществлении намеченных строительных работ.

Для обеспечения надежного функционирования линии необходим резерв пропускной способности, определяемый разностью между наличной и потребной. Величина этого резерва должна составлять не менее 10-20%.

Пропускную способность участка определяют исходя из пропускной способности перегонов, станций, локомотивных депо, устройств электроснабжения. Наименьшая из пропускных способностей по эти элементам является результативной.

Провозной способностью называют возможные размеры грузовых перевозок, выраженные в миллионах тонн груза, которые могут быть осуществлены по данной линии в течение года.

Для участка железнодорожной линии пропускную способность рассчитывают по ограничивающему перегону, то есть перегону, который ее ограничивает. Это, чаще всего, перегон с максимальным временем занятия его поездом или парой поездов. Пропускная способность перегона

,

где - время, выделяемое на технологическое окно (для однопутной линии 60, для двухпутной - 120 минут);

- коэффициент, учитывающий надежность технических средств;

- период графика;

- количество пар поездов в периоде графика.

Периодом графика называется время занятия перегона группой поездов принятой системы их пропуска, повторяющеся в течение суток. Для двухпутных линий периодом графика будет интервал времени между поездами.

Период графика для однопутных перегонов при различных вариантах пропуска пары поездов представлены на рис. 1.

а) а б) а

б

б

в) г)

а а

б

б

Рис.1. Варианты пропуска поездов по перегону

Период графика для схемы пропуска поездов, изображенной на рис.1.,а

.

Период графика для схемы б)

.

Период графика для схемы в)

.

Период графика для схемы г)

.

Период пакетного графика (рис.2.)

,

где - время хода нечетного и четного поездов по перегону;

- интервалы неодновременного прибытия поездов;

- время на разгон и замедление;

- количество поездов в пакете;

- интервал поездов в пакете для четного и нечетного направлений.

а

б

Рис.12. Период пакетного графика

При непараллельном графике движения пропускная способность рассчитывается на основе установленной пропускной способности при параллельном графике с учетом влияния на нее пропуска пассажирских и сборных поездов

,

где - коэффициенты съема грузовых поездов пассажирскими, ускоренными и сборными поездами;

- соответственно, количество пассажирских, ускоренных и сборных поездов.

Коэффициент съема пассажирского поезда состоит из основного и дополнительного съема. Основной съем обусловлен разницей скоростей движения и может быть определен

,

где - время занятия перегона пассажирским поездом;

время занятия перегона грузовым поездом.

2

1 5

0

1

Рис.13. Время занятия перегона пассажирским и грузовым поездом

На рис.13 представлен фрагмент пропуска грузового и пассажирского поезда по перегону. Время занятия перегона пассажирским поездом определяется разностью времени хода грузового и пассажирского. Чем больше эта разница, тем выше коэффициент съема.

Дополнительный съем возникает из-за необходимости пропуска пассажирских поездов с интервалами не кратными интервалам грузовых поездов.

Аналогично съему, вызываемому пассажирскими поездами, имеет место съем ускоренными грузовыми поездами, но в меньшей степени.

Съем грузовых поездов сборными поездами имеет место в силу того, что сборные поезда из-за необходимости работы на промежуточных станциях участка занимают несколько сквозных ниток графика. Съем сборными поездами может быть снижен за счет сокращения обслуживаемых им станций, то есть концентрацией работы.

Меры по увеличению пропускной способности

Существуют различные меры по увеличению пропускной и провозной способности. Их разделяют на организационно-технические и реконструктивные. Первые не требуют больших затрат на реализацию мер. К ним следует отнести такие, как использование двойной тяги, подталкивания, организация движения сдвоенных поездов, переход на другие типы графиков, внедрение прогрессивных методов работы, направленных на сокращение времени обработки поездов, ускоренного их вождения, повышения массы и длины составов.

Реконструктивные мероприятия сопряжены с применением новой техники и выполнением строительных работ. К реконструктивным мероприятиям относятся:

введение более мощных локомотивов;

удлинение станционных путей и увеличение их числа;

строительство двухпутных вставок, вторых главных путей;

переход на современные средства регулирования движения поездов;

электрификация;

использование вагонов повышенной загрузки.

Реализация различных мер усиления пропускной и провозной способности должна проводиться в оптимальной последовательности, при которой освоение размеров грузовых и пассажирских перевозок обеспечивалось бы с минимальными затратами как на сами перевозки, так и техническое оснащение линии. При этом требуется установить не только очередность проведения усиливающих мероприятий, но и сроки их проведения. На рис.14. представлен пример этапного усиления провозной способности линии. Здесь

Г, млн. т

 

 

годы эксплуатации

Рис. 14. Соотношение наличной и потребной провозной способности линии

показан рост потребной провозной способности и ее этапное усиление за счет удлинения станционных путей на первом этапе, за счет строительства двухпутных вставок на втором этапе и за счет строительства вторых путей на третьем этапе.

Лекция 11

Техническое нормирование, оперативное управление перевозочным процессом

Показатели использования подвижного состава

К основным средствам управления перевозочным процессом относится техническое нормирование и сменно-суточное оперативное планирование поездной и грузовой работы.

Технические нормы для каждой дороги за 3 дня до начала каждого месяца рассчитывают на основе плана перевозок грузов, фактического наличия и распределения по дорогам вагонного и локомотивного парков, графика движения, пропускной и перерабатывающей способности участков и станций. Устанавливают следующие количественные и качественные нормативы:

погрузку, выгрузку, сдачу порожних вагонов из-под выгрузки; размеры передач поездов и вагонов по стыковым станциям; число отправленных поездов из узлов и с сортировочных станций; вагонооборот; грузооборот;

оборот вагона, нормы времени нахождения вагонов на технических и грузовых станциях, скорости движе­ния поездов, среднесуточные пробеги вагонов и локомотивов; рейс вагона; коэффициент порожнего пробега;

рабочий парк вагонов по структуре (порожние, местный груз, транзит) и роду (крытые, платформы, полувагоны, цистерны, изотермические, цементовозы); эксплуатируемый парк локомотивов;

распределение резервов парков по дорогам;

лимиты топлива и электроэнергии.

Важнейшим показателем эксплуатационной работы является оборот вагона. Оборот грузового вагона для сети — это время, необходимое для выполнения одного полного перевозочного цикла, т. е. время от одной погрузки до следующей погрузки. Для отдельных подразделений, когда на них происходит только часть операций, оборотом принято считать время затрачиваемое на эту часть операций. Например, если вагон и загружен, выгружен и вновь загружен на одном подразделении, то в данном случае с вагоном произведен полный цикл. Если вагон прибыл под выгрузку с соседнего подразделения, то оборотом считается время от момента поступления вагона, до его следующей погрузки или сдаче порожним. Если вагон погружен на другое подразделение, то временем оборота считается время от окончания погрузки до его сдачи. Временем оборота транзитного вагона (без грузовых операций) считается время от поступления до его сдачи. Поэтому для отдельных подразделений (дорога, отделение) рассчитывают оборот местного вагона (погруженного и выгруженного на одном подразделении, поступившем под выгрузку с других подразделений), оборот транзитного вагона (к транзитным относят и вагоны, погруженные на выход), вагона рабочего парка (всех вагонов), оборот порожнего вагона.

Время оборота вагона складывается из следующих составляющих: времени нахождения в поездах; времени нахождения на технических станциях; времени нахождения на станциях погрузки и выгрузки. Формула для расчета времени оборота вагона рабочего парка (трехчленная)

,

где - полный рейс вагона, то есть расстояние, проходимое вагоном за время его

оборота;

- участковая скорость;

- время нахождения вагона на технической станции;

- расстояние между техническими станциями (вагонное плечо);

- коэффициент местной работы или количество грузовых операций (погрузка, выгрузка), приходящихся на один вагон;

- простой вагона под одной грузовой операцией.

Для более детального анализа времени оборота вагона отдельно выделяют время нахождения вагона в движении и промежуточных станциях, а также время нахождения на технических станциях с переработкой и без переработки. В этом случае используется пятичленная формула оборота вагона

где - техническая скорость;

- время простоя вагона на технической станции без переработки;

- время нахождения вагона на технической станции с переработкой;

- расстояние между техническими станциями (без переработки и с переработкой).

Исходя из оборота вагона и работы вагонного парка определится рабочий парк

вагонов

,

а исходя из полного рейса и оборота – среднесуточный пробег вагона

Оперативное планирование и регулирование перевозок

Одной из задач оперативного планирования является выполнение технических норм, а также графика движения и плана формирования поездов, рациональное использование пропускной способности желез­нодорожных линий, станций, подвижного состава.

К оперативным планам относя суточные и сменные планы. Они составляются для всех уровней управления эксплуатационной работы на основе технических норм, но с учетом конкретных ситуаций, в частности колебаний вагонопотоков. Суточный и сменный оперативные планы составляются на основе наличия грузов на станциях и на подходах, с учетом заявок грузоотправителей, поездного положения на участках и станциях и данных информации об ожидаемом подходе поездов с других отделений и дорог. Суточный и сменный планы эксплуатационной работы составляется для организации работы с местным грузом, погрузки и поездной работы.

По местной работе определяется задание по передаче местного груза между отделениями дороги, раз­возу местного груза внутри отделения, по выгрузке.

Планом погрузки устанавливается объемы погрузки для каждой станции с учетом заявок грузоотправителей.

План поездной работы содержит задания по отправлению поездов с технических станций, по приему поездов сортировочными, участковыми и крупными грузовыми станциями, по приему и сдаче поездов по стыковым пунктам, по сдаче порожних вагонов, выдаче локомотивов.

Для обеспечения оперативных планов используется текущее планирование эксплуатационной работы. Это касается прежде всего поездной работы. Текущие планы разрабатываются на периоды времени 4-6 часов на основе информации подхода поездов и локомотивов, наличия поездов и вагонов на станциях.

Для успешной реализации оперативных планов используются различные регулировочные меры:

регулирование погрузки по направлениям и назначениям;

регулирование вагонных парков и вагонопотоков;

регулирование локомотивных парков и использование локомотивных бригад с учетом изменений размеров движения на отдельных направлениях.

Регулирование погрузки дает возможность разгрузить станции, отделения, дороги в случаях каких либо сложностей с обеспечением там выгрузки, а также дополнительно направить в нужные районы подвижной состав для обеспечения необходимых объемов погрузки. Это может осуществляться сгущением погрузки, временным уменьшением погрузки ниже среднесуточных норм на направлениях, где образовался избыток груженых вагонов, с пополнением образовавшегося недогруза в последующем, ограничением или запрещением погрузки.

Регулирование вагонным парком заключается в перераспределении его между дорогами и отделениями за счет корректировки заданий на сдачу порожних вагонов, а также в установлении дополнительных заданий на передачу груженых или порожних вагонов, в изъятии вагонов из резерва или в постановке их в резерв.

Диспетчерское руководство движением поездов

Движением поездов единолично руководит определенный работник транспорта – поездной диспетчер, который осуществляет постоянный контроль за следованием поездов, оборотом локомотивов, в том числе ходом вы­полнения плана погрузки, выгрузки и других заданий оперативного плана эксплуатационной pa6oты. Он принимает необходимые меры для обеспечения движения поездов по гра­фику и выполнения установленных норм использования подвижного cocтава и заданий суточного плана. Каждый поездной диспетчер управляет движением поездов на закрепленном участке. В крупных железнодорожных yзлаx диспетчерское руководство осуществляется узловым диспетчером.

Длина диспетчерского участка и число раздельных пунктов, входящих в него, зависят от размеров движения, объема и характера местной работы промежуточных станций. Поездной диспетчер является единоличным руководителем движения поездов на участке. Для непрерывного контроля за движением поездов диспетчер ведет график исполненного движения. Кроме того, диспетчерские участки оборудуются системами диспетчерского контроля и диспетчерской централизации (ДК, ДЦ), которые позволяют видеть в реальном режиме времени поездную ситуацию.

В настоящее время на всех дорогах сети созданы единые диспетчерские центры управления – ЦУП. Из этих центров и производится управление всей эксплуатационной работой на дорогах. Такая концентрация диспетчерского управления позволяет существенно улучшить работу по организации поездной работы, использованию локомотивного парка, проведению ремонтных работ, развозу местного груза, выполнению регулировочных заданий и др..

Автоматизированные системы контроля и управления

Основной существующей системой оперативного управления на дорогах является автоматизированная система оперативного управления перевозками (АСОУП). Система работает в режиме реального режима времени и основана на ведении поездной, вагонной, локомотивной моделей. В тесном взаимодействии с АСОУП работают автоматизированные системы линейного уровня – автоматизированные системы управления сортировочной и грузовой станциями, линейного района (АСУСС, АСУГС, АСУЛР). Для управления непосредственно поездной работой имеется ряд автоматизированных систем, в том числе ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ».

Основной информацией для АСОУП является телеграмм натурный лист поезда (ТГНЛ - сообщение 02), а также сообщения об операциях с поездами, локомотивами и вагонами.

При переходе (предстоящем )поездов и локомотивов с дороги на дорогу автоматически передается и информация, что позволяет заранее прогнозировать ситуации на конкретных дорогах, отделениях, станциях.

В рамках АСОУП реализуются задача контроля за вагонами (ДИСПАРК) и контейнерами (ДИСКОН).

В настоящее время идет разработка и на определенных этапах внедрение сетевой интегрированной российской информационно-управляющей системы – СИРИУС. Система предназначена для анализа, прогноза и принятия решений по организации перевозочного процесса на всех уровнях управления в целях повышения эффективности эксплуатационной работы станций, диспетчерских участков, дорог, направлений и сети в целом.

Данная система позволяет принимать управляющие решения по всем разделам управления вагонным и локомотивным парком, поездной работой, погрузкой, выгрузкой и т. д.. Для этого СИРИУС включает в себя следующие функциональные подсистемы:

управления вагонным парком в целях обеспечения погрузки на сети дорог России;

сменно-суточного планирования;

текущего планирования;

оперативного контроля и анализа перевозочного процесса и соблюдения сроков доставки грузов и возврата порожних вагонов других государств и собственников;

диспетчерского управления эксплуатационной работой;

экономической оценки параметров эксплуатационной работы.

Лекция 12

Основы организации пассажирских перевозок.

Основные принципы организации и управления пассажирскими перевозками

Пассажирские перевозки должны обеспечивать потребности населения в передвижении с обеспечением безопасности и качественного обслуживания пассажиров

Различают следующие виды сообщений: пригородное — на рассто­янии до 150 км ; местное — в пределах одной дороги; прямое — двух и более дорог; международное — в пределах двух и более стран.

Пассажирские поезда различают на дальние – свыше 700 км., местные от 150 до 700 км, пригородные – до 150 км.

Дальние и местные поезда в зависимости от скорости делятся на скорые, пассажирские. Перевозка почты и багажа осуществляется в почтово-багажных вагонах, включаемых в пассажирские поезда и почтово-багажные поезда.

К скорым относятся поезда, имеющие скорость не менее 50 км/ч и имеющие остановки, как правило, только по станциям технических стоянок.

Соотношение числа вагонов разных категорий (плацкартных, ку­пейных, мягких) в составе (композиция состава) устанавливается схемой его формирования. Обычно в состав пассажирских поездов включаются 1 —2 спальных вагона (СВ), 5—8 купейных, 7—8 не купейных с плацкартными или общими местами, а также вагон-ресторан, багажный и почтовый нагоны.