Задание №1: Расчет норм времени на подачу-уборку вагонов

Задание №1: Расчет норм времени на подачу-уборку вагонов

Местными называются вагоны, с которыми на данной станции производят грузовые операции. По характеру грузовых операций различают четыре вида местных вагонов:

  - прибывшие в груженом состоянии и определяемые после выгрузки порожними;

  - поступившие в порожнем состоянии под погрузку;

  - прибывшие гружеными, выгруженные, загруженные вновь и отправленные гружеными;

  - сборные вагоны и вагоны с контейнерами, проходящие грузосортировку.

По количеству грузовых операций различают местные вагоны с одной грузовой операцией (погрузкой или выгрузкой) и со сдвоенными грузовыми операциями (выгрузкой и погрузкой).

Организация работы с местными вагонами зависит от расположения и специализации грузовых пунктов и рода груза. Обработка местных вагонов и грузовые операции выполняются на: грузовых дворах станций; специальных грузовых станциях, расположенных в железнодорожных узлах, крупных населенных пунктах или в районах массовой погрузки или выгрузки; подъездных путях предприятий, примыкающих к станциям общего пользования, или на специальных промышленных (заводских) станциях.

Нормы времени на выполнение операций по подборке вагонов к подаче, подачу, расстановку вагонов на погрузочно-выгрузочных пунктах и уборку на станционные пути устанавливаются в зависимости от местных условий. Расчет норм производится в соответствии с Типовыми нормами времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте.

Первоначально рассчитываются нормы времени на подачу и уборку местных вагонов на грузовой двор. Общие затраты времени, связанные с подачей вагонов,

        ?п=tподб + t под  + tрасст +tвозвр,  (6.1)        где tподб  - время на подборку вагонов в сортировочном парке, мин, определяется по формуле (3);

tпод  - время на подачу вагонов, мин;

tрасст  - время на расстановку вагонов в пункте погрузки-выгрузки, мин;

tвозв  - время возвращения локомотива в сортировочный парк, мин.

       Общие затраты времени, связанные с уборкой вагонов:

        Tу =tсл +tсб + tуб + tсорт,  (6.2)

       где        tсл - время следования локомотива на пункт местной работы, мин;

tсб  - время сборки вагонов, мин;

tуб  - время следования маневрового состава с пункта местной работы, мин;

tсорт - время сортировки вагонов по пунктам накопления на горке или на вытяжке, мин.        

Время на сортировку вагонов определяется по формуле:

  Tс = Aq + Бmс,  (6.3)

где A и Б - нормативные коэффициенты для определения технологического времени на расформирование – формирование составов с вытяжных путей тепловозами, мин. , /1/;

  q - среднее число отцепов в подаче, зависит от числа грузовых пунктов;

  mс - среднее число вагонов в подаче.

Время на сборку вагонов определяется по формуле:

  ?сб = 1,8 ? р + 0,3 ? mсб,  (6.4)

где mсб - количество вагонов, переставляемых на путь сборки формируемой подачи, определяется по формуле:

  mсб  =    (6.5)

где dп  - среднее количество групп в подаче, определяется по следующей эмпирической формуле.

  dп =  1,95  +  0,32 nгр,  (6.6)

  nгр - число грузовых объектов, на которые поступают вагоны в подаче;

  p - количество путей, с которых вагоны переставляются:

  p  =  dп  -  1,  (6.7)

По возможности следует совмещать подачу с уборкой вагонов, что сокращает объем маневровых операций.

Далее устанавливается число подач вагонов в пункты погрузки-выгрузки, руководствуясь данными суточного прибытия местных вагонов. При этом необходимо стремиться, чтобы простой вагонов в ожидании подачи и уборки, а также затраты локомотиво-часов маневровой работы на подачу и уборку были минимальными.

Минимальное число подач и уборок составит:

        ,  (6.8)

где nм  - суточное поступление вагонов к данному фронту;

mф-р - вместимость фронта в вагонах.

В первую очередь подаются под выгрузку те вагоны, которые дают меньшую затрату локомотиво-мин. на вагон, определяется по формуле:

  ,  (6.9)

где Тпу  - норма времени на подачу-уборку вагонов в соответствующий пункт, мин.;

mпу – число вагонов в подаче-уборке.

Пример расчета. Рассчитать время на подачу-уборку вагонов на грузовой двор, имеющий 5 грузовых фронтов.

Исходные данные: число путей p =5, число вагонов в подаче mс=20 вагонов, число грузовых фронтов nгр=5

Решение.

       dп =1,95+ 0,32*5=3,55, p  =  3,55 -1=2,55,  mсб =20(3,55-1)/3,55=14 вагонов

Тс = 0,73 · 5 + 0,34 · 20 = 10,45 мин.

Tсб = 1,8 · 2 + 0,3 · 20 = 9,6 мин.

tподб = 10,45 + 9,6 = 20,05 мин.

tпод = (2,40 + 1,82 ) + (0,078 + 0,062 ) · 20 = 4,22 + 2,8 = 7,02 мин.

tрасст = Tс = 10,45 мин.

tвозвр = ?Aпер = 4,22 мин.

?п = 20,05 + 7,02 + 10,45 + 4,22 = 41,74 мин.

tсл = 4,22 мин.

tсб = 9,6 мин.

tуб = 7,02 мин.

tсорт = 0,73 · 2 + 0,34 · 20 = 8,26 мин.

Tу = 4,22 + 9,6 + 7,02 + 8,26 = 29,1 мин.

Задача 3. На грузовой двор станции прибывает для выгрузки nсм=90 вагонов в сутки. Суммарная длина выгрузочных фронтов lфр=350 м, длина вагона lв=15м. Определить минимальное число подач вагонов за сутки.

Задача 4. Для условий Задачи 3 определить время грузовых операций, обеспечивающих взаимодействие в работе технического и грузового цехов станции. Одновременно на грузовом дворе могут выгружаться mодн=7 вагонов.

Задание  №2: Выбор технологии обработки и расчет норм времени нахождения составов в парке приема и парке отправления

       При разработке технологического процесса обработки поездов в парке прибытия устанавливаются:

порядок обработки поездов, прибывающих в расформирование; порядок пропуска поездных и горочных локомотивов и маршруты их следования; нормы времени и технологические графики обработки составов; потребное число бригад ПТО и количество групп в каждой бригаде.

Общая продолжительность обработки состава поезда в парке  прибытия, как правило, регламентируется временем его технического и коммерческого осмотра. Остальные операции должны выполняться параллельно.

Технический осмотр вагонов обычно производят бригадами, состоящими из трех, четырех и более групп работников пункта технического обслуживания вагонов. Если состав  расформировывают на вытяжном пути одним локомотивом, то осмотр начинают с той части, которую первой берут на вытяжной путь.

Коммерческий осмотр состава выполняют приемщики поездов пункта коммерческого осмотра. О результатах его они сообщают в техническую контору. Вагоны с неисправностями, которые не могут быть устранены за время нахождения в  сортировочном парке или в парке отправления (например, при необходимости перегруза или контрольного взвешивания), подают на грузовой двор.

Для сокращения продолжительности обработки составов и доведения ее уровня, регламентированного типовым технологическим процессом, бригада ПТО комплектуется из нескольких групп, одновременно осматривающих разные части состава. При этом средняя продолжительность технического осмотра будет равна:

    (7.1)

где  m -  число вагонов в составе;

  -среднее время обработки группой осмотрщиков одного вагона (для парка приема принять = 0,8 ?1,0 мин) ;

  Rгр - число групп осмотрщиков в бригаде ПТО (рекомендуется число принимать таким, чтобы продолжительность технического осмотра состава была ближе к нормативу типового технологического процесса, превышая его не более чем на 5 мин.)

  .

В условиях, объективно присущих транспортному процессу как посуточной, так и внутрисуточной неравномерности, для бесперебойной работы станций необходимо обеспечение рационального взаимодействия в работе основных парков и сортировочных устройств между собой и с  прилегающими участками.

Рассматривая сортировочную станцию, ее парки и технические средства как  систему массового обслуживания, можно сформулировать основное условие взаимодействия: интенсивность обслуживания должна быть больше интенсивности входящего потока составов, поступающих в систему обслуживания. Соответственно средний интервал обслуживания составов должен быть меньше интервала их поступления на обслуживание.

Интервалы между моментами поступления поездов в парке приема колеблются в достаточно широких пределах. Они устанавливаются на основание задания, выписывая последовательно моменты прибытия всех, то есть  нечетных и четных поездов.

Для нахождения числовых характеристик и закона распределения интервалов их вначале следует сгруппировать от минимального до максимального значения в разряды. Величина отдельных разрядов может приниматься различной.

Расчеты искомых  характеристик оформлены в виде таблицы

  Таблица 7.1

Характеристика интервалов поступления поездов

№  п\п	Значения интервалов в разряде, мин.	Число интервалов	Среднее значение интервала в разряде  Ii, мин.	Частота Pi	Ii  Pi	I2i  Pi	Ординаты гистограммы.
1	2	3	4	5	6	7	8
1 2 3 4 5 6	1 – 3 3 – 5 5 – 7 7 – 9 9 – 11 11 - 15	23 71 57 6 1 1	2 4 6 8 10 13	0,145 0,447 0,358 0,038 0,006 0,006	0,29 1,788 2,148 0,304 0,06 0,078	0,58 7,152 12,888 2,432 0,6 1,014	0,0725 0,2235 0,179 0,019 0,003 0,0015
Итого	159	-	1,000	Iср=4,668	24,666	-

       Каждое число в графе 4 представляет собой полусумму граничных значений интервалов в разряде. Статистическая вероятность или частота (графа 5)  определяется как частное от деления числа интервалов, попадающих в данный разряд, на общее число интервалов. Сумма всех частот должна быть равна единице. Сумма данных графы 6 является средним значением интервала прибытия, то есть

    (7.2)

       Суммируя затем данные графы 7, используем их для вычисления дисперсии, равной:

                 (7.3)

       Среднее квадратическое отклонение отдельных интервалов от их среднего значения

                  (7.4)

       Коэффициент вариации интервалов

  .  (7.5)

Значение коэффициента вариации равное 0,43 свидетельствует о средней степени ритмичности прибытия поездов.

       Ординаты гистограммы (графа 8), представляющей собой эмпирический график плотности распределения рассматриваемой переменной величины, получаются делением частот на величины соответствующих разрядов.

       При построении гистограммы по оси абсцисс в масштабе откладываются разряды. На каждом из разрядов строится прямоугольник, площадь которого получается равной частоте данного разряда.

       Расчетный  интервал определится по формуле:

                  (7.6)

где  Imin  -  минимальный интервал поступления поездов, мин.

       Для обеспечения бесперебойной обработки поездов в парке прибытия необходимо выполнение следующего условия взаимодействия:

  отсюда  , бригад  (7.7)

где:  Б  - число одновременно работающих бригад ПТО.

       Загрузка бригады определяется по формуле:

                  (7.8)

где  Nn  - число поездов, прибывающих в расформирование за сутки;

  tпер  - общая продолжительность нормированных перерывов в работе  бригады ПТО за сутки, можно принять t пер= 80мин.        

На основе полученных выше данных можно рассчитать средний простой составов в ожидании технического осмотра по формуле:

          (7.9)

где:  Vn -  коэффициент вариации времени технического осмотра, принять Vn = 0,3-0,4 ч.        

  мин.,

  бригад,

  ,

  .

Задание № 3: Расчет плана формирования одногруппных поездов

Рассмотрим расчет оптимального плана формирования по методу совмещенных аналитических сопоставлений. Прежде всего, необходимо составить таблицу вагонопотоков по опорным станциям в нечетном направлении (таблица 8.2) на основе корреспонденции груженых вагонопотоков (таблица 8.1).  При составлении таблицы следует учитывать погрузку и выгрузку вагонов на участках. Вагоны, следующие под выгрузку  на участок, включаются в вагонопоток на техническую станцию, которая формирует сборный поезд на впередилежащий участок в данном направлении.

Таблица 8.1

Корреспонденция  груженых вагонопотоков

на   из	А	АН	Н	НС	С	НД	Д	Итого	У	К	Е	итого	Всего
А	Х	3	10	12	40	30	42	137	128	52	50	230	367
АН	8	Х	7	8	18	13	8	62	42	12	18	72	134
Н	10	4	Х	8	-	15	3	40	47	80	35	162	202
НС	-	-	18	Х	8	-	8	34	8	37	12	57	91
С	40	17	15	13	Х	5	50	140	15	105	55	175	315
НД	7	10	25	3	-	Х	-	45	37	80	95	212	257
Д	15	7	15	8	70	18	Х	133	50	54	49	153	286
Итого	80	41	90	52	136	81	111	591	327	420	314	1061	1652
У	92	42	48	19	105	32	49	387	Х	990	140	1130	1517
К	13	13	56	30	25	12	30	179	860	Х	90	950	1129
Е	45	7	56	12	85	25	16	246	95	215	Х	310	556
Итого	150	62	160	61	215	69	95	812	955	1205	230	2390	3202
Всего	230	103	250	113	351	150	206	1403	1282	1625	544	3451	4854

Таблица 8.2

Вагонопотоки по опорным станциям  в нечетном направлении

Из/на	А+АН	Н+НС+НД	С	К	Д	Е
У	134	99	105	990	49	140
А	-	52	40	52	42	50
Н+АН+НД+Д+Е	-	-	173	441	-	-
Н+АН+НС+С+К	-	-	-	-	99	210
С+НС	-	-	-	142	-	-
Д+НД	-	-	-	-	-	144

Параметры плана формирования заданы в виде таблицы 8.3.

Таблица 8.3

Параметры плана формирования

станции	У	А	Н	С	К	Д
С	10,8	11,4	9,5	10,0	10,8	10,3
Тэк	-	5,8	4,2	6,1	-	6,0

По данным таблицы 8.2 составляется ступенчатый график вагонопотоков с учетом схемы расположения технических станций на направлении и его разветвлении по ст. Н. По каждому участку направлению определяется общий вагонопоток и обводится рамкой. Ступенчатый график и график сквозных назначений и последовательность расчетов показаны на рис.8.2.

Сущность расчета по методу совмещенных аналитических сопоставлений заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов.

Для расчета плана формирования по данному методу необходимо определить три условия оптимальности:

общее достаточное условие (ОДУ)

  nTэкmin?cm,  (8.1)

где n – вагонопоток рассматриваемого назначения;

Тэкmin -  минимальная экономия  на направлении;

cm – вагоно-часы накопления на станции формирования;

необходимое условие (НУ)

  n?Tэк?cm,  (8.2)

  где ?Tэк – суммарная экономия  от проследования всех техническтх станций без переработки;

достаточное условие (ДУ)

  n?Tэкуст?cm,  (8.3)

где ?Tэкуст – суммарная экономия от проследования станций уступа.

Первоначально проверяем по ОДУ вагонопоток между конечными станциями, т. е. УК и УЕ:

для УК – 990*4,2?594

для УЕ – 140*4,2?594.

Следовательно, одноструйное назначение УК  включается в оптимальный вариант плана формирования и из дальнейших расчетов исключается.

Далее составляется график назначений сквозных поездов, проходящих без переработки не менее одной технической станции.  Для каждого назначения не графике указывается: слева вагонопоток n, который можно включить в состав поезда данного назначения, на линии каждого назначения для каждой попутной станции  - вагоно-часы экономии от проследования без переработки Тэкn, справа -  вагоно-часы экономии на всех попутных станциях за вычетом затрат на накоплении на станции формирования  поезда n?Tэк  - cm.

Составленные графики назначений проверяются по НУ. Из назначений, удовлетворяющих НУ, выбирается назначение с наибольшей экономией, которое называется исходным. Из исходного назначения выбирается дальнее, которое проверяется по ДУ. Если ДУ выполняется, дальняя струя включается оптимальный вариант.  Затем делается первая корректировка оставшихся назначений. Расчет выполняется до тех пор, пока все струи не будут удовлетворять НУ.