Лекция 1. Организация перевозок и управление движением на железнодорожном транспорте. Назначение железнодорожных и транспортных узлов

Лекция 1. Организация перевозок и управление движением на  железнодорожном транспорте.  Назначение железнодорожных и транспортных узлов.

В перевозочном процессе участвуют работники различных специальностей, в ведении которых находятся: железнодорожный путь, искусственные сооружения, подвижной состав (локомотивы, вагоны), устройства автоматики и телемеханики, многочисленные станции, энергетические устройства, вычислительные центры т. д.

Все составные части этого сложного многоотраслевого хозяйства должны работать в четком взаимодействии друг с другом. Малейшее нарушение какого-либо элемента транспортного конвейера немедленно отражается на перевозочном процессе и через него влияет на хозяйственную жизнь страны. Например, задержка поездных локомотивов в ремонте влечет за собой невывоз готовых составов с сортировочных станций, замедление оборота вагонов в результате – нехватку порожняка под погрузку готовой продукции на заводах и фабриках, а это в свою очередь вызывает осложнения на предприятиях, в адрес которых необходимо отправить груз, и т. д.

Производственная деятельность всех подразделений железных дорог, направленная на обеспечение безопасного и экономически оправданного перевозочного процесса, называется эксплуатационной работой железнодорожного транспорта.

Эта работа регламентируется рядом документов, среди которых:

- Транспортный устав железных дорог,

- Правила технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ),

- Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах (ИДП),

- Инструкция по сигнализации на железных дорогах (ИСИ),

- график движения поездов,

- план формирования поездов,

- технические нормы эксплуатационной работы железных дорог,

- технологические процессы работы станций.

Задачей управления эксплуатационной работой является эффективное функционирование железнодорожного транспорта на основе высоких показателей использования технических средств и подвижного состава. Эта задача решается при соблюдении следующих принципов:

строгое соблюдение требований безопасности движения и высокая степень надежности всех устройств; неукоснительное выполнение нормативных документов, правил, инструкций, технологических процессов железнодорожных подразделений и постоянное их совершенствование; четкое взаимодействие всех элементов перевозочного процесса, подразделений, предприятий и отдельных работников железнодорожного транспорта;

Наука об эксплуатации железных дорог и ее раздел об управлении эксплуатационной работой оперируют определенными терминами и понятиями, к которым относятся:

график движения поездов – графическое изображение движения поездов по участкам и направлениям.

план формирования – система организации вагонопотоков, устанавли­вающая, какие поезда и из каких вагонов должны формироваться сортировочными и другими станциями данного направления;

пропускная способность линии – наибольшие размеры движения (в поездах), которые могут быть освоены в течение суток в зависимости от технического оснащения и способа организации движения;

провозная способность линии – наибольшие размеры грузовых перевозок (в тоннах груза), которые можно осуществить на данной линии в течение года;

перерабатывающая способность станции – максимальное число вагонов, которое станция может переработать;

рабочий парк вагонов – вагоны, необходимые сети, дороге, отделению, станции для выполнения заданной работы;

нерабочий парк – вагоны, находящиеся в ремонте, запасе, хозяйственном движении;

наличный парк вагонов – сумма рабочего и нерабочего парков;

эксплуатируемый парк  локомотивов – локомотивы, занятые на поездной и маневровой работе;

тяговое плечо – расстояние следования локомотива в одном направлении;

условный вагон – условная единица измерения длины состава. Условный вагон - это соответствующий длине четырехосного полувагона (14 м), к которому приводятся все другие типы вагонов с помощью коэффициентов. Так, крытый четырехосный вагон с тормозной площадкой имеет коэффициент 1,10; цистерна четырехосная без переходной площадки – 0,86 и т. д.

Основными объектами управления движением на участках железных дорог являются поезда, которые можно подразделить:

по роду перевозок – на пассажирские, грузовые, хозяйственные, людские (грузовые поезда, в которых 10 и более вагонов заняты людьми), одиночные локомотивы;

дальности следования – на дальние, местные, пригородные (в пассажир­ском движении); сквозные, участковые, сборные, вывозные, передаточные (в грузовом движении);

способу формирования (грузовые) – на отправительские, ступенчатые и технические маршруты;

состоянию вагонов (грузовые) – на груженые, порожние, ком­бинированные;

числу групп вагонов в составе грузового поезда — на одногруппные поезда и групповые.

На основе графика движения поездов, плана формирования и плана пере­возок разрабатываются технологические процессы работы станций, которые определяют порядок выполнения операций с поездами и вагонами, использо­вания станционных устройств для расформирования, формирования поездов, организацию рабочих мест и нормы времени на операции по обработке поездов и вагонов. С учетом технологии работы станций разрабатываются технологические процессы железнодорожных узлов, отделений и железнодорожных направлений. На основании графика движения поездов составляются графики оборота локомотивов и расписания работы локомотивных бригад.

Распределение вагонного парка между дорогами и отделения­ми в соответ­ствии с их потребностями осуществляется на осно­вании технических норм использования подвижного состава. Выполнение заданий по перевозкам и технических норм обеспечивается с помощью оперативного планирования и диспетчерского руководства работой станций, отделений и дорог. Диспетчер­ский распорядительный аппарат всех подразделений располагает системой связи и отчетными данными, позволяющими контролировать ход работы, своевременно принимать необходимые оперативные меры.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ

1.1. Общие сведения о работе станций

Железнодорожной станцией называется раздельный пункт с путевым развитием и устройствами, позволяющими осуществлять операции по приему, выдаче грузов и обслуживанию пассажиров, операции по приему, отправлению, скрещению и обгону поездов, а при развитом путевом развитии – маневровую работу по расформированию и формированию поездов, технические операции с группами вагонов и отдельными вагонами.

Станции – это важнейшие производственно-хозяйственные единицы, на которых осуществляется непосредственная связь железных дорог с клиен­турой. На станциях выполняются начальные и конечные операции перевозоч­ного процесса и большая работа по обеспечению движения поездов.

Общая протяженность станционных путей составляет около 60 % развер­нутой длины сети железных дорог. К станциям примыкают многочисленные железнодорожные подъездные пути различных промышленных предприятий, к ним имеют подъезды шоссейные дороги, водные пути сообщения.

На станциях выполняются:

- технические операции,

-грузовая и - коммерческая работа,

- операции, связанные с пассажирскими перевозками.

К техническим операциям относятся: прием, отправление и безостановочный пропуск поездов, техническое обслуживание и ремонт вагонов, их подготовка под погрузку; смена локомотивов или локомотивных бригад; маневровая работа с составами и группами вагонов.

К грузовым и коммерческим операциям относятся: прием грузов от грузоотправителей, оформление платежей за перевозку, погрузка, выгрузка, хранение и выдача грузов, перегрузка, грузосортировка и другие.

К операциям, связанным с пассажирскими перевозками, относятся: посадка и высадка пассажиров, продажа проездных билетов, прием, выдача багажа и ручной клади и ряд других. На станциях могут выполняться все или часть перечисленных выше операций.

В зависимости от объема и характера работы станции имеют:

путевое развитие для приема и отправления поездов, для выполне­ния маневровой работы и для грузовых операций; сортировочные устройства (сортировочные горки, полугорки, вытяжные пути); путевое развитие и устройства для осмотра, экипировки и ремонта вагонов и локомотивов; устройства СЦБ и связи; служебно-технические здания и помещения, пассажирские здания и платформы, билетные и багажные кассы; помещения для приема, хранения, выдачи багажа и ручной клади; грузовые устройства (крытые склады и открытые площадки, платформы, вагонные весы, контейнерные площадки); устройства освещения, противопожарной безопасности и водоснабжения.

Вышеперечисленные устройства должны обеспечивать возмож­ность пропуска и обработки установленного числа поездов, выпол­нения расчетных норм времени на различные операции по обработке составов поездов, вагонов, локомотивов, погрузке и выгрузке грузов и обслуживанию пассажиров.

Размещение на станциях различных устройств относительно путей, а также расстояния между осями путей различного назначения опре­деляются габари­тами приближения строений и подвижного состава.

Железнодорожные пути делятся на главные, станционные и специального назначения.

Главными называются продолжения путей перегона в пределах раздельного пункта.

К станционным путям относятся приемо-отправочные, сортировочные, вытяжные, погрузочно-выгрузочные, пути локомотивного и вагонного хозяйств, ходовые для заезда из депо на станцию локомотивов и прочие, назначение которых определяется выполняемыми ими операциями (весовые, перегрузочные, соединительные, пути для стоянки служебных вагонов и др.).

Специальные пути – это подъездные пути и ветви к предприятиям, складам и карьерам; тупики, устраиваемые для обеспечения безопасности движения (предохранительные и улавливающие). Предохранительные тупики– это тупиковые пути, предназначенные для предупреждения выхода подвижного состава на маршруты следования поездов. Улавливающие – это тупики, предназначенные для остановки потерявшего управление поезда или части его при движении по крутому спуску.

Пути, предназначенные для выполнения одних и тех же операций, объеди­няют в парки: приема и отправления поездов, сортировочные, транзитные, объединенные приемо-отправочные и др.

Путь, на котором уложены стрелочные переводы, ведущие на последо­вательно ответвляющиеся параллельные пути, называется стрелочной улицей. Место, где сосредоточены соединения путей, называют горловиной станции.

1.2. Назначение и классификация раздельных пунктов

По своему назначению и характеру работы станции подразделя­ются на промежуточные (в том числе разъезды и обгонные пункты), участковые, сортировочные, грузовые и пассажирские.

К промежуточным относятся станции, на которых осуществляется прием, отправление и пропуск поездов, а также выполняются в небольшом объеме грузовые и коммерческие операции. На отдельных промежуточных станциях формируются отправительские маршруты, осуществляется оборот пригород­ных поездов (зонные станции), проводится смена локомотивных бригад. Размещаются промежуточные станции, как правило, между участковыми станциями или между участковой и сортировочной станциями. Расположение их на участке обусловливается условиями обслуживания населенных пунктов по грузовым и пассажирским перевозкам, в среднем они расположены на расстоянии 15-25 км.

К участковым относятся станции, на которых в основном обрабатываются транзитные поезда (осмотр вагонов, смена локомотивов, а также смена бригад). Объем сортировочной работы на этих станциях невелик – расформирование и формирование участковых, сборных и вывозных поездов. Участковые станции замыкают, как правило, границы участков обращения грузовых локомотивов. Расстояние между ними определяются длиной участков обращения локомотивов (тяговых плеч), а также расстоянием возможного проследования грузовых вагонов без технического обслуживания.

К сортировочным относятся станции массового расформирования и формирования поездов. Расположены они в пунктах массового зарождения и погашения вагонопотоков (на подходах к крупным промышленным центрам, морским и речным портам).

Поскольку на участковых и сортировочных станциях выполняются, в основном технические операции, эти станции называют техническими.

На грузовых станциях выполняются следующие операции: прием, взвешивание, хранение и выдача грузов, погрузка и выгрузка, оформление перевозочных документов, обслуживание подъездных путей. На этих станциях также могут перегружаться грузы с одного вида транспорта на другой, из вагонов одной колеи в вагоны другой колеи (например, на пограничных станциях). На них формируют и расформировывают поезда с вагонами, предназначенными для выполнения грузовых операций. Грузовые операции выполняются как на местах общего пользования (в грузовых районах), так и на подъездных путях предприятий.

К пассажирским станциям относят станции, связанные с обслуживанием пассажиров и пассажирских поездов. На них осуществ­ляют операции с составами пассажирских поездов (технический ос­мотр и экипировку составов, имеющих стоянку, формирование и подготовку в рейс составов, прибывших на конечный пункт); посадку и высадку пассажиров; прием и выдачу багажа, ручной клади; про­дажу проездных билетов; почтовые операции.

Пассажирские станции, где происходят расформирование-формирование пассажирских составов и их экипировка, называют­ся техническими пассажирскими (в отличие от технических, относя­щихся к грузовому движению).

По объему и сложности работы станции бывают внеклассные и I-V классов. Классность станции определяют, оценивая ее работу в баллах.

Основными документами, регламентирующими работу станций, являются:

положение о железнодорожной станции;

техническо-распорядительный акт станции (ТРА);

технологический процесс (ТП) работы станции.

1.3 Технология работы участковых станций

На участковых станциях выполняют операции по обработке транзитных поездов, проходящих станцию без переработки и с частичной переработкой (груп­повые поезда и поезда с изменением массы), расформировывают и формируют участковые, сборные и вывозные поезда. Кроме этого, выполняют операции грузовые и по обслуживанию пассажиров.

Кроме основной работы на сортировочных станциях расфор­мирования и формирования поездов, здесь также происходит обра­ботка транзитных поездов. Грузовые и пассажирские операции, как правило, выполняются в небольших объемах. Объясняется это тем, что сортировочные станции обычно располо­жены в узлах, имеющих грузовые и пассажирские станции.

Сортировочные станции располагаются обычно в районах массового зарождения и погашения вагонопотоков, в крупных железнодорожных узлах и промышленных районах.

На сортировочных станциях имеется несколько парков путей (на крупных станциях их число достигает 100 и более), мощные сортировочные устройства, оснащенные средствами механизации и автома­тизации. Для эффективного управления на крупных сортировочных станциях установлены ЭВМ. Комплекс устройств, включающий парк приема, горку, сортировочный парк, вытяжные пути и парк отправления, называется сортировочным комплектом, или сортировочной системой.

Сортировочные станции классифицируют:

по виду сортировочных устройств – горочные и безгорочные;

по числу сортировочных комплектов – односторонние с одним  комплектом для переработки вагонов четного и нечетного направле­ний и двусторонние с двумя комплектами, специализированными по направлениям (рис.1.2.12, а, б). На односторонних станциях направление сортировки зависит  от размеров переработки в четном и нечетном направлениях;

по взаимному расположению ПП, СП и ПО – с параллельным расположением всех парков; последовательным и комбинирован­ным, когда один из парков – приема или отправления – располо­жен последовательно с сортировочным, а другой параллельно ему;

по расположению главных путей – с объемлющим и односторонним.

Горки различают большой, средней и малой мощности (рис. 1).

Сортировочные горки большой мощности сооружают на крупных сортиро­вочных станциях при переработке не менее 5000 вагонов в среднем в сутки и числе путей в сортировочном парке 30 и более; средней мощности – при перера­ботке от 2000 до 5000 вагонов в среднем в сутки и числе путей в сортировочном парке от 17 до 30; малой мощности – при числе сортировочных путей до 16 включи­тельно и переработке от 250 до 2000 вагонов в среднем в сутки. Вытяжные пути специального профиля (или полугорки) сооружают при числе путей в сортировочном парке менее десяти и переработке до 250 вагонов в среднем в сутки. В маневровых районах с перера­боткой до 100-125 вагонов в среднем в сутки необходимо устрой­ство вытяжного пути со стрелочной горловиной на уклоне.

На горке,         вагон под действием силы тяжести, скатывается в СП. На полугор­ках и вытяжных путях специального профиля вагоны движутся не только под действием силы тяжести, но и за счет толчка локомотива. В стрелочных горлови­нах, расположенных на уклонах, вагоны сортируют в основном  толчками.

Сортировочная горка (рис. 1.2.13) состоит из надвижной и спускной частей.

В зависимости от технического оснащения сортировочные горки подразде­ляются на немеханизированные, механизированные и автоматизированные.

Рис. 1 Сортировочная горка: а - план, б - профиль

1.4 Технология местной работы на участковых и сортировочных станциях

Местными называются вагоны, с которыми на станции выполня­ют грузовые операции. Местные вагоны делят на группы:

порожние, прибывшие под погрузку и отправляемые в груженом состоянии; груженые, прибывшие под выгрузку и отправляемые порожними; груженые, которые после выгрузки на той же станции загружают.

  В первых двух случаях выполняют одну операцию: погрузку или выгрузку, в последнем – сдвоенные операции: выгрузку и по­грузку. Сдвоенные операции выгодны, так как при этом у вагонов нет порожнего пробега.

  В процессе расформирования составов на участковых и сортиро­вочных станциях местные вагоны направляют на специализирован­ный сортировочный путь. Накопившиеся группы вагонов подбирают по пунктам грузовой работы, подают и расставляют у фронтов выгрузки. После выполнения грузовых операций вагоны переставляют под погрузку (при сдвоенных операциях), собирают и сортируют по путям сортировочного парка в соответствии с их назначением. Затем местные вагоны накапливают вместе с транзитными вагонами. Последовательность и примерная продолжительность выполнения операций с местными вагонами показаны на рис. 1.2.17 и 1.2.18.

1.5Технология работы пассажирских станций

  Пассажирские станции предназначены для обслуживания пас­сажиров и выполнения операций с пассажирскими поездами. Об­служивание пассажиров включает организацию продажи билетов, посадку и высадку пассажиров, хранение ручной клади, прием, хранение, погрузку, выгрузку, выдачу багажа и др. На пассажирских станциях также осуществляют ремонт, экипировку, формирование и отстой составов пассажирских поездов, подачу их под посадку и отправление.

  Пассажирские станции сооружают в административно-хозяйственных и промышленных центрах, в местах массового отдыха, на стыковых пунктах железнодорожного и других видов транспорта.

  По характеру выполняемой работы пассажирские станции бывают:

пассажирские, где осуществляются операции по обслуживанию пассажиров, приему, отправлению и пропуску поездов, а также все коммерческие операции по оформлению проезда пассажиров, перевозок багажа и грузобагажа; технические пассажирские, с путями и устройствами для экипировки, переформирования, ремонта и отстоя пассажирских составов, деповскими и другими устройствами для ремонта вагонов. Эти станции предназначены главным образом для выполнения операций с составами поездов, начинающих и заканчивающих путь следования; объединенные, выполняющие все перечисленные выше операции по пассажирскому движению.

  В зависимости от схемы путевого развития различают пассажирские станции сквозного типа, тупиковые и комбинированные. Большинство станций сети – сквозного типа (рис. 1.2.19), через них поезда могут следовать напроход. На тупиковых станциях (рис. 1.2.20) транзитные поезда пропускаются с изменением направления движения; таких станций – небольшое число. Комбинированные станции (рис. 1.2.21) сочетают в себе возможности и устройства сквозных и тупиковых станций

1.6 Основные схемы железнодорожных узлов

Узлы с одной станцией образуются на основе существующих участковых станций при пересечении нескольких железнодорожных направлений или при примыкании одной магистрали к другой в районе небольших городов. В узлах такого типа все подходы примыкают к одной станции, имеющей пассажирские и грузовые парки путей.

На этой станции выполняются операции по прибытию, отправлению и обработке пассажирских и грузовых поездов, небольшая сортировочная работа по переработке транзитных и местных вагонопотоков, обслуживанию пассажиров, а также местная работа с обслуживанием подъездных путей и грузового двора.

Развязка подходов к станции может предусматриваться как по направлению движения (рис. 1.3.1, а), так и по линиям (рис. 1.3.1, б).

Узлы тупикового типа устраиваются на конечных пунктах железнодорожных линий, которые подходят к определенным преградам (государственная граница, водная преграда и т. д.) и где возникает необходимость организации перевозок грузов и пассажиров

Узлы треугольного типа образуются в пунктах слияния трех направлений железнодорожных линий, имеющих значительную взаимную корреспонденцию вагонопотоков.

Узлы крестообразного типа образуются при пересечении магистральных железнодорожных линий. В таких узлах, с небольшим объемом переработки вагонопотоков на каждом направлении, предусматривается самостоятельная участковая станция типа с сортировочной работой.

Узлы радиального типа образуются в результате развития узла с одной станцией при примыкании к нему новых железнодорожных линий. В узлах этого типа все подходы связаны между собой одной основной станцией, расположенной в центре сходящихся радиальных подходов.

Узлы кольцевого типа образуются в пунктах с большим числом сходящихся линий, имеющих значительную взаимную корреспонденцию вагонопотоков и объединенных кольцевой железной дорогой в один узел.

Пассажирские станции в этих узлах могут  располагаться на окраине радиальных и в определённых районах города на диаметральных линиях. Число пассажирских станций определяется количеством радиальных линий (как правило на каждой тупиковой линии предусматривается пассажирская станция) и не менее одной станции на каждой диаметральной линии, обеспечивающей обслуживание местных и транзитных пассажирских перевозок.

Узлы полукольцевого типа называют также узлами радиально-полукольцевыми, так как полукольцевых узлов без ввода радиальных линий практически не существует.

Эти узлы образуются, когда существует естественное препятствие для прокладки окружной железной дороги и устройства узла кольцевого типа (рис.1.3.9). Таким препятствием может служить море, большое озеро, государственная граница.

Узлы комбинированного типа образуются в результате поэтапного развития узлов простого типа в более сложные, превращаясь таким образом в сочетание разных типов узлов. Например, существующий узел треугольного типа может превратиться в узел крестообразного типа при строительстве четвертого подхода, а затем при строительстве пятого подхода в этом узле может быть построена окружная железная дорога и таким образом образоваться узел комбинированного типа. Возможны и другие этапы развития простейшего узла в более сложный тип, например примыкание четвертого подхода по типу узла радиального типа с одновременным строительством прямого хода.