Совершенствование работы направления А-N за счет внедрения автоблокировки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КОСТАНАЙСКИЙ СОЦИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ АКАДЕМИКА ЗУЛХАРНАЙ АЛДАМЖАР

Кафедра «Организация перевозок и транспорт»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОТЫ НАПРАВЛЕНИЯ А-N ЗА СЧЕТ ВНЕДРЕНИЯ АВТОБЛОКИРОВКИ

Специальность 050901 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта»

Выполнил Сарбасов М.Т.

Содержание

Введение

. Характеристика отделения перевозок

.1 Определение гружёных и порожних вагонопотоков

.2 Расчёт массы и состава грузового поезда

. Организация вагонопотоков

.1 Организация отправительских маршрутов

.2 Расчёт плана формирования для сортировочных и участковых станций

2.3 План формирования одногруппных поездов

2.4 Расчёт оптимального плана формирования одногруппных поездов

.5 Основные показатели оптимального плана формирования поездов

. Организация местной работы на участках отделения 

.1 Определение погрузки и выгрузки на промежуточных станциях

.2 Организация работы сборных поездов

.3 Определение количества и категории грузовых поездов

. Разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности

.1 График движения поездов

.2 Основные исходные данные для составления графика движения поездов

.3 Виды станционных и межпоездных интервалов

.4 Расчёт наличной и потребной пропускной способности участков отделения перевозок

.5 Составление графика движения поездов

.6 Расчёт показателей графика движения поездов

. Расчёт технических норм эксплуатационной работы отделения перевозок

. Усиление пропускной способности участка

6.1 Общие сведения

.2 Мероприятия по усилению пропускной способности участка

.3 Устройства электрической рельсовой цепи путевой автоблокировки

.4 Расчет экономической эффективности оборудования линии автоблокировкой

. Охрана труда

.1 Опасность аварий и травм на железной дороге

.2 Освещение территорий путевого развития станций

.3 Расчёт освещения приёмоотправочного парка сортировочной станции

Заключение

Список литературы

Введение

Транспорт - один из формирующих инфраструктуру отраслей экономики. От его состояния зависит развитие отраслевых и территориальных комплексов народного хозяйства, обеспечение взаимосвязей отдельных видов и целостность экономики, её вхождение в региональные и мирохозяйственные торгово-кооперационные связи.

Транспортный комплекс включает в себя железнодорожный, автомобильный, воздушный, трубопроводный, морской и речной (водный) виды. Согласно данным Агентства Республики Казахстан по статистике за 2002 год доля железнодорожного транспорта в грузообороте всех видов транспорта составила 56,9%; трубопроводного - 27%; автомобильного - 16%; воздушного - 0,02% и речного - 0,02%.

В основном данное соотношение объясняется сырьевой структурой и размещением материального производства промышленности и сельского хозяйства Казахстана. Основная товарная продукция предъявляемая к перевозке, представляет собой массовые насыпные и наливные грузы, такие как уголь, зерно, нефть, руда, минеральные удобрения и т.д., перевозка которых автотранспортом неэффективна.

Географические условия Казахстана, континентального государства - отсутствие выхода к морю, судоходных рек делают практически невозможным осуществление водных перевозок. В то же время из-за обширности территории Казахстана, неразвитости автодорожной инфраструктуры, низкой технической оснащённости воздушного транспорта и, несмотря на бурное развитие трубопроводного транспорта, вот уже более ста лет основным средством перемещения грузов и массовых перевозок населения в стране является именно железная дорога с присущей ей универсальностью, доступностью и относительной дешевизной.

Миссия железнодорожного транспорта в современных условиях заключается в максимальном удовлетворении потребностей экономики во внутригосударственных и межгосударственных перевозках грузов и пассажиров при минимальных издержках.

Уровень соответствия железнодорожного транспорта своей миссии напрямую влияет на развитие экономики государства, так как транспортная составляющая в конечной цене товара и возможность обеспечения своевременных поставок являются немаловажным фактором конкурентоспособности отечественных предприятий.

Деятельность железных дорог Казахстана с его географическим расположением внутри материка, в центре Евразии во многом зависит от соседних транспортных магистралей. К тому же через территорию страны проходят Трансазиатская, Евроазиатская и частично Транссибирская магистрали. Железные дороги страны связывают её с Европой через Россию, с Персидским заливом - через Иран, с Тихоокеанским побережьем - через Китай. Обобщая протяжённость трансазиатского маршрута от побережья Тихого океана до границ Западной Европы составляет 11000 км, из них 1800 км проходят по территории Казахстана. За последние 7 лет большую часть перевозимых национальной железнодорожной компанией грузов составляют: уголь - примерно 44%; руды - около 30% грузов, нефть и нефтепродукты. Традиционно эти перевозки доминируют во внутреннем и экспортном сообщении, доля которых в общем объёме перевезённых грузов по отчетным данным составила 77,7%. В настоящее время железнодорожный транспорт Казахстана в общем располагает необходимой базой и подвижным составом для обеспечения существующего объёма перевозок.

Доля отечественного железнодорожного транспорта в ВВП составляет порядка 5-6%. Причём, являясь крупнейшим предприятием в республике, железные дороги вносят весомый вклад в государственный бюджет в виде налоговых отчислений.

Таким образом, стальная магистраль играет ведущую роль в экономической жизни республики, в осуществлении межгосударственных и международных перевозок, включая транзит, поддерживая тем самым продвижение страны к свободной рыночной экономике.

В настоящее время проводится реструктуризация железнодорожной отрасли Республики Казахстан, первые этапы которой уже завершены.

Реформирование железнодорожного рынка привело к существенному изменению структуры отрасли, появлению новых субъектов, образованию конкурентной среды в обеспечивающей деятельности. Созданы предпосылки для создания конкуренции в основной деятельности железной дороги - осуществлении перевозок грузов.

В современных условиях возросли требования к качеству транспортной работы, к уровню разработки технологических процессов, графику движения поездов, организационному, информационному, математическому обеспечению перевозочного процесса.

Важное значение имеет практическая реализация прогрессивных принципов собственно в перевозочном процессе и системе управления эксплуатационной работой:

разработка научно обоснованных технологических процессов сортировочных, участковых, пассажирских и других типов станций, депо, ПТО, железнодорожных узлов, направлений с использованием методов имитационного моделирования на ЭВМ, теорий систем вероятностей, надёжности, массового обслуживания, множеств и других экономико-математических методов с глубоким экономическим обоснованием вариантов. При этом должно обеспечиваться ускорение продвижения вагоно- поездопотоков, минимальные значения простоев в ожидании выполнения последующих операций, которые возникают при взаимодействии обслуживающих устройств и систем друг с другом («станция - станция», «станция - депо», «станция - участок», подсистемы внутри станции и т.д.);

дифференциация технологии перевозочного процесса и графика движения поездов исходя из экономической целесообразности с учётом характеристик грузов и его производства (радиоактивные, опасные, скоропортящиеся, крупногабаритные грузы и т.п.). При этом график движения должен обеспечивать:

регулярность пропуска поездопотоков;

разные скорости продвижения грузовых поездов (ускоренные, пассажирской скорости и расписания, обычные грузовые поезда);

непосредственное взаимодействие с производством - технологические маршруты установленного расписания, подвод передаточных поездов о заранее обусловленных договором периодах суток и т. п.

Принцип дифференциации перевозочного процесса исходя из удовлетворения требований производящих и потребляющих отраслей является особенно актуальным и он может реализовываться на взаимовыгодной экономической основе.

В представленном дипломном проекте рассматривается вопрос организации работы отделения перевозок железной дороги, который предусматривает раскрытие следующих аспектов: организация вагонопотоков на отделении; организация местной работы на участках отделения; разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности. В разделе «Деталь проекта» рассматривается внедрение автоблокировки на участке, как один из возможных способов усиления пропускной способности линии. Раздел «охрана труда» поднимает вопрос опасности аварий и травм на железной дороге и рассматривает вопрос освещения путевого развития станций. В заключении подведён итог выполненной работы, рассмотрены положительные и отрицательные стороны организации работы отделения перевозок железной дороги в данном дипломном проекте.

1. Характеристика отделения перевозок

. Отделение перевозок состоит из двух однопутных участков A-N и N-C. Взаимное расположение этих участков показано на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1. Схема железнодорожного направления

. А и С - участковые станции с оборотным депо и смены локомотивных бригад. Станция N - сортировочная с основным депо. Линия УК - однопутная, оборудована полуавтоблокировкой. Стрелки на всех станциях отделения оборудованы электрической централизацией.

. Гружёные вагонопотоки приводятся в таблицах задания в виде таблицы 1.1.

Таблица 1.1 Гружёные вагонопотоки

Из\На	У	А	AN	N	NC	C	K
У		100	-	35	17	150	750
A	24		-	15	-	65	42
AN	-	5		-	-	6	11
N	40	10	-		20	-	55
NC	26	-	-	-		6	32
C	-	-	17	25	11		40
K	800	40	11	65	20	17

. Граница отделения - станции А и С (включительно). Длины участков показаны на рис.1.1.

. Станция N расформирует и формирует сквозные, участковые и сборные поезда, а станции А и С - участковые и сборные поезда и являются стыковыми пунктами с соседними отделениями (рис.1.1).

. Род тяги для обслуживания грузовых и пассажирских поездов на отделении - соответственно, 2ТЭ10 и ТЭП70 (по заданию).

. На участках отделения перевозок по четыре промежуточных станции.

. Задано на участках: 1 пара скорых и 1 пара пассажирских поездов. Размеры движения грузовых поездов по категориям определяются на основании гружёных вагонопотоков.

. Вагонопотоки, выделяемые в отправительские маршруты установлены по заданию.

. Распределение погрузки и выгрузки по промежуточным станциям на участках отделения определяется по заданию.

. Графики движения поездов составляются на участках AN и NC.

. По графикам на участках определяются основные показатели графика движения поездов.

. Определяются основные измерители отделения перевозок.

.1 Определение гружёных и порожних вагонопотоков

Гружёные вагонопотоки определяются согласно задания (табл.1.1). для определения объёма работы в гружёных вагонах, регулировке порожних вагонов в отделении перевозок, направления гружёных и порожних вагонопотоков и построения их диаграмм необходимо данные таблицы 1.1 представить в виде таблицы 1.2.

Таблица 1.2 Суточные вагонопотоки

Из\на	A	AN	N	NC	C	Итого	У	К	Итого	Всего	Баланс
											Изб.	Нед.
A		-	15	-	65	80	24/9	42	66/9	146/9	9	-
AN	5		-	-	6	11	0/6	11	11/6	22/6	6	-
N	10	-		20	-	30	40/15	55	95/15	125/15	15	-
NC	-	-	-		6	6	26/4	32	58/4	64/4	4	-
C	-	17	25	11		53	0/128	40/23	40/151	93/151	151	-
Итого	15	17	40	31	77	180	90/162	180/23	270/185	450/185	-	-
У	100		35	17	150	302		750	750	1052	-	162
К	40	11	65	20	17	153	800		800	953	-	23
Итого	140	11	100	37	167	455	800	750	1550	2005	-	-
Всего	155	28	140	68	244	635	890/162	930/23	1820/185	2455/185	185	185

А. Порожние вагонопотоки (U_пор)

Б. Местные вагонопотоки (местная работа - U_мр )

В. Ввозимые вагонопотоки (ввоз - U_вв )

Г. Вывозимые вагонопотоки (вывоз - U_выв)

Д. Транзитные вагонопотоки (транзит - U_тр )

Рисунок 1.2. Диаграмма гружёных и порожних вагонопотоков

Объёмы работы станции данного и соседних отделений перевозок разделены и представлены в таблице 1.2 и на рисунках 1.2, 1.3. в нём вагонопотоки подразделены по видам сообщений следующим образом:

местное сообщение - погрузка отделения на себя, равная U_мр = 180 вагонам;

вывоз или погрузка на другие отделения, U_выв = 270 вагонам;

ввоз или приём гружёных вагонов с других отделений для выгрузки, U_вв = 455 вагонам;

транзит или приём гружёных вагонов для сдачи их на другие отделения, U_тр = 1550 вагонам.

Вся работа отделения равна:

U_р = (U_м + U_выв) + (U_вв + U_тр),

так как

U_мс + U_выв = U_п, а U_тр + U_вв =U_пр^гр,

то

U_р = U_п + U_пр^гр, вагоны;

где U_п - погрузка отделения, вагонов;

U_пр^гр - приём гружёных вагонов с других отделений, вагонов

U_р =(180 + 270) + (1550 + 455) = 2455 вагонов.

С другой стороны,

U_м + U_вв = U_в, а U_тр + U_выв = U_сд^гр, вагоны

где U_в - выгрузка отделения, вагоны;

U_сд^гр - сдача гружёных вагонов на другие отделения.

Тогда (рис. 1.4):

U_р = U_в + U_сд^гр, вагонов

U_р = (180 + 455) + (1550 + 270) = 2455 вагонов.

Рисунок 1.3. Работа отделения перевозок по видам сообщений

Кроме того, по данным таблицы 1.2 определяю регулировки порожних вагонов путём составления их баланса. По горизонтальной строке определяю погрузку, по вертикальному столбцу - выгрузку станции. По разнице их определяю «избыток» или «недостаток» порожних вагонов. В таблице 1.2 распределённые порожние вагоны показаны под дробью. На основе данных табл. 1.2 строю диаграммы гружёных и порожних вагонопотоков по видам сообщений (рис. 1.2).

.2 Расчёт массы и состава грузового поезда

Нормы массы поездов - важнейший технико-экономический показатель, от которого зависят пропускная способность линий, расход электроэнергий топлива, потребность в локомотивном парке и себестоимость перевозок.

Согласно задания на отделений используют грузовые локомотивы серий ВЛ-80к. Расчетный подъем 8,0 ‰ , основное удельное сопротивление вагонов Wo = 1,29 кгс/м . Состав грузовых поездов состоит из 4-осных вагонов. Средняя масса брутто вагона 4-х осного - 77т.

Масса состава грузового поезда при движений с равномерной скоростью на расчётном подъёме определяю по формуле:

Q = , т   (1.1)

где F_кр - расчетная сила тяги локомотива, кН; P - масса локомотива, т;      W¹_о, W¹¹_о - основное удельное сопротивление соответственно локомотива и вагонов при расчетной скорости , кН/т; i_р - расчетный подъем , ‰;

Исходные данные взяты из [10].

ТЭ10М: Р = 276 м, F_кр = 49640 кН , l_лок = 34 м, V_р = 23,4 км/ч.

Расчет основного удельного сопротивления локомотива произвожу по формуле:

W¹_о = 1,9 + 0,01 * V_р + 0,0003 * (V_р)² , кг/ т (1.2)

где V_р - расчетная скорость , км/час.

W¹_о = 1,9 + 0,01 * 23,4 + 0,0003 * 23,4²= 2,3 кг/т

Q = = 5037 тонн.

Расчёт состава гружёного поезда определяется по формуле:

m_гр = Q / q_бр, вагоны  (1.3)

где Q - масса состава, т; Q = 5037 т ;

q_бр - средняя масса брутто одного физического вагона, т; q_бр = 77 т (по заданию); 

m_гр = 5037 / 77 = 65 вагонов.

Количество вагонов порожнего состава определяю по формуле:

m _пор = (L_ст - l_л - 10) / l_в, вагоны  (1.4)

где L_ст - полезная длина станционных путей, м L_ст = 1050 м (по заданию);

l_л - длина локомотива, м; l_л = 34 м (по заданию);

l_в - средняя длина вагона, м; l_в = 14 м (по заданию);

- расстояние на неточность остановки поезда, м.

m _пор = (1050 - 34 - 10) / 14 = 72 вагона.

Расчёт тяжеловесного состава по вместимости на станционных путях определяю по формуле:

m _гр^тж = (L_ст - l_л - 10) * Р_пн, вагоны  (1.5)

где Р_пн - погонная нагрузка от вагона на метр пути, т/м, определяемая по формуле:

Р_пн = Q / m_гр l_в, т/м;   (1.6)

Р_пн = 5037 / 65 * 14 = 5,53 т/м;

m _гр^тж = (1050 - 34 - 10) * 5,53 = 5563 т.

2. Организация вагонопотоков

Система организации вагонопотоков в поездах имеет важное значение в работе железнодорожного транспорта. С её помощью производится распределение сортировочной работы между станциями сети и вагонопотоков по направлениям и участкам. Своё конкретное выражение система организации вагонопотоков находит в плане формирования грузовых поездов.

Повышение эффективности плана формирования поездов на основе дальнейшего совершенствования методов его расчёта является одним из важнейших резервов сокращения простоя вагонов, увеличения дальности их пробега без переработки и ускорения оборота вагонов.

План формирования поездов, определяя порядок рациональной организации вагонопотоков, устанавливает пункты формирования, род и назначение поездов, а также условия подборки вагонов в группы в зависимости от назначения. Кроме того, устанавливает порядок следования вагонов от станции погрузки до станции расформирования или выгрузки и порядок перехода вагонов из одной категории поездов и назначений в другие на станциях, где эти вагоны перерабатываются.

Таким образом, от плана формирования поездов зависит объём работы каждой сортировочной станции, уровень использования технических средств станции, технология и показатели их работы и использование на станциях вагонов и локомотивов. Он включает в себя план маршрутизации с мест погрузки и план формирования поездов, организуемых на технических станциях из гружёных и порожних вагонов.

.1 Организация отправительских маршрутов

Эффективность организации отправительских маршрутов определяется сопоставлением дополнительных затрат на станциях погрузки и выгрузки с получаемой экономией от проследования попутных технических станций без переработки.

Дополнительные затраты времени на организацию отправительского маршрута на станции погрузки определяю по формуле:

где t_п - время на одну подачу, 2 ч (по заданию);

m_м, m_под - количество вагонов, соответственно в маршруте и в одной подаче, m_под = 10-15 вагонов, m_м = 65 вагонов;

t_мр - экономия времени на маневровой работе на станции примыкания t_мр = 1,5 часа (по заданию).

Общие дополнительные затраты на организацию маршрута равны сумме затрат на станциях погрузки и выгрузки:

t_м = t_пм + t_вм. ч   (2.2)

Величина t_вм = 3.0 часа (по заданию).

Тогда

t_м = 2(65 / 14 - 1) - 1,5 + 3 = 9,5 часа.

Таблица 2.1 Характеристика отправительских маршрутов

Назначение вагонопотоков	Общий вагонопоток	Технические станции		Затраты на маршрут	Выделены в маршруты	Расстояние проходимое маршрутом, км	Общий пробег маршрутов, ваг-км
		наименование	экономия
Из У на К	750	A,N,C	16,7	9,5	520	507	263640
Из К на У	800	A,N,C	16,7	9,5	525	507	266175
					nм =1045 вагонов	Lм = 507 ваг-км	∑ nм Lм = 529815

Пункты погрузки и выгрузки отправительских маршрутов, дальность пробега и получаемая экономия определяются по корреспонденциям в чётном и нечётном направлениях, для чего составляю таблицу 2.1.

Корреспонденции вагонов, у которых затраты на организацию отправительского маршрута больше чем экономия, в маршруты не включаются. Например, из струи У-N, A-C, N-K на организацию отправительского маршрута затраты больше экономии (9,5 > 6,1 и т.д.), поэтому маршруты из таких струй не назначаются.

Показатели отправительской маршрутизации приведены в п. 2.5.

.2 Расчёт плана формирования для участковых и сортировочных станций

Расчёт плана формирования поездов на технических станциях называется технической маршрутизацией. Он рассчитывается по вагонопотокам, не охваченным отправительской маршрутизацией (табл. 2.2).

Расчётные параметры плана формирования

К параметрам плана формирования относятся:

параметр накопления для сквозных и участковых поездов в зависимости от числа назначений поездов;

нормы экономии времени на один вагон, пропускаемый через станцию без переработки, ч;

эквивалент переработки вагонов, приведённые часы;

эквивалент перецепки поездных локомотивов, приведённые часы.

.3 План формирования одногруппных поездов

Планом формирования поездов называют систему организации всех вагонопотоков в поездах на железнодорожном направлении или сети в целом, определяющую технологию и объём работы станций по формированию, расформированию и пропуску поездов. Правильно разработанный план формирования поездов направлен на выполнение плана перевозок и позволяет целесообразно распределить сортировочную работу между станциями, сократить продолжительность времени нахождения вагонов на технических и грузовых станциях, повысить степень использования технических средств железнодорожного транспорта и промышленных предприятий, улучшить взаимодействие в работе промышленных предприятий и станций примыкания магистральных железных дорог, способствует целенаправленной концентрации сортировочной работы на наиболее развитых в техническом отношении станциях.

План формирования является важнейшим общесистемным нормативно-технологическим документом, который определяет порядок работы дороги в целом. Организация перевозочного процесса должна обеспечить выбор оптимального варианта общесетевой технологии планируемых грузопотоков (организации вагонопотоков, разработки графика движения поездов, увязки локомотивов и локомотивных бригад и т.д.), обеспечивающего минимальные эксплуатационные затраты. Эффективное управление перевозочным процессом должно быть направлено на минимизацию отклонений от разработанного графика при осуществлении реального перевозочного процесса.

Целью расчёта плана формирования одногруппных поездов является наиболее целесообразное распределение между техническими станциями (сортировочными и участковыми) работы по организации вагонопотоков в поезда. При расчёте оптимального плана формирования для выделения вагонопотока в отдельное назначение используют основные критерии.

В общем виде условие выгодности выделения струи вагонопотока n характеризуется следующим неравенством:

n ∑ Т_эк ≥ cm,   (2.3)

где Т_эк - общая экономия времени в приведённых часах от пропуска одного вагона струи n через станцию без переработки.

В зависимости от того, по каким станциям производится суммирование вагоно-часов, неравенство преобразуется в необходимое. Достаточное и общее достаточное условие выгодности маршрутизации струи.

Необходимое условие (НУ) требует, чтобы суммарная экономия приведённых вагоно-часов от проследования данного назначения без переработки через все попутные технические станции превышала или по крайней мере равнялась затратам вагоно-часов на накопление данного назначения, т. е.

n ∑ Т_эк ≥ cm,   (2.4)

Достаточное условие (ДУ) требует, чтобы суммарная экономия приведённых вагоно-часов по станциям уступа была бы больше или равна затратам на накопление данного назначения, т.е.

n Т_эк ≥ cm,   (2.5)

Если с помощью необходимого условия устанавливается целесообразность выделения сквозного назначения, по сравнению с участковыми, то достаточное условие позволяет установить выгодность более дальнего назначения, по сравнением с альтернативным - более коротким.

Общее достаточное (абсолютное) условие (ОДУ) можно сформулировать следующим образом: струю вагонопотока выгодно выделять в самостоятельное назначение, если экономия от проследования её транзитом через любую попутную техническую станцию больше или равна затратам на накопление:

n Т≥ cm,   (2.7)

где Т - минимальное значение Т_эк на всём пути следования струи.

.4 Расчёт оптимального плана формирования одногруппных поездов

Оптимальный план формирования поездов рассчитывается из вагонов, не включенных в отправительские маршруты. Для оставшихся вагонопотоков между техническими станциями составляется таблица 2.5 на основе табл. 1.2.

При составлении таблицы учитывалась погрузка и выгрузка вагонов на участках. Вагоны, следующие под выгрузку на участок, включаются в вагонопоток назначением на техническую станцию, которая формирует сборный поезд на впереди лежащий участок в данном направлении.

Таблица 2.2 Вагонопотоки по опорным станциям для расчёта плана формирования поездов в нечётном направлении

из \ на	A + AN	N + NC	C	K
У	100	52	150	230
A	-	15	65	42
N + AN	-	-	6	66
NC + C	-	-	-	72/23

Вагоны, погруженные на участке, включаются в вагонопоток впереди лежащей технической станции по направлению движения.

Таблица 2.3 Параметры плана формирования (из задания)

станции	У	А	N	C	K
С	9.5	9	10.5	8.9	9.5
Тэк	-	6.1	4.3	6.3	-

Рис. 2.1. Совмещённый ступенчатый график вагонопотоков

Проверка по условию ОДУ

* 4,3 = 989 › 510 удовл. ОДУ

* 4,3 = 645 › 510 удовл. ОДУ

. График сквозных назначений

Рисунок 2.2. Расчёт плана формирования одногруппных поездов в нечётном направлении У-К

По данным таблицы 2.2. составляю ступенчатый график вагонопотоков с учётом схемы расположения технических станций на направлении. По каждому участку направления определяю общий вагонопоток. Совмещённый ступенчатый график показан на рис. 2.1.

График сквозных назначений и последовательность расчёта показаны на рис. 2.2.

Оптимальный план формирования поездов рассчитан методом совмещённых аналитических сопоставлений. Сущность его заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов.

Для расчёта плана формирования поездов по методу совмещённых аналитических сопоставлений, необходимо проверить, не удовлетворит ли вагонопоток между конечными станциями У и К общему достаточному условию (ОДУ):

min Тn ≥ cm,   (2.8)

где min Т - станция с минимальной экономией (ст.N);

cm - вагоно-часов затраты на накопление.

Для УК: 230 * 4,3 = 989 › 510 - удовлетворяет ОДУ.

Для УС: 150 * 4,3 = 645 › 510 - удовлетворяет ОДУ.

Для УN: 52 * 4,3 = 223,6 ‹ 510 - не удовлетворяет ОДУ.

Следовательно, одноструйное назначение УК и УС включается в оптимальный план формирования и в графике назначений не приводится. Назначение УN в оптимальный план не включается и приводится в графике назначений.

Далее составляю график назначений сквозных поездов, проходящих без переработки не менее одной расчётной станции (рис.2.2).

Для каждого назначения на графике указываю: слева - вагонопоток n, который можно включить в поезда данного назначения; на линии каждого назначения для каждой попутной станции - вагоно-часы экономии от проследования без переработки Тn, справа - вагоно-часы экономии на всех попутных станциях за вычетом затрат на накопление на станции формирования поезда ∑ n Т_эк - cm.

Составленные графики назначений проверяю на необходимое условие (НУ) по формуле:

∑ n Т_эк ≥ cm,   (2.9)

где ∑ n Т_эк - суммарная экономия вагоно-часов у данного назначения от проследования всех технических станций без переработки.

Из назначений, удовлетворяющих условию НУ, выбираю назначение дающее наибольшую экономию, которое называется исходным. В нашем случае условию НУ удовлетворяет только одно назначение - NK (108 вагонов). Но, так как это назначение не является одноструйным, необходимо выбрать более дальнее назначение с большей экономией и сделать проверку на возможность выделения его из исходного в самостоятельное назначение по условию (ДУ):

∑ n Т_эк^уст ≥ cm,   (2.10)

где ∑ n Т_эк^уст - экономия, получаемая со станции уступа.

В нашем случае более дальним назначением является назначение АК (42 вагона):

* 6,3 = 264 ‹ 490 не удовлетворяет ДУ.

Следовательно, в оптимальный план формирования выделяю совмещённую струю NK.

После выделения исходного назначения в оптимальный план формирования (ОПФ) делаю первую корректировку оставшихся назначений. Вновь создаю сквозные назначения, и по каждому из них определяю экономию.

Для корректировки остались одноструйные назначения УN и АС, неудовлетворяющие необходимому условию (рис.2.2). На этом расчёт плана формирования поездов нечётного направления завершаю.

После включения сквозных назначений в оптимальный план формирования определяю участковые назначения.

Рисунок 2.3. Оптимальный план формирования поездов в нечётном направлении У-К

По оптимальному плану формирования (рис. 2.3.) определяю общий вагонопоток на каждом участке и сравниваю с исходными данными, чем проверяю правильность расчёта. Вагонопотоки совпадают с исходными данными, следовательно, расчёт ОПФ произведён верно.

Оптимальный план формирования поездов в нечётном направлении, включая отправительские маршруты, приведён на рис.2.3.

План формирования поездов в чётном направлении рассчитываю также методом совмещённых аналитических сопоставлений. Для этого составляю табл. 2.7 с исходными данными и ступенчатый график вагонопотоков (рис.2.4), и показываю последовательность расчёта (рис. 2.5).

Таблица 2.4 Вагонопотоки по опорным станциям для расчёта плана формирования поездов в чётном направлении

из \ на	C + NC	N + AN	A	У
K	37	76	40	275
C	-	42	-	0/128
N + NC	-	-	10	66/19
A + AN	-	-	-	24/15

Рисунок 2.4. Совмещённый ступенчатый график вагонопотоков чётного направления

Проверка по условию ОДУ

* 4,3 = 1183 › 510 удовл. ОДУ

* 4,3 = 172 ‹ 510 не удовл. ОДУ

* 6,3 = 479 ‹ 510 не удовл. ОДУ

. График сквозных назначений

Рисунок 2.5. Расчёт плана формирования одногруппных поездов в чётном направлении

Оптимальный план формирования

Рисунок 2.6. Оптимальный план формирования поездов в направлении К-У

При расчёте плана формирования порожние вагонопотоки (в табл. 2.4 показаны под дробью) не включены в расчёт.

Оптимальный план формирования поездов в чётном направлении, включая отправительские маршруты, приведён на рис. 2.6.

.5 Основные показатели оптимального плана формирования поездов

Расчёт показателей плана формирования грузовых одногруппных поездов произвожу в следующем порядке:

. Процент охвата погрузки отправительских и ступенчатых маршрутов

a_м = 100*U_м / U_п, %   (2.11)

где U_м - погрузка отправительскими маршрутами, вагоны;

U_п - общая погрузка, вагоны.

Тогда: a_м = 100 * 760 / 2455 = 41,14 %;

. Средняя дальность пробега отправительских маршрутов

L_м = ∑ ns_м / ∑ n_м, км   (2.12)

где ∑ ns_м - пробег маршрутов, маршруто-км;

∑ n_м - общее число отправленных маршрутов.

Тогда

L_м = 385320 / 760 = 507 км.

3.      Количество вагонов, перерабатываемых на технических станциях n_пер и проходящих их транзитом n_тр (беру из табл. 2.1, 2.2, 2.3 и рис. 2.3и 2.6) в обоих направлениях. Значения n_пер и n_тр в нечётном и чётном направлениях свожу в таблицы 2.5 и 2.6.

Таблица 2.5 Транзитные вагонопотоки нечётного направления

вагонопотоки	обозначение	A	N	C	итого
с переработкой	nпер	52	107	0	159
без переработки	nтр	900	900	858	2658

Таблица 2.6 Транзитные вагонопотоки чётного направления

вагонопотоки	обозначение	A	N	C	итого
с переработкой	nпер	66/147	40/128	0	106/275
без переработки	nтр	800	800	916	2516

. Средний пробег одного транзитного вагона без переработки

L_тр = ∑ ns_тр / ∑ n_тр, км   (2.13)

Подставив соответствующие данные в формулу (2.13), получаю

L_тр = [ 490*507 + 260*507 + 150*372 + 108*252 + 800*507 + 116*252] / /(490 + 260 + 150 + 108 + 800 + 116) = 466,8 км.

. Число формируемых назначений К техническими станциями в обоих направлениях, включая участковые назначения:

К = (К_У + К_А + К_N + К_С) + (К_К + К_С + К_N + К_А) = (3 + 1 + 2 + 1) + (4 + 2 + 1 + 1) = 15 назначений.

. Затраты вагоно-часов на каждой технической станции направления:

на накопление вагонов в зависимости от числа назначений на станциях направления ∑ Кcm

∑ Кcm = (3*510 + 1*490 + 2*570 + 1*480) + (4*510 + 2*480 + 1*570 + +1*490) = 7700 ваг.-час;

Количество формируемых вагонов на всех станциях в обоих направлениях (из рис. 2.3 и 2.6), за исключением вагонов отправительских маршрутов, сборных и порожних поездов, составляет:

n = n_н + n_ч = 987 + 681 = 1668 вагонов.

Время простоя одного вагона под накоплением:

t_нак = 7700 / 1668 = 4,6 часа;

на переработку вагонов по станциям A, N, C:

∑ n_пер Т_эк = (52 + 66)*6,1 + (107 + 40)*4,3 + 0 = 1351,9 ваг.-час.

Средняя экономия на один вагон

t_пер = 1351,9 / 265 = 5,1 часа.

На основе данных отправительских маршрутов (табл. 2.1), оптимального плана формирования (рис. 2.3 и 2.6) и местных вагонопотоков (табл. 3.2 и 3.3) определяю размеры движения по участкам (табл. 3.6).

3. Организация местной работы на участках отделения

3.1 Определение погрузки и выгрузки на промежуточных станциях

Рассматривается работа сборных поездов на участках отделения перевозок А-N и N-C (по заданию).

Таблица 3.1 Распределение погрузки и выгрузки по промежуточным станциям участка А-N и N-C (исходные данные)

Промежуточные станции	Погрузка, %		Выгрузка, %
	В нечётном направлении	В чётном направлении	С нечётными поездами	С чётными поездами
а (д)	6(16)	20(19)	0(27)	11(6)
б (е)	29(21)	40(31)	0(22)	32(29)
в (ж)	24(34)	0(15)	0(24)	18(26)
г (з)	41(29)	40(35)	0(27)	39(39)
всего	100(100)	100(100)	100(100)	100(100)

Общее количество вагонов погруженных в нечётном и чётном направлениях и прибывших под выгрузку с нечётного и чётного направлений на участках А-N и N-С (табл.1.1), на основании данных табл.3.1, распределяю по промежуточным станциям (табл. 3.2 и 3.3).

Таблица 3.2 Распределение вагонопотоков на участке А-N

Из \ на	А	а	б	в	г	N	Итого
А		-	-	-	-		-
а	1/1					1	2/1
б	2/2					5	7/2
в	0/1					4	4/1
г	2/2					7	9/2
N		3	9	5	11		28
Итого	5/6	3	9	5	11	17	50/6

Таблица 3.3 Распределение вагонопотоков на участке N-С

Из \ на	N	д	ж	з	С	Итого
N		10	8	9	10		37
д	5/1					6	11/1
е	8/1					8	16/1
ж	4					13	17
з	9/2					11	20/2
С		2	9	8	12		31
Итого	26/4	12	17	17	22	38	132/4

На основе данных табл. 3.2 и 3.3 составляю диаграммы местных вагогонопотоков на участках A-N и N-C (рис. 3.1 и 3.2).

Рисунок 3.1. Диаграмма местных вагонопотоков на участке A-N

Рисунок 3.2. Диаграмма местных вагонопотоков на участке N-C

.2 Организация работы сборных поездов

Из диаграмм (рис. 3.1 и 3.2) определяю количество сборных поездов по перегону с наибольшим вагонопотоком для каждого направления в зависимости:

от силы тяги

N_сб = n_гр q_бр / Q_бр, (3.1)

когда имеются и порожние вагонопотоки

N_сб = (n_гр q_бр + n_пор q_тр) / Q_бр,   (3.1а)

или от полезной длины станционных путей

N_сб = n_maxl_в / (l_cт - l_л - 10),  (3.2)

где n_max - наибольшее количество вагонов на перегонах; l_в - средняя длина вагона, м; l_ст - полезная длина станционных путей, м; l_л - расчётная длина поездного локомотива, м; Q_бр - вес поезда брутто по силе тяги локомотива, т; q_бр, q_тр - соответственно, средняя масса брутто гружёных и тары порожних вагонов, т; n_гр, n_пор - вагонопотоки гружёных и порожних вагонов по перегонам.

На участках A-N и N-C в нечётном направлении наибольшее количество вагонов имеют перегоны г-N и з-С (28 и 31 вагонов), в чётном - те же перегоны г-N и з-С (17 и 38 вагонов).

Для нечётного направления:

N_сб =  = 0,6 ≈ 1 поезд;

Для чётного направления:

N_сб =  = 0,7 ≈ 1 поезд;

По количеству составов и весу составов участки A-N и N-C обслуживаются одной парой сборных поездов.

Время работы сборных поездов (чётного и нечётного направлений) на каждой промежуточной станции принимаю 30 мин. (по заданию). Технологическое время для выполнения сдвоенных грузовых операций принимаю t_вп = 3-4 часа (время на выгрузку t_в = 1-1,5 часа и на погрузку t_п = 2-2,5 часа).

Простой вагонов на промежуточных станциях зависит от взаимного расположения на участке сборных поездов противоположных направлений, а при наличии двух и более сборных поездов в одном направлении - также от интервала между этими поездами.

При одной паре сборных поездов возможны две принципиальные схемы расположения поездов на графике. Первая схема характеризуется тем, что интервалы между прибытием на каждую станцию нечётного и отправлением чётного поездов меньше между прибытием на те же станции чётного и отправлением нечётного поездов. Вторая схема характеризуется меньшими интервалами между чётным и нечётным, чем между нечётным и чётным поездами.

По каждому варианту производится подсчёт затрат вагоно-часов простоя вагонов на промежуточных станциях и в целом по участку.

В качестве оптимального выбирается тот вариант, который имеет наименьшую общую сумму вагоно-часов.

Для нахождения оптимальной схемы прокладки одной пары сборных поездов на участке N-C рассматриваю два варианта прокладки их на графике. На чертеже (схема 1 (2) прокладки сборных поездов на участке N-C) указаны время прибытия и отправления сборных поездов и количество отцепленных (-) и прицепленных (+) вагонов по каждой промежуточной станции.

Для расчёта простоя местного вагона под одной грузовой операцией на заданном участке для каждого варианта прокладки сборных поездов на составляю: табл. 3.4 для первой схемы; табл. 3.5 - второй схемы.

Таблица 3.4 Вагоно-часы простоя на промежуточных станциях участка N-C (схема 1)

станция	№ поезда	время приб.	к-во отц. вагонов	№ поезда	время отправ.	к-во приц. вагонов	простой вагона	вагоно-часы
д	3401	2-29	10	3402	13-51	5/1	11,33	68
				3401	2-59	4	24,5	98
	3402	13-21	2	3401	2-59	2	13,63	27,2
е	3401	3-25	8	3402	12-54	8	9,5	76
	3402	12-24	9	3401	3-55	8	15,51	124
				3402	12-54	0/1	24,5	24,5
ж	3401	4-26	9	3402	11-52	4	7,43	29,7
				3401	4-56	5	24,5	122,5
	3402	11-22	8	3401	4-56	8	17,6	140,8
з	3401	5-18	10	3402	11-01	9/1	5,7	57
	3402	10-31	12	3401	5-48	11	19,3	212,3
				3402	11-01	0/1	24,5	24,5
всего			68			64/4		1004,6

Таблица 3.5 Вагоно-часы простоя на промежуточных станциях участка N-C (схема 2)

станция	№ поезда	время приб.	к-во отц. вагонов	№ поезда	время отправ.	к-во приц. вагонов	простой вагона	вагоно-часы
д	3402	5-21	2	3401	10-59	2	5,6	11,2
	3401	10-29	10	3402	5-51	5/1	19,3	115,8
				3401	10-59	4	24,5	98
е	3402	4-24	9	3401	11-55	8	7,52	60,2
				3402	4-54	0/1	24,5	24,5
	3401	11-25	8	3402	4-54	8	17,48	139,8
ж	3402	3-22	8	3401	12-56	8	9,6	76,8
	3401	12-26	9	3402	3-52	4	15,4	61,6
				3401	12-56	5	24,5	122,5
з	3402	2-31	12	3401	13-48	11	11,3	124,3
				3402	3-01	1	24,5	24,5
	3401	13-18	10	3402	3-01	8/2	13,7	137
всего			68			64/4		995,7

Произвожу расчёт основных показателей местной работы:

Погрузка U_п и выгрузка U_в вагнов;

Общие вагоно-часы простоя ∑ n_мt_м;

Средний простой местного вагона t_м на участке, определяемый по формуле

t_м = ∑ n_мt_м / U_м, ч; (3.3)

Средний простой под одной грузовой операцией

t_гр.оп = t_м / К_сд, ч; (3.4)

Коэффициент сдвоенных операций

К_сд = (U_п + U_в) / U_м, (3.5)

где U_м - количество местных вагонов, участвующих в грузовых операциях.

Тогда, подставляя данные получаю:

1.      Погрузка U_п = 64 и выгрузка U_в = 68 вагонов.

2.      Коэффициент сдвоенных операций

К_сд = (64 + 68) / 68 = 1,94.

. Средний простой местных вагонов на участке N-C в двух вариантах

t_м¹ = 1004,6 / 68 = 14,8 ч; t_м² = 995,7 / 68 = 14,6 ч.

Выгодной оказалась вторая схема прокладки сборных поездов.

Средний простой местных вагонов под одной грузовой операцией выгодного варианта

t_гр.оп = 14,6 / 1,94 = 7,5 часа.

Для участка A-N выбираю принципиальную схему прокладки сборных поездов на основании сравнения местных вагонопотоков по ограничивающему участку станции (рис. 3.3). При соблюдении условия n₁ + n₄ ≥ n₂ + n₃ целесообразно применять схему 1, а при соблюдении условия n₁ + n₄ ≤ n₂ + n₃ выгодна схема 2. В соответствии с выбранной принципиальной схемой прокладываю сборные поезда в графике движения поездов.

Проверяю правомерность данного сравнения на участке N-C. По подсчётам суммарных вагоно-часов второй вариант был оптимальным. Теперь для этого участка сравниваю (рис. 3.1): n₁ + n₄ и n₂ + n₃, т.е. 26,4 + 37 ‹ 38 + 31. Выгодность второго варианта подтверждается без расчёта.

Рисунок 3.4. Схемы прокладки сборных поездов на участке A-N

На участке A-N оптимальную схему прокладки сборных поездов нахожу также путём сравнения n₁ + n₄ и n₂ + n₃. Из рис. 3.4 получаю 0 + 5/6 ‹ 17 + 28, т.е. выгодна схема 2.

.3 Определение количества и категорий грузовых поездов

Общие размеры движения по каждому участку отделения перевозок устанавливаю на основании ранее выполненных расчётов по отправительской маршрутизации (табл. 2.1), оптимальному плану формирования технической маршрутизации (рис. 2.2 и 2.3), по определению размеров движения поездов с местным грузом и заданным размерам движения пассажирских поездов.

Полученные размеры грузового и пассажирского движения по их категориям свожу в табл. 3.6 и показываю в виде специализации по категориям поездов (рис. 3.5).

Таблица 3.6 Размеры движения по участкам отделения

назначение и категории поездов	участок A-N		участок N-C
	нечётное	чётное	нечётное	чётное
отправительские маршруты (сквозные поезда)
У-К	520(8)		520(8)
К-У		525(8)		525(8)
технические маршруты (сквозные поезда)
У-К	230(4)		230(4)
У-С	150(2)		150(2)
N-K			108(2)
К-У		275(4)		275(4)
K-N				116(2)
участковые	174(3)	116/147(4)	71(2)	42/128(3)
сборные	1 поезд	1 поезд	1 поезд	1 поезд
грузовые	18	17	19	18
резервные локомотивы	-	1	-	1
скорые пассажирские	1	1	1
пассажирские	1	1	1	1

Рисунок 3.5. Схема специализации поездов:

4. Разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности

.1 График движения поездов

На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется по графику. График движения поездов является основой организации перевозок. Он объединяет деятельность всех подразделений и выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог.

Движение поездов по графику обеспечивается правильной организацией и выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания и других подразделений железных дорог, связанных с движением поездов.

В соответствии с ПТЭ график движения поездов должен обеспечивать:

удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов;

безопасность движения поездов;

наиболее эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности станций;

рациональное использование подвижного состава;

соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад;

возможность производства работ по текущему содержанию и ремонту пути, сооружений, устройств СЦБ, связи и электроснабжения.

График движения поездов представляет собой графическое изображение следования поездов по участкам и направлениям, выполненное в координатных осях времени (горизонтальная ось) и расстояния (вертикальная ось). Он устанавливает время прибытия, отправления и проследования поездов по каждому раздельному пункту, время следования поездов по перегонам, продолжительность нахождения локомотивов и бригад на участках и конечных станциях.

Железнодорожная сеть нашей страны характеризуется различными условиями эксплуатации участков: размерами движения, числом главных путей, соотношением скоростей грузовых и пассажирских поездов, разностью размеров движения по направлениям и т.д. В связи с этим различны и сами графики движения, которые классифицируются по нескольким признакам.

. По соотношению скоростей движения поездов графики подразделяются на параллельные и непараллельные. При параллельном графике на перегоне все поезда каждого направления имеют одинаковую скорость движения, по этому линии хода поездов расположены параллельно. Параллельный график позволяет наиболее полно использовать пропускную способность участков, служит основой для изучения свойств и закономерностей всех типов графиков.

При непараллельном графике предусматривается обращение пассажирских и грузовых поездов с разными ходовыми скоростями движения, причём поезда могут быть одной или нескольких категорий (скорые, пассажирские, грузовые нормальной скорости, грузовые ускоренные и др.).

. По числу главных путей на участке графики подразделяются на однопутные, двухпутные и многопутные. На двухпутных линиях главные пути специализируются для движения поездов только в одном направлении (чётном или нечётном), скрещения поездов могут осуществляться не только на станциях и разъездах, но и перегонах. Графики движения на участках с однопутными и двухпутными перегонами называются однопутно-двухпутными.

На трёхпутных линиях обычно два пути специализируют по направлениям, а один используют для следования поездов обоих направлений. На четырёхпутных участках чаще всего два пути используют для грузового и два для пассажирского движения со специализацией каждой пары путей по направлениям.

. По расположению поездов попутного следования. При следовании поездов с разграничением не менее чем одним раздельным пунктом с путевым развитием (станцией, разъездом, обгонным пунктом) график на однопутных линиях называется непакетным или пачечным, а на двухпутных - пачечным.

По перегонам, оборудованным автоматической блокировкой или имеющим блок-посты при полуавтоматической блокировке, поезда могут следовать в попутном направлении с разграничением их блок-участками или межпостовыми перегонами. Графики движения поездов с таким порядком следования называются пакетными или частично-пакетными. При таких графиках на перегоне может находиться не один, а два или несколько поездов, следующих в одном направлении.

На однопутных и двухпутных линиях в целях уменьшения влияния пассажирских поездов на движение грузовых пропускают группу пассажирских поездов пачкой.

. По соотношению времени занятия перегонов одной парой поездов или поездом различают графики идентичные и неидентичные. Степень неидентичности графиков зависит от неидентичности перегонов, станционных интервалов ф_ст и добавок на разгоны и замедления t_рз.

. По соотношению размеров движения в чётном и нечётном направлениях графики разделяют на парные с одинаковым числом поездов в обоих направлениях и непарные.

.2 Основные исходные данные для составления графика движения поездов

График движения разрабатывается на основании следующих элементов:

размеров движения различных категорий поездов и их весовых норм и длины;

серии грузовых и пассажирских локомотивов и их тяговых плеч;

времени хода поездов по перегонам t_х^’, t_x^” и добавок времени к ним на разгон t_р и на замедление t_з, которые определяются тяговыми расчётами;

станционных интервалов I_ст- промежутков времени, необходимых для выполнения операций при приемке, отправлении и пропуске поездов через раздельные пункты, обеспечивающих безопасность движения;

интервалов между поездами в пакете I при автоблокировке или полуавтоблокировке с блок-постами;

норм стоянок поездов t_ст для выполнения операций на промежуточных станциях;

норм нахождения локомотивов на станциях основного t_осн и оборотного t_об депо;

технологических норм времени на обработку поездов в парках (t_пп , t_пот) участковых, грузовых, пассажирских и сортировочных станций;

продолжительности технологического «окна» t_тн для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту пути, контактной сети, устройств СЦБ и др.

Таким образом, график движения поездов по существу является планом всей эксплуатационной работы железных дорог, основой организации движения поездов, грузовой и коммерческой работы станций, депо, подразделений вагонной службы, службы пути, сигнализации и связи, строительных организаций, т.е. всех подразделений железнодорожного транспорта. График движения основан на определении грузопотоков, тесном взаимодействии в работе железных дорог и всех других видов транспорта.

Скорость доставки грузов, наиболее рациональная организация их перевозок в поездах, объём оборотных товарно-материальных ценностей, находящихся в процессе перевозок, качество и быстрота пассажирских перевозок - всё это зависит от графика движения поездов.

Дальнейшее совершенствование графика предусматривает:

повышение уровня использования пропускной способности направлений, позволяющее обеспечить выполнение и перевыполнение плана перевозок;

повышение массы и скорости движения поездов (особенно участковой и маршрутной, и как за счёт имеющихся резервов в действующих графиках, так и за счёт внедрения более мощных локомотивов, концентрации на полигонах большегрузных вагонов с меньшим сопротивлением движению и т.д.);

обеспечение более четкого взаимодействия в перевозочном процессе всех подразделений железнодорожного транспорта;

автоматизацию разработки графика движения на основе применения вычислительной техники;

разработку более совершенных способов его оперативной корректировки на основе вариантных графиков для переменных размеров движения;

выделение в графике ниток для постоянного ядра поездов, факультативных и дополнительных;

внедрение прогрессивных достижений передовых работников всех служб железных дорог.

.3 Виды станционных и межпоездных интервалов.

Различают и рассчитывают следующие основные виды станционных и межпоездных интервалов:

Станционный интервал неодновременного прибытия t_н - минимальное время от момента прибытия на станцию поезда одного направления до момента прибытия на эту же станцию (рис. 4.1,а) или проследования через неё (рис. 4.1,б) поезда встречного направления на однопутной линии.

На станциях, где одновременный приём поездов противоположных направлений разрешен, величина ф_н определяется по схеме и графику, приведенных на рис. 4.1, в и 4.2. Когда одновременный приём поездов противоположных направлений запрещен, при следовании одного из них без остановки, ф_н определяется по схеме и графику, приведенных на рис. 4.1, г, 4.2.

Рисунок 4.1. Интервал неодновременного прибытия поездов

Рисунок 4.2. График выполнения технологических операций при обеспечении интервала неодновременного прибытия поездов.

Величина ф_н состоит из времени для выполнения станционных операций и прохождения поездом расчётного расстояния, т.е.

ф_н = t_со + 0,06L_пр / V_вх, мин.   (4.1)

где t_со - время станционных операций, мин (t_со=0,5+0,25=0,75 мин);_пр - расчётное расстояние, м;_вх - средняя скорость входа поезда на станцию, (V_вх = 0,95 ∙ 60 = 57 км/час); 

_пр = L_п + l_т + l_в + l_вх, м   (4.2)

где L_п - длина поезда, м. (L_п = 14m + 50 = 14∙54 + 50 = 806 м);

l_т - тормозной путь или расстояние от предупредительного сигнала до входного, м. (l_т = 1600 м);

l_в - расстояние проходимое поездом за время восприятия машинистом показания входного или предупредительного сигнала, м ( l_в ≈ 50 м);

l_вх - расстояние от входного сигнала до предельного столбика пути отправления поезда, м (l_вх = 250 м);

Рисунок 4.3. Интервал скрещения поездов

тогда _пр = 806 + 1600 + 50 + 250 = 2706 м;

ф_н = 0,75 + 0,06∙2706 / 57 = 3,6 мин; ф_н = 4 мин.

Станционный интервал скрещения поездов ф_с - минимальное время от момента прибытия на станцию (рис. 4.3, а) или проследования (рис. 4.3, б) через неё поезда до момента отправления на тот же перегон встречного поезда. Величина ф_с (рис. 4.4) состоит только из времени для выполнения станционных операций t_со.

Принимаю ф_с = 1 мин.

Рисунок 4.4. График выполнения технологических операций при интервале скрещения поездов

.4 Расчёт наличной и потребной пропускной способности участков отделения перевозок

Пропускной способностью железнодорожной линии называется наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час), в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов. Различают пропускную способность наличную и потребную.

Рисунок 4.5. Схема разграничения поездов, следующих в пакете при автоблокировке: а, б - на перегоне; в - при приёме на станцию; г - при безостановочном пропуске через станцию; д - при отправлении со станции

Наличную пропускную способность определяю по формуле:

N_н = (1440 - t_тн)б_н k / T, пар поездов   (4.7)

t_тн - продолжительность технологического «окна»,мин;

б_н - коэффициент надёжности работы технических устройств;

k - число поездов или пар поездов в периоде графика;

T - период графика.

Период графика ограничивающего перегона при заданном времени хода пары поездов и определенных станционных интервалах может принимать различные значения, в зависимости от порядка пропуска поездов через раздельные пункты ограничивающего перегона.

Возможны четыре варианта пропуска поездов через раздельные пункты ограничивающего перегона е-ж на однопутном участке N-C (время хода грузовых поездов дано в задании):

. Оба поезда пропускаются на перегон без остановки (1- схема);

T₁ = (t^’ + t^” + ф_н + ф_н + 2t_з) = 28 + 27 + 4 + 4 + 2∙1 = 65 мин.

2. Оба поезда пропускаются с перегона без остановки (2- схема);

T₂ = (t^’ + t^” + ф_с + ф_с + 2t_р) = 28 + 27 + 1 + 1 + 2∙3 = 63 мин.

Рисунок 4.6. Схемы пропуска поездов через станции ограничивающие перегон

3. Нечётные поезда пропускаются безостановочно через обе станции ограничивающих перегон (3 - схема);

T₃ = (t^’ + t^” + ф_н + ф_с + t_р + t_з) = 28 + 27 + 4 + 1 + 3 + 1 = 64 мин.

4. Чётные поезда пропускаются безостановочно через обе станции ограничивающих перегон (4- схема);

T₄ = (t^’ + t^” + ф_н + ф_с + t_р + t_з) = 28 + 27 + 4 + 1 + 3 + 1 = 64 мин.

При четырёх схемах пропуска поездов минимальный период имеет 2-схема. Это означает, что желательно по ограничивающему перегону поезда пропускать по 2-схеме, но это не каждый раз удается.

В каждом случае пропуск поездов через станции ограничивающего перегона, периоды графика перегона отличаются входящими в них станционными интервалами и добавочным временем на разгон и замедление.

В общем случае пропускная способность ограничивающего перегона при обычном графике составит:

N_н = (1440 - t_тн)∙ б_н ∙ k/(t’+ t”+ ф_з + ф_С +t_рз), пар поездов  (4.8)

где t’, t” - время хода нечётного и чётного поездов по перегону, мин;

ф_з, ф_С - станционные интервалы на станциях, ограничивающих перегон, мин;

t_рз - добавочное время на разгон и замедление, приходящееся на оба поезда, мин.

Обозначив сумму станционных интервалов и добавочного времени на разгон и замедление через t_д, определяю величину периода графика:

T = (t’ + t”) + t_д, мин.   (4.9)

= (27 + 28) + 8 = 63 мин.

Тогда для ограничивающего перегона е-ж участка N-C и ограничивающего перегона г-N участка A-N наличная пропускная способность равна:^е-ж = (1440 - 60) 0,95 / (27 + 28 + 3 + 1 + 3 + 1) = 21 пара поездов.^г-N = (1440 - 60) 0,95 / (28 + 27 + 3 + 1 + 3 + 1) = 21 пара поездов.

Потребная пропускная способность определяется для расчётных размеров движения и сопоставляется с наличной при существующих средствах поездной связи и способа организации движения поездов. При необходимости намечаются варианты усиления пропускной способности, обеспечивающие пропуск заданных размеров движения.

Потребную пропускную способность участка, исходя из заданных размеров грузовых и пассажирских перевозок без учёта резерва, определяю по формуле:

_пт = N_гр + N_псе_пс + N_сбе_сб, пар поездов  (4.10)

где N_гр, N_пс, N_сб - соответственно, количество пар грузовых, пассажирских и сборных поездов;

е_пс, е_сб - коэффициенты съёма грузовых поездов пассажирскими и сборными.

При этом значение е_пс определяю по формуле:

е_пс=е_о+е_д=(t_пс^’+ t_пс^” + 2ф_ст+ t_рз)/(t^’ + t^” +2ф_ст+ t_рз)+t_д/(t^’ + t^” +2ф_ст + t_рз), (4.11)

где е_о, е_д - соответственно, коэффициент основного и дополнительного съёма:

е_о = (21 + 20 + 2 + 2) / (28 + 27 + 2 + 6) = 0,7.

Величину коэффициента дополнительного съёма е_д можно принять в пределах 0,3 - 0,4. При е_д = 0,4

е_пс = 0,7 + 0,4 = 1.1.

Коэффициент съёма сборных поездов на однопутном участке составляет е_сб = 1,3-1,5.

Тогда

N= 17 + 2 ∙ 1,1 + 1 ∙ 1,4 = 21 пара поездов,

N= 18 + 2 · 1,1 + 1 · 1,4 = 22 пары поездов.

Сравнивая значения наличной и потребной пропускной способности видно, что на участке N-C потребная пропускная способность выше чем наличная. Это означает, что необходимо предпринять меры по усилению пропускной способности для освоения заданных размеров перевозок. В данном дипломном проекте предусматриваю пакетный график движения поездов, как способ повышения пропускной способности на участке N-C.

Интервал между поездами в пакете при автоблокировке (рис. 4.5) - минимальный промежуток времени между двумя попутными поездами. Он зависит числа блок-участков и их длины. Число блок-участков определяется условием - впереди идущий поезд не должен оказывать влияние на следование позади идущего. Для этого поезда должны быть разграничены между собой тремя или двумя блок-участками. В первом случае (езда на зелёный огонь) светофор позади идущему поезду всегда показывает зелёный огонь, что создаёт наиболее благоприятные условия для работы машиниста.

Интервал между поездами в пакете определяется из рис. 4.5,а

I = 0,06L_р/V_х = 0,06(l_бл^’+ l_бл^”+ l_бл^’”+ L_п)/V_х,  (4.12)

где l_бл^’, l_бл^”, l_бл^’” - длина блок-участков, м;

L_п - длина поезда, м;

L_р - расчётное расстояние, м;

V_х - средняя ходовая скорость следования поезда на расстояние L_р, м.

Во втором случае (езда на жёлтый или езда под зелёный огонь) изменение показания светофора с жёлтого огня на зелёный происходит только при приближении позади идущего поезда к светофору, что создает напряжение в работе машиниста. В связи с этим такое разграничение поездов применяется лишь на затяжных (руководящих) подъёмах, где скорость грузового поезда приближается к минимальной расчётной. При этом интервал в пакете (рис. 4.5, б)

I = 0,06L_р/V_х + t_в = 0,06(l_бл^’ + l_бл^” + L_п )/V_х + t_в,  (4.13)

где t_в - время на восприятие машинистом изменения показания огня светофора с жёлтого на зелёный, мин.

Тогда для однопутного участка при езде на зелёный огонь

I = 0,06 (1650 + 1650 + 1650 + 945)/60 = 5,9 мин.

при езде на жёлтый огонь

I = 0,06 (1650 + 1650 + 945)/45 + 1 = 6,7 мин.

Таким образом, интервал между поездами в пакете на однопутной линии принимаю I = 6 мин.

Интервал I рассчитывается также по условиям входа и выхода со станций, когда один или оба поезда имеют остановку, а также по условиям безостановочного проследования станций (рис. 4.5, в, г, д).

Интервал следования попутных поездов к станции и приёме их с остановкой необходим для контроля прибытия первого поезда, изменения маршрута на приём и открытия входного светофора второму поезду. К моменту окончания этих операций t_оп, второй поезд должен находиться на расстоянии двух блок-участков от станции (рис. 4.5, в). Тогда интервал в пакете составит

I_пр = 0.06L_р/V_вх + t_оп = 0.06(l_бл^’ + l_бл^” + l_вх +L_п)/V_вх + t_оп, (4.14)

I_пр= t_вх + t_оп,   (4.15)

t_оп - время необходимое для выполнения станционных операций, мин;

V_вх - средняя скорость входа на станцию второго поезда с остановкой, км/ч. Величина t_вх определяется по тяговому расчёту.

Тогда

I_пр = 0,06(1650 + 1650 + 200 + 945)/60 + 0,1 = 4,5 мин.

Интервал в пакете при отправлении попутных поездов со станции определяется их разграничением двумя блок-участками. Зелёный огонь на выходном светофоре появится после освобождения первым поездом блок-участков за станцией (рис. 4.5, д). Тогда интервал в пакете составит

I_от = 0.06L_р/V_вых + t_оп = 0.06(l_бл^’ + l_бл^” + L_п)/V_вых + t_оп, (4.16)

I_от = t_вых + t_оп,                                                               (4.17)

Тогда

I_от = 0,06(1650 + 1650 + 945)/40 + 0,1 = 6,4 мин.

Принимаю I_пр = 5 мин, I_от = 6 мин.

.5 Составление графика движения поездов

Составлению графика движения поездов предшествует большая подготовительная работа. В целях достижения высоких маршрутных скоростей графики составляют сквозными на направлении в пределах участка обращения локомотивов.

График строится обычно на стандартной сетке с масштабом времени и расстояний. На сетке каждый час разделен вертикальными линиями на шесть десятиминутных интервалов, получасовые деления указаны штриховой линией; горизонтальными линиями обозначены оси раздельных пунктов. Нечётные поезда наносятся сверху вниз, а - чётные снизу вверх. В точках пересечения линий движения поездов с осями раздельных пунктов (в тупых углах) ставят цифру, указывающую число минут сверх целого десятка, соответствующую моменту прибытия, отправления или проследования поезда.

Поезда на графике прокладываются последовательно по их категориям. Вначале прокладываются пассажирские поезда в соответствии с предварительно выбранной схемой их обращения на направлении, затем - ускоренные грузовые, сборные и остальные грузовые поезда. Местные грузовые поезда прокладываются на графике в соответствии с предварительно выбранными схемами их обращения и системой обслуживания местной работы участков. При этом должна обеспечиваться ритмичность грузовой работы на участке и согласованность технологических процессов работы станции и подъездных путей.

При составлении графика необходимо соблюдать все его расчётные элементы и требования безопасности движения поездов.

График движения поездов составляется на участках A-N и N-C на типовой сетке бланка или на листе ватмана со строгим соблюдением размеров типовой сетки.

Длину перегонов принимаю в масштабе 4 мм. = 10 мин. и 1 мм. = 1 км. согласно задания.

Прокладку грузовых поездов начинаю с участковой станции со средним интервалом, равным

I_ср = 1440 - t_тн / N_пр,   (4.18)

где N_пр - условное число «ниток» грузовых поездов;

t_тн - технологическое «окно».

В дневное время суток в графике предусматриваются технологические «окна»: 1 час на однопутном участке.

I_ср = 1440 - 60 / 21 = 66 мин.

При построении графика между соседними «нитками» фактический интервал может быть 0,8I_ср до 1,1I_ср.

Все поезда прокладываются и на перегоне соседнего отделения. Время хода поездов по этому перегону принимаю 20 мин. При организации скрещения и обгона поездов на станциях участка учитывается их путевое развитие. Номера чётных и нечётных поездов проставляются соответственно на крайних и вторых перегонах участка от участковой и сортировочной станции.

.6 Расчёт показателей графика движения поездов

После составления графика движения определяю его качественные показатели по грузовому движению:

1.   техническая, участковая и коэффициент участковой скорости;

2.      эксплуатационный оборот и парк локомотивов;

.        среднесуточный пробег локомотивов;

.        средний простой локомотивов в пунктах оборота;

.        производительность локомотивов.

Скорости движения поездов определяю делением поездо-километров на соответствующие поездо-часы. При расчёте технической скорости учитываю поездо-часы без времени стоянок на промежуточных станциях, но с учётом потери времени на разгоны и замедления, а при расчёте участковой скорости - общие поездо-часы в пути следования.

Показатели графика движения рассчитываю как по отдельным участкам, так и в целом по отделению.

Для определения поездо-часов и поездо-километров составляю ведомости нахождения поездов на участках A-N и N-C(таблицы 4.1 и 4.2 соответственно).

Таблица 4.1 Ведомость нахождения поездов на участке A-N

Номер поезда	Время отправления со ст. N	Чётное направление					№ поезда с локомотивом от чётного поезда	Время отправления со ст. А	Нечётное направление					Время нахождения локомотива на ст. А
		Время прибытия на ст. А	Время в пути	в том числе		Пробег, поездо-км			Время прибытия на ст. N	Время в пути	в том числе		Пробег, поездо-км
				Время в движении	Время стоянок						Время в движении	Время стоянок
2020	0-59	3-06	2-07	2-02	0-05	115	3005	4-19	7-58	3-39	2-06	1-33	115	1-13
2022	2-03	4-10	2-07	2-02	0-05	115	2005	6-34	9-11	2-37	2-06	0-31	115	2-24
2024	3-50	6-02	2-12	2-02	0-10	115	2007	8-07	10-47	2-40	2-06	0-34	115	2-05
3402	5-00	9-14	4-14	2-14	2-00	115	3401	12-10	11-24	4-14	2-14	2-00	115	2-56
2002	5-22	7-29	2-07	2-02	0-05	115	2009	9-50	12-14	2-24	2-06	0-18	115	2-21
2004	6-55	9-02	2-07	2-02	0-05	115	2011	12-01	13-59	1-58	1-58	0	115	2-59
2006	8-08	10-45	2-37	2-02	0-35	115	2013	14-46	17-28	2-42	2-06	0-36	115	4-01
2008	9-44	13-06	3-22	2-02	1-20	115	2015	16-36	18-34	1-58	1-58	0	115	3-30
2010	11-11	14-28	3-17	2-02	1-15	115	2017	17-58	20-42	2-44	2-10	0-34	115	3-30
2012	14-00	16-29	2-29	2-02	0-27	115	2019	18-59	21-46	2-47	2-06	0-41	2-30
4302		17-47					2021	19-46	22-50	3-04	2-10	0-54	115	1-49
3002	16-25	18-54	2-29	2-02	0-27	115	2023	20-50	23-54	3-04	2-10	0-54	115	1-56
3004	18-35	20-42	2-07	2-02	0-05	115	2025	21-55	0-58	3-03	2-10	0-53	115	1-13
3006	19-39	21-46	2-07	2-02	0-05	115	2027	22-58	2-02	3-04	2-10	0-54	115	1-12
2014	20-43	22-51	2-08	2-02	0-06	115	3001	0-02	3-06	3-04	2-10	0-54	115	1-11
3008	21-47	23-54	2-08	2-02	0-06	115	2001	1-06	3-49	2-43	2-06	0-37	115	1-12
2016	22-51	0-58	2-07	2-02	0-05	115	2003	2-10	4-53	2-43	2-06	0-37	115	1-12
2018	23-55	2-02	2-07	2-02	0-05	115	3003	3-14	6-25	3-11	2-10	1-01	115	1-12
			41,8	∑Ntдв 34,8		∑Nl 1955				51,6	∑Ntдв 38,1		∑Nl 2070	∑Mэl 38,4

Таблица 4.2 Ведомость нахождения поездов на участке N-С

Номер поезда	Время отправления со ст. N	Нечётное направление					№ поезда с локомотивом от чётного поезда	Время отправления со ст. С	Чётное направление					Время нахождения локомотива на ст. С
		Время прибытия на ст. С	Время в пути	в том числе		Пробег, поездо-км			Время прибытия на ст. N	Время в пути	в том числе		Пробег, поездо-км
				Время в движении	Время стоянок						Время в движении	Время стоянок
2023	0-51	3-04	2-13	2-07	0-05	117	2008	6-15	8-18	2-03	2-03	0	117	3-11
2025	1-49	4-57	3-08	2-12	0-56	117	4304							1-30
2027	3-13	6-04	2-51	2-12	0-39	117	2010	8-02	10-05	2-03	2-03	0	117	1-58
2001	4-56	7-53	2-57	2-05	0-52	117	2012	9-46	12-59	3-13	2-07	1-06	117	1-53
2003	6-15	9-05	2-50	2-11	0-39	117	3010	11-25	15-37	4-12	2-15	1-57	117	2-20
3007	8-22	10-49	2-27	2-12	0-15	117	2026	14-16	16-57	2-41	2-11	0-30	117	3-27
2005	10-06	12-28	2-22	2-12	0-10	117	3012	15-52	18-24	2-32	2-07	0-25	117	3-24
2007	12-02	14-06	2-04	2-04	0	117	2014	16-16	20-00	3-44	2-11	1-33	117	2-10
3403	13-00	17-20	4-20	2-20	2-00	117	2028	21-25	23-29	2-04	2-04	0	117	4-05
2009	13-16	15-20	2-04	2-04	0	117	2016	18-35	21-48	3-13	2-11	1-02	117	3-15
2029	13-22	15-26	2-04	2-04	0	117	2018	20-21	22-51	2-30	2-06	0-24	117	4-55
2011	14-40	17-31	2-51	2-08	0-43	117	2020	21-31	23-35	2-04	2-04	0	117	4-00
2031	17-20	19-39	2-19	2-08	0-11	117	2022	22-37	0-40	2-04	2-04	0	117	2-57
3009	17-26	19-45	2-19	2-08	0-11	117	3014	22-42	1-48	3-06	2-11	0-55	117	2-57
2013	18-40	21-24	2-12	0-32	117	2024	23-37	2-46	3-09	2-11	0-58	117	2-13
2015	20-01	22-34	2-33	2-12	0-21	117	2002	0-12	4-10	3-58	2-15	1-43	117	1-38
2017	21-49	1-16	3-27	2-12	1-15	117	2004	3-19	5-50	2-31	2-07	0-24	117	2-03
2019	23-36	1-55	2-19	2-08	0-11	117	2006	3-53	7-11	3-08	2-05	1-03	117	1-58
2021	23-42	2-01	2-19	2-08	0-11	117	3404	5-00	9-19	4-19	2-19	2-00	117	2-59
			50,1	∑Ntдв 40,9		∑N12223				52,5	∑Ntдв 38,5		∑Nl 2106	∑Mэl 40,8

Техническую скорость определяю по формуле:

V_тех = , км/ч   (4.19)

Участковая скорость:

V_уч = , км/ч  (4.20)

Коэффициент участковой скорости:

в_уч = ,    (4.21)

Средний простой локомотивов на станциях их оборота:

, час   (4.22)

Тогда

V_тех^AN =  км/ч; V_тех^NС = км/ч;

V_тех = км/ч.

V_уч^AN =  км/ч; V_уч^NС =  км/ч;

V_уч =  км/ч.

в_уч = .

 час.

Оборот эксплуатируемого парка локомотивов на участках их обращения в пределах отделения определяю по формуле:

и_л = 2L_уч / V_уч + t_об + t_ос + t_бр, час  (4.23)

где L_уч - длина участка обращения локомотивов, км;

V_уч - участковая скорость, км/ч;

t_об - время нахождения локомотива в пунктах оборота, час (из формулы (4.16));

t_ос, t_бр - время нахождения локомотивов на станционных путях основного депо и смены локомотивных бригад (из задания t_ос + t_бр = 0,5ч).

и_л^AN = 2*115 / 43 + 2,1 + 1 = 8,4 часа;

и_л^NC = 2*117 / 42,2 + 2,2 + 1 = 8,7 часа.

Коэффициент потребности локомотивов на пару поездов определяю по формуле:

К_л = и_л / 24,   (4.24)

К_л^AN = 8,4 / 24 = 0.35; К_л^NC = 8,7 / 24 = 0.36.

Эксплуатируемый парк локомотивов определяю по формуле:

М_э = N_AN К_л + N_NC К_л, лок/сут   (4.25)

М_э = 18*0,35 + 19*0,36 = 14 лок/сут.

Пробег поездов по участкам составит:

∑Nl = Nl_AN + Nl_NC, поездо-км (4.26)

∑Nl = (2*17*115 + 115) + (2*18*117 + 117) = 8354 поездо-км.

Пробег локомотивов по участкам составит:

∑Ml = ∑Nl + Ml_всп, лок.-км (4.27)

где Ml_всп - вспомогательный (резервный) пробег равен 0 км.

∑Ml = 8354 + 232 = 8586 лок.-км.

Работа локомотивного парка:

Q_бр l = 5037*8354 = 42079098 ткм бр.

Производительность локомотива, ткм/лок.-сут:

Q_бр l / М_э = 42079098 / 14 = 3005650 ткм/лок.-сут.

Среднесуточный пробег, км/сут:

S_л = ∑Ml / М_э, км/сут   (4.28)

S_л = 8586 / 14 = 613 км/сут.

Основные показатели графика движения поездов заношу в таблицу 5.1.

вагонопоток поезд погрузка перевозка

5. Расчёт технических норм эксплуатационной работы отделения перевозок

Технические нормативы работы отделения предусматривают выполнение плана перевозок с наиболее эффективными методами использования технических средств транспорта и минимальными эксплуатационными расходами.

Для их расчёта использую косую табл. 1.1 (шахматка). Наименование станций и участков, указываемых в «шахматке», определяю по схеме отделения перевозок.

Как видно из «шахматки», погрузка отделения дороги складывается из погрузки в местном сообщении (на себя) и погрузки отделения на выход, т.е.

_п = U_мс + U_выв, ваг.;   (5.1)

_п = 180 + 270 = 450 вагонов.

Общая погрузка отделения дороги включает вагоны, погруженные в местном сообщении, и вагоны, поступившие под выгрузку с других отделений, т.е.

_в = U_мс + U_вв, ваг.;   (5.2)

_в = 180 + 455 = 635 вагонов.

Приём гружёных вагонов складывается из вагонов, поступивших под выгрузку, и транзита гружёных, т.е.

_пр^гр = U_вв + U_тр, ваг.;   (5.3)

_пр^гр = 455 + 1550 = 2005 вагонов.

Сдача гружёных включает вагоны, погруженные на выход, и транзит гружёных, т.е.

_сд^гр = U_выв + U_тр, ваг.; (5.4)

_сд^гр = 270 + 1550 = 1820 вагонов.

Работа вагонного парка отделения дороги определяется суммой погруженных и принятых гружёных вагонов или суммой выгруженных и сданных гружёных вагонов, т.е.

_р = U_п + U_пр^гр = U_в + U_сд^гр, ваг.; (5.5)

_р = 450 + 2005 = 635 + 1820 = 2455 вагонов.

Оборот вагонов определяю по трёхчленной формуле путём суммирования времени нахождения вагонов в движении l_об/V_уч, на технических станциях l_об/L_техн ∙ t_техн и под грузовыми операциями К_м ∙ t_гр:

Ө_в = (1/24) / (l_об/V_уч + l_об/L_техн ∙ t_техн + К_м ∙ t_гр). (5.6)

Для определения оборота вагона предварительно необходимо рассчитать значение всех элементов, его составляющих, а именно:

а) гружённый рейс, км

_гр = ∑ n ∙ S_гр / U_р,   (5.7)

б) порожний рейс, км

_пор = ∑ n ∙ S_пор / U_р.   (5.8)

где ∑ n ∙ S_гр, ∑ n ∙ S_пор - соответственно, суммарный ваг-км пробег гружёных и порожних вагонов, определяемый из рис. 1.2 и 1.3, умножая все отправленные вагоны со всех технических станций отделения на проходимое расстояние. При этом для вагонов, зарождающихся или погашаемых на участке, расстояние условно принимается равным половине длины участка.

Тогда

∑ n ∙ S_гр = (0,5*115*394 + 115*1818) + (0,5*117*1106 + 117*1550) = =477776 ваг-км.

∑ n ∙ S_пор = 0,5*115*300 + 0,5*117*260 = 32460 ваг-км.

Общий ваг-км пробег

∑ n ∙ S_о = ∑ n ∙ S_гр + ∑ n ∙ S_пор = 477776 + 32460 = 510236 ваг-км.

Тогда _гр = 477776 / 2455 = 195 км._пор = 32460 / 2455 = 14 км.

в) полный рейс, км

_о = (∑n∙S_гр + ∑n∙S_пор) / U_р = l_гр + l_пор = (l + б)∙l_гр,  (5.9)

где б - коэффициент порожнего пробега

б = ∑n∙S_пор / ∑n∙S_гр,   (5.10)

тогда

б = 32460 / 477776 = 0,07_о = (477776 + 32460)/2455 =195 + 14 = (1 + 0,07)*195 = 209 км.

Для определении оборота вагона рассчитываю вагонное плечо, коэффициент местной работы, простои транзитных вагонов без переработки и с переработкой и местных вагонов под одной грузовой операцией.

L_тех = (∑n∙S_гр + ∑n∙S_пор) / ∑n_тех; (5.11)

К_м = U_п + U_в / U_р; (5.12)

∑n_тех = ∑n_тр + ∑n_пер,  (5.13)

где ∑n_тр, ∑n_пер - соответственно, количество транзитных вагонов без переработки и с переработкой отправленных с технических станций (ст. А,N,С), в том числе порожних. Значения ∑n_тр, ∑n_пер определяю из данных табл. 2.1 (отправительские маршруты) и оптимального плана формирования поездов (рис. 2.2 и 2.3).

∑n_тр = (900 + 800) + (1008 + 800) + (858 + 916) = 5282 вагона.

∑n_пер = (52 + 66/147) + (107 + 40/128) = 265/275 вагонов.

∑n_тех = 5282 + 265/275 = 5547/275 вагонов.

Тогда _тех = (477776 + 32460)/(5547/275) = 87,6 км

К_м = (450 + 635)/2455 = 0,44.

Средний простой транзитного вагона на одной технической станции определяю по формуле:

_тех = (∑n_тр∙t_тр + ∑n_пер∙t_пер) / ∑n_тех, (5.14)

где t_тр, t_пер - соответственно, средний простой транзитного вагона на станции без переработки и с переработкой (из задания), ч.

Тогда _тех = (5282*1,4 + 540*6,1)/5822 = 1,8 часа.

Средний простой местного вагона под одной грузовой определяю по формуле:

_гр = (∑n_м^у ∙ t_гр^у + ∑n_м^ст ∙ t_гр^ст) / U_м, (5.15)

где t_гр^у, t_гр^ст - соответственно, средний простой местного вагона под одной грузовой операцией на промежуточных (из табл. 3.3) и технических станциях (задание);

∑n_м^у, ∑n_м^ст - соответственно, суммарное количество местных вагонов на участках и технических станциях отделения;_м - количество местных вагонов на отделении, учавствующих в грузовых операциях (из табл. 1.2)._гр = {(45 + 69)*7,5 + 140*8 + 100*8 + 167*8}/521 = 7,9 часа.

Технические нормы рабочего парка вагонов, их производительность и среднесуточные пробеги определяю по формулам:

n_р = и_в · U_р, вагоно-суток; (5.16)

S_в = l_о / и_в, км/сут; (5.17)

W_в = P*l_нт / n_р, ткм нт / вагон (5.18)

где Pl_нт = ∑nS_гр(q_бр - q_т) - тонно-км нетто;

q_бр - масса вагона брутто, т;

q_т - масса тары вагона (по заданию).

Подставив данные, получаю:

и_в = 1/24(209/42,6 + 209/1,8*87,6 + 0,44*7,9) = 0,4 суток.

n_р = 0,4*2455 = 982 вагоно-суток.

S_в = 209 / 0,4 = 522,5 км/сут.

Pl_нт = 477776(77 - 22,1) = 26229902 ткм нт.

W_в = 26229902 / 982 = 26711 ткм нт / вагон.

Полученные технические нормы эксплуатационной работы отделения перевозок свожу в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 Показатели работы отделения перевозок

Показатель	Условное обозначение	Величина
Погрузка, вагон	Uп	450
Выгрузка, вагон	Uв	635
Приём: гружёных (порожних), вагон	Uпр.гр (Uпр.пор)	2005
Сдача: гружёных (порожних), вагон	Uсд.гр (Uсд.пор)	1820
Работа отделения перевозок, вагон	Uр	2455
Коэффициент порожнего пробега	б	0,07
Скорости, км/ч:
участковая	Vуч	42,6
техническая	Vтех	54,9
Оборот вагона (гружёных, порожних, местных), сут	ив	0,4
Оборот локомотива, ч	ил	8,55
Рабочий парк вагонов (гружёных, порожних, местных), вагон	nр	982
Простой вагона, ч:	t
- на технических станциях	tтех	1,8
- под грузовыми операциями	tгр	7,9
Производительность:	W
- вагона, ткм нт	Wв	26711
- локомотива, ткм бр	Wл	3005650
Эксплуатируемый парк локомотивов, лок	Мл	14
Среднесуточный пробег, км/сут	S
- вагона	Sв	522,5
- локомотива	Sл	613

6. Усиление пропускной способности участка

6.1 Общие сведения

В соответствии с расчетами, проведенными в разделе 4, потребная пропускная способность на участке A-N уже сравнялась с наличной пропускной способностью (21 = 21 пара поездов), а на участке N-C превысила её (22 > 21).

Для овладения растущими перевозками, когда потребная пропускная и провозная способность приближается к наличной, необходимо увеличивать пропускную и провозную способность железных дорог. Увеличение пропускной способности дорог может осуществляться с целью улучшения качественных показателей работы - ускорения перевозки, снижения ее себестоимости, автоматизации производственных процессов, повышения производительности и улучшения условий труда железнодорожников, охраны окружающей среды.

В железнодорожном строительстве для выбора оптимального проектного решения используется целая система показателей, отражающих количественные и качественные свойства запроектированных устройств и сооружений.

По содержанию могут быть выделены технические, технологические, экономические, социальные, экологические и эстетические показатели.

Технические показатели включают параметры железнодорожных сооружений: длина варианта, коэффициент развития трассы, величина руководящего уклона, процент его использования и т.д.

Технологические показатели проектных решений в железнодорожном строительстве могут быть подразделены на строительно-технологические и эксплуатационно-технологические. К строительно-технологическим показателям можно отнести степень возможного индустриального изготовления частей запроектированных устройств и сооружений, показатель использования прогрессивных конструкций. Эксплуатационно-технологические показатели характеризуются весовой нормой поездов, скоростью их движения, временем доставки грузов и пассажиров, временем оборота вагонов и локомотивов, степенью бесперебойности и безопасности движения поездов.

Экономические показатели отражают влияние проектируемых железнодорожных объектов на развитие производительных сил и освоение природных богатств, на рационализацию межрайонных связей, на совершенствование транспортного обслуживания предприятий и населения районов проектирования.

В число социальных входят показатели, характеризующие обеспеченность населения района проектирования в перевозках, комфортабельность пассажирских перевозок, улучшение условий труда, жилищных и культурно-бытовых условий в процессе строительства и эксплуатации объектов.

Экологические показатели отражают степень воздействия реализации проектного замысла на природу.

Эстетические показатели характеризуют выразительность, простоту форм, гармоничность, соответствие запроектированных объектов среде.

Необходимость осуществления тех или иных мероприятий по увеличению мощности железнодорожной линии устанавливается на основе сравнения потребной и наличной пропускной способности.

Провозная способность зависит как от наличной пропускной способности участка, так и от массы поезда.

Все способы увеличения пропускной и провозной способности зависят от размеров капиталовложений и затраты времени на их осуществление. Они могут быть условно подразделены на организационно-технические (не требующие больших капиталовложений и времени на их осуществление) и реконструктивные. К первой группе относятся: применение пакетных графиков, пачковая прокладка пассажирских поездов, подталкивание и двойная тяга, организация соединенных поездов и др. сущность этих способов заключается в увеличении массы поездов или пропускной способности в поездах [2].

Совокупность мероприятий по улучшению качества и повышению эффективности эксплуатационной работы охватывает все стороны процесса перевозок. Любое мероприятие затрагивает экономические интересы большого числа предприятий и отраслей внутри и вне железнодорожного транспорта.

В результате осуществления мероприятий в области эксплуатационной работы изменяются, как правило, не только качественные показатели использования подвижного состава и других технических средств (масса и скорость поезда, нагрузка вагона и время его оборота, порожний пробег вагона, вспомогательный пробег локомотива и др.), но и показатели транспортной продукции: время доставки грузов и продвижения пассажиров, комфорт пассажиров, уровень удовлетворения потребностей в перевозках.

.2 Мероприятия по усилению пропускной способности участка

увеличение массы поезда.

Повышение массы поезда может привести к снижению скорости продвижения вагонов, росту затрат на накопление вагонов, увеличению времени доставки грузов. Повышение скорости движения поездов влияет на ускорение оборота вагона, локомотива и доставки груза, но одновременно увеличивает затраты энергоресурсов. Повысить статическую нагрузку вагонов можно не только применяя передовые методы уплотненной загрузки, но и за счет дополнительных затрат на транспорте и у грузоотправителей.

Рост объемов перевозок потребовал новых эффективных методов их освоения. В условиях дефицита локомотивов и локомотивных бригад одним из путей решения этой задачи является организация вождения тяжеловесных и длинносоставных поездов.

Увеличение массы поездов является не только одной из наиболее эффективных мер по повышению провозной способности железных дорог, но и важным средством улучшения эксплуатационных показателей их работы и снижения себестоимости перевозок.

Установление рациональной массы поездов на железных дорогах представляет собой важную и сложную технико-экономическую проблему, тесно связанную с увеличением провозной способности железных дорог, но затрагивающую значительно более широкий круг вопросов, связанных с их работой. Выбор наивыгоднейшей массы поездов может рассматриваться при заданном типе и мощности локомотива или для случаев, когда мощность локомотива неизвестна, т.е. должна быть установлена вместе с определением массы поезда.

Мощность заданного локомотива может быть использована для достижения максимально возможной массы поездов при полном использовании расчетной силы тяги или для увеличения ходовой скорости движения при несколько меньшей массе поезда.

При тепловозной тяге наибольшая производительность локомотива и , следовательно, максимальная провозная способность участка, а также наименьшая себестоимость перевозок всегда будут достигаться при наибольшей массе поезда. Наиболее эффективно увеличение массы поездов на однопутных линиях, обеспечивающее уменьшение числа скрещений поездов.

Вывод об эффективности реализации максимальной силы тяги заданного локомотива и максимальной массы состава поезда является абсолютным в условиях, когда масса всех обращающихся поездов является одинаковой. В реальных условиях, ввиду различной структуры перевозимых в поездах грузов, поездная нагрузка на 1 м пути является различной, и часть поездов с легкими грузами формируется по длине станционных путей (масса таких поездов меньше или равна норме массы поезда). Другая часть поездов с грузами другой объемной массы является не полносоставной (короче длины путей), и масса составов этих поездов соответствует норме массы поезда. В зависимости от распределения поездной нагрузки на 1 м пути средняя масса всех поездов хотя и повышается, но незначительно в сравнении с увеличением нормы массы поезда. Но и в этих условиях, как правило, является целесообразной реализация максимальной (расчетной) силы тяги локомотива (для части поездов) и установление максимальной нормы состава поезда. В отдельных же случаях при значительном удельном весе поезда с малой нагрузкой на 1 м пути, а также при резкой непарности движения поездов может оказаться выгодным устанавливать в одном или обоих направлениях движения норму массы составов поездов несколько меньше критической массы, определяемой по расчетной силе тяги локомотива.

В каждом варианте нормы массы поездов определяется количество поездов путем деления грузопотока брутто на среднюю массу состава поезда в этом варианте. На основе размеров движения по направлениям устанавливается число одиночно следующих локомотивов и их пробег. Затем для каждого варианта в каждом из направлений устанавливаются ходовые скорости, затрата механической работы на передвижение поездов и остановки. В каждом варианте норм массы рассчитываются приведенные затраты отдельно в нечетном и в четном направлениях движения с последующим суммированием затрат в обоих направлениях, и выбирается вариант с минимальными затратами.

К зависящим от массы и скорости движения поездов относятся затраты: на накопление на станциях формирования, временные затраты, связанные с временем нахождения поездов на участках, затраты на механическую работу по передвижению и на остановки поездов, затраты, связанные с ремонтом подвижного состава, относимым на его пробег, а также затраты на его ремонт пути, относимые на тонно-километровую работу брутто [6].

Мера количественной зависимости разных групп расходов от повышения массы поезда с соответствующим снижением скорости большая часть эксплуатационных расходов (реновация локомотивов, содержание локомотивных бригад, а также по механической работе). Удельная величина этих расходов, приходящаяся на 1 т-км, обратно пропорциональна производительности локомотива. Зависимость этой же группы расходов от массы поезда (при соответствующем изменении ходовой скорости) аналогична: расходы на единицу работы при росте массы поезда снижаются;

- усиление путевого развития станции.

Усиление путевого развития станции осуществляется путем строительства новых станционных путей, удлинения приемоотправочных путей, рационального размещения путей и подходов к станциям. Уровень общего путевого развития станций определяется отношением протяженности станционных путей к эксплуатационной длине железных дорог и средней длине приемоотправочных путей. Чем выше коэффициент, характеризующий отношение станционных путей к эксплуатационной длине, тем выше маневренность и пропускная способность станций.

Специализация путей на станции устанавливается в зависимости от конкретных условий ее работы на основе технико-экономического сравнения перечисленных вариантов;

удлинение приемоотправочных путей.

Удлинение приемоотправочных путей позволяет значительно повысить массу груженых поездов и число вагонов в порожних составах, а следовательно, и провозную способность.

Проводятся большие работы по развитию обходов узлов, путепроводных развязок, по переустройству и развитию горловин станций, ликвидации пересекающихся маршрутов, укладке съездов и улавливающих тупиков.

На ряде станций путевое развитие усиливается в результате строительства примыкающих к ним новых железнодорожных линий и подъездных путей, создание возможности для безостановочного скрещения поездов, движение их при пакетном графике.

Развитие станционных путей способствует сокращению простоя составов, локомотивов, вагонов под погрузкой и выгрузкой грузов, ускорению маневровой работы и росту производительности труда. Капитальные вложения в строительство новых путей на станциях с учетом текущих расходов на их содержание окупаются за 3-4 года;

уменьшение длины перегонов.

Открытие дополнительных разъездов сокращает период графика за счет уменьшения времени хода по укороченному перегону.

При устройстве путевого поста межстанционный двухпутный перегон делится на два межпостовых перегона, что позволяет применить пакетный график движения.

Уменьшение перегона производят делением перегона на два идентичных и одинаковых по времени хода участка.

Уменьшение перегона осуществляется путем строительства двухпутных вставок;

- улучшение диспетчерского регулирования - резерв снижения себестоимости перевозок.

Сегодня, в условиях реформирования железнодорожной отрасли, эффективное управление приобретает особую актуальность во всех сферах деятельности. Имеется большой потенциал ресурсосбережения в правильной, научно-обоснованной организации движения поездов. Анализ экономической деятельности пассажирских перевозок показывает, что порядка 56% всех эксплуатационных расходов приходится на затраты по предоставлению тяги. Пассажирские перевозки требуют значительного дотирования в силу социального аспекта их деятельности.

Как показывает практика организации перевозочного процесса, дополнительную экономию топливно-энергетических ресурсов на однопутных линиях даёт диспетчерское регулирование движения поездов по критерию энергетических затрат. При организаций движения на участке строго по графику, поезда пропускаются при минимальном оперативном вмешательстве поездного диспетчера. Его роль сводится в основном к контролю за проследованием поездов и ведение графика исполненного движения [17].

Оперативное вмешательство диспетчера требуется при отклонениях движения поездов от графика. В этих случаях на него возлагается обязанности вводить поезда в график, пропускать их по участку с минимальными потерями времени. При невозможности полного ввода в график цель регулирования обеспечить наивыгоднейший пропуск их по участку, т.е. не допустить возможные последующие нарушения графика и ликвидировать затруднения, если они уже возникли.

Рациональная организация подвода поездов к пунктам скрещения и обгонов позволяет экономить не только время, но и топливо, электроэнергию. Таким образом, планируя обгоны и скрещение поездов, диспетчер должен стремиться организовать их с меньшими потерями топливно-энергетических ресурсов.

Предлагаемый метод регулирования движения поездов на однопутных линиях прост в использовании. Применение его повысит эффективность перевозок, позволит снизить эксплуатационные расходы и снизить себестоимость пассажирских перевозок.

Тем самым появляются предпосылки к снижению тарифа, увеличению пассажирооборота и дохода от пассажирских перевозок. Всё это, в свою очередь, делает данную сферу железнодорожного транспорта привлекательной для частного капитала и привлечения инвестиций, так необходимых сегодня обновления и ремонта парка пассажирских вагонов, капитального ремонта и реконструкции вокзального хозяйства и развития производственно-технической базы пассажирского хозяйства;

- строительство вторых путей.

Укладка вторых путей на однопутных линиях является одним из эффективных способов повышения пропускной способности железных дорог и освоения перевозок, особенно при быстрых темпах их роста. Сооружению вторых путей обычно предшествуют или сопутствуют другие реконструктивные мероприятия - усиление верхнего строения пути и тяговых устройств, увеличение полезной длины приемоотправочных путей на станциях, открытие дополнительных разъездов, внедрение более современных устройств СЦБ и др.

Распространенным реконструктивным мероприятием является оборудование однопутных линий ДЦ с укладкой двухпутных вставок для организации безостановочного скрещения поездов. Это позволяет отдалить сроки сплошной укладки вторых путей, повысить участковую скорость движения, сократить количество остановок и простой поездов на участке, а следовательно, уменьшить потребность в подвижном составе и ускорить доставку грузов.

Постройка второго пути на всем протяжении линии резко увеличивает ее пропускную и провозную способность. Двухпутная линия имеет пропускную способность в 3-4 раза выше, чем однопутная.

Укладка второго пути устраняет простои по скрещению поездов, в результате чего участковая скорость по сравнению с реализуемой на загруженной однопутной линии возрастает на 40-50%, а то и выше. Благодаря этому повышается производительность локомотива и вагонов, снижается потребность в локомотивных бригадах, уменьшаются затраты топлива и электроэнергии на тягу поездов, а в итоге приведенные затраты по передвижению поездов на двухпутной линии сокращаются на 20-25 % по сравнению с загруженной однопутной.

Кроме того, благодаря укладке вторых путей и резкому увеличению пропускной способности линии появляется возможность отказаться от вынужденного отклонения поездопотоков на кружные направления; высвобождаются локомотивы и вагоны, потребность которых на дорогах остается острой; сокращается грузовая масса на «колесах», что равнозначно вовлечению в хозяйственный оборот дополнительных материальных ценностей;

увеличение ходовых скоростей движения.

Увеличение ходовых скоростей движения грузовых поездов дает возможность сократить время занятия перегонов и увеличить их пропускную способность.

На участках, оборудованных автоблокировкой, за определенными границами скорости интервал снижен быть уже не может, так как он ограничен условиями приема поездов на станции. В этом случае дальнейший рост скорости не дает увеличения пропускной способности.

Наибольший рост пропускной способности и наибольший экономический эффект дают увеличение скоростей движения на участках с двухпутными вставками, где предполагается организовать безостановочное скрещение поездов. На этих участках рост ходовой скорости движения обеспечивает прямо пропорциональное увеличение пропускной способности и не вызывает тех дополнительных потерь, которые возникают на однопутных линиях вследствие увеличения расходов, связанных с остановками поездов.

Помимо влияния на уровень пропускной способности, рост скоростей грузовых поездов имеет огромное народнохозяйственное и транспортное значение.

Повышение средней ходовой скорости движения может быть достигнуто следующими тремя способами: увеличением скорости при езде с тягой, увеличением максимально допустимой скорости и снижением основного сопротивления движению.

Увеличение максимальной скорости движения дает такой же дополнительный эффект, что и увеличении скорости при следовании с тягой. Однако в то время как повышение скорости при следовании с тягой вызывает увеличение расходов на топливо, ремонт пути и подвижного состава, увеличение максимально допускаемой скорости приводит к экономии топлива и уменьшению износа бандажей колесных пар, тормозных колодок и рельсового пути. Кроме того, повышение максимальной скорости является основным фактором, способствующим повышению массы поезда за счет использования кинетической энергии (преодоление подъема с разгона). Наряду с этим увеличение максимально допускаемой скорости требует усиления мощности пути, ходовых частей вагонов и тормозной системы поезда [18].

6.3 Устройства электрической рельсовой цепи путевой автоблокировки

Чтобы регулировать интервалы между движущимися поездами, перегоны делят на блок-участки длиной от 1000 до 3000 м. На границах блок-участков устанавливают автоматически действующие светофоры. В пределах каждого блок-участка, чтобы фиксировать нахождение на нем поезда, устраивают электрические рельсовые цепи (рис. 6.1), в которой ток вместо обычных проводов протекает по рельсам. Разделяют рельсовые цепи по границам блок-участков с помощью изолирующих стыков ИС. Для устройства изолирующего стыка под металлические накладки, которые соединяют рельсовые звенья, устанавливают изолирующие прокладки, создающие электрическое сопротивление току.

Рисунок 6.1. Устройство электрической рельсовой цепи путевой автоблокировки

С одного конца в рельсовую цепь включают источник тока - путевую батарею ПБ, установленную в батарейном шкафу БШ, а с другого конца - приемник тока, путевое электромагнитное реле ПР, находящееся в релейном шкафу РШ. Пока электрическая рельсовая цепь блок-участка 3 свободна, от путевой батареи ПБ по рельсам протекает ток. Основная часть тока Iр, протекающая по рельсовым нитям, попадает в путевое реле и возбуждает его. Некоторая часть тока замыкается через сопротивление изоляции балласта (ток утечки). Возбужденное путевое реле притягивает якорь, и замыкается верхний (фронтовой Ф) контакт. Через этот контакт замыкается цепь тока, протекающего от сигнальной батареи СБ через лампу зеленого огня светофора. Горящий зеленый огонь светофора 3 показывает, что блок-участок 3 свободен, и подает приказ "Разрешается движение с установленной скоростью до следующего светофора 1". При вступлении поезда на рельсовую цепь блок-участка 1 ток Iш замыкается через колесные пары поезда по цепи с наименьшим электрическим сопротивлением и не поступает в обмотку путевого реле. Реле ПР размагничивается и отпускает якорь. Размыкается верхний контакт Ф и замыкается нижний (тыловой) контакт Т. Лампа зеленого огня светофора выключается, а лампа красного огня включает. Светофор 1 с включенным красным огнем подает приказ "Стой. Запрещается проезжать сигнал". Следующий поезд должен остановиться перед этим светофором и не двигаться до включения на светофоре зеленого огня. Горение красного огня продолжается до полного освобождения поездом блок-участка 1. С момента его освобождения восстанавливается прохождение тока в рельсовой цепи. Возбуждается путевое реле, и на светофоре 1 включается зеленый огонь, разрешающий движение. Если на впереди стоящем светофоре горит красный огонь, то линейное реле на своем светофоре включает желтый огень; если на впереди стоящем светофоре горит желтый огонь, то линейное реле на своем светофоре включает зеленый огонь.

Если на своем светофоре и на всех позади стоящих светофорах горят зеленые огни, то поезд, отправленный со станции, может двигаться с полной скоростью. При приближении к светофору с желтым огнем скорость следует снижать, а перед красным - остановиться.

Как устроена и работает трехзначная проводная автоблокировка (рис. 6.2). Вдоль пути по границам блок-участков установлены трехзначные светофоры. Вся аппаратура для управления светофорами находится в релейных шкафах РШ, размещенных рядом со светофорами. Для связи между светофорами применены линейные цепи, провода которых подвешены на столбах, установленных вдоль пути. В пределах каждого блок-участка организована электрическая рельсовая цепь.

Рисунок 6.2. Проводная трехзначная автоблокировка

На двухпутных участках пропускная способность при трехзначной автоблокировке достигает 144 пары поездов в сутки, при интервале попутного следования поездов 8-10 мин. Автоблокировка и диспетчерская централизация повышают пропускную способность однопутных участков на 50-60%, а двухпутных линий в 2-3 раза.

.4 Расчет экономической эффективности оборудования линии автоблокировкой

Стоимость автоблокировки, хотя и зависит от числа разъездов и станций на участке, но в пределах практически возможного на эксплуатируемых линиях числа раздельных пунктов определяется лишь длиной линии и видом тяги. Стоимость строительства дополнительных путей зависит от их числа, а последнее от параметров линии. Если в течение суток пакеты грузовых поездов расположены на графике движения более или менее равномерно, число дополнительных приемоотправочных путей равно сумме скрещений этих пакетов между собой, с пассажирскими поездами и обгонов пассажирскими поездами, приходящихся в среднем на одну пару пакетов поездов.

Для устройства автоблокировки необходимо увеличить число приемоотправочных путей на промежуточных станциях а, в, д, ж по одному на каждой станции.

Капитальные вложения на устройство автоблокировки представлены в таблице 6.1

Таблица 6.1 Капитальные вложения на устройство автоблокировки

Наименование	ед-цы изм.	величина измерителя	ст-ть за ед-цу, млн. тенге	сумма, млн. тенге
Стоимость укладки железобетонной рельсошпальной решётки P-65 с учетом затрат на сборку, укладку и балластировку	км	4,2	21	88.2
Стоимость укладки стрелочных переводов с переводными брусьями с учетом сборки, укладки, балластировки	шт.	8	2,2	17,6
Стоимость отсыпки земляного полотна	4,2	4,664	19,6
Стоимость электрической централизации стрелок	шт	8	1,995	15,9
Стоимость оборудования участка устройствами автоблокировки	км	232	0,9	208,8
Всего				350,1

Пропускная способность на участках A-N и N-C увеличится в 2,5 раза, т.е. составит 35 пар поездов. Прогнозируемое увеличение размеров движения по данному участку составляет 5пар поездов в ближайший год, т.е. 26 пар поездов. Дополнительный пропуск 5 поездов на рассматриваемых участках позволит увеличить грузооборот по отделению на 2133 млн. т-км

поездов х 5037 т х 232 км х 365 дн. = 2133 млн. т-км

Дополнительные доходы от возросшего грузооборота составят 1130,49 млн. тенге в год.

млн т-км х 0,53 тенге = 1130,49 млн. тенге

Срок окупаемости устройства автоблокировки на отделении А-С составит 0,22 года.

,9 млн. тенге: 1130,49 млн. тенге = 0,22 года

7. Охрана труда

7.1 Опасность аварий и травм на железной дороге

Железнодорожный транспорт относится к числу отраслей народного хозяйства, в которых особо остро ощущается специфика труда и его повышения опасность. Рабочие места и рабочие зоны железнодорожников многих профессий расположены в непосредственной близости от движущегося или готового к движению подвижной состав. Для выполнения ряда технологических операций работающие вынуждены соприкасаться с подвижным составом. Условия труда усложняются ещё и тем, что железные дороги работают круглосуточно и в любое время года и при любой погоде.

Большая часть контингента железнодорожников занята работой непосредственно на путях перегонов и станций. К особенностям работы на путях можно отнести: наличие путей с интенсивным разносторонним движением, протяжённые тормозные пути, органическое расстояние между осями смежных путей, а также подвижным составом и сооружениями, большая протяжённость фронта работ при ограниченном обзоре, низкая освещённость рабочей зоны в тёмное время суток.

Одной из основных причин повышения опасности труда на железнодорожном транспорте является необходимость работы в зоне, которая существенно ограничена габаритом подвижного состава. Целый ряд технологических операций, выполняемых дежурными по стрелочным постам, составителями поездов, осмотрщиками и регулировщиками скорости движения вагонов, осуществляется в пределах поперечного очертания подвижного состава. При повышении служебных обязанностей работникам некоторых профессий железнодорожников приходится многократно пересекать пути.

Воздействие климатических факторов вносит ряд дополнительных трудностей. В зимний период ухудшается состояние производственной территории. Из-за снежных заносов усложняются условия переходов путей, передвижения по междупутьям. В гололёд резко увеличивается опасность падений. В холодное время года приходится пользоваться тёплой спецодеждой, затрудняющей движения, ухудшающей восприятия звуковых сигналов. Длительная работа на открытом воздухе в сильные морозы может привести к обморожению. Неблагоприятно на условиях труда сказывается резкая перемена погоды. Даже в период одной рабочей смены могут измениться в широком диапазоне температура окружающего воздуха, его влажность, скорость движения. Поэтому спецодежда и спецобувь железнодорожников, работающих на открытом воздухе, должны обладать свойствами, обеспечивающими нормальные условия работы при резкой перемене погоды.

.2 Освещение территорий путевого развития станций

Рационально запроектированная, качественно построенная и правильно эксплуатируемая осветительная установка способна значительно повысить производительность труда работников всех служб транспорта, связанных с движением поездов, снизить их утомляемость и значительно уменьшить вероятность и количество возможных случаев травматизма. В связи с постоянно растущей интенсивностью работы железных дорог сети, а следовательно, и станций вопросы освещения их территорий и районов приобретают всё более и более актуальное значение.

Требования Правил технической эксплуатации железных дорог Республики Казахстан в отношении освещения железнодорожных объектов разнообразны и очерчивают большой круг задач. Правила устанавливают, что "На станциях должны освещаться сооружения для обслуживания пассажиров, пути и парки приёма и отправления поездов, производства погрузочно-выгрузочной и маневровой работы, экипировки, технического обслуживания и ремонта подвижного состава, а также места встреч поездов дежурными по станциям, стрелочные горловины, склады, переезды, а при необходимости и другие пути и пункты. Освещение должно быть достаточным, соответствовать нормам, установленным МПС, и обеспечивать безопасность движения поездов и маневровых передвижений, безопасность пассажиров при посадке в вагоны и высадке из вагонов, бесперебойную и безопасную работу обслуживающего персонала и охрану грузов. На промежуточных станциях с небольшим объёмом грузовой работы должны быть устройства посекционного выключения наружного освещения погрузочно-выгрузочных и других станционных путей в то время, когда грузовая и маневровая работа на этих путях не производится.

На пассажирских остановочных пунктах должны освещаться места посадки пассажиров в вагоны и высадки из вагонов и помещения для пассажиров. Наружное освещение не должно влиять на отчётливую видимость сигнальных огней."

Мощности осветительных установок железнодорожных территорий постоянно растут. Это обстоятельство следует оценивать положительно. Однако на некоторых железнодорожных станциях электроэнергия в осветительных установках расходуется нерационально, в первую очередь, из-за медленного внедрения газоразрядных источников света с повышенной световой отдачей, новейших осветительных приборов, неправильной эксплуатации устройств освещения.

Осветительные установки железнодорожных территорий, в частности территорий путевого развития станций, имеют множество особенностей, которые отличают их от подобных установок других открытых пространств. Эти особенности определяются технологией работы с подвижным составом, которые оказывают решающее влияние на выбор способа освещения, а также методов проектирования и эксплуатации осветительных установок.

7.3 Расчёт освещения приёмоотправочного парка сортировочной станции

Выбрать тип прожектора для освещения приёмоотправочного парка сортировочной станции (Е_н = 5 лк), угол наклона и и расстояние между смежными прожекторами b на жёстких поперечинах контактной сети. Каждая поперечина перекрывает 8 путей (l_п = 44 м), расстояние между ними по условиям подвески контактной сети D = 60-70 м (см. лист № ГЧ). Высота установки прожекторов 12 м. Полезная длина приёмоотправочных путей 1050 м. Ширина междупутий 5,3 м.

Определяю значения относительных координат расчётных точек:

(d/h) = ,   (7.1)

(d/h)_р1 = ; (d/h)_р2 = .

Для предварительного выбора типа прожекторов по уравнению (7.2) оцениваю требуемую силу света для обеспечения нормируемой освещённости по наибольшему значению (d/h).

Е = I_б cos³ б / H k,   (7.2)

где I_б - сила света осветительного прибора в направлении расчётной точки, кд; Н - высота установки осветительного прибора, м; k - коэффициент запаса (принимается по табл. 3 СНиП-ІІ-4-79 или по табл. 1.1 ОСТ 32-9 - 81).

(d/h)_р1 = tg б = 2.9, б = 71є; cos³ б = 0.0345:

I_б =  = 15700 кд.

Из таблиц 1.3 [2] и 15.5 [3] видно, что ближе всего этому значению соответствуют максимальные силы света прожекторов серии ПЗР и ПЗС с лампами ДРЛ250 и ДРЛ400 (11; 19; 11.7 и 14 ккд). В соответствии с этим для дальнейших расчётов принимаем прожекторы типа ПЗР-250 с лампой ДРЛ250(6), ПЗР-400 с лампой ДРЛ400(6) и ПЗС-35 с лампой ДРЛ250(6).

По выражению (7.3) определяю требуемые значения (eh²)_pi для принятых вариантов осветительных приборов и размещения жёстких поперечин (d/h)_рi. Принимаю размещение прожекторов над осями междупутий (b = b_м = 5.3 м); k_г = 0.5.

(eh²)_p = . (7.3)

где Ф₀ - световой поток источника света, лм; Ф_р - световой поток применяемых источников света, лм; b_м - ширина междупутья, м; k_г - поправочный коэффициент, учитывающий затенение междупутий подвижным составом при числе путей более четырёх.

По кривым (см. рис. 7.1 и 7.2) для каждого из (d/h)_рi нахожу фактические значения (eh²)_i и соответствующие им оптимальные значения углов и (Е = Е_н/2 = 2.5 лк). Для прожектора ПЗР-250

d/h = 2.9; (eh²)_p1 =  = 88 лк·м².

По кривой (см. рис. 7.1) для d/h = 2.5 и 2.9 нахожу соответствующие значения (eh²) = 130 и 85 лк·м² и по формуле (7.4) подсчитываю фактические значения наименьшей освещённости (множитель 2 учитывает создание освещённости от двух рядов):

,   (7.4)

d/h = 2.9; Е =  = 4.8 лк.

Аналогичные расчёты провожу для остальных вариантов и свожу их в таблицу 7.1.

Таблица 7.1

Тип прожектора	Тип лампы	р, лм	(eh2)p1 для d/h = 2.9	(d/h)р1 = 2.9			(d/h)р1 = 2.5
				(eh2)p1	Е, лк	и	(eh2)p1	Е, лк	и
ПЗР-250	ДРЛ250(6)	13000	88	85	4.8	18	130	7.4	24
ПЗР-400	ДРЛ400(6)	23000	47	85	8.5	18	130	13	24
ПЗС-35	ДРЛ250(6)	13000	88	80	4.5	18	136	7.7	24

Рисунок 7.1. Графики условной освещённости от "ряда" прожекторов серии ПЗР с лампами ДРЛ (Ф₀=1000 лм; b₀ = 5 м; b_max = 10 м)

Из таблицы 7.1 следует, что варианты в ПЗР-250 и ПЗС-35 близки между собой, хотя значения фактической наименьшей освещённости у них ниже нормируемой при d/h = 2.9 (соответственно на 4 и 10 %). имея в виду точность светотехнических расчётов, оба варианта могут быть приемлемыми. Вместе с тем предпочтение следует отдать варианту с ПЗР-250 не только потому, что он обеспечивает большую освещённость, но и потому, что прожектор ПЗР-250 специально предназначен для работы с лампой ДРЛ и поставляется комплектно с ПРА.

Рисунок 7.2. Графики условной освещённости для ряда прожекторов серии ПЗС с лампами ДРЛ (Ф₀=1000 лм; b₀ = 5 м; b_max = 10 м)

Следует сравнить варианты применения прожекторов ПЗР-250 и ПЗР-400. В случае применения прожектора ПЗР-400 расстояния между смежными прожекторами для обеспечения наименьшей нормируемой освещённости можно увеличить в соответствии с формулой (7.5):

b_р = b_0, м   (7.5)

b_р =5 = 9,04 м.

Сопоставляю эти варианты, не прибегая к расчётам приведенных затрат по расходу электроэнергии, качеству освещения и эффективности использования материальных затрат в осветительной установке. На одной жёсткой поперечине должно быть установлено следующее количество прожекторов в двух рядах (формула 7.6):

n = , штук   (7.6)

n₁ = = 18 шт. ПЗР-250; n₂ = = 12 шт. ПЗР-400.

В парке размещено 1050/65 + 1 = 17 жёстких поперечин с общей установленной мощностью прожекторов:

Р₁ = 18*17*0,25 = 76,5 кВт; Р₂ = 12*17*0.4 = 81,6 кВт.

Годовая экономия электроэнергии в первом варианте с ПЗР-250 с учётом 10 % потерь в ПРА при Т = 3600 ч/год:

ДW = (81,6 - 76,5)*1,1*3600 = 20196 кВт · ч.

Кроме того, во втором варианте размещения прожекторов (b = 9 м) ухудшается качество освещения в связи с возрастанием коэффициента затенения междупутий г_м, значение которого может быть оценено по кривым г (н) [ рис. 4.5]:

г₁ (н = 1) = 0,26; г₂ (н₂ = 9/5,3) = 0,4.

Коэффициенты эффективности использования осветительной установки по условиям затенения междупутий: у₁ = 1 - 0,26 = 0,74 и у₂ = 1 - 0,4 = 0,6.

Относительную разность удельных эффективных материальных затрат нахожу по формуле:

ДZ= , %  (7.7)

Применительно к эффективности расхода электроэнергии Р₁ = 76,5 кВт; Р₂ = 81,6 кВт эта разность:

Z= .

Применительно к другим материальным затратам (сталь, железобетон, светотехническое оборудование, кабельная продукция) с учётом того, что они одинаковы в обоих вариантах, их относительная разность:

ДZ= .

Знак минус указывает на перерасход электроэнергии и на меньшую эффективность использования других материальных затрат во втором варианте осветительной установки.

Преимуществом варианта с прожекторами ПЗР-400 является меньшее на 33 % количество осветительных приборов. Однако поскольку число мест обслуживания (количество жёстких поперечин с прожекторами) одинаково в обоих вариантах, рекомендуется принять вариант с прожекторами ПЗР-250.

Заключение

Задачей дипломного проектирования являлась организация работы отделения перевозок железной дороги. То есть, необходимо было определить среднесуточные гружёные и порожние вагонопотоки, рассчитать состав поезда, организовать отправительские маршруты, рассчитать оптимальный план формирования для сортировочных и участковых станций, организовать местную работу на участках отделения и разработать график движения поездов. Все эти вопросы в проекте решены.

Работа отделения перевозок составила U_р = 2455 вагонов в сутки, из которых 1550 вагонов - это транзитный вагонопоток. Состав гружёного поезда составил 65 вагонов, порожнего - 72 вагона. В отправительские маршруты организовано 1045 вагонов, в технические - 879 вагонов. Также разработан оптимальный план формирования для технических станций отделения в чётном и нечётном направлениях с указанием вагонопотоков на каждом участке направления.

В третьем разделе рассчитывается местная работа и выбирается наиболее рациональная схема взаимного расположения сборных поездов на участках, которая обеспечивает наименьшую сумму вагоно-часов простоя вагонов на промежуточных станциях.

В четвёртом разделе были рассчитаны станционные интервалы при заданных условиях, определена наличная и потребная пропускная способность участков и разработан график движения поездов с предоставлением технологического окна, продолжительностью 60 мин, в светлое время суток. Показатели разработанного графика движения поездов следующие: техническая скорость V_тех =54,9 км/ч; участковая скорость V_уч = 42,6 км/ч; эксплуатируемый парк локомотивов составил 14 локомотивов; средний простой локомотивов в пунктах оборота  часа; производительность локомотива 3005650 ткм бр/ лок-сут.

Раздел деталь проекта рассматривает вопрос увеличения пропускной способности участка железнодорожной линии. Здесь рассматривается увеличение пропускной способности путем перевода данного участка с полуавтоблокировки на автоблокировку. Это позволит использовать пакетный график движения поездов, что повысит участковую скорость движения, сократит количество остановок и простой поездов на участке, а следовательно, уменьшит потребность в подвижном составе и ускорит доставку грузов.

В разделе "охрана труда" представлен расчёт освещения приёмоотправочного парка сортировочной станции от ряда прожекторов.

 

Список литературы

1. Баранов A.M., Козлов В.Е., Фельдан Э.Ю. Развитие пропускной и провозной способности однопутных линий. Труды ВНИИЖТа, вып. 280. М.: Транспорт, 1964.

. Бекжанов З.С. и др. Оформление и разработка графика движения поездов. Учебное пособие. 1998.

. Бекжанов З.С. Разработка плана формирования поездов. Методические указания. Алматы, 1999.

. Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах СССР. М.: Транспорт, 1984.

. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт, 1991.

. Инструкция по оперативному планированию поездной и грузовой работы железной дороги, отделений дорог и станций. ПД/3797. М.: Транспорт, 1981.

. Инструкция по определению станционных и межпоездных интервалов. М.: Транспорт, 1994.

. Каретников А.Д., Воробьёв Н.А. График движения поездов. М.: Транспорт, 1979.

. Кулманов К.А. Определение скоростных показателей графика движения поездов. Методическое пособие. Т., 1962.

. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985.

. Сибаров Ю.Г., Дегтярёв В.О., Ефремова Т.К. Охрана труда на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1981.

. Сметанин А.И. Техническое нормирование эксплуатационной работы железных дорог. М.: Транспорт, 1984.

. Сотников И.Б. Эксплуатация железных дорог: в примерах и задачах. М.: Транспорт, 1990 г.

. Строительные нормы и правила. СНиП 23-05-95

. Технико-экономические расчеты в эксплуатации железных дорог (в примерах и задачах)/ Под ред. И.Б. Сотникова. М.: Транспорт, 1983.

. Угрюмов А.К., Кудрявцев В.А., Грошев Г.М., Платонов Г.А. Оперативное управление движением на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1983.

. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте»: Учебник для вузов / П.С. Грунтов и др. Под ред. П.С. Грунтова. - М.: Транспорт, 1994.

. Управление эксплуатационной работой железных дорог. Учебное пособие для вузов / Кочнев Ф.П.; Сотников И.Б.-М: Транспорт, 1990.

. Правила технической эксплуатации железных дорог Казахстана, 2002.

. Инструкция по движению поездов по железным дорогам Казахстана, 2002.

. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Республики Казахстан, 2002.

. Дегтярёв В.О., Корягин О.Г., Фирсанов Н.Н. Осветительные установки железнодорожных территорий. - М.: Транспорт, 1987.

. Волоцкой Н.В. Дадиомов М.С. и др. Освещение открытых пространств. - Л.: Энергоиздат, 1981.

. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т. 1. Под редакцией К.Г. Марквардта. - М.: Транспорт, 1980.

. Журнал Магистраль №4, 2004 г.