Лекция №2_Основы управления эксплуатационной работой жд

Лекции по дисциплине
«Основы управления эксплуатационной работой железных дорог»
(для студентов заочной формы обучения специальности СЖД.1)
Лекция №2
Тема 4. График движения поездов. Пропускная и провозная
способность линий
4.1. Значения ГДП и требования к нему
На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется
по графику. График движения поездов (ГДП) выражает план всей
эксплуатационной работы железных дорог и является основой организации
перевозок.
Он
координирует
работу
всех
подразделений
железнодорожного транспорта, связанных с движением поездов.
ГДП 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, нормы стоянок на станциях, продолжительность нахождения
локомотивов и бригад на участках и конечных станциях.
График разрабатывается на размеры движения, позволяющие
полностью освоить объемы грузовых и пассажирских перевозок. Нормы
времени, предусмотренные графиком на прием, отправление и
проследование поездов по перегонам и станциям, на выполнение
технических операций с поездами, а также интервалы между попутно
следующими поездами должны соответствовать требованиям обеспечения
безопасности движения поездов.
График строится обычно на стандартной сетке с масштабом времени
и расстояния. На сетке каждый час разделен вертикальными линиями на
шесть десятиминутных интервалов; получасовые деления указаны
штриховой линией. Горизонтальными линиями обозначены оси
раздельных пунктов.
Движение поездов на сетке графика условно изображается прямыми
наклонными линиями. Фактически же поезд следует по перегону не с
одинаковой, а с изменяющейся в зависимости от профиля пути скоростью.
Особенно резко изменяется скорость при подходе поезда к пунктам
остановки и трогании с места. Поэтому действительное движение поезда
по перегону описывается кривой линией. Однако при составлении графика
значительно удобнее обозначать движение поезда по перегону прямой
наклонной линией, проекция которой на горизонтальную ось равна
действующему времени хода поезда по перегону. Эта линия называется
линией хода поезда или ниткой графика.
Нечетные поезда наносят сверху вниз, четные – 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. Время прибытия проставляют со стороны того
перегона, откуда поезд прибыл, а время отправления – со стороны того
перегона, куда поезд отправился. При безостановочном проследовании
поезда указывают лишь время отправления с раздельного пункта. На
перегонах, прилегающих к станциям, ограничивающим диспетчерский
участок, над линией хода поезда ставят его номер. По обеим сторонам
сетки графика в вертикальных колонках помещают данные, необходимые
для его составления (рис. 3).
а
2
б
Рис. 3. Фрагмент графика движения поездов:
а. на двухпутной линии; б. на однопутной линии
4.2. Классификация графиков
В зависимости от скорости движения поездов графики могут быть:
 параллельные;
 непараллельные (нормальные).
В параллельных графиках поезда каждого направления следуют с
одинаковой скоростью, поэтому линии хода их параллельны между собой. В
обычных условиях эксплуатации движение происходит по непараллельным
графикам, так как пассажирские и грузовые поезда движутся с разными
скоростями.
По числу главных путей на перегонах графики подразделяются на:
 однопутные;
 двухпутные;
 многопутные.
В первом случае главный путь используется для движения в обоих
направлениях, и скрещение поездов может происходить только на
станциях или разъездах.
По соотношению числа поездов в четном и нечетном направлениях
различают графики:
 парные (когда это число одинаково);
3
 непарные (когда оно различно).
В зависимости от расположения поездов попутного направления
следования графики могут быть:
 пачечные;
 пакетные;
 частично-пакетные.
При пачечном графике поезда следуют друг за другом с
разграничением межстанционным перегоном. Это значит, что нельзя
отправить на перегон поезд, пока ранее отправленный поезд не прибыл на
впередилежащую станцию, т.е. на перегоне может одновременно
находиться только один поезд.
При пакетных графиках поезда следуют с разграничением в пакете
поездов временем или блок-участками при автоматической блокировке. В
этом случае на перегоне между станциями может быть одновременно
несколько попутных поездов, образующих пакет. При частично-пакетных
графиках часть поездов следует одиночно, а часть – пакетами.
По соотношению времени занятия перегонов парой поездов (на
однопутных линиях) или поездом данного направления (на двухпутных
линиях) графики бывают:
 идентичные (если оно одинаковое на всех перегонах);
 неидентичные (если оно различное).
По степени заполнения пропускной способности выделяются графики
с полным заполнением пропускной способности ограничивающего
перегона. Они называются максимальными.
На однопутной линии, если скрещения поездов происходят на
каждом раздельном пункте, график называется насыщенным.
4.3. Элементы графика движения
Для составления графика движения поездов должны быть
определены основные его элементы:
 время хода поездов различных категорий по перегонам;
 продолжительность стоянки поездов на станциях для выполнения
технических, грузовых и пассажирских операций;
 станционные интервалы;
 интервалы между поездами в пакете;
 время нахождения локомотивов на станциях локомотивного депо и
в пунктах оборота.
4
Время хода поезда определяется тяговыми расчетами. Оно
устанавливается отдельно для каждой категории поездов. Время хода
поездов рассчитывают с помощью ЭВМ.
Продолжительность стоянки поездов зависит от категории поезда,
типа станции и определяется технологическим процессом ее работы.
Общее время нахождения локомотива на станциях основного и оборотного
депо (при заходе локомотива в депо) складывается из нормы выполнения
технических операций с локомотивом на территории деповского хозяйства,
нахождения его на путях прибытия, прохода в депо, возвращения из депо на пути
отправления и простоя до отправления поезда. Если оборот локомотива
осуществляется прямо на приемоотправочных путях (без захода локомотива в
депо) время нахождения его на станции значительно уменьшится.
Примерные нормы на техническое обслуживание локомотивов в
пунктах оборота могут быть приняты:
 для тепловозов (грузовых) – 1,2 ч;
 для электровозов (грузовых) – 1,5 ч.
Станционные и межпоездные интервалы относятся к важнейшим
элементам, определяющим условия безопасности следования поездов по
перегонам и через раздельные пункты.
Станционные интервалы – это минимальные промежутки времени
для выполнения операций по приему, отправлению или пропуску поездов
через станцию. Станционные интервалы рассчитываются отдельно для
грузовых и пассажирских поездов, для каждого раздельного пункта по
стрелочным горловинам и примыкающим перегонам в строгом
соответствии с ТРА и технологическим процессом работы станции.
Межпоездным интервалом называют минимальное время, которым
разграничиваются поезда при следовании по перегонам на участках,
оборудованных автоблокировкой.
Таблица 1
Основные станционные и межпоездные интервалы
Интервалы
Схема интервала
Определение
Станционные
интервалы:
скрещения с
а). при пропуске одного
из поездов сходу
а
τ
τс
а
5
Минимальный промежуток
времени между прибытием
с однопутного перегона на
раздельный пункт одного
поезда до отправления на
тот же перегон встречного
поезда.
б). при остановке обоих
поездов
неодновременного
прибытия нп
а). при пропуске одного
из поездов сходу
Минимальный промежуток
времени между прибытием
на раздельный пункт двух
поездов противоположных
направлений.
б). при остановке обоих
поездов
6
Продолжение таблицы 1
Интервалы
попутного следования
поездов при ПАБ пс
Схема интервала
Минимальное время от
момента прибытия поезда
на соседний раздельный
пункт а до момента
отправления с данной
станции
б
на
освободившийся перегон
следующего поезда того же
направления.
а
τпс
б
τнпо
неодновременного
прибытия и отправления
нпо
Минимальный промежуток
времени между прибытием
одного
поезда
на
раздельный
пункт
и
отправлением
с этого
раздельного пункта поезда
попутного направления.
а
неодновременного
отправления и прибытия
ноп
а
τноп
Межпоездные
интервалы:
I
интервал в пакете при
АБ (межпоездной
интервал) I
Определение
Минимальный промежуток
времени
между
отправлением
с
раздельного пункта одного
поезда и прибытием на
этот раздельный пункт
поезда
попутного
направления
а
б
I
7
Минимальный промежуток
времени,
определяемый
исходя из разграничения
блок-участками
следующих при АБ друг за
другом двух или более
попутных поездов (поезда
должны
быть
одной
категории).
Окончание таблицы 1
Интервалы
Схема интервала
интервал попутного
прибытия Iпр
Iпр
а
б
Iот
Определение
Минимальное время от
момента
прибытия
на
станцию (проследования
через станцию) одного
поезда
до
момента
прибытия на эту же
станцию (проследования
через станцию) другого
поезда
попутного
направления. Имеет место
для
непараллельных
графиков, то есть при
следовании друг за другом
поездов разных категорий
(пассажирского
за
грузовым).
Минимальное время от
момента отправления со
станции
(проследования
через станцию) одного
поезда
до
момента
отправления
с
этой
станции другого поезда
попутного
направления
(грузового
за
пассажирским).
интервал попутного
отправления Iот
4.4. Порядок разработки и составления графика
Для составления графика кроме основных его элементов должны
быть известны размеры движения пассажирских и грузовых поездов,
нормы их массы и длины.
При
составлении
графика
учитывают
установленную
продолжительность непрерывной работы локомотивных бригад, которая,
как правило, не должна превышать 8 ч, а в исключительных случаях 12 ч.
8
В целях взаимной увязки графиков движения ОАО «РЖД» передает
дорогам схемы движения пассажирских поездов и основные данные о
передаче грузовых поездов по пунктам перехода с одной дороги на
другую. На основе полученного задания отделами разработки графика
движения поездов служб перевозок железных дорог разрабатывается
нормативный график движения поездов.
Разработанные варианты графика согласовываются с Департаментом
управления перевозками. Окончательный вариант графика движения
поездов утверждается Центральной комиссией ОАО «РЖД» по разработке
графика движения поездов.
Поезда на графике прокладывают в следующей последовательности:
сначала пассажирские, затем ускоренные грузовые, сборные и затем все
остальные грузовые.
Прокладка пассажирских поездов имеет ряд особенностей. Надо
отправлять из начальных пунктов и приводить поезда на конечные пункты
в удобное для пассажиров время. В пунктах пересадки время ожидания
согласованного поезда должно быть наименьшим. В транспортных узлах
прибытие и отправление пассажирских поездов следует увязывать с
расписанием других видов транспорта.
Грузовые поезда на графике прокладывают равномерно в течение
суток, что создает условия для ритмичной работы станций, узлов.
Прокладку линий хода грузовых поездов на графиках однопутных
линий в большинстве случаев начинают с ограничивающего перегона.
Ограничивающим называется перегон, время занятия которого парой
поездов или поездом является максимальным. Ограничивающим чаще
всего бывает перегон, имеющий наибольшую длину и тяжелый профиль.
График движения (министерский) составляют 1 раз в год с
корректировкой на зимний период и вводят одновременно по всей сети
железных дорог (как правило, в конце мая).
4.5. Показатели графика движения
По разработанному графику рассчитываются показатели, которые
условно делятся на качественные и количественные.
Количественные:
 число грузовых и пассажирских поездов, нанесенных на график;
 размеры погрузки и выгрузки, которые могут быть освоены при
данном графике;
9
 передача поездов и вагонов по стыковым пунктам дороги;
 вагонооборот станций;
 пробеги вагонов, локомотивов.
Качественные:
 техническая, участковая, маршрутная скорости;
 коэффициент скорости;
 среднесуточный пробег локомотива;
 средняя масса поезда;
 оборот пассажирских составов.
Среднюю скорость движения поезда по графику, км/ч, рассчитывают
по формуле
 NL ,
 NT
V=
где
(12)
 NL – сумма поездо-км (пробег всех поездов), предусмотренных
графиком;
 NT –
сумма поездо-часов (время нахождения всех поездов на
участках, для которых составлен график).
В зависимости от того, какая
в  NT включают:
скорость
определяется,
 время хода по участку чистое (ходовая скорость);
 время хода по участку плюс время на разгоны и замедления
(техническая скорость);
 полное время нахождения поездов на участке, включая стоянки на
промежуточных станциях (участковая скорость);
 полное время нахождения поездов на направлении от начального
до конечного пункта (маршрутная скорость).
Коэффициент скорости  представляет собой отношение участковой
скорости к технической
=
Vуч
Vтех
.
(13)
4.6. Общие понятия пропускной и провозной способности
Пропускной способностью железнодорожной линии называется
наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое
10
может быть пропущено в единицу времени (сутки, час). Она зависит от
технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых
методов организации движения поездов (типа графика).
Выражается пропускная способность в парах поездов для однопутных
линий и в поездах отдельно для каждого направления для двухпутных
линий.
Различают пропускную способность:
 наличную, ту, которая может быть реализована при существующей
технической вооруженности линии;
 потребную, ту, которой должен удовлетворять участок для
пропуска заданного грузового и пассажирского потоков (с
резервом); размер резерва должен обеспечить запас перевозочной
мощности линии для освоения возрастающего в ближайшей
перспективе объема перевозок с учетом их колебания из-за
неравномерности движения;
 проектную, которая может быть достигнута при осуществлении
реконструктивных мер по условиям технической оснащенности.
В общем виде формула для расчета пропускной способности имеет
вид:
N=
(1440  tтехн ) над
кпер ,
T
(14)
где 1440 – число минут в сутках;
t техн – перерывы на технологические «окна».
Технологическое «окно» – свободный от пропуска поездов
промежуток времени, предоставляемый в графике движения и
необходимый для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту
пути, контактной сети, устройств СЦБ и связи и т.д. Продолжительность
его зависит от типа применяемых машин и механизмов, а также от
принятой технологии производства работ. Для двухпутных линий tтехн =
120 мин, для однопутных – 60 мин;
 над – коэффициент надежности, учитывающий надежность технических
средств (пути, локомотивов, вагонов, устройств СЦБ, связи и т.д.);
T – период графика (время занятия перегона группой поездов,
характерной для данного типа графика);
кпер – число поездов (пар поездов) в периоде графика.
11
Провозная способность – наибольшая масса груза в тоннах или
вагонах, которая может быть перевезена по данной линии за год. Она
зависит от пропускной способности, норм веса грузовых поездов,
категории поездов и рода перевозимого груза.
365 гр Qбр
Г = 106 кн ,
(15)
где  гр – наличная пропускная способность для грузового движения;
Qбр – средняя масса поезда брутто;
– отношение массы поезда нетто к массе поезда брутто (в
среднем по сети дорог  =0,66-0,70);
кн – коэффициент месячной неравномерности перевозок

(принимается 1,05-1,15).
Важнейшим условием увеличения провозной способности являются
повышение грузоподъемности вагонов и улучшение ее использования,
увеличение силы тяги локомотива и массы поезда.
4.7. Мероприятия по увеличению пропускной и провозной
способности
Мероприятия по увеличению пропускной и провозной способности
подразделяются на две группы.
1. Организационно-технические, не требующие значительных
денежных затрат, но позволяющие поднять пропускную способность за счет
лучшего использования техники и совершенствования технологии. К ним
относятся:
 применение более эффективных графиков движения поездов
(пакетные, частично-пакетные);
 организация обращения соединенных поездов;
 ускорение пропуска поездов по ограничивающему перегону за
счет организации подталкивания и двойной тяги;
 сокращение станционных интервалов на раздельных пунктах,
прилегающих к ограничивающему перегону;
 сокращение размеров движения увеличением массы поездов и т.д.
2. Реконструктивные, связанные с техническим переоснащением
линии и большими капиталовложениями. К ним относятся:
 реконструкция и усиление путевого развития станций и перегонов;
12
 электрификация железнодорожных линий и переход с тепловозной
тяги на электрическую;
 пополнение вагонного парка большегрузными вагонами и более
мощными локомотивами и т.д.
Все эти мероприятия в итоге должны обеспечивать:
 безопасность движения поездов;
 заданные размеры движения;
 надежность в эксплуатации;
 улучшение качественных показателей эксплуатационной работы и
уменьшение расходов на перевозки.
13