А в т о р е ф е р а т - Московский государственный университет

advertisement
На правах рукописи
БЕСЕДИН
Иван Александрович
КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА РАСЧЕТА
НАЛИЧНОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЧАСТКОВ
Специальность 05.22.08 Управление процессами перевозок
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2009
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении
высшего профессионального образования "Московский государственный
университет
путей сообщения" (МИИТ) на кафедре "Управление
эксплуатационной работой".
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
А.П. Батурин (МИИТ)
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
В.А. Кудрявцев (ЛИИЖТ)
кандидат технических наук,
А.А. Абрамов (ОАО НИИАС)
Ведущее предприятие: ОАО "Научно-Исследовательский Институт
Железнодорожного транспорта"
Защита состоится «_2__»_декабря_ 2009 г. в _13 час. 15мин на
заседании диссертационного Совета Д.218.009.02 при Московском
государственном
университете путей сообщения (МИИТ) по адресу:
127994, Москва, ул. Образцова, д.9 строение 9, ауд. 1504
С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке
университета.
Автореферат разослан «_22_» октября 2009 г.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью,
просим направлять по адресу Совета университета.
Ученый секретарь диссертационного Советадоктор технических наук,
профессор
В.И. Шелухин
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В условиях реформирования железнодорожного транспорта ОАО
«РЖД»
позиционируется
на
рынке
транспортных
услуг
как
инфраструктурная Компания, предоставляющая свои основные фонды для
различных пользователей, осуществляющих перевозочную деятельность. К
числу таких фондов относятся: путь и земляное полотно, искусственные
сооружения, средства СЦБ и связи, устройства энергоснабжения железных
дорог и др.
Важнейшей
характеристикой
инфраструктурного
комплекса,
непосредственно влияющей на качественные показатели перевозочного
процесса, величину доходов и прибыли Компании, является наличная
пропускная и перерабатывающая способность важнейших элементов
инфраструктуры: железнодорожных участков и станций.
Точная
способности
оценка
уровня
использования
железнодорожных
участков
и
наличной
пропускной
направлений
является
фундаментальной основой для решения важнейших эксплуатационных
задач оперативного и стратегического характера. Ошибочные сведения о
наличной пропускной способности железнодорожных участков искажают
и данные о состоянии параметров их функционирования, приводят к
серьезным финансовым потерям, как в части необоснованного роста
эксплуатационных (включая энергетические) расходов, так и при
планировании
потребных
капитальных
вложений
в
развитие
инфраструктуры Компании.
На основании выше изложенного основной ОСНОВНОЙ ЦЕЛЬЮ
ИССЛЕДОВАНИЯ является разработка комплексной системы расчета
наличной пропускной способности железнодорожных участков.
В
качестве
однопутные,
ОБЪЕКТА
ИССЛЕДОВАНИЯ
однопутно-двухпутные,
3
двухпутные
рассматриваются
и
многопутные
железнодорожные
участки,
оборудованные
автоблокировкой
(диспетчерской централизацией) и полуавтоматической блокировкой,
функционирующие в условиях различных режимах пропуска поездов.
К основным ЗАДАЧАМ ИСЛЕДОВАНИЯ относятся:

анализ
теории
и
методов
расчета
наличной
пропускной
способности железнодорожных участков (перегонов);

разработка методов расчета наличной пропускной способности
однопутных перегонов в различных условиях пропуска поездов;

совершенствование методов расчета пропускной способности
при подталкивании, двойной тяге, наличии примыкания, сплетения путей и
однопутного моста на двухпутном перегоне, а также при обращении
соединенных поездов (объединении двух, трех, … поездов);

уточнение методов расчета наличной пропускной способности
двухпутных, многопутных и пригородных линий.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ включают в себя:

системный подход к решению поставленной проблемы;

факторный и математический анализ;

аналитическое моделирование процесса пропуска поездов по
железнодорожным участкам и перегонам.
НАУЧНАЯ
НОВИЗНА
И
ПРАКТИЧЕСКАЯ
ЦЕННОСТЬ
диссертационной работы состоят в том, что впервые:

создана комплексная система расчета наличной пропускной
способности железнодорожных участков;

разработаны аналитические зависимости для оценки наличной
пропускной способности однопутных, однопутно-двухпутных, двухпутных
и
многопутных
железнодорожных
участков,
оборудованных
автоблокировкой (диспетчерской централизацией) и полуавтоматической
блокировкой, учитывающие особенности функционирования линий и
технологию пропуска поездов.
Практическая реализация комплексной системы расчета наличной
4
пропускной способности позволяет повысить точность оценки уровня
загрузки железнодорожных участков и направлений для решения
оперативных и стратегических задач эксплуатационной работы
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Разработанные методики использованы
при определении наличной пропускной способности железнодорожных
участков Московской и Северной железных дорог. Полученные основные
положения и расчетные формулы предложены и приняты ОАО «РЖД» для
включения в новую Инструкцию по расчету наличной пропускной
способности железных дорог.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной
работы докладывались и получили одобрение на заседаниях Научнотехнического совета
кафедры Управления эксплуатационной работой
железных дорог МГУПС.
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам выполненных исследований и
материалам диссертации опубликовано 4 научные работы.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав,
заключения и списка использованных источников. Работа содержит 181
страницу
машинописного
текста,
в
т.ч.
55
иллюстраций,
102
библиографических наименования литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во
введении
комплексной
системы
показана
расчета
актуальность
наличной
проблемы
пропускной
разработки
способности
железнодорожных участков.
В первой главе выполнен анализ развития теории расчета
пропускной способности железнодорожных участков.
К числу основных факторов, влияющих на наличную пропускную
способность железнодорожных участков и перегонов, относятся число
главных путей и используемые при движении поездов средства связи. На
5
однопутных и однопутно-двухпутных участках также важным фактором
является применяемый тип графика движения поездов. В совокупности все
эти факторы определяют комплексность системы расчета наличной
пропускной
способности
железнодорожных
перегонов,
участков
и
направлений.
Анализ развития методов расчета наличной пропускной способности
железнодорожных участков показал, что они неразрывно связаны с
теорией разработки графиков движения поездов и в своих стадиях
проходили параллельное развитие.
Проблема развития теории графика движения поездов, а также
методов расчета пропускной способности железнодорожных участков и
направлений рассматривалась в работах ряда ученых: Е.В.Архангельского,
A.M.Баранова,
А.В.Басова,
Н.А.Воробьева,
А.Д.Каретникова,
В.Е.Козлова,
A.M.Макарочкина,
Ю.В.Дьякова,
А.К.Угрюмова,
А.Д.Чернюгова.
Результаты исследований этих и других ученых нашли свое
отражение в Инструкции по расчету наличной пропускной способности
железных
дорог
(далее
Инструкция),
претерпевшей
несколько
переизданий, последнее из которых вышло в 1991 году.
Вместе с тем, действующая Инструкция в части методов расчета
наличной
пропускной
способности
железнодорожных
участков
по
перегонам характеризуется отсутствием комплексности рассмотрения
различных условий функционирования линий, наличием множества
ошибок и опечаток, усложненными алгоритмами расчета пропускной
способности, а также множественностью эмпирических коэффициентов.
При производстве практических расчетов по оценке использования
наличной пропускной способности отдельных железнодорожных участков
имеют место случаи, когда их коэффициент загрузки превышает 1. Такое
положение обусловлено как некорректностью самих расчетов, так и
неунифицированной
основополагающей
6
формулой.
В
этой
связи,
наличную пропускную способность рекомендуется определять делением
суточного бюджета времени, отведенного для движения поездов ( Т б ), на
период графика Ò (на однопутных и однопутно-двухпутных участках) или
межпоездной интервал I (на двухпутных и многопутных участках).
Собственно величина Т б
определяется с учетом (или без учета)
продолжительности технологического «окна» tтех
(или «окна» для
капитального ремонта пути t кап ) и коэффициента надежности технических
средств и подвижного состава  н .
Во второй главе разработана система методов расчета наличной
пропускной способности однопутных железнодорожных участков.
Существующие методы расчета наличной пропускной способности
однопутных участков, представленные в Инструкции, не отличаются
комплексностью (рис.1). Например, при парном графике и скрещении
поездов с их остановками на раздельных пунктах приводятся только две
формулы расчета наличной пропускной способности: при непакетном и
частично-пакетном
графиках.
Одновременно
отсутствуют
формулы
расчета наличной пропускной способности при пакетном, пачечном,
частично-пакетном графиках движения и т.д.
В диссертационной работе вместо локальных методов расчета
предлагается использовать комплексный подход, заключающийся в
разработке формул определения наличной пропускной способности
перегонов и железнодорожных участков для всех возможных сочетаний их
технического оснащения и вариантов графика движения поездов (рис.2).
Анализ
способности
действующих
однопутных
формул
расчета
железнодорожных
наличной
участков
пропускной
при
парных
графиках движения поездов показал, что они видоизменяются в
зависимости от типа графика. В диссертации разработана и апробирована
универсальная формула расчета наличной пропускной способности для
однопутных
перегонов,
оборудованных
7
автоблокировкой
и
полуавтоматической блокировкой при непакетном, пакетном (пачечном) и
частично-пакетном (частично-пачечном) парных графиках движения
поездов:
ОДНОПУТНЫЙ УЧАСТОК
Безостановочное скрещение
поездов (автоблокировка)
Скрещение поездов с остановками
на раздельных пунктах
Автоблокировка
Полуавтоматическая
блокировка
Парный график
Непарный график
Непакетный
Частично-пакетный
На одном
раздельном пункте
(парный непакетный
график)
На двух раздельных
пунктах
(парный непакетный
график)
Парный пакетный при наличии
путевого поста
Рис.1 Структура расчетов наличной пропускной способности однопутных перегонов
в действующей Инструкции
ОДНОПУТНЫЙ УЧАСТОК
Безостановочное скрещение поездов
(автоблокировка)
Скрещение поездов с остановками
на раздельных пунктах
Автоблокировка
Полуавтоматическая
блокировка
На одном раздельном
пункте
На двух раздельных
пунктах
Парный график
Непарный график
Автоблокировка
Полуавтоматическая
блокировка
Парный график
Непарный график
Непакетный
Частичнопакетный
(Частичнопачечный)
Пакетный
(Пачечный)
Непакетный
При полуавтоматической блокировке:
при наличии и отсутствии блок-поста
Частичнопакетный
(Частичнопачечный)
Пакетный
(Пачечный)
При полуавтоматической блокировке:
при наличии и отсутствии блок-поста
Рис.2 Предлагаемая комплексная структура расчетов наличной пропускной способности
однопутных перегонов
пнал 
где
Т б  п  К 
,
Т  п  1  К  1Т   Т 
К - число грузовых поездов, пропускаемых в пакете;
8
(1)
 п - коэффициент, характеризующий отношение количества пар
поездов, проложенных непакетным способом, к числу пакетов;
Т , Т 
-
интервалы
между
(соответственно
поездами,
нечетном
и
следующими
четном)
в
одном
направлении
при
непакетном графике, мин:
 при автоблокировке:
Т   I ;
Т   I  ;
(2)
 при полуавтоматической блокировке:
 ;
Т   t х   пс
 ,
Т   t х   пс
(3)
где I , I  - интервал между поездами в пакете соответственно в нечетном
и четном направлениях, мин;
 , пс
 - интервалы попутного следования при полуавтоматической
 пс
блокировке соответственно в нечетном и четном направлениях,
мин.
Связь между коэффициентом  п и коэффициентом пакетности  п
выражается формулами:
 п 
Предлагаемая
наличной
К
п
К;
п 
K
.
K   n
(4)
в
действующей
Инструкции
формула
расчета
пропускной
способности
однопутных
железнодорожных
участков при непарных графиках движения поездов получена только для
условий оборудования участка полуавтоматической блокировкой. Кроме
того, она не позволяет производить расчеты наличной пропускной
способности в случаях, когда коэффициент непарности равен менее 0,5.
В диссертации разработаны формулы расчета наличной пропускной
способности для однопутных перегонов, оборудованных автоблокировкой
и полуавтоматической блокировкой при непакетном, пакетном (пачечном)
и частично-пакетном (частично-пачечном) непарных графиках движения
поездов.
9
Так, например, пропускная способность однопутных перегонов при
непарном непакетном, а также пакетном (пачечном) графике для
направления с большими размерами движения:
 
пнал
Тб
1 
 н Т К   f  1Т 
f н Т К  fТ  
,
(5)
К
где  н - коэффициент непарности, равный отношению числа грузовых
поездов в направлении с меньшими размерами движения к
числу поездов грузового направления;
Т
- интервал между поездами, следующими в направлении с
большими
размерами
автоблокировке;
движения
Т  t   пс
Т  I
(мин):
при
-
-
при
полуавтоматической
блокировке, мин;
 пс
-
станционный
интервал
попутного
следования
при
полуавтоматической блокировке, мин;
I - межпоездной интервал при автоблокировке для направления с
большими размерами движения, мин;
t - время хода поезда по перегону в направлении с большими
размерами движения, мин;
Т К - период пакетного графика при К поездах в пакете (для
непакетного графика Т К  Т ), мин;
f - коэффициент, значения которого приведены в табл.1.
Для направления с меньшими размерами движения:
   н пнал
 .
пнал
н
0,33   н  0,5
0,25   н  0,33
0,20   н  0,25
0,167   н  0,20
10
(6)
Таблица 1
f
2
3
4
5
А общее число поездов для обоих направлений:
побщ 
1  f н Т К
Т б 1   н 
.
 н Т К   f  1Т 
 fТ  
К
(7)
Пропускная способность однопутных перегонов при непарном
частично-пакетном или частично-пачечном графике для направления с
большими размерами движения:
пн 
Тб

 2

1 
  н 
Т  fT  Т м   
  н T  fT 
f  1

 f 1

,
(8)
где Т м - интервал между поездами в направлении с меньшими размерами
движения, мин.
Общее число поездов для обоих направлений:
пн 
Т б 1   н 
.

 2

1 
  н 
Т  fT  Т м   
  н T  fT 
f  1 

 f 1

(9)
Исследование процесса пропуска поездов при их безостановочном
скрещении на одном или двух раздельных пунктах, ограничивающих
рассматриваемый перегон, показало, что его наличная пропускная
способность может рассчитываться по формулам, полученным для
условий пропуска поездов с остановками. При этом, отличие состоит лишь
в порядке определения величин периодов графика, входящих в расчетные
формулы.
В третьей главе выполнена корректировка действующих формул
расчета наличной пропускной способности однопутных перегонов с
двухпутными вставками, двухпутных и многопутных железнодорожных
участков.
Так, на однопутных участках с двухпутными вставками наличная
пропускная
способность
рассчитывается
в
зависимости
чередования однопутных перегонов с двухпутными вставками.
11
от
схем
Если протяженность каждого из однопутных составляющих не
превышает границ одного перегона, то ограничивающим является перегон
с максимальным суммарным временем хода в четном и нечетном
направлениях.
Во всех случаях, когда на участке помимо изолированных
однопутных перегонов имеются группы из двух и более смежных
однопутных перегонов пропускная способность определяется по каждому
однопутному
перегону,
железнодорожного
а
результирующая
участка
устанавливается
наличная
по
пропускная
минимальному
рассчитанному значению.
Расчеты наличной пропускной способности однопутных перегонов
производятся в соответствии с методами, разработанными для однопутных
железнодорожных участков.
Действующая формула расчета наличной пропускной способности
двухпутных железнодорожных участков по своей сути содержит две
принципиальные ошибки (рис.3):
 она не учитывает продолжительность следования поездов по
максимальному перегону перед началом и после окончания «окна»;
 при наличии технологических или «окон» для капитального
ремонта пути количество «ниток» грузовых поездов всегда будет на одну
больше, чем число межпоездных интервалов.
12
tтех  t ог
9
А
10
11
12
14
3
1
t хог  t хг  д 13
t хог  t хАб
tтех
в
t хог
tтех
г
t хог  t хв  г
t хог
Д
9
14
201
201
t тех
б
13
10
tтех
11
12
Рис.3 График пропуска поездов до и после предоставления
технологического «окна»
С учетом этих замечаний разработаны формулы расчета наличной
пропускной способности двухпутных железнодорожных участков:
 при автоблокировке (диспетчерской централизации):
 при отсутствии технологического «окна»:
п
а)
I n 1I n I1 I 2 I 3
24
1440 н
;
I
б)
(10)
I
I
I n 1I n n 124 1I 2 I 3
n1 2 3
n+1
18
n 1 23
6 18
6
к
к+1
к+2
I к2 I
12
tок
12
к 1
Рис.4 Временные диаграммы, характеризующие соотношение числа ниток
и числа интервалов на графике движения
13
I к 1
Iк
 при наличии технологического «окна»:
 1440  t тех  t хог

п  
 1 н ,
I


(11)
 при полуавтоматической блокировке:
 при отсутствии технологического «окна»:
п
1440 н
;
t хог   пс
(12)
 при наличии технологического «окна»:
п
1440  t тех   пс  н
t хог   пс
,
(13)
где t хог - время хода поезда по максимальному перегону, мин.
Сравнительная оценка предлагаемых формул с существующей
показывает, что последняя дает ошибку оценки наличной пропускной
способности участка в размере до 3-4%.
В условиях предоставления «окон» большой продолжительности для
проведения работ по капитальному ремонту пути и искусственных
сооружений и полном перерыве движения поездов в период «окна»
наличная пропускная способность двухпутного участка определяется в
зависимости от следующих условий:
 при отсутствий ограничений скорости движения поездов после
отмены «окна» расчет пропускной способности производится по формулам
(11) или (13) с подстановкой вместо t тех продолжительности «окна» t кап ;
 при наличии ограничений скоростей движения поездов после
отмены «окна»:
 автоблокировка (диспетчерская централизация):
 1440  t кап  t хкап  t об t об

п  

 1 н ;
I
I об


 полуавтоматическая блокировка:
14
(14)
 1440  t кап   пс  t об

t
 н ,
п  
 кап об
кап

t


t


х
пс
хо
пс 

(15)
где t хкап - наибольшее время хода поезда (четного или нечетного) по
перегону, закрываемому для капитального ремонта пути (при
закрытии нескольких перегонов принимается максимальным),
мин;
t об - время «обкатки пути» (после отмены «окна»), в течение которого
поезда следуют с пониженной скоростью, мин;
I об - межпоездной интервал, рассчитанный в условиях снижения
скоростей движения по участку, открытому после выполнения
работ по капитальному ремонту пути, мин;
кап
t хо
- время хода поездов по участку, открытому после выполнения
работ по капитальному ремонту пути, при снижении их скорости
до установленной ограничением, мин.
В условиях предоставления «окон» большой продолжительности для
проведения работ по капитальному ремонту одного из двух главных путей
при организации двустороннего пропуска поездов по второму свободному
пути
наличная
пропускная
способность
двухпутного
участка
рассчитывается путем суммирования результатов расчетов по формулам
(14)-(15) и числа пар поездов, которые могут быть пропущены по участку
ремонтно-путевых работ за период t кап .
Определение
второго
слагаемого
производится
в
полном
соответствии методиками, разработанными для однопутных участков. При
этом в числитель расчетных формул вместо бюджета времени Т б
подставляется величина «окна» t кап . Одновременно следует учесть, что и
четные и нечетные поезда следуют по участку ремонтно-путевых работ с
пониженной скоростью, что требует внесения корректив в определение
временных параметров, входящих в расчетные формулы.
Пропускную
способность
пригородных
15
линий
целесообразно
определять по каждому главному пути и для каждой зоны при
параллельном, зонном параллельном или параллельном «шахматном»
графиках движения пригородных поездов. При этом, расчет наличной
пропускной способности производится в пригородных поездах по
формулам, разработанным для двухпутных участков, с применением
соответствующих
технологических
нормативов
для
пригородного
движения.
В четвертой главе рассмотрен порядок определения пропускной
способности при подталкивании, двойной тяге, наличии примыкания,
сплетения путей и однопутного моста на двухпутном перегоне, при
обращении соединенных поездов.
Оценка наличной пропускной способности однопутных перегонов
при подталкивании и двойной тяге в действующей Инструкции
производится только для непакетного графика. Одновременно, не
рассматриваются варианты пропуска поездов при автоблокировке и
полуавтоматической
блокировке
для
частично-пакетного
(частично-
пачечного) и пакетного (пачечного) графиков движения.
В
общем
случае
пропускная
способность
перегона
при
подталкивании и двойной тяге поездов:
п
К тТ б
,
Т
(16)
где К т - число пар поездов или поездов в одном направлении (на
двухпутной линии), пропускаемых по перегону за период
графика Т , мин.
На однопутных перегонах при непакетном и частично-пакетном
(частично-пачечном) графике К т  1 .
При частично-пакетном (частично-пачечном) графике в знаменатель
формулы (16) подставляется величина Т чп , а при пакетном (пачечном) Т пак . Таким образом, учет специфики технологии пропуска поездов при
подталкивании или двойной тяге производится через индивидуальные
16
формулы расчета периода графика.
Например, при подталкивании на однопутных перегонах при
непакетном графике по схемам, приведенным на рис.5:
а) при автоблокировке и полуавтоматической блокировке в
  tт
  t  (рис.5,а):
случае, когда tт
Т  t х  t х   а   б  t пер ,
(17)
где t т , t т - время движения подталкивающего локомотива с поездом
соответственно до места окончания толкания и возвращения
обратно на станцию, мин;
t х , t х - время хода соответственно нечетного и четного поездов по
перегону, мин;
 а , б
-
станционные
интервалы
на
раздельных
пунктах,
ограничивающих перегон, мин;
tпер - дополнительное время при постановке подталкивающего
локомотива в хвост поезда (при подходе подталкивающего локомотива к
поезду на ходу, а также при постановке его за время интервала  а это
время равно нулю), мин;
б) при полуавтоматической блокировке в случае, когда t т  t т  t 
(рис.5,б):
Т  t т  t т  t х   пс   а  t пер ,
где  пс - интервал попутного следования поездов, мин;
17
(17)
а)
а
б
в)
а
б)
tт tт
t х
tт
tт tт
а
б
Т
tт
t х
б
 а tпер
г)
 I 
а
t х
 пс
t х
tт
tт
 I 
Т
 а tпер
I 
б
t х
б
Т
t х
б
 а tпер
t х
б
Т
t х
 а tпер
д)
а
б
t х
б
 б tпер
t х
Т
а
 а tпер
Рис.5 Варианты непакетных графиков движения поездов по перегону
с подталкиванием
в) при автоблокировке в случае, когда t х  t х   б  I  (рис.5,в),
период графика рассчитывается по формуле (16);
г) при автоблокировке в случае, когда t х  t х   б  I  (рис.5,г):
Т  t т  t т  I    а  t пер ;
(18)
д) в случае проследования подталкивающего локомотива с поездом
через весь перегон и возвращения его на станцию начала подталкивания с
поездом обратного направления (рис.5,д):
а
б
,
Т  t   t    а   б  t пер
 t пер
(19)
а
б
где tпер
- дополнительное время при перестановке подталкивающего
, tпер
локомотива от поезда одного направления к поезду другого
направления соответственно на станциях а и б, мин.
Это
время
зависит
от
места
нахождения
подталкивающего
локомотива, условий его постановки в поезд (во время стоянки или на
18
ходу). В частном случае одна из этих величин или обе могут равняться
нулю.
При подталкивании на однопутных перегонах при пакетном
(пачечном) графике по схемам, приведенным на рис.6:
а)
а
б
Т
tт tт а
t х
б)
а
Т  б I  t х
Т пак
в)
а
б
а
б
Т
tт tт а

t х  пс
 t х  а
t х  б t х  пс
Т пак
Т
tт tт  а
t х
Т

 пс
Т пак
 t х  а
t х  пс
Рис.6 Варианты пакетных (пачечных) графиков движения поездов
по перегону с подталкиванием
а) при автоблокировке и К т поездах в пакете (6,а):
Т пак  t х  t х   а   б  К т  1Т  I  ,
(20)
где Т - интервал между поездами, следующими в направлении, в
котором производится подталкивание, мин:
 если I   t т  t т   а , то Т  I  ;
 при t т  t т   а  I  величина Т  t т  t т   а ;
б) при полуавтоматической блокировке и
  t т  t т   а
t х   пс
(рис.6,б):
   пс
    а   б ;
Т пак  К т t х  t х   К т  1 пс
в) при полуавтоматической блокировке и
(рис.6,в):
19
(21)
  t т  t т   а
t х   пс
   К т  1 а .
Т пак  К т t т  t т  t х   пс
(22)
В случае подталкивания на однопутных перегонах при частичнопакетном (частично-пачечном) графике:
Т чп 
 п Т  Т пак
,
 п  К т
(23)
где  п - коэффициент, характеризующий отношение числа пар поездов,
проложенных непакетным способом к числу пакетов (или числа
пакетов при К т  1 к числу пакетов при К т  2 ).
При рассмотрении вариантов пропуска поездов с подталкиванием на
двухпутных
железнодорожных
участках,
оборудованных
полуавтоматической блокировкой в действующей Инструкции отсутствует
вариант проследования подталкивающего локомотива через весь перегон.
Напротив, рассматривая участок, оборудованный автоблокировкой
не учитывается работа подталкивающего локомотива на части перегона, а
также возможное его возвращение не одиночным порядком или
сплотками, а с поездами при постановке во время стоянки или на ходу.
С
учетом
этих
замечаний,
в
диссертации
разработаны
соответствующие формулы расчета наличной пропускной способности
двухпутных участков для различных условий работы подталкивающих
локомотивов и способов их обратного возвращения.
Расчет
наличной
пропускной
способности
перегонов
при
примыкании на них подъездных путей и ветвей к предприятиям, карьерам
и складам в действующей Инструкции производится лишь для однопутных
железнодорожных
участков,
оборудованных
полуавтоматической
блокировкой. В целях комплексного охвата всех возможных вариантов
функционирования перегонов выполнена корректировка соответствующей
расчетной формулы, позволяющая выполнять расчеты для его любого
путевого развития и разных средствах связи, применяемых при движении
поездов.
При определении наличной пропускной способности перегонов с
20
разветвлениями путей в действующей Инструкции рассматриваются
только расходящиеся линии с одинаковыми размерами движения. Кроме
того,
приводятся
только
однопутные
участки,
оборудованные
полуавтоматической блокировкой, т.е. отсутствует комплексность подхода
к расчету наличной пропускной способности.
На основе всесторонней оценки организации движения поездов для
различных схем разветвления путей и разного числа главных путей
разработана система формул расчета наличной пропускной способности
перегонов,
оборудованных
автоблокировкой
и
полуавтоматической
блокировкой.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
На основании выполненных исследований можно сформулировать
следующие основные выводы и предложения.
1.
Комплексность
системы
оценки
наличной
пропускной
способности перегонов и железнодорожных участков состоит в учете
основополагающих факторов, к числу которых относятся: количество
главных путей, используемые при движении поездов средства связи,
применяемая
технология
движения
поездов,
а
также
некоторые
особенности работы линий.
Действующая
способности
Инструкция
железных
дорог,
по
расчету
явилась
наличной
результатом
пропускной
многолетних
исследований ученых, однако, содержит ряд ошибочных положений и
расчетных формул. Кроме того, она охватывает ограниченное число
вариантов функционирования перегонов и участков. В качестве примера
можно привести:

отсутствие формул расчета наличной пропускной способности
при пакетном, пачечном, частично-пакетном и т.д. парных графиках
движения
при
определении
наличной
21
пропускной
способности
однопутных перегонов;

формула расчета наличной пропускной способности однопутных
железнодорожных участков при непарных графиках движения поездов
разработана
только
полуавтоматической
для
условий
блокировкой.
Кроме
оборудования
того,
она
не
участка
позволяет
производить расчеты наличной пропускной способности в случаях, когда
коэффициент непарности равен менее 0,5;

оценка наличной пропускной способности однопутных перегонов
при подталкивании и двойной тяге производится только для непакетного
графика. В то же время не рассматриваются варианты пропуска поездов
при автоблокировке и полуавтоматической блокировке для частичнопакетного (частично-пачечного) и пакетного (пачечного) графиков
движения;

и целый ряд других.
2. В диссертации разработана комплексная система формул,
позволяющих оценивать наличную пропускную способность перегонов и
железнодорожных участков для любых сочетаний их инфраструктурного
комплекса и технологий движения поездов.
В общем случае наличную пропускную способность рекомендуется
определять делением суточного бюджета времени, отведенного для
движения поездов, на период графика (на однопутных участках) или
межпоездной интервал (на двухпутных участках).
3. Для однопутных участков, оборудованных автоблокировкой и
полуавтоматической блокировкой при непакетном, пакетном (пачечном) и
частично-пакетном (частично-пачечном) парных графиках движения
поездов
предлагается
универсальная
формула
расчета
наличной
пропускной способности.
Исследование процесса пропуска поездов при их безостановочном
скрещении на одном или двух раздельных пунктах, ограничивающих
рассматриваемый перегон, показало, что его наличная пропускная
22
способность может рассчитываться по формулам, полученным для
условий пропуска поездов с остановками. При этом, отличие состоит лишь
в порядке определения величин периодов графика, входящих в расчетные
формулы.
На однопутных участках с двухпутными вставками наличная
пропускная
способность
рассчитывается
в
зависимости
от
схем
чередования однопутных перегонов с двухпутными вставками по
формулам, разработанным для однопутных перегонов с соответствующей
корректировкой периодов графика.
4. Действующая формула расчета наличной пропускной способности
двухпутных железнодорожных участков по своей сути содержит две
принципиальные ошибки:
 она не учитывает продолжительность следования поездов по
максимальному перегону перед началом и после окончания «окна»;
 при наличии технологических или «окон» для капитального
ремонта пути количество «ниток» грузовых поездов всегда будет на одну
больше, чем число межпоездных интервалов.
С учетом этих замечаний разработаны формулы расчета наличной
пропускной способности двухпутных железнодорожных участков, в т.ч. и
для случая, когда при закрытии на длительный период одного из главных
путей, по другому осуществляется двусторонний пропуск поездов.
Сравнительная оценка предлагаемых формул с существующей
показывает, что последняя дает ошибку оценки наличной пропускной
способности участка в размере до 3-4%.
5.
С
учетом
особенностей
функционирования
перегонов
и
железнодорожных участков разработан комплекс формул для различных
комбинаций
путевого
включающий
методы
развития
и
и
формулы
технологий
расчета
пропуска
наличной
поездов,
пропускной
способности:

однопутных и двухпутных перегонов при подталкивании и
23
двойной
тяге,
учитывающие
технологию
работы
подталкивающих
локомотивов;

перегонов при примыкании на них подъездных путей и ветвей к
предприятиям, карьерам и складам;

линий с различными схем разветвления путей и разном их числе.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих
работах.
1.
Беседин
И.А.
Расчет
наличной
пропускной
способности
однопутных железнодорожных участков по перегонам при непарном
непакетном
графике
//
Проблемы
разработки
ресурсосберегающих
технологий в эксплуатации железных дорог: Сб. науч. трудов Российского
государственного открытого тех-го ун-та путей сообщения. – М.: 2008. –
Вып.8 – с. 50-55.
2.
Беседин
И.А.
Расчет
наличной
пропускной
способности
однопутных железнодорожных участков по перегонам при непарном
частично-пакетном графике // Наука и техника транспорта. – М.: 2008.
Вып.2 -с. 17-19.
3.
Беседин
однопутных
И.А.
Расчет
железнодорожных
наличной
участков
пропускной
по
способности
перегонам
при
безостановочном скрещении поездов на одном раздельном пункте //
Проблемы разработки ресурсосберегающих технологий в эксплуатации
железных дорог: Сб. науч. трудов Российского государственного
открытого тех-го ун-та путей сообщения. – М.: 2008. – Вып.8 – с. 29-50.
24
4.
Беседин
однопутных
И.А.
Расчет
железнодорожных
наличной
пропускной
участков
по
способности
перегонам
при
безостановочном скрещении поездов на двух раздельных пунктах // Наука
и техника транспорта. – М.: 2008. Вып.4 -с. 47-51.
Беседин Иван Александрович
Комплексная система расчета наличной
пропускной способности железнодорожных участков
05.22.08 – Управление процессами перевозок
_______________________________________________________________
Сдано в набор «___»___________2009г.
Подписано к печати «____»_____________2009 г.
Формат бумаги 60 x 90 1/16
Заказ_______
Объем 2 п.л.
Тираж 100 экз.
Типография МИИТа. 127994, Москва, Образцова ул.9 стр 9
25
Download