Тема 1: «РАСЧЕТ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ПРОСТОЕВ ВАГОНОВ НА СТАНЦИИ» ЗАДАЧА 1 (для варианта 4). Определить простой состава в ожидании технического осмотра в парке отправления сортировочной станции при следующих исходных данных: -число транзитных поездов за сутки Nтр=12 поездов; - число составов своего формирования Nф=22 состава; - среднее время на технический осмотр и ремонт одного вагона τ=2,5 мин; - среднее число вагонов в составе своего формирования и транзитном m=60 вагонов; - число бригад вагонников, ведущих осмотр составов в парке Nбр=2 бригады; - число групп в бригаде Nгр=2 группы. Примечание: при выполнении задачи по варианту Nф и Nтр увеличить на число равное последней (2) и предпоследней (2) цифрам шифра соответственно. Решение Интенсивность - число требований, обслуживание в течение часа: вх N тр N 24 ф 34 1,42 треб./ч. 24 Коэффициенты вариации: которое поступает на 1) для продолжительности технического осмотра составов в парке отправления Vосм.по=0,3 – 0,4; 2) для интервалов между моментами появления составов своего формирования и транзитных поездов в парке отправления Vвх.по=0,7 –1. Загрузка бригады ПТО: по 𝜓бр = (𝑁сф +𝑁тр )𝑡осм.по по 1440𝑁бр , по где 𝑁бр – число бригад. Время осмотра подвижного состава определяется по формуле 𝑡осм.по = 𝜏𝑚 по 𝑁гр , где 𝜏 – среднее время осмотра и ремонта одного вагона в парке отправления, 𝜏=2,5 мин; 𝑚 – среднее число вагонов в составе своего формирования и транзитном поезде, 𝑚=60 вагонов; по 𝑁гр – число групп в бригаде ПТО, осматривающей составы поездов в парке отправления. 𝑡осм.по = по 𝜓бр = 2,5∙60 2 =75 мин (22+12)75 1440∙2 =0,89 по Так как 𝜓бр >0,75, то используем формулу для высоких загрузок СМО (многоканальная СМО) 𝑡ож = (𝜆 2 +𝑉 2 )60 0,353𝑘(𝑉вх обсл вх +0,27)(1,042−𝑘𝜓смо ) 𝛼𝑛 , где 𝛼𝑛 – коэффициент взаимопомощи в работе одноканальных СМО, совокупностью которых представляется многоканальная СМО; 𝑘 – коэффициент. Коэффициент взаимопомощи определяется по формуле 𝜓2 𝑛2 𝛼𝑛 = (𝑛−1)(𝑛−2)+𝜓смо (2𝑛+𝜓 смо где 𝑛 – число обслуживающих устройств. смо ∙𝑛−2) , 0,892 ∙22 𝛼𝑛 = (2−1)(2−2)+0,89(2∙2+0,89∙2−2)=0,942 Коэффициент определим по формуле 𝑘 = 0,003𝜆вх + 1,005 𝑘 = 0,003 ∙ 1,42 + 1,005=1,0093 0,353∙1,0093(0,72 +0,32 )60 𝑡ож = (1,42+0,27)(1,042−1,009∙0,89) 0,942=47,98 мин Ответ: 𝑡ож =47,98 мин Тема 2: «ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЗАГРУЗКИ ЭЛЕМЕНТА НА ПРОСТОЙ ВАГОНА В ОЖИДАНИИ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ» ЗАДАЧА 2 (для варианта 4) Изучить влияние загрузки маневрового локомотива на простой состава в ожидании формирования (т. е. построить график t ож мл = f(Ψмл) ). Определить критическую загрузку маневрового локомотива, начиная с которой простой состава в ожидании формирования начинает резко возрастать. Сделать вывод о загрузке маневрового локомотива, которую целесообразно иметь на станции. Исходные данные: -коэффициент вариации выходящего из сортировочного парка потока составов своего формирования Vвых сп=0,72; - число составов своего формирования Nф = 20 составов; - число маневровых локомотивов, работающих в хвосте сортировочного парка Nмл = 1; - среднее время формирования состава tф=10 мин; - среднее время выставки состава из сортировочного парка в парк отправления tвыст=10 мин; - среднее время возвращения маневрового локомотива из парка отправления в сортировочный парк после выставки tвозр.мл=3 мин; Загрузку маневрового локомотива изменять потоком так, чтобы максимальное ее значение не превышало 0,95-0,99. Шаг изменения потока принять равным 5 поездам. Примечание: при выполнении задачи по варианту сотая часть Vвых сп увеличена на число, равное последней цифре шифра (2). Решение. Интенсивность - число обслуживание в течение часа: требований, которое поступает на 𝜆вх = 𝑁ф 24 = 20 24 = 0,833 треб./ч. Коэффициенты вариации: 1) Vвх=0,72; 2) для продолжительности формирования составов Vф=Vзанмл=0,4 – 0,45, примем Vзанмл=0,45. Загрузка маневровых локомотивов, работающих в хвосте сортировочного парка определяется по формуле 𝛹мл = 𝑁ф ⋅𝑡зан.мл мл 1440⋅𝑁мл −∑ 𝑇пост , где 𝑁ф – число составов своего формирования; 𝑁мл – число маневровых локомотивов, работающих в хвосте сортировочного парка; 𝑡зан.мл – время занятия маневрового локомотива формированием состава, выставкой его из сортировочного парка в парк отправления и возвращением в сортировочный парк после выставки; мл ∑ 𝑇пост – суммарное за сутки время занятия маневрового локомотива прочими операциями, не связанными с формированием и выставкой состава (занятие подачей/уборкой вагонов на пункты местной работы, выполнением маневров по отцепке/прицепке вагонов в парке мл отправления и др.), принимаем ∑ 𝑇пост =200 мин. Время занятия маневрового локомотива определяется по формуле мл 𝑡зан.мл = 𝑡ф + 𝑡выст + 𝑡возвр , 𝑡зан.мл =10+10+3=23 мин 𝛹мл = 20⋅23 1440⋅1−200 =0,37 При𝛹мл <0,75 используем формулу для нормальных загрузок СМО (одноканальная СМО): 𝑡ож = 2 ⋅(𝑉 2 +𝑉 2 )⋅60 𝜓смо вх обсл 2⋅𝜆вх (1−𝜓смо ) Время ожидания осмотра 𝑡ож = 0,372. ⋅(0,722 +0,452 )⋅60 2⋅0,833∗(1−0,37) =5,64 мин При Nф=25 𝜆вх = 𝑁ф 24 𝛹мл = 𝑡ож = = 25 24 = 1,042 треб./ч. 25⋅23 1440⋅1−200 = 0,464<0,75 0,4642 ⋅(0,722 +0,452 )⋅60 2⋅1,042∗(1−0,464) =8,34 мин При Nф=30 𝜆вх = 𝛹мл = 𝑡ож = 𝑁ф 24 = 30 24 = 1,25 треб./ч. 30⋅23 1440⋅1−200 = 0,556<0,75 0,5562 ⋅(0,722 +0,452 )⋅60 2⋅1,25∗(1−0,556) =12,05 мин При Nф=35 𝜆вх = 𝛹мл = 𝑡ож = 𝑁ф 24 = 35 24 = 1,46 треб./ч. 35⋅23 1440⋅1−200 = 0,649<0,75 0,6492 ⋅(0,722 +0,452 )⋅60 2⋅1,46∗(1−0,649) =17,78 мин При Nф= 40 𝜆вх = 𝛹мл = 𝑡ож = При Nф= 45 𝑁ф 24 = 40 24 = 1,67 треб./ч. 40⋅23 1440⋅1−200 = 0,742<0,75 0,7422 ⋅(0,722 +0,452 )⋅60 2⋅1,67∗(1−0,742) =27,64 мин 𝜆вх = 𝛹мл = 45⋅23 1440⋅1−200 𝑁ф 24 = 45 24 = 1,875 треб./ч. = 0,835<0,75 – условие не выполняется используем формулу для высоких загрузок СМО (одноканальная СМО): 𝑡ож 𝑡ож = 2 0.353 ⋅ к ⋅ (𝑉вх2 + 𝑉обсл ) ⋅ 60 = (𝜆вх + 0.27) ⋅ (1.042 − к ⋅ 𝜓смо ) 0.353⋅1,010⋅(0,722 +0,452 )⋅60 (1,875+0.27)⋅(1.042−1,010⋅0,835) =36,2 мин где к = 0.003 ⋅ 𝜆вх + 1.005=0,003*1,875+1,005=1,010 Результаты расчета сведены в таблицу 1 Таблица 1 – Результаты расчетов Nф Ψмл λвх K tож 20 25 30 35 40 45 0,37 0,833 0,464 1,042 0,556 1,25 0,649 1,46 0,742 1,667 5,64 8,34 12,05 17,78 27,64 0,835 1,875 1,01 36,2 Строим график tож мн.л=ƒ(Ψбр), который приведен на рисунке 1. 40 35 30 25 20 15 10 5 0 20 25 30 35 40 Рисунок 1 – График зависимости Видим, что резкий рост происходит при Nф>35 поездов 45 Вывод: Парк приема может без значительной задержки обслуживать до 35 поездов в сутки. Тема 3: «ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ РАБОТЫ СОРТИРОВОЧНОЙ СТАНЦИИ ПРИ РОСТЕ ПОЕЗДОПОТОКА» ЗАДАЧА 3 (для варианта 5) Определить экономическую эффективность увеличения числа горочных локомотивов при следующих исходных данных: -число поездов, прибывающих в разборку за сутки Nрф = 28 поездов ; -число локомотивов, работающих на горке Nгл = 1 локомотив; -горочный интервал при одном локомотиве tг = 35 мин.; -число вагонов в составе mрф= 62 вагон. Принять, что при вводе второго локомотива горочный интервал сокращается на Δtг=15 мин. и капитальные затраты на приобретение локомотива равны 0, т.е. на станции имеется резервный локомотив. Принять также , что ввод дополнительного локомотива уменьшает простой вагонов только в ожидании расформирования состава (tож рф); Примечание: при выполнении задачи по вариантам Nрф и mрф увеличены на число, равное последней(3) и предпоследней (2) цифрам шифра соответственно. Решение Интенсивность - число требований, которое поступает на обслуживание в течение часа: N рф 28 вх 1,1667 треб./ч. 24 24 Коэффициенты вариации: 1) для интервалов между моментами завершения технического осмотра составов в парке приема Vвх г=0.6-0.8; примем Vвх г=0.7. 2) для горочного интервала Vг=0.35 - 0.4; примем Vг =0,4 . Загрузка горки: г N рф tг , г 1440 Т пост где t г - горочный технологический интервал, мин.; Т г пост время занятия горки постоянными операциями (содержание горочных устройств, требующих прекращение роспуска, роспуск групп вагонов с путей ремонта, роспуск местных вагонов, убранных с грузовых фронтов и др.). В контрольной работе принято Т г пост =120 мин. При одном горочном локомотиве N tг 28 35 рф г 0,742 0,75, г 1440 120 1440 Т пост при двух горочных локомотивах N (tг tг) 28 (35 15) рф г 0,424 0,75. 1440 120 1440 Т г пост При одном горочном локомотиве ( г. <0,75) используем формулу для нормальных загрузок СМО (одноканальная СМО). Время ожидания расформирования 2 (V 2 V 2 ) 60 смо вх обсл tож 2 вх (1 смо ) 2 2 2 tож = 0,742. (0,7 0,4 ) 60 35,76 мин. 2 1,1667 * (1 0,742) При двух горочных локомотивах ( г. <0,75) используем формулу для нормальных загрузок СМО (одноканальная СМО). Время ожидания расформирования 2 (V 2 V 2 ) 60 смо вх обсл tож 2 вх (1 смо ) 2 2 2 tож = 0,424. (0,7 0,4 ) 60 5,21 мин. 2 1,1667 * (1 0,424) Затраты, связанные с простоем вагонов в ожидании расформирования, для горки: Еож рф = 365 * Nрф * m рф * tож рф * е в-ч, где ев-ч – стоимость простоя вагона в течение часа, ев-ч = 11 руб. При одном горочном локомотиве Еож рф 1= 365 * 28 * 62 * 35,76* 11= 249248630 руб. При двух локомотивах Еож рф 2= 365 * 28 * 62 * 5,21 * 11= 36313908 руб. Затраты, связанные с использованием горочных локомотивов: Егл = 365 * 24* Nгл * е л-ч мл, где е л-ч мл - стоимость одного часа использования ГЛ, е л-ч мл = 504 руб. При одном горочном локомотиве Егл1 = 365 * 24* 1 * 550= 4818000 руб. При двух локомотивах Егл2 = 365 * 24* 2 * 550=9636000 руб. Эксплуатационные затраты Э1=Е ож рф 1+Егл 1= 249248630+ 4818000= 254066630 руб.> >Э2=Е ож рф 2 +Егл 2= 36313908+9636000= 45949908руб. Так как ввод дополнительного локомотива не требует капитальных вложений, то экономическая эффективность определяется эксплуатационными расходами. Видим, что ввод дополнительного локомотива экономически выгоден. Вывод: Экономически выгоднее иметь два горочных локомотива. ЗАДАЧА 4 (для варианта 5) Определить экономическую эффективность сокращения одной группы вагонников в бригаде, осматривающей составы разборочных поездов в парке приема при следующих исходных данных: - число поездов, прибывающих в разборку Nрф = 28 поездов; - среднее число вагонов в составе mрф = 57 вагонов; - число бригад технических осмотрщиков Nбр = 1 бригада; - число групп в бригаде Nгр = 3 группы; - время осмотра одного вагона τ = 1,5 мин. Принять, что при сокращении числа групп в бригаде изменяется только простой состава в ожидании осмотра. Примечание: при выполнении задачи по вариантам Nрф и mрф увеличить на число, равное последней(3) и предпоследней (2) цифрам шифра соответственно. Решение Интенсивность - число требований, которое поступает на обслуживание в течение часа: N рф 28 вх 1,1667 треб./ч. 24 24 Коэффициенты вариации: 1) для интервалов между моментами прибытия разборочных поездов на станцию Vвх=0.7-1; примем Vвх=0,85; 2) для продолжительности технического осмотра составов в парке приема Vосм пп=0.2-0.3; примем Vосм пп =0,25 . Время осмотра в парке приема при 3 группах: m рф 1,5 57 tосм.пп 28,5 мин. пп 3 N гр Загрузка бригад ПТО, осматривающих составы в парке приема сортировочной станции: N t рф осм.пп 28 28,5 пп 0,554 0,75 бр 1440 1 1440 N пп бр Тогда используем формулу для нормальных загрузок СМО (одноканальная СМО): 2 (V 2 V 2 ) 60 смо вх обсл = tож 2 вх (1 смо ) = 0,554.2 (0,852 0,252 ) 60 2 1,1667 * (1 0,554) 13,90 мин. Сократим число групп в бригаде до 2. Время осмотра в парке приема при 2 группах: m рф 1,5 57 tосм.пп 42,75 мин. пп 2 N гр Загрузка бригад ПТО, осматривающих составы в парке приема сортировочной станции: N t рф осм.пп 28 42,75 пп 0,831 >0,75, бр 1440 1 1440 N пп бр При пп >0.75 используем формулу для высоких загрузок СМО бр (одноканальная СМО): 2 V 2 ) 60 0.353 к (Vвх 0.353 1,0085 (0,852 0,252 ) 60 обсл tож (вх 0.27) (1.042 к смо ) (1,1667 0.27) (1.042 1,0085 0,831) =57,22 мин. где к 0.003 вх 1.005=0,003*1,1667+1,005=1,0085. Так как при увеличении числа групп в бригаде изменяется только простой состава в ожидании осмотра, то при 3 группах Ен пто 3= 365 * Nрф * m * tпо ож осм/60 * ев-ч.= =365*28*57*13,90/60*8=1079641 руб, при 2 группах Ен пто 2= 365 * (Nф + Nтр)* m * tпо ож осм/60 * ев-ч.= =365*28*57*57,22/60*8= 4444392 руб Затраты, связанные с оплатой труда бригад ПТО в парке приема: Ебр пп = 12*4.5* Nбр пп *Nгр пп * е мес гр пп, где 4.5 - учитывает число смен и резерв работников по причине болезней и отпусков; е мес гр пп – месячная заработная плата одной группы вагонников., ( е мес гр пп=28000 руб.); Nбр пп – число бригад ПТО, осматривающих составы в парке приема; Nгр пп – число групп в бригаде. Ебр пп 3 =12*4,5*1*3*28000=4536000 руб., Ебр пп 2 =12*4,5*1*2*28000= 3024000 руб. Э3=Ебр пп 3 +Ен пто 3=1079641+4536000= 5615641 руб.< <Э2=Ебр по 2 +Ен пто 2=4444392+3024000=7468392 руб. Так как сокращение групп в бригаду не требует капитальных вложений, то экономическая эффективность определяется эксплуатационными расходами. Вывод: 3 группы в бригаде экономически выгоднее. Сокращение групп не выгодно. ЗАДАЧА 5 (для варианта 5) Определить экономическую эффективность консервации одного вытяжного пути в хвосте сортировочного парка в связи с консервацией двух пучков путей в сортировочном парке при следующих исходных данных: - число составов своего формирования Nф= 33 состава; - число вагонов в составе своего формирования вагонов mф = 62; - существующее число вытяжных путей Nвф = 2 вытяжки; - среднее время занятия вытяжки при формировании и перестановке состава в парк отправления, приходящееся на один сформированный состав tзан вф = 20 мин. Принять, что при консервации вытяжного пути изменяется простой только в ожидании свободности вытяжного пути (tож вф) Примечание: при выполнении задачи по вариантам Nф и mф увеличены на число, равное последней (3) и предпоследней цифрам (2) шифра соответственно. Решение Интенсивность - число требований, которое поступает на обслуживание в течение часа: N ф 33 вх 1,375 треб./ч. 24 24 Коэффициенты вариации: 1) для интервалов между моментами окончания накопления составов в сортировочном парке Vвых сп=0.7-1; примем Vвых сп=0.85; 2) для продолжительности формирования составов Vф=0.4 – 0.45 (Vзан вф=Vф); примем Vзан вф =0,45 . При существующем числе вытяжных путей Nвф = 2 вытяжки загрузка вытяжек формирования: N t зан.вф , вф 1440 N вф где N вф число вытяжек формирования; t зан.вф время занятия вытяжек формирования формированием состав 33 30 0,354 <0,75, вф 1440 2 Тогда используем формулу для нормальных загрузок СМО (многоканальная СМО): 2 (V 2 V 2 ) 60 смо вх обсл = tож 2 вх (1 смо ) 0,3438.2 (0,852 0,452 ) 60 * 0,508 1,85 мин. 2 1,375 * (1 0,3438) 2 n2 смо n , (n 1) (n 2) (2 n n 2) смо смо = 0,354 2 2 2 n 0,508 (2 1) (2 2) 0,354 (2 2 0,354 2 2) При консервации одного вытяжного пути СМО становится однооканальной. 33 30 0,6875 <0,75, вф 1440 1 Тогда используем формулу для нормальных загрузок СМО (одноканальная СМО): 2 (V 2 V 2 ) 60 смо вх обсл tож 2 вх (1 смо ) tож = 0,68752 (0,852 0,452 ) 60 . 2 1,375 * (1 0,6875) 30,53 мин. Так как задача решается на уровне отдельного элемента станции (вытяжек формирования), то следует определять только затраты, связанные с простоем вагонов в ожидании свободности вытяжек формирования: Ен вф = 365 * Nф *m ф * tож вф/60 * е в-ч где tож вф – время ожидания составом свободности вытяжного пути соответственно, мин. Ен вф 2= 365 * 33 *62 * 1,85/60 *11=253286 руб, при консервации одного вытяжного пути Ен вф 1= 365 * 33 *62 * 30,53/60 *11= 4179908 руб Годовые затраты, связанные с содержанием вытяжек формирования: Е сод вф = Nвф * е сод вф , где е сод вф = 50 000 руб. Е сод вф2 = 2 * 50000=100000 руб , Е сод вф1 = 1 * 50000=50000 руб , Эксплуатационные расходы. Приведенные годовые затраты при Nвф=2 Епр2= Э = Ен вф2+ Есод вф2= =253286+100000=353286 руб., при Nвф=1 Епр1= Э = Ен вф1+ Есод вф1= =4179908+50000= 4229908 руб. Епр1> Епр2 Вывод: Консервация одного вытяжного пути экономически не выгодна.