Комплексная система расчета наличной пропускной способности железнодорожных участков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат технических наук Беседин, Иван Александрович

• Беседин, Иван Александрович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Беседин, Иван Александрович

Введение.

1. ТЕОРИЯ РАСЧЕТА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЧАСТКОВ.

1.1. Общая характеристика железнодорожных участков на сети дорог Российской Федерации.

1.2. Анализ действующих методов расчета наличной пропускной способности железнодорожных участков.

1.3. Цель, объект, задачи и методы исследования.

1.4. Общие положения по расчету наличной пропускной способности железнодорожных участков.

1.5. Выводы по 1 главе.

2. РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ОДНОПУТНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЧАСТКОВ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ГРАФИКЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.

2.1. Пропускная способность при парном графике движения поездов.

2.2. Пропускная способность при непарном графике движения поездов.

2.3. Пропускная способность однопутных перегонов при безостановочном скрещении поездов на одном раздельном пункте.

2.4. Пропускная способность однопутных перегонов при безостановочном скрещении поездов на двух раздельных пунктах.

2.5. Выводы по 2 главе.

3. РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ОДНОПУТНЫХ ПЕ

РЕГОНОВ С ДВУХПУТНЫМИ ВСТАВКАМИ, ДВУХПУТНЫХ и МНОГОПУТНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЧАСТКОВ.

3.1. Расчет пропускной способности однопутных перегонов с двухпутными вставками.

3.2. Расчет пропускной способности двухпутных железнодорожных участков.

3.3. Расчет пропускной способности многопутных и пригородных линий.

3.4. Выводы по 3 главе.

4. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРИ ПОДТАЛКИВАНИИ, ДВОЙНОЙ ТЯГЕ, НАЛИЧИИ ПРИМЫКАНИЯ, СПЛЕТЕНИЯ ПУТЕЙ И ОДНОПУТНОГО МОСТА НА ДВУХПУТНОМ ПЕРЕГОНЕ, ПРИ ОБРАЩЕНИИ СОЕДИНЕННЫХ ПОЕЗДОВ.!.

4.1. Расчет пропускной способности при подталкивании и двойной тяге.

4.2. Расчет пропускной способности железнодорожных линий при наличии примыканий, разветвлений и сплетения путей.

4.3. Пропускная способность при обращении соединенных поездов (объединение двух, трех,. поездов).

4.4. Выводы по 4 главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексная система расчета наличной пропускной способности железнодорожных участков»

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.

Однако, сама наличная пропускная способность, например, железнодорожных участков, не дает достаточно полной оценки параметров функционирования линии, влияющих на качество перевозочного процесса. Наиболее общей характеристикой такой оценки выступает уровень использования пропускной способности (коэффициент загрузки), позволяющий определить условия функционирования конкретных железнодорожных участков и целых направлений. Данная величина устанавливается отношением потребной пропускной способности к наличной, а разница между наличной и потребной — является резервом пропускной способности.

Точная оценка уровня использования наличной пропускной способности железнодорожных участков и направлений является фундаментальной основой для решения важнейших эксплуатационных задач оперативного и стратегического характера. К числу таких задач следует отнести:

• оперативное планирование направлений следования поездо- и вагоно-потоков;

• стратегические расчеты в системе организации вагонопотоков (расчеты планов формирования грузовых поездов);

• планирование капитальных вложений в развитие железнодорожных участков в целях наращивания их пропускной и провозной способности;

• оценка целесообразности специализации железнодорожных линий по видам движения (грузовое, пассажирское);

• и др.

Очевидно, что 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.

В этой связи большую актуальность приобретает разработка алгоритмов расчета наличной пропускной способности, позволяющих максимально точно оценивать возможности железнодорожных участков по пропуску поездопото-ков. При этом данные алгоритмы должны учитывать все возможные условия функционирования линий, встречающиеся на территории Российской Федерации.

Таким образом, речь идет о разработке комплексной системы расчета наличной пропускной способности железнодорожных участков.

Решению данной проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа.

Заключение диссертации по теме «Управление процессами перевозок», Беседин, Иван Александрович

4;4. Выводы по 4 главе

4.4.1. Оценка наличной пропускной способности однопутных перегонов при подталкивании и двойной тяге в действующей Инструкции производится только для непакетного трафика. В" то же время; не рассматриваются варианты пропуска поездов при автоблокировке и полуавтоматической! блокировке для: частично-пакетного (частично-пачечного) и пакетного (пачечного) графиков движения.

В; этой связи, разработана универсальная^ формула1 расчета,наличной пропускной! способности?, однопутных перегонов, позволяющая^ выполнять данную оценку для любых вариантов: графика; пропуска поездов; Учет специфики технологии пропуска, в этом* случае производится»через;индивидуальные формулы расг чета периода*графика:. ' ,

4.4.2. Ири рассмотрениш вариантошпропуска поездов ,с подталкиванием;на. двухпутных железнодорожных.участках, полуавтоматической блокировкой в действующей Инструкции; отсутствует вариант: проследования«подталкивающего- ло-, комотива1через вёсь.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.

4.4.3. 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.

4.4.4. При определении наличной пропускной способности перегонов с 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. 1 к

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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 Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог, явилась результатом 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 пропускной способности однопутных,перегонов;:

• формула расчета наличной пропускной способности однопутных железнодорожных участков при непарных, графиках движения поездов фазработа-на только для условий оборудованиясучастка полуавтоматической-блокировкой: Кроме того, она не позволяет производить, расчеты!наличной пропускной способности в случаях, когда коэффициент непарностшравешменее:0^5; оценка наличнойшропускной способности^однопутных перегонов при; подталкиванииш двойной тяге производится только дляшепакетного-графика. В! то же время не рассматриваются, варианты пропуска поездов?при- автоблоки-• ровке и полуавтоматической' блокировке для: частично-пакетного^ (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 желез:ы<^2=1><::>рОЖ ных участков для любых сочетаний их инфраструктурного комплекса ^^ -х*ехно-логий движения поездов.

В общем случае наличную пропускную способность рекоменду^г^^^. оп ределять делением суточного бюджета времени, отведенного для ДГ^гезш^^сения поездов, на период графика (на однопутных участках) или межпоездыог^ж: вал (на двухпутных участках).

3. Для однопутных участков, оборудованных автоблокировкой ис хгс сзлуав-томатической блокировкой при непакетном, пакетном (пачечном) и ^^-с^гщпгчно-пакетном (частично-пачечном) парных графиках движения поездов пр лягается универсальная формула расчета наличной пропускной способности.

Исследование процесса пропуска поездов при их1 безостановочно^^ СКре щении на одном или двух раздельных пунктах, ограничивающих рас^с^ач^атри-ваемый перегон, показало, что его наличная пропускная способность. зчтожет рассчитываться)по формулам; полученным для условий пропуска поезд;0^ с остановками. При этом, отличие состоит лишь в порядке определение :в:^пичин периодов графика, входящих в расчетные формулы.

На однопутных участках с двухпутными вставками- наличная способность рассчитывается в зависимости от схем чередования перегонов с двухпутными вставками по формулам, разработанным длх^а: однопутных перегонов с соответствующей корректировкой периодов граф:и^Ес^

4. Действующая формула расчета наличной пропускной спооо€>ности двухпутных железнодорожных участков по «своей сути содержит две альные ошибки:

• она не учитывает продолжительность следования поездов ц0 л>и:акси-мальному, перегону перед началом и после окончания «окна»;

• при наличии технологических или «окон» для: капитального ^монта пути количество «ниток» грузовых поездов всегда будет на одну больше, чем число межпоездных интервалов.

С учетом этих замечаний разработаны формулы расчета налич^юза; цропускной 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 развития и технологий пропуска поездов, включающий методы и формулы расчета наличной пропускной способности:

• однопутных и двухпутных перегонов при подталкивании и 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.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Беседин, Иван Александрович, 2009 год

1. Автоматизированные диспетчерские центры управления эксплуатационной работой железных дорог / Под ред. П.С.Грунтова. М.: Транспорт, 1990. - 288с.

2. Анализ динамических процессов в транспортных системах / Под ред. Л.В.Гойхмана. М.: Транспорт, 1981.

3. Антипов А.Д. Зонный обгонный график на головных участках железных дорог в крупных узлах // Вопросы расчета и проектирования железнодорожных станций и узлов: Сб. науч. трудов Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. М.: 1969. -Вып. 304.-с. 152-157.

4. Артынов А. П. Исследование графика движения поездов на пригородных участках с интенсивными пассажиропотоками // Автореферат дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. — М.: 1966. 21 с.

5. Архангельский Е.В., Воробьев H.A. Расчет пропускной способности железных дорог. М: Транспорт, 1977. - 312 с.

6. Баранов A.M., Козлов В.Е., Фельдман Э.Д. Развитие пропускной и провозной способности однопутных линий // Тр. ЦНИИ МПС. вып. 280. - М.: Транспорт, 1964. - 196 с.

7. Баранов A.M., Козлов В.Е., Чернюгов А.Д. Рациональная загрузка железнодорожных линий // Тр. ЦНИИ МПС. вып. 361. - М.: Транспорт, 1968. - 207 с.

8. Басов A.B., Каретников А.Д. График движения поездов. М.: Транспорт, 1960.-315 с.

9. Богачев А.И. Технико-экономическое обоснование «окон» в графике движения поездов, используемых для выполнения капитального ремонта на двухпутных участках // Методические указания. Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1976. — 20 с.

10. Брюкнер Э., Дьяков Ю.В. Технологическая стабильность графика движения и ее обеспечение // Совершенствование управления процессами перевозок на железнодорожном транспорте: Сб. науч. трудов Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. -М.: 1982-Вып. 716.-с. 134-142.

11. Бурдонов С.К. Организация эксплуатационной' работы при ремонтно-путевых работах // Ж.-д. трансп. 1970. N11. - с. 14-16.

12. Буянов В.А., Ратин Г.С. Автоматизированные информационные системы на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1979.

13. Васильев И.И. Графики и расчеты по организации железнодорожных перевозок. М.: Трансжелдориздат, 1941. - 321 с.

14. Вентцель Е.С; Исследование операций. М.: Советское радио, 1972. -522 с:.

15. Вентцель Е.С. Элементы динамического программирования. М.: Наука, 1964.- 175 с.

16. Воробьев H.A., Красовская H.A. Трафик движения и технология работы станций // Ж.-д: трансп. -1984; №11. - с. 21-22.

17. Гаврилов В.Д., Бойко P.A. Составление двухпутного непараллельного графика на направлениях с помощью ЭЦВМ // Сб. науч. трудов Хабаровского инта инж. ж.-д. трансп. Хабаровск: Книжное изд-во, 1965. - Вып. 25. - с. 81-93.

18. Гинько В.Н. Рациональная организация перевозок в период "окон" // Ж.-д. трансп--1977.;-№8;-с: 33-35. ■ ,20;:ЕоманкотФ;С. Технология;^ организация перевозок на железнодорожном транспорте. -М;: Транспорт, 1994. 208 с.

19. Дсржавец ИХ. Разработка графика, движения- поездов на однопутном направлении с помощью-ЭВМ // Вестник Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп.-1984. №7.

20. Деццанский Е. Имитационное моделирование на железнодорожном транспорте / Пер. с польского. М.: Транспорт, 1977. - 176 с.

21. Дмитренко A.B. Определение пропускной способности двухпутных линий // Совершенствование технологии перевозок и увеличение пропускной способности железных дорог: Сб. науч. трудов Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. М.: 1963.-Вып. 736.-с. 101-103.

22. Дьяков Ю.В. Повышение уровня использования пропускной способности // Совершенствование технологии перевозок и увеличение пропускной способности железных дорог: Сб. науч. трудов Моск. нн-та инж. ж.-д. трансп. -М.: 1983. Вып. 736. - с. 66-72.

23. Дьяков Ю.В. Комплексное усиление пропускной способности железнодорожных линий, электрифицированных на постоянном токе // Тр. Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. вып. 307. - 1969. - с. 51-65.

24. Дьяков Ю.В. Повышение уровня использования и комплексное развитие пропускной* способности железнодорожных направлений // Дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1984. - 475 с.

25. Жауссет Г. Основы пропускной способности двухпутных железнодорожных линий, 1950.

26. Иноземцев В.Г., Дмитриев B.C. Рациональная расстановка проходных светофоров на грузонапряженных линиях // Ж.-д. трансп. 1979. - N3. - с. 27-29.

27. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации. М.: Транспорт, 2003.30: Инструкция по.определению станционных и межпоездных интервалов. -М.: МПС, 1995.-162 с.

28. Инструкция по организации-поездной работы при отправлении, грузовых поездов по твердым ниткам графика. М-.: МПС,, 1998. — 38 с.

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

30. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог (Методика расчетов). М.: МПС, 1981. - 200 с.езных до1. Федера

31. Инструкция по расчету наличной пропускной способности же^г рог (Методика расчетов). М.: Транспорт, 1968. — 160 с.

32. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российскс ции. М.: Транспорт, 2003.

33. Инструкция по учету выполнения графика движения грузовы>^^ поездов в условиях отправления в течении месяца постоянного числа локомотивс составами поездов нефиксированной длины и массы. 144.: МПС, 1991. - 16

34. Инструкция по учету выполнения графика движения пассажиjr^s» городных и грузовых поездов М.: Транспорт, 1981. - 16 с.

35. Исследование операций: В 2-х томах. Т.1. Пер. с англ. / По Моудера, С. Элмаграби. М.: Мир, 1981.-712 о,

36. Исследование операций: В 2-х томах. Т.2. Пер. с англ. / Пса». Моудера, С. Элмаграби. -М.: Мир, 1981. 677 с.• 40. Каретников А.Д., Воробьев H.A. График движения поездов — порт, 1979.-301 с.i

37. Каретников А.Д., Воробьев H.A. Совершенствование график:;ских, приред. Дж.ред. Дж. : Трансдвиженияпоездов и улучшение использования пропускной способности железт<<^>дз;орожных линий // Тр. ЦНИИ МПС. вып. 203. - М.: Трансжелдориздат, 1960. - с.

38. Квид К. Анализ пропускной способности железнодорожных: з^частков // Bundes Bahn, 1984. - с. 60-67.

39. Кислицин П:И., Боголюбов Н.С. Организация эксплуатацио^с:0:ой работы в период ремонта пути //Ж.-д. трансп. 1978. - №6. - с. 15-231

40. Козлов В.Е. Проблема развития, пронускной и провозной с^югособности* железных дорог (теория, расчёты, внедрение). Дисс. на соиск. уч. с^г-с^цени докт техн. наук. ВНИИЖТ. М., 1980.

41. Козлов В.Е., Перминова Э.А. Оптимизация режима движени^зз: поездовнадвухпутных линиях // Ж.-д. трансп. 1977. - №9. - с. 37-41.

42. Козлов В.Е. Пропускная способность железнодорожных линий и надежность технических устройств // Вестн. ВНИИЖТ. -1979. №4. - с. 1-6.

43. Козлов И.Т. Пропускная способность транспортных систем. М.: Транспорт, 1985.-214 с.

44. Козловский А.И., Третьяк Б.А., Рейтблат А.Я. Установление расчетного интервала движения поездов на грузонапряженных линиях при электрической тяге // Сб. науч. трудов Днепропетровского ин-та инж. ж.-д. трансп. 1977. - с. 3-8.

45. Кочнев Ф.П., Максимович Б.М., Тихонов К.К., Черномордик Г.И. Организация движения на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1969.

46. Кочнев Ф.П., Акулиничев В.М., Макарочкин А.М. Организация движения на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1979. 568 с.

47. Кочнев Ф.П. Оптимальные параметры пригородных пассажирских перевозок. М.: Транспорт, 1975. - 304 с.54'. Кочнев Ф.П. Пассажирские перевозки на железных дорогах. М.: Транспорт, 1972.-406 с.

48. Кочнев Ф.П. Повышение скоростей движения пассажирских поездов. — М.: Транспорт, 1970. 271 с.

49. Кочнев Ф.П., Максимович Б.М., Сотников И.Б. Вопросы организации движения. М.: Транспорт, 1961.

50. Кузнецов Г.А. Специализация расписаний в графике грузового^ движения // Ж.-д. трансп. 1990. - N6. - с. 26-27.

51. Левин Д.Ю., Державец Г.И. Оперативное применение непарного графика движения поездов // Вестник Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. 1984. - №5.

52. Левин Д.Ю. Оптимизация потоков поездов. -М.: Транспорт, 1988. 175с.

53. Лещинский Е. Имитационное моделирование на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1977. 176 с.

54. Макарочкин A.M. Пути повышения пропускной способности транспортных систем // Повышение пропускной способности железных дорог и интенсификация поездной работы: Сб. Всесоюз. ин-та науч. и техн. информации / Итоги науки и техники. -М.: 1987. с. 1-74.

55. Макарочкин A.M., Дьяков Ю.В. Исследование и развитие пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт, 1981,- 287 с.

56. Макарочкин A.M. Оптимизация развития пропускной способности железнодорожных линий. М.: Транспорт, 1969. - 200с.

57. Мартынов И.М., Сотников Е.А., Тулупов Л.П. и др. Эксплуатационные расчеты с применением теории вероятностей. М.: Транспорт, 1970. - 240 с.

58. Оперативное управление движением на железнодорожном транспорте / А.К. Угрюмов, Г.М. Грошев, В.А. Кудрявцев, Г.А. Платонов. М.: Транспорт, 1983. - 239 с.

59. Оптимизация, планирования и управления транспортными системами / Под ред. В.Н.Лившица. М.: Транспорт, 1987. - 208 с.

60. Организация движения на железнодорожном транспорте / Под ред. Ф.П.Кочнева. М.: Транспорт, 1979. - 568 с.

61. Организация движения на железнодорожном транспорте / Под ред. И.Г.Тихомирова. Минск: Высш. школа, 1979.

62. Осипов А.П. Исследование пропускной способности станций и участков методом моделирования<7/ Вопросы управления перевозочным процессом на жеt лезных дорогах: Сб. науч. трудов Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. М.: 1978. - Вып.593. с. 86-88.t

63. Персианов В.А., Семенов Л.Н. Резервы повышения пропускной способности // Ж.-д. трансп. -1984. N7. - с. 50-55.

64. Персианов В.А., Скалов К.Ю., Усков Н.С. Моделирование транспортныхсистем. М.: Транспорт, 1972. - 208 с.

65. Плахов Г.Н. Оценка способов прокладки пассажирских поездов в графиках движения // Сб. науч. трудов Ростовского ин-та инж. ж.-д. трансп. Ростов-на-Дону, 1973. - Вып. 98.

66. Повороженко В.В., Акулиничев В.М. Эксплуатация железных дорог. — М.: Транспорт, 1974. 472 с.

67. Поттхоф Г. Техническое оснащение участков и графики движения поездов. Лейпциг, 1952.

68. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. М.: Транспорт, 2003.

69. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985.287 с.