Организация перевозок местных грузов на железных дорогах Республики Узбекистан в условиях увеличения транзитного грузопотока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сатторов Самандар Бахтиёрович

• Сатторов Самандар Бахтиёрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Сатторов Самандар Бахтиёрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРАКТИЧЕСКИХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ МЕСТНЫХ ПЕРЕВОЗОК И УПРАВЛЕНИЮ СРОКАМИ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ

1.1 Изучение практического опыта организации местных перевозок железнодорожным транспортом

1.2 Анализ научных исследований в области организации местных перевозок, этапности развития линий и усиления пропускной способности

1.2.1 Анализ научных исследований в области организации местных перевозок

1.2.2 Анализ научных исследований в области этапности развития железнодорожных участков

1.2.3 Анализ научных исследований в области усиления пропускной способности железнодорожных участков

1.3 Анализ проблем организации грузовых перевозок в условиях увеличения транзитных грузопотоков на железной дороге Республики Узбекистан

1.4 Постановка проблемы диссертационного исследования

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ПОДХОДА К ОЦЕНКЕ ПОЭТАПНОГО УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЛИНИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

2.1 Определение схемы развития участков железнодорожных линий на основе моделирования провозной способности

2.2 Обоснование поэтапного усиления пропускной способности участков железнодорожных линий

2.3 Разработка критериев и алгоритма определения опорных станций концентрации грузовых и технических операций с поездами перевозящие местные грузы на территории Республики Узбекистан

2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ОСНОВ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК МЕСТНЫХ ГРУЗОВ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

3.1 Выбор оптимального веса местных грузовых поездов

3.2 Определение рационального варианта пропуска местного поездопотока

3.2.1 Подход по определению рациональных мер по усилению пропускной способности линии

3.2.2 Расчет срока доставки местного груза по выбранному варианту маршрута

3.3 Расчет влияния ускоренных поездов с местным грузом на величину станционных и перегонных интервалов

3.4 Разработка алгоритма и рекомендаций по составлению расписания движения поездов с местными грузами

3.5 Выводы по главе

Глава 4 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ

4.1 Выбор вариантов организации перевозок местных грузов

4.2 Обоснование исходных данных, оказывающих влияния на варианты перевозки

4.3 Определение экономически выгодного варианта местных грузоперевозок

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Внешнеторговые транзитные грузовые перевозки

железнодорожным транспортом

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Основные показатели железных дорог Узбекистана

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Станционные интервалы на участках, оборудованных

автоблокировкой

ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Графики движения поездов на направлении Андижан-

Ташкент-Бухара

ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Расчет стоимости варианта местных грузоперевозок.... 159 ПРИЛОЖЕНИЕ Е - Справка о внедрении результатов диссертационного исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация перевозок местных грузов на железных дорогах Республики Узбекистан в условиях увеличения транзитного грузопотока»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Транспортные коридоры Центральной Азии проходящие через территорию Республики Узбекистан являются ключевыми звеньями торгово-экономических и транзитных связей между Европой и Азией, где железнодорожные перевозки играют важную роль в повышении эффективности и устойчивости потока грузов, определяя современную центральноазиатскую транспортную политику. В условиях повышения уровня транзитного грузопотока перед узбекскими железными дорогами возникает проблема сохранения достигнутых объемов перевозок местных грузов, обеспечивающих устойчивое положение отрасли на внутреннем рынке транспортных услуг. Решение проблемы требует реализации новых технологий организации местных перевозок, направленных на повышение качества транспортного обслуживания регионов и в частности, снижение сроков доставки, сокращение времени нахождения грузов в пути следования.

Как правило, ускорение срока доставки грузов достигается путем интенсивного развития железнодорожной инфраструктуры, маршрутизации поездов и организации грузового движения по расписанию.

Основой решения таких задач становятся, с одной стороны, вариантные расчеты поэтапного усиления пропускной способности линий, с другой моделирование системы организации движения, нацеленное на удовлетворение потребностей в перевозках и поиск баланса между расписаниями различных категорий поездов в конфигурации графика движения.

Таким образом, проблема перевозки местных грузов узбекскими железными дорогами в рамках транспортных центрально-азиатских коридоров определяет научную задачу создания комплексной модели организации железнодорожных перевозок местных грузов на территории Республики Узбекистан, основанной на движении грузовых поездов по расписанию.

Степень разработанности темы исследования. Исследованиям проблем маршрутизации, организации местных перевозок, движения поездов по

расписанию, в том числе в условиях реконструкций железнодорожных линий посвящены труды В.М. Акулиничева, А.П. Батурина, К.А. Бернгарда, А.Ф. Бородина, И.И. Васильева, Г.М. Грошева, А.В. Дмитренко, Ю.И. Ефименко, А.Д. Каретникова, В.Е. Козлова, П.А. Козлова, Ф.П. Кочнева, В.А. Кудрявцева, А.М. Макарочкина, А.Т. Осьминина, Е.А. Сотникова, Е.М. Тишкина, Л.П. Тулупова, А.К. Угрюмова, и мн. других. Работы Ж.Р. Аскарова, С.П. Вакуленко, А.В. Колина, А.И. Павлова, М.Н. Прокофьева, Г. Троше и др. посвящены проблеме ускорения перевозок грузов. Проблемам логистики посвящены работы О.Б. Маликова, А.Н. Рахмангулова, А.А. Смехова, О.Д. Покровской и др. Все эти работы имеют важное значение, содержат конкретные решения и признаны транспортным сообществом.

Однако, изменения структуры грузопотока и необходимость адаптации выработанных решений к узбекским железным дорогам определили выбор темы и основные направления диссертационного исследования.

Целью диссертационного исследования является повышение эффективности перевозок местных грузов в условиях возрастающего транзитного потока грузовых поездов на узбекских железных дорогах. В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи:

1) выполнить анализ практического опыта организации местных перевозок в различных эксплуатационных условиях и теоретических решений по управлению сроками доставки грузов;

2) определить подход к оценке поэтапного усиления пропускной способности участков железнодорожных линий Республики Узбекистан в условиях их развития;

3) разработать основы методики организации перевозок местных грузов по железным дорогам Узбекистана по расписанию;

4) обосновать экономический эффект предлагаемых решений.

Объектом исследования является система организации перевозок местных

грузов железнодорожным транспортом на территории Республики Узбекистан.

Предметом исследования являются способы повышения эффективности организации движения поездов, в том числе в условиях реконструкции железнодорожных линий.

В основу исследования положены методы теории эксплуатационной работы, разработки графика движения поездов, теории графов, методы системного и кластерного анализа, математической статистики, экономико-математического моделирования.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

1) разработан и предложен итерационный алгоритм назначения опорных станций для работы с поездами, перевозящими местные грузы на территории Республики Узбекистан в условиях поэтапного развития железнодорожных линий;

2) построены основы модели организации перевозок местных грузов на узбекских железных дорогах по расписанию в условиях увеличения объемов транзитных перевозок;

3) предложен подход к пропуску поездов с местными грузами оптимальными весами по специализированным путям железных дорог Республики Узбекистан;

4) разработан алгоритм составления суточного графика движения поездов с местным грузом в транспортных коридорах Республики Узбекистан.

Теоретическая ценность диссертационного исследования состоит в развитии аппарата сравнительной оценки эксплуатационных характеристик железнодорожных станций с учетом анализа срока доставки местных грузов.

Практическая значимость диссертации заключается в том, что результаты исследования позволят специалистам проектных железнодорожных организаций Республики Узбекистан более точно проводить расчеты по развитию инфраструктуры, предназначенной для работы с поездами перевозящими местные грузы, а специалистам по организации перевозок АО «Узбекистон темир йуллари» дадут возможность разрабатывать рациональные варианты движения

поездов с местными грузами по расписанию в условиях увеличения транзитного грузопотока.

На защиту выносится:

1) Двухуровневая модель транспортно-логистической сети для поэтапного усиления пропускной способности участков при развитии железнодорожных линий Республики Узбекистан.

2) Основные положения методики организации перевозок местных грузов по расписанию в условиях увеличения объемов транзитного грузопотока по железным дорогам Республики Узбекистан.

3) Алгоритм выбора опорных станций для работы с поездами с местными грузами с учетом этапности развития и характера раздельных пунктов.

4) Алгоритм по составлению суточных расписаний движения поездов с местными грузами, с учетом расписаний различных категорий поездов.

Достоверность результатов основана на корректном применении математических методов, активном использовании существующих справочных, методических, нормативных материалов по организации перевозок железнодорожном транспортом.

Реализация диссертационного исследования. Результаты исследования реализованы на АО «Узбекистон темир йуллари» - справка о внедрении результатов, подписанная начальником унитарного предприятия Бухарского регионального железнодорожного узла, приложена к диссертации.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования представлялись и обсуждались на региональных, отраслевых, всероссийских, национальных научных и научно-практических конференциях, в том числе с международным участием - Всероссийской (национальной) научно-практической конференции «Менеджмент и логистика: теория и практика» (Воронеж, 2019 г.), XVIII Международной научной-практической конференции «Логистика - Евразийский мост» (Красноярск, 2019 г.), XVIII Международной научно-практической конференции «Логистика: современные тенденции развития» (Санкт-Петербург, 2019), X Международной научной-практической

конференции «Логистические системы в глобальной экономике» (Красноярск, 2020 г.), III Международной научно-практической конференции «Логистический аудит транспорта и цепей поставок» (Тюмень, 2020 г.), Международной научной-практической конференции «Академик В.Н. Образцов - основоположник транспортной науки» посвященной 125-летию РУТ (Москва, 2021 г.), Международной научной-практической конференции «Транспорт России: проблемы и перспективы-2021» (Санкт-Петербург, 2021 г.).

Этапы и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Управление эксплуатационной работой» (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2019-2022 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 17 научных работах, в том числе 4 статьи опубликованы в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых изданий, рекомендованный ВАК Минобрнауки России и 1 публикация, индексированная в международной базе цитируемости SCOPUS (ядро РИНЦ).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 127 наименований, и 23 приложений. Содержание работы изложено на 143 страницах основного текста. Диссертационная работа включает 10 таблиц и 49 рисунков.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРАКТИЧЕСКИХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ МЕСТНЫХ ПЕРЕВОЗОК И УПРАВЛЕНИЮ СРОКАМИ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ

1.1 Изучение практического опыта организации местных перевозок железнодорожным транспортом

Железная дорога представляет собой систему, в структуре которой сконцентрированным образом решается широкий круг вопросов применительно к организации перевозочных процессов, коммерческого взаимодействия в грузовых перевозках, а также обеспечивается доставка грузов для строительных нужд реализуемых объектов в области народного хозяйства. В настоящее время грузооборот в структуре железнодорожного транспорта с каждым годом растет. Так, из центров регионов продолжается концентрация грузопотоков на направлениях с высоким уровнем загрузки к периферийным областям. Все это требует реализации новых решений в управлении перевозочным процессом.

До недавного времени для предпринимателей главным было решение вопроса об организации только доставки грузов из точки «А» в точку «Б», иными словами - от поставщика до получателя, но в нынешних реалиях отмечается наличие сформированного устойчивого спроса в отношении увеличения категорий услуг в структуре перевозочного процесса - сюда относятся интермодальные перевозки, обеспечение доставки по принципу «от двери до двери», осуществление таможенной очистки, расфасовки, упаковки, хранения товара и т.д. В этих условиях возникает потребность в осуществлении институционального развития логистической составляющей на железнодорожном транспорте, необходимо работать также и над повышением качества услуг, предоставляемых в таких сегментах логистики, как: промышленный, торговый, информационный, транспортный, складской, управленческий и в др. Актуальность приобретает также и формирование предложений и планов,

направленных на увеличение скорости перевозок, а также улучшение качественных показателей, задействованных в организации перевозочного процесса и в конечном итоге, оказывающих влияние на его эффективность. Но между тем, сущность данных предложений не всегда находится в согласованности с потребностями грузоотправителей. Например, далеко не всеми грузоотправителями принимается условие пропорционального роста провозной платы, зависящего от скорости осуществления перевозки. Некоторым грузоотправителям, прежде всего, важно, чтобы перевозки осуществлялись на регулярной основе, был соблюден факт сохранности груза, а также надежности перевозки [119]. Таким образом, увеличение железнодорожных тарифов для данных грузоотправителей является экономически не рентабельным и приводит к тому, что в процессе организации грузоперевозок они используют другие виды транспорта.

Осуществление железнодорожных грузоперевозок в мелкопартийных объемах по сравнению с автомобильным транспортом при осуществлении перевозок на средние и дальние расстояния (в пределах 1000 -2000 км и более) не позволяет обеспечить железнодорожному транспорту необходимый уровень конкурентоспособности. В связи с этим, существенный объем по перевозкам высокодоходных грузов теряется железнодорожным транспортом в рамках потенциально конкурентного сектора рынка [86]. Отличие немассовых грузов и мелких отправок состоит в том, что для них одним из ключевых факторов является срок доставки. Это связано с высокой удельной стоимостью немассовых грузов, а также с учетом ограниченного срока годности и востребованности по немассовым грузам в контексте временного фактора. Расчет срока доставки груза осуществляется в соответствии с видом транспорта, а также с учетом расстояния между пунктом отправления и пунктом назначения (Рисунок 1.1).

Именно по сроку доставки из-за больших простоев вагонов на станциях всех категорий (станциях погрузки, выгрузки, сортировочных станциях и др.) во время грузовых, технических операций и в ожидании их начала

железнодорожный транспорт проигрывает автомобильному на плечах порядка 400 км в 2-10 раз (Рисунок 1.2).

4

Ы

Н 3

^ 3

и

2

о

о

о

2

о

3

о

4

о

о

ЧО

о

о

ОС

ООО

^ О

Железнодорожный транспорт

Автотранспорт Авиатранспорт

Расстояние

Рисунок 1.1. Сроки доставки груза по видам транспорта

Расчет срока доставки груза на транспорте осуществляется в соответствии с Правилами перевозок грузов по видам транспорта, а также с учетом расстояния между пунктом отправления и пунктом назначения.

ГТдост1 + ^доп , сут

где 1гр - кратчайшее расстояние перевозки, км;

Ун - норма суточного пробега, км/сутка;

tдоп - увеличение срока доставки на выполнение операций, предусмотренных правилами перевозок грузов, сут.

Осуществление доставки в условиях повагонной скоростной отправки до 1300 км, несомненно, находится вне конкуренции с доставкой при помощи автотранспорта, а доставка мелких партий грузов в соответствии с Правилами перевозок грузов осуществляется железнодорожным транспортом только в рамках грузовой скорости. В связи с тем, что в рамках железнодорожных перевозок прекращается использование контейнеров среднетоннажного объема, для

6

5

1

0

организации перевозочных процессов мелких партий грузов становится все больше проблем. Увеличение сроков доставки груза из-за его накопления в целях сборной отправки, во-первых, дополнительно увеличивает стоимость перевозки, а во-вторых, не позволяет стать крытым вагонам и крупнотоннажным контейнерам полноценной заменой среднетоннажным контейнерам [86].

10 9 8 7 6

н 5

о

• ••

50 150 250 350 450 550 650 750 850 950 10501150 расстояние

маршрутные отправки с грузовой скоростью

повагонные отправки с грузовой скоростью

мелкие отправки с грузовой скоростью

скоропортящиеся отправки с большой скоростью

повагонные отправки большой с скоростью

автотранспорт

Рисунок 1.2. Сроки доставки груза по грузовым отправкам

План перевозок является исходной основной для последующего оформления графика движения поездов, а также плана формирования поездов. В информационной структуре при составлении плана формирования поездов принимается во внимание большой комплекс данных, например: о вагонах, находящихся в составе поезда; о характеристике назначений вагонов, входящих в состав поезда; кроме того, должны быть учтены данные о местах, в которых будут формироваться и расформировываться составы поездов. Процедура плана формирования поездов также основывается на таких данных, которые предусматривают категории следования поездов в рамках одного маршрута с максимальным количеством вагонов в составе (это касается большого расстояния,

в структуре которых отсутствуют переработки на станциях попутного следования), иными словами, данная процедура именуется маршрутизацией [86].

Если обратиться к терминологии, то характеристика маршрутизации перевозок, прежде всего, заключается в применении целесообразных методов, которые необходимы для составления перевозочного процесса и предусматривающих ликвидацию остановок в целях осуществления процессов переформирования поездов на всем пути следования. Увеличивающееся количество использования данного подхода, позволяет повысить уровень эффективности показателей по используемым транспортным средствам в процессе перевозок, повысить уровень эффективности провозных способностей линий на железнодорожных участках, а также повысить потенциал для технологических станций. При этом, проблемой на пути к возрастающему использованию маршрутизации перевозок является рост частных вагонных парков СНГ, что требует выработки новых подходов в области технологического оснащения, экономического взаимодействия, а также и нормативно -правовой базы, регулирующей технические вопросы, что в целом осложняет данные процессы [15, 66].

Одним из вариантов осуществления маршрутизации может быть отправительская, т.е. непосредственно со станции, на которой происходит массовая погрузка грузов. Также может быть произведена маршрутизация и в рамках сортировочных станций или участковых станций. В рамках таких станций происходит накопление поездов по поступившим вагонам, миновавших процессы переработки, как правило в общем количестве не менее одной такой станции. Особенностью отправительской маршрутизации является формирование вагонов, следующих в направлении одной станции для выгрузки, либо распределения с грузом, владельцем которого является один грузоотправитель. Но, как показывают исследования, использование методов маршрутизации в условиях станций назначения, отправления и в целом пути следования, не всегда демонстрируется необходимый уровень эффективности, поскольку наблюдаются противоречия в контексте организации современного рыночного оборота [66, 78].

В этой связи повседневная практика доставки грузов осуществляется сборными организованными грузовыми поездами, их маршрутная скорость существенно ниже, чем маршрутных. Данное состояние в отношении перевозок грузов в сфере железнодорожного транспорта не соответствует требованиям конкурентоспособности транспортной услуги, в результате чего железнодорожный транспорт проигрывает автомобильному (Рисунок 1.3).

Рисунок 1.3. Схема доставки грузов железнодорожным транспортом

Таким образом, обозначенные факты, такие как увеличение железнодорожных тарифов, невыполнение сроков доставки грузов и не соответствие требованиям конкурентоспособности транспортных услуг являются причинами, препятствующими для дальнейшего развития и роста грузовых перевозок железнодорожным транспортом. Также в настоящее время является слабо разработанным и коммерческий аспект при осуществлении местных грузоперевозок [88].

1.2 Анализ научных исследований в области организации местных перевозок, этапности развития линий и усиления пропускной способности

1.2.1 Анализ научных исследований в области организации местных

перевозок

Общие положения по организованным местным перевозкам посвящен труд авторов С.Л. Альтермана и А.И. Сметанина «Организация работы с местными

вагонами», где сформулирован наиболее рациональный и актуальный комплексный подход по применению необходимых приемов, а также методологического инструментария, характерного для обеспечения перевозочных процессов с использованием железнодорожного транспорта в местном диапазоне.

P.A. Бачтрушайтисом рассматриваются содержательные характеристики по объемам рабочих действий грузовых станций и перегрузочных пунктов с использованием технико-экономического сравнения, а также автор предложил методику для проведения расчета на определение оптимальной численности опорных станций в условиях взаимодействия с автомобильным транспортом [10].

Л.Н. Щенниковым было уделено внимание оценке эффективности полной концентрации осуществления местных перевозок на железнодорожном транспорте в перспективном ключе [121].

С. Рыхсиев обозначил способы, направленные на оптимизацию рабочего процесса относительно сборных поездов, принимая во внимание суточную неравномерность по местным вагонопотокам, в том числе: предложена методика, с помощью которой можно определить оптимальные варианты осуществления развоза местных грузов с учетом наличия локомотивных бригад; автор предложил систему, с помощью которой можно прогнозировать прибытие местных грузов; даны рекомендации по осуществлению секционирования путей в сортировочных парках в целях формирования местных поездов. Но при этом, данное исследование было посвящено только возможности отправления местных поездов по графику, а затраты на пробег поездов не учитывались [79].

Принимая во внимание теорию вероятности, В.И. Броном была разработана методика, применение которой основано на анализе по отчетным данным о накоплении вагонов для выгрузки на участках в течение суток и дальнейшем оперативном планировании рабочих процессов с местными грузами так, чтобы надлежащим образом были увязаны между собой процессы, связанные с погрузкой, развозкой и выгрузкой [17].

Р.Я. Абдулаев рассматривал вопросы, связанные с системами моделирования планов организации на уровне местного рабочего процесса в

рамках железнодорожных узлов, а также, помимо этого, авторской разработкой является методический инструментарий, позволяющий планировать рабочие процессы в структуре передаточных поездов на твердых нитках и возможных направлений для оптимизации графиков движения [1].

Методологию, направленную на оптимальное формирование по сборным поездам, с учетом соблюдения правила по подаче местных вагонов на разгрузочные пункты предложил автор Р.З. Нурмухамедов [67].

Другой автор Л.С. Крохин предложил методологический комплекс, сочетающий теоретические подходы в области осуществления оперативного управления рабочими процессами, реализуемыми на грузовых станциях. Исходя из этого, автором было сразу решено несколько задач, а именно: исследованию были подвержены особенности, которыми обладают процессы, связанные с функционированием сложных и динамических структур - грузовых станций; решение технологических задач с использованием экономико-математических моделей; формирование процессов оперативного планирования и интегрированного подхода в области обработки информационных потоков с использованием человеко-машинной диалоговой системы, которая также может использоваться и на грузовой станции. При этом, как было указано ранее, с помощью локальных и, как кажется на первый взгляд, оптимальных мер, направленных на совершенствование рабочих процессов в рамках одной станции, невозможно получить ожидаемый эффект при исследовании работы на участке, а также транспортном узле в целом [55].

В.В. Григорьев изучал возможность применения вспомогательных сортировочных устройств для интенсификации сортировочной работы с местным вагонопотоком [55].

Аспекты, связанные с повышением уровня экономической эффективности рабочих процессов в структуре местных вагонов на железнодорожных узлах, а также прилегающих к ним участков были определены в исследовании А.А. Уланова [106].

Таким образом, в соответствии с приведенным обзором исследований можно сделать вывод, что вопросам организации местной работы уделяется достаточно большое внимание. Так, одними авторами рассматриваются тенденции, связанные с оптимизацией маневровой работы на уровне местных вагонопотоков в условиях сортировочных и грузовых станций, а другие исследования посвящены аспектам распределения сортировочных процессов по местным вагонопотокам в узле. Также есть часть работ, которые направлены на исследование организационных аспектов оперативного планирования в рамках формирования твердых ниток графиков и, возникающие в этой связи характерные взаимодействия между станциями на железнодорожных узлах. При этом, авторы рассматривая один комплекс вопросов, оставили без внимания другие не менее важные вопросы и не на достаточном уровне был учтен аспект целостности системы (представляющую собой сложную структуру). Также, с учетом целостности системы в исследованиях на недостаточном уровне рассмотрен комплекс вопросов, связанных с затратами на пробег поездов; недостаточной является сравнительная оценка по вариантам организации развозки местных грузов в узле.

1.2.2 Анализ научных исследований в области этапности развития железнодорожных участков

Одновременно с тем, как появились железные дороги, появилась и проблема, связанная с учетом перспективности развития в условиях дальнейших организационных и проектировочных процессов на железнодорожных станциях и узлах, которая составляет основу в их эволюционном развитии.

Включение в правила проектирования положений, предусматривающих необходимость резервирования мест для последующего наращивания мощностей устройств станций, было предложено П.П. Мельниковым [43].

Дальнейшая окончательная формулировка идеи, связанной с необходимостью перспективного станционного проектирования, в том числе с

учетом отдаленной перспективы, была поддержана такими исследователями, как И.Ф. Рербергом, С.Д. Карейша и Э.Л. Фишером. При этом, учитывалась возможность реализации таких проектов в условиях постепенного темпа, т.е. по мере возникновения такой необходимости и в рамках увеличения количества рабочих процессов [48, 49, 108].

Другим исследователем того же времени - Г.И. Черномордиком, рассматривалась возможность введения понятий, связанных, прежде всего, с расчетной мощностью устройства, а также с расчетным сроком проектирования. Отдельным положением предложений автора являлось то, что данные понятия должны включать характеристики, обусловленные сложностью процессов реконструкции для данных устройств в рамках эксплуатационных процессов, а также, исходя из соответствующего года эксплуатации устройства брать за основу необходимый показатель (например, второй год, пятый или десятый). Кроме того, авторская разработка содержит отсылку на момент, в соответствии с которым не должны учитываться некоторые переменные при реализации расчетов, а именно географическое расположение и климатических характер условий, в рамках которых осуществляется эксплуатация устройств. С теоретической точки зрения подход данного расчета был обоснован автором в его труде «Технико-экономическое обоснование норм проектирования железных дорог» в 1948 году [111]. В соответствии со сформулированными автором подходами, практика использования при осуществлении соответствующих расчетных определений по срокам проектирования актуальной является по настоящий момент.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сатторов Самандар Бахтиёрович, 2022 год

Г - е

уск п

а-<

( 1 Т ^ .4. Т°б

V Ь

V уск тех j

руб/ км

или после преобразования, учитывая, что для ускоренного поезда Ух^вууск,

^Гус^^+К) а

а- 270

(а + К )

^ ^ Т°б Ууск

V Ьтех j

+ ЬрУу

^ ^ Т°бУуск

V Ьтех j

руб/ км

где еп - расходы по реновации, приходящиеся на единицу эффективной мощности, руб/ч; Тоб - время нахождения локомотива в пунктах оборота, приходящееся на один оборот, ч.

4. Расходы связанные с механической работой по передвижению поезда на рабочей части профиля (электроэнергия, топливо, ремонт др.), зависящие от трудности профиля и реализуемой ходовой скорости. Скорость движения на рабочей части профиля при известном уровне наибольшей скорости, допускаемой конструкцией подвижного состава или мощностью тормозных средств, определяется из выражения

1 -р (1 -^КскУшх ,

Уо.р =п-7Т =-'км / ч

1 и V -и- V

___* шах г* уск

V V

уск шах

где ^ - доля нерабочей части профиля рассматриваемого направления; Vmax -наибольшая скорость, допускаемая конструкцией подвижного состава или мощностью тормозных средств, км/ч.

С учетом этого расходы по передвижению поезда на рабочей части профиля, определяемые по эффективной мощности локомотива, составляют

Гуск - еа(1-и)(1 + к) Д а- 270

(а + /э + Ьу ), руб / км

или , подставляя вместо уо.р соответствующее ей значение,

Д =

ГуСк - ет (1- № + к)

а- 270

(а + 1э) +

(1- М)ЬУп V -и- V

тах г* 'ус

,руб/км

где е а - расходы на механическую работу, руб, отнесенные на л.с.-ч.

Используя правило приближенного вычисления (что допустимо для малых значений коэффициентов при искомых неизвестных), имеем

и- Ууск

V -и- V V V

тах г^ уск тах тах

в результате чего получаем после подстановки и соответствующих преобразований

Д =

Гук - еш (1 - и)(1 + к)

а- 270

(а + ¡э) + (1- и)Ьу уск +

(1 - и)Ьи - V.

уск

,руб/км.

5. Расходы, связанные с механической работой, расходуемой на разгон поезда при безостановочном пропуске ускоренных грузовых поездов по участкам, т.е. при одном (начальном) разгоне на тяговом участке длиной Ьтех км, составляют

Е = ■

3,7Гуск (1 + к) - еуэВр - 4,17Уу2ск

у у р -у__, руб / км.

Ь а-10б

тех

где е уэ - стоимость 1кВт условной электроэнергии с учетом отнесенных на этот измеритель расходов по ремонту, руб; Вр - расход электроэнергии на единицу мощности, затрачиваемой при разгоне поезда, определяемый по средней между начальной (равной нолю) и конечной скоростью разгона и по соответственному к.п.д. локомотива, кВт); 3,7 - коэффициент, учитывающий переход от расхода механической работы в ткм к потребной мощности в л.с.

1

2

V

6. Расходы по накоплению вагонов на состав ускоренного поезда

еусксQ Ж = -Пр-, руб / км

4бр Ь

где епруск - расходы, приходящиеся на 1 вагоно-час простоя вагонов с ценными грузами, руб; с - параметр накопления; Чбр - нагрузка одного вагона брутто, т; Ь -общее расстояние пробега ускоренного грузового поезда, км.

В тех случаях, когда по условиям производства местные немассовые грузы предъявляются к перевозке относительно небольшими партиями, не обеспечивающими формирование отдельных ускоренных грузовых поездов, кроме перечисленных групп расходов, следует учесть также расходы, связанные с накоплением груза на складе отправителя или логистического центра. Эти расходы оказывают существенное влияние на выбор веса состава ускоренного грузового поезда, и их учет, особенно при малых размерах грузооборота, позволяет установить необходимую регулярность отправления ускоренных грузовых поездов из пунктов погрузки, наиболее полно отвечающую интересам транспортных услуг.

В общем виде расходы, связанные с накоплением груза на складе, для формирования ускоренного грузового поезда весом < т при отнесении их на 1 км перевозки составляют

с е а< жгр=с^-а, руб / км

Ч»Ь

где Сгр - параметр, характеризующий процесс накопления груза на складе; егр -расходы, приходящиеся на 1 час нахождения на складе грузов, в количестве, равной грузоподъемности вагона, руб.

Анализ слагаемых общей суммы расходов, приходящихся на 1 км перевозки местных грузов, показывает, что с весом ускоренного поезда, связаны три группы расходов: расходы по оплате бригад, расходы по накоплению составов и в

отдельных случаях грузов на складах и расходы по маневровой работой, связанных с подачей на погрузо-выгрузочные пункты.

Со скоростью в большей или меньшей степени связаны все группы расходов, за исключением расходов по накоплению составов и грузов, причем часть слагаемых содержит неизвестное во второй степени. В связи этим первая производная уравнения общих расходов, взятая по ууск , после преобразования дает кубическое уравнение, которое решается графически, путем постановки значений Q, найденных при заданной скорости.

Для определения оптимального веса ускоренного поезда

Е * =

Г ■ е

уск бр

а-Q

V Ь

у уск тех J

+

еУKсQ сгvегvаQ

Чбр Ь

Чн Ь

откуда

ЛЯ Г уск ■ ебр

dQ а■ Q2 V уск а- Q2 Ьп

Г ■ е~ Т еускс се а

уск ор ст пр гр гр

ЧбрЬ ЧнЬ

Приравнивая нулю и решая уравнения относительно Q, получаем значение оптимального веса ускоренного грузового поезда [64], равное

Q =

т

у Vуск Ьтех J

е с се а

пр гр гр

Чн

(3.1)

Значение скорости, соответствующие минимуму эксплуатационных

расходов, определяется путем дифференцирования уравнения по Vуск. В общем

виде производная уравнения для ускоренных поездов, взятая по Vуск, равна

ЛК Л лж

— + М уск + Н >

ЛУ

уск

V,

уск

где

Г ■ еуск Г ■ е

^ уск дв ^ уск бор

Чн

а ■ Q

1

ст

1

М = ■

2 Гуск (1 + к)

а

н=Гук (1 + к)

^ (е. ♦ В0е,т) + _ЪМ(1 -,2)е,+ Ъе,В)+

270Ь 0 270^ 7 " ут 0/ I -10б

тех

а- 270

Г Т е В„ ц Л , ч

(а + /э)£ (е. + еуИВо) + + Ъ^е. + ^(1 -ц))

I V

V тех тах у

Подставляя в первое слагаемое значение Q, полученные по формуле 1 для

= / (Vуск )

л ж

заданных значении скорости, и построив график уск ,получаем на

= о

пересечении кривоИ с осью абсцисс искомое значение vуск, при котором СУуск . По этому значению скорости определяется оптимальный вес состава ускоренного поезда.

Подставляя величины в формулу 3.1, получаем оптимальный по технико-экономическим показателям вес ускоренного поезда в зависимости от дальности пробега Ь, размеров грузооборота Гуск и вагоно-часа простоя епруск из выражения.

сп

Построив кривую -= /(V ск) , получаем на пересечении ее с осью

сЬ уск

уск

абсцисс искомое значение vуск =100 км/ч (Рисунок 3.4).

Соответствующий этой скорости оптимальный вес ускоренного грузового поезда равен 1400 т.

В тех же условиях, но без учета расходов, связанных с накоплением груза на складе, оптимальная скорость движения ускоренного грузового поезда составит vуск =90 км/ч , а соответствующий вес состава - 3000 т.

Для условий приведенного расчета, при стоимости груза 60 тыс. руб за тонну, уровень оптимальной по перевозочным расходам скорости движения ускоренных грузовых поездов составляет около 100 км/ч. Характерно при этом, что уровень

скорости практически не зависит от дальности пробега ускоренного поезда и размеров грузопотока. Наибольшее влияние оказывает на уровень скорости вес

ЛУ„„„

состава. Расчеты показывают что оптимальная по

Ууск , км/ч

ЛК

Рисунок 3.4. Графический метод отыскания значения оптимальной скорости

технико-экономическим показателям скорость движения ускоренных грузовых поездов зависит главным образом от тарифа перевозки.

3.2 Определение рационального варианта пропуска местного

поездопотока

Реализация современных разработок в области технического оснащения железных дорог (устройство пути, средства сигнализации и связи, конструкции локомотивов и вагонов и др.) позволит повысить скорость грузовых поездов [22, 59, 109, 115]. Реализовать такие скорости можно, либо решая задачу совместного

пропуска пассажирских и грузовых поездов с ускоренными грузовыми поездами по одной линии, либо путем пропуска по специализированной высокоскоростной магистрали. Однако движение смешанного потока поездов вызывает дополнительные остановки из-за увеличения количества обгонов, что в свою очередь увеличивает коэффициент съема обычных грузовых поездов. Чем выше скорость движения ускоренных грузовых поездов, тем меньше можно пропустить обычных грузовых [109], и тем выше эксплуатационные затраты на их передвижение.

3.2.1 Подход к определению рациональных мер по усилению пропускной способности линии

Для снижения затрат, а также для обеспечения пропуска заданного количества грузовых поездов потребуется соответствующее усиление провозной способности с помощью следующих мер:

- строительство нового главного пути и использование его для пропуска части грузовых или пассажирских поездов;

- организация движения соединенных обычных грузовых поездов на направлении;

- перевод части грузопотока на другое параллельное направление;

- пропуск ускоренных грузовых поездов на специализированной высокоскоростной магистрали.

В соответствии [109] необходимо определить рациональные меры по усилению пропускной способности линии (реконструктивные и организационно-технические), срок их ввода, обеспечивая при этом ввод ускоренного грузового движения на эксплуатируемой линии за расчетный срок Тр. На технико-технологическое состояние линии, оказывает влияние следующее:

- количество грузовых поездов, которые необходимо освоить на данном направлении, Пгр(0;

- количество пассажирских поездов обращающихся на направлении,

- количество скоростных пассажирских поездов обращающихся на направлении, Ппсск(0;

- количество высокоскоростных пассажирских поездов обращающихся на направлении, пжвс(0;

- количество ускоренных грузовых поездов вводимых в обращение, пгруск;

- скорости движения ускоренных грузовых поездов ¥г/ск, которые увеличиваются от 70 до 100 км/ч;

- коэффициент соединения обычных грузовых поездов, уср;

- коэффициент соединения ускоренных грузовых поездов, у<Уск;

- количество грузовых поездов передаваемых на новый главный путь, пнг;

- количество грузовых поездов направляемых на параллельный ход, пгрпр.

Графически это иллюстрировано как (Рисунок 3.5). На рисунке каждая из

п+1 -линий представляет наличную провозную способность железнодорожного направления, соответствующая определенным условиям эксплуатации в зависимости от перечисленных параметров движения — технико-технологического состояния линии. Провозная способность направления в исходном состоянии показана линией 1=0. Незаштрихованная область соответствует расчетному периоду времени Тр. Линия Гп(1) - уровень потребной провозной способности на железнодорожной линии в момент времени Точки

(где 1=1,......,п) обозначают срок исчерпания провозной способности,

определяемый из условия, что наличная провозная способность равна потребной Гн(и)=Гп(и). Последовательно до наступления срока необходимо произвести переход с ¿-го состояния линии на 1+1 -е (где Ь =1,......,п) [84].

Такой переход [112] требует капитальных вложений

К1(Пгр1(Х1),Ппс(Х1),ПпсСК(Х1),ПпсвС(Х1),ПгРуСК,¥^руСК,Усгр,У^СК,П1нС,Х1) в зависимости от параметров движения. При изменении условий эксплуатации будут изменяться расходы на передвижение поездов

Е1(Пгр1(х1),Ппс(х1),Ппсск(х1),Ппсвс(х1),ПгРуск,¥г;руск,усгр,у^ск,п1нг,х1), а в некоторых случаях может оказаться, что Е[+1<Е[. При этих условиях срок перехода с одного

состояния линии на другое х, (где 1=1,......,п) наступит значительно раньше, чем Хг-.

Для нахождения оптимального решения этой задачи в качестве критерия были

о

со ®

о

(Ъ I

I 5

О

£ о с

о £

£

к

¿—п+1 \\\\\\Ч х\

1—п к \ - 1 1 1 1 ¡\ ч^-^сТл \

1 1—1 1-- 1 __ ___¡_ ^^

1—0 . 1 ! 1 ! ! ! 1 1 1 1 | 1 ! к\\\\\\

Хо—0 Х1

^ хп (п Хп+1 Тр

Срок эксплуатации, лет

*п+1

Рисунок 3.5. Схема усиления пропускной способности линии

приняты общие, приведенные к начальному году через коэффициент дисконтирования расходы - Еоб. Целевая функция имеет вид:

Е (пГр1 (X), ппа (X), пк (X), ппс1 (X), пс ур у, гГ, пнг, х Л

+Е

Е I (1 + А)х

К (пгр1 (X), ппи (X), п- (X), п- (X), пр у: ,УГ , пНГ, х)

- +

+

(1 + л)х

I + ^ кПр (ппр о)

+

г=1

Т,

(1+л) t=x:р (1+л)

где Хп+1=Тр, хо=0;

Х1+1 ТГ („

I

Е (пгр1 (X), пПС1 (X), п- (X), п- (X), пр урск у ,уТ, пнг, х Л

(1 + л)х

суммарные приведенные

перевозочные затраты на 1-м этапе технического оснащения линии за период от х-го года до Х|+1-го года;

К п,1 (X), ппс1 (X), п-1 (X), п-1 (X), пр урк у Г?, гГ, пнг, х)

(1+л)х'

капиталовложения

необходимые для перехода с I -го на 1+1 этап;

Е

X=х

Т Е (п.р (I ])сС1

I —у — дополнительные приведенные эксплуатационные расходы,

' 4 (1+А/

возникающие на параллельном направлении при увеличении грузопотока из-за передачи части грузовых поездов;

к Пр (пп.рР«))

ппр (

грх'' - дополнительные капитальные вложения в развитие

(1+дУ

параллельного направления, связанные с увеличением грузопотока из-за передачи части грузовых поездов;

1 - коэффициент дисконтирования затрат во времени, где Д=0,15

(1 + д)

нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

а) срок перехода к Ь+1 -му этапу эксплуатации линии должен наступить до технического срока эксплуатации на Ь-м этапе (&), а также после проведения предыдущего этапа:

х,-1< х1 < и(пгр1,ппс1,ппс1ск,ппс1вс,пгруск,угруск,ус1гр,ус?ск,пнг1) i = 1,......,п + 1;

б) скорости движения ускоренных грузовых поездов даже после их повышения могут либо оставаться на прежнем уровне, либо увеличиваться во времени:

Угр1+1УсК>Угр?сК 1 = 1,......,п + 1;

в) размеры грузового движения отклоняемого на параллельный ход и на основной линии, выраженные в одиночных поездах должны составить общий поездопоток грузовых поездов пропускаемых по основной линии:

пгр(г)+ ПгрПр^)=Пгр°б^) 1=1,......,п + 1;

г) коэффициент соединения грузовых и ускоренных грузовых поездов не может быть больше 1:

0< упгр <1 и 0< Ус?ск <1 1=1,.......,п+1;

Совокупность факторов а-г представляет собой множество ограничений В.

Каждое из множеств значений скоростей движения, коэффициентов соединения, размеров грузового движения, количества грузовых поездов

передаваемых на новый главный путь, сроков перехода с этапа на последующий этап и п+1 - этапах представляют собой:

- вектор скорости ¥груск=(¥груск Г,.......,УгрусКп+1);

- вектор коэффициента соединения Усгр=(Усгр1,.......,Усгрп+1) и

у/ск=(у/ск1,.......,у/скп+1);

- вектор количества грузовых поездов, передаваемых на новый главный путь пнг=(пнг1,......, пнгп+1);

-вектор количества грузовых поездов передаваемых на параллельный ход

Пгрпр = ( Пгрпр1,......, ПгрПРп+1);

- вектор сроков ввода этапов х=(х1,......,хп).

Для решения задачи выбора рациональных схем проведения реконструктивных и организационно-технических мероприятий их параметров и сроков ввода [114] при организации ускоренного грузового движения на эксплуатируемой линии, определено множество переменных Х, где

Х=(пг/ск,Уг/ск,х,усгр,усУск,пгрпр,пнг), ХеВ на. котором минимизируется критериальная функция

Еоб(<к,Угрск,х,Г?, гГ,<,пнг)= тп Еоб(пуск,Угуск,х, Г?, гГ,пгпрр,пнг)

При определении экономически рациональных мероприятий по внедрению ускоренных грузовых поездов в условиях растущих грузопотоков необходимо исследовать и решить ряд основных задач [85]:

- определить необходимые изменения технического оснащения линии и погрузо-разгрузочных терминалов, а также организации движения для обеспечения движения ускоренных грузовых поездов;

- исследовать влияние количества ускоренных грузовых поездов и их скоростей на скорости движения обычных грузовых поездов;

- определить уровень резерва пропускной способности в зависимости от объемов грузопотоков, количества и скоростей ускоренных грузовых поездов;

- установить условия отклонения грузовых потоков на параллельные ходы;

- исследовать эффективность нового главного пути при организации движения ускоренных грузовых поездов;

- определить рациональные схемы этапного развития линии для повышения скоростей ускоренных грузовых поездов.

3.2.2 Расчет срока доставки местного груза по выбранному варианту

маршрута

В настоящей работе сроки доставки грузов на железнодорожном транспорте исчисляют исходя из кротчайшего расстояния, по которому рассчитывается провозная плата. Нормативные сроки доставки грузов, а также порожних вагонов, контейнеров, не принадлежащих перевозчику, исчисляются исходя из расстояния, в соответствии с которым можно рассчитать показатель платы для перевозки грузов, а также норму суточного пробега вагонов и виды отправок.

[тдос 1 = ^ + гдоп , в сут.

где 1гр - кротчайшее расстояние перевозки, км;

ун - норма суточного пробега, км/сутки;

tд°п - увеличение срока доставки на выполнение операций, предусмотренных правилами перевозок грузов, сут.

Фактически доставка груза железнодорожным транспортом может быть рассчитана по формуле:

'Л Л 1

. . сп

сут

Т' 1=-

д°с 24

г "р + — + — • г + г

м т те^ м

V Ь

V у4

где гмпр - простой местного вагона на станции отправление, время исчисляемая от приема груза до отправление его со станции, час;

гмсд - простой местного вагона на станции назначение, время исчисляемая от прибытие груза на станцию до сдачи груза грузовладельцу, час;

1'гр - расстояние перевозки, по которой фактически следует данный груз; УуЧ - участковая скорость, км/ч;

Ь - средний пробег вагона между техническими станциями, км; гтех - простой вагона на одной технической станции, час.

Просрочку в доставке груза рассчитывается по формуле

лТпрос = Т'дос-Тдос, сут

если Тдост> Тдост тогда железная дорога уплачивает грузополучателю штраф за просрочку, если Т дост< Тдост тогда груз считается прибыл в срок.

1. Постановка задачи. Осуществление доставки грузов в рамках установленных сроков обусловливает высокий уровень значимости для экономики страны, а соблюдение условий в рамках договора перевозки представляет собой основные обязательства для железной дороги. В настоящее время для грузовладельцев важно, что груз прибыл в пункт назначения не раньше и не позже установленного срока Тдост^Тдост, АТпрос^тт [91].

Для расчета срока доставки груза от станция отправления до станции назначения необходимо определить кротчайшее расстояние перевозки ¡гр^шт. Кротчайшее расстояние можно определить с помощью теории графов, между станцией отправления груза до станции назначение (Рисунок 3.6).

и

Рисунок 3.6. Схема железнодорожной сети

Сеть железной дороги является взвешенным ориентированным графом 0=<У, Е>, так как имеет направление грузопотока, который не должен идти обратно, и расстояние между техническими станциями. В графе имеется множества вершин V - технические станции, а также множества ребер Е который имеет свой вес - расстояние между техническими станциями. Множества вершин

¥={1,2,3,.,к} соединены с множеством ребер Е={1п,112,11з,--,1ц} отправляемой с I-ой станции на станцию назначения у, где ЬцсЕ.

Для решение задачи составим квадратную матрицу А с элементами 1= (А)у состоящая из равных к строк и столбцов:

¿11 ■■■ 1-\

А =

h

4j

h

(3.2)

11 4}

При составлении матрицы необходимо соблюдать условия: если связывает вершины 1уеЕ ребро, тогда 1у>0, 1у будет равна расстоянию между вершинами; если ребро отсутствует между вершинами тогда 1=0.

Для поиска решения составляется вспомогательная матрица В с элементами (В)у также состоящая из равных к строк и столбцов:

Ь11 — Ъл

b

в =

ь,-

i1

Ьу

(3.3)

Необходимо соблюдается условия для матрицы В: если 1у>0 тогда Ьу=1, если 1у=0 тогда Ьу=0 и Ьу < Ц.

Необходимо указать поиску решения что груз отправляется со станции А и должен прибыть на станцию назначение Б, значит ^у=1Ь1у = 1 и ^¿^Ь^ = 1. Груз отправляется с одной станции и прибывает на другую станции, следует

только по одному направлению (ребру) < 1, < 1, ..., <

1, а также ^f=1bj1 < 1, Xf=1bj2 < 1 , •• , Sf=1bjfc < 1. Кроме того груз должен отправляться c той станции от которой он прибыл Еу=1 Ь2_/ = Sf=1 ^¿2, S;=1 Ь3у =

Кротчайший путь от станции А до станции Б рассчитывается по следующей формуле:

k k

lp = min £ Yh • bv (3 4)

Далее, исходя из нормы суточного пробега вагонов, соответствующего виду отправки определяется срок доставки груза Тдост.

В процессе перевозок выбирается рациональные варианты пропуска грузопотока по сети железных дорог, которые не всегда совпадают с кротчайшими расстояниями, определяющих срок доставки и плату за перевозку. При выборе рационального варианта пропуска грузопотоков по сети железных дорог влияют следующие факторы: а) специализация участка (высокоскоростные магистрали, пассажирские и другие); б) вид тяги; в) план формирование поездов; г) рода поезда (сквозной, участковый); д) неравномерность грузопотоков; е) пропускная способность участка; ж) пропускная способность станций на участке; з) продолжительность окон, предоставляемых для текущего и других видов ремонта; и) закрытие перегона для движение поездов на участке из-за продолжительной неисправности и др [44].

Некоторые факторы а, б, в возможно заранее запланировать, а при возникновение остальных приходиться решать проблемы оперативно для обеспечение перевозочного плана.

На рисунке 3.7 показан примерная схема пропуска вагонопотоков, соответствующую плану формированию по штрихованным ребрам от станции А до станции назначения Б. Ребра ¡4 ,¡7 ,¡15 примем как специализированные участки для пропуска высокоскоростных поездов. Тогда расстояние имеет следующую форму:

I гр= ¡2 +¡6 +¡11+ ¡17

Рисунок 3.7. Схема направления вагонопотоков

Для определения фактического доставки груза необходимо также определить расстояние ¡ гр от станции А до станции Б, с исключением участков, по которым невозможен пропуск данного груза (Рисунок 3.8). Задача состоит в том, определить рациональный путь доставки груза обеспечив доставку груза в срок

Т дост дост ■

Рисунок 3.8. Схема железнодорожной сети с участками, по которым невозможен пропуск

поездов

Решение задачи. Определить срок доставки и фактическое доставки груза вагонной отправки от станции А до станции Б (Рисунок 3.9).

105

Рисунок 3.9. Взвешенный ориентированный граф

В первую очередь определяется срок доставки груза, для этого необходимо рассчитать кротчайший путь от станции А до станции Б с помощью таблицы 3.1.

Таблица 3.1. Матрица А

Станция назначения

Станция отправления 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 0 110 100 105 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 85 0 0 0 0 0

3 0 65 0 0 120 145 125 0 0 0

4 0 0 90 0 0 0 120 0 0 0

5 0 0 0 0 0 80 0 105 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 95 160 155

7 0 0 0 0 0 130 0 0 145 0

8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 150

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 110

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Для поиска решения составляется вспомогательная матрица В (таблица 3.2)

Таблица 3.2. Матрица В

Станция назначения

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

« к н 3 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

и ч и ей 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

С н о 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

« к а н а т 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

О 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Кротчайший путь от станции А до станции Б как видно по таблице 3.2 с 1 вершины на 3 вершину, от нее на 6 вершину, и с 6 вершины на 10 вершину, рассчитаем по формуле 6 кротчайший путь ¡гр=400 км.

Согласно Правилам перевозок грузов на железнодорожном транспорте при перевозке грузовой скоростью повагонных отправок зависит от расстояния, если ¡гр=400 км тогда норма суточного пробега ун =210 км/сут. Сроки доставки грузов, исчисленные исходя из норм суточного пробега, увеличиваются на 2 суток - на операции, связанные с отправлением и прибытием груза. Сроки доставки грузов согласно формуле 1

Тдост =400:210+2=4 сутки.

Для определение фактическое доставки груза в матрице А (таблица 3.1) отметим ограничения (Рисунок 3.9), такие как участки 4-3-6-9 специализированные для пропуска только высокоскоростных поездов, согласно плану формированию груз должен пропуска по участкам 1 -3-5-6-10, так как из-за неполадок закрыт участок 3-5 необходимо определить Т дост^Тдост прибытие данного груза в срок.

Таблица 3.5. Матрица А

Станция назначения

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 0 110 100 105 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 85 0 0 0 0 0

к X <и ч в ей р С н о « и а X 3 0 65 0 0 0(х) 0(ВС) 125 0 0 0

4 0 0 0(ВС) 0 0 0 120 0 0 0

5 0 0 0 0 0 80 0 105 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 95 0(ВС) 155

а н О 7 0 0 0 0 0 130 0 0 145 0

8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 150

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 110

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Для поиска решения составляется вспомогательная матрица В (таблица 3.4)

Таблица 3.4. Матрица В

Станция назначения

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

к К <и ч и ей 3 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

С н о 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

64 к а X 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

а н О 7 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Рациональный путь от станции А до станции Б как видно по таблице 3.4 участки 1-3-7-9-10 расстояние 1'гр =480 км. Определим фактическую доставку груза железнодорожным транспортом по формуле 3.4, где простой местного вагона на станции отправление гмпр=9 час; простой местного вагона на станции назначение г^д =6 час; средняя участковая скорость Ууч =25 км/ч; средний пробег вагона между техническими станциями Ь=120 км; простой вагона на одной технической станции гтех =14,4 час.

1 ( 480 480 \

ГТдосТ1 =24(9+48Г+120- 14'4 + 6И'8 сУток

Сравниваем со сроком доставки груза Тд°ст< Тд°ст равенство соблюдается, груз доставляется в срок.