Совершенствование метода расчета продольного профиля сортировочных путей железнодорожных станций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат наук Корниенко Константин Ильич

• Корниенко Константин Ильич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Корниенко Константин Ильич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ВОПРОСА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ СОРТИРОВОЧНЫХ ПУТЕЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ

1.1 Сортировочные горки как элемент сортировочной системы

1.2 Факторы, влияющие на качество заполнения сортировочных путей железнодорожных станций

1.3 Основные результаты и выводы

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ДВИЖЕНИЕ ОТЦЕПА В СОРТИРОВОЧНОМ ПАРКЕ

2.1 Основные факторы, влияющие на скорость движения отцепа в сортировочном парке

2.2 Сопротивления, воздействующие на отцеп при его движении в сортировочном парке

2.3 Исследование влияния продольного профиля пути на скорость движения отцепа в сортировочном парке

2.4 Основные результаты и выводы

3 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАПОЛНЕНИЯ ПУТЕЙ СОРТИРОВОЧНОГО ПАРКА ПРИ РАСФОРМИРОВАНИИ СОСТАВОВ С УЧЕТОМ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ИХ ЗАПОЛНЕНИЯ

3.1 Алгоритм имитационного моделирования движения отцепа в сортировочном парке с учетом движения отцепа назад после остановки

3.2 Валидация имитационной модели «СортПарк»

3.3 Влияние продольного профиля пути на точку полной остановки отцепа

3.4 Имитационная модель заполнения путей сортировочного парка при расформировании составов

3.5 Верификация имитационной модели заполнения путей сортировочного парка «СортПарк 2»

3.6 Основные результаты и выводы

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТЕЙ СОРТИРОВОЧНОГО ПАРКА НА КАЧЕСТВО ИХ ЗАПОЛНЕНИЯ ПРИ РАСФОРМИРОВАНИИ СОСТАВОВ

4.1 Показатели оценки качества заполнения путей сортировочного парка при расформировании составов

4.2 Определение времени на осаживание вагонов

4.3 Влияние изменения величины и длины противоуклона в конце пути сортировочного парка на качество его заполнения

4.4 Использование коэффициента вогнутости продольного профиля пути сортировочного парка при анализе отклонения профиля от нормативных значений

4.5 Анализ реальных профилей путей сортировочного парка

4.6 Методика установки специализации пути на основе показателей качества заполнения путей

4.7 Основные результаты и выводы

5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПРАВКИ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ СОРТИРОВОЧНОГО ПАРКА

5.1 Метод оценки эффективности выправки продольного профиля путей сортировочного парка на основе показателей качества заполнения путей

5.2 Использование коэффициента вогнутости продольного профиля пути сортировочного парка для анализа качества заполнения пути

5.3 Основные результаты и выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Пример расчета качества заполнения путей сортировочных парков реальных сортировочных горок

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Пример расчета эффективности выправки профиля пути сортировочного парка на основании разработанной методики

ПРИЛОЖЕНИЕ В Свидетельство о регистрации электронного ресурса «Программа для имитационного моделирования скорости движения отцепа в сортировочном парке «СортПарк»»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Свидетельство о регистрации электронного ресурса «Программа для построения кривой распределения суммарного удельного сопротивления движению отцепов»

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Свидетельство о регистрации электронного ресурса «Программа для имитационного моделирования заполнения пути сортировочного парка «СортПарк 2»

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акты о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование метода расчета продольного профиля сортировочных путей железнодорожных станций»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Сортировочные горки являются одним из важнейших элементов железнодорожной инфраструктуры. Как показывает статистика [10, 116, 123, 131], в Российской Федерации и в зарубежных странах большую часть времени нахождения вагонов на сортировочных станциях занимает ожидание выполнения различных технологических операций и накопление вагонов в сортировочном парке. Сокращение данного времени приведет к ускорению доставки грузов [20]. В программе развития ОАО «РЖД» указана необходимость совершенствования сортировочных станций и сортировочных горок [85].

Одним из элементов сортировочного комплекса являются сортировочные пути, на которых происходит накопление вагонов. При превышении допустимой скорости соударения имеют место повреждения вагонов и грузов. На скорость движения отцепа влияет много факторов, одним из которых является продольный профиль пути сортировочного парка. Уклоны профиля путей задаются на стадии проектирования, но в ходе эксплуатации профиль изменяется под воздействием окружающей среды, структуры вагонопотока по весу и других факторов, что приводит к снижению перерабатывающей способности сортировочной горки.

Второй проблемой изменения профиля пути сортировочного парка является недокатывание отцепов до впередистоящих вагонов, т. е. образование «окон». Наличие «окон» в сортировочном парке требует осаживание вагонов, что увеличивает простой вагонов в сортировочном парке. Увеличивается загрузка маневровых локомотивов, используемых для осаживания или подтягивания вагонов.

Выправка профиля путей требует значительных финансово-хозяйственных и временных затрат, кроме того, необходимо технико-экономическое обоснование необходимости производства данных работ. Действующая методика расчета экономической эффективности выправки продольного профиля путей сортировочного парка не в полной мере учитывает факторы, влияющие на качество заполнения путей, в первую очередь, структуру вагонопотока: распределение

перерабатываемого вагонопотока по массе и типу вагонов, количеству вагонов в отцепе, мощность назначения и текущее состояние продольного профиля пути. Имеется необходимость в совершенствовании метода расчета продольного профиля сортировочных путей железнодорожных станций для повышения эксплуатационной эффективности выправки профиля и качества заполнения путей.

Степень разработанности темы исследования. Совершенствованием правил расчета, систем и устройств механизации сортировочных горок занимались ученые и специалисты: Е. В. Архангельский, С. А. Бессоненко, В. И. Бобровский, Е. А. Гибшман, М. Г. Дашков, С. В. Земблинов, В. И. Иванченко, С. В. Карасев,

A. А. Климов, В. А. Кобзев, С. Д. Корейша, Ю. А. Кравцов, И. Н. Лябах, И. К. Модин, Ю. А. Муха, В. Д. Никитин, И. А. Ольгейзер, В. Е. Павлов, С. Г. Писарев, В. Д. Прокинова, В. Д. Ратников, И. И. Страковский, В. Н. Соколов, Е. Н. Тимухина, Л. Б. Тишков, Х. Т. Туранов, Н. И. Федотов, Н. М. Фонарев,

B. П. Шейкин, В. И. Шелухин, А. Н. Шабельников, Н. Р. Ющенко и др.

Ранее выполненные исследования в большей степени посвящались перевальной и спускной частям сортировочной горки, так как по «Правилам и нормам проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм» расчет ведется только до находящейся на расстоянии 50 м от конца парковой тормозной позиции самого трудного по условиям скатывания пути точки, называемой расчетной точкой. В результате вопросы, связанные с сортировочным парком, исследованы не в полной мере.

Целью диссертационной работы является совершенствование метода расчета продольного профиля сортировочных путей железнодорожных станций для повышения эксплуатационной эффективности выправки профиля и качества заполнения путей.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить и проанализировать факторы, влияющие на качество заполнения сортировочных путей при расформировании составов.

2. Разработать имитационную модель заполнения путей сортировочного парка с учетом факторов, влияющих на качество заполнения.

3. Предложить показатели для оценки качества заполнения путей сортировочного парка при расформировании составов с учетом структуры перерабатываемого вагонопотока, профиля пути.

4. Исследовать влияние продольного профиля путей сортировочного парка на качество их заполнения при расформировании составов.

5. Разработать метод оценки эффективности выправки продольного профиля путей сортировочного парка на основе показателей качества заполнения путей.

Объект исследования: линейные предприятия транспортной сети.

Область исследования: развитие транспортной сети, ее структур и линейных предприятий. Технология транспортных процессов.

Методология и методы исследования. В ходе исследования проведены сбор и обработка данных о работе реальных сортировочных горок. Проведенные исследования базируются на отечественных и зарубежных трудах в области проектирования и эксплуатации сортировочных горок различной мощности. Построение имитационной модели производилось с использованием положений теории вероятностей, математической статистики, принципов разработки имитационных моделей. Полученная имитационная модель прошла верификацию и валидацию.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы при корректировке норм проектирования и содержания сортировочных путей. Использование разработанного метода и имитационной модели позволит повысить уровень обоснованности при оценке необходимости выправки профиля, уровень обоснованности проектных решений при выправке продольного профиля путей сортировочных парков.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана имитационная модель заполнения путей сортировочного парка, которая учитывает: движение вагонов после соударения с ними следующего отцепа, вероятность движения назад после остановки, погрешность работы

устройств определения местоположения вагонов и устройств контроля скорости отцепа, замедлителей.

2. Предложено при оценке отклонения уклонов профиля пути от нормативных значений использовать как численный критерий «коэффициент вогнутости продольного профиля пути сортировочного парка». На основании данного коэффициента оценено влияние выправки профиля путей сортировочного парка на процесс накопления вагонов на этом пути.

3. Предложен метод оценки эффективности выправки профиля путей сортировочного парка на основе показателей качества заполнения путей с учетом структуры перерабатываемого вагонопотока, отцепопотока, мощности назначения и возможности оценки влияния выправки отдельных участков пути на качество работы железнодорожной станции.

Реализация и внедрение результатов работы. Разработанные рекомендации по оценке эффективности выправки профиля приняты к использованию Западно-Сибирской дирекцией инфраструктуры - структурным подразделением Центральной дирекции инфраструктуры - филиала ОАО «РЖД», прошли апробацию для условий работы крупнейших сортировочных горок Западно-Сибирской железной дороги.

В ходе выполнения диссертационного исследования разработаны 3 объекта интеллектуальной собственности, на которые получены свидетельства о государственной регистрации, подтверждающие новизну моделей:

1. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 22848. Программа для имитационного моделирования скорости движения отцепа в сортировочном парке «СортПарк» / К. И. Корниенко ; заявитель и правообладатель СГУПС. - № 22848 ; заявл. 19.05.2017 ; зарегистрир. 06.06.2017.

2. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 23522. Программа для построения кривой распределения суммарного удельного сопротивления движению отцепов / К. И. Корниенко ; заявитель и правообладатель СГУПС. - № 23522 ; заявл. 19.02.2018 ; зарегистрир. 20.03.2018.

3. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 23610. Программа для имитационного моделирования заполнения пути сортировочного парка «СортПарк 2» / К. И. Корниенко ; заявитель и правообладатель СГУПС. -№ 23610 ; заявл. 09.04.2018 ; зарегистрир. 15.05.2018.

Разработанные практические рекомендации используются в учебном процессе ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет путей сообщения» на кафедре «Управление эксплуатационной работой» при разработке студентами выпускных квалификационных работ.

Положения, выносимые на защиту:

- имитационная модель заполнения пути сортировочного парка, учитывающая движение вагонов после соударения с ними следующего отцепа, вероятность движения назад после остановки, погрешность работы устройств определения местоположения вагонов, устройств контроля скорости отцепа и вагонных замедлителей;

- результаты исследования влияния параметров продольного профиля пути сортировочного парка на качество его заполнения при расформировании составов;

- метод оценки эффективности выправки профиля пути сортировочного парка на основе показателей качества заполнения пути;

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность приведенных в диссертации исследований основана на корректном применении основных положений фундаментальных и прикладных наук, методов исследования, что подтверждается соответствием разработанных теоретических положений и результатов расчетов результатам натурных и экспериментальных наблюдений за процессом роспуска составов на эксплуатируемых сортировочных горках.

Проведены экспериментальные исследования на крупнейших сортировочных горках Западно-Сибирской железной дороги. С помощью полученных результатов произведена верификация и валидация имитационной модели заполнения путей сортировочного парка.

Основные положения диссертационной работы доложены и получили одобрение на научных собраниях: XLI Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика» (КазАТК, Алматы, 2017 г.), Международной научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Молодежь. Наука. Технологии» (НГТУ, Новосибирск, 2017 г.), II Международной научно-практической конференции «Развитие инфраструктуры и логистических технологий в транспортных системах» (РИЛТТРАНС-2017) (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2017 г.), Международной научно-практической конференции «Инновационные факторы развития транспорта. Теория и практика» (СГУПС, Новосибирск, 2017 г.),

VIII Международной научно-практической конференции, посвященной году науки «Проблемы безопасности на транспорте» (БелГУТ, Гомель, 2017 г.),

IX Международной научно-практической конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (ИрГУПС, Иркутск, 2018 г.), Международном научном Сибирском транспортном форуме «TransSiberia 2018». (Новосибирск, 2018 г.), X Международной научно-технической конференции «Политранспортные системы-2018» (СГУПС, Новосибирск, 2018 г.).

Результаты диссертационных исследований представлены, обсуждены и одобрены на заседаниях кафедры «Управление эксплуатационной работой» (СГУПС, Новосибирск, 2015-2018 гг.), расширенном заседании кафедры «Управление эксплуатационной работой» (СГУПС, Новосибирск, 2019 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 20 научных работах [17, 18, 31 - 46, 118, 119], в том числе 6 статей [17, 31, 33, 36, 42, 46] - в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России. Статьи [118, 119] внесены в международную базу данных Scopus. Получены 3 свидетельства [72 - 74] о регистрации электронного ресурса ОФЭРНиО.

Основные положения и результаты исследований получены автором самостоятельно. Статьи [31 - 46] подготовлены единолично. Личный вклад автора в работах [17, 18, 118, 119], опубликованных в соавторстве, заключается в

следующем: разработка модели и проведение экспериментов, статистическая обработка полученных данных, получение зависимостей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 132 наименования, и 6 приложений. Содержание работы изложено на 132 страницах основного текста. Диссертационная работа включает 18 таблиц и 56 рисунков.

1 АНАЛИЗ ВОПРОСА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОГО

ПРОФИЛЯ СОРТИРОВОЧНЫХ ПУТЕЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ

СТАНЦИЙ

1.1 Сортировочные горки как элемент сортировочной системы

Сортировка вагонов занимает одно из важнейших мест в перевозочном процессе. Исследования [15, 20, 100, 110] показывают, что время доставки грузов зависит от количества переработок вагонов на сортировочных горках. Уменьшения количества переработок можно добиться путем увеличения количества назначений на сортировочных станциях. Это приведет к большому росту как капитальных затрат (увеличение количества путей [117, 125, 130]), так и к эксплуатационным затратам (простой под накоплением, увеличение количества обслуживаемых устройств). На сегодняшний день количество сортировочных станций в Российской Федерации уменьшается, вследствие чего на оставшихся происходит укрупнение назначений. Это приводит к необходимости создания более сложных алгоритмов сортировки вагонов. На данный момент необходимо увеличивать скорость процесса расформирования составов, что приведет к уменьшению времени простоя вагонов под накоплением, и снижать эксплуатационные расходы [111, 114].

Первая в мире сортировочная горка была сооружена на грузовой линии станции Терр-Нуар во Франции в 1863 г. Первые сортировочные станции проектировались с естественным уклоном и не имели противоуклона надвижной части. Вагонные замедлители были впервые применены В США на сортировочной горке Гибсон рядом с Чикаго в 1923 г. Недалеко от Чикаго на сортировочной станции Кирк в 1955 г. создан первый управляемый электроникой горочный комплекс. Уже к 1960 г. большинство крупных узлов в Европе и США были полностью автоматизированы [2].

В Российской империи первая сортировочная горка была спроектирована на станции Ртищево в 1899 г. Эта горка была немеханизирована. Сразу же после начала эксплуатации были выявлены проблемы, а именно необходимость

регулирования скорости роспуска отцепов с горки и допустимой скорости, с которой отцепы соударяются друг с другом. Поэтому начались исследования по модернизации и улучшению сортировочных горок [99].

В 1909-1917 гг. появились теоретические работы и конструкции сортировочных горок, которые стали основами проектирования сортировочных горок. Выполнены они были С. Д. Карейшей (19121), Е. А. Гибшманом (1905), В. Н. Образцовым (1905), Г. Д. Дубелир (1910) и др. Именно данные работы послужили основой для создания механизированных сортировочных горок [57].

Механизированные горки были более надежными и безопасными, чем немеханизированные, благодаря замене ручного труда на механический. Кроме этого, на сортировочных горках произошло сокращение штата работников, что также оказало положительное влияние на величину эксплуатационных расходов и стоимость расформирования одного поезда. Впервые механизированные горки начали работать в 1934-1935 гг. на станциях Красный Лиман, Дебальцово, Ленинград-Сортировочный-Московский. На сегодняшний день в холдинге ОАО «РЖД» функционирует 137 механизированных сортировочных горок, из которых 16 автоматизированы.

В ходе процесса эксплуатации механизированных сортировочных горок было выявлено, что большая часть решений принимается ДСПГ, поэтому перерабатывающая способность зависела от быстроты его реакций и от его профессиональных навыков. Поэтому имелась необходимость создания инструмента, который облегчил бы работу ДСПГ и увеличил перерабатывающую способность горок. Этим инструментом стали системы автоматизации сортировочных горок [10].

Лидером в области автоматизации сортировочных горок на железных дорогах Российской Федерации является Ростовский филиал компании «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (НИИАС) под научным руководством д-ра техн. наук А. Н. Шабельникова. Работы ученых данной

1 Год издания трудов согласно [112]

компании [101-107] в большей степени посвящены автоматизации не только сортировочной горки, но и всей сортировочной станции, а в будущем и региона железной дороги.

На станции Лужская-Сортировочная применяется система MSR32 немецкой фирмы Siemens [78]. Внедрение данной системы связано с большим количеством сложностей из-за несоответствия требованиям по безопасности [101, 103] и климатического фактора [71]. Поэтому разработаны новые механизмы для внедрения данной системы, а именно опытная эксплуатация устройств в более жестких условиях.

В то же время на некоторых сортировочных горках при внедрении систем автоматизации сортировочного процесса произошел спад перерабатывающей способности. Это связано с тем, что в автоматических системах заложены более высокие требования по безопасности роспуска. Вследствие чего отцепы распускаются с горба горки с более низкой скоростью, а, следовательно, снижается как качество разделения отцепов в стрелочной зоне, так и качество заполнения путей сортировочного парка.

В сортировочном парке происходит накопление составов на путях в зависимости от их назначения. Большую часть времени вагоны находятся именно в сортировочном парке.

1.2 Факторы, влияющие на качество заполнения сортировочных путей

железнодорожных станций

Основными целями развития сортировочных горок являются повышение перерабатывающей способности и снижение как капитальных, так и эксплуатационных расходов. Иными словами, требуется уменьшать стоимость переработки одного вагона. Одним из ограничивающих факторов перерабатывающей способности является безопасность роспуска, которая должна оставаться на высоком уровне. Любой инцидент, который происходит на сортировочной горке, приводит как к дополнительным эксплуатационным

расходам, так и к капитальным затратам в случае повреждения устройств или горки.

С целью оценки безопасности роспуска проведен анализ происшествий, возникших на железной дороге Российской Федерации с 2011 по 2016 гг. В первую очередь выделены все события на сортировочных горках. В таблице 1.1 представлена статистика происшествий на сортировочных горках по годам, доля от всех событий, разница по сравнению с предыдущим годом. На рисунке 1.1 представлена диаграмма статистики событий.

Таблица 1.1 - Статистика происшествий на сортировочных комплексах на предприятиях ОАО «РЖД» по годам за 2011-2016 гг.

Год Происшествия только на сортировочных горках % от всех происшествий на железной дороге Разница по сравнению с предыдущим годом

2011 33 47,14 % — —

2012 24 39,34 % -9 -27,27 %

2013 12 23,53 % -12 -50,00 %

2014 15 29,41 % 3 25,00 %

2015 22 36,67 % 7 46,67 %

2016 15 26,79 % -7 -31,82 %

Всего 121 34,67 % — —

* 35 й и

£ 30

с е

еш с и

о р

п

о в т с е ч и л

&

33

25 20 15 10

0

24 22

12 15 15

2011 2012 2013 2014 2015 2016

Год

Рисунок 1.1 - Статистика происшествий на сортировочных комплексах на предприятиях ОАО «РЖД» по годам за 2011-2016 гг.

Как видно из рисунка 1.1 и таблицы 1.1, число происшествий в 2016 г. уменьшилось более чем в два раза по сравнению с 2011 г. Из данной статистики можно сделать вывод, что надежность бесперебойной работы сортировочной горки увеличивается.

Далее исследовалась статистика на технологические операции, при которых происходило то или иное событие. Результаты анализа по годам представлены в таблице 1.2 и по технологическим операциям - на рисунке 1.2 Таблица 1.2 - Статистика происшествий на сортировочных комплексах на предприятиях ОАО «РЖД» по технологическим операциям за 2011-2016 гг.

Действие Всего Год

2011 2012 2013 2014 2015 2016

Вытягивание 3 2 0 0 0 1 0

Надвиг 2 0 1 0 0 1 0

Другие 7 2 1 1 0 3 0

Объединение групп вагонов 2 0 0 1 0 1 0

Осаживание 15 5 2 1 2 3 2

Перестановка 7 2 2 0 1 1 1

Роспуск 85 22 18 9 12 12 12

Всего 121 33 24 12 15 22 15

Роспуск 70%

Перестановка 6%

Рисунок 1.2 - Статистика происшествий на сортировочных горках на предприятиях ОАО «РЖД» по технологическим операциям за 2011-2016 гг.

Статистика на рисунке 1.2 показывает, что наибольшее количество происшествий случается при роспуске вагонов на спускной части. Это связано со сбоями работы систем сортировочной горки. Вопросы эксплуатационной надежности рассматриваются в работе [50]. Авторы на первое место ставят прогнозирование предотказного состояния сортировочных устройств, т. к. другие исследования показывают, что из-за технологических сбоев станция теряет 1015 % своей производительности [88].

Второй важной характеристикой работы сортировочной горки является количество коммерческих неисправностей. К коммерческим неисправностям можно отнести сдвиг груза, обрыв стоек и другие случаи, из-за которых вагон не может продолжать движение без срочного ремонта. Возникновение таких неисправностей приводит к дополнительным денежным и временным затратам как железной дороги, так и грузоотправителя.

Была проанализирована статистика по происшествиям, связанным с коммерческими неисправностями. Собран материал по статистике отцепки вагонов из поездов своего формирования и после роспуска с сортировочных горок на ПКО. Результаты исследования за 2015 - 2019 гг. представлены в таблице 1.3 и на рисунках 1.3-1.4.

Таблица 1.3 - Статистика отцепок вагонов из поездов своего формирования и после роспуска с сортировочных горок на ПКО

Год Количество отцепок вагонов из поездов своего формирования и после роспуска с сортировочных горок на ПКО, шт % по сравнению с предыдущим годом

Станция В целом по дороге Станция В целом по дороге

2015 595 623

2016 700 976 17,65 56,66

2017 727 1003 3,86 2,77

2018 1006 1282 38,38 27,82

2019(6 месяцев) 433 709 -15,02 38,75

эт 8 (О О X о 1-

и

к о

С -о .А я ^ н о

О I-~ И

О О

« и

й ° О (О

о ч

со

о с

(Г

Ч О

X 2 X сг о

ё £ & э

О ¡к о р

2 * § к

о а

>у о

с &

о о

О I-

л

О

ч о о с

1000 900 800 700 600 500 400

2015

2016

2017

Год

2018

2019 (6 месяцев)

Рисунок 1.3 - Распределение отцепок вагонов из поездов своего формирования и после роспуска с сортировочных горок на ПКО на станции

эт 8

в о

X

о

1ч

а

в

а

о

с -о .А Я

н о

О I-

е

оо

вв

& °

ев

о

д

со

е о

С

X 2 X V

о

ё £ & Э

я ^ с

с

(Г

о

1300 1200 1100 1000 900 800 700 600

2015

2016

2017

Год

2018

2019 (6 месяцев)

Рисунок 1.4 - Распределение отцепок вагонов из поездов своего формирования и после роспуска с сортировочных горок на ПКО в целом по дороге На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что на сегодняшний день имеет место проблема повреждения вагонов и грузов в сортировочном парке. В «Правилах и нормах проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм» [68] при проектировании сортировочных комплексов сортировочный парк рассматривается только до расчетной точки, находящейся на расстоянии 50 м от конца парковой тормозной позиции самого трудного по условиям скатывания пути. Вследствие этого при расчете спускной части не учитывается безопасность соударения отцепов в сортировочном парке.

Если при расчете спускной части неточности в проектировании можно компенсировать с помощью работы тормозных замедлителей, то в сортировочном парке это сделать невозможно, в связи с отсутствием замедлителей. Следовательно, большое влияние на работу сортировочного комплекса имеет правильное проектирование сортировочного парка. В СССР и Российской Федерации уклоны продольного профиля пути зависели от основного удельного сопротивления движению отцепа. Вследствие ввода новых вагонов и тележек снижалось основное удельное сопротивление, что приводило к снижению уклона в сортировочном парке. На сегодняшний день уклон пути составляет 0,6 %о, последние 100 метров проектируются с уклоном -2 % [68]. Данные уклоны были заложены еще в правилах и нормах проектирования сортировочных устройств, выпущенных в 1992 году. После этого произошло изменение как самой технологии роспуска (появилось больше автоматизированных горок), так и напольной аппаратуры. Большое влияние оказывают получающие все большее распространение новые инновационные вагоны с околонулевым основным удельным сопротивлением. В некоторых странах распространение автоматизированных сортировочных горок привело к изменению правил и норм проектирования - неавтоматизированные и автоматизированные сортировочные горки стали проектироваться согласно разным требованиям. Из этого можно сделать вывод, что одной из задач, стоящих сейчас перед проектировщиками, является совершенствование технологии расчета сортировочного парка.

В статье [80] В. Н. Соколов указывает, что на сортировочных путях в Российской Федерации в среднем в сутки накапливается в 4-5 раз больше вагонов, чем на сортировочных горках зарубежных стран. Для России особенно актуальна проблема повышения качества заполнения пути и уменьшения времени на промежуточные операции, выполняемые на путях. Интенсификация сортировочного процесса называется одним из основных способов сокращения эксплуатационных затрат [54]. Высокое качество заполнения путей должно обуславливаться двумя факторами:

- минимизацией «окон», сокращением времени на осаживание вагонов для устранения промежутков между вагонами;

- допустимой скоростью соударения отцепов.

В работе [21] С. В. Карасев рассматривает влияние конструкции горки на качество заполнения путей. Автор приходит к выводу, что высокое качество заполнения путей должно обуславливаться минимизацией «окон» и допустимой скоростью соударения. Для расчета параметров горки, отвечающей высокому качеству заполнения путей, разработана имитационная модель процесса накопления вагонов на пути [22]. В данной модели учитывается структура перерабатываемого вагонопотока и отцепопотока. В то же время в его работе рассматривается только спускная часть сортировочной горки и не рассматривается влияние изменения профиля пути на его качество заполнения при расформировании составов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Корниенко Константин Ильич, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабичков, А. М. Тяга поездов и тяговые расчеты : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / А. М. Бабичков, П. А. Гурский, А. П. Новиков. - М. : Транспорт, 1971. -280 с.

2. Берндт, Т. Сортировочные горки на железных дорогах мира / Т. Берндт, С. В. Власенко // Автоматика, связь, информатика. - 2007. - № 6. - С. 45-48.

3. Бессоненко, С. А. Некоторые проблемы автоматизированных сортировочных горок / С. А. Бессоненко // Политранспортные системы : материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. по направлению «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке» / Сиб. гос. ун-т путей сообщ. - Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2017. - С. 313-316.

4. Бессоненко, С. А. Оптимизация параметров сортировочной горки по времени расформирования составов / С. А. Бессоненко // Транспорт : наука, техника, управление. - 2007. - № 9. - С. 30-34.

5. Бессоненко, С. А. Теория расчета сортировочных горок для различных климатических зон : дис. ... д-ра техн. наук : 05.22.08 / Бессоненко Сергей Анатольевич. - М., 2010. - 419 с.

6. Бессоненко, С. А. Теория расчета сортировочных горок для различных климатических зон : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.22.08 / Бессоненко Сергей Анатольевич. - М., 2011. - 37 с.

7. Бобровский, В. И. Анализ влияния параметров продольного профиля сортировочной горки на динамику скатывания отцепов / В. И. Бобровский, А. И. Колесник // Транспорты системи та технологи перевезень. - 2012. - № 3. - С. 10-14.

8. Бобровский, В. И. Исследования и оценка влияния скорости роспуска составов на показатели работы сортировочного комплекса / В. И. Бобровский, А. И. Колесник // Транспортные системы и технологии перевозок. - 2011. - № 2. -С. 10-16.

9. Выбор специализации путей подгорочного парка / А. А. Явна, Л. В. Пальчик, А. Г. Кулькин, Б. С. Пасерба // Железнодорожный транспорт. - 1979.

- № 9. - С. 28-30.

10. Гапанович, В. А. О разработке автоматизированных сортировочных систем / В. А. Гапанович, А. Н. Шабельников // Железнодорожный транспорт. -2010. - № 8. - С. 23-25.

11. Гунбин, А. А. Анализ структуры вагонопотока нечетной сортировочной системы ст. И / А. А. Гунбин // Политранспортные системы : материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. по направлению «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке» / Сиб. гос. унт путей сообщ. - Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2017. - С. 321-328.

12. Гунбин, А. А. Исследование интервалов на разделительных элементах сортировочной горки при скатывании отцепов дифференцированной длины / А. А. Гунбин // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2017. - № 3 (35). - С. 108-117.

13. Дашков, М. Г. Оценка экономической эффективности выправки профиля сортировочных горок / М. Г. Дашков, Н. И. Федотов // Механизация и автоматизация сортировочного процесса на станциях : межвуз. сб. науч. тр. - 1981.

- Вып. 216/14. - 108 с.

14. Дремин, В. В. Анализ статистических данных работы сортировочной горки / В. В. Дремин, Г. Г. Ахмедзянов, А. В. Горлов [и др.] // Научно-практические исследования. - 2018. - № 1 (10). - С. 21-25.

15. Жарикова, Л. С. Нормирование времени нахождения вагонов на станциях и срок доставки грузов / Л. С. Жарикова // Бюллетень научных работ брянского филиала МИИТ. - 2016. - № 1 (8). - С. 9-13.

16. Журавель, В. В. Показники роботи сортувально! прки та фактори, що на них впливають / В. В. Журавель // Вюник дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту iм. академжа В. Лазаряна. - 2010. - № 32. -С. 237-241.

17. Исследование движения отцепа в сортировочном парке / К. И. Корниенко, Е. А. Ахмаев, С. А. Бессоненко, В. В. Борисов // Транспорт Урала.

- 2017. - № 4 (55). - С. 49-53.

18. Исследования влияния профиля горки на скорость движения отцепов в сортировочном парке при попутном ветре / К. И. Корниенко, Е. А. Ахмаев, С. А. Бессоненко, В. В. Борисов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. - 2017. - № 1 (40). - С. 13-18.

19. К вопросу о движении вагона по уклону железнодорожного пути / Ю. О. Пазойский, В. А. Кобзев, И. П. Старшов, В. М. Рудановский // Бюллетень транспортной инфраструктуры. - 2018. - № 2 (272). - С. 35-37.

20. Казанцева, Л. С. Нормирование сроков доставки грузов и технология перевозочного процесса / Л. С. Казанцева, О. П. Югрина // Бюллетень транспортной информации. - 2015. - № 6 (240). - С. 29-33.

21. Карасев, С. В. Влияние конструкции горки, структуры вагонопотока и внешней среды на качество заполнения путей сортировочного парка : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.08 / Карасев Сергей Владимирович. - Новосибирск, 2003. - 203 с.

22. Карасев, С. В. Имитация процесса заполнения пути накопления вагонов в сортировочном парке / С. В. Карасев, В. И. Жуков, О. В. Куценко // Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог : сб. науч. тр. -Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2002. - С. 119-129.

23. Карасев, С. В. Обеспечение безопасности при применении упрощенных нормативов и условий роспуска вагонов с опасными грузами для автоматизированных сортировочных горок / С. В. Карасев // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы IX Междунар. науч.-практ. конф.

- Иркутск : ИрГУПС, 2018. - Т. 1. - С. 64-67.

24. Климов, А. А. Моделирование процесса заполнения путей сортировочных парков с учетом проталкивания вагонов / А. А. Климов, Т. И. Старостина // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2011.

- № 2. - С. 85-88.

25. Кобзев, В. А. Механизация и автоматизация сортировочных горок / В. А. Кобзев // Автоматика, связь, информатика. - 2015. - № 4. - С. 20-21.

26. Кобзев, В. А. О попытке критики теоретических положений динамики скатывания вагона по уклону сортировочной горки / В. А. Кобзев, В. М. Рудановский, И. П. Старшов // Бюллетень транспортной информации. - 2016.

- № 6 (252). - С. 20-25.

27. Кобзев, В. А. Техническое перевооружение сортировочных горок / В. А. Кобзев // Автоматика, связь, информатика. - 2013. - № 2. - С. 47-48.

28. Козаченко, Д. Н. Исследование влияния технического состояния тормозных замедлителей на перерабатывающую способность сортировочных горок / Д. Н. Козаченко, С. В. Гревцов, Т. В. Болванская // Наука та прогрес транспорту. - 2016. - № 4 (64). - С. 37-46.

29. Колесник, А. И. Совершенствование методов определения продольного профиля сортировочных горок / А. И. Колесник // Бюллетень научных работ брянского филиала МИИТ. - 2013. - № 1 (3). - С. 17-21.

30. Кондрашов, В. М. Единые принципы исследования динамики железнодорожных экипажей в теории и эксперименте / В. М. Кондрашов. - М. : Интекст, 2001. - 189 с.

31. Корниенко, К. И. Алгоритм расчета точки остановки отцепа в сортировочном парке / К. И. Корниенко // Транспорт : наука, техника, управление.

- 2017. - № 11. - С. 36-40.

32. Корниенко, К. И. Алгоритм расчета точки полной остановки отцепа в сортировочном парке с учетом движения отцепа назад после остановки / К. И. Корниенко // Вестник Донецкой Академии Автомобильного Транспорта. -2018. - № 2. - С. 53-62.

33. Корниенко, К. И. Влияние изменения величины и длины противоуклона в конце пути сортировочного парка на качество его заполнения при расформировании составов / К. И. Корниенко // Транспорт Урала. - 2019. - № 1 (60). - С. 66-70.

34. Корниенко, К. И. Влияние противоуклона на качество заполнения путей в сортировочном парке / К. И. Корниенко // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. - Иркутск : ИрГУПС, 2018. - Т. 1. - С. 78-82.

35. Корниенко, К. И. Имитационная модель движения отцепа в сортировочном парке / К. И. Корниенко // 115 лет железнодорожному образованию в Забайкальском крае : материалы Всерос. заочной науч.-практ. конф. - Чита : ЗабИЖТ ИрГУПС, 2017. - С. 31-36.

36. Корниенко, К. И. Исследование влияния изменения профиля пути сортировочного парка на качество его заполнения при расформировании составов / К. И. Корниенко // Вестник УрГУПСа. - 2018. - № 3 (39). - С. 33-42.

37. Корниенко, К. И. Исследование влияния профиля горки на скорость движения отцепа в сортировочном парке / К. И. Корниенко // Молодежь. Наука. Технологии : сб. науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. студентов и молодых ученых : в 4 ч. / под ред. Е. Г. Гуровой, С. В. Макарова. - Новосибирск : НГТУ,

2017. - Т. 3. - С. 44-47.

38. Корниенко, К. И. Исследование влияния профиля сортировочного парка на скорость движения отцепа / К. И. Корниенко // Инновационные технологии на транспорте : образование, наука, практика. - Алматы, 2017. - С. 1115.

39. Корниенко, К. И. Исследование опасности образования противоуклона в сортировочном парке / К. И. Корниенко // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф. : в 2 т. -Иркутск : ИрГУПС, 2017. - Т. 1. - С. 80-83.

40. Корниенко, К. И. Математический аппарат определения вероятности появления отцепов с различными ходовыми свойствами / К. И. Корниенко // Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии. - Новосибирск : Изд-во СГУПСа,

2018. - С. 76-80.

41. Корниенко, К. И. Обеспечение безопасности движения отцепов при выпуске их на свободный путь / К. И. Корниенко // Проблемы безопасности на

транспорте : материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. году науки : в 2 ч. / М-во трансп. и коммуникаций Респ. Беларусь ; Белорус. ж. д. ; Белорус. гос. ун-т трансп. ; под общ. ред. Ю. И. Кулаженко. - Гомель : БелГУТ, 2017. - Ч. 1. - С. 36-37.

42. Корниенко, К. И. Построение кривой распределения основного удельного сопротивления движению вагонов в сортировочном парке с учетом перерабатываемого вагонопотока и отцепопотока / К. И. Корниенко // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. - 2019. - № 1 (48). -С. 20-28.

43. Корниенко, К. И. Расчет точки полной остановки отцепа с учетом движения отцепа назад / К. И. Корниенко // Материалы IV Междунар. науч. -практ. конф. «Научно-технические аспекты инновационного развития транспортного комплекса». - Донецк : Донецкая академия транспорта, 2018. - С. 28-32.

44. Корниенко, К. И. Совершенствование алгоритма расчета точки остановки отцепа в сортировочном парке / К. И. Корниенко // Инновационные факторы развития транспорта. Теория и практика : материалы междунар. науч.-практ. конф. : в 3 ч. - Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2018. - Ч. 2. - С. 40-47.

45. Корниенко, К. И. Совершенствование алгоритма расчета точки остановки отцепа в сортировочном парке / К. И. Корниенко // Инновационные факторы развития транспорта. Теория и практика : междунар. науч. -практ. конф.: тезисы докладов. - Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2017. - С. 137.

46. Корниенко, К. И. Совершенствование методики имитационного моделирования заполнения пути сортировочного парка / К. И. Корниенко // Транспорт Урала. - 2018. - № 2 (57). - С. 35-42.

47. Кузьмич, В. Д. Теория локомотивной тяги : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / В. Д. Кузьмич, В. С. Руднев, С. Я. Френкель. - М. : Маршрут, 2005. - 448 с.

48. Лябах, Н. Н. Алгоритм и методика учета климатических воздействий на сортировочный процесс / Н. Н. Лябах, И. А. Ольгейзер // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2009. - № 1. - С. 69-72.

49. Лябах, Н. Н. Методы адаптивного воздействия на сортировочный процесс / Н. Н. Лябах, И. А. Ольгейзер // Мир транспорта. - 2010. - № 1. - C. 1417.

50. Лябах, Н. Н. Мониторинг и прогнозирование показателей работы горок / Н. Н. Лябах, А. В. Денисов, В. А. Тартынский // Железнодорожный транспорт.

- 2010. - № 8. - C. 39-41.

51. Лященко, А. М. Интеллектуальная поддержка режимов торможения отцепов с учетом компенсации инерционности замедлителей и сбоев напольных устройств / А. М. Лященко // Информатизация и связь. - 2013. - № 2. - C. 60-63.

52. Лященко, А. М. Моделирование режимов управления второй тормозной позицией на сортировочных горках / А. М. Лященко, С. А. Бессоненко // Информатизация и связь. - 2013. - № 2. - C. 87-91.

53. Методика специализации путей подгорочного парка / А. А. Явна, Л. В. Пальчик, А. Г. Кулькин, В. Н. Иванченко // Вестник ВНИИЖТ. - 1980. - № 2.

- C. 9-15.

54. Музыкина, С. И. Исследование пропускной способности сортировочной станции / С. И. Музыкина, М. И. Музыкин, Г. И. Нестеренко // Наука та прогрес транспорту. - 2016. - № 2 (62). - C. 47-60.

55. Муха, Ю. А. Алгоритмы и библиотека программ для моделирования на ЭВМ «Наири-К» сортировочного процесса на горках / Ю. А. Муха, В. И. Бобровский // Механизация и автоматизация сортировочного процесса на стациях : тр. ДИИТа. - 1977. - Вып. 194/11. - С. 53-102.

56. Назаров, А. А. Снижение скорости отцепов в начале сортировочных путей, оснащенных системой распределенного регулирования скорости / А. А. Назаров // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2013. - № 2. - C. 68-71.

57. Образцов, В. Н. Станции и узлы / В. Н. Образцов. - М. : Трансжелдориздат, 1938. - 492 с.

58. Одикадзе, В. Р. Система контроля заполнения путей методом импульсного зондирования КЗП ИЗ / В. Р. Одикадзе // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - № 11. - С. 14-15.

59. Осипов, Д. В. К вопросу определения продольных динамических нагрузок, действующих на отцепы при соударениях на сортировочных горках / Д. В. Осипов // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. - Иркутск : ИрГУПС, 2018. - С. 107-112.

60. Осипов, Д. В. Особенности расчета удельных сил сопротивления движению отцепа при имитационном моделировании процесса расформирования составов / Д. В. Осипов, А. А. Климов // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании : материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Одесса, 2010. - С. 69-75.

61. Пальчик, Л. В. О важности обоснованной специализации путей сортировочного парка / Л. В. Пальчик, Ю. И. Авилов // Вопросы надежности и повышения эффективности эксплуатации и ремонта подвижного состава : тр. РИИЖТа. - 1974. - Вып. 105. - С. 154-156.

62. Пахомова, Н. Л. Тормозные средства сортировочных горок / Н. Л. Пахомова // Автоматика, связь, информатика. - 2007. - № 8. - С. 31-35.

63. Последствия аварий при роспуске опасных грузов класса 2 с сортировочных горок / П. П. Щеглов, И. И. Шищенко, В. А. Пашинин, В. И. Жолобов // Вестник ВНИИЖТ. - 2010. - № 5. - С. 20-25.

64. Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств / Ю. А. Муха, Л. Б. Тишков, В. П. Шейкин [и др.]. - М. : Транспорт, 1994. - 220 с.

65. Пособие по проектированию промышленных железнодорожных станций (к СНиП 2.05.07-85) / ПОМТРАНСНИИПРОЕКТ. - М. : Стройиздат, 1990. - 199 с.

67. Правдин, Н. В. Перспективы применения закрытых горок в Сибири и на Дальнем Востоке / Н. В. Правдин, С. А. Бессоненко // Транспорт : наука, техника, управление. - 2004. - № 7. - C. 14-16.

68. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм : утв. МПС РФ 10.10.2003. - М. : Техинформ, 2003. - 168 с.

69. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации : утв. приказом Минтранса России от 21.12.10 № 286. - М. : ТРАНСИНФО ЛТД, 2016. - 287 с.

70. Правила тяговых расчетов для поездной работы : утв. МПС РФ 15.08.1980. - М. : Транспорт, 1985. - 287 с.

71. Регер, И. И. Испытание морозом / И. И. Регер, С. А. Гринкевич, А. С. Карнаухов // Автоматика, связь, информатика. - 2013. - № 12. - C. 20-22.

72. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 22848. Программа для имитационного моделирования скорости движения отцепа в сортировочном парке «СортПарк» / К. И. Корниенко ; заявитель и правообладатель СГУПС. - № 22848 ; заявл. 19.05.2017 ; зарегистрир. 06.06.2017.

73. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 23522. Программа для построения кривой распределения суммарного удельного сопротивления движению отцепов / К. И. Корниенко ; заявитель и правообладатель СГУПС. - № 23522 ; заявл. 19.02.2018 ; зарегистрир. 20.03.2018.

74. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 23610. Программа для имитационного моделирования заполнения пути сортировочного парка «СортПарк 2» / К. И. Корниенко ; заявитель и правообладатель СГУПС. -№ 23610 ; заявл. 09.04.2018 ; зарегистрир. 15.05.2018.

75. Ситников, С. А. Влияние климатических условий на сопротивление движению вагона при скатывании с сортировочной горки / С. А. Ситников, Л. А. Рыкова // Транспорт : наука, техника, управление. - 2011. - № 11. - C. 22-24.

76. Ситников, С. А. Обоснование проекта по выбору рациональных параметров профиля сортировочной горки / С. А. Ситников, Л. А. Рыкова //

Транспорт-2011 : тр. Всерос. науч.-практ. конф. : в 3 ч. / Ростовский государственный университет путей сообщения : Ростов н/Д, 2011. - С 204-206.

77. Ситников, С. А. Проблемы определения расчетных метеорологических условий при проектировании новых и реконструкции существующих сортировочных горок / С. А. Ситников, Л. А. Рыкова, А. Ф. Конев // Транспорт : наука, техника, управление. - 2011. - № 5. - С. 19-22.

78. Смагин, Ю. С. Система MSR32 на станции Лужская-Сортировочная / Ю. С. Смагин, О. В. Подсосонная // Железные дороги мира. - 2017. - № 8. - С. 6371.

79. Совершенствование процедуры выбора специализации путей подгорочного парка сортировочной станции / А. А. Явна, Н. Н. Новгородов, Л. В. Пальчик, Е. Г. Шепилова // Вестник ВНИИЖТ. - 1996. - № 5. - С. 22-28.

80. Соколов, В. Н. Комплексная автоматизация управления сортировочным процессом / В. Н. Соколов // Автоматика, связь, информатика. -2011. - № 2. - С. 8-9.

81. Сотникова, Е. А. Сопротивление движению грузовых вагонов при скатывании с горок / Е. А. Сотникова // Труды ВНИИЖТа. - 1975. - Вып. 545. -151 с.

82. Сотникова, Е. А. Сопротивление движению грузовых вагонов при скатывании с горок / Е. А. Сотникова. - М. : Транспорт, 1975. - 104 с.

83. Старостина, Т. И. Анализ особенностей конструкции продольного профиля сортировочных путей действующих сортировочных станций / Т. И. Старостина // Инновационные технологии нового тысячелетия : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. - Уфа : Аэтерна, 2016. - С. 81-83.

84. Страковский, И. И. Сопротивление вагонов при скатывании с горки в зимнее время / И. И. Страковский. - М. : Трасжелдориздат, 1952. - 122 с.

85. Стратегия развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года (основные положения) [Электронный ресурс] // Российские железные дороги : офиц. сайт. -Режим доступа: http://doc.rzd.ru/doc/public/ru%3FSTRUCTURE _ГО%3В704%261ауег_1ё%3В5104%261ё%3Б6396.

86. Тарасов, Е. М. Исследование принципа определения координаты отцепа на пути подгорочного парка в зарубежных системах контроля заполнения путей / Е. М. Тарасов, А. Е. Тарасова // Вестник транспорта Поволжья. - 2018. - № 2 (68). - С. 44-49.

87. Технические решения 410727 -ТР. Стыковка устройства контроля заполнения путей с повышенной длиной контролируемого участка с комплексной системой автоматизации управления сортировочным процессом. - М. : Гипротранссигналсвязь, 2007. - 15 с.

88. Тимухина, Е. Н. Эксплуатационная надежность железнодорожных станций и ее определяющие факторы / Е. Н. Тимухина, Д. Р. Зартдинов // Транспорт : наука, техника, управление. - 2013. - № 1. - С. 76-79.

89. Туранов, Х. Т. Исследование движения вагона на участке первой тормозной позиции сортировочной горки при воздействии попутного ветра малой величины / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2015. - № 4 (28). - С. 26-31.

90. Туранов, Х. Т. Исследование движения вагона с замедлением на участке первой горочной тормозной позиции сортировочной горки при воздействии встречного ветра / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Транспорт : наука, техника, управление. - 2015. - № 5. - С. 3-6.

91. Туранов, Х. Т. Математические модели скорости скатывания вагона на втором скоростном участке сортировочной горки при воздействии встречного ветра малой величины / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. - 2015. - № 2 (26). - С. 21-35.

92. Туранов, Х. Т. Математическое моделирование рамных сил при движении грузового вагона с несимметрично размещенным грузом / Х. Т. Туранов, А. А. Ватонин, А. Р. Якупов // Транспорт : наука, техника, управление. - 2011. - № 11. - С. 15-21.

93. Туранов, Х. Т. Математическое описание движения вагона с торможением на участке первой тормозной позиции сортировочной горки при

воздействии попутного ветра малой величины / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Транспорт Урала. - 2015. - № 4 (47). - С. 10-15.

94. Туранов, Х. Т. Некоторые проблемы теоретической предпосылки динамики скатывания вагона по уклону сортировочной горки / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Бюллетень транспортной информации. - 2015. - № 3 (237). -С. 29-36.

95. Туранов, Х. Т. Новая методика расчета времени и скорости скатывания вагона на первом скоростном участке сортировочной горки при воздействии встречного ветра малой величины / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Транспорт Урала. - 2015. - № 3 (46). - С. 11-16.

96. Туранов, Х. Т. Оценка устойчивости груза и вагона с грузом относительно одной из опор по методике ТУ / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко, О. Ю. Чуйкова // Транспорт : наука, техника, управление. - 2014. - № 7. - С. 17-24.

97. Туранов, Х. Т. Расчет времени движения и скорости вагона на промежуточном участке сортировочной горки при попутном ветре / Х. Т. Туранов, А. А. Гордиенко // Мир транспорта. - 2016. - Т. 14, № 4 (65). - С. 78-91.

98. Туранов, Х. Т. Расчет продольного сдвига груза на вагоне и усилия в элементах крепления по новой методике на примере гусеничной техники / Х. Т. Туранов, Е. Д. Псеровская // Наука и техника транспорта. - 2013. - № 3. -С. 48-58.

99. Чернявский, В. С. Особенности исторического развития устройств для сортировки вагонов на железнодорожных станциях / В. С. Чернявский // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2014. - № 2. -С.148-153.

100. Чечулина, Ю. А. Особенности работы сортировочной станции при организации движения поездов по твердым ниткам графика / Ю. А. Чечулина, О. П. Югрина // Транспорт Урала. - 2014. - № 1 (40). - С. 81-84.

101. Шабельников, А. Н. Зарубежные системы автоматизации сортировочных горок / А. Н. Шабельников, В.Н. Иванченко // Автоматика, связь, информатика. - 2014. - № 3. - С. 45-48.

102. Шабельников, А. Н. Инновационная технология плавного управления тормозными средствами / А. Н. Шабельников, И. А. Ольгейзер, С. А. Рогов // Автоматика, связь, информатика. - 2015. - № 3. - С. 15-17.

103. Шабельников, А. Н. Использование зарубежных систем автоматизации / А. Н. Шабельников // Железнодорожный транспорт. - 2010. - № 8. - С. 54-55.

104. Шабельников, А. Н. Определение прицельной скорости выхода отцепа с парковой тормозной позиции / А. Н. Шабельников, В. Р. Одикадзе // Автоматика, связь, информатика. - 2009. - № 3. - С. 9-11.

105. Шабельников, А. Н. Разработка теории и методов автоматизации управления сложными процессами на сортировочной станции : дис. ... д-ра техн. наук : 05.13.06 / Шабельников Александр Николаевич. - М., 2005. - 336 с.

106. Шабельников, А. Н. Совершенствование технологии работы сортировочной станции / А. Н. Шабельников // Автоматика, связь, информатика. - 2011. - № 2. - С. 2-4.

107. Шабельников, А. Н. Универсальные модульные системы для автоматизации горок / А. Н. Шабельников, В. Н. Соколов, В. Р. Одикадзе // Автоматика, связь, информатика. - 2007. - № 3. - С. 2-3.

108. Шелухин, В. И. Автоматизация и механизация сортировочных горок : учеб. для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. / В. И. Шелухин. - М. : Маршрут, 2005. - 240 с.

109. Шипулин, Н. П. Комплексная автоматизация и механизация / Н. П. Шипулин, А. Н. Шабельников // Автоматика, связь, информатика. - 2017. -№ 10. - С. 5-7.

110. Югрина, О. П. Вопросы определения срока доставки грузов на железнодорожном транспорте / О. П. Югрина, Л. С. Казанцева // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2014. - № 4 (44). - С. 126-130.

111. Югрина, О. П. Методика определения взаимосвязи показателей эксплуатационной работы с доставкой груза «точно в срок» / О. П. Югрина, Ю. А. Чечулина, Л. С. Казанцева // Хроники объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование». - 2014. - № 1 (56). - С. 29.

112. Якунин, В. И. Железные дороги России и государство : моногр. / В. И. Якунин. - М. : Науч. эксперт, 2010. - 432 с.

113. Avramovic, Z. Z. Method for evaluating the strength of retarding steps on a marshalling yard hump / Z. Z. Avramovic // European Journal of Operational Research. - 1995. - Vol. 85, № 3. - P. 504-514.

114. Belosevic, I. Variable Neighborhood Search for Multistage Train Classification at Strategic Planning Level / I. Belosevic, M. Ivic // Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. - 2018. - Vol. 33, № 3. - P. 220-242.

115. Bobrovskyi, V. Probabilistic Approach for the Determination of Cuts Permissible Braking Modes on the Gravity Humps / V. Bobrovskyi, D. Kozachenko,

A. Dorosh [and other.] // Transport Problems. - 2016. - Vol. 11, № 1. - P. 147-155.

116. Crane, R. R. An Analysis of a Railroad Classification Yard / R. R. Crane, F.

B. Brown, R. O. Blanchard // Journal of the Operations Research Society of America. - 1955. - Vol. 3, № 3. - P. 262-271.

117. Daganzo, C. F. Static Blocking at Railyards / C. F. Daganzo // Transportation Science. - 1986. - Vol. 20, № 3. - P. 189-199.

118. Kornienko, K. Effect of the sorting track profile change on the it's occupancy quality at train humping / K. Kornienko, S. Bessonenko // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 216, № 02012. - P. 1-7.

119. Kornienko, K. Influence of opposite elevation on the occupancy level of the tracks of sorting park / K. Kornienko, S. Bessonenko, I. Tanaino // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 239, № 03002. - P. 1-9.

120. Kozachenko, D. A method for optimization of time intervals between rolling cuts on sorting humps / D. Kozachenko, V. Bobrovskyi, Y. Demchenko // Journal of Modern Transportation. - 2018. - Vol. 3, № 4. - P. 87.

121. Kozachenko, D. Especially the functioning of railway stations in the conditions of the organization of transport of dangerous goods / D. Kozachenko, I. L. Zhuravel, V. V. Zhuravel // Transport systems and transportation technologies. -2016. - Vol. 12.

122. Kozachenko, D. Stability of the rail cars when they braking by retarders / D. Kozachenko, C. Pozhidaev, K. Zheleznov // Transport systems and transportation technologies. - 2015. - Vol. 10. - P. 57.

123. Macrolevel Classification Yard Capacity Modeling / L. Zhang, M. Jin, Z. Ye [and other] // Transportation Research Record : Journal of the Transportation Research Board. - 2017. - Vol. 2608, № 1. - P. 125-133.

124. Method for determining the acceptability of transport operations involving dangerous goods / V. Medvedev, I. Teslenko, S. Karasev [and other] // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 216. - P. 2013.

125. Multistage methods for freight train classification / R. Jacob, P. Marton, J. Maue, M. Nunkesser // Networks. - 2011. - Vol. 57, № 1. - P. 87-105.

126. Nazarov, O. A. Reduction in cuts speed at the beginning of a sorting sidings, equipped with quasi-continuous speed control system / O. A. Nazarov // Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport. - 2016. - № 4 (64). - P. 47-54.

127. Panchenko, S. Improvement of the accuracy of determining movement parameters of cuts on classification humps by methods of video analysis / S. Panchenko, I. Siroklin, A. Lapko [and othaer] // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2016. - № 3 (82). - P.25-30.

128. Salado, A. A mathematical model of verification strategies / A. Salado, H. Kannan // Systems Engineering. - 2018. - Vol. 21, № 6. - P. 593-608.

129. Shunting yard operations / N. Boysen, M. Fliedner, F. Jaehn, E. Pesch // European Journal of Operational Research. - 2012. - Vol. 220, № 1. - P. 1-14.

130. The train marshalling problem / E. Dahlhaus, P. Horak, M. Miller, J. F. Ryan // Discrete Applied Mathematics. - 2000. - Vol. 103, № 1-3. - P. 41-54.

131. Transportation engineering handbook / Editor M. Kutz. - New York [and other] : McGraw-Hill, 2011. - 1000 p.

132. Zhang, C. Research on Multi-objective Optimization of Vertical Section of the rolling down zone on Hump / C. Zhang, Y. Li // 2011 Seventh International Conference on Natural Computation (ICNC). - 2011. - P. 1270-1274.

149

ПРИЛОЖЕНИЕ А Пример расчета качества заполнения путей сортировочных парков

реальных сортировочных горок

В данном приложении представлен пример исследования влияния профиля пути на его качество заполнения пути. Исследования проводилось для трех разных сортировочных горок с разными климатическими условиями и структурой вагонопотока и отцепопотока. Результаты исследования подтверждают выводы, сделанные в разделе 4.5 диссертации.

Таблица А.1 - Показатели качества заполнения путей сортировочных парков

Параметр Номер пути

1 2 3 4

Среднее количество осаживаний, необходимых для накопления одного состава, шт. 2,49 2,96 3 5,37

Среднее количество недокатов, приходящихся на один сформированный состав, шт. 1,59 2,13 2,48 5,15

Среднее количество соударений с превышением скорости соударения, приходящееся на один сформированный состав, шт. 22,43 11,59 29,48 17,73

Средний коэффициент использования полезной длины пути сортировочного парка 0,83 0,79 0,67 0,5

Средняя скорость соударения отцепов в сортировочном парке, м/с 1,78 1,35 2 1,34

Среднее количество повреждений, приходящихся на тысячу вагонов, шт. * 10-3 13,31 4,59 20,68 4,42

Рисунок А.1 - Профиль пути 1

Рисунок А.3 - График распределения вероятности коэффициента использования полезной длины пути сортировочного парка для пути 1 для первого осаживания

Рисунок А.5 - Профиль пути 2

Рисунок А.6 - График распределения вероятности скорости соударения отцепов

Рисунок А.7 - График распределения вероятности коэффициента использования полезной длины пути сортировочного парка для пути 2 для первого осаживания

Рисунок А.9 - Профиль пути 3

Рисунок А.10 - График распределения вероятности скорости соударения отцепов

Рисунок А. 11 - График распределения вероятности коэффициента использования полезной длины пути сортировочного парка для пути 3 для первого осаживания

Рисунок А.13 - Профиль пути 4

Рисунок А. 14 - График распределения вероятности скорости соударения отцепов

Рисунок А. 15 - График распределения вероятности коэффициента использования полезной длины пути сортировочного парка для пути 4 для первого осаживания

158

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Пример расчета эффективности выправки профиля пути сортировочного парка на основании разработанной методики

В данном приложении приведен пример использования методики для оценки эффективности выправки продольного профиля пути сортировочного парка для одной из сортировочных станций. Данная станция имеет две сортировочные горки. Для примера выбран один путь нечетной системы. Нечетная система имеет три пути надвига и два пути роспуска. Надвиг и роспуск осуществляется двумя локомотивами. Для осаживания используются три горочных локомотива.

Собранная информация о структуре перерабатываемого вагонопотока и отцепопотока показывает, что на путь распускает в основном вагоны тяжелой весовой категории, среднее количество вагонов в отцепе равно 3,05, среднее количество вагонов, распускаемых на данный путь в сутки, равно 128.

При анализе профиля было выявлено, что основным элементом, снижающим эффективность работы данного пути, является противоуклон в начале пути. Поэтому при любых вариантах переустройства необходимо в первую очередь выправить данный противоуклон. Исходя из анализа профиля предложены 4 вида выправки профиля:

- выправка только противоуклона пути в начале сортировочного парка;

- спрямление противоуклона и следующим за ним уклона в 2 %;

- спрямление профиля пути до начала противоуклона в конце сортировочного парка;

- полное приведение профиля пути к нормативным значениям.

Для каждого из данных вариантов выправки рассчитаны новые проектные отметки. Полученные уклоны представлены в таблице Б.1, профили на рисунках Б.1 - Б.4.

Таблица Б.1 - Варианты выправки профиля

Участок4 Уклон, %0

Фактический Варианты

1 2 3 4

1 -0,2 0,6 0,88 0,79 0,6

2 1,4 0,6 0,88 0,79 0,6

3 2 2 0,88 0,79 0,6

4 0,8 0,8 0,88 0,79 0,6

5 0,4 0,4 0,88 0,79 0,6

6 1,2 1,2 1,2 0,79 0,6

7 1 1 1 0,79 0,6

8 0 0 0 0,79 0,6

9 1 1 1 0,79 0,6

10 1,2 1,2 1,2 0,79 0,6

11 0,8 0,8 0,8 0,79 0,6

12 1 1 1 0,79 0,6

13 0 0 0 0,79 0,6

14 0,4 0,4 0,4 0,79 0,6

15 0 0 0 0,79 0,6

16 1 1 1 0,79 0,6

17 1,4 1,4 1,4 0,79 0,6

18 -2 -2 -2 -2 -2

19 -1,4 -1,4 -1,4 -1,4 -2

4 Каждый участок имеет длину 50 м.

¡3 и § £ 0,9

рь

у л о е0,7

п р0,7

аи

тк кв0,5 ео

тем оло

О ^ 0,3

Фактический Выправка

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950

Длина пути сортировочного парка, м

о п а к т е м т

О

1,1

0,9

а, 0,7

1 0,5 не в р0,3

о р

у

2

н

Рисунок Б.1 - Вариант переустройства 1

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950

Длина пути сортировочного парка, м

Фактический Выправка

0

0

Рисунок Б.2 - Вариант переустройства 2

н в о

1,1

■Г 0,9 0,7

ое

пр

а и0,5 кк тв ет во0,3

л0,3

о г

т

О

Фактический Выправка

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950

Длина пути сортировочного парка, м

I- и

§ ^ 0,9 ос рь

у л § & °,7

8 I 0,5

ео

л

о0,3 г0,3

т

О

Рисунок Б.3 - Вариант переустройства 3

Фактический Нормативный

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950

Длина пути сортировочного парка, м

0

0

Рисунок Б.4 - Вариант переустройства 4

После сбора статистики и оценки профиля все данные занесены в имитационную модель с учетом розы ветров. Результаты моделирования для примера приведены в таблице Б.2. Таблица Б.2 - Результаты моделирования

Параметры Фактический Вариант выправки

1 2 3 4

Среднее количество осаживаний необходимых для накопления 2,74 2,04 2,03 2,04 2,10

одного состава, шт

Вероятность недоката 0,10 0,05 0,05 0,05 0,08

Вероятность соударения 0,60 0,57 0,51 0,37 0,02

Средний коэффициент использования полезной длины 0,68 0,88 0,88 0,88 0,85

пути сортировочного парка

Средняя скорость соударения, м/с 1,40 1,45 1,43 1,30 0,74

Среднее время, затрачиваемое на накопление одного поезда, 18,98 8,64 8,45 8,62 10,22

мин.

Разница среднего времени, затрачиваемого на осаживания -54% -56% -55% -46%

для накопления одного состава,

Повреждение на тысячу, шт 0,0053 0,006 0,0056 0,0039 0,0004

Разница повреждений на тысячу, % 13% 7% -25% -92%

Произведена оценка эффективности выправки профиля пути. В рассматриваемом примере на сортировочной горке предусмотрено 3 пути надвига и 2 пути роспуска. Надвиг и осаживание осуществляется разными локомотивами. По формулам найдены расходы для каждого из вариантов выправки профиля пути сортировочного парка. Полученные результаты представлены в таблицах Б.3 и Б.4. Таблица Б.3 - Общие данные для расчета

Параметры Значение

1 2

Среднее количество вагонов, перерабатываемых на данном пути, шт 128

Окончание таблицы Б.3

1 2

Среднее количество составов, формируемых за сутки на данном пути, шт 1,83

Среднее количество вагонов, перерабатываемых на горке в сутки, шт 4286

Количество коммерческих неисправностей, произошедших на горке за год, шт 500

Среднее количество коммерческих неисправностей, приходящихся на данный путь за год, шт 21,33

Цена контрольных операций обязательных для каждого вагона поступившего в ТОР, руб. 4356,

Средняя цена исправления одной неисправности, руб. 2500,00

Средняя цена одного ремонта, руб. 6856,00

Средняя ставка локомотиво-часа, руб. 2374,60

Таблица Б.4 - Экономическая эффективность выправки для каждого из предложенных проектов

Параметры Фактический Вариант выправки

1 2 3 4

Среднее количество осаживаний необходимых для накопления одного поезда, шт 2,74 2,04 2,03 2,04 2,10

Средняя скорость соударения, м/с 1,40 1,45 1,43 1,30 0,74

Среднее количество поврежденных вагонов на 1000 переработанных на пути, шт 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00

Среднее количество поврежденных вагонов за год, шт 0,25 0,28 0,27 0,18 0,02

Затраты на ремонт неисправностей за год, руб. 146261 167507 158752 109834 12443

Среднее время, затрачиваемое на накопление одного поезда, мин. 18,98 8,64 8,45 8,62 10,22

Среднее время, затрачиваемое на осаживания в сутки, ч 0,58 0,26 0,26 0,26 0,31

Среднее время, затрачиваемое на осаживания в год, ч 211,29 96,18 94,07 95,96 113,77

Средние расходы предприятия из-за работы маневрового локомотива, руб. 501741 228400 223378 227872 270168

Общие средние годовые расходы предприятия, руб. 648002 395907 382129 337705 282611

Годовые приведенные затраты на выправку путей сортировочного парка, руб. - 76641 90789 170008 328510

Общая экономическая эффективность, руб. - 175880 175334 139558 34196

После расчета капитальных затрат на выправку и экономической эффективности от выправки осуществлен выбор оптимального варианта переустройства. Наиболее экономически обоснованным проектным решением является вариант выправки 1, для которого капитальные затраты наименьшие. После переустройства данного пути по выбранному варианту эксплуатационные расходы на станции сократятся в среднем в 2 раза на 0,25 млн. руб. в год.

166

ПРИЛОЖЕНИЕ В Свидетельство о регистрации электронного ресурса «Программа для имитационного моделирования скорости движения отцепа в сортировочном

парке «СортПарк»»

167

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Свидетельство о регистрации электронного ресурса «Программа для построения кривой распределения суммарного удельного сопротивления

движению отцепов»

168

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Свидетельство о регистрации электронного ресурса «Программа для имитационного моделирования заполнения пути сортировочного парка

«СортПарк 2»

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акты о внедрении результатов диссертационной работы

р/О

ФИЛИАЛ ОАО «РЖД» ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДИРЕКЦИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ

ЗАПАДНО-СИБИРСКАЯ ДИРЕКЦИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ

СЛУЖБА АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Вокзальная магистраль ул., г. Новосибирск, 630004, Тел.: [phone] Факс: [phone]

Ж С? ге/У г.№ З&Л/и/

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы

Корниенко Константина Ильича

Результаты, полученные Корниенко К.И. при выполнении диссертационной работы на тему «Совершенствование метода расчета продольного профиля сортировочных путей железнодорожных станций», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.08 - «Управление процессами перевозок» (технические науки), имеют прикладное значение для железнодорожных станций с сортировочными горками.

На станции Инская Западно-Сибирской железной дороги - филиала ОАО «РЖД» выполнена апробация предлагаемого метода оценки эффективности выправки профиля пути сортировочного парка на основе показателей качества заполнения пути. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности практического применения предлагаемого в диссертационной работе метода при планируемом или внеплановом выполнении работ по выправке продольного профиля путей сортировочных парков.

Разработанный метод представляет практическую ценность и может быть применен для определения эффективности выправки профилей сортировочных парков станций ОАО «РЖД».

Заместитель начальника службы автоматики и телемеханики Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры