2.2. Визначення числа приміських зон і розмірів руху приміських поїздів по зонах і періодах доби

На приміських лініях з віддаленням від головної станції має місце значний спад приміських пасажиропотоків. Найбільший спад буває на станціях, які розташовані в межах міст-супутників, промислових підприємств, місць відпочинку людей, великих житлових масивів. Звичайно, між такими станціями на зупиночних пасажирських пунктах також відбувається висадка і посадка пасажирів, але в значно менших розмірах. У зв'язку з цим на приміських лініях виникає необхідність організації зонного руху приміських поїздів. В таких випадках частина приміських поїздів прямує до певних станцій, обслуговуючи пасажиропотік призначенням до цих або найближчих до них станцій. Такі станції на приміській дільниці називаються зонними, а частина дільниці між головною і зонною станцією – приміською зоною. Обертання составів і локомотивів або моторвагонних поїздів відбувається на зонній станції.

Основними чинниками, що визначають протяжність приміських зон і місця розташування зонних станцій є:

- зручності обслуговування приміських пасажирів (скорочення часу на проїзд);

- наявність пунктів масової посадки – висадки приміських пасажирів;

- забезпечення ефективного використовування технічних засобів при-міської лінії;

- мінімальні суспільні витрати на перевезення приміських пасажирів.

Доцільність організації зонного руху залежить від потужності приміського пасажиропотоку. Якщо добові розміри руху приміських поїздів невеликі, застосовувати зонний рух, як правило, недоцільно. Зонний рух має ряд переваг:

- різко знижуються пробіги приміського рухомого складу;

- помітно зменшується потреба в составах (за рахунок більш інтенсив-ного їх використання);

- збільшується швидкість доставки приміських пасажирів.

Загальний час, що витрачається приміськими пасажирами на проїзд, складається з часу знаходження їх в поїздах в русі і часу на очікування поїздів. Витрати часу на проїзд залежать від кількості зон, средньоходової та дільничної швидкостей руху приміських поїздів. Із збільшенням числа зон на дільниці зменшуються витрати часу на проїзд, тобто збільшується дільнична швидкість. Із збільшенням інтенсивності руху приміських поїздів час очікування зменшується. Найменший час очікування поїздів буде за наявності тільки однієї зони. Але у такому разі всі поїзда прямуватимуть зі встановленими зупинками по всій приміській дільниці, що приведе до збільшення часу знаходження пасажирів в поїздах. Отже кількість зон по-різному впливає на час очікування поїздів і знаходження пасажирів в поїздах.

З урахуванням найбільшого задоволення попиту приміських пасажирів і найменших транспортних витрат аналітичний розрахунок оптимальної кількості зон на приміській дільниці може бути проведений по формулі, яка запропонована проф. І.І. Васильєвим

(2.1)

де загальна кількість зупиночних пунктів на дільниці;

час на розгін, уповільнення і стоянку поїзда, що припадає на один зупиночний пункт;

загальний пасажиропотік за розрахунковий період (за максимальну годину) доби на всі зупиночні пункти (або зі всіх зупиночних пунктів), визначається за формулою 0,10÷0,12 , де - сума всіх пасажирів, які відправились (прибули) зі всіх станцій приміської дільниці за добу;

розрахункова місткість поїзду (ЭР1- 1056 чол. при m=10 ваг., ЭР9- 1050 чол. при m=10 ваг., ЭР11- 1050 чол. при m=8 ваг., ЭР22- 988 чол. при m=8 ваг., ДР1- 672 чол. при m=6 ваг., ДР2- 456 чол. при m=4 ваг., m – кількість вагонів у составі приміського поїзда, ваг.).

Після визначення по формулі (2.1) на підставі діаграми приміських пасажиропотоків намічаються 2-3 варіанти розміщення зонних станцій. Для кожного варіанту будується діаграма пасажиропотоків і визначаються витрати пасажиро-годин на проїзд і очікування пасажирами поїзду.

Пасажиро-години на проїзд пасажирів в одному напрямі складуть [4,14]

(2.2)

де густота пасажиропотоку між роздільними пунктами приміської дільниці в межах відповідно 1,2,3, ..., n-ої зон;

відстань від головної станції приміської дільниці відповідно до 1,2,3, ..., n-ої зонної станції, км;

ходова швидкість приміських поїздів, визначається за формулою:

, (2.3)

де конструкційна швидкість (для електропоїздів - 130 км/год., дизельпоїздів - 120 км/год.), км/год;

коефіцієнт, який враховує профільні умови дільниці (0,7÷0,8);

дільнична швидкість приміських поїздів, визначається за формулою

, (2.4)

де довжина приміської дільниці, км;

число зупинок, яке дорівнює ;

- середня відстань між зупиночними пунктами в км, визначається по формулі [14]

, (2.5)

де середня швидкість пішохода (4,5-5 км/год);

середній час, що витрачається на зупинку, з урахуванням розгону і уповільнення поїзда (0,01-0,02) год.;

середня дальність поїздки пасажира:

, (2.6)

де пасажиро-километри приміських пасажирів, визначаються по формулі

.

Час очікування пасажирами всіх поїздів певної зони визначається по формулі [14]

_{пас-год} , (2.7)

де а- населеність состава приміського поїзда;

I – середній інтервал між поїздами n-ої зони, згідно [14]

, (2.8)

де Т- визначений період відправлення поїздів (доба або частина доби);

N₃ – кількість поїздів, що відправляються за визначений період часу.

Середньодобове число поїздів, які обслуговують приміський рух визначається виходячи з потужності пасажиропотоку А_n і розрахункової місткості поїзда а

, (2.9)

де А_n – пасажиропотік, що прямує на n-у зону.

Слід мати на увазі, що для приміських поїздів, які обслуговують першу зону, допускається перенаселеність состава на 50% (з урахуванням стоячих пасажирів), тобто в знаменник формули (2.9) необхідно підставити 1,5а.

Число приміських поїздів розраховується окремо для кожної зони і розподіляється по годинам доби. Враховуючи те, що з часу ночі до 5 години ранку приміські поїзди не відправляються, а найбільше число поїздів відправляється з 15 до 19 години, то формулу (2.7) можна записати

(2.10)

де середній інтервал часу між поїздами певної зони відповідно для періоду інтенсивного відправлення поїздів (з 15 до 19 год.) і решти періоду доби (за вирахуванням періоду з часу ночі до 5 години ранку, коли приміські поїзди не відправляються)

відповідно кількість приміських поїздів кожної зони, що відправляються в інтенсивний період і в решту періоду доби, причому

. (2.11)

Число приміських поїздів, що відправляються за інтенсивний період.

, (2.12)

де частка поїздів певної зони, що відправляються за період інтенсивного відправлення.

Середній інтервал між поїздами періоду інтенсивного відправлення визначається

(2.13)

де період інтенсивного відправлення (4 год).

Середній інтервал між поїздами в решту часу доби

(2.14)

період доби, коли відсутні приміські поїзди (4 год).

Загальний час очікування поїздів пасажирами всіх зон за добу при однаковій населеності приміських составів визначається за формулою:

(2.15)

Загальний час, що витрачається пасажирами на проїзд в обох напрямах для кожного варіанту розміщення зонних станцій, визначається за формулою

(2.16)

Результати розрахунків зводять у табл. 2.1.

На підставі аналізу даних табл. 2.1 по мінімальному значенню загального часу, встановлюється раціональний варіант розміщення зонних станцій. Вибраний варіант є основою для складання скороченого графіка руху приміських поїздів на дільниці.