28810

46990

47020

47020

47000

28800

47010

В

Б

А

Рис.1.3. Схема грузопотоков, тыс. т.

Грузопотоки по каждому из участков рассчитываются по следующим формулам:

Расчеты:

По данным рис. 1.3 строится таблица 1.1

Таблица № 1.1 - Определение грузопотоков и грузооборота отделения дороги.

При известных значениях грузопотока участка по конкретному направлению ( ) и протяженность этого участка ( ) рассчитывается грузооборот (т-км нетто) по каждому участку и направлению:

Расчеты:

1. для участка А – Б

2. для участка Б – А

3. для участка Б – В

4. для участка В – Б

На основании грузооборота рассчитываем показатели плана перевозок дороги в целом.

Средняя дальность , км:

Средняя густота , млн. ткм/км (грузонапряженность по дороги):

Местное сообщение принимается в размере 10% от показателя приема, тыс.тонн:

Для расчета показателей ввоза и вывоза из суммы отправления и суммы прибытия необходимо вычесть значение показателя перевозки в местном сообщении, так как в наличии две грузовые операции, тыс.тонн:

Показатель транзита определяется :

Данные расчета приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Показатели плана перевозок дороги

2. Планирование эксплуатационной работы железной дороги

2.1 Расчет пробега груженых и порожних вагонов

Для определения т-км брутто разрабатываем схемы вагонопотоков груженых и порожних вагонов, для этого переводим данные схем грузопотоков из тонн в вагоны:

где - отправленные, принятые, прибывшие или сданные вагоны;

- отправленные, принятые, прибывшие или сданные грузы по рис. 1.3;

- средняя статическая нагрузка, = 42,7 т/ваг.

Пример расчета для станции В в нечетном направлении:

• прием

• погрузка

• выгрузка

Четное

1100,94

674,47

Нечетное

1101,17

G_ВБ = 674,585

Б

G_БА = 675,055

1100,47

Четное

Рис.2.1. Схема груженых вагонопотоков, тыс. ваг

Грузопотоки по каждому из участков рассчитываются по следующим формулам:

Расчеты:

Пробег вагонов измеряется в вагоно-километрах и рассчитывается на основании данных о погрузке, выгрузке, приеме и сдаче вагонов по стыковым пунктам, а также данных о густоте вагонопотоков.

С целью правильного выполнения дальнейших расчетов производится проверка баланса по станции и по отделению дороги:

Проверка по станциям и участкам:

погрузка + прием = выгрузка + сдача

станция А:

674,94+1100,70+34,19+35,13=1844,96

1100,47+674,70+34,43+35,36=1844,96

участок А-Б :

675,17+1100,47+27,40+27,63=1830,67

674,94+1100,23+27,63+27,87=1830,67

станция Б :

674,47+1100,23+39,11+42,39=1856,20

675,17+1101,17+38,41+41,45=1856,20

участок Б-В:

674,70+1101,17+27,87+28,10=1831,84

674,47+1101,17+28,10+28,10=1831,84

станция В :

674,47+1101,17+30,44+31,62=1837,70

674,70+1097,94+30,21+34,85=1837,70

Проверка по району управления:

выгрузка + сдача на другие РУ = погрузка + прием с других РУ

674,47+1100,70+30,44+31,62+27,87+28,10+39,11+42,39+27,40+27,63+34,19+35,13=2099,05

674,70+1100,94+30,21+31,85+28,10+28,10+38,41+41,45+27,63+27,87+34,43+35,36=2099,05

Густота движения на участках определяется:

где – густота движения вагонов, тыс. ваг

, – соответственно сданные вагоны с одной станции и принятые на другую станцию, ограничивающие данный участок.

Произведение величины густоты движения вагонов i-го участка ( ) и эксплуатационной длины этого участка ( ) определяет значение вагоно-километров груженых вагонов:

Пример расчета для участка А - Б:

Результаты расчета по отделению в целом приведены в табл.2.1

Таблица 2.1- Определение густоты движения и пробега груженых вагонов.

Средняя густота вагонопотока по отделению определяется по формуле:

где L – эксплуатационная длина отделения, км.

2.2 Определение годового баланса местного порожняка по железной дороге

На сети железных дорог обращаются не только груженые, но и порожние вагоны. Обмен порожними вагонами осуществляется для приведения транспортной системы в исходное состояние, когда вагоны готовы к новой погрузке, т. е. к началу нового перевозочного цикла. Порядок обмена вагонным парком определяется равенством вагонопотоков в четном и нечетном направлениях.

Прием порожних вагонов определяем исходя из равенства вагонопотоков в груженом и порожнем направлениях, т. е. прием порожних вагонов в порожнем направлении определяется разницей между сдачей груженых вагонов в груженом направлении и приемом груженых вагонов в порожнем направлении.

Порожним направлением считается наименее грузонапряженное направление.

На основе схемы груженых вагонопотоков заполняем таблицу 2.2 . Превышение выгрузки над погрузкой означает избыток (+), обратное соотношение – недостаток (-).

Таблица 2.2 - Годовой баланс местного порожняка по отделению, тыс. ваг

Данные баланса местного порожняка используем в разработке схемы порожних вагонопотоков (рис 2.2).

426,48

\

Нечетное

426,48

Б

425,07

425,54

А

426,01

Рис.2.1. Схема порожних вагонопотоков, тыс. ваг

Густота движения на участках определяется:

Расчеты:

Пробег порожних вагонов рассчитывается аналогично пробегу груженых вагонов по формуле:

где - густота движения порожних вагонов по i-му участку.

Общий пробег вагонов, равный сумме груженого и порожнего пробега вагонов, определяем в табл. 2.3:

Расчет для участка Б – А:

Таблица 2.3 - Определение пробега порожних вагонов и общего пробега вагонов.

2.3 Расчет тонно-километровой работы брутто и распределение её по категориям поездов

Тонно-километровая работа брутто складывается из тонно-километров брутто груженых и порожних вагонов.

Тонно-километры брутто груженых вагонов складываются из грузооборота нетто и грузооборота тары груженых вагонов.

Тонно-километры брутто порожних вагонов определяются грузооборотом тары порожних вагонов:

где – грузооборот нетто, т-км (табл. 1.1);

– грузооборот тары вагонов, т-км;

– средняя масса тары вагона, т;

– общий пробег вагонов, тыс. ваг-км.

Рассчитанные показатели тонно-километровой работы сведены в таб. 2.4.

На железных дорогах обращаются поезда различных категорий. Они имеют различные весовые нормы, скорости движения, технологию работы. Поэтому пробег этих поездов, а также парк локомотивов нормируются раздельно. Различают следующие категории поездов:

• транзитные, проходящие без переформирования одну и более участковые станции. Эти поезда осваивают основной грузопоток, имеют высокие нормы веса и длины, следуют с графиковыми скоростями для транзитных поездов. Формируются они, как правило, раздельно из груженых или порожних вагонов;

• сборные, работающие внутри одного участка и обслуживающие в основном местную работу (погрузку–выгрузку) на промежуточных станциях. Эти поезда имеют меньшие весовые нормы (до 1500 т) и невысокие скорости, т. к. на промежуточных станциях поездными локомотивами выполняется маневровая работа, связанная с отцепкой и прицепкой вагонов. Сборные поезда состоят одновременно из груженых и порожних вагонов, при этом порожние вагоны следуют в порожнем направлении.

Для распределения тонно-километров брутто по категориям поездов выделяют ту часть, которая приходится на сборные поезда, тогда остальная часть работы будет относиться к транзитным.

Предполагается, что погрузка и выгрузка осуществляется равномерно на всех промежуточных станциях участка, имеющих грузовую работу, и каждый вагон, следующий под погрузку или после погрузки, проходит в среднем примерно половину длины участка. Таким образом, для сборных поездов тонно-километры брутто определяются следующим образом.

,

где – средняя масса вагона брутто, т;

– погрузка на участке, ваг.;

– выгрузка на участке, ваг.;

– длина участка, км.

Средняя масса груженого вагона брутто определяется по формуле, т:

,

где – тонно-километры брутто груженых вагонов;

– пробег груженых вагонов, ваг-км.

В нечетном направлении тонно-километры брутто груженых вагонов определяются:

,

где – вес тары вагона, т;

– абсолютное значение разницы между выгруженными и погруженными вагонами на участке в целом (т. е. по обоим направлениям):

> - отправление со станций участка порожних

вагонов;

< - подача с других станций недостающих под погрузку вагонов.

Тонно-км брутто сборных поездов в четном направлении:

Тонно-километры транзитных поездов определяются разницей между т-км всех поездов и т-км сборных поездов.

Распределенные тонно-километры брутто по категориям поездов сведены в таблицу 2.5.

Пример расчета на участке Б-А:

т

млн. т-км брутто

млн. т-км брутто

млн. т-км брутто

млн. т-км брутто

млн. т-км брутто

млн. т-км брутто

2.4 Определение пробегов и эксплуатируемого парка локомотивов

Поездные локомотивы обеспечивают грузовые перевозки всеми категориями поездов. В общем виде имеют место следующие пробеги, определяемые локомотиво-километрами:

• в голове поездов ;

• одиночного следования ;

• в двойной тяге ;

• в подталкивании ;

• условный пробег .

Сумма всех пробегов носит название общего пробега . При этом разница между общим и условным пробегами является линейным пробегом (т. е. фактически совершаемым пробегом):

.

Линейный пробег складывается из следующих пробегов:

.

Основным пробегом является пробег локомотивов в голове поездов ( ), численно равный поездо-километрам ( ). Все остальные пробеги являются вспомогательными ( ), которые равны сумме вспомогательного линейного ( ) и условного пробегов ( ):

Пробеги поездов рассчитываются раздельно по следующим категориям:

а) транзитные груженые;

б) транзитные порожние;

в) сборные.

Транзитные груженые поезда осваивают основной грузопоток и имеют установленную весовую норму. Различают следующие способы установления норм:

• с учетом ограничений по силе тяги локомотивов;

• с учетом ограничений по длине приемо-отправочных путей.

Для определения пробега транзитных груженых поездов (поездо-км) используется следующая формула:

,

где – тонно-километры брутто транзитных груженых поездов;

– весовая норма для транзитных груженых поездов, т.

Формула для расчета пробега транзитных порожних поездов (поездо-км) имеет следующий вид:

,

где – тонно-километры брутто транзитных порожних поездов;

– весовая норма для транзитных порожних поездов, т.

Весовую норму (в тоннах) получают расчетным путем с учетом ограничений по длине приемо-отправочных путей:

,

где – среднее число вагонов в поезде.

Требующаяся для этого расчета величина состава поезда (ваг.) определяется по формуле:

,

где – длина приемо-отправочных путей, м =1250 м.;

– средняя длина вагона, м (задание); =16 м;

50 – длина пути на установку локомотива, м.

Расчет:

Расчет поездо-километров сборных поездов.

Методика расчета поездо-км связана с ограничением массы поездов брутто

Методом подбора определяется количество поездов, а затем расчетная массу брутто поезда.

Количество поездов в порожнем направлении принимается равным груженому направлению.

Рассчитанные поездо-километры сборных поездов и необходимые поезда сведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6 - Определение количества сборных поездов

Рассчитанные величины поездо-км по категориям поездов сведены в табл.2.7.

Пробеги локомотивов одиночного следования определяется по формуле:

где – значения поездо-км по направлениям участка;

Количество поездов и одиночно следовавших локомотивов за год ( ) рассчитывается делением поездо-км ( ) и локомотиво-км одиночно следовавших локомотивов ( ) на длину конкретного участка данного направления ( ).

Расчеты суточных размеров движения поездов и одиночных локомотивов по участкам дороги сведены в таблицу 2.8

Эксплуатируемый парк локомотивов ( ) – это парк, который необходим для обеспечения заданного объема перевозок. Оборот одного локомотива складывается из времени нахождения локомотивов в движении ( ), простоев на промежуточных станциях ( ), на станциях основного ( ) и оборотного депо ( ), в пунктах смены локомотивных бригад ( ).

Общее время всех локомотивов:

, , , , определяются произведением количества поездов (N) и одиночно следующих локомотивов ( ) и соответствующего времени (t):

.

Средние затраты времени для одного поезда (локомотива) составят:

, ч;

, ч;

.

Рассчитанные времена нахождения локомотивов на участках отделения дороги сведены в табл.2.9.

Время простоев локомотивов на станциях основного, оборотного депо и в пунктах смены локомотивных бригад определяется из расчета 13% от их времени в движении ( ):

= ,

где

На основе полученных результатов определяем , откуда эксплуатируемый парк поездных локомотивов:

.

Условный пробег поездных локомотивов складывается из условного пробега маневровой работы и так называемого горячего простоя. Локомотивы со сборными поездами выполняют маневровую работу на промежуточных станциях. Общее время локомотиво-часов маневровой работы за сутки рассчитано в таблице 2.9.

Годовая величина определяется умножением на 365:

,

Условный пробег рассчитывается из условия: 1 час работы = 5 км пробега, т. е.

,

Горячий простой поездных локомотивов – это сумма всех видов простоев (кроме ), взятых за год ( ).

Условный пробег численно равен локомотиво-часам данных простоев, т. к. 1 час простоя равен 1 лок-км:

Локомотиво-часы специальных маневровых локомотивов:

,

где – эксплуатируемый парк специальных маневровых локомотивов

( ).

Их условный пробег определяется из условия, что локомотивы работают 23,5 часа за сутки, а на экипировку, смену локомотивных бригад приходится 0,5 часа:

Пробег маневровых локомотивов определяется:

Условный пробег маневровых локомотивов, определяемый из их горячего простоя , численно равен локомотиво-часам простоя:

Расчет величины условного и общего пробегов приведены в табл. 2.10 и табл. 2.11 соответственно:

Таблица 2.10 - Условный пробег локомотивов за год

Таблица 2.11 - Общий пробег локомотивов, тыс. лок-км

2.5 Определение рабочего парка вагонов

Оборот вагона-это время работы вагона от одной погрузки до другой, ч:

где – соответственно время в движении и простоев на промежуточных станциях, под грузовыми операциями и на технических станциях.

В процессе перевозок используется рабочий парк вагонов ( ), который определяется наиболее точным статистическим методом по затратам вагоно-часов на операции перевозочного процесса:

где – общие затраты вагоно-часов в движении и простоев на промежуточных станциях.

Вагоно-часы в пути определяются по формуле:

Участковая скорость движения поездов рассчитывается по формуле, км/ч:

где – из табл. 2.8 (итог графы 6, всего по отделению);

– поездо-часы на участке, численно равные локомотиво-часам на участке (табл. 2.9).

Техническая скорость движения поездов рассчитывается по формуле, км/ч:

где – поездо-часы в движении (табл. 2.9).

Расчеты:

Для определения затрат вагоно-часов на технических станциях прежде всего необходимо определить общее количество вагонов, проходящих через каждую техническую станцию. Это количество вагонов равно сумме всех вагонов, принимаемых станцией за год (груженых и порожних) со всех направлений.

Из общей суммы вагонов, принимаемых станцией, исключаем местные вагоны, которые численно равны большей из величин погрузки либо выгрузки на станции. В результате получается количество транзитных вагонов, следующих через данную станцию.

Расчеты сведены в табл. 2.12.

Таблица 2.12 - Определение числа транзитных вагонов, следующих через станции отделения дороги, тыс.ваг.

Вагоно-часы простоя под техническими операциями определены в табличной форме (табл. 2.13) по формуле:

Нормы простоя транзитных вагонов принимаем:

• для станции А = 2,55 часа

• для станции Б = 2,75 часа

• для станции В = 2,95 часа

Таблица 2.13 - Определение вагоно-часов простоя на технических станциях

Вагоно-часы под грузовыми операциями рассчитываются отдельно по каждой станции и каждому участку. Размеры погрузки и выгрузки определяются из схемы груженых вагонопотоков.

Число сдвоенных операций определяют исходя из условия, что на технических станциях все вагоны, освобождающиеся из-под груза, можно здесь же использовать под погрузку. На участках сдвоенные операции не предусмотрены. Затраты вагоно-часов под грузовыми операциями (за год) рассчитываются по формуле:

Где – число вагонов со сдвоенными и одиночными операциями;

, – нормы простоя вагона под сдвоенными и одиночными операциями.

Расчет:

Рассчитанные вагоно-часы под грузовыми операциями сведены в табл. 2.14

3. Расчет качественных показателей использования подвижного состава

3.1 Показатели использования локомотивов

На основании расчета объемных показателей определяются качественные показатели использования подвижного состава на отделении.

Качественные показатели можно разделить следующим образом:

а) характеризующие условия работы;

б) характеризующие качество работы подвижного состава:

• показатели использования подвижного состава по мощности и грузоподъемности;

• показатели использования во времени;

• показатели непроизводительной работы;

• обобщающие показатели.

К показателям использования подвижного состава по мощности и грузоподъемности относятся: масса поезда брутто, масса поезда нетто, статическая и динамическая нагрузка на вагон, масса вагона брутто и др.

К показателям использования подвижного состава во времени относятся: среднесуточный пробег вагона, скорость движения поезда (техническая, участковая, маршрутная), простой вагонов под техническими операциями и др.

К показателям непроизводительной работы подвижного состава относятся: коэффициент порожнего пробега вагона к груженому пробегу; коэффициент порожнего пробега к общему пробегу; отношение вспомогательного линейного пробега локомотива к линейному пробегу; отношение общего вспомогательного пробега к общему пробегу локомотива и др.

К общим показателям использования подвижного состава относятся: оборот грузового вагона; производительность грузового вагона, производительность локомотива; бюджет времени работы локомотива.

С помощью качественных показателей все количественные показатели связаны между собой и объединены в одну систему.

Основными показателями, характеризующими использование локомотивов, являются:

масса поезда брутто, т,

эксплуатируемый парк поездных локомотивов, ед.,

среднесуточный пробег поездных локомотивов, км,

среднее время оборота локомотивов, ч,

Среднесуточная производительность локомотивов, тыс. ткм брутто/лок.:

Проверка:

где – отношение вспомогательного линейного пробега локомотивов к их

линейному пробегу,

– отношение вспомогательного линейного пробега локомотивов к пробегу в голове поездов,

и определяются по данным таблицы 2.11

3.2 Показатели использования вагонов

Средние динамические нагрузки:

груженого вагона, т/ваг.,

вагона рабочего парка, т/ваг.,

Средняя масса вагона брутто, т/ваг.,

полное время оборота вагона, сут:

Проверка:

где – полный рейс вагона (путь, пройденный от очередной до последующей погрузки), км;

– коэффициент местной работы.

Полный рейс вагона, км,

;

Время нахождения вагона под одной грузовой операцией, ч,

.

Коэффициент местной работы

.

Среднее время нахождения вагонов на одной технической станции, ч,

где – количество транзитных вагонов, проходящих по дороге за год с переработкой и без переработки.

Вагонное плечо – путь, проходимый вагонами от одной технической операции до следующей, км:

.

груженый рейс вагона, км,

.

Время нахождения вагона под грузовыми операциями за один оборот, ч,

Среднее число технических станций, проходимых вагонами за один оборот:

Время нахождения вагонов на технических станциях за один оборот, ч,

Среднесуточный пробег вагонов, км/сут,

.

Среднесуточная производительность вагона рабочего парка, т-км нетто/ваг.,

Проверка:

ткм нетто/ваг

;

где , – коэффициенты порожнего пробега вагонов соответственно к их груженому и общему пробегам,

ткм нетто/ваг

ткм нетто/ваг

;

.

Список литературы

1. Экономика железнодорожного транспорта: Учебник для вузов / Под ред. Н.П. Терешиной, Б.М. Лапидуса – Москва 2011 г.

2. Ефанов А.Н. Экономика транспорта. Часть 1. Экономика отрасли.- СПб.: ПГУПС, 2009.

3. Ефанов А.Н. Экономика транспорта. Часть 2. Железнодорожный транспорт.- СПб.: ПГУПС, 2008.

4. Ефанов А.Н. План перевозок и работы подвижного состава отделения железной дороги в грузовом движении: Методические указания к выполнению курсового проекта / А.Н. Ефанов, Т.П. Коваленок, Л.Ф. Ямалтдинова, М.С. Крылова, О.М. Рассказова. – СПб.: ПГУПС, 2010.

5. Казанская Л.Ф - Конспект лекций 2012 год9