3. Планування об'ємних показників роботи у вантажному русі
Розрахунок навантаження вагонів і їхнього пробігу в навантаженому стані
План роботи рухомого складу складається у фізичних (чотиривісних) вагонах. При цьому обсяг роботи визначають у середньому за добу. У зв'язку з цим, насамперед, перераховують вантажопотоки у вагонопотоки за допомогою показника "статичне навантаження". Кожен показник, виражений у тоннах (навантаження, прийом і т.д.), ділять на статичне навантаження.
Статичне навантаження розраховують для кожного масового вантажу і кожній планованій групі вантажів. При цьому необхідно враховувати наступні фактори:
тип вагона, у якому перевозиться даний вантаж;
частку вантажу, перевезеного у кожнім типі вагонів;
технічну норму завантаження кожного типу вагонів під час перевезення даного вантажу.
Планове середнє статичне навантаження вагона з урахуванням усіх трьох факторів розраховують:
,
де 
частка
вантажу, перевезеного у вагонах даного
типу в загальному обсязі перевезень
даного вантажу, %
технічна
норма навантаження даного вантажу у
даний тип вагона, т/ваг.
Планування порожнього і загального пробігу вагонів
Пробіги порожніх вагонів складаються з пробігів місцевого порожняка і пробігів порожняка, що проходить з регулювальних завдань. Для розрахунків пробігу місцевих порожніх вагонів складають баланс порожняка, тобто визначають надлишок чи нестачу порожніх вагонів на кожній станції і дільниці.
Управління залізниці дає вказівку, у якому напрямку варто здавати надлишок і відкіля одержувати відсутні порожні вагони, скільки й у якому напрямку буде проходити транзитних порожніх вагонів. З обліком цього встановлюють схему (чи напрямок) руху порожніх вагонів. При цьому обирають найкоротші напрямки, крім зустрічних пробігів однотипного порожняка.
На підставі побудованої схеми визначають середню густоту руху порожніх вагонів як напівсуму густоти на початку і кінці дільниці. Множенням середньої густоти руху порожніх вагонів по дільниці на його довжину розраховують пробіг порожніх вагонів у вагоно-кілометрах. Сума вагоно-кілометрів по всіх дільницях дає пробіг порожніх вагонів на залізниці.
Загальний пробіг вагонів складається з пробігу навантажених і порожніх вагонів за дільницями.
При складанні плану роботи рухомого складу для усієї мережі розрахунок порожніх пробігів на основі дільничних величин складний. У цих випадках застосовують спрощений спосіб. За відправну базу приймають звітний коефіцієнт порожнього пробігу, потім його коректують з урахуванням факторів, що впливають на його зміну: усунення нераціональної зустрічності однотипного порожняка, зміна різниці між пробігом однотипних навантажених вагонів за прямим і зворотнім напрямках, зміна пробігу навантажених спеціальних типів вагонів.
Планування тонно-кілометрів брутто
Тонно-кілометри брутто є основою для визначення розміру поїзної роботи і пробігу локомотивів, а також потреби у паливі й електроенергії для тяги потягів, що планують у межах дільниць обороту локомотивних бригад. Тому на залізницях, де границі дільниць обороту не збігаються з границями залізниць, тонно-кілометри брутто варто визначати як у межах залізниць, так і у межах дільниць обороту локомотивних бригад.
Робота у тонно-кілометрах брутто на залізниці складається з тонно-кілометрів нетто і тонно-кілометрів тари вагонів:
Тонно-кілометри нетто на дільницях і у цілому на залізниці розраховують у плані перевезень.
Тонно-кілометри тари вагонів визначають множенням загального пробігу вагонів на середню масу тари q вагона:
Середня маса тари вагона найбільше точно може бути визначена як зважена за типами вагонів. Якщо відсутні дані про структуру вагонного парку, то цей показник приймають за звітним даним.
Тонно-кілометри брутто розраховують окремо для навантажених і порожніх вагонів по дільницях і напрямкам. Для порожніх вагонів тонно-кілометри брутто дорівнюють тонно-кілометрам тари і виконуються тільки у одному напрямку (порожньому).
Планування пробігу і кількості потягів
Пробіг потягів визначають, виходячи роботи на кожній дільниці, вираженої у тонно-кілометрах брутто, і норм маси потягів. Норму маси потягів різних категорій визначають при розробці графіка руху по кожному напрямку і кожному виду тяги. При цьому враховують потужність локомотива, профіль колії, корисну довжину станційних колій і ряд інших факторів.
Маса потяга брутто відповідно до правил тягових розрахунків визначається за формулою:
, (1)
де 
основний
питомий опір руху локомотива при
розрахунковій швидкості, кгс/т;
основний
питомий опір руху вагонів при розрахунковій
швидкості, кгс/т;
керівний
підйом, 0/00;
маса
локомотива у робочому стані, т.
Розраховану у такий спосіб масу потяга перевіряють на зрушення потяга з місця і по довжині приймально-відправних шляхів.
Норму, установлену по величині керівного підйому, перевіряють на зрушення з місця на пунктах зупинок:
(2)
де 
сила
тяги локомотива при зрушенні потяга з
місця, кгс/т
повний
(основний і додатковий) питомий опір
потяга при зрушенні з місця, кгс/т;
ухил,
на якому розташований пункт зупинки,
%о.
Маса потяга у залежності від довжини приймально-відправних колій на станції визначається за формулою:
, (3)
де 
–
довжина станційних колій на розглянутому
напрямку, м;
–
частина станційної колії, що враховує
довжину локомотива і неточність установки
потяга, м (у розрахунках 50 м);
рпог – погонне навантаження, що приходиться на 1 м довжини вагона (по осях автозчеплення), т.
Погонне навантаження
де 
вантажопідйомність
вагона, т;
коефіцієнт
використання вантажопідйомності;
довжина
вагона по осях автозчеплення, м.
Розраховані за формулами (2, 3) маси потягів повинні бути рівні або більше вагової норми, установленої по формулі (1). Масу потяга визначають для кожної дільниці і напрямку руху. У зв’язку з тим, що профіль колії на дільницях може бути різний, для локомотивів певної серії виходять різні норми маси потягів, тому при переході потяга з дільниці на дільницю необхідно змінювати його масу. З кожною зміною норми маси пов'язані додаткові простої вагонів і додаткові витрати маневрових засобів. Для зменшення цих витрат прибігають до уніфікації норм маси потяга на цілих напрямках. У зв'язку з цим виникає необхідність на ряді дільниць з важким профілем колії використовувати подвійну тягу і підштовхування, а на дільницях з легким профілем – менш потужні локомотиви.
Пробіги потягів розраховують по кожній дільниці у вантажному і порожньому напрямках.
Пробіги порожніх потягів установлюють, виходячи з пробігу порожніх вагонів і норм довжини потяга у вагонах на ділянках. Норма довжини потяга у вагонах залежить від корисної довжини станційних колій.
При складанні плану по всій мережі залізниць (без схеми вантажопотоків) застосовують інший спосіб визначення середньої маси потяга, виходячи зі звітної величини маси потяга за попередній період і аналізу факторів, що впливають на неї у планованому періоді. Крім змін у локомотивному парку, аналізують також зміни коефіцієнта порожнього пробігу вагонів, структури потягів і інші фактори.
У цьому випадку поїздо-кілометри визначають діленням усіх тонно-кілометрів брутто на середню масу потяга.
Поїзна робота характеризується не тільки кількістю поїздо-кілометрів, але і розмірами руху потягів по дільницях і напрямкам.
Середньодобове число потягів по кожній дільниці у прямому і зворотному напрямках визначають діленням поїздо-кілометрів по дільниці за добу на її довжину. Установлюють цей показник сумарно по всіх категоріях вантажних потягів і користуються ним для перевірки відповідності наявної пропускної здатності необхідній.
Для встановлення потрібної пропускної здатності середньодобове число вантажних потягів на дільниці за планом множать на коефіцієнт нерівномірності перевезень і підсумовують з намічуваним числом потягів господарського і пасажирського руху. При цьому враховують також і збірні поїзди. Число пасажирських потягів, у свою чергу, множать на коефіцієнт знімання, тобто на коефіцієнт, що показує, скільки вантажних потягів знімає з графіка один пасажирський потяг.
Якщо виявиться, що наявна пропускна здатність (з урахуванням часу, необхідного для нормального утримання колії, контактної мережі, тягових підстанцій і засобів сигналізації і зв'язки) менше потрібної, передбачаються заходи, що забезпечують посилення пропускної здатності, або частина вантажного потоку відхиляється на менш завантажений напрямок.
Планування пробігу вантажних локомотивів
Обсяг роботи локомотивів у локомотиво-кілометрах визначається на основі даних про пробіг потягів. Загальний пробіг локомотивів одержують підсумовуванням пробігу на чолі потягів, у подвійній тязі і підштовхуванні, одиночного пробігу, на маневрах поїзними локомотивами, пробігу спеціальних маневрових локомотивів, "гарячого" простою.
Пробіг локомотивів на чолі потягів дорівнює поїздо-кілометрам. Одиночний пробіг локомотивів викликається непарністю руху по напрямках "туди" і "назад". При складанні плану одиночний пробіг локомотивів визначають по кожній дільниці як різниця поїздо-кілометрів у навантаженому і порожньому напрямках по всіх категоріях потягів. Якщо на дільниці число потягів за напрямками неоднаково, то більше число приймають як число пар потягів. Таким чином, за пару потягів приймають два потяги зустрічного напрямку, чи потяг і зустрічний одиночний локомотив.
Для визначення пробігу локомотивів у подвійній тязі і підштовхуванні треба, насамперед, виявити, на яких дільницях необхідно і доцільно їх застосовувати. Пробіг локомотивів розраховують по кожній дільниці з подвійною тягою і підштовхуванням множенням довжини кожного з цих дільниць на число потягів, що мають подвійну тягу і підштовхування.
Пробіг локомотивів на маневрах визначають для поїзних і спеціальних маневрових локомотивів умовно: 1 ч маневрів прирівнюється до 5 км пробігу. Умовний пробіг у такому розмірі враховується для локомотивів збірних і вивізних потягів, а також спеціально маневрових локомотивів.
Тривалістю маневрової роботи поїзних локомотивів вважається увесь час перебування збірних і вивізних потягів на проміжних станціях.
Умовний пробіг спеціальних маневрових локомотивів
де Мм експлуатований парк спеціальних маневрових локомотивів;
часи
роботи локомотива за добу (приймають
для тепловозів 23,5 ч);
швидкість
руху на маневрах, км/год. (умовно приймають
5 км/ч);
час
екіпірування локомотива, годин (приймають
для тепловозів 0,5 годин; коефіцієнт
переведення годин простою локомотива
під екіпіруванням у кілометри умовного
пробігу дорівнює одиниці).
Умовний пробіг, зв'язаний із простоєм поїзних локомотивів у робочому стані, планують на основі передбаченого графіком часу перебування локомотивів на станціях приписки, обороту локомотивів і зміни бригад, а також на проміжних станціях (за графіком руху потягів), крім часу на поїзні маневри. При цьому 1 година простою у робочому стані прирівнюється 1 км пробігу.
Переведення маневрового локомотиво-годин і годин "гарячого" простою у умовний пробіг необхідний для планування ремонту локомотивів.
Пробіг локомотивів розраховують окремо за видами тяги у межах залізниці, у межах дільниць обслуговування локомотивних бригад і у межах дільниць обороту локомотивів. По пробігах у границях залізниці визначають показники використання локомотивів, а по пробігу у межах дільниць обслуговування локомотивами планують витрати депо.