М іністерство транспорту та зв’язку україни

Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

К афедра «Управління експлуатаційною роботою на залізничному транспорті»

Управління експлуатаційною роботою

Методичні вказівки до виконання курсового проекту «організація експлуатаційної роботи дирекції залізничних перевезень»

Укладачі: А. С. Савенко

І. Ю. Левицький

І. П. Щедровський

Для студентів ІV курсу денної та V курсу денної та заочної форм навчання спеціальності 7.100403 «Організація перевезень і управління на залізничному транспорті»

Дніпропетровськ 2010

УДК 656.222.6.073.(075.8)

Укладачі:

канд. техн. наук, доц. Савенко Анатолій Семенович

канд. техн. наук Левицький Ілля Юхимович

асист. Щедровський Ігор Павлович

Рецензенти:

голов. інженер сл. перевезень А. В. Іванюк (Придніпровська залізниця)

д-р техн. наук, проф. В. І. Бобровський ( ДІІТ)

Управління експлуатаційною роботою [Текст]: методичні вказівки до курсового проекту «Організація експлуатаційної роботи дирекції залізничних перевезень» / уклад.: А. С. Савенко, І. Ю. Левицький, І. П. Щедровський; Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д.: Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2010 – 52 с.

Методичні вказівки призначені для студентів денної та заочної форм навчання. Викладено методику виконання курсового проекту, який охоплює оброблення вагонопотоків на напрямку, розрахунок плану формування вантажних та порожніх поїздів, розроблення варіантів місцевої роботи на дільницях дирекції, побудову графіків руху поїздів та розрахунок основних показників роботи дирекції.

Рис. 12. Табл. 11. Бібліогр.: 14 назв.

	Савенко А. С. та ін., укладання, 2010
	Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, редагування, оригінал-макет, 2010

Вступ

Організація процесу перевезень на залізничному транспорті значною мірою залежить від злагодженої роботи всіх підрозділів, у першу чергу дирекцій, розташованих на залізничних напрямках.

Дирекція є однією з основних ланок на залізничному транспорті, яка здійснює перевезення вантажів, пасажирів, вантажобагажу та пошти у визначеному регіоні та іншу виробничу діяльність із метою отримання доходу.

Порядок направлення та організації вагонопотоків є найважливішим технологічним завданням експлуатаційної роботи залізничного транспорту. Система організації вагонопотоків у поїзди повинна забезпечувати мінімаль-ні витрати на перевезення вантажів, виконання нормативних термінів доставки вантажів, а також враховувати потреби вантажовідправників і вантажоотримувачів. Організація вагонопотоків у поїзди проводиться згідно з планом формування вантажних і порожніх поїздів і встановлює рід та призначення поїздів і груп вагонів, які формуються технічними станціями. Розрахунок плану формування має бути орієнтований на максимальну маршрутизацію масових вантажів, зменшення витрат на переробку і простій вагонів на станціях, підвід порожніх вагонів на станції навантаження, просування поїздів по найкоротшим маршрутам прямування.

Ефективність роботи дирекцій залежить від рівня організації місцевої роботи та якості виконання графіка руху поїздів. Прискорення переробки місцевого вагонопотоку сприяє скороченню тривалості обороту вагона. Розроблення технології розвезення місцевого вантажу повинно здійснюватися на основі аналізу надходження місцевих вагонів на дирекцію та зародження порожніх і навантажених вагонів після виконання вантажних операцій на станціях дирекції.

Графік руху поїздів є основою планування поїзної та вантажної роботи, який забезпечує рух поїздів з оптимальними швидкостями та нормами маси, а також найбільш раціональне використання рухомого складу, провізної та пропускної спроможності дільниць. Графік руху поїздів передбачає техноло-гічну ув’язку роботи дільниць, станцій та вузлів і повинен забезпечувати високі показники з виконання встановлених термінів розвезення вантажів, високу продуктивність і нормальні умови праці та відпочинку локомотивних бригад.

Мета курсового проекту – закріплення теоретичних знань з курсу «Управління експлуатаційною роботою та якістю перевезень на залізничному транспорті» та набуття практичних навичок інженерного вирішення комплексних задач, які виникають під час організації експлуатаційної роботи дирекції залізничних перевезень.

1. ОБРОБЛЕННЯ ВАГОНОПОТОКІВ НА ЗАДАНОМУ НАПРЯМКУ

Середньодобові вантажні вагонопотоки між станціями напрямку задані в табл.1 завдання. Це сумарні вагонопотоки, що об’єднують перевезення вантажів різними родами рухомого складу. Планування перевезень на залізничному транспорті здійснюється щодо кожного роду рухомого складу окремо. Із метою наближення розрахунків до реальних умов слід зробити розподіл заданих розмірів між відкритим та критим рухомими складами.

Перше, що треба виконати в курсовому проекті, – це згідно з заданими відсотками, скласти дві нові таблиці кореспонденції вагонопотоків у критому та відкритому рухомому складі. Вони доповнюються балансом порожніх вагонів (дод. А, табл. А.2, А.3).

2. ПОБУДОВА ДІАГРАМ ТЕЧІЇ ПОРОЖНІХ ВАГОНІВ

Знайдений в табл. А.2 і А.3 баланс порожніх вагонів є основою для побудови діаграм їх течії (дод. А, рис. А.1, А.2) і біля кожної станції зі знаком «плюс» проставляється кількість вагонів надлишку, а зі знаком «мінус» – нестачі. Зі станції, де існує надлишок, вагони спрямовуються на станції з нестачею. Це показується лініями праворуч колій у напрямку руху. Над стрілкою вказується кількість вагонів. Будуючи діаграму, слід дотримуватись таких правил:

– не допускається зустрічний рух однорідного рухомого складу в межах однієї ділянки;

– необхідно прагнути до збільшення потужності струменів вагонопотоків, що в подальшому сприятиме їх маршрутизації;

– прийнята схема розподілу порожніх вагонів повинна забезпечити мінімальні вагоно-кілометри їх пробігу.

У пояснювальній записці діаграми подаються як рис. 1 та рис. 2.

3. РОЗРАХУНОК ПЛАНУ ФОРМУВАННЯ ПОЇЗДІВ НА ЗАДАНОМУ НАПРЯМКУ

3.1. Розроблення плану формування маршрутів із місць навантаження

Маршрути з місць навантаження доцільно організовувати з масових вантажів за умови, що середньодобовий обсяг навантаження за даним призначенням перевищує кількість вагонів у складі поїзда. У курсовому проекті вагонопотоки між станціями задані без розподілу їх за родами вантажів. Тому для складання плану маршрутизації рекомендується виконати аналіз таблиць кореспонденції вагонів у відкритому (табл. 2) та критому (табл. 3) рухомому складі. При цьому слід виявити кореспонденції вагонів між станціями, що перевищують кількість вагонів у складі поїзда. Якщо перевищення більше ніж у два рази, тобто , то половину цієї кількості слід включити в маршрути з місць навантаження і перенести їх до таблиці вагонопотоків, охоплених маршрутизацією з місць навантаження на технічних станціях напрямку (дод. А, табл. А.4), а іншу половину занести до таблиці вагонопотоків, не охоплених маршрутизацією з місць навантаження (дод. А, табл. А.5). Якщо кількість вагонів вагонопотоку між станціями більше складу поїзда, але не перевищує його подвійної величини, тобто , то маршрутизується частина вагонопотоку, яка дорівнює складу поїзда і також заноситься до табл. А.4, а решта – до табл. А.5. Вагонопотоки, потужність яких менше складу поїзда, маршрутизації не підлягають і переносяться до табл. А.5. Для контролю загальна сума табл. А.4 та табл. А.5 повинна дорівнювати сумі табл. А.1 (дод. А).

3.2. Розрахування плану формування поїздів з порожніх вагонів

Для розрахування плану формування поїздів необхідно визначити розрахункові параметри та еквіваленти. Серед них:

– параметр накопичення для вантажних та порожніх поїздів для станцій напрямку ( , );

– час приведеної економії від прямування вагона через технічну станцію без переробки ( );

– склад поїздів ( , );

– норма економії вагоно-годину разі надходження вагонів на станцію навантаження порожніми маршрутами, прийняти год.

Параметр накопичення вагонів залежить від кількості призначень на станції, потужності вагонопотоку та ін.

Для вантажних поїздів на станції він може визначатися за формулою

, (3.1)

де к – кількість призначень плану формування поїздів.

Також параметри та визначаються за допомогою табл. А.6 (дод. А).

Час приведеної економії складає

, (3.2)

де норма економії на один вагон від прямування через технічну станцію без перероблення, вагоно-годин;

еквівалент перероблення вагонів;

– еквівалент економії локомотиво– та бригадо-годин.

Для розрахунку необхідно знати тип сортувальної станції, кількість головних колій на підходах, характеристику устроїв СЦБ та зв’язку, характер пропуску через станцію локомотивів. Згідно з завданням на напрямку станції К2, С2, П₂, О сортувальні, решта станцій дільничні. Для сортувальної станції О можна приймати ; . Для інших сортувальних станцій ; . Для дільничних станцій ; .

Еквівалент дорівнює:

на двоколійних ділянках, обладнаних автоблокуванням з електротягою, ; з тепловозною тягою ;

– на двоколійних ділянках, обладнаних напівавтоматичним блокуванням з електротягою, ; з тепловозною тягою ;

– на одноколійних ділянках з електротягою ; з тепловозною тягою .

Для розрахунку кількості вагонів у складі вантажних ( ) та порожніх ( ) поїздів використовуються дані завдання

, (3.3)

де – маса вантажного поїзда, т; – маса вагона брутто, т.

, (3.4)

де – корисна довжина приймально-відправних колій, м;

– довжина локомотива, м;

– довжина вагона, м.

Вибрані параметри та еквіваленти заносяться в табл. 6 (табл. А.7).

Розрахування плану формування поїздів із порожніх вагонів здійснюється окремо для відкритого і критого рухомого складу. Перед початком біля станцій (дод. А, рис. А.1, А.2) проставляється значення параметрів , , .

У загальному вигляді необхідна умова доцільності організації вагонопотоку в маршрути характеризується нерівністю

, (3.5)

де – середньодобовий порожній вагонопотік, ваг;

– загальна приведена економія часу на один вагон при його прямуванні без переробки через попутні технічні станції, год;

– загальна приведена економія часу на шляху прямування від більш високої швидкості руху маршрутів із порожніх вагонів у порівнянні з прямуванням у вантажних поїздах. У курсовому проекті дозволяється прийняти =0 год;

– економія часу на станції призначення від подачі вагонів під навантаження маршрутами.

Розрахунок плану формування поїздів із порожніх вагонів визначається характером зміни розмірів порожніх вагонопотоків на ділянках напрямку. Розрізняють схеми:

Схема 1. Зростання розмірів порожніх вагонопотоків у напрямку нормального їх прямування (рис. 1).

Схема 2. Зменшення розмірів порожніх вагонопотоків у напрямку нормального їх прямування (рис. 2).

Рис. 1. Зростання розмірів порожніх вагонопотоків

Рис. 2. Зменшення розмірів порожніх вагонопотоків

Відповідно до схем формула (3.5) трансформується в такі формули:

для ділянок із зростанням вагонопотоку:

, (3.6)

де – економія на наступній станції на шляху прямування порожнього вагонопотоку, де є наростання вагонопотоку, год;

для ділянок зі зменшенням вагонопотоку

. (3.7)

Розрахунок плану формування поїздів із порожніх вагонів виконується з використаннями діаграми їх течії (див. рис.1, 2). Біля станцій, де є зародження вагонопотоку, проставляються параметри та , а біля станцій з погашенням вагонопотоку – параметр .

Починати розрахунки треба з кінцевих станцій напрямку, поступово просуваючись до центральної О і далі по ходу вагонопотоків. Для розгляду на предмет маршрутизації рекомендуються тільки ті струмені вагонопотоків, потужність яких перевищує третину складу поїздів з порожніх вагонів.

Як правило, спочатку на предмет маршрутизації розглядаються варіанти організації вагонопотоків згідно з другою схемою (див. рис. 2). Кількість струменів, які одночасно розглядаються, може коливатися від двох і більше. За умовами маршрутизації струмені виділяються на діаграмі окремим кольором і в подальшому повинні бути занесені до діаграми поїздопотоків на напрямку (дод. А, рис. А.3). Передбачається, що в оперативних умовах порожні вагони, після чергового накопичення состава на станції зародження вагонопотоку (на рис. 2 – станція А ) будуть направлятися на одну зі станцій призначення струменів у залежності від потреб під навантаження. У разі невиконання умови ці струмені можуть брати участь у розгляді інших варіантів.

Після всіх можливих варіантів за схемою 2 розглядаються струмені (від двох і більше) за схемою 1 (див. рис. 1). Спершу перевіряється на виконання умови (3.6) найдальший струмінь із вибраної групи. У разі виконання вказаної умови він маршрутизується і до перегляду вступають інші струмені. Якщо умова не виконується, то передбачається просування цього струменю до наступної технічної станції зародження вагонопотоку в звичайних вантажних поїздах. Там порожні вагонопотоки об’єднуються і умова розгляда-ється ще раз. Така процедура продовжується доти, поки на черговій станції виконається умова і струмені порожніх вагонопотоків по цій станції можуть бути замаршрутизованими. У цьому випадку як порожні маршрути вони заносяться до діаграми (див. рис. А.3). Частина шляху прямування таких вагонопотоків у немаршрутних поїздах та всіх інших порожніх вагонопотоків заноситься до таблиці незамаршрутизованого вагонопотоку знаменником.

Нижче наведено приклад розрахунку на базі діаграм (дод. А, рис. А.1, А.2). Для відкритого рухомого складу:

– по станції С2 (випадок зростання вагонопотоку по станції С1)

Умова виконується, станція С2 формує порожні маршрути з вибраних до суми вагонопотоків;

– по станції С1 (випадок зменшення вагонопотоків)

Умова не виконується, струмені по станції С1 не маршрутизуються;

– по станції П1 розрахунок не виконується у зв’язку з тим, що потужність струменю менша третини складу поїзда.

Для критого рухомого складу на діаграмі видно три станції зародження вагонопотоків: С2, С1, П1. Характер зміни вагонопотоків той же, що і в першому випадку.

По станції С2:

Умова виконується, відповідні вагонопотоки маршрутизуються.

Для станцій С1 та П1 розрахунки не виконуються у зв’язку з недостатньою потужністю струменів. Замаршрутизовані струмені на діаграмі виділяються товстими смугами, а незамаршрутизовані переносяться знаменником до табл. А.5.

3.3. Розрахування плану формування поїздів для технічних станцій

У першу чергу розраховується план формування поїздів для призначень, що проходять через декілька залізниць. У курсовому проекті до них відносяться вагонопотоки між кінцевими станціями напрямку. Для них будується ступінчастий графік вагонопотоків (рис. 3). Над кожним струменем проставляється кількість вагонів. Виділення струменю в самостійне призначення можливе, якщо виконується умова

, (3.8)

де – приведені вагоно-години економії по станції О, у прикладі год.

Звідси можна визначити критичне значення потужності вагонопотоку, за якого струмінь буде виділено в самостійне призначення:

. (3.9)

Для прикладу на рис. 3 год, ваг.,

ваг.

Рис. 3. Ступінчастий графік вагонопотоків

До плану формування поїздів між залізницями включаються струмені та . Ці вагонопотоки заносяться до діаграми поїздопотоків і подальшу участь у розрахунках плану формування не беруть. Для розрахунку плану формування поїздів із призначень, що прямують у межах залізниці, напрямок розподіляється на три розрахункових частини: К2–О, О–С2, О–П2. На кожній з них є по чотири технічних станції, що дає можливість використовувати метод абсолютного розрахунку плану формування для чотирьох станцій. Далі будуються ступінчасті графіки вагонопотоків (рис. 4) для кожної частини напрямку. Кількість вагонів кожного струменя визначається за допомогою таблиці вагонопотоків, не охоплених маршрутизацією.

Рис. 4. Ступінчастий графік вагонопотоків напрямку К₂–О

Розрахунок плану формування виконується у табличній формі (дод. А, табл. А.8). Таких таблиць повинно бути шість: для кожної частини напрямку в парному і непарному напрямку руху. Оптимальним варіантом є той, у якого кількість вагоно-годин на накопичення та перероблення є мінімальною. Після розрахунку необхідно накреслити схеми оптимальних варіантів. Як приклад наводиться схема такого варіанта для розрахункового напрямку К2–О (рис. 5).

Розрахунок може виконуватись за допомогою ПЕОМ. У такому випадку до пояснювальної записки необхідно прикласти результати машинних розрахунків.

Рис. 5. Оптимальний варіант плану формування поїздів на лінії К2–О

4. ДІАГРАМА ПОЇЗДОПОТОКІВ НАПРЯМКУ

Діаграма поїздопотоків напрямку – результат розрахунку плану формування поїздів. На ній показуються поїзди всіх категорій: маршрути з місць навантаження, порожні маршрути та маршрути з технічних станцій. Їх наводять різними кольорами, показують різними лініями або іншим способом (дод. А, рис. А.3). Ця діаграма є основою для визначення розмірів руху на ділянках напрямку, об’ємів переробки вагонів на станціях та побудови графіка руху поїздів.

5. Організація місцевої роботи на дільницях дирекції

Місцева робота на дирекції – це комплекс заходів, що пов’язані з організацією роботи з місцевими вагонами. Основу місцевої роботи на дільницях складають операції з навантаження і вивантаження вагонів та їх розвезення між проміжними станціями. Характер місцевої роботи залежить від обсягів навантаження та вивантаження вагонів і від системи розвезення місцевих вагонів.

Місцева робота на дільницях дирекції суттєво впливає на показники експлуатаційної роботи. При розробці системи розвезення місцевого вантажу необхідно вирішити такі задачі:

– визначення обсягів навантаження та вивантаження вагонів по кожній станції дільниці;

– побудова діаграм течії місцевих вагонопотоків на дільницях;

– визначення кількості збірних або вивізних поїздів на дільницях;

– розроблення технології обслуговування збірних або вивізних поїздів на дільницях;

– техніко-економічне обґрунтування та вибір оптимальної системи розвезення місцевих вагонів на дільницях.

5.1. Визначення обсягів навантаження та вивантаження вагонів на станціях дільниці

Детальне розроблення технології місцевої роботи в курсовому проекті виконується на дільниці К–О. Загальна кількість вагонів, що вивантажуються та навантажуються в межах дільниці з урахуванням напрямків руху, визначається з дод. 1 завдання. У дод. 3 вказані проміжні станції, відкриті для вантажних операцій та розподіл у відсотках загальних місцевих вагонопотоків по цих станціях. Загальні місцеві вагонопотоки необхідно розподілити за родами рухомого складу (критий та відкритий) у вагонах. Окрім навантаження та вивантаження, для визначення обсягу місцевої роботи необхідно розрахувати надлишок і нестачу вагонів кожного роду рухомого складу по станціях, які створюються в результаті виконання плану навантаження та вивантаження. Після цього визначається баланс порожніх вагонів і напрямок їх прямування на дільниці.

Навантаження, вивантаження та баланс порожніх вагонів на проміжних станціях визначають роботу цих станцій з причеплення та відчеплення вагонів та загальні розміри вагонопотоків на перегонах по кожному напрямку (непарному та парному).

Результати розрахунків зводяться в таблиці по кожному роду рухомого складу. Нижче наводиться приклад розрахунків для критого та відкритого рухомого складу на дільниці К–О (табл. 1 та 2).

Таблиця 1