2. Виды узлов и их характеристика

Железнодорожный узел определяется хотя бы одним из следующих признаков:

1. Скрещение (пересечение, слияние) трех и более железнодорожных направлений;

2. Крупный промышленный центр;

3. Составная часть транспортного узла в крупных населенных пунктах (городах), в составе крупного железнодорожного узла (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Хабаровск и др.) могут быть еще несколько железнодорожных узлов.

В железнодорожных узлах, образованных в крупных промышленных центрах и транспортных узлах, как правило, находится несколько специализированных станций (пассажирских, технических, грузовых). Железнодорожные узлы в городах с населением несколько миллионов человек могут иметь несколько пассажирских, технических, грузовых станций, каждая из которых часто образует самостоятельные узлы.

По характеру работы и доле вагонопотоков различают транзитные, местные и транзитно-местные железнодорожные узлы.

Транзитные узлы заняты в основном переработкой транзитного вагонопотока и операциями с транзитными грузовыми и пассажирскими поездами. Объем грузовой работы в таких узлах незначителен (например, Тульский, Смоленский, Орловский, Оршанский и др.).

Местные узлы выполняют преимущественно грузовую работу, а также расформирование поездов с местным грузом и формирование составов из вагонов своей погрузки или выгрузки. Эти узлы расположены чаще всего в конечных пунктах железнодорожных линий, вблизи больших городов или промышленных центров или в пунктах перевалки грузов с железнодорожного на водный транспорт и обратно (Московский, Санкт-Петербургский, Нижне-Тагильский и др.).

В транзитно-местных узлах нет ярко выраженного преобладания транзитной или местной работы. Они обычно находятся возле больших городов или промышленных центров на пересечении или при слиянии нескольких транзитных магистралей (Хабаровский, Челябинский и др.).

Схемы взаимного расположения станций и подходов к железнодорожным узлам и особенности их эксплуатационной работы приводится в курсе «Железнодорожные станции и узлы».

3. Специализация станций в узле

В железнодорожных узлах выполняется более 70 % грузовых операций железнодорожного транспорта, что определяет их важное значение. Рациональная организация работы железнодорожных узлов имеет исключительно важное значение для обеспечения четкой эксплуатационной деятельности сети железных дорог.

Внутри железнодорожных узлов требуются правильное распределение грузовой, транзитной и сортировочной работы между станциями, рациональное распределение вагонопотоков на подходах с минимальными пробегами вагонов и объемами переработки, эффективная организация движения поездов.

При распределении работы между станциями узла следует руководствоваться принципами концентрации основных видов технической и грузовой работы на наиболее оснащенных станциях, с тем, чтобы оптимально использовать технические средства, что позволит снизить себестоимость переработки вагонов и грузов, сократить простои вагонов. Степень концентрации различных видов работ должна определяться технико-экономическими расчетами.

Концентрация сортировочной работы на меньшем числе станций в узле сокращает затраты на переработку и накопление вагонов, концентрирует технические средства, механизацию и автоматизацию процессов, повышает производительность труда, но в то же время увеличивает пробеги вагонов и локомотивов в узлах и на подходах к ним.

Специализация сортировочных станций и систем, обеспечивающая рациональное распределение сортировочных путей и перерабатывающей способности сортировочных устройств, определяется установлением для каждой станции и системы перечнем назначений формируемых поездов и порядка прикрепления струй вагонопотоков к назначениям. Специализация сортировочной работы на станциях узла должна обеспечивать:

- поточность в переработке и пропуске вагонопотоков в узле и на подходах к нему;

- возможность оперативного перераспределения вагонопотоков, следующих в одном направлении, между станциями и назначениями плана формирования;

- концентрацию перецепки поездных локомотивов одного участка обращения по возможности на меньшем числе станций узла в целях упрощения регулирования локомотивным парком и сокращения резервного пробега локомотивов;

- учет границ диспетчерских кругов в дорожном центре управления перевозками, чтобы при прочих равных условиях предпочтение отдавалось вариантам, упрощающим оперативное управление диспетчерским персоналом;

- применение технологии ускоренного продвижения местных вагонов.

Технология ускоренного продвижения местных вагонов использует:

- изменение длины участков обращения сборных поездов и замена одногруппных передаточных и вывозных поездов групповыми;

- более детальную подборку вагонов в составах (по подъездным путям, грузовым пунктам, маневровым районам) при снижении числа маневровых локомотивов на промежуточных и грузовых станциях или увеличении поступления вагонов под выгрузку;

- формирование многогруппных составов за счет оптимизации маневровой работы по методике, разработанной ОАО «НИИАС».

Последовательность расчетов по обоснованию специализации станций и систем для сортировочной работы в узле:

1. Определение множеств обязательных и допустимых назначений поездов и величин расчетных вагонопотоков.

2. Группировка назначений поездов по районам тяготения; определение корреспонденций вагонопотоков между районами.

3. Рассмотрение вариантов специализации сортировочных станций по районам тяготения, удовлетворяющих техническому развитию станций, участков и внутриузловых соединений.

4. Прикрепление вагонопотоков к назначениям плана формирования поездов для каждого из допустимых вариантов специализации сортировочных станций.

5. Расчет затрат на накопление, переработку и продвижение вагонопотоков для всех допустимых вариантов специализации сортировочных станций и границ участков обращения поездных локомотивов и выбор нескольких вариантов с наилучшими технико-экономическими показателями.

6. Проверка возможностей улучшения показателей вариантов, отобранных на предыдущем этапе, за счет отмены маломощных назначений и переноса формирования поездов отдельных назначений на другие станции.

7. Расчет эффективности высвобождения мощностей на станциях и подходах.

8. Окончательный выбор варианта специализации сортировочных станций на основе результатов расчетов.

Станцией концентрации становится станция, на которую переносится формирование сборных, вывозных и передаточных поездов со станций, освобождаемых от сортировочной работы. В качестве станции концентрации выбирается сортировочная станция (при ее отсутствии в узле – участковая или крупная грузовая), имеющая резерв перерабатывающей способности, числу назначений формируемых поездов и включаемых в них групп.

Основными факторами, которые должны учитываться при специализации станций в узлах, являются: обеспечение технологической поточности прохождения вагонов в узле с минимальными их внутриузловыми пробегами и задержками; создание рациональной системы организации внутриузловых вагонопотоков; обеспечение удобной системы организации движения в узле и, в частности, работы вывозных локомотивов, а также наилучших условий подачи под отправляемые поезда и уборки от прибывших поездов поездных локомотивов; наличие удобных подходов автотранспорта к грузовым пунктам и обеспечение возможно меньшего пробега автомобилей. Для окончательного выбора варианта специализации станций для каждого из них выполняются технико-экономические расчеты.

Изменение порядка направления вагонопотоков может вызвать увеличение размеров грузового движения на участках, внутриузловых ходах и соединительных ветвях. Если при этом будет превышено число «ниток» в максимальном графике движения, то следует проверить ограничения по пропускной способности перегонов и допустимого уровня ее заполнения.