4. Оптимизация этапного развития станций узла

Необходимость увеличения мощности станций узла устанавливается сопоставлением пропускной и перерабатывающей способности с результативной наличной, которая определяется пропускной или перерабатывающей способностью ограничивающего устройства станции (стрелочной горловины, сортировочной горки, вытяжных путей, путей в парках и др.), рассчитанной на потребные размеры движения или переработки.

Наиболее целесообразная последовательность увеличения перерабатывающей и пропускной способности станции в течение расчетного периода продолжительностью 15-20 лет, обеспечивающая освоение заданных объемов работы при минимуме суммарных расходов на развитие станции и ее последующую эксплуатацию, определяет этапность развития станции.

Этапность развития предусматривает:

- наиболее полное использование имеющихся капитальных устройств;

- сохранение по возможности без передвижек и изменения отметок основных парков путей;

- потребное увеличение перерабатывающей и пропускной способности на каждом этапе;

- выполнение строительных работ без перерывов в эксплуатации станции.

Развитие станции с установлением оптимальных сроков ввода этапов определяется методом динамического программирования, обеспечивающим получение варианта с минимальной суммой приведенных строительных и эксплуатационных расходов и позволяющим учесть целочисленный характер большинства переменных, нелинейность целевой функции и имеющиеся ограничения. Использование динамического программирования гарантирует для заданных условий нахождение схемы оптимального развития станции и наивыгоднейших размеров резервов, определяющих оптимальное соотношение между капитальными вложениями в мероприятия по их созданию и потерям в эксплуатационной работе, когда размеры этих резервов недостаточны.

Этапность развития станции определяется с учетом следующих факторов:

- исходной схемы станции и ее технического оснащения;

- начальных размеров работы;

- темпа роста объемов работы в течение расчетного периода;

- возможных вариантов последующего путевого развития и технического оснащения станции;

- потребного в перспективе числа станционных путей;

- времени нахождения на станции вагонов в разные годы расчетного периода при каждом техническом состоянии.

Под вариантом технического состояния станции понимается вариант ее технического оснащения (например, станция с комбинированным расположением основных парков путей и механизированной горкой с двумя путями надвига, тремя горочными локомотивами).

Осуществление этапного развития станции возможно совершенствованием путевого развития и технического оснащения горки, увеличением числа и длины путей в парках станции, структурным изменением схемы станции (поперечная, комбинированная, последовательная, с полукольцевым подходом для приема поездов негрузового направления, с полукольцевым выходом из парка отправления и т.д.). Учитывается, что в первую очередь надо увеличивать перерабатывающую способность горки с соответствующим усилением путевого развития сортировочного парка, т.к. только добавление путей в парке приема при неизменном техническом оснащении горки, хотя и сокращает задержки поездов на подходах, примерно на столько же увеличивает простой вагонов в ожидании их расформирования.

Для установления оптимального этапного развития станции в течение расчетного периода определяются ежегодные приведенные строительные и эксплуатационные расходы при переходе от одного года расчетного периода к следующему в случае неизменного технического оснащения станции, а также при изменении технического оснащения, связанного с увеличением ее перерабатывающей способности (совершенствование путевого развития горки, добавление вытяжных путей формирования, сооружения путепровода под горкой, строительство полукольцевого подхода в парк приема и т.д.). Схема оптимального этапного развития в течение расчетного периода определяется рассмотрением возможных вариантов переходов с использованием принципа оптимальности (так называемого принципа Беллмана), сущность которого сводится к тому, что каким бы путем система ни пришла в данное состояние, дальнейшее ее движение должно быть оптимальным.

На основе оптимальной схемы этапного развития станции устанавливают ее экономически целесообразную загрузку и экономически обоснованный размер резерва наличной мощности.