656.2 П64
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
П.Р. ПОТАПОВ,Н.Б. АЛЕКСАНДРОВА,И.Н. ПИСАРЕВА
РАЗРАБОТКА, АНАЛИЗ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ СОРТИРОВОЧНЫХ СТАНЦИЙ
Часть2.Системныйанализисовершенствованиетехнологиии техническогооснащениясортировочныхстанций
Методическиеуказания квыполнениюкурсовых идипломныхпроектов
5-е издание, переработанное
НОВОСИБИРСК
2011
УДК656.212.5.073 П64
Потапов П.Р., Александрова Н.Б., Писарева И.Н.
Разработка, анализ и совершенствование технологии и технического оснащения сортировочных станций. Ч. 2.
Системный анализисовершенствованиетехнологиии техническогооснащениясортировочныхстанций:Метод.указ.квыполнению курсовых и дипломных проектов, 5-е изд., перераб. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2011. — 44 с.
Изложены порядок системного анализа процесса переработки вагонов на сортировочных станцияхи принципы разработки улучшенноговарианта техно- логииитехническогооснащениястанций,атакжепорядоктехнико-экономичес- кого сравнения вариантов.
Предназначены для студентов специальности «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)».
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры«Управлениеэксплуатационнойработой».
О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р
канд. техн. наук, доц. В.М. Ушаков
Р е ц е н з е н т
замначальника службы движения Дирекции управления движением Западно-Сибирской ж. д. А.Н. Лапшин
Потапов П.Р., Александрова Н.Б., Писарева И.Н, 2011
Сибирский государственный университет путей сообщения, 2011
1.СИСТЕМНЫЙАНАЛИЗПРОЦЕССАПЕРЕРАБОТКИВАГОНОВНА
СОРТИРОВОЧНЫХСТАНЦИЯХ
1.1. Выявление технологических линий и парков, имеющих излишниерезервы мощностииливызывающих затрудненияв переработкеипропускевагонопотоков
На основе рассчитанных на ЭВМ показателей работы станциидлябазовоговариантатехнологииитехническогооснащения производится системный анализ процесса переработки вагонов на станции. Целью такого анализа является:
1)выявление технологических линий и парков, имеющих излишниерезервымощностииливызывающихзатруднениявпереработке и пропуске вагонопотоков;
2)установление причин неудовлетворительной работы технологическихлинийипарков.
Для выявления излишних резервов мощности технологическихлинийиспользуютсякоэффициентызагрузкилиний.
Есликоэффициентзагрузкикакой-либотехнологическойлинии менее 0,50, то такая линия имеет излишние резервы мощности.
Еслипоодномупутипаркаприемаилиотправленияпропускается в среднем менее пяти поездов в сутки, то такой парк имеет излишнее путевое развитие.
Каждая технологическая линия станции оказывает негативное влияние на работу того парка, в котором она находится.При этом влияниеодних линийможетбытьнезначительным,других— весьма существенным. В последнем случае негативное влияние технологических линий может также распространяться на работу смежных парков и входных участков. Его степень (величина)
3
может оцениваться количественно. Количественная оценка позволяет объективно судить о том, насколько существенно данное затруднение для работы парка, в котором оно возникло, а также смежных парков и станции в целом.
Технологическиелинии и парки, оказывающиесущественное негативноевлияние,называютсялимитирующими.Какправило, ими являются такие технологическиелинии и парки, которые не обеспечивают взаимодействия в работе элементов станции между собой и с прилегающими участками. Поэтому лимити-
рующими будут такие технологические линии, на которых простой составов в ожидании операции больше среднего интервала выполненияэтихоперацийвданномпарке.Например,обработка составов бригадами вагонников будет лимитирующей технологической линией, если средний простой составов в ожидании обработки будет больше среднего интервала их обработки в данном парке, равного
Tобр Iобр Б ,
где Тобр – средняя продолжительность обработки состава бригадой вагонников; Б – число бригад в данном парке.
Аналогичнолимитирующимявляетсятотпаркстанции,перед которым простои составов в ожидании входа в него больше среднего интервала выхода составов из предыдущего парка. Например, парк отправления будет лимитирующим, если среднийпростойсформированныхсоставоввожиданииперестановки из сортировочного парка будет больше среднего интервала накопления составов, равного
Iнак 24 ,
Nнак
где Nнак – среднесуточное число составов, накапливающихся в данном сортировочном парке.
В табл. 1 приведены взаимодействующие (оказывающие негативноевоздействиеиподвергаемыенегативномувоздействию) технологическиелинии ипарки сортировочнойстанции, а также признаки, по которым можно выявить лимитирующие линии и парки.
4
Таблица 1
Признаки лимитирующих технологических линий и парков
Технологические линии и парки |
Признаки того, что технологические линии |
|||||||||||||||||||
оказывающие |
подвергае- |
и парки, оказывающие негативное |
|
|||||||||||||||||
мые |
воздействие, являются лимитирующими |
|
||||||||||||||||||
воздействие |
|
|||||||||||||||||||
воздействию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной участок |
Парк |
Простой поездов в ожидании отправления |
||||||||||||||||||
i |
отправления |
на i-й выходной участок больше среднего |
||||||||||||||||||
|
(транзитный |
интервала отправления из данного парка: |
|
|||||||||||||||||
|
парк) |
|
tотпр |
I |
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
ож i |
|
|
отпр |
|
|
|
|
Nотпр |
|
|
|
||||||
Поездные |
Парк |
Простой готовых составов в ожидании |
||||||||||||||||||
локомотивы |
отправления |
поездного локомотива приписки депо i с |
||||||||||||||||||
приписки депо j и |
(транзитный |
бригадой депо k больше среднего интервала |
||||||||||||||||||
локомотивные |
парк) |
отправления поездов из данного парка: |
|
|||||||||||||||||
бригады приписки |
|
|
tожлокjk |
Iотпр |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|||||||
депо k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Nотпр |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Бригады ПТОВ |
Парк |
Простой составов в ожидании обработки |
||||||||||||||||||
парка отправления |
отправления |
бригадами |
ПТОВ |
больше |
среднего |
|||||||||||||||
(транзитного |
(транзитный |
интервала обработки их в данном парке: |
|
|||||||||||||||||
парка) |
парк) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
|
|
|
||||
|
|
|
tобр |
Iпо |
|
Тобр |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
ож.по |
|
|
обр |
|
|
|
|
|
Бпо |
|
|
|
|||||
Транзитный парк |
Входные |
Низкая надежность транзитного парка по |
||||||||||||||||||
|
участки |
приему транзитных поездов: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
Нтр < 0,90 |
|
|
|
|||||||||||||
Парк отправления |
Сортировоч- |
Простой |
сформированных |
составов |
в |
|||||||||||||||
|
ный парк |
ожидании перестановки в парк отправления |
||||||||||||||||||
|
|
больше среднего интервала их накопления в |
||||||||||||||||||
|
|
сортировочном парке: |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
tожпер Iнак |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nф |
|
|
|
||||||
Система |
Сортировоч- |
Простой |
накопившихся |
составов |
в |
|||||||||||||||
формирования |
ный парк |
ожидании |
формирования |
больше |
среднего |
|||||||||||||||
(маневровые |
|
интервала |
их |
|
|
формирования |
в |
|||||||||||||
локомотивы и |
|
сортировочном парке: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
вытяжки |
|
|
tожформ Iф |
|
|
Т |
лф |
|
|
|
||||||||||
формирования) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мф |
|
|
|
|||||||
Сортировочный |
Сортировоч- |
Большая продолжительность занятия горки |
||||||||||||||||||
парк |
ная горка |
повторной сортировкой вагонов: |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
Тповтг |
60мин/сут |
|
|
|
|||||||||||||
Сортировочная |
Парк приема |
Простой готовых составов в ожидании |
||||||||||||||||||
горка |
|
расформирования |
|
больше |
фактического |
|||||||||||||||
|
|
горочного интервала: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
tожрасф tрасф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
|
Окончание табл. 1 |
|||
Технологические линии и парки |
Признаки того, что технологические линии |
||||
оказывающие |
подвергае- |
и парки, оказывающие негативное |
|||
мые воздей- |
воздействие, являются лимитирующими |
||||
воздействие |
|||||
ствию |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Бригады ПТОВ |
Парк приема |
Простой разборочных и угловых составов в |
|||
парка приема |
|
ожидании обработки бригадами ПТОВ |
|||
|
|
больше среднего интервала их обработки: |
|||
|
|
|
Тпп |
||
|
|
tожобр.пп Iобрпп |
обр |
|
|
|
|
Бпп |
|||
|
|
|
|||
Парк приема |
Входные |
Низкая надежность парка по приему |
|||
|
участки |
разборочных поездов: |
|||
|
|
Нпп < 0,90 |
|||
Обозначения величин, использованные в табл. 1
— среднее время простоя поездов своегоформирования илитранзитныхвожиданииотправлениянаi-йвыходнойучасток, ч; берется из машинных расчетов;
Nотпр — среднесуточное число грузовых поездов, отправляемых из данного парка на все выходные участки;
tожлокjk — среднее время простоя составов в ожидании поездных локомотивов депо j или бригад депо k, обслуживающих поезда на закрепленном за ними i-м выходном участке, ч;
— среднее время простоя составов в ожидании обработки бригадами ПТОВ в отправочном или транзитном парке, ч;
Тобрпо — среднее время обработки составов бригадами ПТОВ
вотправочном или транзитном парке, ч;
Бпо — фактическое число бригад ПТОВ, занятых обработкой составов в отправочном или транзитном парке;
Нтр — надежность транзитного парка по приему транзитных поездов;
tожпер — среднее время простоя сформированных составов в ожидании перестановки в парк отправления, ч;
Nф — среднесуточное число составов, формируемых в данном сортировочном парке (включая угловые составы);
tожформ — среднее время простоя накопившихся составов в ожиданииокончанияформирования,ч;
6
Тлф — средние затраты локомотиво-часов на формирование одного состава, включая перестановку его в парк отправления и возвращение локомотива в сортировочный парк, а также дополнительные операции и простои по враждебности маршрутов; Мф — число маневровых локомотивов, занятых формирова-
нием поездов в данном сортировочном парке;
Тповтг — продолжительность занятия горки повторной сортировкойвагонов,мин/сут;
tожрасф — среднее время простоя составов в ожидании расформирования в данном парке приема, ч;
tрасф — продолжительность расформирования состава (фактический горочный интервал), ч;
tожобр.пп — среднее время простоя составов в ожидании обработки бригадами ПТОВ в парке приема, ч;
Тобрпп — среднее время обработки составов бригадами ПТОВ
впарке приема, ч;
Бпп — фактическое число бригад ПТОВ в парке приема; Нпп — надежность парка приема (сортировочной системы) по
приему разборочных поездов.
Длявыявлениятехнологическихлинийипарков,вызывающих затруднения в переработкеи пропуске вагонопотоков, используется составленная по данным машинных расчетов (документы 1 и 2, в дальнейшем — Д1 и Д2) таблица показателей работы и коэффициентов загрузки всех технологических линий сортировочной станции (табл. 2).
Таблица 2
Показатели работы и коэффициенты загрузки технологических линий станции Н
Показатели работы и коэффициенты загрузки |
Ед. изм. |
Величина |
технологических линий |
показателя |
|
Простой составов в парке приема, всего |
ч |
1,23 |
В том числе: |
|
|
ожидание обработки бригадами ПТОВ |
ч |
0,04 |
обработка бригадами ПТОВ |
ч |
0,32 |
ожидание расформирования |
ч |
0,92 |
Коэффициент загрузки бригад ПТОВ парка приема |
— |
0,61 |
Расформирование на горке |
ч |
0,25 |
Коэффициент загрузки горки |
— |
0,95 |
7
Продолжение табл. 2
Показатели работы и коэффициенты загрузки |
Ед. изм. |
Величина |
|||||||
|
технологических линий |
|
|
|
|
показателя |
|||
Продолжительность |
занятия |
горки |
повторной |
мин/сут |
210 |
||||
сортировкой вагонов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Простой вагонов в сортировочном парке, всего |
|
ч |
4,48 |
||||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
накопление |
|
|
|
|
|
|
|
ч |
3,96 |
ожидание окончания формирования |
|
|
|
ч |
0,19 |
||||
ожидание перестановки в парк отправления |
|
ч |
0,33 |
||||||
Окончание формирования и перестановка |
|
|
ч |
0,58 |
|||||
Коэффициент загрузки системы формирования |
|
— |
0,74 |
||||||
Простой составов в парке отправления, всего |
|
|
ч |
2,38 |
|||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ожидание обработки бригадами ПТОВ |
|
|
ч |
0,78 |
|||||
обработка бригадами ПТОВ |
|
|
|
|
ч |
0,37 |
|||
ожидание поездного локомотива с бригадой, всего |
ч |
0,81 |
|||||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приписки депо Н на выходной участок Н–А |
|
ч |
0,33 |
||||||
приписки депо Г на выходной участок Н–Г |
|
ч |
1,10 |
||||||
опробование автотормозов |
|
|
|
|
ч |
0,16 |
|||
ожидание отправления, всего |
|
|
|
ч |
0,26 |
||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на выходной участок Н–А |
|
|
|
|
ч |
0,19 |
|||
на выходной участок Н–Г |
|
|
|
|
|
ч |
0,30 |
||
Коэффициент |
загрузки |
бригад |
ПТОВ |
парка |
— |
0,90 |
|||
отправления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Надежность |
обеспечения |
|
составов |
поездными |
|
|
|||
локомотивами и локомотивными бригадами: |
|
|
|
|
|||||
приписки депо Н на выходной участок Н–А |
|
— |
0,76 |
||||||
приписки депо Г на выходной участок Н–Г |
|
— |
0,68 |
||||||
Среднее число поездных локомотивов и локомотивных |
|
|
|||||||
бригад в технологическом резерве станции: |
|
|
|
|
|||||
локомотивов приписки депо Н |
|
|
|
лок. |
0,62 |
||||
локомотивов приписки депо Г |
|
|
|
лок. |
0,43 |
||||
бригад приписки депо Н |
|
|
|
|
|
бриг. |
0,71 |
||
бригад приписки депо Г |
|
|
|
|
|
бриг. |
0,38 |
||
Общий простой транзитных вагонов с переработкой |
ч |
8,85 |
|||||||
Надежность станции по приему разборочных поездов |
— |
0,67 |
|||||||
Число задержанных разборочных поездов |
|
|
поездов/год |
10 800 |
|||||
Простой задержанных разборочных поездов |
|
|
поездо- |
15 000 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ч/год |
|
Простой транзитных поездов, всего |
|
|
|
ч |
2,07 |
||||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ожидание обработки бригадами ПТОВ |
|
|
ч |
0,80 |
|||||
обработка бригадами ПТОВ |
|
|
|
|
ч |
0,37 |
|||
ожидание поездного локомотива с бригадой, всего |
ч |
0,52 |
|||||||
8
Окончание табл. 2
Показатели работы и коэффициенты загрузки |
Ед. изм. |
Величина |
технологических линий |
показателя |
|
В том числе: |
|
|
приписки депо Н на выходной участок Н–А |
ч |
0,33 |
приписки депо Г на выходной участок Н–Г |
ч |
1,10 |
опробование автотормозов |
ч |
0,16 |
ожидание отправления, всего |
ч |
0,22 |
В том числе: |
|
|
на выходной участок Н–А |
ч |
0,19 |
на выходной участок Н–Г |
ч |
0,30 |
Надежность станции по приему транзитных поездов |
— |
0,47 |
Число задержанных транзитных поездов |
поездов/ |
7 000 |
|
/год |
|
Простой задержанных транзитных поездов |
поездо- |
13 400 |
|
ч/год |
|
На основе анализа показателей работы станции с использованием табл. 1, 2 выявляются лимитирующие технологические линии и парки станции. Результаты этого анализа сводятся в табл. 3.
Таблица 3
Количественная оценка величины негативного воздействия технологических линий и парков станции Н
Технологические линии |
Количественная оценка и указание лимитирующих |
|||||||
и парки, оказывающие |
||||||||
|
линий и парков |
|
|
|
||||
негативное воздействие |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Выходной участок Н–А |
Простой сформированных и транзитных поездов в |
|||||||
|
ожидании отправления на участок Н–А tотпр |
равен |
||||||
|
|
|
|
|
ож |
|
||
|
0,19 ч, а средний интервал отправления поездов из |
|||||||
|
приемоотправочного парка равен Iотпр = 24 : 116 = |
|||||||
|
= 0,21 ч. Так как tожотпр Iотпр,то участок Н–А не лими- |
|||||||
|
тирует работу приемоотправочного парка |
|
|
|||||
Выходной участок Н–Г |
tотпр= 0,30 ч, а Iотпр = 0,21 ч. Так как |
tотпр |
I |
,то |
||||
|
ож |
|
|
|
ож |
|
отпр |
|
|
участок Н–Г является лимитирующим |
|
|
|
||||
Поездные локомотивы и |
Простой сформированных и транзитных составов в |
|||||||
локомотивные бригады |
ожидании поездного локомотива с бригадой |
|||||||
приписки депо Н |
приписки депо Н равен tлок |
|
= 0,33 ч, а Iотпр = 0,21 ч. |
|||||
|
|
ожН |
|
|
|
|
||
|
Так как tлок |
I ,то |
локомотивы |
и |
бригады |
|||
|
ожН |
отпр |
|
|
|
|
|
|
|
приписки депо Н являются лимитирующими |
|
|
|||||
9
Продолжение табл. 3
Технологические линии |
Количественная оценка и указание лимитирующих |
||||
и парки, оказывающие |
|||||
|
линий и парков |
|
|
||
негативное воздействие |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Поездные локомотивы и |
tлок |
= 1,10 ч, а Iотпр = 0,21 ч. Так как tлок I , то |
|||
локомотивные бригады |
ож. |
Г |
ожГ |
отпр |
|
приписки депо Г |
локомотивы и бригады приписки депо Г являются |
||||
лимитирующими |
|
|
|||
|
|
|
|||
Бригады ПТОВ |
Простой сформированных и транзитных составов в |
||||
приемоотправочного |
ожидании обработки бригадами ПТОВ tожобр |
равен |
|||
парка |
0,78 и 0,80 ч соответственно, а средний интервал |
||||
|
|||||
|
обработки Iобр = 0,37 : 2 = 0,19 ч. Так как tожобр |
Iобр , |
|||
|
то бригады ПТОВ приемоотправочного парка |
||||
|
являются лимитирующими |
|
|
||
Приемоотправочный |
Надежность парка по приему транзитных поездов |
||||
парк |
Нтр = 0,47, что меньше 0,90, следовательно, приемоот- |
||||
|
правочный парк лимитируетработувходных участков. |
||||
|
Простой сформированных составов в ожидании пере- |
||||
|
становки в приемоотправочный парк tожпер |
равен |
|||
|
0,33 ч, а средний интервал накопления составов в |
||||
|
сортировочном парке Iнак = 24 : 80 = 0,30 ч. Так как |
||||
|
tожпер |
Iнак ,то приемоотправочный |
парк лимитирует |
||
|
работу сортировочного парка |
|
|
||
Система формирования |
Простой накопившихся составов в ожидании форми- |
||||
|
рования tожф равен 0,19 ч, а средний интервал форми- |
||||
|
рования Iф = (0,58 + 0,12) : 4 = 0,18 ч, где 0,12 ч – |
||||
|
время возвращения маневрового локомотива из отпра- |
||||
|
вочного парка в сортировочный. Система формирова- |
||||
|
ния практически не лимитирует работу сортировочно- |
||||
|
го парка |
|
|
||
Сортировочный парк |
Продолжительность занятия горки повторной сорти- |
||||
|
ровкой вагонов равна 210 мин/сут, что |
больше |
|||
|
60 мин/сут, поэтому сортировочный парк лимитирует |
||||
|
работу горки |
|
|
||
Сортировочная горка |
Простой составов в ожидании расформирования tожрасф |
||||
|
равен 0,92 ч, а фактический интервал расформирова- |
||||
|
ния – 0,25 ч, следовательно, сортировочная горка |
||||
|
лимитирует работу парка приема |
|
|
||
Бригады ПТОВ парка |
Простой разборочных составов в ожидании обработ- |
||||
приема |
ки бригадами ПТОВ tожобр равен 0,04 ч, а средний ин- |
||||
|
тервал обработки составов в парке приема |
|
|||
|
Iобр = 0,32 : 2 = 0,16 ч. Так как tожобр |
Iобр , то бригады |
|||
|
ПТОВ не лимитируют работу парка приема |
|
|||
10