2.6.5. Стоимость грузов.

Стоимость грузов, находящихся в процессе перевозки, определяют отдельно по направлениям:

К_г = К^(t)_г + К^(о)_г , (2.55)

Стоимость грузов по направлениям, тыс. руб./год, определяется по формуле:

(2.56)

где с_г – стоимость 1 т груза, может приниматься в расчетах 190 руб./т;

Г^[t(o)](t) – потребная провозная способность в направлении «туда» или «обратно»,

млн. т/год;

Θ^{[ t(o)]} – время нахождения груза в пути в направлении «туда» или «обратно», сут,

Θ^[t(o)] = T ^[t/o]/(60 ∙24∙β), (2.57)

T^[t/o]– время хода поезда по участку (варианту) в направлении «туда» или

«обратно», мин;

β – коэффициент участковой скорости.

В заключение расчетов составляется сводная ведомость капиталовложений по вариантам (таблица 2.31).

Таблица 2.31. Сводная ведомость капиталовложений.

Капиталовложения, тыс. руб.	Варианты
	I	II
Строительная стоимость Локомотивный парк Вагонный парк Грузовая масса
Итого:

2.7. Расчет эксплуатационных расходов.

2.7.1. Ежегодные эксплуатационные расходы.

Эксплуатационные расходы представляют собой ежегодные затраты, связанные с эксплуатации железнодорожной линии.

Начальным годом осуществления эксплуатационных затрат является год сдачи железной дороги в эксплуатацию. Эксплуатационные расходы зависят от размеров перевозок, поэтому их расходы с годами меняются.

По своей структуре эти расходы могут быть представлены как сумма расходов, тыс. руб., связанных с движением грузовых и пассажирских поездов, по остановке поездов, с содержанием постоянных устройств железной дороги. В курсовом проекте (дипломной работе) эксплуатационные расходы могут быть определены следующим образом:

Э_t = Э_двt + Э_остt + Э_пуt, (2.58)

где Э_t – эксплуатационные расходы железной дороги в год t, тыс. руб.;

Э_двt – эксплуатационные по передвижению грузовых и пассажирских поездов в год t,

тыс. руб.;

Э_остt – эксплуатационные расходы по остановке поездов в год t, тыс. руб.;

Э_пуt – эксплуатационные расходы, связанные с эксплуатацией постоянных устройств в

год t, тыс. руб.

2.7.3. Методы определения.

Составляющие эксплуатационных расходов железной дороги могут определяться по двум методикам: по групповым и единичным нормам. Та или иная методика выбирается в зависимости от стадии проектирования или характера задачи. В курсовом и дипломном проектировании обоснование технических параметров новой железной дороги соответствует нормам на стадии предварительного проектирования. Поэтому при сравнении вариантов решений используется метод групповых норм эксплуатационных расходов.

При наличии запроектированных вариантов трассы железной дороги для их сравнения используются, как правило, методом единичных норм.

В курсовом проекте (дипломной работе) эксплуатационные расходы определяются на 2-й или 5-й год эксплуатации.

Расчет эксплуатационных затрат при выполнении курсового проекта.

В курсовом проекте эксплуатационные расходы могут быть определены по формуле 2.58.

Ежегодных эксплуатационных расходов по обеспечению движения поездов Э_двt определяется в следующем порядке.

1. Определяют число грузовых поездов за год в направлении с большим грузопотоком («туда») по формуле, поездов/год:

(2.59)

где Г_тt – потребная провозная способность за год t в направлении «туда», млн. т∙км/км;

Q_факт – фактическая масса грузового поезда брутто, определяемая по результатам

тяговых расчетов, т;

J_н – коэффициент, учитывающий соотношение массы поездов нетто и брутто,

определяемый по результатам тяговых расчетов или принимаемый в расчетах

J_н = 0,6 – 0,7.

Годовое число поездов в негрузовом направлении («обратно») определяют по грузопотоку брутто, который складывается из заданного грузопотока нетто и возвращающейся тары всех вагонов, проследовавших с поездами грузового направления («туда»):

(2.60)

где Г_оt – потребная провозная способность за год t в направлении «обратно»,

млн. т∙км/км.

2. Определяют число приведенных поездов по направлениям:

N_пр.т= N_гр.т+ 365 К_п/гN_п ;

N_пр.о= N_гр.о+ 365 К_п/гN_п , (2.61)

где К_п/г – коэффициент приведения пассажирских поездов к грузовым;

N_п – число пассажирских поездов в сутки (принимается по заданию на год t), шт.

Коэффициент приведения вычисляется по формуле:

К_п/г= 0,20 + 1,75∙Q_пс/ Q_факт , (2.62)

где Q_пс – масса пассажирского поезда, определяется по расчету либо принимается по

условиям движения на линии примыкания, обычно Q_пс = (800 ÷ 1200) т;

Q_факт – фактическая масса поезда брутто, определяется по результатам тяговых

расчетов, т.

3.Определяют расходы э_дв по движению одного поезда по направлениям. В курсовом проекте расходы э_дв (руб.) рассчитывают по показателям трассы:

э_дв = С^(о)_пк∙L + А (Н + 0,012∑α) + Б (Н_с – 0,012∑α_с) – ВL_с , (2.63)

где С^(о)_пк , А, Б и В – нормы расходов определяемые по приложению 27;

L – длина варианта трассы, км;

Н – алгебраическая разность отметок конечной и начальной точек

трассы, м;

∑α – сумма углов поворота всех кривых на трассе, град;

Н_с – арифметическая сумма высот тормозных участков спусков, м,

имеющих крутизну больше предельно безвредного уклона,

i_пбв = 3‰;

∑α_с – сумма углов поворота кривых в пределах тормозных спусков,

град;

L_с – сумма длин тормозных спусков, км.

Нетормозные участки спусков определяют по таблице 2.33.

Таблица 2.33. Высота нетормозной части спусков, м. [2]

Уклон профиля i на подходе к началу спуска с уклоном круче предельно без- вредного	Максимально допустимая скорость, км/ч
	80		100
	Электриче- ская тяга	Тепловозная тяга	Электриче- ская тяга	Тепловозная тяга
ip≥ i > 0,5 ip 0,5 ip ≥ i > 0 i = 0	23 17 7	14 9 5	38 32 17	29 24 14

Таблица 2.34. Исходные данные для решения примера.

№ элемента j	Длина эле- мента lj	Действительный уклон iд , ‰		∑α, град	Эквивалент- ный уклон iэ , ‰	Приведенный уклон iпр = ± iд + iэ
		туда	обратно			туда	обратно
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	1000 700 600 500 400 600 400 1500 2100 700 1000	0 3 6 4 0 9 0 -6 -9 -4 0	0 -3 -6 -4 0 -9 0 6 0 4 0	114,2 26,1 32,0	0,8 0,8 0,6	0 3,8 6,8 4,8 0 9 0,8 -6 -9 -3,6 0	0 -2,2 -5,2 -3,2 0 -9 0,8 6 9 4,6 0

Пример. Вычислить э^(т)_дв для локомотива ВЛ11 (2 секции) при Q = 4227 т на участке трассы, представленном в таблице 2.34.

По таблице 2.34 L = ∑l = 9,5 км, превышение конечной точки над начальной составит:

∆h = ∑i l = 0∙1,0 + 3∙0,7 + 6∙0,6 + 4∙0,5 + 0∙0,4 + 9∙0,6 + 0∙0,4 - 6∙1,5 - 9∙2,1 - 4∙0,7 + 0∙1,0 = - 17,6 м.

Примем отметку начальной точки трассы Н_н = 100 м, тогда отметка конечной точки трассы Н_к = Н_н + ∆h = 100 –17,6 = 82,4 м.

Алгебраическая разность отметок в направлении «туда» Н^(т) 82,4 – 100 = -17,6 м.

Сумма всех углов поворота на трассе составит: ∑α = 114,2 + 26,1 + 32 = 172,3.

Проверим, есть ли на перегоне тормозные спуски. В направлении «туда» спуску с уклоном - 6‰ предшествует элемент с уклоном i = 0,8 ‰ > 0. По таблице 2.33 определяем высоту нетормозной части спуска при v_max = 80 км/ч и электрической тяге – 17 м. Так как высота спуска h = il = 6∙ 1,5 = 9,0 < 17, то этот спуск не тормозной (в рассматриваемом примере руководящий уклон примем i_p = 9 ‰). Следующие два элемента относятся к тормозным спускам, так как им предшествуют элементы с уклоном i < 0. В целом в направлении «туда» L_с^(т) = 2100 + 700 = 2800 м = 2,8 км, Н_с^(т) = 9∙2,1 + 4∙0,7 = 21,7 м, ∑α_с^(т) = 32 º

В приложении нормы расходов даны для Q = 4000 и 5000 т, интерполируя, получим для Q = 4227 т: С^(о)_пк = 2,21; А = 0,283, Б = 0,390, В = 1,12.

Расходы по движению одного поезда в направлении «туда» составят:

э_дв^(т) = 2,21∙9,50 + 0,283∙( - 17,6 + 0,012∙172,3) + 0,390∙(21,7 – 0,012∙32) – 1,12∙2,8 = 21,77 руб.

4. Определяют годовые эксплуатационные расходы по передвижению поездов:

Э_двt = э^(т)_дв∙ N_пр.т+ э^(о)_дв∙ N_пр.о, (2.64)

Расходы по стоянкам поездов Э_остt находятся из выражения:

Э_остt = Э_двt (к_рз+ к_пр), (2.65)

Коэффициенты к_рз и к_пр учитывающие соответственно затраты на разгон, замедление и простой поездов, определяют по таблице 2.35.

Таблица 2.35. Значение коэффициентов к_рз и к_пр [2]

Число грузовых поездов в сутки «туда» и «обратно»	крз	кпр	Число грузовых поездов в сутки «туда» и «обратно»	крз	кпр
10 15 20 25	0,06 0,09 0,11 0,13	0,10 0,12 0,13 0,14	30 40 60 80 100	0,12 0,13 0,14 0,06 0,08	0,14 0,14 0,15 0,10 0,12

Эксплуатационные расходы по содержанию постоянных устройств Э_пуt включают в себя затраты на содержание ВСП, устройств связи и СЦБ, контактной сети, тяговых подстанций, раздельных пунктов, на организацию снегоборьбы (таблица П19.3 приложения 19):

Э_пуt= m₁э₁ +......+ m_iэ_i + L∑э_л + э_пст·n_пст + Э_рем + Э_эн, (2.66)

где э_i – расходы на содержание 1 раздельного пункта i-го типа (таблица П19.1 прило-

жение 19) тыс. руб./год;

m_i – число раздельных пунктов i-го типа;

L – длина варианта трассы, км;

э_л – расходы на содержание 1 км устройств, пропорциональных длине линии,

тыс. руб. на 1 км (таблица П19.2 приложение 19);

э_пст – расходы по содержанию и амортизацию одной тяговой подстанции,

тыс. руб./год;

n_пст – число тяговых подстанций; n_пст = L/l_пст, здесь l_пст – среднее расстояние между

подстанциями (l_пст = 25 км – при системе постоянного тока и l_пст = 50 км – при

переменном токе);

Э_рем – содержание ремонтно-ревизионного цеха для участка энергоснабжения;

Э_эн – содержание административно-управленческого персонала энергоучастка.

Расчет эксплуатационные расходы по содержанию постоянных устройств Э_пуt удобнее вести в табличной форме (таблица 2.36). Все необходимые для проведения расчетов измерители берут непосредственно из продольного профиля каждого варианта трассы.

Для определения затрат на содержание устройств связи и СЦБ необходимо определить число пар реальных поездов в сутки по формуле:

(2.67)

где Г_гр – заданная по заданию грузонапряженность нетто на расчетный год эксплуатации

в грузовом направлении, млн. т∙км/ км;

n_пас – число пассажирских поездов соответственно на этот же год эксплуатации;

n_сб – число сборых поездов соответственно на этот же год эксплуатации;

d – коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок, принимается в

расчетах d = 1,08 – 1,1.

Таблица 2.36. Эксплуатационные расходы по содержанию постоянных устройств

на год эксплуатации.

Наименование групп расходов	Единица измер.	Расходная норма на измеритель, тыс. руб.	Вариант		Вариант
			Коли- чество измерите- лей в год	Расход тыс. руб. в год	Коли- чество измерит-елей в год	Расход тыс. руб. в год
Текущее содержание и амортизация главных путей
Расходы по очистке от снега главных путей предупредительные мероприятия по снего – водоборьбе, содержание защитных лесонасаждений
1-я категория заносимости
2-я категория заносимости
3-я категория заносимости
Текущее содержание, амортизация и обслуживание линейных устройств:
а) СЦБ
б) связи
Содержание промежуточных раздельных пунктов
Текущее содержание и амортизация контактной сети на перегонах
Текущее содержание и амортизация тяговых подстанций
Содержание ремонтно- ревизионного цеха для участка энергоснабжения

Продолжение таблицы 2.36.

Наименование групп расходов	Единица измер.	Расходная норма на измеритель, тыс. руб.	Вариант		Вариант
			Коли- чество измерите- лей в год	Расход тыс. руб. в год	Коли- чество измерит-елей в год	Расход тыс. руб. в год
Содержание администра- тивно-управленческого персонала энергоучастка
Итого:
Итого на 1км:

Суммарные эксплуатационные расходы по вариантам определяются в результате заполнения таблицы 2.37. Для определения расходов в ценах текущего года, необходимо, итоговые суммарные эксплуатационные расходы, по каждому варианту, умножить на показатель индексации эксплуатационных затрат И_Э (показатель индексации эксплуатационных затрат задан в задании на проект).

Таблица 2.37. Эксплуатационные расходы по вариантам, тыс. руб./год

Слагаемые эксплуатационных расходов	Варианты
	I	II
1. Расходы по передвижению поездов. 2. Расходы по стоянкам поездов. 3. Расходы по содержанию постоянных устройств.
Суммарные эксплуатационные расходы.
Суммарные эксплуатационные расходы с учетом показателя индексации к ценам текущего года ИЭ =

Расчет эксплуатационных затрат при выполнении дипломного проекта.

В дипломном проекте эксплуатационные расходы определяются по формуле 2.58.

Способы определения слагаемых эксплуатационных расходов Э_остt и Э_пуt приведены в п. 2.7.3.

Расходы по движению одного поезда э_дв рассчитывают по единичным нормам (в тех случаях, когда потребность в локомотивах и вагонах отдельно не рассчитывается, реновационные отчисления могут быть учтены вместе с эксплуатационными расходами. Для этого нормы расходов на временные измерители (1 лок·ч и тыс. ваг·ч) суммируются с соответствующими реновационными отчислениями (e^(л)_рен и e^B_рен), приведенных в таблицах 2.38 и 2.39) определяемые по направлениям движения, вычисляются по формуле:

э_дв=R_л(е_Rл + е_R^(п)_л) + R_с(е_R^(л)_с + е_R^(в)_с+ е_R^(п)_с) + G(e_G + e_G^’) +

+ L[Me_MS∙∙10 ^-3+ n_вe_nS ∙10 ^-3+ (MP + Q_факт)e_pl ∙10 ^-6] +

+ T_x (Me_MH + e_Mh + n_вe_nH ∙10 ^-3)/60, (2.68)

где R_л – механическая работа локомотива, МДж (1тс = 10 МДж);

R_с – механическая работа сил сопротивления, МДж;

G – расход дизельного топлива, т (при тепловозной тяге) или расход

электрической энергии, тыс. кВт∙ч (при электрической тяге);

L – длина варианта трассы, км;

M – число локомотивов;

n_в – число вагонов в составе;

T_x – время хода поезда в одном направлении, мин;

е_Rл ,.., e_nH – единичные нормы расходов, приведены в таблицах 2.38 – 2.41 [24].

Расход электроэнергии или дизельного топлива на 1 рейс определяется по такой же методике, как и определение времени хода, т.е. поэлементно, раздельно для каждого направления движения. Для этого могут быть использованы таблицы П5.1 – П5.9 приложения 5. Форма ведомости для расчета приведена в приложении 6. Для электровозов табличные значения соответствуют расходу электроэнергии на токоприемнике А_дв.

Механическая работа локомотива в каждом направлении движения определяется с помощью соотношений между затратами механической работы R_л и потреблением топлива Е или электроэнергии двигателями А_дв [16]:

при тепловозной тяге R_л = Е / 0,85, МДж (1тс = 10 МДж);

при электрической тяге постоянного тока R_л = А_дв / 3,7, МДж;

при электрической тяге переменного тока R_л = А_дв / 3,5, МДж.

Работа сил сопротивления движению в каждом направлении определяется по формуле [16]:

R_с = R_л – (P + Q_факт) (Н_к – Н_н)·10^-3 – 4,17(P + Q)(V_к² – V_н²)·10^-6, (2.69)

где (P + Q_факт) – масса поезда брутто, т. Расчетная масса локомотивов P принимается

по таблице 2.1, а масса состава определяется по результатам тяговых

расчетов;

Н_к, V_к – проектная отметка по профилю (м) и скорость (км/ч) в конечной точке участка сравнения вариантов;

Н_н, V_н – то же в начальной точке участка сравнения вариантов.

Пример. Вычислить расходы по передвижению одного поезда в направлении «туда». Исходные данные: локомотив ВЛ11 (2 секции), число локомотивов М = 1, масса локомотива Р = 184 т, масса состава Q_факт = 4227, число вагонов 4-осных – 29, 8-осных – 12, длина варианта L = 9,5 км, время хода T_х = 13,27 мин., расход электроэнергии А = 934 кВт∙ч, механическая работа локомотива R_л = 2553 МДж, работа сил сопротивления R_с = 3218 МДж.

Из таблицы 2.38 для локомотива ВЛ11 (2 секции): е_Rл= 4,78 руб./10 ГДж, е_Rс^(л)= 0,95 руб./10 ГДж, e_MS = 66,4 руб./1000 локомотивов∙км, e_MH = 0,43 руб./(1 локомотив∙ч).

Из таблицы 2.39 для звеньевого пути и термоупроченных Р65: е_Rл^(п)= 8,71 руб./10 ГДж, е_Rс^(п)= 10,00 руб./10 ГДж, е_рl = 149,0 руб./1 млн. т∙км брутто.

Из таблицы 2.40 для вагонов 4-осных: е_R^(В)_с = 4,56 руб./10 ГДж, е_nS = 3,47 руб./1000 вагонов∙км, е_nH = 11,5 руб./1000 вагонов∙ч; 8-осных: е_R^(В)_с = 5,24 руб./10 ГДж, е_nS = 6,25 руб./1000 вагонов∙км, е_nH = 19,6 руб./1000 вагонов∙ч.

Из таблицы 2.41 для электрической тяги: e_G = 15,60 руб./1000 кВт∙ч, e_G^’= 0,57 руб./1000 кВт∙ч, e_Mh = 3,81 руб./1 бригадо-ч.

Единичную норму расходов е_{R с}^(В) определим как средневзвешенное по α значение для 4-осных и 8-осных вагонов:

е_R^(В)_с = 0,52∙4,56 + 0,48∙5,24 = 4,89 руб./10 ГДж.

Расходы по движению одного поезда:

э_дв^(т)= 0,2553(4,78 + 8,71) + 0,3218(0,95 + 4,98 + 10,00) + 0,934 (15,60 + 0,57) +

+ 9,5 [1∙66,4∙10 ^-3 + 29∙3,47∙10 ^-3 + 6,25∙12∙10 ^-3 + (1∙184 + 4227)149,0∙10 ^-6] +

+ 13,27(1∙0,43 + 3,81 + 29∙11,5∙10 ^-3 + 12∙19,6∙10 ^-3)/60 = 27,08 руб.

Таблица 2.38. Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящие от серии

локомотива, руб. [2]

Серия локомотива	еRл	еRс(л)	eMS	eMH	e(л)рен
	Измерители для единичных норм
	10 ГДж	10 ГДж	1000 локо- мотивов∙ч	1 локомо- тив∙ч	1 локомо- тив∙ч
ВЛ 8 ВЛ10,ВЛ11 (2 секции) ВЛ11 (три секции) ВЛ10у ВЛ23 ВЛ60к ВЛ 82 (постоянный ток) ВЛ80к ВЛ80с (2 секции) ВЛ80с (три секции) ВЛ 82 (переменный ток) ТЭ3 (2 секции) 2ТЭ10 Л 2ТЭ10 М(В) 3ТЭ10М 2ТЭ116 М62 2ТЭ121	5,72 4,78 4,68 4,34 6,68 5,27 4,60 4,94 5,34 5,24 5,53 17,8 17,60 15,70 15,32 18,80 22,80 17,30	1,15 0,95 0,92 0,88 1,34 1,34 0,92 0,95 1,05 1,02 1,07 1,61 1,59 1,40 1,32 1,57 2,07 1,57	70,9 66,4 96,9 69,5 64,5 60,1 68,6 74,2 81,1 121,6 88,1 83,4 109,0 95,8 143,7 114,7 58,3 124,0	0,39 0,43 0,62 0,44 0,35 0,37 0,43 0,48 0,51 0,76 0,57 0,52 0,83 0,76 1,11 0,84 0,43 1,01	0,58 0,82 1,49 0,85 0,47 0,61 0,83 1,03 1,01 1,53 1,35 1,07 1,45 1,69 2,71 2,47 0,98 2,77

Таблица 2.39. Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящие от типа

верхнего строения пути.

Тип верхнего строения пути				еRл(п)	еRс(п)	ерl
Путь	Шпалы, балласт	Тип рель- сов	Способ изготовления рельсов	Измерители для единичных норм
				10 ГДж	10 ГДж	1 млн. т∙км брутто
Звеньевой	Деревянные, щебень	Р50 Р65 Р65	Без упрочнения То же Термически упрочненные	13,30 9,92 8,71	15,10 11,40 10,00	225,00 169,00 149,00
Бесстыковой	Железобетон- ные, щебень Деревянные, щебень	Р50 Р65 Р65 Р65	Без упрочнения То же Термически упрочненные То же	14,40 10,00 9,08 8,59	16,00 11,90 10,40 9,80	238,00 176,00 154,00 147,00

Таблица 2.40. Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от числа осей

вагона, руб. [2]

Число осей вагонов	еRВс	еnS	еnH	eBрен
	Измерители для единичных норм
	10 ГДж	1000 вагонов∙км	1000 вагонов∙ч	1000 вагонов∙ч
4 8	4,56 5,24	3,47 6,25	11,5 19,6	32,9 88,7

Таблица 2.41. Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящие от вида тяги,

руб. [2]

Тяга	eG	eG’	eMh
	Измерители для единичных норм
	1000 кВт∙ч или 1000 кг дизельного топлива	1000 кВт∙ч или 1000 кг дизельного топлива	1 бригадо∙ч
Электрическая Тепловозная	15,60 71,50	0,57 11,40	3,81 3,85