3. План формирования и размеры движения

План формирования пассажирских поездов по каждому направлению определяет пункты формирования и назначения, а также регулярность движения и периодичность курсирования поездов всех категорий. План формирования должен быть составлен для максимального охвата пассажиропотоков беспересадочным сообщением при наиболее эффективном использовании подвижного состава. Выбор назначений и расчет размеров движения поездов производится с использованием значений прогнозируемых пассажиропотоков.

Общее число поездов по рассматриваемым назначениям плана формирования определяется по формуле:

(1.1)

где А_max – среднесуточный плановых пассажиропоток максимальных перевозок, который устанавливается из статистической отчетности, материалов по прогнозу и заявок на организацию перевозки пассажиров;

α ^ск _ср и α ^пасс _ср – средняя вместимость состава скорого и пассажирского поездов соответственно;

β_ск – доля пассажиропотока, обслуживаемого скорыми поездами.

Вместимость состава определяется категорией пассажирского поезда, его массой и композицией. Число вагонов в составе зависит также от длины пассажирских платформ.

Масса составов скорых и пассажирских поездов в настоящее время установлена до 1000 т (16 – 20 ваг.). На скоростных участках (V_max = 140 – 160 км/ч) максимальная масса поездов составляет 700 – 800 т.

В соответствии с количеством вагонов устанавливается композиция состава и определяется его вместимость. Под композицией понимают число вагонов разного рода (мягких, купейных, плацкартных и др.) и порядок их размещения в составе. Композиция составов отражается в схеме их формирования, которая приводится в служебной книжке расписания движения пассажирских поездов. Для поездов одинаковых категорий целесообразно применение унифицированной схемы, которая позволяет обеспечивать взаимозаменяемость составов и увязку их в общем графике оборота. Оборотом состава называется время с момента отправления поезда из пункта приписки (формирования) до момента следующего отправления этого же состава из того же пункта. По времени оборота состава в сутках определяется потребное число составов для обслуживания того или иного поезда. Ускорение оборота составов достигается повышением маршрутной скорости за счет сокращения остановок, а также за счет увязки составов различных поездов в общий оборот.

Для примера в табл.1.2. приведена схема поезда № 105/ 106 «Северная пальмира». Схема формирования принимается из книжки расписания движения пассажирских поездов. Расчетная вместимость состава определяют по числу мест в вагонах, которое приводится в схеме.

С учетом суточной неравномерности пассажиропотоков среднюю вместимость состава α_ср можно принять равной 0,9 – 0,95 от расчетной. Для пассажирских поездов этот коэффициент может быть ниже, поскольку при отправлении поезда без свободных мест не будет возможной посадка пассажиров на попутных станциях.

Для коротких расстояний с продолжительностью поездки 6 – 8 ч при условии прокладки поездов в дневное время могут применяться составы из вагонов межобластного типа с местами для сидения.

Для освоения плановых пассажиропотоков применяют различные размеры движения, различающиеся по регулярности и периодичности. По регулярности курсирования поезда делятся на круглогодичные, сезонные (в т.ч. летние) и разового назначения. По периодичности обращения назначают поезда: 1) ежедневного обращения (один и более поездов в сутки); 2) через день с отправлением по нечетным или четным числам; 3) по определенным дням недели; 4) по датам отправления. Для небольших транзитных пассажиропотоков назначают беспересадочные вагоны с переприцепкой в пути следования.

Таблица 1.2

Поряд-ковый номер вагона	Род вагона	Пункты обращения вагона с учетом переменных трафаретов	Число мест				Количество составов в обороте и дорога обслуживания
			СВ	купей- ных	плац-карт-ных	об-щих
50	Б	С.-Петербург – Кисловодск	-	-	-	-	Семь составов ВЧ С.-Петербург пасс. Моск. Сев.-Зап. РДОП на комбинированном отоплении, ЭЧТК и ЭПТ, в общем обороте с п. № 55/ 56 С.-Петербург – Москва С.-Кав.РДОП
47	П	С.-Петербург – Мин. Воды	-	-	-	-
1ф	Пл	С.-Петербург – Мин. Воды	-	-	54	-
2ф	Пл	С.-Петербург – Мин. Воды	-	-	54	-
3ф	Пл	С.-Петербург – Кисловодск	-	-	54	-
4	Пл	то же	-	-	54	-
5	Пл	то же	-	-	54	-
6	Пл	то же	-	-	54	-
7	Пл	то же	-	-	54	-
8	Пл	С.-Петербург – Бологое – Придача – Кисловодск / Кисловодск – Армавир – С.-Петербург	-	-	54	-
9	КР	С.-Петербург – Кисловодск		24/12
41	ВР	то же	-	-	-	-
10	СВ	то же	18	-	-	-
10	К	то же	-	36	-	-
11	К	то же	-	36	-	-
12	К	С.-Петербург – Бологое – Тверь – Придача – Кисловодск / Кисловодск – Ростов – Придача – С.-Петербург	-	36	-	-
13Ж	К	С.-Петербург – Кисловодск	-	36	-	-
14ф	К	то же	-	36	-	-
15ф	К	то же	-	36	-	-
16ф	К	то же	-	36	-	-
23	РИЦ12	Ростов – Варна	4	21	-	-
ИТОГО С.-Петербург – Кисловодск: ИТОГО С.-Петербург – Минеральные Воды:			18 -	240/12	324 108	-	582/12 108
ВСЕГО по Октябрьской железной дороге:			18	240/12	432	-	690/12

Поезд № 49/50 круглогодичный, курсирует отправлением из Санкт-Петербурга – Гл. с 25 мая по 29 сентября, с 23 декабря по 11 января и с 19 апреля по 30 мая ежедневно; с 1 октября по 21 декабря, с 13 января по 17 апреля по нечетным числам.

Нумерация вагонов указана с головы поезда при отправлении из СПб – Гл., с хвоста при отправлении из Кисловодска. Номер поезда меняется по ст. Елец Юго-Восточной ж.д.

Переменный трафарет устанавливается: в вагоне № 8 по ст. Бологое на места с 1 по 4, по ст. Придача на места с 5 по 20 в одном направлении из Петербурга, в обратном направлении из Кисловодска по ст. Армавир на места с 1 по 30; в вагоне № 12 по ст. Бологое на места с 1 по 4, по ст. Тверь на места с 5 по 8, по ст. Придача на места с 9 по 16 в одном направлении из Петербурга, в обратном направлении из Кисловодска по ст. Ростов на места с 1 по 16, по ст. Придача на места с 17 по 36.

Беспересадочный вагон № 23 Ростов – Варна следует по дням курсирования поезда в одну сторону от Ростова до ст. Лихая с переприцепкой к поезду № 52 назначением Саратов – Варна.

В вагоне № 13 места оформляются с признаком «женское», «мужское», «смешанное» или «целое» купе.

Прицепные вагоны №№ 1 – 2 назначением С.-Петербург – Минеральные Воды следуют с 25 мая по 28 сентября, с 22 декабря по 11 января и с 20 апреля ежедневно. С 29 сентября по 21 декабря и с 13 января по 22 апреля по дням: понедельникам, средам, пятницам и воскресеньям в голове состава; обратно из Минеральных Вод по средам, пятницам, воскресеньям и вторникам в хвосте состава.

Почтовый вагон № 47 С.-Петербург – Минеральные Воды следует по понедельникам, средам, пятницам и воскресеньям отправлением из С.-Петербурга в голове состава, обратно по средам, пятницам, воскресеньям, вторникам в хвосте состава. Багажный вагон № 50 С.-Петербург – Кисловодск следует отправлением из С.-Петербурга по вторникам (в зимний период по средам) в голове состава. Обратно из Кисловодска в хвосте состава по четвергам (с 1 октября по 21 апреля по пятницам).

Факультативные вагоны №№ 1, 2, 3, 14, 15, 16 включаются в состав поезда при увеличении пассажиропотока и исключаются при его уменьшении не менее, чем за 5 суток до отправления поезда.

Служебные места выделяются в вагоне № 9 для проводников и начальника поезда с 1 по 4, для поездного электромеханика с 5 по 8, для работников вагона-ресторана с 9 по 12, для сопровождения поезда сотрудниками милиции с 33 по 36.

Состав поезда из вагонов с экологически чистыми туалетными комплексами (ЭЧТК) с обработкой по С.-Петербургу и Кисловодску.

Допустимая длина поезда от ст. С.-Петербург до ст. Минеральные Воды – 19 вагонов, до ст. Кисловодск только 16 вагонов.

Для повышения эффективности назначений пассажирских поездов рекомендуется выполнение основных требований к плану формирования.

Стабильные пассажиропотоки следует максимально охватывать назначениями скорых поездов, обеспечивающих наибольшие скорости движения и высокую комфортабельность проезда пассажиров. В качестве станций назначения пассажирских поездов намечают те, для которых спад пассажиропотока превышает вместимость одного состава. Для освоения пассажиропотоков при их зарождении и погашении внутри участка следует на каждом участке предусмотреть одну пару пассажирских поездов.

Увеличение транзитности назначаемых поездов, т.е. проследование нескольких попутных крупных станций, позволяет улучшить условия проезда пассажиров за счет повышения скорости движения и отсутствия пересадок в пути следования. Однако для пассажиропотоков, зарождающихся на промежуточных станциях, такая система организации движения приводит к увеличению времени ожидания поездки из-за усложнения оформления проезда в поездах нужной категории. Кроме того, проследование попутных промежуточных станций невозможно осуществить в удобное для пассажиров время. Поэтому попутные пассажирские станции целесообразно выделять в качестве станций формирования поездов при условии, что величина пассажиропотока с этих станций превышает вместимость одного состава. При этом необходимо учитывать возможности станций по подготовке составов в рейс.

По каждому назначению рассматриваемого варианта плана формирования устанавливается категория и определяются размеры движения пассажирских поездов. Сравнение вариантов производят с учетом многих факторов, в том числе по минимальному потребному парку вагонов и локомотивов, по максимальному среднесуточному пробегу и населенности составов.

Пример. В табл. 1.3 приведены прогнозируемые пассажиропотоки, по которым требуется определить размеры движения скорых и пассажирских поездов и разработать варианты плана формирования.

Таблица 1.3

	А	Б	В	Г	Д	Итого
А		1100	800	500	600	3000
Б	1100		500	300	200	2100
В	800	500		200	500	2000
Г	500	300	200		300	1300
Д	600	200	500	300		1600
Всего	3000	2100	2000	1300	1600	10000

На основании данных табл. 1.3 следует построить диаграмму прогнозируемых пассажиропотоков (рис. 1.1). В строках таблицы показана корреспонденция пассажиропотоков между пунктом А и попутными станциями участка до пункта Д. В итоге по каждой строке показано число отправленных с данной станции пассажиров. При построении диаграммы на горизонтальной оси располагают пункты заданного участка от А до Д, причем рекомендуется учитывать расстояние между ними в масштабе, соответствующем размеру страницы. Например, задан участок с расстояниями между станциями участка:

А 700 км Б 960 км В 900 км Г 300 км Д

при общей протяженности участка l_А-Д = 700 + 960 + 900 + 300 = 2860 км. По вертикальной оси наносят величину суточных пассажиропотоков, также соблюдая пропорциональность величин. Рекомендуется наносить вначале дальние струи пассажиропотоков на максимальную корреспонденцию от А до Д, затем до Г, до В и т.д. После чего наносят струи пассажиропотока от Б, В и т.д. По диаграмме подсчитывают число пассажиров, следующих между соседними пунктами, независимо от корреспонденции, т.е. густоту пассажиропотока в конкретном сечении участка.

По данным диаграммы производят выбор назначений и расчет размеров движения скорых и пассажирских поездов, стараясь обеспечить каждую струю пассажиропотока соответствующим поездом или вагоном беспересадочного сообщения.

Расчетную вместимость состава студент определяет самостоятельно с учетом наиболее его заполнения на 90 – 95% в соответствии с табл. 1.4.

Таблица 1.4

Категории поездов	Вместимость составов в зависимости от числа вагонов, мест
	15	16	17	18	19	20
Скорые	594	630	684	720	774	810
Пассажирские	714	750	804	840	894	930

При назначении ускоренных электропоездов повышенной комфортности учитывают схему состава (табл.1.7), которая зависит от установленной последовательности моторных и прицепных вагонов. При курсировании электропоездов постоянного тока ЭД-4МКу места в вагонах №№ 1, 3, 5, 8, 9 и 10 расположены в два ряда: в первом ряду по одному, а во втором – по два места. В этих вагонах пассажирам предоставляется обслуживание бизнес- и эконом-класса. Места в вагонах №№ 2, 4, 6 и 7 расположены в два ряда, по два места в каждом ряду. Во всех вагонах нечетные места расположены у окон, а четные – у прохода. Допустимая длина электропоезда 8 – 11 вагонов. В факультативные вагоны продажа билетов открывается за 5 суток до отправления.

Таблица 1.7

№№ вагонов	Класс	Число мест	Характеристика вагона
1Б	1 кл.	23/1	Головной
2	2 кл.	44	Моторный
3Э	2 кл.	12/4	Прицепной с буфетом
4	2 кл.	44	Моторный
5Э	2 кл.	33	Прицепной
6	2 кл.	44	Моторный
7ф	2 кл.	44	Моторный
8Э ф	2 кл.	33	Прицепной
9Э ф	2 кл.	16	Прицепной с буфетом
10Б	1 кл.	23/1	Головной
Итого 1 (бизнес) класс		46/2
Итого 2 (эконом) класс		94/4
Итого 2 класс (без услуг)		176
Всего		316/6

Вариант 1.

Для расчета плана формирования выбирают наименьший состав пассажирского поезда из 15 вагонов. При увеличении пассажиропотока в период массовых перевозок схему таких поездов можно увеличить, поэтому при выполнении проекта не следует рассчитывать максимальные схемы пассажирских поездов. Для самого дальнего назначения А – Д мощность пассажиропотока составит 600 пассажиров в сутки. Учитывая дальность поездки, следует предусмотреть композицию состава из вагонов с местами для лежания, включить несколько мягких вагонов (СВ). Примерная композиция поезда назначением А – Д из 15 вагонов: 8 плацкартных, 5 купейных и 2 мягких. Для постоянного пассажиропотока назначают скорые поезда. В скорых поездах норматив использования мест составляет 95%. Пассажировместимость такого поезда для плана формирования, точнее «емкость» поезда составляет:

= (8·54 + 5 ·36 + 2 ·18)· 0,95 = (432 + 180 + 36) ·0,95 = 648 ·0,95 = 615, что с учетом выделения служебных мест обеспечит предоставление мест для рассматриваемого назначения.

В таком же порядке производят расчет для других назначений, заменяя категории вагонов в композиции состава. Например, для назначения А – Г с пассажиропотоком в 500 пасс/сут замена части плацкартных вагонов на купейные позволит при составе из 15 вагонов обеспечить более комфортные условия проезда и предложить категорию фирменного поезда:

= (3·54 + 10·36 + 2·18)· 0,95 = (162 + 360 + 36) ·0,95 = 558 ·0,95·= 530.

Наоборот, для назначения А – В при мощности пассажиропотока 800 пасс/сут потребуется схему увеличить и включить вагоны большей пассажировместимости, в т.ч. и общие. Такая композиция соответствует категории пассажирского поезда:

= (3·81 +9·54 +4·36 )· 0,92 = (243 +486 +144) ·0,92 = 873 ·0,92 = 803.·

Для обеспечения спроса пассажиров на поездки от А до Б можно назначить либо два одинаковых состава, либо один побогаче, другой подешевле. В первом случае поезда прокладывают на графике днем и ночью, во втором – пачкой, с более удобным временем для фирменного (дорогого) поезда.

Расчет для остальных участков производится аналогично. Очевидно, что от Б до Г поезд следует назначить через день (300 пасс/сут), от Б до Д только три раза в неделю (например, отправлением в понедельник, среду и пятницу). На небольших расстояниях (Г – Д) уместно использовать моторвагонные составы повышенной комфортности, либо назначить через день местный поезд с местами для сидения. Ночью может быть отправлен медленный поезд с местами для лежания.

При расчете плана формирования пассажирских поездов следует обеспечить минимальный оборот составов. Время оборота составов скорых и пассажирских поездов каждого назначения определяется по формуле:

(1.2)

где L_н – протяженность рассчитываемого назначения, км;

v_м – заданная маршрутная скорость, км/ч;

Т_пр и Т_об – время нахождения состава в пунктах формирования и оборота (на перронных путях под посадкой – высадкой пассажиров, под техническими операциями и в ожидании нитки графика), ч.

Первый элемент формулы (1.2) определяет время нахождения состава в поездах, второй и третий – в пунктах оборота (на станциях приписки и оборота составов). В задании на курсовое проектирование как условие принята симметричность пассажиропотоков, т.е. отправление из пункта А в пункт N cовпадает по величине с обратным направлением из N в А. Маршрутная скорость задана для каждого варианта, причем скорость самого медленного из скорых поездов должна превышать на 5 км/ч скорость самого быстрого из пассажирских. Принимаем для рассматриваемого примера маршрутную скорость скорых – 60 км/ч, пассажирских – 50 км/ч. Местные поезда на участке А – Б следуют с маршрутной скоростью 80 км/ч и 70 км/ч соответственно. Время нахождения составов в пунктах формирования и оборота следует взять из типовых нормативов (табл. 1.4).

Расчет Θ_с по назначениям плана формирования и по категориям поездов следует представить в сводной табл. 1.5.

Таблица 1.4

Время в пути, сут	Количество вагонов в составе
	12	13	14	15	16	17	18
Время обработки на станции формирования поезда, мин
менее 1	284	296	308	318	332	345	360
от 1 до 3	332	347	361	374	389	405	420
более 3	376	393	409	425	442	460	480
Время обработки на станции оборота поезда, мин
менее 1	180	190	199	210	220	230	240
от 1 до 3	233	244	255	266	278	290	300
более 3	272	287	301	314	329	345	360

Таблица 1.5

Назначение поездов	Категория поездов	Затраты времени нахождения состава, ч				Оборот составов, сут	Размеры движения	Потребное число составов
		в поездах в пути следования	в пунктах		всего
			формирования	оборота
А – Д	Скор.	2 · 47,7	6,24	4,44	106,1	4,4	1	5
А – Г	Скор.	2 · 42,7	6,24	4,44	96,0	4,0	1	4
А – В	Пасс.	2 · 33,2	6,24	4,44	77,1	3,2	1	4
А – Б	Скор.	2 · 8,8	5,53	3,66	26,8	1,1	1	2
	Пасс.	2 · 10,0	5,53	3,66	29,2	1,2	1	2
Б – Д	Скор.	2 · 36,0	6,24	4,44	82,7	3,5	3 / 7	2
Б – Г	Скор.	2 · 37,2	6,24	4,44	85,1	3,6	1 / 2	2
Б – В	Скор.	2 · 16,0	5,53	3,66	41,2	1,7	1	2
В – Д	Скор.	2 · 20,0	5,53	3,66	49,2	2,0	1	2
В – Г	Скор.	2 · 15,0	5,53	3,66	39,2	1,6	3 / 7	1
Г – Д	ускор. эл/п.	2 · 5,0	3,0	1,0	14,0	0,6	1	1
Итого	.	551,1	61,9	41,5	654,5	26,9	10,2	27

По данным табл.1.5 разрабатывают схематический график движения пассажирских поездов и оборота составов. Потребное число составов по назначению К отдельно для скорых и пассажирских поездов

, (1.3)

где N – размеры движения i-го состава (из 15-го, 16-го и т.д. вагонов).

Таким образом, количество составов, требующееся для обслуживания одной пары поездов, равно числу суток оборота одного состава (при условии ежедневного обращения). Эта потребность может быть уменьшена групповым графиком оборота, по которому однотипные составы попеременно обслуживают поезда двух и более назначений.