Глава 10. Основные показатели и измерители использования технических средств и мощностей устройств транспорта

1. Показатели и измерители использования технических средств транспорта

Для обеспечения планирования и эффективного управления транспортным процессом, анализа работы транспорта, а также разработки и осуществления мероприятий по его техническому развитию и совершенствованию применяется система показателей работы и использования технических средств. Она включает три группы (рис. 10.1).

Первая группа - количественные и качественные показатели перевозочной работы, которые были подробно рассмотрены в одной из предыдущих глав.

Рассмотрим показатели второй и третьей групп.

Рис. 10.1 Показатели работы транспорта

2. Показатели мощности транспортных устройств

Выполняя перевозку грузов или пассажиров, транспорт одновременно производит свою техническую (механическую) работу в виде пробега соответствующего вида подвижного состава. Для учета и анализа технической работы на каждом виде транспорта существует определенный комплекс количественных и качественных показателей работы подвижного состава.

К количественным показателям относятся: суммарный пробег подвижного состава, исчисляемый в локомотиво-км, вагоно-км, судо-км и т.п., расчленяемый обычно на пробег в груженом и порожнем состоянии и др.

Группу качественных показателей составляют: оборот транспортной единицы (локомотива, вагона, судна, автомобиля, самолета) в часах или сутках; среднесуточный пробег транспортной единицы в километрах; часовая скорость движения; статическая нагрузка подвижного состава (загонов, судов, автомобилей и др.) в тоннах; производительность транспортной единицы в тонно-км за расчетный период (в сутки, за год).

С помощью качественных показателей оценивается степень использования подвижного состава во времени, а также в части его мощности и грузоподъемности.

К важнейшим временным показателям относятся: оборот, среднесуточный пробег и скорость движения транспортных единиц.

Оборот представляет собой время (в сутках или часах), затрачиваемое транспортной единицей на выполнение одного перевозочного цикла, исчисляемое от одной загрузки до следующей очередной ее загрузки. В оборот входят: начальная операция, включая погрузку; следование из пункта отправления к пункту назначения; конечная операция с выгрузкой груза; следование в порожнем состоянии к пункту очередной погрузки.

Формула для определения оборота транспортной единицы имеет вид:

, сут (10.1)

где l_гр и l_п - расстояние передвижения транспортной единицы в груженом и порожнем состоянии, км;

t_н и t_к -время, затрачиваемое на начальные и конечные операции, ч;

v_cp - средняя скорость движения, км/ч.

Ускорение оборота подвижного состава является одной из главнейших задач работников каждого вида транспорта. Чем меньше время оборота, тем большую перевозочную работу можно выполнить наличным парком подвижного состава.

Среднесуточный пробег - количество километров, которые проходит в среднем транспортная единица за сутки.

В общем случае среднесуточный пробег

, км/сут (10.2)

Необходимо стремиться к увеличению, среднесуточного пробега, что повышает интенсивность использования подвижного состава, но при этом доля пробега в порожнем состоянии должна быть минимальной.

Статическая нагрузка характеризует количество использования грузоподъемности каждой транспортной единицы в среднем на стадии ее первоначальной загрузки.

, т (10.3)

где ΣQ_об - общее количество погруженного груза, т;

ΣQ_g - число погруженных транспортных единиц.

Важнейшим синтетическим показателем, отражающим степень использования подвижного состава и по времени и по грузоподъемности, является производительность транспортной единицы (вагона, автомобиля, судна, самолета), Она измеряется числом тонно-км за сутки, приходящихся в среднем на каждую единицу рабочего парка.

Суточная производительность транспортной единицы рабочего парка (вагона, судна, автомобиля) за расчетный период определяется из выражения

, ткм/сут (10.4)

Производительность тяговой единицы равна

, ткм/сут (10.5)

где Т - расчетный период, сутки;

N – рабочий парк транспортных единиц, тр. ед.;

М - рабочий парк тяговых единиц, тр. ед.

Для осуществления реального планирования перевозок, управления ходом выполнения этих планов и технического развития транспортного комплекса помимо показателей перевозочной работы и технического использования транспортной единицы имеется группа показателей для оценки мощности и степени развития транспортных устройств и сооружений. Важнейшим в этой группе показателей являются:

а) степень развития в стране или регионе сети путей сообщения (железных и автомобильных дорог, авиалиний, речных путей);

б) численность и суммарная энергетическая мощность парка активных (самоходных) транспортных средств (локомотивов, судов, автомобилей и др.);

в) численность и суммарная грузоподъемность (или пассажировместимость) прицепных транспортных средств грузового парка (вагоны, баржи, прицепы);

г) пропускная, провозная и перерабатывающая способность транспортных коммуникаций, технических устройств и объектов транспорта, а также ряд других показателей.

Сеть путей сообщения характеризуется протяженностью составляющих ее линий и является первым базовым элементом любого вида транспорта (за исключением морского).

Расчетную обеспеченность территории страны или региона сетью путей сообщения определяют отношением их эксплуатационной длины (суммарной протяженности всех линий, связывающих населенные пункты) к площади территории страны или региона, и получают плотность сети в километрах на 1000 км² территории. Например, плотность железных дорог на 1000 км² составляет: в США - 29 км, во Франции - 62 км, в ФРГ -114 км, в Украине - 37 км, в Донецкой области - 60 км.

Интенсивность грузовых перевозок на отдельной линии или сети определяют показателем средней грузонапряженности, которая подсчитывается по формуле:

, ткм/км (10.6)

где L_эк - эксплуатационная длина сети, км.

Средняя грузонапряженность определяется обычно за год и показывает производительность каждого километра сети (пути) в тонно-километров.

Грузонапряженность отражает не только объем, но я качество работы транспорта, показывая годовой съем продукции (ткм) с каждого километра сети.

Второй базовый элемент - это парк транспортных средств каждого вида транспорта, который определяется числом активных (самодвижущихся) и пассивных (прицепных) единиц.

Термин «парк» употребляется применительно к локомотивам, вагонам, автомобилям, самосвалам. Совокупность судов принято называть «флотом», хотя смысл этих терминов одинаков.

В практике эксплуатации различают парки: инвентарный или списочный, рабочий или эксплуатируемый, а также нерабочий (неисправный, резерв).

Эффективность перевозочного процесса тем выше, чем больший удельный вес рабочей части парка.

В целом парк транспортных средств выражается не только числом, но и суммарной мощностью его энергетических установок, измеряемой в киловаттах (кВт), ранее измеряемой в лошадиных силах (л.с).

Движение транспортного средства может осуществляться, если к нему приложена сила тяги (F), способная преодолеть суммарное сопротивление движению, то есть

F≥(ω₀ + ω_кр + ω_в ± ω_ук + b) ^. Q_бр, кгс (10.7)

где ω₀ - основное удельное сопротивление движению на прямом горизонтальном участке, кгс/т;

ω_кр -дополнительное удельное сопротивление на кривых участках пути, кгс/т;

ω_в - дополнительное удельное сопротивление от воздушной среды, кгс/т;

ω_ук - дополнительное удельное сопротивление от подъема (спуска), кгс/т;

b - тормозное усилие, создаваемое тормозными устройствами в необходимых случаях водителем, кгс/т;

Q_бр - масса транспортного средства брутто, т.

Обозначая суммарное сопротивление индексом W получаем

F=W ^. Q_об, кгс

По заданной силе тяги и скорости движения определяется мощность транспортной энергетической установки.

, кВт (10.8)

где v -скорость движения единицы, км/ч;

- коэффициент полезного действия энергоустановки;

367 -коэффициент унифицирующий размерности величин.

Таким образом, мощность транспортной энергетической установки определяется полной массой (весом) транспортной единицы, суммарным сопротивлением движению и скоростью. Чем больше названные величины, тем большей мощностью должна обладать энергетическая установка. Преобразуя формулу мощности, можно определить расчетную массу (вес) единицы или скорость движения.

Главным эксплуатационным показателем грузовой транспортной единицы является максимальная грузоподъемность (в т), а пассажирской - вместимость (число пассажиров). Грузоподъемность транспортных средств - этот наибольшая масса груза, допускаемая к перевозке.

Грузоподъемность транспортной единицы в значительной мере определяет технико-экономические показатели работы транспорта. Вместе с этим по условиям безопасности и сохранности транспортных единиц грузоподъемность не должна превышать паспортного значения.

С позиций экономичности важным показателем конструкции грузовых транспортных средств является коэффициент тары.

К_т = q_т/q_гр, (10.9)

где q_гр - грузоподъемность транспортной единицы, т;

q_т - собственная масса транспортной единицы, т.

Чем меньше коэффициент тары, тем эффективнее транспортное оборудование.

Третьим базовым элементом транспорта являются эксплуатационные и ремонтные предприятия.

На эксплуатационных предприятиях начинается осуществляться и заканчивается перевозочный процесс (станция погрузки - транзитные станции - станции выгрузки, причалы и т.д.).

Ремонтные предприятия обеспечивают содержание в исправном работоспособном состоянии транспортные коммуникации (пути), подвижной состав и транспортные устройства.

Мощность указанных предприятий характеризуется различными параметрами. Основными из них являются: перерабатывающая способность, пропускная способность и провозная способность.

Перерабатывающая способность эксплуатационного и ремонтного устройства (грузового фронта, причала, сортировочной горки, ремонтного участка) или предприятия (станции, порта, аэропорта, дока, завода) называется число транспортных единиц (локомотивов, вагонов, судов, автомашин и др.), которые они способны переработать за определенное время (сутки).

Пропускной способностью объекта транспорта (отрезка железнодорожного пути или участка автодорога, канала, шлюза, взлетной полосы и др.) называется максимальное количество подвижных единиц, которое может быть пропущено по данному объекту в единицу времени (сутки) при данном техническом оснащении и принятой форме организации движения.

В общем виде пропускная способность определяется по формуле:

, тран. един/сутки (10.10)

где Т - расчетный период (час, сутки);

t_u - время транспортного цикла данного объекта, мин,час;

L_p - расчетное расстояние, м;

v - средняя расчетная скорость движения, км/ч;

п_т - число транспортных единиц в цикле.

Провозной способностью объекта транспорта называется максимальное количество тонн груза (или пассажиров), которое может быть перевезено в расчетный период в зависимости от принятого типа транспортных средств и др. факторов.