Расчет плана формирования поездов на основе модифицированного метода совмещенных аналитических сопоставлений

Данный метод также относится к группе аналитических методов и предназначен для расчета оптимального плана формирования одногруппных поездов для разветвленных направлений с практически любым числом маршрутов и станций, в т.ч. параллельных направлений. В его разработке принимали участие Ковалев В.И., Осьминин А.Т., Немцов Л.Б.

В основе метода лежит метод совмещенных аналитических сопоставлений, который был закреплен в Инструктивных указаниях по организации вагонопотоков на железных дорогах СССР 1984 г., как основной.

Общая постановка задачи основана на следующих предпосылках:

1. Задан расчетный полигон транспортной сети, содержащий n станций P_i (i1,n) и участки S_ij (i1,n j1,n), где S_ij = 1, если станции P_i и P_j соединены участком и 0 в противном случае.

2. Заданы вагонокорреспонденции (или «шахматка» вагонопотоков) N_ij, где i – номер станции зарождения (отправления) вагонопотока; j – номер станции его погашения (прибытия).

3. Заданы m маршрутов следования вагонопотоков (все возможные или только необходимые для расчета) R_k (k1,m), где каждый маршрут R_k представляет собой последовательность технических станций расчетного полигона.

4. Для каждой станции P_i заданы величины c_i и m_i.

5. Для каждой станции P_i задана величина Т_экi – приведенная экономия от проследования одного транзитного вагона через станцию P_i без переработки. Имеется возможность задавать норматив Т_экi для одной и той же станции дифференцированно в зависимости от направления следования вагонопотока, то есть для различных систем сортировочных станций. Это важно, так как расчет ведется одновременно в четном и нечетном направлениях.

Расчет осуществляется в следующем порядке:

1. Проверяют соответствие вагонопотоков, корреспондирующих между начальными и конечными станциями каждого из маршрутов R_k, общему достаточному условию; удовлетворяющие этому условию струи выделяются в отдельные назначения оптимального варианта плана.

2. Составляется исходный график назначений, который представляет собой схему всех возможных сквозных назначений для каждого из маршрутов R_k, с указанием для каждого из них наибольшего размера вагонопотока , который можно включить в поезда данного назначения и экономии приведенных вагоно-часов от выделения данного назначения. При выборе очередного сквозного назначения проводится проверка на вхождение его в предыдущие маршруты. Если оно уже учтено, то в таком случае назначение исключается из дальнейших расчетов.

3. Назначение с наибольшей экономией приведенных вагоно-часов определяется исходным для отбора оптимальных назначений. Если исходное назначение является единственным, дающим экономию приведенных вагоно-часов, его сразу включают в план формирования поездов и на этом его расчет прекращается.

При нескольких сквозных назначениях с экономией приведенных вагоно-часов последовательно проверяется целесообразность замены исходного назначения:

• одним из наиболее дальних назначений, удовлетворяющих (по отношению к исходному) достаточному условию. Если таких назначений несколько, к рассмотрению принимают наиболее дальнее;

• двумя или несколькими соприкасающимися назначениями, общий путь следования которых совпадает с рассматриваемым (наиболее дальним или исходным) назначением или превышает его на один участок (в любом направлении следования вагонопотока) или на два участка (в обе стороны);

• назначением, сдвинутым на один участок (в любом направлении).

При проверке сопоставляют экономию приведенных вагоно-часов по сравниваемым схемам. Из схемы с большей экономией в оптимальный вариант плана формирования отбирается исходное или замещающее его назначение.

4. Вагонопотоки, вошедшие в отобранное оптимальное назначение, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Для оставшихся вагонопотоков составляют откорректированный график назначений, по нему определяют новое исходное назначение и в соответствии с предыдущем пунктом – следующее оптимальное.

В этой последовательности расчеты ведутся до тех пор, пока в графике назначений останутся только те, которые не удовлетворяют необходимому условию.

А

Рис.1.4.20

лгоритм расчета оптимального плана формирования поездов модифицированным методом совмещенных аналитических сопоставлений приведен на рис. 1.4.20.

Главное отличие модифицированного метода от классического заключается в задании возможных маршрутов движения поездов между граничными станциями. Такая организация расчета позволяет не только производить расчет на разветвленных полигонах, но и значительно сократить время расчета на больших полигонах, исключая заведомо нерентабельные маршруты следования вагонопотоков.

Исходные данные для расчета можно получать двумя путями: в ручном и автоматическом режимах.

Ручной режим больше приспособлен для расчета плана формирования поездов на небольших полигонах, так как ввод вручную исходных данных для больших, реальных полигонов требует значительных временных затрат. Например, при расчете плана формирования поездов на Куйбышевской железной дороге оперируют 86 станциями, а на Октябрьской железной дороге – 180 станциями, из которых на 96 осуществляется формирование поездов.

В автоматическом режиме исходные данные выбираются из таблиц базы данных Автоматизированной системы по расчету плана формирования поездов (АС РПФП) за соответствующий расчетный период. В АС РПФП исходные данные собираются из действующих автоматизированных систем: АСОУП и ЕК ИОДВ.

Модифицированный метод совмещенных аналитических сопоставлений адаптирован и для расчета плана формирования поездов с учетом использования подвижного состава, принадлежащего разным собственникам.

Для расчета дополнительно вводятся весовые коэффициенты предпочтения, позволяющие манипулировать соотношением количества вагонов различных собственников в струях вагонопотоков: Х^инв, Х^ин и Х^оп, соответственно коэффициенты использования инвентарного парка, иностранных вагонов и вагонов операторских компаний, такие, что:

Х^инв + Х^ин + Х^оп = 100,

0 ≤ Х^инв ≤ 100, 0 ≤ Х^ин 10 0 ≤ Х^оп ≤ 100.

Вагонопотоки задаются по каждому из собственников: N^инв_ij, N^ин_ij, N^оп_ij. Соответственно, изменяются и три условия, описанные ранее:

• необходимое условие: ;

• достаточное условие: ;

• общее достаточное условие: .

При расчете оптимального плана формирования поездов по приведенному алгоритму (рис. 1.4.20), доля каждого из собственников подвижного состава задается в струе вагонопотока. Так как стоимость вагонно-часа в каждой из трех групп вагонов различна, то предлагаемый подход позволяет перейти от расчетов экономии в вагоно-часах к денежному выражению. С учетом развития рынка и создания ПГК и ВГК, возможно в расчетах учитывать долю вагонов каждой компании.