1.5.3. Порядок расчета рациональной организации вагонопотоков для разветвленного участка

Исходными данными для расчета являются:

1. топология полигона сети, которая должна быть формализована путем детального описания полигона;

2. матрица корреспонденций вагонопотока K;

3. константы, характеризующие каждый из участков полигона сети, и технологические параметры каждой станции участка.

Р

Рис.1.5.4

ассмотрим пример полигона, схема которого приведена на рис. 1.5.4.

Топология полигона может быть формализована путем следующего описания (для удобства используем как буквенные, так и цифровые обозначения станций):

Описание участка. Задаются следующие множества и обозначения.

Множество станций или ;

обозначения переменных для станций: i, j,, ,  ;

порядок станций .

Множество участков ;

обозначение переменных для участков: .

Множество назначений {1-2, 1-3, 1-4, 2-3, 2-4, 3-4};

(обозначение i-j).

Множество маршрутов  или иначе маршрутное пособие (обозначение маршрута Р) - перечислено в таблице 6.1. Обозначение () означает, что поезд проследует станцию  без переработки.

Таблица 1.5.1 - Множества маршрутов для каждого назначения (маршрутное пособие)

Назначения	Маршруты Маршруты со станциями без переработки
1-2 1-3 1-4 2-3 2-4 3-4	AB AC,ABC ,A(B)C ABD,ACD,ABCD ,A(B)D,A(С)D,A(B)CD,AB(С)D,A(BC)D BC BD,BCD ,B(С)D CD

К маршрутам, по которым перемещаются прямые поезда, относятся:

AB, AC, A(B)C, A(B)D, A(С)D, A(BC)D, BC, BD, B(С)D, CD;

по остальным маршрутам перемещаются многогруппные поезда.

З

Рис.1.5.5

аметим, что имеет смысл рассматривать вагонопотоки прежде всего на ориентированных каркасах полигона сети и на их надграфах (рис. 1.5.5).

Исходные данные задаются в виде матрицы корреспонденций вагонопотока

где - вагонопоток назначения i-j.

Ввиду того, что рассматриваются только вагонопотоки одного направления, матрица K является треугольной.

Константы могут быть заданы дифференцированно для каждого участка :

- длина участка,

- время движения по участку,

- максимально возможное число вагонов в составе поезда на участке,

- (пропускная способность участка);

и для каждой станции в виде технологических параметров:

- параметр накопления;

- норма на прицепку / отцепку;

- норма на формирование / расформирование дополни-тельной группы вагонов;

- норма на дополнительную маневровую работу на станциях переработки (перецепки групп вагонов).

Переменные. Используем следующие обозначения переменных и формулы вычисления (для вспомогательных переменных):

n - число поездов;

l=1,…,n - номера поездов;

- маршрут l-го поезда, при этом записываем:

, если -начало, -конец маршрута;

, если станция  принадлежит маршруту p, причем на этой станции производится переработка вагонов или перецепка групп;

, если участок принадлежит маршруту p;

- матрица корреспонденций l-го поезда;

при ,

иначе.

Для каждого маршрута :

- число поездов следующих этим маршрутом,

- множество поездов этого маршрута,

- число вагонов назначением i-j, перевозимых поездами маршрута p:

.

Разработанный алгоритм в качестве основных переменных, составляющих вариант организации вагонопотоков, принимает переменные и .

Число вагонов назначением i-j, перевозимых отдельным поездом l, рассчитывается как среднее значение:

, возможно, минус 1.

Другие вспомогательные переменные:

для каждого участка

- число поездов на участке r;

- число вагонов маршрута p на участке ;

- число вагонов на участке r;

для каждой станции

- число вагонов, формируемых в поезде на станции ;

- число вагонов, прибывающих на станцию ;

- число вагонов, перерабатываемых на станции ;

- число групп вагонов, формируемых на станции ;

аналогично определяется и ; где Sgn - функция «сигнум».

Критерии. Учитываем следующие четыре критерия.

1. Вагонокилометры - суммарная длина пробега вагонов:

2. Время нахождения вагонов на участках полигона. Суммарное время складывается из двух величин:

T_пер + T_ст

T_пер - времени движения вагонов по участкам:

T_пер= и

T_ст -времени нахождения вагонов на станциях.

3. Число потребных поездных локомотивов. В рассматриваемом примере целесообразно считать, что каждый поезд обслуживается одним поездным локомотивом. При этом допущении данный критерий имеет значение, равное n.

4. Энергозатраты. Аналогично первому критерию, суммарные энергозатраты складываются из двух величин:

Z = Z_пер + Z_ст ,

где Z_пер - затраты на движение по участкам;

Z_ст - затраты на маневровую работу на станциях.

Ограничения. Необходимо выделить следующие ограничения на рассматриваемые варианты.

1. по маршруту поездов:

, если маршрут p не содержит назначения i-j, т. е. если i или или ;

2) по длине или весу поезда:

( - число вагонов в l-м поезде на участке r);

3. по максимальной величине вагонопотока:

;

3. по пропускной способности:

;

3. полное распределение вагонопотока по маршрутам:

.

Данный теоретический подход заложен в основу АС РПФП.