5.3. Планирование и экономическое регулирование работы подвижного состава в грузовом движении

План работы подвижного состава

План работы подвижного состава - часть общего плана-прогноза работы железных дорог.

Задачами этого раздела являются:

• определение объема работы подвижного состава

• определение парков вагонов, локомотивов, моторвагонных поездов, необходимых для освоения намеченных грузооборота и пассажирооборота

• определение качественных показателей работы подвижного состава

План-прогноз работы подвижного состава разрабатывается отдельно для:

• грузового движения

• пассажирского движения

• хозяйственного движения

Кроме того, план работы подвижного состава разрабатывается по видам тяги.

Основа определения объема работы подвижного состава – план перевозок

План-прогноз эксплуатационной работы является исходной базой для расчета:

• программы ремонта подвижного состава и верхнего строения пути

• потребного контингента работников, занятых эксплуатацией и ремонтом подвижного состава,

• потребности в топливе, энергии, материалах, денежных и других средствах

Расчет работы подвижного состава необходим и для определения потребной пропускной способности железных дорог по отдельным направлениям сети.

Сопоставление наличной и потребной пропускной и провозной способности служит основанием для определения потребностей в инвестициях в развитие железнодорожного транспорта.

План работы подвижного состава в грузовом движении разрабатывается на основе:

• прогноза спроса на перевозки

• размеров грузовых потоков по участкам и направлениям

Порядок разработки плана работы подвижного состава

• прогнозируют величины нагрузки вагонов по родам грузов и размеры погрузки, выгрузки, приема и сдачи грузов;

• густоту перевозок в тоннах пересчитывают в вагоны и определяют пробег груженых вагонов

• составляют баланс порожних вагонов по станциям и участкам;

• пункты выгрузки и избытка порожних вагонов прикрепляют к пунктам погрузки и недостатка порожних вагонов с учетом потребных типов вагонов;

• строят схему регулирования порожних вагонов и определяют порожний, а затем и общий пробег вагонов

• рассчитывают тонно-километры брутто по участкам;

• исходя из длины приемо-отправочных станционных путей и принятых норм массы груженых поездов и длины составов порожних поездов устанавливают пробеги поездов и густоту их движения по участкам

• определяют линейный пробег локомотивов исходя из:

• установленного числа пар поездов по участкам

• размещения пунктов подталкивания и участков двойной тяги

• устанавливают потребное число специальных маневровых локомотивов и их пробег на основе объема переработки вагонов на станциях, а по числу и продолжительности остановок сборных поездов на промежуточных станциях определяют объем маневровой работы поездных локомотивов;

• рассчитывают потребный рабочий парк вагонов и эксплуатируемый парк локомотивов, исходя из

• поучастковых данных о пробегах подвижного состава

• технических норм его использования

• данных о работе депо и станций

На основе объемных показателей определяют качественные показатели работы подвижного состава.

Объемные, или количественные показатели работы подвижного состава можно разделить на следующие группы:

• пробеги подвижного состава (вагоно-километры, поездо-километры, локомотиво-километры);

• затраты времени подвижного состава (вагоно-часы, поездо-часы, локомотиво-часы) на различные технологические операции;

• выполненная тонно-километровая работа брутто (с учетом массы тары только вагонов или вагонов совместно с локомотивами);

• показатели, отражающие выполненный цикл работы (число погруженных за сутки вагонов, суточная сдача вагонов на соседние подразделения и т.п.).

Расчет нагрузки вагонов и их пробега в груженом состоянии

План работы подвижного состава составляется в физических (четырехосных) вагонах, при этом объем работы определяют в среднем за сутки.

Грузопотоки пересчитывают в вагонопотоки с помощью показателя "статическая нагрузка" - каждый показатель, выраженный в тоннах (погрузка, прием и т. д.), делят на статическую нагрузку.

Статическую нагрузку рассчитывают:

• по каждому массовому грузу

• по каждой планируемой группе грузов

При этом учитывают следующие факторы:

1. тип вагона, в котором перевозится данный груз (крытые, платформы, цистерны и др.);

2. долю груза, перевозимого в каждом типе вагонов

3. техническую норму загрузки каждого типа вагонов при перевозке данного груза.

Плановую среднюю статическую нагрузку вагона с учетом всех трех факторов рассчитывают:

где Р₁, Р₂, …, Р_n – техническая норма нагрузки данного груза в данный тип вагона, т/вагон;

a₁, a₂, …, a_n – доля груза, перевозимого в вагонах данного типа в общем объеме перевозок данного груза, %.

Пробег по участку груженых вагонов в вагоно-километрах:

где nS_гр – пробег груженых вагонов отделения;

– густота вагонопотока груженых вагонов на участке “i-j”, тыс. вагоно-километров в год;

l_ij – протяженность участка “i-j”, км.

Сумма вагоно-километров по всем участкам дает общий пробег вагонов по дороге или отделению.

Пробеги порожних вагонов складываются из пробегов местного порожняка и пробегов порожняка, следующего по регулировочным заданиям. Для расчетов пробега местных порожних вагонов составляется баланс порожняка, т. е. определяется избыток или недостаток порожних вагонов на каждой станции и участке.

Затем определяется, в каком направлении следует сдавать избыток и откуда получать недостающие порожние вагоны, сколько и в каком направлении будет следовать транзитных порожних вагонов. С учетом этого устанавливают схему (или направление) движения порожних вагонов. При этом избирают кратчайшие направления, исключая встречные пробеги однотипного порожняка. В некоторых случаях могут быть приняты и кружные направления, если достигается минимум затрат.

На основании построенной схемы определяют среднюю густоту движения порожних вагонов как полусумму густоты в начале и конце участка.

Пробег порожних вагонов в вагоно-километрах:

где nS_пор – пробег порожних вагонов;

– густота вагонопотока порожних вагонов на участке “i-j”, тыс. ваг. в год;

l_ij – протяженность участка “i-j”, км.

Сумма вагоно-километров по всем участкам дает пробег порожних вагонов по отделению или дороге:

Общий пробег вагонов на отделении складывается из пробега груженых и порожних вагонов по участкам, входящим в состав отделения.

Планирование тонно-километров брутто

Тонно-километровая работа брутто – это работа, затрачиваемая на перемещение массы груза и тары вагонов.

Тонно-километры брутто служат основой для определения:

• размера поездной работы и пробега локомотивов

• потребности в топливе и электроэнергии для тяги поездов

• производительности труда локомотивных бригад

Работа в тонно-километрах брутто Pl_бр на отделении и дороге складывается из тонно-километров нетто Pl_н и тонно-километров тары вагонов Pl_Т:

.

Тонно-километры нетто по участкам и в целом по отделению и дороге рассчитывают в плане перевозок.

Тонно-километры тары вагонов определяют умножением общего пробега вагонов на среднюю массу тары вагона q_Т в тоннах:

.

Тонно-километры брутто рассчитывают отдельно для груженых и порожних вагонов по участкам и направлениям.

Формула расчета для груженых вагонов:

.

Для порожних вагонов тонно-километры брутто равны тонно-километрам тары и выполняются они только в одном направлении (порожнем):

.

Рассчитанные таким образом тонно-километры брутто груженых и порожних вагонов включают в себя работу всех категорий поездов. Поезда разных категорий имеют различную массу и скорость, требуют неодинаковых затрат на их передвижение, поэтому тонно-километры брутто должны определяться отдельно для:

• ускоренных

• сборных

• передаточных и вывозных

• прямых груженых и порожних поездов.

Тонно-километры брутто ускоренных поездов определяют умножением массы поезда Q_бр на длину участка l и число поездов m_уск, намеченных к обращению в планируемом периоде:

.

Тонно-километры брутто сборных поездов рассчитывают отдельно для груженых и порожних вагонов. Чтобы определить тонно-километры брутто груженых вагонов сборных поездов, используются данные о размерах погрузки и выгрузки грузов на участках отделения:

,

т. е. сумму погрузки ( ) и выгрузки ( ) в вагонах на промежуточных станциях участка «i-j» умножают на среднюю массу вагона брутто ( ) и на половину длины участка, поскольку каждый вагон, следующий под выгрузку или из-под погрузки проходит в среднем половину длины участка. Средний вес вагона брутто в свою очередь определяется по формуле:

.

Для получения тонно-километров порожних вагонов подсчитывают разность между погрузкой и выгрузкой на промежуточных станциях и эту разность умножают на массу тары вагона и половину протяженности участка:

.

При расчете числа порожних вагонов принимается абсолютное значение; знаки (+) или (–) показывают лишь избыток или недостаток порожняка на данном отделении. Тонно-километры брутто порожних вагонов выполняются только в одном направлении. Поэтому в расчетах учитываются общие размеры погрузки и выгрузки на участке.

При этом в величины и входят погрузка и выгрузка вагонов на промежуточных станциях, которые обслуживаются вывозными поездами. Тонно-километры брутто вывозных поездов рассчитывают по тем же формулам, что и сборных, лишь вместо l принимается 2l_в (l_в - расстояние пробега вывозных поездов).

Тонно-километры брутто сквозных груженых поездов рассчитывают, вычитая из общих тонно-километров брутто груженых вагонов на участке тонно-километры брутто груженых вагонов в ускоренных, сборных и вывозных поездах.

Для расчета тонно-километров брутто сквозных порожних поездов необходимо из общей тонно-километровой работы порожних поездов на участке исключить тонно-километры брутто порожних вагонов в сборных и вывозных поездах.

Планирование пробега и количества поездов

Пробег поездов определяют исходя из:

1. работы вагонов на каждом участке, выраженной в тонно-километрах брутто

2. норм массы поездов

Норму массы поездов различных категорий устанавливают при разработке графика движения по каждому участку, направлению и виду тяги.

При этом учитывают:

• мощность локомотива

• профиль пути

• полезную длину станционных приемоотправочных путей и ряд других факторов.

На участках с трудным профилем пути используют двойную тягу и подталкивание, а на участках с легким профилем — менее мощные локомотивы

Пробеги сквозных груженых поездов определяют делением тонно-километров брутто, выполняемых в этих поездах, на норму массы поезда:

Пробеги порожних поездов устанавливают исходя из пробега порожних вагонов (за вычетом пробега, выполняемого в сборных поездах) и норм состава поезда в вагонах на участках:

.

Норма состава поезда в вагонах (m) зависит от полезной длины станционных приемо-отправочных путей (l_ст), длины пути на установку локомотива (l_л) и длины вагона (l_в).

Так, если приемоотправочные пути станций имеют протяженность 1050 м, то при средней длине четырехосного вагона 14 м их число в порожнем поезде:

.

Пробеги сквозных порожних поездов можно также определить, разделив тонно-километры брутто порожних вагонов в сквозных порожних поездах на массу порожнего поезда, которую, в свою очередь, рассчитывают умножением числа вагонов в поезде на массу тары вагона:

.

При расчете пробегов сборных поездов прежде всего устанавливают массу сборного поезда. Она зависит от конкретных условий работы на участке. Если грузовая работа на участке небольшая, то фактическая масса сборного поезда может быть меньше допустимой нормы.

Затем определяют количество сборных поездов на каждом участке по уровню максимальной тонно-километровой работы из направлений «туда» и «обратно»:

.

Умножая число поездов на протяженность участка, определяют поездо-километры сборных поездов:

.

После этого проверяют, не будет ли масса поезда больше установленной нормы. С этой целью тонно-километры брутто вагонов сборных поездов (груженых и порожних вместе) делят на поездо-километры. Если масса поезда получится выше установленной, нужно на этом участке запланировать две или более пары поездов. Просуммировав поездо-километры по категориям поездов и участкам, получают общие поездо-километры по отделению.

Делением намеченных по плану тонно-километров брутто по всем видам поездов и всем участкам на сумму поездо-километров получают средневзвешенную плановую массу поезда брутто.

Планирование количества поездов

Среднесуточное число поездов по каждому участку "туда" и "обратно" определяется делением поездо-километров NS по участку за сутки на его протяженность l.

.

Устанавливают этот показатель суммарно по всем категориям грузовых поездов и пользуются им для проверки соответствия наличной пропускной способности потребной, отраженной в плане.

Для установления потребной пропускной способности среднесуточное число грузовых поездов на участке по плану умножается на коэффициент неравномерности перевозок и суммируется с намечаемым числом поездов хозяйственного и пассажирского движения. При этом учитывают также и сборные поезда. Число пассажирских поездов в свою очередь умножают на коэффициент съема, т. е. на коэффициент, показывающий, сколько грузовых поездов снимает с графика один пассажирский поезд.

В том случае, если окажется, что наличная пропускная способность (с учетом времени, необходимого для нормального содержания пути контактной сети, тяговых подстанций и средств сигнализации и связи) меньше потребной, то предусматриваются мероприятия, обеспечивающие усиление наличной пропускной способности, или же часть грузового потока отклоняется на менее загруженное направление. Последнее может рассматриваться лишь как временная мера.

Планирование пробега грузовых локомотивов

Объем работы локомотивов в локомотиво-километрах определяется на основе данных о пробеге поездов

Общий пробег локомотивов (SMSобщ) складывается из линейного, выполняемого на перегонах (SMSлин), и условного пробега локомотивов, занятых на маневрах и в хозяйственной работе (SMSусл):

SMSобщ = SMSлин +SMSусл

Линейный пробег (сумма фактического пробега по поездо-участкам) включает пробеги:

1. В голове поездов;

2. Вторых (третьих) локомотивов, работающих по системе многих единиц;