703

нормальному закону со средним tдвср и стандартным отклонением дв; продолжительность задержек из-за неприема распределена по закону Эрланга 2-го порядка со средним tзср и стандартным отклонением з.

Известно [4], что математическое ожидание суммы нескольких случайных величин равно сумме их математических ожиданий. В нашем случае средняя продолжительность поездки равна сумме средних составляющих:

tпоездкиср = tТРБср + tотпр + tдвср + tзср + tприб. (7)

Аналогично, дисперсия суммы некоррелированных случай-

тогда стандартное отклонение продолжительности поездки равно:

п D[tп ] D[tТРБ ] D[tдв ] D[tз]. (9)

Также известно [4], что при композиции нормальных законов получается снова нормальный закон, причем математические ожидания и дисперсии суммируются. Особенностью нормального закона является то, что при композиции нескольких практически произвольных законов распределения суммарный закон оказывается сколь угодно близок к нормальному вне зависимости от того, каковы были законы распределения слагаемых. Исходя из этого можно сделать вывод, что продолжительность поездки распределена по нормальному закону с параметрами

tпоездкиср и п.

Литература

1. Потапов П.Р. Оперативное планирование и управление работой локомотивов и локомотивных бригад // Совершенствование технологии и условий железнодорожных перевозок: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред.

В.И. Жукова. Новосибирск,1995. С. 29–35.

2.Александрова Н.Б. Комплексное регулирование технологических простоев локомотивных бригад и надежности приема поездов на технических станциях // Совершенствование эксплуатационной работы в условиях реорганизации железнодорожного транспорта: Сб. науч. тр. / Под ред. А.В. Дмитренко. Новосибирск, 2004. С. 103–108.

3.Быкадоров А.В., Потапов П.Р. Оптимизация локомотивного парка и оперативного регулирования им с учетом создания резерва локомотивов на станциях участка обращения // Вопросы эксплуатации Байкало-Амурской магистрали: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. Ю.Л. Высоцкого. Новоси-

бирск, 1978. Вып. 192/5. С. 61–76.

4.Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для высш. техн. учеб. завед.

М., 1969. 576 с.

91

5. Александрова Н.Б. Распределение продолжительности задержек поездов из-за неприема станциями // Вузы Сибири и Дальнего Востока – Транссибу: Мат-лы регион. науч.-практич. конф. Новосибирск, 27–29 нояб.

2002 г. Новосибирск, 2002. С. 76–81.

УДК 656.223.1/.2

Д.В. ДОЛГОВ

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЕСА И ДЛИНЫ ПОЕЗДОВ

НА ИХ ПРОСТОЙ ПОД ТЕХНИЧЕСКИМ ОСМОТРОМ НА

СТАНЦИЯХ

Всовременных условиях одним из основных факторов снижения себестоимости перевозок, по мнению специалистов, является повышение производительности локомотивов, а достичь высоких экономических результатов в перевозочном процессе, как они считают, можно лишь за счет увеличения веса и длины грузовых поездов [1, 2]. В то же время увеличение среднего веса грузовых поездов отрицательно сказывается на одном из важнейших технико-экономических показателей эксплуатационной работы железных дорог — обороте вагона.

При имеющихся технологических процессах на железнодорожном транспорте основную часть оборота вагонов составляет их простой на станциях погрузки и выгрузки. В свою очередь, на величину простоя влияет также продолжительность простоя поездов на технических и промежуточных станциях под обгоном

искрещением в пути следования.

Внаучной литературе увеличение веса и длины грузовых поездов в настоящее время рассматривается как один из основных способов увеличения резерва пропускной и провозной способностей важнейших направлений сети железных дорог [1, 2]. Однако этот метод приводит к большим простоям поездов на участковых станциях, где производится смена локомотивных бригад и осуществляется технический осмотр составов поездов бригадами ПТОВ.

Для технико-экономических расчетов необходимо будет устанавливать все технико-экономические показатели эксплуатационной работы участковых станций, величину простоя вагонов под техническим осмотром. Вызвано это тем, что изменение количества вагонов в прибывающих поездах оказывает влияние на темпы прибытия вагонов на станцию. Это, в свою очередь,

92

отражается на простоях вагонов на участковых станциях в ожидании выполнения технологических операций.

Величина простоя вагонов под техническим осмотром в значительной мере зависит от порядка распределения вагонопотоков в осмотре прибывающих составов транзитных грузовых поездов и от количества бригад и групп осмотрщиков. При оценке величины простоя вагонов на участковых станциях принимается в технико-экономических расчетах число приемоотправочных путей. Оценивается не только простой вагонов на станции, но и задержки грузовых поездов из-за неприема, вызванного повышенным простоем на участковой станции в случае сгущения в подходе поездов повышенного веса или длины с магистральной железнодорожной линии.

Время на выполнение технического осмотра состава зависит от количества вагонов, технологической нормы времени на осмотр одного вагона, от количества бригад и групп осмотрщиков и соответственно определяется формулой

технической готовности поезда с учетом сокращенного опробования автотормозов после смены локомотивной бригады, мин; tо — технологическое нормативное время, необходимое для осмотра состава, с учетом сокращенного опробования автотормозов (составляет 3,5 мин для осмотра одного вагона осмотрщиком); m — количество вагонов в составе, ваг.; b — количество бригад осмотрщиков, бриг.; n — количество групп осмотрщиков; n — количество осмотрщиков в группе.

Для определения простоев произведем расчет величины продолжительности простоя составов грузовых поездов под техническим осмотром при различном количестве вагонов в составе поезда (одной одногруппной бригадой — 2 осмотрщика):

В результате технико-экономических расчетов оказалось, что груженый поезд в составе из 40 ваг., осматриваемый только одной группой вагонников, имеет простой на участковой станции 1 ч 10 мин. Поэтому можно предположить, что при количе-

93

стве вагонов в составе 40 и более, эффективно задействовать для осмотра одну бригаду ПТОВ, состоящую из двух групп, в каждой из которых — 2 осмотрщика. По этой схеме осмотр 40 ваг. с учетом сокращенного опробования автотормозов составляет

35мин.

Для дальнейших расчетов также примем, что унифицирован-

ная длина грузового поезда на сегодняшний день составляет 71 усл. ваг., а длина тяжеловесного длинносоставного поезда составляет — 100 ваг. Тогда:

В результате технико-экономических расчетов оказалось, что груженый поезд, состоящий из 100 ваг., на станциях, границах вагонных плеч и там, где производится смена локомотивных бригад, будет простаивать почти 1,5 ч. Это примерно в 2,5 раза больше, чем для состава грузового поезда в 40 ваг. Простой составов унифицированной длины под техническим осмотром будет составлять только 1 ч.

Для повышения пропускной способности магистральных двухпутных железнодорожных линий при автоблокировке применяется пакетное движение с интервалом в 10 мин., которое, увеличивая пропускную способность перегонов железнодорожных линий, приводит к сгущению в поступлении поездов на участковую станцию, что вызывает последующее длительное ожидание выполнения технического осмотра составов грузовых поездов.

Наличие малого равного интервала прибытия между поездами для составов различной величины будет влиять на техникоэкономические показатели работы участковой станции. Количество поездов, поступающих на участковую станцию с минимальными интервалами, будет различным и значительно возрастет с увеличением размеров движения на двухпутной железнодорожной линии.

Различная величина составов грузовых поездов будет в значительной мере влиять на величину их простоя как под техническим осмотром, так и в ожидании выполнения технического осмотра при сгущении в подходе грузовых поездов на участковую станцию.

Простой большой величины на станциях в ожидании выполнения технологических операций по техническому осмотру возникает, когда с минимальными интервалами по участку

94

пропускается более 5 составов грузовых поездов одного направления, т. е. больше числа приемоотправочных путей на рассматриваемой участковой станции. В этом случае грузовые поезда долго простаивают не только в ожидании выполнения технического осмотра, но и дополнительно из-за неприема станцией вследствие недостатка приемоотправочных путей.

Суммарное время, необходимое для осмотра состава поезда, без учета торможения рассчитывается по формуле

где tо — технологическое нормативное время, необходимое для

Рассчитаем, например, суммарное время, необходимое для осмотра первого поезда следующей величины:

при m = 100 tосм = 50 мин.

(Осмотр производился одной бригадой в 3 группы по 2 осмотрщика).

Второй поезд, прибывший на 10 мин позже первого, простаивает в ожидании обработки время, которое можно определить по формуле

прибытия поездов на станцию, мин; k — коэффициент неравномерности интервала прибытия поездов.

Тогда время ожидания составит:

tож = 50 – 1·10 = 40 мин.

В последующем будет устанавливаться время готовности к отправлению грузового поезда, прибывшего на станцию третьим, четвертым, пятым и т. д.

Здесь уместно предположить, что осмотр будет производиться одной бригадой в 4 группы по 2 осмотрщика каждая, т. е. в составе из 100 ваг. будет 3 «сходных» вагона. При этом tосм = 37,5 мин, состав, прибывший вторым с интервалом в 10 мин, простаивает в ожидании tож = 27,5 мин. Выведем формулу простоя на станции i-го состава, произведя следующие расчеты:

95

где i — i-й по количеству состав; S — коэффициент, характеризующий неравномерность длины прибывающих поездов.

Получим, что пятый состав будет осмотрен через интервал, который можно рассчитать следующим образом:

tосм5 5 1 3 100 1 10 6 127,5мин. 1 4 2

При этой технологии осмотра составов, с учетом последовательного торможения, пятый состав будет простаивать на станции 2 ч. В данном случае делаем вывод, что большая доля времени простоя вагонов на станции приходится не на собственно обработку, а на ожидание обработки составов грузовых поездов повышенной величины бригадами ПТОВ.

Предположим, что обработка поездов на станции производится двумя бригадами, состоящими из двух групп, в каждой из которых по 2 осмотрщика.

Выведем формулу расчета времени простоя на станции i-го состава при данной технологии, для чего произведем следующие действия:

И тогда получим следующую формулу расчета времени простоя i-го состава (i — нечетное):

а для i-го состава (i — четное) эта формула примет вид:

96

В результате сделанных расчетов установим, что пятый состав будет осмотрен через tосм = 110 мин (осмотр произведен двумя бригадами по 3 группы, в каждой — 2 осмотрщика), что составит 1 ч 50 мин. Обработка пяти составов унифицированной длины при той же технологии займет лишь 66 мин.

Проведя несколько математических операций, можно построить график зависимости времени обработки поездов от размеров движения при разных способах обработки поездов бригадами ПТОВ (см. рисунок).

Исходя из технико-экономических расчетов и анализа полученных данных приходим к выводу, что при осмотре составов одной бригадой ПТОВ время осмотра каждого последующего состава значительно увеличивается в связи с увеличением времени ожидания обработки поездов. А следовательно, при увеличении размеров движения и соответственно уменьшении интервала между прибытиями поездов (коэффициент неравномерности интервалов прибытия стремится к единице) данный способ будет менее эффективным, чем способ обработки поездов двумя бригадами, ввиду уменьшения суммарного времени осмотра поездов. Однако при относительно небольших размерах движения экономически выгодной и эффективной считается технология обработки поездов одной бригадой ПТОВ.

97

Стоит отметить, что в любом случае увеличение количества вагонов в составе поезда вызывает рост простоев составов под обработкой и в ожидании обработки, что негативно сказывается на качественных показателях работы участковой станции.

Литература

1.Грунтов П.С. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1994. 542 с.

2.Каретников А.Д., Воробьев Н.А. График движения поездов. М.: Транс-

порт, 1979. 300 с.

УДК 656.212.07 + 656.222.2

Д.В. ДОЛГОВ

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЕСА И ДЛИНЫ ГРУЗОВЫХ

ПОЕЗДОВ НА РАБОТУ УЧАСТКОВЫХ СТАНЦИЙ

Увеличение длины грузовых поездов, превышающих полезную длину приемоотправочных путей, вызовет значительные осложнения в эксплуатационной работе большинства существующих участковых станций, расположенных на магистральных железнодорожных линиях. При приеме грузового поезда, идущего вслед за длинносоставным грузовым, открытие сигнала для второго поезда можно осуществлять только в том случае, когда при остановке первый поезд полностью освободит изолированный стык приемоотправочного пути. Только при наличии грузового поезда, по длине равного стандартной полезной длине приемоотправочного пути, можно быстро освободить изолированный стык для обеспечения приема следующего прибывающего на станцию грузового поезда. В то же время, если длина первого грузового поезда превышает полезную длину приемоотправочного пути, затрудняется прием последующих поездов ввиду длительной занятости горловины участковой станции хвостом и головой длинносоставного грузового поезда в случае его протягивания «сходу». На сегодняшний день практически на всех станциях – границах вагонных плеч или станциях смены локомотивных бригад и локомотивов нет необходимого количества путей, полезная длина которых была бы достаточной для приема длинносоставных тяжеловесных поездов. Из-за увеличения периода занятости горловины при приеме длинносоставного грузового поезда появляются последующие задержки грузовых поездов в случае дальнейшего их сгущения по прибытии

98

в условиях неравномерности. Задержки грузовых поездов вследствие неприема приводят к значительным эксплуатационным расходам, снижают величину пропускной способности горловин участковых станций, уменьшают провозную способность магистральных железнодорожных линий.

Пропуск длинносоставных грузовых поездов приводит к дополнительным возможным потерям, связанным с выполнением маневровой работы на участковых станциях. Так, значительно возрастает расстояние проезда маневровых составов в пределах станций при передвижении с пути на путь. Для составов повышенной величины требуются маневровые локомотивы на станциях большей мощности, возрастает потребная протяженность вытяжных путей.

При увеличении веса и соответственно длины грузового поезда повышается вероятность возникновения в данном поезде неисправного вагона (исключительно ввиду бульшего количества вагонов в поезде). Также дополнительно увеличивается продолжительность действия нагрузок на вагоны в последней трети поезда. В этом случае в зависимости от места нахождения неисправного вагона в составе потребуется увеличение мощности маневровых средств для повышения скорости при маневрах с целью снижения степени загрузки горловин и уменьшения дополнительного простоя поезда из-за отцепки.

При необходимости дальнейшего повышения среднего веса грузовых поездов вопрос о реконструкции станций особенно с большим количеством приемоотправочных путей и сложным строением горловин станет остро актуальным. В прошлом, когда строилось много новых железнодорожных линий, станционные пути располагались вдали от жилых построек.

Для паровозной тяги на начальную переукладку или переустройство путей требовались небольшие капитальные затраты, связанные с удлинением станционных путей и повышением среднего веса грузовых поездов.

Однако на современном этапе развития железнодорожного транспорта в условиях застроенной местности положение с реконструкцией станций, с повышением среднего веса грузовых поездов существенно изменилось по сравнению с условиями, имевшими место в начальный период при паровозной тяге.

Дальнейшее повышение среднего веса грузовых поездов связано со значительными капитальными затратами, направленными на удлинение приемоотправочных и сортировочных путей для большого количества участковых, сортировочных, грузовых,

99

а также промежуточных станций. В связи с электрификацией железнодорожных линий значительно возросли капитальные затраты на реконструкцию станций, так как вместе с удлинением станционных путей возникает потребность в их дополнительной электрификации, а при этом потребуются немалые расходы на дополнительные устройства ЭЦ и их переустановку и взаимоувязку.

Кроме того, на современном этапе научно-технического прогресса значительно возросли затраты, связанные с дальнейшим повышением среднего веса грузовых поездов, особенно из-за дальнейшего увеличения простоя вагонов под накоплением. При ограниченной протяженности сортировочных путей, современном техническом оснащении узловых пунктов требуется повторная переработка вагонов.

Кроме того, резко снизился последующий эффект, связанный с уменьшением размеров движения за счет повышения среднего веса грузовых поездов. Так, например, в прошлом с целью сокращения размеров движения на один поезд в сутки при вагонопотоке в 3000 ваг. за тот же временной отрезок требовалось увеличивать число вагонов в составе формируемых грузовых поездов не более чем с 30 до 35, т.е. всего на 5 ваг. В прошлом такое увеличение обычно осуществлялось в пределах резервов полезной длины приемоотправочных путей.

В настоящее время для данного вагонопотока при необходимости сокращения размеров движения на один поезд требуется увеличить число вагонов в каждом составе с 70 до 90, т. е. на 20 ваг., что в 4 раза больше.

Исходя из вышеизложенного, можно прийти к выводу, что для дальнейшего повышения среднего веса грузовых поездов потребуются дополнительно крупные капитальные вложения, которые не будут окупаться в нормативные сроки.

С огромным дополнительным объемом работ столкнутся станции — дорожные стыки. На сегодняшний день каждая дорога диктует свои весовые нормы. Это связано прежде всего с проблемными условиями областей Урала, Восточной Сибири и Дальнего Востока. Неблагоприятный профиль гористой местности для большинства восточных районов страны ставит под сомнение продвижение «девятитысячников». Перелом весовых норм — дорогостоящий высокотехнологичный процесс, требующий дополнительного путевого развития на производство маневровой работы по переформированию, а также дополни-

100