книги из ГПНТБ / Ваганов, Г. И. Эксплуатация секционных составов
.pdfГлава V
Особенности организации перевозок
грузов в секционных составах
§19. Особенности организации движения
иобработки секционных составов
Большой вес и конструктивные особенности секционных составов по сравнению с баржевыми требуют несколько иной организа ции их движения и обработки в конечных и промежуточных пунктах.
Организация движения маршрутных секционных составов практически такая же, как и маршрутных баржевых. Особен ность заключается лишь в том, что желательно обработку всех секций состава выполнять в одном начальном или конечном пункте. Отсоединение одной из секций в каком-либо промежу точном пункте, находящемся на расстоянии десятков километ ров от конечного пункта, существенно ухудшит показатели работы состава, так как скорость движения при толкании одной секции может оказаться меньше, чем при толкании всего сек ционного состава. Сказанное не касается полусекцпонных со ставов из взаимозаменяемых полусекций.
Более сложна и принципиально отлична от существующей
организация движения сборного секционного состава, |
грузо |
|
подъемность которого может достигать |
16—120 тыс. т, а |
на не |
которых участках судового хода, не |
имеющих шлюзов, — |
|
и выше. |
|
|
Схемы сборных линий следует разрабатывать, руководству ясь следующими соображениями. Необходимо, чтобы: 1) схема грузопотоков, осваиваемых сборными составами, была отно сительно выравненной на всем протяжении линии, т. е. чтобы густота движения на всей линии была одинаковой; 2) партионность корреспондирующих грузопотоков обеспечивала отправле ние секций с интервалом до четырех суток; 3) свойства предъ являемых к перевозке грузов позволяли перевозить их в одном составе; 4) путевые условия на всем протяжении сбор ной линии допускали движение большегрузного состава без переформирования; 5) пункты обработки сборных составов были оснащены соответствующими рейдовыми причальными сооружениями и рейдово-маневровым флотом.
140
Поскольку мощные толкачи используются на всем протяже нии сборной линии, допустим, на линии АЕ (рис. 56) или на преобладающей ее части, а несамоходные секции в большинстве случаев совершают обороты между отдельными пунктами, расположенными внутри линии (Б, В, Г, Д), то необходимо соблюдать следующие условия согласования работы тяги и тоннажа между собой и с интервалом отправления:
г'кр.р = atи, tKp_p = at„. tu — tu-\-atn, |
tK==tKA-atu, | |
|
t'n = t„+at„, t'„= at„, |
fKpp = at'n .) |
( 4 /' |
где /кр.р и /кр.р время кругового рейса соответственно тяги и тон нажа, выраженное целыми числами суток, за ис ключением тех случаев, когда интервал отправ ления принят не равным целому числу суток; .
tn и t'„— полная продолжительность операций в промежу точном пункте соответственно по тяге и тонна жу;
tH и tK— соответственно интервал отправлений тяги и тоннало.
При организации ритмичного отправления составов на ли
нии в течение цикла |
времени время кругового |
рейса |
тяги |
и тоннажа должно |
быть таклсе согласовано |
исходя |
из |
условия |
|
|
|
^кр.р — й-^кр.р •
Однако в этом случае увеличится простойное время тонна жа, что значительно ухудшает эксплуатационно-экономические показатели работы флота. Между тем особой надобности в по добном согласовании нет, так как при частоте отправления состава 1—2 раза в сутки большого скопления в каком-либо пункте секций, предназначенных для следования в одном и том Л\е составе, не будет.
Рис. 56. Схема оборота тоннажа на сборной линии
141
«Если сборным составом осваиваются относительно мощные грузопотоки, обеспечивающие отправление секции из коррес пондирующих пунктов с интервалом не более 2—4 сут, то возможна также организация движения этого состава и по цик личному принципу, т. е. с соблюдением условия (148). Так, в частности, ГИИВТом предлагается организовать движение флота на сборных линиях Волжско-Камского бассейна, в кото рых грузопотоки малой мощности с интервалом, равным 4 сут,
составляют лишь 10—30%, а продолжительность цикла |
12 сут. |
|
При этом количество груженых и порожних |
секций в |
соста |
ве на разных участках сборных линий |
оказывается раз |
|
личным. |
|
|
К особенностям организации движения па сборных линиях относится также целесообразность использования в большинст ве случаев мощной тяги и большегрузных составов лишь на части этих линий, где грузопотоки позволяют формировать большие составы. Конечные участки сборной линии можно об служивать толкачами и составами относительно меньшей мощ ности и грузоподъемности. В этих случаях, в пунктах смены тяги большегрузные составы следует переформировывать.
Такая организация работы сборных линий менее желательна в связи с тем, что появляются дополнительные простои флота в пунктах смены тяги. Однако и она может оказаться экономи чески целесообразной, в особенности при недостатке коррес пондирующих грузопотоков в границах действия линии или резком изменении условий плавания на ее конечных участках. Именно такие линии могут быть организованы в Волжско-Кам ском бассейне. Необходимые грузопотоки для такой организа ции работы составов в бассейне имеются. В частности, еще в навигацию 1967 г. при наличии флота в Волжско-Камском бассейне можно было организовать две сборные линии исходя из реальной корреспонденции грузопотоков.
Первая из них (табл. 33) могла охватить в прямом направ лении перевозки соли из Ахтубинска в пункты средней Волги и минерально-строительных грузов с Камы в Горький и Ярос лавль. В обратном направлении на судах сборной линии можно было возить лес из Ярославля и с Камы в Волгоград,- гравий с Камы на нижнюю Волгу и щебень в Астрахань. Согласно партиониостн грузопотоков отправление составов на этой линии было бы возможно один раз в 2 сут.
Для обеспечения нормальной работы этой линии, т. е. для концентрации и распыления грузопотоков, следовало организо вать четыре дополнительных тяговых плеча (Ахтубинск — Ас трахань, Горький — Ярославль, Соколки-— Тюлькино и Соко лки— Камское Устье), на которых должны были работать тол качи мощностью 1340 л. с. (рис. 57).
Вторая сборная линия могла быть организована на перевоз ках в прямом направлении донецкого угля в Горький, Ярос-
142
Т а б л и |
33 |
Прямое направление |
Обратное направление |
Пункты
п_
с отправления назначения
%
|
Н |
|
|
|
t- |
П |
кй |
Пункты |
СО |
кй |
|
ёп |
|
|
сГ * |
||
>> |
|
|
>, |
с н |
|
С- |
ч ё |
|
|
а, |
|
|
|
и |
J3 о |
||
|
*0о |
отправления |
назначения |
t=C |
|
а, |
S о |
О о |
|||
U а |
|
|
а |
О а |
1 |
Ахтубииск |
Ярославль |
Соль |
260 |
Ярославль |
Волгоград |
Лес |
230 |
|
То же |
Горький |
То же |
660 |
Соколки |
То же |
Гравий |
200 |
|
|
|
|
|
То же |
» |
Лес |
75 |
|
|
|
|
|
» |
Астрахань |
Гравий |
300 |
|
» |
Казань |
» |
195 |
То же |
Лес |
40 |
|
|
Ширяево |
» |
Щебень |
96 |
||||
|
» |
Тольятти |
> |
205 |
Тольятти |
» |
То же |
115 |
|
» |
Пермь |
225 |
Орел |
Волгоград |
Лес |
207 |
|
|
Тольятти |
Набережные Щебень |
185 |
Красный Бор Тольятти |
Гравий |
185 |
||
|
Набережные |
Челны |
Гравий |
200 |
|
|
|
|
|
Пермь |
|
|
|
|
|||
|
Челны |
Ярославль |
То же |
380 |
|
|
|
|
|
Красный Бор |
|
|
|
|
|||
|
То же |
Горький |
» |
200 |
|
|
|
|
|
|
И т о г о |
2510 |
|
|
|
1448 |
|
2 |
Усть-Донецк Горький |
Уголь |
1230 |
Горький |
Усть-Донецк Лес |
370 |
||
|
|
|
|
|
Казань |
То же |
То же |
56 |
|
|
|
|
|
ТЮЛЬКИНО |
Цпмлянск |
» |
50 |
|
|
|
|
|
То же |
Усть-Донецк |
» |
110 |
|
|
|
|
|
Соколки |
Цимлянск |
» |
43 |
|
|
|
|
|
Чайковский |
Усть-Донецк Руда |
65 |
|
|
|
|
|
|
» |
Цимлянск |
То же |
50 |
|
|
|
|
|
Пожва |
Усть-Донецк Лес |
64 |
|
|
|
|
|
|
То же |
Казань |
Гравий |
110 |
|
Усть-Донецк |
Череповец |
Уголь |
280 |
Соколки |
Чайковский |
То же |
50 |
|
Юрьевец |
Волгоград |
Лес |
130 |
||||
|
То же |
Рыбинск— |
То же |
|
» |
Усть-Донецк То же |
70 |
|
|
250 Ярославль |
Волгоград |
» |
225 |
||||
|
Красноар- |
Ярославль |
|
1600 Соколки |
Саратов |
Гравий |
370 |
|
|
Куйбышев |
» |
||||||
|
меиск |
|
|
|
То же |
Волгоград |
То же |
600 |
|
|
|
|
|
|
Астрахань |
» |
300 |
|
|
|
|
|
» |
Тольятти |
» |
440 |
|
Соколки |
•Горький |
Гравий 1600 |
Тольятти |
Саратов |
Щебень |
364 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
И т о г о |
|49601 |
|
| |
|
3467 |
лавль, Череповец и Куйбышев и минерально-строительных грузов с Камы в Горький. В обратном направлении сборный состав мог бы загружаться лесом из Горького и с Камы на Дон и камским гравием на нижшою Волгу. При навигационном объеме перевозок около 8500 тыс. т. на этой линии можно было бы организовать ежесуточное отправление.
143
|
|
|
|
Тюлькино |
Работу тяги |
на |
второй |
|||||
|
|
|
|
|
сборной |
линии |
целесообраз |
|||||
Рыбинск. |
|
|
|
|
но |
было |
бы |
|
организовать |
|||
|
|
|
|
|
по нескольким тяговым пле |
|||||||
|
|
|
|
|
чам, основное |
|
из |
которых |
||||
|
|
|
|
|
Красноармейск |
|
— |
|
Горь |
|||
Г о р ь к и й |
|
|
|
кий — Соколки — Красно |
||||||||
|
|
|
|
Соколки |
армейск |
должно |
обслужи |
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
ф Камское Устье |
ваться толкачами |
мощно |
|||||||
|
|
|
|
|
стью 4000 л. с. Для концен |
|||||||
|
|
|
|
|
трации и распыления грузо |
|||||||
|
|
|
|
|
потоков |
потребовалось бы |
||||||
|
|
|
— |
Сборная линия н-1 |
организовать |
вспомогатель |
||||||
|
|
|
— |
Сборная линия Н ‘2 |
ные тяговые плечи: Красно |
|||||||
|
|
|
|
|
армейск — Астрахань, Горь |
|||||||
Пятиизбянка |
600 |
у :красноармейски ы |
кий |
— |
Череповец, |
Сокол |
||||||
1360 |
^ |
|
_ .дхтидинск> |
V ки- — Тюлькино |
и |
Сокол |
||||||
|
|
|
|
|
ки |
— Камское |
|
Устье. |
На |
|||
^ |
s ' J T ~ |
Ц и м л я н с к |
|
|
этих плечах |
должны |
были |
|||||
|
600 |
|
„ |
работать |
толкачи |
мощно |
||||||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
У с т ь - Д о н е ц к |
|
А с т р а х а н ь |
стью 1340 л. с. Кроме того, |
|||||||||
Рис. 57. Возможная схема тяговых плеч |
потребовалась |
бы |
провод- |
|||||||||
на сборных линиях Волжско-Камского |
|
груженых |
|
и |
порожних |
|||||||
бассейна в |
навигацию |
1967 г. |
составов по Волго-Донско |
|||||||||
|
|
|
|
|
му |
каналу и |
Дону. |
|
|
В связи с тем что организация дополнительных тяговых плеч на сборных линиях снижает экономическую эффективность работы флота, такую организацию следует в каждом конкрет ном случае обосновывать сравнительными технико-экономичес кими расчетами.
Высокие экономические показатели работы толкаемых со ставов обеспечиваются при хорошо организованной обработке составов в конечных и промежуточных пунктах. При этом долж
ны быть учтены |
особенности маршрутных и сборных секцион |
||||
ных |
составов и |
технический |
уровень |
оснащенности |
портов, |
рейдов и шлюзов. |
необходимо |
учитывать |
следующие |
факторы: |
|
В |
частности, |
||||
а! |
габариты судопропускных сооружений; |
|
|||
б) |
количество причалов для одновременной обработки неса |
||||
моходных судов; |
|
|
|
|
|
в) |
наличие в порту береговых бригад для обработки беско- |
||||
мандных судов; |
|
|
|
|
|
г) |
наличие рейдовой тяги. |
|
|
|
Размеры состава должны соответствовать габаритам шлю зов. Проводка состава через шлюз по частям с необходимыми при этом расчалкой, ожиданием и новым формированием соста ва существенно ухудшает экономические показатели работы флота.
144
Обработка сборного секционного состава большой грузо подъемности имеет свои особенности. В связи с тем что в неко торых портах от состава отчаливаются по две-три, а иногда и более барж (секций), пх одновременная обработка в этих пор тах не всегда удается. Однако она и не обязательна, так как толкач с оставшейся частью несамоходных судов в промежуточ ных пунктах не ожидает эти суда, а забирает лишь подготов ленные к его приходу порожние или груженые баржи, остав ленные ранее пришедшими толкачами. В конечных пунктах мощный толкач также не должен ожидать приведенные им баржи или секции. В этих пунктах он проводит лишь необходи мую экипировку, забирает готовые к отправке секции и снова следует в рейс. При достаточной частоте отправления соста вов простои барж (секций) в ожидании тяги в этом случае све дутся к минимуму. На рейдовых работах мощный транзитный толкач использовать нецелесообразно. Отчаливать и вычаливать секции в промежуточных пунктах должен рейдовый флот.
Наличие береговых бригад в порту частично определяет штаты команд на толкачах при вождении бескомандных барж и способ закрепления тяги за тоннажем. Если береговые бригады в портах имеются, то бескомандные секции (баржи), обрабатываются этими бригадами. Если же таких бригад нет, то в штате толкача должны предусматриваться дополнительные работники, которым поручается обслуживание секций как в пути, так н во время стоянок. В этих случаях толкач простаи вает, пока члены его команды обрабатывают секции.
В целом организация обработки секционных составов должна строиться так, чтобы исключить всякие дополнительные простои их в конечных и промежуточных пунктах. Следует отметить, что даже непродолжительное ожидание сборным составом одной, двух или даже трех небольших обрабатываю щихся секций нецелесообразно. Сравнивая эксплуатационные расходы по толкачу с составом и по одной, двум или трем баржам (секциям), нетрудно сделать заключение, что ожидать окончания обработки одной баржи или секции и ее подводки к месту стоянки состава следует не более 1—2 ч. В противном случае эксплуатационные расходы по толкачу с составом за время простоя окажутся больше, чем расходы по ожидаемым баржам (секциям) при их стоянке до прибытия очередного состава.
§ 20. Определение числа секций в маршрутном составе при последовательной обработке в конечных пунктах
Число барж или секций в большегрузном составе может изме няться в пределах от двух до десяти и более. Современные большегрузные составы США иногда включают до 40—50 барж.
1 4 5
Если большегрузный состав маршрутный и баржи или секции в конечных пунктах обрабатываются последовательно, то во зникают большие дополнительные простои толкача и состава в целом под грузовыми операциями и в их ожидании. Экономи ческая эффективность использования таких составов существен но снижается. С целью ее повышения иногда становится более эффективным уменьшать число барж (секций) в составе.
Оптимальное число судов в маршрутном составе в зависи мости от количества причалов в начальном и конечном пунктах можно определить по минимуму себестоимости перевозок. Для этой цели уравнения себестоимости перевозок напишем в сле дующем виде:
для случарв закрепления тяги за тоннажем на весь период действия линии
( Ч . х+ i 3 ' ) + ( э м т + | Э \ ) ( 4 р - Ч
(149)
^2<V
2=1
для случаев закрепления тяги за тоннажем на отдельные рейсы
3 q . \ |
+ ^ о . с т ( Д р |
'* ) + S 3 j t Kр |
|
|
й--------------—----------. |
(150) |
|
|
S Pi <?р/ / |
|
|
|
2=1 |
|
|
где Э0-к и Эо.ст — эксплуатационные расходы по содержанию тол кача в ходовые и стояночные сутки (расходы в маневровые сутки принимаются приближенно рав ными расходам в стояночные сутки), руб./сут; Э; — эксплуатационные расходы по содержанию каж
дой секции состава в сутки, руб./сут); /г — число секций (барж) в составе;
<х — ходовое время толкача |
за |
круговой рейс, сут; |
|
/кр — время кругового |
рейса толкача, сут; |
||
/кр — то же, состава, |
сут; |
|
|
Pi — коэффициент нагрузки |
каждой секции состава, т |
||
на 1 т тоннажа; |
|
|
т; |
QPi — грузоподъемность секции, |
|||
I — протяженность линии, км. |
|
||
Время кругового рейса: |
|
|
|
для толкача |
|
|
|
/кр —/|! + h |
+ ta + |
tK\ |
(151) |
14G
для состава
Л;р — tu + /пгр + /.х + /п т /вгр И” /к . |
(152) |
При этом можно принять £х= /х и ta = ta, а при закреп тении тя
ги за тоннажем на весь период действия линии /кр = /крЗдесь
t„ и tK— время технических и технологических операций тол кача в начальном и конечном пунктах;
/н и tK— то же, для состава;
tп и ta— время на путевые технические и технологические опе рации соответственно для толкача и состава;
/ПгР и /вгр — время погрузки и выгрузки состава. Время движения толкача с составом
*х = \ ■ |
(153) |
Поскольку
75/V
а = v ± w, a v = —5—
Rc — Ro + ken S Ri, i=1
выражение (153) может быть переписано в следующем виде:
|
|
|
|
1Ио + ^сч S Ri |
|
||
|
|
t |
|
|
i=i |
s Ri |
(154) |
|
|
7 SNT ± W [R 0 + k „ |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
i =1 |
|
где |
и — техническая скорость движения состава, |
м/с; |
|||||
|
w — потери (приращения) |
скорости движения состава, м/с; |
|||||
|
yVt— тяговая мощность толкача, л. с.; |
|
|||||
|
Rc — сопротивление воды движению состава с толкачом, кге; |
||||||
П Ro — то же, |
толкача, кге; |
|
|
|
|||
2 |
Ri — то же, |
состава |
без толкача, кге; |
|
|||
1=\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
/?СЧ *коэффициент счала состава при толкании. |
|
|||||
|
Соответственно |
время погрузки и |
выгрузки |
секции |
|||
|
|
+ |
_ |
р Qp |
/в гр |
р ' Qр |
(155) |
|
|
t nrp --- |
£ |
--- |
|||
|
|
|
|
пгр |
|
вгр |
|
ки, |
Здесь Б пгр и Б ш-р — нормы соответственно погрузки и выгруз |
||||||
т/сут. |
|
|
|
|
|
|
147
Уравнения (149) и (150) после подстановки в них выраже ний (151) — (155) будут иметь вид
|
|
/ [ /?о Ч- Лсч ЕR 1 |
l (R o |
+ |
^c4j ER 1j |
] |
k . x + 's |
1=1 |
|
|
1=1 |
J |
|
3,) |
|
|
|
|
||
\ |
г=1 |
' 75A т±и* ( Ло+ Лсч E |
75A T |
j |
7?о“Ь^сч Е |
|
+
S Pi QPi i
(=i
S /’I: QPi l
|
|
|
|
|
|
|
|
(156) |
где 5'i — эксплуатационные |
расходы |
по содержанию наи |
||||||
большей баржи; |
технических |
и технологических |
||||||
Г и t'Ki — продолжительность |
||||||||
операций наибольшей баржи; |
|
|
|
|||||
|
|
|
7 ( R o + к л ч Е R i |
|
||||
|
- S 3i |
|
|
|
|
1=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/=1 |
7 5 А гт |
± w |
I R o + |
&сч ЕR |
i |
||
.9.,= |
|
|
|
|
' |
|
i=i |
+ |
|
S |
|
|
|
|
|
||
|
|
P l |
Q n |
l |
|
|
|
|
|
|
j=i |
|
|
|
|
|
|
/ ! /?о + &сч ЕR i t |
|
|
|
|
|
|
||
v |
i=i |
|
|
|
+ 30.Ст( |
|
+ *к) |
|
7 5 Л 'Т ± |
о) I 7?о + |
&сч Е Л |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
1=1 |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
■S Pi Qpi l |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
i=i |
|
|
|
|
|
|
з ; К |
+ 4 )+ еэ' ^ „ + 2 ( |
p‘ Qpl |
+ |
pj Qpi) |
||||
|
/=1 |
|
|
' |
^пгр |
|
Ьвгр |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
(157) |
ЕP i Q p i l
1=1
148
Формулы |
(156) и (157) |
получены |
при следующих |
усло |
|||
виях: |
|
|
|
|
лишь |
по |
одному |
1) в обоих конечных пунктах имеется |
с |
||||||
причалу для обработки секций (барж) |
одноименными гру |
||||||
зами; |
технических |
операций t'H |
и |
i'K каждой |
после |
||
2) время |
|||||||
дующей секции (баржи) совмещается |
с временем |
погрузочно- |
|||||
разгрузочных работ предыдущей. |
|
|
|
|
|
Для расчета себестоимости перевозок за отдельный рейс
выражение |
|
|
|
|
|
|
|
^ |
|
^сч £ |
R11j |
||
|
|
|
|
|
|
(158) |
|
75Л'Т ± |
им |
R 0 + /гсч Е |
Ri^ \ ' |
||
|
|
|
|
|
г=1 |
* |
определяющее время движения |
в |
обратном направлении, в |
||||
числителях |
формул (156) |
и |
(157) |
следует изъять. |
||
Если же |
последовательно |
секции |
обрабатывают только |
в одном конечном пункте, а в другом возможна параллельная
обработка, |
то выражение |
|
|
|
|
|
|
I . + i ( 4 ^ + 4 « ! i |
|
||||
|
|
/= 1 |
\ |
° п г р |
“ вгр |
|
в формулах |
(156) и (157) |
примет такой вид: |
|
|||
|
|
|
|
|
П |
|
|
7, |
р[ Q p , |
, |
У р\ Qpi |
(159) |
|
|
~ F -------------------Г |
------------ |
||||
|
|
° п г р |
|
i=1 ° в г р |
|
Остальная часть формул не изменится.
Величиной pi'Qpi обозначена наибольшая эксплуатационная грузоподъемность секции (баржи) в составе.
Полученные формулы (156) и (157) сложны, что препятству ет непосредственному исследованию на минимум по числу судов в составе. Даже первая производная S' при этом получается очень громоздкой. Поэтому определение оптимального числа су дов в составе по минимуму себестоимости перевозок с помощью полученных формул .возможно лишь путем вариантных расчетов,, число которых при /г=4,5 и более будет большим. С целью об легчения решения применим метод точечной аппроксимации, за менив предыдущие выражения уравнением параболы
5 = Ап2+Вп + С, |
’ |
(160) |
удовлетворяющим основные уравнения (156) — (159) |
в трех точ |
|
ках. При этом предположим, что минимум |
функции S — f(n) |
149