книги из ГПНТБ / Шабалин Н.Н. Оптимизация процесса переработки вагонов на станциях
.pdfпо |
формуле (56) при Т р = |
1 ООО |
мин, |
т = 9 0 |
вагонов |
|
и |
fr=\0 мин. |
Горизонтальная линия |
показывает |
пере |
||
рабатывающую |
способность |
при |
обычном последова |
тельном роспуске составов. Остальные линии, располо женные выше, отражают перерабатывающую способ ность при применении параллельного роспуска составов.
Точки |
пересечения |
этих линий |
с |
горизонталью |
оп |
|||||
ределяют граничное значение коэффициента |
отсева. |
|
||||||||
Полиостью |
параллельный |
роспуск возможен |
сог |
|||||||
ласно |
формуле |
(55) |
только при |
отсутствии |
отсева, |
т. е. |
||||
Рт= |
\ при а = 0 . В этом случае |
|
формулы |
(53) |
и |
(56) |
||||
превращаются в удвоенную формулу |
(50). |
|
|
|
||||||
При |
отсутствии |
параллельного |
роспуска, |
|
когда |
|||||
Р = 0, |
обе |
указанные |
формулы |
превращаются в |
форму |
|||||
лу (50). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь |
рассмотрены условия |
|
эффективности |
парал |
лельного роспуска составов на существующих горках с двумя спускными путями при двух горочных локомоти вах. Дальнейшее увеличение перерабатывающей спо собности горки может быть достигнуто при использо-
100
вании трех и четырех горочных локомотивов. При че тырех горочных локомотивах каждая половина сорти
ровочного парка со своим |
спускным |
путем работает |
как две самостоятельные |
горки, с тем |
отличием, что |
периодически возникает необходимость в повторной сор тировке вагонов с отсевных путей для направления их на пути своей половины парка по специализации. Го рочные интервалы как при параллельном, так и после довательном роспуске будут одинаковыми, состоящими из времени роспуска и небольших интервалов безопас
ности между ними. Схема распределения времени |
бу |
дет аналогичной схеме, показанной на рис. 30 для |
двух |
горочных локомотивов, но с равными горочными интер валами для всех трех периодов.
Перерабатывающая способность при четырех гороч
ных локомотивах |
|
|
|
|
|
|
|
||
После подстановки значения Т" из |
(51) |
и |
упрощения |
||||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п — |
Тр m |
|
|
|
|
(58) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Этот результат можно получить из формулы (53) |
или |
||||||||
(56) |
при |
равенстве |
горочных |
интервалов, |
т. е. при |
||||
у = 1 . При |
отсутствии |
параллельного |
роспуска, |
когда |
|||||
Р = |
0, эта |
формула превращается |
в формулу |
(50), |
а при |
||||
полностью |
параллельном роспуске, |
когда |
Р = 1 , |
полу |
|||||
чим удвоенный результат по формуле |
(50), |
что |
явля |
||||||
ется очевидным. |
|
|
|
|
|
|
|
||
При работе трех горочных локомотивов период па |
|||||||||
раллельного роспуска |
|
состоит |
в чередовании парал |
лельного роспуска двумя локомотивами и одиночного роспуска третьим локомотивом и за один горочный ин тервал расформировывается в среднем 1,5 состава.
Перерабатывающая способность горки при трех ло
комотивах |
|
|
п = |
Тр m |
(59) |
|
Чг 4—2719 |
101 |
При |
Р — 0 эта формула превращается в формулу (50), |
||
а при Р = \ в формулу |
(50), умноженную на |
1,5. |
|
Составным элементом каждой из приведенных фор |
|||
мул |
для определения |
перерабатывающей |
способности |
при параллельном роспуске является коэффициент па
раллельности, |
который кроме |
коэффициента |
отсева |
(55) зависит |
еще и от условий |
подхода четного |
и нечет |
ного направлений на станцию, т. е. тех поездов, кото рые можно расформировывать одновременно. Возмож ность реализации параллельного роспуска определяет ся совпадением времени нахождения в парке прибытия четного и нечетного составов. Для односторонней стан
ции вероятность нахождения в парке прибытия |
хотя |
бы |
|||||||
одного поезда четного направления |
|
|
|
|
|||||
Вероятность нахождения хотя бы одного |
поезда |
нечетно |
|||||||
го |
направления |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
N4, NB |
— |
количество |
поездов |
соответственно |
||||
|
|
|
четного и нечетного направлений, по |
||||||
|
|
|
ступающих |
за |
сутки |
в расформиро |
|||
|
?ъ |
|
вание; |
|
|
|
|
|
|
|
— |
простой |
в парке |
прибытия |
составов |
||||
|
|
|
четного |
и |
нечетного |
направлений, |
ч. |
Вероятность одновременного нахождения в парке при бытия четного и нечетного составов определится как произведение вероятностей нахождения хотя бы по од
ному поезду каждого |
направления |
|
|
|
|||
А , . „ = |
U |
—е |
|
|
|
(60) |
|
Для заданного |
объема работы |
наибольшая |
вероятность |
||||
одновременного |
нахождения в |
парке |
прибытия |
соста |
|||
вов четного и нечетного направлений |
будет |
при |
равен |
||||
стве обоих направлений. Кроме |
того, |
она увеличивается |
|||||
с возрастанием времени простоя составов в парке. |
|
||||||
Рассмотрим |
|
пример: 7"р = |
1 ООО |
мин, |
/ г = 1 0 мин, |
||
т = 1 0 0 вагонов, |
<х=0,1. Для |
обеспечения |
равенства |
102
("r=ta |
соотношение между |
величиной |
составов при |
|||
ир = 6 км/ч должно |
быть |
|
|
|
|
|
|
К о = С |
' 3 ' 5 |
- |
1 0 - 3 ' 5 |
= 0 , 4 3 . |
|
|
|
0,15т |
|
0,15-100 |
|
|
В этом случае коэффициент параллельности может до стигнуть следующей максимальной величины по усло виям повторной сортировки согласно формуле (55):
Рт = |
^ |
- = 0 , 8 1 . |
•0,432 + 0,1-0,43 + ОД2
Перерабатывающая способность горки при трех локо мотивах в этом случае
1000-100 |
Ю-7ПП |
|
. o ( i _ ! ! f ) |
= 13 700 вагонов. |
• |
Проверим, можно ли достигнуть полученного |
коэффи |
циента параллельности и перерабатывающей способно
сти по условиям |
подхода |
поездов. Если |
принять |
поездо- |
|||||
поток четного и нечетного направлений |
одинаковым по |
||||||||
68 |
поездов в сутки и простой их в парке прибытия по 0,7, |
||||||||
то |
вероятность |
совместного |
нахождения |
в |
парке |
||||
поездов |
противоположных |
направлений |
согласно |
||||||
формуле (60) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
68-0,7\ / |
68 |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
/>„.„ = [ 1 - е 2 4 |
[ 1 - е |
2 4 |
J = |
0J5 |
|
|
При этом коэффициенте параллельности перерабаты вающая способность горки при трех локомотивах соста вит согласно формуле (59) 13 400 вагонов.
На рис. 32 показана зависимость коэффициента па раллельности от величины общей переработки N, вре мени простоя tj,p составов в парке прибытия Й соотно шения поездопотоков обоих направлений. Из этой зависимости видно, что наибольшее влияние на -величи ну коэффициента параллельности оказывает общее ко личество составов, поступающих в переработку, и вре мя простоя их в парке прибытия. Увеличение.разрыва между количеством поездов .. встречных направлений
'/2 4* 103!
несколько снижает возможности параллельного |
роспуска, |
||||||
однако не в такой мере, как интенсивность |
|
прибытия |
|||||
поездов и время |
нахождения |
их на |
путях |
приема. |
|||
Штриховая |
линия |
показывает коэффициент |
параллель |
||||
ности при |
соотношении потоков |
поездов |
1/2 при простое |
||||
в парке прибытия 1 ч. |
|
|
|
|
|
||
Следовательно, |
чем |
больше |
поездов |
поступает в |
|||
расформирование, |
тем |
больше подходящих |
условий для |
применения параллельного роспуска составов. Поэто му параллельный роспуск надо рассматривать как ме тод работы для односторонних станций, имеющих большой объем переработки вагонов.
Эффективность применения параллельного роспуска заключается не только в возможности освоить больший объем переработки, но и в возможности сокращения простоя составов в системе расформирования за счет уменьшения средней величины горочного интервала, расходуемого горкой на один состав. Среднее зиаче-
ние горочного интервала при применении параллельного роспуска составов
|
tT [К*(\ —Р + 0 , 5 Р 7 ) + |
<*Р {К + а) (7 — 1)] |
*гу = |
К* |
(61) |
|
|
И Л И
Тр т
try
где п" — количество вагонов, переработанных горкой за
сутки с применением параллельного роспуска со ставов.
При |
суточном |
периоде |
расформирования |
Г р = |
|||||
= 1300 мин, среднем составе |
поездов |
т = 9 0 |
вагонов, го |
||||||
рочном |
интервале |
при последовательном |
роспуске сос |
||||||
тавов г"г =11 мин перерабатывающая |
способность гор- |
||||||||
•ки составляет |
п = 1 0 600 |
вагонов. |
Если |
применить |
|||||
параллельный |
роспуск, то |
перерабатывающая |
способ |
||||||
ность горки составит п" р = 12 700 вагонов, |
|
что соответ |
|||||||
ствует |
снижению |
величины |
горочного |
интервала до |
|||||
средней |
величины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t гу |
1300 -90 |
n |
0 |
|
|
|
|
|
|
12700 |
= |
9,2 мин. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
За счет сокращения средней величины горочного ин тервала годовую экономию можно определить по фор муле
£ r = |
365M?C 4 |
-gg- |
1440 — Ntv |
|
|
|
|
|
|
|
1440 — Nt. |
Если принять |
приведенные расходы на составо-час |
||
еС ч = 7 |
руб., то при поступлении в сутки N=110 соста |
вов в расформирование годовая экономия от сокраще
ния времени нахождения в |
системе расформирования |
|||
будет |
|
|
|
|
Е = 365 |
110-7 — ( П - 9 , 2 ) |
0,55-100 |
I I s |
|
1440—110-11 |
||||
|
60 |
|
||
|
9,2а |
= 29 000 руб. |
||
|
1440 — 110 • 9,2 |
|||
|
|
|
105
Повторная сортировка вагонов, возникающая при параллельном роспуске, вызывает дополнительные рас ходы, связанные с маневровой работой и увеличением простоя вагонов в случаях, когда группа вагонов, за мыкающая процесс накопления составов, попадает на отсевной путь. Для направления замыкающих групп с отсевных путей на свои пути формирования требуется затрата времени на их повторную сортировку.
Вероятность |
того, что замыкающая |
группа |
попадет |
||||
на отсевной путь и потребует |
повторной |
сортировки |
|||||
для включения в поезд, равна а. |
|
|
|
|
|
||
Вероятность того, что она сразу в процессе |
расфор |
||||||
мирования попадет по специализации |
на |
свой |
путь, |
||||
равна 1—а. Практически до 80% поездов |
имеют |
в сво |
|||||
ем составе группы вагонов, замыкающих |
накопления |
||||||
новых составов |
((3 = 0,8). |
Общие затраты, |
связанные с |
||||
повторной сортировкой вагонов с отсевных путей, |
|
|
|||||
Ас |
= a$Pntn есч |
- i |
- + аРпвсорт. |
|
(62) |
Здесь первое слагаемое учитывает потери, связанные с временем включения вагонов замыкающих групп с от севных путей на основные пути формирования составов. Второе слагаемое представляет собой затраты на ма невровую работу по повторной сортировке вагонов с от севных путей.
Если принять, что в сутки |
подвергается сортировке |
||||
п = 1 0 000 вагонов при условии, |
что коэффициент па |
||||
раллельности |
Р = 0,5, коэффициент отсева |
а = 0,1, вели |
|||
чина составов |
m = l Q 0 вагонов |
и затрата на одну пов |
|||
торную сортировку ^п = 0,33 |
ч, |
то первое |
слагаемое со |
||
ставит |
|
|
|
|
|
0,1-0,8-0,5-10000 0,33 |
|
= |
9,2 руб. в |
сутки, |
|
а второе |
|
|
|
|
|
0,1-0,5-10000-0,02 |
= |
10 |
руб. в сутки. |
В последнем случае принята стоимость переработки од
ного вагона е с о р х = 0,02 руб. |
|
Кроме этих расходов, необходимо учитывать |
расхо |
ды на отсевные пути и работы по реконструкции |
пуль |
та управления на горке. |
|
106
Из вышеизложенного следует, что основным факто ром, определяющим эффективность параллельного рос пуска, является величина коэффициента отсева. На од носторонних станциях коэффициент отсева обычно не превышает граничного значения и в большинстве слу чаев параллельный роспуск при соответствующей техно логии является эффективным средством увеличения пе рерабатывающей способности горки. Это подтверждает ся опытом работы станций Горький-Сортировочный и Пермь-Сортировочная. Для двусторонних станций сок ращение коэффициента отсева до величины ниже гра ничного значения является сложной задачей, которую можно решить с помощью соответствующего плана формирования поездов.
Сокращение отсева вагонов может быть достигнуто путем реконструкции горочной горловины с созданием
средних пучков |
сортировочных путей, имеющих вход |
с обоих спускных |
путей, по примеру станции Горький |
или предложенной ЦНИИ. В этом случае на пути сред него пучка поступают вагоны углового потока, что зна
чительно снижает объем |
повторной сортировки вагонов. |
|||
3. ОЦЕНКА ПОТЕРЬ ОТ ЗАДЕРЖЕК |
ПОЕЗДОВ |
|||
|
ПО НЕПРИЕМУ СТАНЦИЯМИ |
|||
Задержка |
поездов |
по неприему станциями приводит |
||
к значительным потерям, связанным с |
ухудшением ис |
|||
пользования |
вагонов |
и |
локомотивов |
и с задержками |
грузов в процессе перевозок. Эти потери можно разде лить на два вида: временные потери, зависящие от дли тельности задержки, и энергетические — на остановку поездов и на разгон при последующем отправлении.
Имеются еще пока трудно учитываемые, но реаль ные и значительные потери, вызываемые нарушением нормального движения поездов на прилегающих к стан
ции участках. Сюда относятся: нарушение |
плана |
ис |
||||
пользования |
локомотивов, плана |
поездообразования |
на |
|||
станции, режима работы бригад; создание |
конфликт |
|||||
ных ситуаций и т. д. |
|
|
|
|
|
|
Затраты, |
пропорциональные |
времени |
задержки, |
|||
должны учитывать |
расходы |
на |
содержание |
локомоти |
||
ва и локомотивной |
бригады. |
Сюда относится |
доля стои- |
107
мости локомотива, представляющая собой приведенные через нормативный срок окупаемости капитальные вло жения и все связанные с задержкой эксплуатационные расходы. К последним относятся реновационные отчис
ления |
от стоимости |
локомотива, затраты на топливо |
(или |
электроэнергию) |
на собственные нужды, затраты |
на ремонт локомотива, пропорциональная времени оп лата локомотивной бригады. Затраты, связанные с за держкой вагонов и находящегося в них груза, не учи тываются как не зависящие от числа путей, а завися щие от мощности горки и уровня ее загрузки.
Приведенная стоимость доли поездо-часа, учитывае мая при задержке поезда по неприему станцией, опре делится для тепловозов
1,16ft-, |
|
U 6 f t > p |
e H |
|
ч |
|
руб., (63) |
||
С 8760 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где К л — стоимость |
локомотива, руб; |
|
|
|
|
||||
1,16 — коэффициент, |
учитывающий |
дополнительный ре |
|||||||
зерв на неравномерность времени нахождения в |
|||||||||
ремонте; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ок ~~ нормативный |
срок |
окупаемости (^к |
Ю лет); |
||||||
8760 — количество часов |
в году; |
|
|
|
|
|
|||
<*Рен — норма реновационных отчислений (для теплово |
|||||||||
зов 2,7%, для электровозов |
2,4%); |
|
|
|
|||||
TV — мощность |
локомотива, л. |
с; |
|
|
|
|
|||
г — расходная |
ставка на локомотиво-часы |
на топли |
|||||||
во для служебных |
нужд |
и ремонта, |
пропорцио |
||||||
нального |
|
времени; |
|
|
|
|
|
|
|
е.ч.6 — расходная |
ставка на бригадо-час локомотивной |
||||||||
бригады |
(для тепловозов |
2,95 руб., |
для |
элект |
|||||
ровозов |
2,49 |
руб.); |
|
|
|
|
|
||
1,35 — коэффициент, |
учитывающий |
время |
на |
прием и |
|||||
сдачу локомотива. |
мощностью 6000 л. |
с, |
|
||||||
Для тепловозов |
2ТЭ101 |
стои |
мость которых 318 тыс. руб., приведенная |
стоимость на |
||||||
локомотиво-час с бригадой |
|
|
|
|
|
||
. |
|
1,16-318000 |
' |
[ |
1,16 • 318000 • 2,7 |
+ |
|
|
л ч |
10 • 8760 |
8760 • 100 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6030-0,1 ! 3 5 |
. 2 |
9 |
5 ] = 1 5 92 р у б |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
108
Для электровозов ВЛ8 0 стоимостью 295,5 тыс. руб. при веденные расходы на локомотиво-час с бригадой
|
|
1,16-295 500 |
|
П,16 • 295500 • 2,4 |
, |
|||||
|
Д е л ч = — |
|
|
|
8760-100 |
|
|
|
||
|
|
10-8760 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
> з 5 . 2 > 4 9 ] я г 1 |
0 р у б . |
|
|
||||
|
|
8500-0,02 |
+ |
1 |
|
|
||||
|
|
100 |
|
|
|
j |
|
|
|
|
Первое |
слагаемое здесь |
представляет |
собой |
|
капиталь |
|||||
ные вложения на приобретение локомотива, |
приведен |
|||||||||
ные через |
нормативный |
срок |
окупаемости |
к |
|
годовым |
||||
расходам, |
отнесенным |
на |
1 ч. |
Сумма |
в |
квадратных |
||||
скобках |
представляет |
собой |
эксплуатационные |
расхо |
||||||
ды, отнесенные на 1 ч. |
Данный расчет |
показывает, что- |
потери от задержек поездов с тепловозами несколько до роже, чем с электровозами. Это превышение имеет местоза счет большей стоимости тепловозов и больших расхо
дов на ремонт, пропорциональный времени, |
п расхода |
|||||||
энергии на служебные |
нужды. |
|
|
|
||||
|
Энергетические затраты на остановку |
поезда |
||||||
|
|
|
|
е 0 = 3 , 8 е Т К м ^ ( Р + Q ) 1 0 - 6 |
, |
(64) |
||
где |
е т |
к м |
— расходная ставка на 1 ткм |
механичес |
||||
|
|
|
|
кой работы (0,1 руб.); |
|
|
|
|
|
|
ит — |
скорость начала торможения при оста |
|||||
|
|
|
|
новке |
в км/ч (40—50 |
при |
тепловозах; |
|
|
|
|
|
50—60 при электровозах) ; |
|
|
||
|
Р, |
Q — |
вес локомотива и состава, т. |
|
||||
|
Если |
на |
участке, |
обслуживаемом |
электровозами |
|||
ВЛ8, поезда |
имеют вес Q = 4000 т, то при скорости нача |
|||||||
ла торможения ит = 50 км/ч стоимость |
остановки |
|||||||
|
е0 |
= |
3,8-0,1 -502 (180 + 4000)10"6 |
= |
4 руб. |
Затраты на остановку зависят в основном от веса по езда, скорости начала торможения и частично от типа локомотива.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ПО ЭКОНОМИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ
ЧИСЛА ПРИЕМНЫХ ПУТЕЙ
Парк прибытия сортировочной станции технологиче ски и территориально является промежуточным звеном между участками, прилегающими к станции, и горкой
109