Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Развитие методов оптимизации технических и технологических параметров железнодорожных станций. Монография
.pdf
31
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0-22 22-44 44-66 66-88 88-110 110-132 132-154 154-176 176-198
Интервалы прибытия, минуты
Количество поездов
Рис. 2.10. График интервалов прибытия четных
грузовых поездов на участковую станцию Ачинск-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0-26 26-52 52-78 78-104 104-130 130-156 156-182 182-208 208-234
Интервал прибытия, минуты
Количество поездов
Рис. 2.11. График интервалов прибытия нечетных
грузовых поездов на участковую станцию Ачинск-1
Для моделирования работы технических станций необходимо знать пара-
метры распределения интервалов поступления и длины грузовых поездов.
С этой целью был выполнен анализ 2 788 интервалов поступления и количества
вагонов в составе грузовых поездов.
Полученные графики указывают на общую тенденцию распределения ин-
тервалов поступления грузовых поездов на участковые и сортировочные стан-
ции. Данный вид графиков позволяет не отвергать согласованность рассматри-
ваемых значений с показательным законом распределения.
32
Для подтверждения этого, была проверена согласованность статистиче-
ских и теоретических распределений при помощи критерия согласия — критерия Пирсона [3]. При большом количестве наблюдений n закон распределения
величины U приближается к так называемому распределению «хи-квадрат» (χ2),
и определяется по формуле (2.2):
( )
=
−
==
k
i
i
ii
nP
nPm
U
1
2
2
, (2.2)
где
*
ii
Pnm =
— число значений случайной величины в разряде.
Распределение χ
2
зависит от параметра r, называемого числом степеней
свободы распределения и равного разности между числом разрядов и числом
независимых условий (связей), наложенных на частоты
*
i
P
. Число степеней
свободы определяют по формуле (2.3):
,SRr −=
(2.3)
где R — число разрядов, на которое разбивается общее число наблюдений; S —
число наложенных связей.
Среднее значение величины интервала прибытия определяется по форму-
ле (2.4):
( )
=
I
ii
tPtМ
1
**
. (2.4)
Среднечасовая интенсивность поступления поездов на станцию определяется по формуле (2.5):
)(
1
*
tM
=
. (2.5)
Основные параметры распределения интервалов поступления грузовых
поездов на технические станции представлены в табл. 2.2, где σI — среднее
квадратическое отклонение; νI — коэффициент вариации.
33
Таблица 2.2
Параметры распределения интервалов поступления
грузовых поездов на технические станции
Станция
Направление
r
М*(t)
λ
σ
I
ν
I
Тайшет
четное
7
32,97
0,0303
30,26
0,9180
нечетное
7
41,50
0,0241
39,89
0,9613
Иркутск
четное
7
43,75
0,0229
42,44
0,9700
нечетное
5
35,05
0,0285
29,60
0,8445
Мариинск
четное
7
53,01
0,0189
44,41
0,8378
нечетное
7
44,63
0,0224
37,20
0,8336
Ачинск-1
четное
7
37,80
0,0265
33,18
0,8776
нечетное
7
47,82
0,0209
40,37
0,8443
Выявлено, что вероятность Р(χ
2
) для всех рассмотренных станций превышает 0,78. Это свидетельствует о том, что гипотеза о показательном распределении интервалов между поступающими на технические станции поездами
правдоподобна.
Анализ распределения показывает, что около 75 % грузовых поездов
прибывают на сортировочные станции с интервалом менее 45 мин. Количество
поездов, прибывающих на участковые станции с интервалом менее 45 мин, со-
ставляет около 60 %. При этом коэффициент вариации для рассмотренных технических станций превышает 0,83.
На рис. 2.12–2.19 показаны статистические данные по количеству вагонов
в грузовых поездах, поступающих на технические станции.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
38-45 45-52 52-59 59-66 66-73 73-80 80-87 87-94 94-101
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.12. График распределения длин четных грузовых поездов,
прибывающих на сортировочную станцию Тайшет
34
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
38-46 46-54 54-62 62-70 70-78 78-86 86-94 94-102 102-110
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.13. График распределения длин нечетных грузовых поездов,
прибывающих на сортировочную станцию Тайшет
0
10
20
30
40
50
60
37-44 44-51 51-58 58-65 65-72 72-79 79-86 86-93
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.14. График распределения длин четных грузовых поездов,
прибывающих на сортировочную станцию Иркутск
0
10
20
30
40
50
60
46-52 52-58 58-64 64-70 70-76 76-82 82-88 88-94 94-100
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.15. График распределения длин нечетных грузовых поездов,
прибывающих на сортировочную станцию Иркутск
35
0
10
20
30
40
50
60
36-44 44-52 52-60 60-68 68-76 76-84 84-92 92-100
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.16. График распределения длин четных грузовых поездов,
прибывающих на участковую станцию Мариинск
0
10
20
30
40
50
60
40-48 48-56 56-64 64-72 72-80 80-88 88-96 96-104 104-112
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.17. График распределения длин нечетных грузовых поездов,
прибывающих на участковую станцию Мариинск
0
5
10
15
20
25
30
35
40
48-56 56-64 64-72 72-80 80-88 88-64 96-104 104-112 112-120
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.18. График распределения длин четных грузовых поездов,
прибывающих на участковую станцию Ачинск-1
36
0
5
10
15
20
25
30
35
40
43-51 51-59 59-67 67-75 75-83 83-91 91-99 99-107 107-115
Длина поезда, вагоны
Количество поездов
Рис. 2.19. График распределения длин четных грузовых поездов,
прибывающих на участковую станцию Ачинск-1
Составленные гистограммы распределения длин грузовых поездов, при-
бывающих на технические станции, однотипные, и это позволяет не отвергать
согласованность рассматриваемых значений с нормальным законом распреде-
ления.
Для оценки степени согласованности статистического и теоретического
распределений воспользуемся критерием А. Н. Колмогорова [30]. Сравнивая
известные значения накопленных частостей F*(m) с расчетными значениями
интегральной функции теоретического распределения F(m), находим наибольшее значение D, модуля разности между ними:
−
=
m
mMm
mF
*
)(
, (2.6)
где Ф
*
— нормальная функция распределения; m — среднее значение разряда
группирования; М[m] — математическое ожидание; σm — среднее квадратическое отклонение числа вагонов в составе поезде.
Умножив наибольшее значение D на
n
(n — количество данных), полу-
чаем
nD=
. По таблице 3 [3] выбираем соответствующие значения вероят-
ности Р(λ). Основные параметры распределения длин составов грузовых поездов, поступающих на технические станции, представлены в табл. 2.3.
Для всех рассмотренных станций вероятность Р(λ) превышает 0,98, что
указывает на близость рассматриваемого распределения к нормальному закону.
37
Таблица 2.3
Параметры распределения длин составов грузовых поездов,
поступающих на технические станции
Станция
Направление
М*(m)
σ
I
ν
I
Тайшет
четное
68,44
11,89
0,1737
нечетное
71,03
13,55
0,1907
Иркутск
четное
62,49
10,06
0,1610
нечетное
68,62
8,22
0,1198
Мариинск
четное
62,93
12,35
0,1962
нечетное
66,65
13,13
0,1970
Ачинск-1
четное
76,92
15,65
0,2034
нечетное
71,89
15,22
0,2117
Анализ распределения показывает, что более 60 % поездов имеют длину
свыше 65 условных вагонов. Среднее число вагонов в грузовых поездах состав-
ляет от 63 до 76 вагонов в четном направлении, от 67 до 71 вагона — в нечетном. При этом коэффициент вариации составляет от 12 до 20 %.
2.3. Разработка алгоритма программы,
моделирующей работу парков технических
железнодорожных станций
Общий вид алгоритма программы, моделирующей работу технической
железнодорожной станции, представлен на рис. 2.20. В общем алгоритме представлен только основной порядок работы программы.
Каждый шаг имеет сложную технологическую структуру и может быть
полностью определен только после определения предыдущего. При разработке
имитационной модели были использованы рекомендации, изложенные в [3].
Для того чтобы разработать модель, имитирующую работу парков технических железнодорожных станций, необходимо определить операции, которые
будут выполняться при обслуживании основных групп грузовых поездов. Поскольку ранее были определены типы парков, которые могут быть рассмотрены
при работе элементов станции «подходы-парк приема-горка», необходимо категории поездов и выполняемые с ними операции представить для каждого
парка в отдельности (табл. 2.4).
38
Запуск
программы
Изменение
параметров
моделирования
(вкладка
«Параметры»)
Применение
измененных
параметров
Выполнение
моделирования
Завершение
работы
программы
Просмотр/
сохранение
результатов
моделирования
(график,
журнал)
да
нет
1
2
3
4
5
6
Рис. 2.20. Алгоритм программы, моделирующей работу
парков технических железнодорожных станций
Таблица 2.4
Категории обрабатываемых поездов
Тип парка
Категория
обрабатываемого поезда
Операции, выполняемые
с поездами в парке
Транзитный
парк на сорти-
ровочной
станции
Транзитный без
переработки, со сменой
локомотивной бригады
Прибытие поезда
Прием и сдача локомотива
Сокращенная проба тормозов
Отправление поезда
39
Продолжение табл. 2.4
Тип парка
Категория
обрабатываемого поезда
Операции, выполняемые
с поездами в парке
Транзитный
без переработки,
со сменой локомотива
Прибытие поезда
Закрепление состава
Выезд поездного локомотива
Осмотр состава
Ожидание поездного
локомотива
Заезд поездного локомотива
Полная проба тормозов
Отправление поезда
Транзитный
с частичной
переработкой
Прибытие поезда
Закрепление состава
Прицепка/отцепка групп
вагонов
Осмотр состава
Полная проба тормозов
Отправление поезда
Парк приема на
сортировочной
станции
Поступающие
в переработку
Прибытие поезда
Закрепление состава
Осмотр состава
Ожидание горочного
локомотива
Заезд горочного локомотива
Расформирование состава
Приемо-
отправочный
парк на участ-
ковой станции
Транзитный без
переработки, со сменой
локомотивной бригады
Прибытие поезда
Прием и сдача локомотива
Сокращенная проба тормозов
Отправление поезда
Транзитный
с частичной
переработкой
Прибытие поезда
Закрепление состава
Прицепка/отцепка групп
вагонов
Осмотр состава
Полная проба тормозов
Отправление поезда
40
Окончание табл. 2.4
Тип парка
Категория
обрабатываемого поезда
Операции, выполняемые
с поездами в парке
Приемо-
отправочный
парк на участ-
ковой станции
Транзитный
без переработки,
со сменой
локомотива
Прибытие поезда
Закрепление состава
Выезд поездного локомотива
Осмотр состава
Ожидание поездного локомотива
Заезд поездного локомотива
Полная проба тормозов
Отправление поезда
Поступающие
в переработку
Прибытие поезда
Закрепление состава
Осмотр состава
Ожидание горочного локомотива
Заезд горочного локомотива
Расформирование состава
Существует несколько условий обработки поездов данных категорий —
свободность подходов (соблюдение интервала прибытия), свободность приемо-
отправочных путей, свободность горочного локомотива, наличие поездного локо-
мотива, наличие и готовность локомотивной бригады, свободность бригады ПТО.
Нормативное время ожидания поездных локомотивов для транзитных поездов должно стремиться к нулю, однако фактическое время существенно варьи-
руется и не поддается описанию каким-либо законом распределения (рис. 2.21).
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0-57 57-113 113-170 170-226 226-283 283-340 340-396 396-453 453-510
время, минуты
количество поездов
Рис. 2.21. График времени ожидания поездных локомотивов
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]