Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Развитие методов этапного овладения перевозками на двухпутных линиях при обращении длинносоставных грузовых поездов. Монография
.pdf
Л.Н. Иванкова, А.Н. Иванков, М.В. Фуфачева
РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ЭТАПНОГО ОВЛАДЕНИЯ
ПЕРЕВОЗКАМИ НА ДВУХПУТНЫХ ЛИНИЯХ
ПРИ ОБРАЩЕНИИ ДЛИННОСОСТАВНЫХ
ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ
Монография
Москва
Ай Пи Ар Медиа
2025
УДК 656.073
ББК 39.280.3
И19
Авторы:
Иванкова Л.Н. — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры
управления транспортными процессами
Российского университета транспорта (МИИТ);
Иванков А.Н. — канд. техн. наук, доц.,
главный инженер ООО «ПСК ТехПроект»;
Фуфачева М.В. — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры
эксплуатации железных дорог Красноярского института
железнодорожного транспорта Иркутского государственного
университета путей сообщения
Рецензенты:
Биленко Г.М. — канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой
управления транспортными процессами
Российского университета транспорта (МИИТ);
Костенко В.В. — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры
железнодорожных станций и узлов Петербургского государственного
университета путей сообщения Императора Александра I
Иванкова, Людмила Николаевна.
И19 Развитие методов этапного овладения перевозками на двухпутных
линиях при обращении длинносоставных грузовых поездов : монография /
Л.Н. Иванкова, А.Н. Иванков, М.В. Фуфачева. — Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2025. — 133 с. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-4457-9
В монографии проанализированы результаты теоретических исследований и
практический опыт работы железных дорог по пропуску длинносоставных грузовых
поездов, особенности схемных решений при реконструкции. Разработана методика
оценки реконструктивных мероприятий и отбора схемных решений станций, опреде-
лены сферы их эффективного применения. Полученные результаты исследований
позволят проектным и научным организациям определять этапность реконструкции
промежуточных станций участка, планировать необходимые инвестиции, а также
оценивать эксплуатационные расходы, связанные с задержками поездов под обгоном.
Предназначена для студентов транспортных вузов, инженерно-технических
работников, занимающихся организацией перевозок на железнодорожном транспорте.
Будет полезна при изучении дисциплин «Управление эксплуатационной работой»,
«Железнодорожные станции и узлы», «Экономика и управление на транспорте». Может представлять интерес для специалистов проектных и научно-исследовательских
организаций при разработке проектов развития железнодорожной инфраструктуры.
Научное электронное издание
ISBN 978-5-4497-4457-9 © Иванкова Л.Н., Иванков А.Н.,
Фуфачева М.В., 2025
© ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2025
Научное издание
Иванкова Людмила Николаевна
Иванков Алексей Николаевич
Фуфачева Марина Валерьевна
Редактор А.А. Балакирева
Технический редактор, компьютерная верстка А.А. Джамамедова
Корректор Ю.С. Королева
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова, фотобанк Freepik
Подписано к использованию 02.06.2025. Объем данных 7 Мб.
ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа»
8 800 555 22 35 (бесплатный звонок по России)
E-mail: sales@iprmedia.ru
4
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................................ 6
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ........................ 8
1.1. Обзор литературы по теме исследования ...................................................... 8
1.2. Практика обращения длинносоставных поездов
на отечественных железных дорогах .................................................................. 21
1.3. Зарубежный опыт организации движения
длинносоставных грузовых поездов ................................................................... 28
2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЗАДЕРЖЕК ПОДВИЖНОГО
СОСТАВА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОПУСКА
ПО УЧАСТКУ ДЛИННОСОСТАВНЫХ ПОЕЗДОВ ....................................... 34
2.1. Определение законов распределения интервалов поступления
поездов на участок и длины составов ................................................................. 34
2.2. Структура модели участка железнодорожной линии ................................. 39
2.3. Описание технологии работы модели участка ............................................ 46
2.4. Отображение прямых и обратных связей в модели .................................... 52
2.5. Определение количества и продолжительности задержек
подвижного состава от различных факторов ..................................................... 56
3. ЭТАПНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ РАЗДЕЛЬНЫХ
ПУНКТОВ УЧАСТКА ПРИ ОБРАЩЕНИИ
ДЛИННОСОСТАВНЫХ ПОЕЗДОВ ................................................................... 69
3.1. Инвестиции в реконструкцию постоянных устройств ............................... 69
3.2. Экономия эксплуатационных расходов при удлинении путей ................. 74
3.3. Оптимизация этапности реконструктивных мероприятий ........................ 76
4. ВЫБОР СХЕМНЫХ РЕШЕНИЙ РЕКОНСТРУКЦИИ
СТАНЦИЙ ПРИ ОБРАЩЕНИИ ДЛИННОСОСТАВНЫХ
ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ .......................................................................................... 82
4.1. Современное состояние станций и перспективы
их реконструкции для пропуска длинносоставных поездов ............................ 82
4.2. Синтез множества возможных вариантов развития ................................... 88
4.3. Технико-экономические показатели сравнения вариантов
реконструкции станций ........................................................................................ 90
5
4.4. Выбор рациональных вариантов горловин станций
при переустройстве ............................................................................................... 96
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ............................................................................. 105
ЛИТЕРАТУРА ....................................................................................................... 107
ПРИЛОЖЕНИЯ ..................................................................................................... 116
Приложение 1. Варианты продольного развития
сортировочных станций ...................................................................................... 116
Приложение 2. Схемы сортировочных станций
с дополнительными удлиненными
приемоотправочными парками .......................................................................... 117
Приложение 3. Анализ схем реконструкции станций
красноярской железной дороги .......................................................................... 118
Приложение 4. Результаты обработки
статистических данных по четному направлению .......................................... 120
Приложение 5. Результаты обработки
статистических данных по нечетному направлению ...................................... 121
Приложение 6. Определение законов распределения
и статистических характеристик поездопотоков ............................................. 122
Приложение 7. Блок-схема моделирующего алгоритма ................................. 124
Приложение 8. Матрицы планирования
полного факторного эксперимента .................................................................... 128
Приложение 9. Анализ данных прибора
автоматизированной системы контроля
за состоянием подвижного состава ................................................................... 130
6
ПРЕДИСЛОВИЕ
В транспортной системе России железные дороги занимают ведущее место по удовлетворению потребностей населения в перевозках грузов. В соответствии со Стратегической программой развития ОАО «РЖД» на период до
2030 года в перспективе намечается рост объемов перевозок, что потребует дополнительных пропускных и провозных способностей железнодорожных линий. Одним из наиболее эффективных мероприятий по повышению пропускной
способности железных дорог является увеличение норм массы и длины поездов. Сдерживающим фактором увеличения длины грузовых поездов является
полезная длина приемоотправочных путей на станциях.
В настоящее время разрабатываются программы по организационным
мерам, позволяющим пропускать поезда массой в 9–12 тысяч тонн. Начало широко внедряться вождение длинносоставных порожних поездов по 100–120 вагонов. В настоящее время на магистральной железнодорожной линии большая
часть станций имеет полезную длину до 1 050 м и не обеспечивает беспрепят-
ственного пропуска грузовых поездов повышенной длины. Для этого необхо-
димо будет осуществлять удлинение станционных путей в условиях наличия
ограниченных финансовых средств.
Для обеспечения успешной и устойчивой работы железной дороги в пути
следования на магистральной линии необходимо осуществлять обгон грузовых
поездов пассажирскими. Однако на магистральных железнодорожных линиях в
настоящее время отсутствуют пути, которые бы позволяли обгонять длинносо-
ставные грузовые поезда более скорыми пассажирскими. Это усложняет усло-
вия пропуска длинносоставных грузовых поездов по магистральным линиям.
Поезда на двухпутных участках, особенно в случае наличия ограничений
в пропускной способности линий, например после капитального ремонта путей,
двигаются пакетами один за другим. При этом в случае появления ограничений
приоритет отдается пассажирским поездам. В связи с этим целесообразна прокладка длинносоставных грузовых поездов последними в пакете, чтобы в случае каких-либо сбоев в движении не останавливался весь пакет.
По мере увеличения провозной и пропускной способности двухпутных
железнодорожных линий промежуточные станции с недостаточной длиной
приемоотправочных путей становятся сдерживающим фактором в организации
пропуска длинносоставных грузовых поездов по участку. Практический опыт
показывает, что на этих станциях необходимо предусматривать реконструктивные мероприятия по увеличению емкости путей.
7
Недостаточно развитая транспортная инфраструктура становится тормозом для развития экономики страны в целом. Проблемой для развития транс-
порта является его низкая инвестиционная привлекательность. Особенностями
транспортных проектов, в частности, относящихся к железнодорожному транспорту, являются их высокая фондоемкость, длительные сроки окупаемости и
реализации проектов. Потребность железнодорожного транспорта в инвестици-
ях, помимо макроэкономических установок и параметров, определяется также в
зависимости от перспектив и целей развития самой отрасли.
Разработанная методика по определению оптимальной этапности реконструкции раздельных пунктов для пропуска длинносоставных грузовых поездов
на двухпутных линиях позволяет максимально учесть возможность удлинения
станционных путей в зависимости от величины поездопотока длинносоставных
поездов, отношения скорости движения пассажирских поездов к скорости движения грузовых поездов, среднего расстояния между пунктами, где осуществляется обгон грузовых поездов пассажирскими, величины пассажирского поездопотока.
8
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
1.1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
С момента возникновения в России железных дорог прошло более
150 лет. За истекшие годы в организации движения поездов, в техническом
оснащении станций и участков на железных дорогах произошли существенные
изменения.
На начальном этапе развития нового вида транспорта на первых железных дорогах грузовые поезда имели в своем составе до 30 двухосных легких
вагонов. Вес сформированных грузовых поездов в тот период имел сравнитель-
но малую величину. Поэтому в начале эксплуатации железнодорожных линий
повышение среднего веса грузовых поездов даже на небольшую величину давало существенное уменьшение размеров движения, а следовательно, обеспечивало и значительное сокращение эксплуатационных расходов, связанных с
перевозочным процессом.
За годы советской власти изменилась тенденция в обеспечении способов
освоения повышенных грузопотоков. В течение нескольких десятилетий, осо-
бенно во второй половине XX века, подавляющая доля в росте объема перево-
зок осваивалась путем увеличения грузонапряженности существующих железных дорог, в том числе и за счет строительства на однопутных линиях вторых
путей. Освоение растущих перевозок осуществлялось как за счет повышения
весовых норм, так и путем увеличения скорости и размеров движения грузовых
и пассажирских поездов.
Наряду с освоением высокого объема перевозок на железных дорогах
России развивалась и техническая база, в частности, многие участки железных
дорог стали переходить с тепловозной тяги на электрическую. В связи с этим
мощность и техническая возможность локомотивного парка возросли. Встал
вопрос об увеличении массы и длины грузовых поездов. Улучшение основных
показателей железных дорог позволило снизить или, по крайне мере, оставить
себестоимость перевозок грузов на довольно низком уровне по сравнению с
другими видами транспорта, которые развивались вместе с экономикой страны.
Освоение длинносоставных и тяжеловесных поездов основывается на
наличии станционных путей с полезной длиной не менее 1 050 м. Большинство
станций с момента их сооружения не перестраивались. Длина приемоотправоч-
ных путей на них осталась в пределах 900 м и менее.
9
Профессор, доктор технических наук В.М. Акулиничев предлагает не-
сколько схем реконструкции участковых станций для формирования и расфор-
мирования длинносоставных поездов [7].
Для определения схем путевого развития станций В.М. Акулиничев рассмотрел вначале способы формирования и расформирования длинносоставных
поездов.
Установлено, что наиболее эффективно формирование длинносоставных
поездов, длина которых кратна полной длине приемоотправочных путей. Это
позволяет выполнять часть операций при формировании и расформировании
составов на путях обычной длины.
Путевое развитие станций, выделенных для технического осмотра состава, зависит от способа выполнения этой операции. При техническом осмотре
длинносоставного поезда, расположенного на удлиненном пути, потребуется
дополнительное развитие устройств вагонного хозяйства и возрастет продол-
жительность осмотра. Кроме того, будет сложно отцеплять «больные» вагоны
от состава. При разъединении и постановке отдельных частей таких поездов на
параллельные пути для технического осмотра требуются дополнительные затраты времени на разъединение и соединение поезда и капитальные расходы на
путевое развитие. Возрастает число бригад пунктов технического осмотра.
В работе [7] дан обзор способам формирования поездов, и на основе этого
автором предложено несколько схем реконструкции технических станций, ко-
торые выполняют расформирование и формирование, а также обработку длин-
носоставных грузовых поездов. Однако в современных условиях, когда необхо-
димо сокращать эксплуатационные и капитальные расходы, связанные с простоем вагонов на станциях переработки, простои, связанные с разъединением
частей длинносоставного поезда по прибытии и объединением по отправлении,
не приемлемы.
Под существующие схемы станций подстраиваются различные технологии
пропуска грузовых поездов в условиях неравномерности движения [14, 19, 42].
Характер работы участковых или сортировочных станций исследовался без ис-
пользования элементов управления и осуществления рациональной очередно-
сти пропуска грузовых поездов в случае появления различных ограничений
в движении.
В существующих научных исследованиях установлены значения величины
пропускной и провозной способности железнодорожных линий в случае форми-
рования всех грузовых поездов установленной нормы, вмещающихся в пределах
полезной длины приемоотправочных путей. При этом все грузовые поезда могут
10
обгоняться пассажирскими поездами на любой из промежуточных станций. В то
же время в практических условиях эксплуатации может иметь место самое раз-
личное количество станций, обеспечивающих на их удлиненных путях обгон
длинносоставных грузовых поездов пассажирскими [14, 19, 42].
Реальные данные в эксплуатации загруженных железнодорожных линий
нашей страны показывают, что в основе установления рациональных схем и
оптимального путевого развития различного типа станций на каждый период
времени лежат прогрессивная технология производственных процессов, а также
имеющийся уровень техники. С изменением характера технологий пропуска поездов, а также уровня техники должен изменяться подход к рациональным схемам и оптимальному путевому развитию различного типа станций. Так, напри-
мер, после решения о ежегодном повышении среднего веса грузовых поездов
на 100 тонн стали широко разрабатываться схемы станций, обеспечивающих
пропуск длинносоставных грузовых поездов [23, 38, 62, 68].
В 1986 году проблему пропуска тяжеловесных и длинносоставных поездов рассматривал В.Я. Болотный [16]. Как и многие предыдущие авторы,
В.Я. Болотный считает, что одним из мероприятий по увеличению массы грузовых поездов является повышение его длины, благодаря чему увеличивается
количество вагонов в составе. Решение этого вопроса наталкивалось на проблему, суть которой заключалась в том, что при существующем подвижном составе для реализации силы тяги действующих локомотивов повышение массы
грузовых поездов требовало выполнения крупных работ по удлинению станционных путей. Вопрос о необходимости увеличения полезных длин путей на
станциях свыше 850–1 050 м требовал тщательного изучения. Удлинение станционных путей, по мнению автора книги, например, до 1 700–2 100 м в каче-
стве основной меры по пропуску плановых вагонопотоков практически не осуществимо. Оно не учитывает реального, исторически сложившегося развития
узлов и станций, большинство которых оказались в черте городов и крупных
населенных пунктов. Удлинение путей этих станций, как правило, связано со
сносом крупных промышленных объектов и жилых массивов. Удлинение толь-
ко на промежуточных станциях не даст нужного положительного эффекта. При
выполнении этих работ на крупных технических станциях без промежуточных
станций можно было бы организовать пропуск длинносоставных поездов. Од-
нако, учитывая, что эти работы чрезвычайно дорогостоящие и трудоемкие, и
имея в виду, что только удлинение путей свыше 1 050 м не решит поставлен-
ную задачу, следует искать более эффективные меры. Даже в случае удлинения
станционных путей до 1 700 или 2 100 м реализовать возможную весовую нор-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]