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
21
− удлинение приемоотправочных путей за счет части вытяжных путей и
укладки дополнительных съездов между главным и вытяжным путями;
− укладка удлиненного пути в выходной горловине участковой или сор-
тировочной станции;
− для сортировочных станций с двумя путями приема устройство шлю-
зов путем укладки съездов;
− удлинение части путей в приемоотправочном парке и размещение их
параллельно сортировочным путям.
Различные аспекты организации движения длинносоставных поездов и
конструктивных особенностей раздельных пунктов для их пропуска рассмотре-
ны в работах докторов технических наук И.И. Васильева, Н.А. Воробьева,
Ю.В. Дьякова, А.М. Макарочкина, В.Е. Козлова, В.А. Кудрявцева, Е.В. Архан-
гельского, В.Н. Правдина, А.Д. Чернюгова и многих других. Вопросы усиления
технического оснащения станций, разработки их рациональных схем, а также
установления оптимального путевого развития в условиях неравномерности
движения изложены в трудах академика В.Н. Образцова, докторов технических
наук И.П. Бартенева, И.Г. Тихомирова, В.М. Акулиничева, А.В. Быкадорова,
Е.А. Сотникова, Н.В. Правдина, Ю.И. Ефименко, Н.И. Федотова, Н.Н. Шабали-
на, В.Я. Болотного, Ю.А. Сюй, В.К. Ивашкевича, А.В. Дмитренко и др.
Следует отметить, что в этих предложениях выражены многие основные
направления, которые в дальнейшем могли бы использоваться при работе с
длинносоставными поездами. Однако в большинстве этих работ по рекон-
струкции станций не учтены местные условия и технология работы станций.
Также немалое влияние на удлинение станционных путей оказывают конструк-
тивное расположение путей и техническое оснащение станций.
1.2 ПРАКТИКА ОБРАЩЕНИЯ ДЛИННОСОСТАВНЫХ ПОЕЗДОВ
НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ
Помимо теоретических исследований, определенный вклад по пропуску
длинносоставных грузовых поездов внесли коллективы практиков-железнодорожников.
Во время существования СССР объемы перевозок на железнодорожном
транспорте росли из года в год. Например, в 1985 году объем перевозок по же-
лезным дорогам составил 2 165 млн т — это более 12 % от всего объема пере-
возок [31]. С ростом перевозок необходимо было решать задачи по увеличению
пропускной способности перегонов и путей станций [49]. Освоить возрастаю-
22
щие грузопотоки возможно было пропуском поездов увеличенных против норм
графика массы и длины. Еще в 1968 году вождение таких поездов практиковалось на многих железных дорогах СССР. Длинносоставные поезда, масса кото-
рых превышала графиковую норму в 1,5–2 раза, формировались на станциях и
пропускались по участкам по специально выделенным для них ниткам графика
или по диспетчерским расписаниям. В основном вождение этих поездов осуществлялось двойной тягой с постановкой обоих локомотивов в голове поезда.
Для осуществления пропуска длинносоставных поездов по железным дорогам необходимо было разработать мероприятия по изменению технологии
работы станций с такими поездами с учетом пропускной способности элементов станций, причем надо было сделать расчеты по фактическим данным, с достоверными результатами. В 1967 году в Комиссии по станциям и узлам НТС
МПС произведено сопоставление метода моделирования с графическим рас-
четом. Цель проверки заключалась в установлении эффективности применения
метода моделирования. Достоверность полученных результатов оценивалась
графической проверкой, которую производил Отдел станций и узлов Мосги-
протранса.
В качестве объектов были приняты существующие и проектируемые
станции: сортировочная двухсторонняя (ст. Ховрино Октябрьской ж. д.), пас-
сажирская (ст. Москва — Пассажирская), грузовая (ст. Стройка Московской
ж. д.), узловая (ст. Куровская Московской ж. д.), промежуточная с оборотом
пригородных электропоездов (ст. Голутвин Московской ж. д.). Кроме того, бы-
ли рассчитаны существующие и проектные схемы ряда пассажирских станций
Москвы.
По всем станциям были получены расчетные уровни пропускной способности, определены задержки поездов и маневровых передвижений в целом по
станции и по отдельным ее элементам; выявлены лимитирующие элементы в
пропускной и перерабатывающей способности; установлена степень соответствия наличного путевого развития и маневровых средств заданным размерам
движения. Результаты расчетов были использованы проектными организациями и МПС при разработке мероприятий по развитию Московского железнодорожного узла. Аналогичные расчеты в последующие годы были произведены
по ряду других объектов сети (ст. Свердловск — Сортировочный, Инская, Ясиноватая, Знаменка и др.).
Исследованию, таким образом, были подвергнуты специализированные и
неспециализированные станции, различающиеся по своим мощности, характеру
и размерам движения. Практическая проверка метода показала эффективность
23
и применимость моделирования для расчета пропускной способности широкого
класса станций. Основное преимущество метода моделирования заключается в
экономии времени и ручного труда (по сравнению с графическим способом) и
повышении точности результатов (по сравнению с аналитическим способом).
Одним из эффективных путей повышения пропускной способности железных дорог являлась организация обращения поездов повышенных веса и дли-
ны. На дорогах имели место такие неблагоприятные факты, как высокий уро-
вень сезонности перевозок, преимущественное движение транзитных поездов
из неполновесных вагонов, ограничения по тяговым свойствам локомотивов,
работе автотормозов, радиосвязи и недостаточная полезная длина станционных
путей. Все это отрицательно влияло на производительность локомотивов, вело
к недоиспользованию их мощности, ухудшались эксплуатационные показатели
работы. Было очевидным, что устойчивая работа возможна только при резком
увеличении веса и длины поездов [69].
На Московской дороге с 1979 г. систематически организовались поезда
повышенных массы и длины. Было установлено, что наибольшая длина поезда
массой 6 000 т не должна превышать 400 осей (100 условных вагонов). Были
специально разработаны все основные положения и детальная регламентация
технологии работы с длинносоставными поездами массой 6 000 т.
Широкое внедрение вождения таких поездов позволило в 1979 году повысить среднюю массу всех поездов на дороге на 60 т, сэкономить 12 млн кВтч
электроэнергии, уменьшить эксплуатируемый парк на 30 локомотивов и 80 локомотивных бригад. Такая высокая эффективность вождения длинносоставных
поездов увеличенной массы обусловлена благоприятными условиями профиля
пути на дороге, позволившими увеличить массу поездов без увеличения мощ-
ности локомотивов. В дальнейшем на дороге внедрялось вождение поездов
массой 10 000 т, длина которых достигала 1 800 м, с постановкой по одному
электровозу в голове и хвосте состава. Успешно были проведены в 1980 году
испытания устройств для управления электровозами из одной кабины по системе многих единиц.
В те годы на железных дорогах эксплуатировались локомотивы неболь-
шой мощности, поэтому весовая норма одного грузового поезда была тоже не-
большой. Для работы с тяжеловесными поездами необходимо было увеличивать количество подталкивающих локомотивов, а вследствие этого и парк ло-
комотивов, и штат локомотивных бригад. Наиболее широкое распространение в
80-е годы получил метод увеличения пропускной и провозной способности при
помощи формирования длинносоставных поездов. При внедрении этого метода
24
возникали проблемы пропуска по станциям и работы с поездами повышенной
длины. Опыт Московской дороги получил распространение и развитие на мно-
гих других дорогах.
В 60-х годах на Горьковской железной дороге был осуществлен пропуск
первых поездов удвоенной и утроенной длины [20]. Это было вызвано значительным увеличением грузопотоков и ростом объема капитального ремонта
главных путей и объектов электроснабжения на грузонапряженных направле-
ниях. Были осуществлены меры по повышению пропускной способности
участков за счет укладки на перегонах и станциях дополнительных съездов.
Практика работы с длинносоставными поездами на Горьковской железной дороге в те годы показала, что этот прогрессивный метод организации перевозок
имеет некоторые недостатки в технических возможностях локомотивов
ВЛ 60К, которые тогда эксплуатировались на железных дорогах. Кроме того,
возникала необходимость ограничивать скорость движения данных поездов. Но
основной проблемой было отсутствие на станциях приемоотправочных путей
необходимой длины для приема и отправления поездов повышенной длины.
Учитывая эти основные условия эксплуатации длинносоставных поездов, организовать постоянное их обращение по участкам Горьковской железной дороги
не удалось.
В 80-х годах на этой же дороге стали применять локомотивы ВЛ 80С. Это
позволило организовать пропуск длинносоставных поездов с установленной
скоростью. Для обслуживания таких поездов на технических станциях без прекращения движения по горловинам необходимы были приемоотправочные пути, вмещающие 2–3 одиночных поезда. Но даже при наличии таких путей рабо-
та с поездами повышенной длины была очень трудной. В связи с этим было
увеличено путевое развитие технических и сортировочных станций и прилега-
ющих перегонов.
При строительстве удлиненных приемоотправочных путей на станциях
были использованы существующие подъездные пути и тупики, которые после
удлинения земляного полотна, усиления верхнего строения пути и оборудования устройствами СЦБ и контактной сетью стали приемоотправочными путями
требуемой длины.
Опыт Горьковской железной дороги показал, что использование комплекса параллельных путей в горловинах участковых и сортировочных станций
позволяет в короткое время и с минимальными капитальными вложениями
улучшить эффективность движения длинносоставных грузовых поездов по
участкам.
25
Другое решение вопроса пропуска длинносоставных поездов по техническим станциям предлагали железнодорожники Целинной железной дороги [40].
На протяжении ряда лет на этой магистрали обращались длинносоставные
поезда. По участкам они, как правило, следовали без остановок, но технический
осмотр на участковых станциях усложнял пропуск других поездов. Речь идет о
занятии горловины поездами при стоянке на станции, поскольку их длина дости-
гала 2 450 м, то есть значительно больше длины приемоотправочных путей.
Практически на всех участковых станциях рядом с главными путями рас-
положены маневровые вытяжки. Уложив по одному съезду и проведя подъемочный ремонт соответствующей части вытяжного пути, на нем можно устанавливать поезда длиной по 2,6 км. Конечно, при стоянке такого поезда работа
маневровых локомотивов будет исключена. Если позволяет путевое развитие,
маневры в это время можно проводить по направлению подъездных путей.
На полигоне Целинной железной дороги длиной около 1 000 км, где постоянно
обращались длинносоставные поезда, целесообразно было реконструировать
только три участковые станции по предложенной выше схеме. Дополнительные
поездные сигналы для пропуска таких поездов можно не устанавливать, но
уложенные съезды следует включать в зависимость СЦБ.
Опыт коллективов предприятий Московской железной дороги преду-
сматривал организацию движения грузовых поездов повышенных веса и длины
между сортировочными станциями без остановок на промежуточных раздельных пунктах. Однако по мере увеличения числа длинносоставных поездов на
направлениях возникла необходимость их остановки на участковых и промежу-
точных станциях. Все это требовало с учетом перспективы удлинения приемоотправочных путей при реконструкции и строительстве отдельных станций на
направлениях массового пропуска длинносоставных грузовых поездов.
С распадом СССР и переходом России к перестройке экономики страны
наметилась тенденция к падению объемов перевозок. К концу 90-х годов их
размеры снизились более чем в два раза. Помимо высвобождения перевозочных
ресурсов, существенно упала загрузка станций и участков железных дорог. Во
главу угла снова был поставлен вопрос о повышении качества транспортного
обслуживания, и в первую очередь выполнении заявок на погрузку вагонов и
своевременной доставки грузов в пункты назначения.
С целью повышения среднего веса грузовых поездов, величина которого в
2001 г. возросла на 270 т, в практической деятельности железнодорожных линий
было широко организовано вождение длинносоставных порожних поездов вели-
26
чиной 100–120 вагонов. Для их пропуска пришлось удлинять приемоотправоч-
ные пути для значительной части промежуточных и технических станций.
Однако при этом следует учесть, что вождение поездов повышенной ве-
личины в порожнем направлении вызывает рост резервного или одиночного
пробега локомотивов. Кроме того, в случае поступления таких длинносоставных порожних поездов под погрузку на крупных грузовых станциях возникают
длительные простои вагонов на всех элементах технологии работы как грузо-
вых станций, так и подъездных путей. В условиях появления дефицита парка
вагонов такая мера вызывала несвоевременный вывоз предъявляемой предпри-
ятиями продукции из-за недостатка парка вагонов на железных дорогах России.
Снижению себестоимости уделяется постоянное внимание уже на протя-
жении длительного времени [52, 77]. Доказательство эффективности снижения
себестоимости выглядит весьма убедительно, но при одном условии: если грузопотоки на линии рассматривать как однородные по видам грузов или осредненные по структуре.
Например, проводившиеся в последнее время на Красноярской железной
дороге повышения весовой нормы не привели к ожидаемому результату [85].
Весовая норма на Красноярской железной дороги изменилась с 5 400 тонн до
5800 тонн (в несколько этапов), а средний вес поезда вырос всего на
100–160 тонн. Отсюда можно сделать вывод, что прирост среднего веса поезда
не прямо пропорционален увеличению весовой нормы. Характеристикой структуры может служить распределение поездных погонных нагрузок, которые
представляют собой отношение веса поезда к его длине. Этот вес колеблется в
широких диапазонах: от 1,4 до 7 тонн/пог. м. Порожнему вагонопотоку соответствует погонная нагрузка 1,4–1,6 тонн/пог. м.
При полном соблюдении правил формирования поездов по участкам пропускаются полновесные поезда (их вес равен весовой норме) и полносоставные
(их длина соответствует длине станционных путей, а вес меньше весовой нормы). Ощутимое увеличение среднего веса поезда происходит лишь до опреде-
ленных пределов. При изменении весовой нормы с 4 600 т до 5 000 т средний
вес поезда увеличивается только на 75 т, а увеличение нормы до 5 400 позволяет поднять средний вес всего на 5 т. Увеличение весовой нормы до 6 000 т
практически не реализует прироста среднего веса по сравнению с весовой нор-
мой 5 600 т. Такое насыщение происходит быстрее при значительной доле по-
рожних поездов в общем потоке. Для груженого направления это насыщение
замедляется.
27
Таким образом, резервы повышения среднего веса поезда за счет увеличения весовой нормы практически исчерпаны. Поэтому следует искать выход в
увеличении нормы длины поездов, особенно в порожнем направлении. Ежегод-
но количество длинносоставных поездов, обращающихся по Транссибирской
магистрали, растет. Освоение поездов повышенной длины основывается на
наличии станционных путей с полезной длиной не менее 1 050 метров. Боль-
шинство станций на железных дорогах России с момента их сооружения не пе-
рестраивались. Длина приемоотправочных путей на них осталась в пределах
900 м. Особенно это актуально для технических станций, где происходят расформирование, формирование и обработка грузовых поездов.
Но не только груженые вагоны интересовали специалистов железнодо-
рожного транспорта, особое внимание уделялось движению длинносоставных
поездов из порожних вагонов [40].
Важную роль в организации обращения поездов из порожних вагонов
длиной до 480 осей играет их формирование. На многих дорогах эта задача
осложнялась в основном из-за отсутствия необходимой длины станционных
путей. Вместимость 120 физических вагонов даже при максимальной длине
приемоотправочных путей станции 1 250 м не представляется возможной. В
условиях, когда основная часть станционных путей имеет длину 850–1 050 м,
формирование и расформирование таких длинносоставных поездов вызывали
серьезные затруднения. Так, формирование на технических станциях и оста-
новка на промежуточных станциях поездов длиной до 480 осей могут вести к
сбою движения поездов, затруднению в работе станции. В этом случае суммар-
ные потери, связанные с формированием длинносоставного поезда, могут быть
выше, чем эффект, получаемый от его следования по участку или направлению
в целом.
Снижение потерь на формирование длинносоставных поездов из порожних вагонов достигалось преимущественно за счет рационального использова-
ния тупиков, вытяжек, укладки дополнительных путей, соединяющих последовательно расположенные парки станции.
Для обеспечения безопасности движения поездов на подходах ко многим
промежуточным станциям в обоих направлениях были установлены комплексы
технических средств, в том числе для обнаружения нагретых букс и тормозной
системы. На подавляющем большинстве промежуточных станций приемоотправочные пути для непредвиденной остановки длинносоставных поездов,
в которых были обнаружены нагретые буксы, не предусмотрены по длине. Если
происходит вынужденная остановка длинносоставного поезда, идущего впере-
28
ди пассажирского, то пассажирский поезд приходится пропускать по неправильному пути с закрытием перегона и работой по приказам, так как большинство перегонов не оборудовано двусторонней автоблокировкой. В большинстве
случаев пропуск пассажирских поездов производится по боковому приемоот-
правочному пути. Оба случая, несомненно, ведут к уменьшению скорости дви-
жения и увеличению времени хода пассажирского поезда.
Учитывая особенности работы промежуточных станций, на которых
установлены АРМ ЛПК (линейный пост контроля) с автоматизированной системой контроля подвижного состава, наряду с техническими станциями увеличение полезной длины приемоотправочных путей необходимо предусматри-
вать и на многих промежуточных станциях. Это касается и тех промежуточных
станций, на которых предусматривается обгон поездов пассажирскими или
скорыми поездами.
При увеличении пропускной способности направлений и полигонов необходимо повышать пропускную и перерабатывающую способность узлов и станций. На улучшение основных показателей работы железных дорог и работу станций оказывают влияние виды тяги, нормы массы поездов, длина приемоотправоч-
ных путей, средства сигнализации и связи и другие факторы. Вот почему меры
развития станций и железнодорожных участков должны быть не изолированы
друг от друга, а взаимно связаны через норму массы поездов, длину приемоотпра-
вочных путей и минимальный интервал отправления поездов со станции.
Более поздние исследования [61, 70] подтверждают справедливость этих
положений.
1.3 ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ
ДЛИННОСОСТАВНЫХ ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ
В зарубежных странах имеется неодинаковый подход к проблеме повы-
шения среднего веса грузовых поездов, в том числе и организации вождения
длинносоставных грузовых поездов. Так, в США очень хорошо развит автомо-
бильный транспорт, который обеспечивает перевозки малых и легковесных
партий грузов. На железных дорогах линии большей частью являются однопут-
ными с тепловозной тягой. Вождение поездов повышенных веса и длины обеспечивает сокращение штата локомотивных бригад. При этом появляется возможность значительно сократить число раздельных пунктов, а следовательно, и
резко уменьшить обслуживающий персонал. На железных дорогах США боль-
шей частью равнинный профиль и на таком благоприятном профиле движение
29
тяжелых и длинных поездов без разгона и замедления позволяет на больших
участках получать значительный эффект.
Главными задачами зарубежных железнодорожных администраций
являются повышение конкурентоспособности железных дорог и получение
наибольшей прибыли [3]. Достижению этих целей в значительной степени способствует увеличение средней массы грузового поезда, что на железных дорогах США и Канады обеспечивается развитием отправительской маршрутизации, увеличением мощности локомотивного парка, повышением грузоподъемности вагонов и степени их использования, в основном за счет специализации
подвижного состава.
Рост средней массы поезда достигается главным образом за счет введения
в эксплуатацию тяжеловесных поездов. В 80-е годы на большинстве магистральных линий железных дорог США курсировали поезда массой 10–12 тыс. т.
Их организация обеспечивалась долгосрочными договорами между отправителями, железными дорогами и получателями.
Но, несмотря на эксплуатацию тяжеловесных поездов, значительного
увеличения средней массы грузового поезда в среднем по железным дорогам не
наблюдалось, так как наряду с тяжеловесными на этих линиях обращались поезда небольшой массы. Организация движения неполновесных поездов вызвана
была необходимостью скоростной доставки ценных грузов. Как правило, они
курсировали между сортировочными станциями в ночное время, чтобы к утру
доставить груз потребителю.
Все большее распространение на железных дорогах США получали тяжеловесные маршрутные поезда, предназначенные для перевозки массовых гру-
зов. По мнению американских специалистов, вождение тяжеловесных марш-
рутных поездов имеет хорошие перспективы в будущем и является одним из
рациональных способов улучшения перевозочной работы.
В последние годы на железных дорогах США и Канады практикуется
формирование тяжеловесных отправительских маршрутов из нескольких групп
вагонов, следующих на одну станцию назначения, но разным получателям.
Каждая группа является самостоятельным поездом массой до 6 тыс. т с локомотивом в голове. По магистральным линиям такие поезда следуют как единый
трех-, четырехгруппный поезд. На станции назначения эти группы расцепляются и с локомотивом в голове следуют на подъездные пути.
Учитывая эффективность эксплуатации тяжеловесных маршрутных поез-
дов, в США стремятся перевозить массовые грузы только в тяжеловесных и
сверхтяжеловесных отправительских маршрутах. Например, в 80-х годах
30
маршрутный поезд для перевозки угля состоял в среднем из 100 вагонов грузоподъемностью по 91 т.
Опыт вождения тяжеловесных поездов накоплен и на железных дорогах
Канады. Маршрутные поезда, так же, как и в США, перевозят в основном мас-
совые грузы. Например, перевозка угля осуществляется маршрутами, сформированными из 104 большегрузных вагонов грузоподъемностью по 100 т. В пе-
риоды перевозок зерна на экспорт по Канадской тихоокеанской железной дороге курсируют маршрутные поезда массой 11 800–13 600 т, сформированные из
крытых вагонов. Для их вождения используют пять тепловозных секций.
Для выявления возможностей повышения эффективности маршрутных поездов на железных дорогах США проводились эксперименты по организации
движения поездов массой 30, 40 и 50 тыс. т. Экспериментальные угольные поез-
да состояли из 300 вагонов-хопперов, имеющих массу 26 тыс. т нетто и длину
4,8 км. При другом эксперименте был сформирован маршрут из 500 вагонов
длиной 6,5 км, имеющий массу брутто более 44 тыс. т. Управление локомотивами, расположенными в середине состава, производилось с головного локомоти-
ва. Практика показала возможность обеспечения достаточной плавности движения таких поездов и эффективного использования мощности локомотивов.
Вместе с тем следует отметить, что формирование сверхтяжелых поездов
на железных дорогах США не является систематическим.
Введению тяжеловесных поездов на железных дорогах США благоприят-
ствовало наличие длинных станционных путей. На некоторых железных дорогах США длина станционных путей достигает 2 000–2 800 м, что позволяет
формировать поезда из 100 вагонов и более.
Учеными США установлено, что для освоения увеличивающегося объема
перевозок более экономично удлинять или реконструировать существующие
пути на станциях, чем приобретать дополнительные тяговые средства. При
этом учитывается, что если длина приемоотправочных путей при организации
тяжеловесных поездов должна быть увеличена, то потребное количество их
уменьшится.
В прошлом на сортировочных станциях длины путей в парках приема и
отправления рассчитывались обычно на 100–110 вагонных состава [73]. Полезная длина их составляла 1 300–1 400 м, а для приема поездов из порожних вагонов — 1 500 м и более. Ряд станций с момента их сооружения не перестраивались. Длина приемоотправочных путей на них осталась в пределах 1 400 м. На
других станциях при реконструкции пути удлинялись, причем это связывалось
именно с эксплуатацией тяжеловесных и длинносоставных поездов. Например,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]