При кольцевых маршрутах значительно сокращаются затраты на сборку и подготовку вагонов. Поэтому даже при наличии пробега вагонов в порожнем состоянии кольцевые маршруты зачастую оказываются экономически выгодными. На станциях погрузки простой вагонов сокращается на 20—25 % за счет ликвидации времени на накопление и подборку порожняка. В целях сокращения пробега вагонов в порожнем состоянии по возможности изыскивается груз в попутном направлении.

Для лучшего использования кольцевых маршрутов («вертушек») требуется четкая организация учета состояния подвижного состава и местонахождения их. Учет ведется на ЭВМ в ОЦ и ЕДЦУ. При этом время нахождения вагонов на грузовых станциях учитывается по трем элементам:

от прибытия до подачи;под грузовыми операциями;

от окончания грузовых операций до отправления.

Оборот маршрута расчленяется на время нахождения на грузовых станциях и в пути следования.

3.3. Разработка плана формирования поездов для технических станций

3.3.1. Понятие о плане формирования поездов. Исходные данные и последовательность разработки

Планом формирования поездов называется система организации вагонопотоков, обеспечивающая оптимальное распределение сортировочной работы между техническими станциями, минимальные простои вагонов, уменьшение числа переработок в пути следования и затрат маневровых средств.

Различают планы формирования межгосударственный, внутригосударственный и внутридорожный.

Межгосударственный план разрабатывается Дирекцией Совета по железнодорожному транспорту и утверждается на заседании Совета по железнодорожному транспорту.

Внутригосударственный план разрабатывается железнодорожной администрацией и утверждается ее руководителем.

Внутридорожные планы разрабатываются железными дорогами и утверждаются начальниками дорог.

Все изменения плана должны оформляться письменными распоряжениями, которые хранятся не менее двух лет.

Оперативная корректировка плана формирования для отдельных поездов допускается при условии, что это не замедлит доставку груза к пунктам выгрузки.

Оперативное изменение межгосударственных пунктов перехода может производиться при явлениях стихийного характера, нарушениях безопасности движения поездов, а также по просьбе грузоотправителей и грузополучателей для отдель-

152

ных отправок Дирекцией Совета по железнодорожному транспорту при согласовании с причастными железнодорожными администрациями.

Исходные данные для разработки:

план перевозок грузов;

нормы масс и длин составов поездов;

схемы участков обращения локомотивов и локомотивных бригад, гарантийных участков обслуживания вагонного парка ПТО;

данные о затратах на продвижение груженых и порожних вагонов по участкам (картосхема);

данные о техническом оснащении и перерабатывающей способности опорных станций, показателях их работы, о производительности подъездных путей.

Последовательность разработки:

утверждение для всех станций расчетных нормативов (с, m Тэк);

разработка плановых груженых и порожних вагонопотоков (диаграмма и ступенчатые графики);

нахождение оптимального варианта плана формирования отправительских маршрутов;

расчет оптимального варианта формирования сквозных и участковых одногруппных поездов;

составление плана формирования скорых и ускоренных грузовых поездов;

установление станций формирования порожних поездов по роду подвижного состава;

разработка плана формирования сборных поездов;

анализпоказателей новогопланаформированиявсопоставлениисостарым;

издание книг «План формирования грузовых поездов», «Указание о порядке направления вагонопотоков».

Разработка плана формирования поездов — сложнейшая комбинаторная задача. Из великого множества возможных вариантов объединения струй надо выбрать один, оптимальный. Рассчитывается план для всех опорных станций одновременно по всему направлению и по всем вагонопотокам. Даже при наличии современной электронно-вычислительной техники рассчитать и сравнить 1024 варианта при шести опорных пунктах на направлении, 32678 — при семи, 2091392 — при восьми и т.д. весьма трудно. Учитывая, что на отдельных направлениях расположено 30 и более пунктов, реализация такой задачи требует серьезных творческих обоснований.

Основы теории расчета и организации вагонопотоков на отечественных железных дорогах были заложены российскими учеными А. Н. Фроловым, И. И. Рихтером, И. И. Васильевым, В. Н. Образцовым, В. А. Соковичем, Б. Д. Воскресенским, П. Я. Гордиенко.

В 1927 г. профессор И. И. Васильев разработал методику аналитического расчета плана формирования поездов, основанную на сопоставлении затрат вагоно-часов на накопление на станциях формирования с экономией вагоно-часов от проследования вагонов без переработки через попутные опорные станции. Принцип сопоставления вагоно-часов затрат и экономии, предложенный И. И. Васильевым, используется до настоящего времени.

Дальнейшее развитие методики расчета получило в трудах К. А Бернгарда, Л. П. Тулупова, А. К. Угрюмова, А. И. Попова, А. П. Петрова, В. М. Акулиничева, В. А. Покавкина и др.

153

Различные модификации расчетов плана формирования совершенствовали подходы к выбору оптимальных вариантов (В. А. Персианов, А. И. Сметанин, Е. А. Сотников, П. С. Грунтов, С. В. Дувалян и др.).

В1958 г. профессор А. П. Петров предложил метод абсолютного расчета внутридорожного плана формирования с применением вычислительной техники.

Вразвитии теории и практики организации вагонопотоков с использованием на транспорте вычислительной техники большая роль принадлежит транспортным институтам, ГВЦ МПС России.

Внастоящее время в связи с изменением условий работы железнодорожного транспорта изменились и эксплуатационные задачи, состоящие в обеспечении устойчивой работы отрасли, достижении максимальных доходов, снижении внутриотраслевых затрат, создании качественного сервиса при организации перевозок грузов и пассажиров.

На современном этапе с развитием информационной среды, средств вычислительной техники и изменяющимися объемами перевозочной работы активно входят в жизнь новые теоретические подходы к организации вагонопотоков с использованием многих критериев при оценке вариантов плана формирования ( А. Т. Осьминин).

Разработанный план формирования представляется в виде книги, состоящей из трех частей:

Часть 1. План формирования поездов по важнейшим сортировочным станциям сети.

Часть 2. Межгосударственный и междудорожный план формирования; Часть 3. Таблицы пунктов перехода (пограничных станций) вагонопотоков в

межгосударственном сообщении.

Таблица 3.6

План формирования поездов по важнейшим сортировочным станциям сети на 2001 г. (Часть 1. Заполнение условное)

154

Фрагмент плана формирования поездов железной дороги приведен в табл. 3.6.

3.3.2. Принципы расчета формирования методом аналитических сопоставлений

Основным критерием при расчете плана формирования является экономия ва- гоно-часов при организации вагонопотоков в поездах. Выгодность выделения струй в самостоятельные назначения определяется сравнением затрат вагоно-ча- сов накопления на станции формирования с экономией вагоно-часов от проследования струй без переработки через попутные технические станции. Выделение сквозных струй производится последовательно по следующим условиям:

общему достаточному;

достаточному;

необходимому.

Общее достаточное условие

Струю обязательно надо выделить в самостоятельное назначение, если вагоно-часы экономии

на станции с наименьшей расчетной экономией не меньше вагоно-часов накопления на стан-

циях формирования.

Для этого струя должна быть очень мощной. В нее можно вливать небольшие струи более дальнего назначения.

Достаточное условие

Струя выделяется в самостоятельное назначение, если вагоно-часы экономии на станции уступа не меньше вагоно-часов накопления на станциях формирования.

Станцией уступа считается станция, до которой следует смежная более ближняя струя.

Необходимое условие

Струю можно выделить в самостоятельное назначение, если сумма вагоно-часов экономии повсемпопутнымстанциямнеменьшевагоно-часовнакопления настанцииформирования.

Но руководствоваться только этим правилом нельзя. Зачастую две и три струи, каждая из которых ответила необходимому условию, при объединении в одно назначение дают еще большую экономию, чем при раздельном следовании. Поэтому надо делать дополнительную проверку.

155

Пример. Методом аналитических сопоставлений определить оптимальный вариант плана формирования на направлениях А—Д и Е—Д. Исходные данные представлены на рис. 3.9.

Решение.

Проверяем сквозные струи по общему достаточному условию: 150 · 3 < 700 — условие не выполняется; 50 · 3 < 700 — условие не выполняется; 120 · 4 < 700 — условие не выполняется; 130 · 3 < 700 — условие не выполняется; 110 · 3 < 700 — условие не выполняется; 90 · 4 < 700 — условие не выполняется; и т. д. условие не выполняется; 210 · 3 < 700 — условие не выполняется;

80 · 3 < 700 — условие не выполняется; 100 · 5 < 700 — условие не выполняется.

Ни одна из струй не ответила общему достаточному условию. Продолжаем проверку по достаточному условию по станции уступа.

150 · 5 > 700 — условие выполняется. Струю сразу включаем в оптимальный вариант как самостоятельное назначение.

130 · 5 < 700 — условие не выполняется; 210 · 5 > 700 — условие выполняется. Струю включаем в оптимальный вариант.

Оставшиеся струи проверяем по необходимому условию.

156

50(4 + 3) < 700 — не выполняется; 130(4 + 3 + 5) > 700 — условие выполняется. 1560 – 700 = 860 ваг.-ч;

110(4 + 3) > 700 — условие выполняется. 770 – 700 = 70 ваг.-ч.

При раздельном пропуске струй, ответивших необходимому условию, общая экономия составляет 860 + 70 = 930 ваг.-ч.

Проведем дополнительную проверку по расчету ваг.-ч экономии при объединении этих струй:

(130 + 110) · (4 + 3) > 700 1680 – 700 = 980 ваг.-ч.

Вывод. Объединение струй дает большую экономию. Оставшиеся мелкие струи, не отвечающие необходимому условию, включаются в участковые поезда (см. рис. 3.9).

Достоинство метода аналитических сопоставлений состоит в том, что оптимальный вариант плана формирования может быть определен для любого разветвленного направления с любым числом опорных станций на направлении.

Недостатком его является то, что при расчетах находится один единственный вариант, который в случае несоответствия перерабатывающим способностям хотя бы нескольких станций подвергается корректировке (т.е. перераспределению работы между станциями), что вызывает сомнение в оптимальности окончательного варианта.

Развитием метода аналитических сопоставлений является расчет, предложенный профессором С.В. Дуваляном.

3.3.3. Принципы расчета плана формирования методом последовательного улучшения (автор — профессор С.В. Дувалян)

Сущность метода состоит в постепенном улучшении плана путем перехода от одного множества назначений к другому за счет дополнения его другими назначениями.

Последовательность расчета.

Составление множества М0 обязательных назначений.

Определение приведенных затрат Е на накопление и переработку транзитных вагонов при обязательных назначениях.

Выбор первого дополнительного назначения путем определения разницы ва-

гоно-часов накопления и экономии для каждого назначения, не вошедшего в

М0 (∆Е).

Определение ∆Е при наличии первого дополнительного назначения и далее

отбор последовательных дополнительных назначений до положения, когда все ∆Е окажутся положительными.

157

158

1-й этап

Расчет начинаем с составления множества обязательных назначений М0, в которое включим струи, ответившие достаточному условию, и все назначения между смежными станциями.

Проверяем сквозные струи по достаточному условию (по станциям уступа): 150 · 5 > 700 — условие выполняется; 120 · 3 < 700 — условие не выполняется и т. д.

210 · 5 > 600 — условие выполняется.

Струи 150, 210 ваг. и смежные между станциями включаем в множество обязательных назначений.

2-й этап

На втором этапе определяем приведенные затраты Е вагоно-часов на накопление и переработку транзитных вагонов при обязательных назначениях (М0).

E = Σ cm + Σ (Nтр · SТэк);

Scm = Σcm1 + cm2 + cm3 + cm4 + cm5 = 700 · 2 + 700 + 600 + 700 + 600 = 4600 ваг.-ч;

Nтр · Σ Тэк

для струй до 6-й станции

130 · 4 + 100 · 5 = 1020 ваг.-ч;

до 5-й станции

50 (4 + 3) + 110 (4 + 3) + 80 · 3 = 1360 ваг.-ч;

до 4-й станции

120 · 4 + 90 · 5 = 840 ваг.-ч; Е = 4600 + 1020 + 1360 + 840 = 7820 ваг.-ч.

3-й этап

На третьем этапе выделяем дополнительно назначение посредством определения разности ∆Е вагоно-часов накопления и экономии.

∆Е определяется для сквозных струй, не ответивших достаточному условию.

∆Е2,6 = 700 – 130 (4 + 3 + 5) = –860; ∆Е4,6 = 700 – 100 · 5 = 200;

∆Е1,5 = 700 – 50 (4 + 3) = 350; ∆Е2,5 = 700 – 110 (4 + 3) = –70;

∆Е1,4 = 700 – 120 · 4 = 220; ∆Е2,4 = 700 – 90 · 4 = 340.

В результате расчетов определена максимальная отрицательная величина у назначения 2,6. Его и включаем в новое множество обязательных назначений.

Приведенные затраты по нему составят:

Е = 7820 – 860 = 6960 ваг.-ч.

159