2.3 План формування вантажних поїздів і розміри руху на дільницях дирекції
Для розрахунку дорожнього плану формування вантажних поїздів використовуємо наступні вихідні дані :
- середньодобову кореспонденцію завантажених вагонопотоків (табл. 2.2);
- мережений план формування поїздів (з завдання);
- розрахункові нормативи плану формування (з завдання).
Розрахункові вагонопотоки для дорожнього плану формування визначаємо способом віднімання організованих струменів мереженого плану формування із загальної величини струменів даного призначення (табл. 2.6).
Таблиця 2.6 – Визначення вагонопотоків для розрахунку дорожнього плану формування поїздів
|
Найменування струменів вагонопотоків |
Розмір струменів вагонопотоків, ваг |
Відсоток транзитної частини, % |
Вагонопотік транзитної частини, ваг |
Кількість вагонів у составі |
Кількість транзитних поїздів |
Вагонопотік для роз-ку дорожнього ПФП |
|
А-И |
900 |
65 |
585 |
52 |
17 |
315 |
|
К-А |
110 |
65 |
72 |
52 |
2 |
38 |
|
К-И |
170 |
80 |
136 |
52 |
3 |
34 |
|
А-В |
10 |
70 |
7 |
52 |
0,19 |
3 |
|
И-А |
855 |
80 |
684 |
52 |
16 |
171 |
|
К-Ж |
175 |
70 |
123 |
52 |
3 |
52 |
|
Ж-А |
100 |
60 |
60 |
52 |
2 |
40 |
|
В-И |
110 |
75 |
83 |
52 |
2 |
27 |
Розрахунок плану формування у непарному напрямку виконуємо методом сумісних аналітичних зіставлень. Цей метод полягає у послідовному відборі найвигідніших призначень, і виключені невигідних призначень.
К
А
Б
В
Д
Ж
И 
315 5,1 5,0 5,1 5,6
100 
70 
39 
130
35
60
110
40+60
40
34
52
20
20+34
27
40+100
10+70
168
14
20
Рисунок 2.2 – Ступеневий графік струменів вантажних вагонопотоків по дирекції (непарний напрямок)
Далі перевіряємо на загальну достатню умову струмені, що слідують від початкових станцій напрямку до кінцевої, тобто струмені А-И, А-К та
К-И.
Для А-И:
315∙5,0≥515 – умова виконується
Для А-К:
130∙5,0≥515 – умова виконується
Для К-И:
34∙5,0≤515 –умова не виконується
Отже, до оптимального плану формування виноситься струмені А- И і А-К.
Далі для розрахунку плану формування беруться тільки наскрізні струмені, причому коротші підсилюються найдовшими. Тобто складається графік наскрізних багатоструменевих призначень.
515 500 458 427 453 515 437 А Б К В Д Ж И
5,1 5,0 5,1 5,6
100 100∙15,2-515=1005
100+70
170∙10,1-515=1202
39+70+100 209∙5,1-515=550,9
60
60∙
15,7-500=442 
60
110+60+70+100
340۠∙
5,0-500=1200
40
40∙5-500=−300
34
34∙15,7-458=75,8
52+34
86∙10,1−458=410,6
20+52+34
106∙5,0−458=72
27+34+60
121∙10,7-427=376,4
40+27+52+34+60+100 313∙5,1−427=1169,3
168+27+34+60 289∙5,6-453=1165,4
Рисунок 2.3-Графік наскрізних багатоструменевих призначень
Найбільшу економію дає струмінь А-Д потужністю 170 вагони.
Перевіряємо на достатньо умову струмені,більш дальні відносно струменя А-Д струмені А-Ж: 515 › 510
На підставі рисунку отримуємо наступні схеми.
А Б К 458 В Д Ж И
515
500
427
453 515 437
100
Схема
1 А-Д
100∙10,1-515=495
Д-И 289∙5,6-453=1165,04
209
Схема 2
1160,4
168
А-В
209∙5,1-515=550
209
Схема 3
В-И
121∙10,7-427=867,6
Д-И 168∙5,6-453=497,8
60
Схема
4
1906,4
А-В 209∙5,1-515=550,9
ВЖ 313∙,1-427 1169
Д-И 92∙5,6-453=62
100
Схема 5
1782,4
Б-Ж 60∙10,1-500=106
А-Д 100∙10,1-515=195
Д-И 239∙5,6-453=88
1036,4
Рисунок 2.4 – Розрахункові схеми плану формування до першого корегування
Отже, найбільшу економію дає „Схема 2 ”. Тому до оптимального плану формування включається призначення В-И потужністю 121 вагонів.
Виконуємо коригування до тих пір, поки не залишиться жодного струменя, котрий би відповідав необхідній умові.
А Б К В Д Ж И
458
515
500 427 453
515 437
5,1 5,0 5,1 5,6
110
110∙5,0-500=50
40
40∙5,0-500=-300
52 52∙10,1=67,2
20 20∙5,0-458=-358
140 140∙5,1-427=287
168 168∙5,6-453=487,8
Рисунок 2.5 – Графік наскрізних багатоструменевих призначень після першого коригування
Найбільшу економію дає струмінь Д-И потужністю 168 вагонів.
На підставі рисунку та розрахунку отримуємо наступні схеми.
А Б К В Д Ж И
500 427 453 515
5,1 5,0 5,1 5,6
Схема 1
110
Схема 2
40
Схема 3
52
Схема 4
20
Схема
5
140
Рисунок 2.6 - Розрахункові схеми плану формування після другого корегування
Отже найбільшу економію дає “ схема 5 ”. Тому до оптимального плану формування включається струмінь призначенням В-Ж потужністю 140 вагонів.
Виконуємо друге коригування і отримуємо наступний графік.
А Б К В Д Ж И
500
458 427 453 515
5,1
5,0 5,1
110 110۰5,0-500=50
40
40∙5,0-500=-30
52
52∙10,1-458=67,2
20
20∙5,0-458=-358
Рисунок 2.7 – Графік наскрізних багатоструменевих призначень після другого коригування
Найбільшу економію дає струмінь К-Ж потужністю 52 вагонів.
На підставі рисунку та розрахованого вище отримуємо наступні схеми.
А Б К В Д Ж И
500
458 427 453 515
5,1
5,0 5,1
110 110∙5,0-500=50
40
40∙5,0-500=-300
20
20∙5,0-458=-35
Рисунок 2.8 – Розрахункові схеми плану формування до третього корегування.
Отже найбільшу економію дає схема 3. Тому до оптимального плану формування включається струмінь призначенням Б-Д потужністю 110 вагонів.
Всі інші струмені вагонопотоків відправляємо у дільничних поїздах.
А Б К В Д Ж И
315
130
209
121
168
140
52
110
35
100
40
20
54
80
14
20
Рисунок 2.9 – Оптимальний варіант плану формування у непарному напрямку.
У парному напрямку розрахунок плану формування у непарному напрямку виконуємо методом спрямованого перебору варіантів (МСПВ).
МСПВ спирається на положення теореми більшостей про те, що елементи будь – якої більшості піддаються упорядкуванню. В упорядкованому вигляді будь –яка більшість має вигляд графа, вершинами якого є елементи даної більшості.
Сукупність варіантів плану формування кожного залізничного напрямку розташовуємо у вигляді графа. При цьому оптимальний варіант знаходимо шляхом перебору варіантів, що виконуються з урахуванням закономірностей, які притаманні графу.
Усі варіанти плану формування одногрупних некрізних поїздів зображуються у вигляді графа (рис. 2.2), вершини якого визначають сполучення наскрізних призначень, що входять до варіанту.
Загальні правила розрахунку плану формування МСПВ :
1. До розрахунків не входять струмені дільничного вагонопотоки. Наскрізні струмені вагонопотоків нумеруються, починаючи з першої станції ділянки і з найдальшого струменя.
2. Усі можливі варіанти плану формування представляють у вигляді вершин розгалуженого графу, кожна права вершина якого відрізняється від лівої збільшенням кількості наскрізних призначень у варіанті на 1. При цьому призначення, що додається. Має номер більший, ніж максимальний номер призначень, що входять до варіанту, який зображений попередньою вершиною.
3. Оцінка варіантів виконується почергово по всім гілкам графу, починаючи з верхньої і з ліва на право, тобто з варіанту, що не має наскрізних призначень.
4. Якщо під час переходу від даного до наступного варіанта приведені витрати зростають, то подальше оцінювання варіантів даної гілки зупиняється.
5. До оптимального плану формування обов’язково включаються наскрізні призначення, на яких основні струмені задовольняють загальній умові.
6. До оптимального плану формування не можуть входити призначення, потужність яких не задовольняє необхідній умові.
К
А Б В Д Ж И
171 
75
264
100
110
50
40
160
157
60
90
5
20
47
29
40
38
30
45
Рисунок 2.11 – Ступеневий графік струменів вантажних вагонопотоків по дирекції (парний напрямок)
Спочатку відкидаємо зі ступеневого графіку струменів вантажних вагонопотоків по дирекції (рисунок 2.11) усі струмені, що відносяться до дільничного вагонопотоку. Потім наскрізні струмені послідовно нумеруємо, починаючи з першої станції дільниці і з найдовшого струменя (рисунок 2.12).
Після цього перевіряємо їх на виконання необхідної умови.
А
Б К В Д
Ж И
515
500 458 427 453 515 437
5,1
5,0 5,1
5,6
(1)
171
(2)
75
(3)
264
(4)
100
(5)
110
(6)
40
(7) 160
(8) 157
(9)
60
(10)
90
(11)
15
(12)
47
(13)
38
(14)
30
Рисунок 2.12 – Ступеневий графік струменів вантажних вагонопотоків по дрекції (без дільничних)
Вданому випадку маємо:
1) 171∙(5,6+5,1+5,0+5,1)›437
2) 75∙(5,6+5,1+5,0)›437
3) 264∙(5,6+5,1+5,0)›437
4) 100∙(5,6+5,1)›437
5) 110∙5,6›437
6) 40∙(5,1+5,0+5,1)›515
7) 160∙(5,1+5,0)›515
8) 157∙5,1›515
9) 60∙(5,0+5,1)›453
10) 90∙5,0‹453 – умова не виконується
11) 15∙5,0‹453 – умова не виконується
12) 47∙5,1‹427 – умова не виконується
13) 38∙(5,1+5,0)‹458 – умова не виконується
14) 30∙5,0‹458 – умова не виконується
Так як до оптимального плану формування обов’язково повинні входити струмені, що задовольняють загальній достатній умові, то доцільним є перевірити на цю умову струмені, що відповідають необхідній умові.
1) 171∙5,0›437– умова виконується
2) 75∙5,0‹437– умова не виконується
3) 264∙5,0›437– умова виконується
4) 100∙5,1›437– умова виконується
5) 100∙5,6›437– умова виконується
6) 40∙5,0‹515– умова не виконується
7) 160∙5,0›515– умова виконується
8) 157∙5,1›515– умова виконується
9) 60∙5,0‹453– умова не виконується
Граф, за гілками якого будуть виконуватись розрахунки , буде мати вигляд (рис. 2.13).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
5
6 7 8 9
3
4
9872,3 9779,3 8251,3 8392,6
8239,6
10684,3
10051,3
7 8
2
8771,3
8485,6
14393
0 1
3
4 5 6 7 8
9
15596,9 15133,5 11425,7 10791,8 10612,8 10092,8 8991,8 8706,1 8980,1
7
9084,8
8
9
8799,1 9073,1
Рисунок 2.13 - Розрахунковий граф для визначення оптимального плану формування вантажних поїздів
Розрахунок приведених витрат по кожному варіанту виконують при умові, що в нього обов’язково входять струмені, що задовольняють загальній достатній умові.
Отже, для варіанту де весь вагонопотік піде у дільничних поїздах ( немає наскрізних) (варіанта з вершиною графа 0) приведені вагоно-години складаються з:
-
вагоно-годин накопичення
= 437+515+453+427+427+500 = 2759 ваг.-год.;
- вагоно-годин переробки у відповідності з нормативами, що наведені на рис. 2.5.
∑ntек=171∙(5,6+5,1+5,6+5,1)+75∙(5,6+5,1+5,0)+264∙(5,6+5,1+5,0)+ +100∙(5,6+5,1)+110∙5,6+40∙(5,1+5,0+5,6+5,1)+160∙(5,1+5,0)+157∙5,1+
+60∙(5,0+5,1)+90∙5,0+15∙5,0+47∙5,1+38∙(5,0+5,1)+30∙5,0=15596,9 ваг.-год.
Загальні витрати по варіанту 0 становлять :
∑ntек 2759+15596,9=18355,9 ваг.-год.
Для варіанта 0-1, що включає наскрізне призначення (призначення 1 рис 2.13) загальні витрати знаходяться як різниця загальних витрат попереднього варіанта і вагоно-годин економії, що раніше була розрахована для струменя під номером 1 :
∑nt =15596,9-3659,4=11937,5 ваг.-год.
Аналогічно знаходяться приведені витрати для варіантів по першій верхній гілці та переходи від однієї гілки до іншої.
В результаті розрахунків встановлено, що найменші загальні витрати має варіант 0-1-2-3-4-6-7-8-9. а саме 8251,3 ваг.-год. Тому до оптимального плану формування виносяться всі наскрізні стумені, які увійшли в нього (рис.2.14).
К
А Б В Д Ж И
171
75
264
100
110
40
160
15
60+47+38
60+90+47+38+30 157+60+90+15 157
38+30
Рисунок 2.14 – Оптимальний варіант плану формування вантажних вагонопотоків по дирекції у парному напрямку
На підставі розробленого дорожнього плану формування поїздів, а також мереженого плану формування, плану формування порожніх вагонопотоків, складається зведений план формування поїздів по дирекції.
За цим планом визначаються розміри руху вантажних поїздів по усім дільницям дирекції. Розрахунок розмірів руху і плану формування зведено в таблицю 2.6.
Таблиця 2.6 – План формування поїздів на дирекції
|
Станція |
Призначення груп вагонів |
Потужність вагонопот.,ваг |
Кількість поїздів |
Рід поїзда |
|
|
Форм. |
Розфор. |
||||
|
А |
И |
И |
585+315 |
19 |
наскрізні |
|
В |
В |
7+209 |
4 |
наскрізні |
|
|
К |
К |
130 |
2 |
наскрізні |
|
|
Б |
Б |
35 |
1 |
дільничний |
|
|
Б |
Д |
Д |
110 |
3 |
наскрізні |
|
В |
В |
100 |
2 |
дільничні |
|
|
К |
К |
40 |
1 |
наскрізний |
|
|
А |
А |
145 |
3 |
дільничні |
|
|
В |
В |
|
1 |
збірний |
|
|
В |
И |
И |
83 |
2 |
наскрізні |
|
Ж |
Ж |
140 |
3 |
наскрізні |
|
|
Д |
Д |
80 |
2 |
дільничні |
|
|
К |
К |
|
1 |
збірний |
|
|
И |
И |
|
1 |
відправницький |
|
|
И |
И |
|
1 |
ступеневий |
|
|
Б |
Б |
265 |
5 |
дільничні |
|
|
К |
К |
15 |
1 |
дільничний |
|
|
К |
А |
А |
72 |
2 |
наскрізні |
|
И |
И |
136 |
3 |
наскрізні |
|
|
Ж |
Ж |
123+52 |
4 |
наскрізні |
|
|
Д |
Д |
20 |
1 |
наскрізний |
|
|
В |
В |
54+68 |
3 |
дільничні |
|
|
В |
В |
|
1 |
збірний |
|
|
Д |
И |
|
168 |
3 |
наскрізні |
|
Ж |
|
14 |
1 |
дільничний |
|
|
В |
В |
322 |
7 |
дільничні |
|
|
В |
В |
|
1 |
збірний |
|
Продовження таблиці 2.7
|
Ж |
А |
А |
40+60 |
2 |
наскрізні |
|
К |
К |
160 |
3 |
наскрізні |
|
|
Д |
Д |
157 |
3 |
дільничні |
|
|
И |
И |
20 |
1 |
дільничний |
|
|
И |
В-Д |
В-Д |
41 |
1 |
поржній |
|
А |
А |
171+648 |
17 |
наскрізні |
|
|
Б |
Б |
75 |
2 |
наскрізні |
|
|
К |
К |
264 |
5 |
наскрізні |
|
|
В |
В |
100 |
2 |
наскрізні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
Д |
110 |
2 |
наскрізні |
|
|
С |
И |
И |
49 |
|
|
|
О+Р |
И |
И |
41 |
|
|
К
А Б В Д Ж И
0\41
171+684
75
264
100
110
40+60
160
72
15
145
265 322 157
585+315
7+209
130
35
110
100
40
136
123+52
20
54+68
Відп.
маршрут 
Ступ.
маршрут
83
140
1
80
168
1
14
1
20
1
1 1
26 31+1 13+1 40+1 38 30
24 26+1 12+1 40+1 37 27
3 Організація місцевої роботи
Календарний план навантаження для станцій повинен передбачати організацію відправницьких і ступеневих маршрутів з дільниці В-Д.
Кількість маршрутів, передбачених календарним планом навантаження для будь-якої станції, буде визначати кількість ниток графіку для підводу порожніх вагонів і вивезення навантажених маршрутів з дільниці.
Згідно розрахунків, що були зроблені раніше приймаємо:
- кількість збірних поїздів: для двоколійної дільниці В-Д приймаємо по одному поїзду в парному і непарному напрямках; для двоколійної дільниці Б-В приймаємо по одному поїзду в парному і непарному напряках; для одноколійної дільниці К-В приймаємо одну пару збірних поїздів;
- схема прокладки поїздів на графіку місцевої роботи приймаємо воронкою догори.
- час навантаження маршруту на станції С - 9 годин
- час на навантаження частин вантажного поїзду на станціях О та Р відповідно – 4 год, 5 год
4. Розробка графіків руху поїздів
4.1 Визначення основних елементів графіка
На підставі довжини дільниць і ходової швидкості, час ходу поїздів по перегонах визначається за формулою:
, (4.1)
де lділ – довжина перегону між станціями, км;
Vх – ходова швидкість поїзда, км/год.
Часи ходу пасажирських і вантажних поїздів встановлюємо окремо.
За завданням ходова швидкість дорівнює для всіх ділянок дирекції
65 км/год. Ходова швидкість пасажирських поїздів приймається згідно формулі (1.1) і дорівнює 84,5 км ∕ год.
При тепловозній тязі (дільниця К-В) час на розгін приймаємо 2 хв., при електровоз ній тязі – 1 хв., а на уповільнення у всіх випадках – 1 хв.
Важливим елементом розробки графіка руху поїздів є станційні інтервали і міжпоїзні інтервали.
Інтервал неодночасного прибуття (τн) – мінімальний проміжок часу від моменту прибуття на розділовий пункт поїзда одного напрямку до моменту прибуття або про слідування крізь цей же розділовий пункт поїзда зустрічного напрямку.
τн визначається за допомогою розрахункового графіка (табл.4.1). Для цього необхідно знати час, за який поїзд прослідує розрахункову відстань.
Час, за який поїзд прослідує розрахункову відстань:
, (4.2)
де tв – час сприйняття машиністом поїзда показань світлофора, год.;
Vх – ходова швидкість поїзда, км/год.;
lвх – відстань від вхідного сигналу до контрольних стовпчиків приймально-відправних колій станцій, м; за завданням для ділянки К-В lвх =275 м;
lп – довжина поїзда, м; lп =52∙14,89 +50=814,5 м;
lт – гальмовий шлях, м; приймається lт =1000 м.
Отже,
Таблиця 4.1 – Графік розрахунку τн при забороні одночасного прийому із зупинкою зустрічних поїздів і ручним обслуговуванням стрілок на станції.
|
Операції
|
Час, хв.. |
|||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
|||
|
Контроль прибуття | |
0,3 |
|
|
|
||
|
Переговори про рух поїздів між ДСП станцій |
0,2 |
|
|
|
||
|
Приготування маршруту відправлення поїзду 2002. Доповідь черговому стрілочного поста про прибуття поїзда 2001, встановленні його в межах граничних стовпчиків і готовності маршруту поїзда 2002; розпорядження ДСП про відкриття вихідного і вхідного сигналу поїзду 2002 |
0,2 |
|
|
|
||
|
Відкриття вихідного сигналу поїзду 2002 |
|
0,3 |
|
|
||
|
Прослідування поїздом 2002 розрахункової відстані |
|
|
|
2 |
||
|
Зустріч ДСП поїзда 2002 |
|
|
|
0,5 |
||
|
Тривалість інтервалу |
|
|
|
3,5 |
||
Приймаємо: τн =4 хвилини.
Інтервал схрещення (τс) – мінімальний проміжок часу між прибуттям на станцію (або пропуском крізь неї) одного поїзда і відправлення на той же перегін зустрічного поїзда, який був затриманий на станції для схрещення.
τс визначається за допомогою розрахункового графіка (табл. 4.2). Для цього необхідно визначити час на контроль про слідування поїзда tпр по формулі (4.3).
, (4.3)
де Vпр – швидкість поїзда по прибуттю, Vпр= 65 км/год.
Отже,
Таблиця 4.2 – Графік розрахунку τс
|
Операції
|
Час, хв. |
|
|
0 |
1 |
|
|
Контроль прослідування поїзда | |
0,38 |
|
|
Переговори про рух поїздів між ДСП станцій |
0,2
|
|
|
Приготування маршруту відправлення поїзду. Доповідь черговому стрілочного поста про готовність маршруту і розпорядження ДСП про відкриття вихідного сигналу |
0,1
|
|
|
Відкриття вихідного сигналу |
0,05 |
|
|
Сприйняття машиністом вихідного сигналу, дача сигналу відправлення поїзду і приведення його до руху
|
0,2 |
|
|
Загальна тривалість інтервалу |
0,93
|
|
Приймаємо : τс =1 хв.
Інтервал попутнього слідування (τпс) – мінімальний відрізок часу з моменту прибуття на станцію одного поїзда і відправлення на той же перегін попутного поїзда з попередньої станції.
τпс визначається за допомогою розрахункового графіка (табл. 4.3). Для цього необхідно визначити час на контроль прослідування поїзда в повному складі tпр та час на прослідування розрахункової відстані.
Час на контроль прослідування поїзда в повному складі:
, (4.4)
Час на проходження розрахункової відстані:
, (4.5)
Таблиця 4.3 - Розрахунковий графік інтервалу τпс
|
Операції
|
Час, хв.. |
|||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
|||
|
Контроль ДСП прослідування поїзда у повному складі| |
0,38 |
|
|
|
||
|
Переговори про рух поїздів між ДСП сусідних станцій |
0,2 |
|
|
|
||
|
Розпорядження ДСП черговим стрілочних постів про відкриття сигналів на другій станції |
0,2
0,2 |
|
|
|
||
|
Відкриття сигналу поїзду |
|
0,2 |
|
~І |
||
|
Прослідування розрахункової відстані |
|
|
2 |
|
||
|
Тривалість інтервалу |
|
|
2,98 |
|
||
Приймаємо : τпс = 3 хв.
Інтервал прибуття пасажирського поїзда за вантажним (Іпр).
, (4.6)
де – довжини блок-дільниць, м; приймається рівними 2000 м.
tоп – час на виконання станційних операцій, хв..; приймаємо tоп=0,15хв.;
В даному випадку:
, (4.7)
Отже,
Приймаємо Іпр=5 хв
Інтервал відправлення вантажного поїзда за пасажирським (Івід). Визначається за формулою:
, (4.8)
де Івх – відстань від вхідного сигналу до контрольних стовпчиків приймально-відправних колій проміжних станцій, м; для дільниць Б-В і В-Д Івх=285 м.
Приймаємо Івід=4 хв.
Поїзний інтервал в пакеті між вантажними поїздами (І) розраховується за формулою:
, (4.9)
Приймаємо І=7 хв.