1. Тарно-штучные

= сут

; т/м кв; =0,2

2.Тяжеловесные грузы

=

; т/м кв

3. Контейнеры

= сут

;

4. Пиломатериалы

= сут; ; т/м кв

5.Каменный уголь

= cут; ; т/м кв

6. Металлы(прокат)

=₃сут; ; т/м кв

4. Определение оптимальных параметров грузового фронта для тарно-упаковочных грузов

Задача оптимизации заключается в том, чтобы выбрать такое техническое оснащение грузового фронта (число погрузочно-разгрузочных машин), при котором суммарные приведенные расходы будут минимальны. Кроме технического оснащения, определяется оптимальное количество подач вагонов на грузовой фронт.

В качестве критерия оптимизации принимаются приведенные расходы, которые включают в себя затраты, зависящие от оптимизируемых параметров (число погрузочно-разгрузочных машин – z и число подач - х).

Расходы на амортизацию и ремонт погрузочно-разгрузочных машин

C₁=А₁* Z

А₁= К_м*φ*(А+Е)

где Z - число погрузочно-разгрузочных машин;

φ – коэффициент, учитывающий расходы на перевозку и монтаж ПРМ

(φ =1,15);

К_м – стоимость погрузочно-разгрузочных машин, руб.( 383554 руб);

А - норма годовых отчислений на амортизацию и ремонт машин;(А=0,227)

Е - коэффициент эффективности капитальных вложений (Е = 0,12);

А₁= 383554*1,15*(0,227+0,12)=153057 руб/год

C₁=153057*7=1071399 руб/год

C₁=153057*8=1224456 руб/год

C₁=153057*9=1377513 руб/год

C₁=153057*10=1530570 руб/год

Расходы, связанные с простоем вагонов под грузовыми операциями

C₂=А₂/(Х*Z)

Где Х - количество подач вагонов на грузовой фронт;

А₂=(365* N₁* N₂*Р_ср*(2- α_н)* a_в-ч)/N_тех

N₁=max(U^пр, U^от)

N₂= U^пр+ U^от

где a_в-ч - стоимость одного вагоно-часа простоя, руб. (a_в-ч = 29 руб/ч);

N_тех – техническая производительность ПРМ т/ч;

Н_выр= N_тех*7*0,85;

N_тех= Н_выр/(7*0,85)

N_тех=85,6/(7*0,85)=14,4 т/час

N₁= U^пр=15 ваг.

N₂= 15+16=31 ваг.

А₂=(365* 15* 31*23,95*(2- 0,1)* 29)/14,4=15553941 руб/год

C₂=15553941 /(2*7)=1110995 руб/год

C₂=15553941 /(2*8)=972121 руб/год

C₂= 15553941/(2*9)= 864107 руб/год

C₂=15553941 /(2*10)= 777697 руб/год

C₂=15553941 /(3*7)= 740663 руб/год

C₂=15553941 /(3*8)= 648080 руб/год

C₂=15553941 /(3*9)= 576071 руб/год

C₂=15553941 /(3*10)=518464 руб/год

C₂=15553941 /(4*7)= 555497 руб/год

C₂=15553941 /(4*8)= 486060 руб/год

C₂=15553941 /(4*9)= 432053 руб/год

C₂=15553941 /(4*10)= 388848руб/год

C₂=15553941 /(5*7)= 444398 руб/год

C₂=15553941 /(5*8)= 388848 руб/год

C₂=15553941 /(5*9)= 345643руб/год

C₂=15553941 /(5*10)= 311078 руб/год

Расходы, связанные с простоем вагонов в ожидании подачи на грузовой фронт

C₃= А₃/Х

А₃=4380* N₁*(1+ υ_в²)* a_в-ч

где υ_в - коэффициент вариации вагонопотока на грузовой фронт (значение υ_в равно дробной части коэффициента к_н для этого груза, υ_в=0,1 ).

А₃=4380*15*(1+0,1²)*29=1924353 руб/год

С₃=1924353/2=962176,5 руб/год

С₃=1924353/3=641451 руб/год

С₃=1924353/4=481088 руб/год

С₃=1924353/5=384870 руб/год

Расходы, связанные с маневровыми локомотиво-часами на подачу и уборку вагонов с грузового фронта

C₄= А₄*Х

А₄=365* t_п-у* a_л-ч

где t_п-у - затраты времени на подачу и уборку вагонов с грузового фронта(0,6 ч);

a_л-ч - стоимость одного локомотива-часа маневровой работы, руб. (a_л-ч = 960 руб/ч).

А₄=365* 0,6* 960=210240 руб/год

C₄= 210240*2=420480 руб/год

C₄= 210240*3=630720 руб/год

C₄= 210240*4=840960 руб/год

C₄= 210240*5=1051200 руб/год

Таким образом, критерий оптимизации С(X,Z) при детерминированном режиме работы грузового фронта с учетом вышеизложенных зависимостей имеет вид

С ( X,Z ) = a₁*Z + a₂/ X*Z + a₃/X + a₄*X

Задача сводится к нахождению таких X и Z, при которых функция С(X,Z) достигает своего минимума, и решается при следующих ограничениях.

Количество подач вагонов на грузовой фронт изменяется в следующих пределах: минимальное количество подач определяется длиной фронта, максимальное количество подач – наличием маневровых ресурсов (но не более 6).

Х_min=N₁* l_в/ L_ф.р

Х_max= Т_м/ t_п-у

где Т_м - суточные маневровые ресурсы выделенные на обслуживание данного грузового фронта, ч (Т_м=2-3ч);

N₁=15 ваг

l_в – длина вагона, принимаем равной 15 м

Х_min=15*15/150=1,5=2 подачи

Х_max=3/0,6=5 подач

Минимальное число погрузочно-разгрузочных машин равно Z_min=7 шт.

Максимальное число погрузочно–разгрузочных машин, если нет ограничений на выделяемые ресурсы, можно рассчитать по минимальной длине фронта l_min(принимаем 15 м), обслуживаемого каждой машиной при беспрепятственной и безопасной работе соседних

Z_mах< L_ф.р / l_min

Z_mах<150/15=10

При решении оптимизационной задачи используется метод направленного перебора вариантов. Алгоритм решения состоит в следующем:

1. В качестве исходных данных принимаются минимальные значения

Х и Z.

2. Полагая Х постоянным (Х = Х_min), последовательно увеличиваем параметр Z на единицу и для каждого значения этого параметра определяем величину С (X,Z). Перебор значений производим до Z_max.Фиксируем значение минимальных приведенных расходов по строке Х_min.

3. Увеличиваем величину Х на единицу (Х = Х_min + 1) и вновь повторяем процесс перебора Z. Фиксируем минимальное значение С* по строке Х = Х_min + 1 .

4. Сравниваем значение функции С*при Х и Х_min+1. Если при Х = Х_min+1, приведенные расходы меньше, переходим к следующему шагу расчетов, принимая Х = Х_min+2.

5. Повторяем расчеты, описанные в пунктах 3 и 4, до тех пор, пока приведенные расходы С* не начнут увеличиваться.

6. Значения Х и Z, при которых приведенные расходы будут минимальными С**, соответствуют искомому решению.

Описанный процесс расчетов представляется в виде табл. 3.

Таблица 3.

Определение оптимальных параметров Х и Z

Число подач Х	Количество машин Z
	Z min	Z min +1	Z min + 2	Z max
X min	С (1, 1)	С(1, 2)	С (1, 3)*	С (1, 4)
X min +1	С (2, 1)	С (2, 2)	С (2, 3)*	С (2, 4 )
X min + 2	С (3, 1)	С (3, 2)**	С (3, 3)
X min + 3	С (4, 1)	С (4, 2)*	С (4, 3)

Составим таблицу 4 аналогичную таблице 3 в соответствии с посчитанными приведенными затратами . Таблица 4.

Определение оптимальных параметров Х и Z

Число подач Х	Количество машин Z
	7	8	9	10
2	3565050	3579233	3624276	3690923
3	3084233	3144707	3225755	3321505
4	2942944	3032564	3131614	3241466
5	2951867	3049374	3159226	3277718

По данным табл. 4 строится график зависимости приведенных расходов от количества погрузочно-разгрузочных машин и числа подач вагонов на грузовой фронт с выделением оптимальных параметров рис.8

График зависимости предельных затрат от количества машин и числа подач

Рисунок 8

Приведенные затраты будут наименьшими,при количестве машин=7,и количестве подач=4

Вагоно-часы простоя Таблица 5.3

Часовые интервалы	Прибыло, ваг.	Убыло, ваг.	Вагоно-часы простоя
18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 00-01 01-02 02-03 03-04 04-05 05-06 06-07 07-08 08-09 09-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18	33 - - - - - 33 - - - - 34 - - - - - - - - - - - -	- - - - - - - - - - - - - 33 - - - - 33 - - 34 - -	33 33 33 33 33 33 66 66 66 66 66 100 100 67 67 67 67 67 34 34 34 0 0 0
Всего	П=100	У=100	В=1165

На основе составленной таблицы определяется средний простой местного вагона

средний простой вагона на станции под одной грузовой операцией

средний остаток местных вагонов на станции (рабочий парк)

средний простой вагона на подъездном пути

потребное число маневровых локомотивов равно:

где - общее количество локомотиво–минут, затрачиваемых за сутки на обработку местных вагонов на станции и подъездных путях;

- время на экипировку маневрового локомотива и смену бригад в минутах за сутки (задается преподавателем).

При известном числе маневровых локомотивов определяется коэффициент загрузки по формуле

Список используемой литературы:

1. Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации. – М.: «Трансинфо». 2003 – 187 с.

2. Правила перевозок грузов железнодорожным транспортом. Сборник – книга 1 – М.: Юридическая фирма «Юртранс», 2003 – 712 с.

3. Типовой технологический процесс работы грузовой станции, в условиях функционирования автоматизированной системы управления. – М.: ИПЦ «Глобус», 1998 – 144с.

4. Смехов А.А., Повороженко В.В. Управление грузовой и коммерческой работой на железнодорожном транспорте. – М.: «Транспорт», 1990 – 351с.

5. Прейскурант номер 10-01. Тарифы на перевозки грузов и услуги инфраструктуры, выполняемые РЖД. Тарифное руководство номер 1. Часть 1 (Правила применения тарифов). – М.: ПФ «Красный пролетарий», 2003 – 159с.

6. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм МПС РФ. – М.: «Техинформ», 2001

7. Тимошин А.А., Мачульский И.И. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ. – М.:

8. Типовые нормы времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте. – М.: «Транспорт», 1987 – 97с.