Методические указания к курсовому проекту 2 организация эксплуатационной работы железнодорожных участков для студентов V курса
 Скачать 0.7 Mb.
|
Таблица 1.1 Груженые вагонопотоки
На основании этой таблицы строят диаграмму груженых ва-гонопотоков (рис.1.2). Диаграмму выполняют на белой бумаге или миллиметровке обычного формата. Построение диаграммы груженых вагонопотоков на рис.1.2 выполнено по данным табл.1.1. Как видно из табл.1.1, с У на полигон (через ст. А) поступает за сутки 2910 груженых вагонов (последний столбец строки "из У"). Из этого числа 10 вагонов отцепляются под выгрузку собственно по ст. А (клетка из У на А). В свою очередь, ст. А грузит 85 вагонов в сутки в нечетном направлении и 30 вагонов - в четном. Всего на ст. А следует под выгрузку 85 вагонов (пересечение последней строки и колонки А). Как было установлено выше, 10 вагонов поступает с У. Следовательно, остальные вагоны (75) поступают под выгрузку на ст. А с четного направления. Таким образом, на диаграмме по ст. А показана выгрузка в размере 75 вагонов, поступивших с четного направления (-75), и 10 вагонов, поступивших с нечетного направления (-10). Со знаком "плюс" показана погрузка станции: +85 - в нечетном направлении и +30 - в четном. Со ст. А на участок А-N "выходит" 2910-10+85=2985 вагонов. На этот участок под выгрузку с нечетного направления поступает 35 вагонов (в т.ч. из У на А-N – 35 вагонов и из А на А-N – 0 вагонов) Всего же на участок А-N следует под выгрузку 70 вагонов (пересечение последней строки и колонки А-N). Следовательно, с четного направления на участок А-N под выгрузку поступает тоже 70-35=35 вагонов. Собственно на участке А-N грузится 75 вагонов (пересечение последней колонки и строки А-N), в т.ч. 40 – в четном направлении (из А-N на А – 5 вагонов и из А-N на У – 35 вагонов). Значит в нечетном направлении погрузка вагонов на участке А-N составляет 75-40=35 вагонов. Таким образом, на диаграмме по участку А-N показана выгрузка в размере 35 вагонов, поступивших с четного направления (-35), и 35 вагонов, поступивших с нечетного направления (-35). Со знаком "плюс" показана погрузка участка: +35 - в нечетном направлении и +40 - в четном. Окончательно имеем: на участок А-N с нечетного направления поступает 2985 вагонов и "выходит" (также в нечетном направлении) – 2985-35+35=2985 вагонов. Этот вагонопоток является входящим для сортировочной станции N. Аналогичным образом производится определение вагонопотоков и для двух остальных направлений: К-N и Е-N. По сортировочной станции N происходит разветвление вагонопотока нечетного направления. Его часть со ст. У, А и участка А-N следует на ст. Е и Д и на участок N-Д; другая часть вагонов непосредственно выгружается на станции N (-45 вагонов), а остальной вагонопоток следует дальше по основному ходу на станции К, С и участок N-С. Кроме того, сама станция Н грузит 205 вагонов, из которых 35 следует в четном направлении (на участок N-А и далее), 60 - в нечетном направлении (на участок N-C и далее) и 110 - в нечетном направлении (на участок N-Д и далее). Таким образом, выходящий в каждом направлении со станции N вагонопоток является суммой трех слагаемых: собственной погрузки станции N и двух струй вагонопотоков, следующих в рассматриваемом направлении с двух других подходов. Построение диаграммы продолжается до станций сдачи вагонопотоков на соседние полигоны (как в нечетном, так и в четном направлениях). Приведенную выше последовательность разработки диаграммы в пояснительной записке не помещать. Для того чтобы не допустить ошибок и не пропустить цифры таблицы, рекомендуется при разработке диаграммы на каждом этапе учтенные цифры в табл.1.1 зачеркивать мягким карандашом разными знаками. Например, выполненный этап в данной работе зачеркнуть крестом, другие этапы – нулем, "птичкой" и т.д. После построения диаграммы эти знаки необходимо убрать. 1.2.Определение регулировки порожних вагонов Определение регулировки порожних вагонов на станциях и участках выполняется на основе косой таблицы вагонопотоков (табл.1.1) путем составления таблицы баланса порожних вагонов - табл.1.2. В табл.1.2 в графу "Наименование пунктов" записывают все пункты из табл.1.1; в столбец "Погрузка" – итоговый столбец табл.1.1; в столбец "Выгрузка" - итоговую нижнюю строку из табл.1.1. Таблица 1.2
В четвертом и пятом столбцах указывается избыток или недостаток порожних вагонов на станциях и участках. Он определяется как разность между погрузкой и выгрузкой (недостаток) или выгрузкой и погрузкой (избыток). Построение диаграммы порожних вагонопотоков (рис.1.3) начинается с пункта (пунктов), имеющего наибольший избыток порожних вагонов (в рассматриваемом примере - это ст. К и Е). С этих станций порожние вагонопотоки следуют в направлении пункта (пунктов), имеющего наибольший недостаток вагонов (в примере – ст. У). В процессе перемещения вагонопоток пополняется или уменьшается на попутных станциях и участках в зависимости от избытка или недостатка на них порожних вагонов. Так со ст. К на ст. С поступает 305 порожних вагонов. На ст. С также наблюдается избыток порожних вагонов в количестве 30 единиц. Поэтому на участок N-С порожний вагонопоток поступает уже в количестве 305+30=335 вагонов. На участке N-С из-под выгрузки высвобождается 10 вагонов, которые включается в общий порожний вагонопоток, следующий в направлении ст. У. Таким образом, на ст. N порожний вагонопоток поступает уже в количестве 335+10=345 единиц. На сортировочную станцию N со стороны ст. Е порожний вагонопоток поступает в количестве 210 единиц. Поскольку на ст. N имеется недостаток порожних вагонов в количестве 60 единиц, на участок А-N поступает 345+210-60=495 вагонов и т.д. Основной принцип построения диаграммы порожних вагонопотоков состоит в недопущении их встречного направления следования. Построение диаграммы продолжается до станции (станций) сдачи порожних вагонопотоков на соседний полигон (полигоны). Контрольная проверка правильности расчетов состоит в сопоставлении цифр, полученных в результате построения диаграммы с итоговым недостатком порожних вагонов на соседних полигонах. 1.3.Расчет состава поезда При расчете количества вагонов в составе груженого и порожнего поездов используются исходные данные табл.3 и табл.14 задания о весе вагона брутто, таре вагона, заданном весе грузового поезда, средней длине вагона и длине станционных путей. Рассчитанное число вагонов исходя из веса грузового поезда проверяется по длине станционных путей и для последующих расчетов принимается меньшая величина Так, исходя из заданного веса грузового поезда, число вагонов в нем определяется по формуле (с округлением до целого меньшего значения):  , (1.1)где  - масса поезда брутто, т; - масса поездного локомотива, т; - масса вагона (брутто или его тары)Величины и устанавливаются в соответствии с заданием. Массу локомотивов можно принимать: ВЛ-80 – 184 т; 2ТЭ10 – 258,6 т.Исходя из заданной полезной длины приемо-отправочных путей число вагонов в составе поезда определяется из выражения (с округлением до целого меньшего значения):  , (1.2)где  - полезная длина приемо-отправочных путей, м; - длина поездного локомотива, м; - средняя длина вагона, м.Величины и устанавливаются в соответствии с заданием. Длину локомотивов можно принимать: ВЛ-80 – 32,84 м; 2ТЭ10 – 33,94 м.Число вагонов в составе грузового поезда рассчитывается отдельно для груженого и порожнего составов. Контрольные вопросы к разделу1. Какая существует связь диаграмм груженых и порожних вагонопотоков с графиком движения поездов? 2. Как по диаграмме груженых вагонопотоков определить направление движения порожних вагонов? 3. Как из "косой" таблицы груженых вагонопотоков определить объемы погрузки и выгрузки? 4. Как по диаграммам груженых и порожних вагонопотоков определить резервный пробег локомотивов? 2. Организация вагонопотоков Прежде чем разрабатывать этот раздел, необходимо внимательно ознакомиться с соответствующим материалом, изложенном в учебнике /1/ - раздел IV - "Управление вагонопотоками на сети железных дорог" и учебном пособии /2/ и, на основе этого, кратко изложить в записке суть вопроса и его значение для организации движения поездов, а также аргументировано обосновать последовательность выполнения дальнейших расчетов по организации вагонопотоков. 2.1.Организация отправительских маршрутов Кратко изложить роль и значение отправительских маршрутов для интенсификации перевозочного процесса. Эффективность организации отправительских маршрутов в общем случае определяется сопоставлением дополнительных затрат на станциях погрузки и выгрузки с получаемой экономией от проследования маршрутами попутных технических станций без переработки (табл.16 задания), т.е.:  , (2.1)где  - дополнительные затраты времени на организацию отправительского маршрута на станции погрузки, ч; - дополнительные затраты времени на выгрузку маршрута, ч; - число технических станций на пути следования маршрута; - экономия времени на проследование маршрутом  -й технической станции без переработки, ч.Дополнительные затраты времени на организацию отправительского маршрута на станции погрузки определяют по формуле:  , (2.2)где  - интервал между подачами, ч; - количество вагонов соответственно в одной подаче и в маршруте; - экономия времени на маневровой работе на станции примыкания,ч.Величины , , и  принимаются в соответствии с исходными данными задания. Количество вагонов в маршруте равно их расчетному числу в составе поезда (груженого).При расчетах выражение в скобках округлить до целого значения. Пункты погрузки и выгрузки отправительских маршрутов, дальность пробега и получаемую экономию определяют по корреспонденциям в четном и нечетном направлениях (с использованием табл.1 и табл.16 исходных данных), для чего составляют табл.2.1, в которую вносят все назначения, имеющие 90 и более вагонов (колонки 1 и 2). Таблица 2.1Характеристика отправительских маршрутов (цифры условные)
В третьей колонке табл.2.1 указываются технические станции, которые маршруты проходят без переформирования (эти станции устанавливаются из схемы полигона), а в четвертой – проставляется суммарная экономия от проследования станций маршрутами без переработки. Указанная экономия определяется суммированием соответствующих значений по каждой станции из табл.16 исходных данных. Наконец, в пятой колонке отмечаются дополнительные затраты времени на организацию маршрута, рассчитанные по левой части формулы (2.1) Из табл.2.1 видно, что затраты на организацию отправительского маршрута в корреспонденции N-E больше экономии, поэтому маршрут не назначается. В остальных случаях эффективность маршрутизации очевидна, поэтому в шестой колонке проставляются вагонопотоки, охвачиваемые маршрутизацией (50% от общих вагонопотоков), а в итоговой строке подсчитывается их сумма (в табл.2.1 -  ваг.).В седьмую колонку заносятся расстояния, проходимые маршрутами. Эти расстояния устанавливаются из схемы полигона и сведений о длинах отдельных участков, которые приведены в табл.1 исходных данных. В последней (восьмой) колонке подсчитываются вагоно-километры пробега всех маршрутов, определяемые попарным перемножением данных шестой и седьмой колонок, а в итоговой строке проставляется их сумма (в табл.2.1 -  ваг-км.По результатам выполненных расчетов определить: процент отправительской маршрутизации:  , (2.3)где  - суммарная погрузка (итог табл.1.1);среднюю дальность пробега маршрутов:  . (2.4)2.2.Расчет оптимального плана формирования одногруппных поездов Оптимальный план формирования поездов в курсовом проекте рассчитывается только в нечетном направлении из вагонов, не включенных в отправительские маршруты. Для оставшегося вагонопотока составляется табл. 2.2. В табл. 2.2 назначения, отмеченные чертой, не заполнять, а для остальных указать вагонопоток из табл.1.1, исключив из него отправительские маршруты. Таблица 2.2 Вагонопоток для расчета плана формирования поездов в нечетном направлении
Следует учитывать погрузку и выгрузку вагонов на участках. Вагоны, следующие под выгрузку на участок, включаются в вагонопоток назначением на техническую станцию, которая формирует сборный поезд на впередилежащий участок в данном направлении. Например, в нечетном направлении ст. А формирует сборный поезд на участок A-N, поэтому вагоны, следующие под выгрузку на участок А-N из У включаются в струю вагонопотока назначением на ст. А. Аналогично в струю вагонопотока из У на N включаются вагоны, следующие под выгрузку на ст. N и на участки N-C и N-Д. Погруженные вагоны на участке включаются в струю вагонопотока впередилежащей по направлению его следования технической станции. Например, вагоны, погруженные на участках A-N и N-Д в нечетном направлении на С и К, учитываются в струе вагонопотока из N. Кроме того, в него включается угловой вагонопоток из Д и Е назначением на С и К. Аналогично учитывается и угловой вагонопоток из C-N, С и К назначением на Д и Е. В данном случае принято, что угловой поток поступает в переработку на ст. N, поскольку план формирования в четном направлении не рассчитывается. При расчете оптимального плана формирования поездов используют нормативы, отражающие технологию работы станций и учитывающие время нахождения вагонов в отдельных подсистемах. Нормативы устанавливаются в зависимости от типа, технического оснащения и схемы путевого развития станции, объемов переработки вагонов на горках и уровней их загрузки, числа маневровых локомотивов, занятых расформированием и формированием поездов, длины и массы перерабатываемых составов, технического оснащения примыкающих линий, вида тяги и системы эксплуатации локомотивов. Нормативы являются переменными величинами. В общем виде выделение вагонопотока  в отдельное назначение одногруппных поездов возможно лишь при соблюдении следующего необходимого условия (НУ):  , (2.5)где - среднесуточный размер струи вагонопотока, принимаемый на расчетный период;  - норма экономии времени, приходящаяся на один вагон потока , при проследовании попутной технической станции в транзитном поезде без переработки, ч;  - эквивалент переработки вагонов (приведенная к стоимости 1 вагоно-ч экономия от сокращения переработки одного вагона), ч;  - эквивалент экономии локомотиво- и бригадо-часов (приведенная к стоимости 1 вагоно-ч экономия от сокращения простоя локомотива и времени работы бригады при ликвидации на станции перецепки локомотива от одного поезда к другому в связи с выделением в отдельное назначение вагонопотока ), ч;  - общая приведенная экономия времени, приходящаяся на один вагон потока , при проследовании попутной технической станции в транзитном поезде без переработки,  , ч;  - параметр накопления, ч;  - средневзвешенная расчетная величина перерабатываемых составов, определяемая по плановой массе поездов в графике движения;  - число попутных технических (сортировочных и участковых) станций для рассматриваемой струи вагонопотока. Кроме необходимого условия (2.5), величины  требуются также для установления достаточного и общего достаточного условий выделения вагонопотока в отдельное назначение одногруппных сквозных поездов. При наличии ближнего назначения выделение более дальнего вагонопотока  в самостоятельное назначение одногруппных поездов допускается лишь при соблюдении достаточного условия:  , (2.6)где  - сумма приведенной экономии времени при проследовании вагона без переработки через попутные технические станции, расположенные между станциями назначения ближнего и дальнего вагонопотоков на уступе (включая станцию назначения ближнего вагонопотока). Если для какой-либо струи вагонопотока затраты на накопление перекрываются сбережениями приведенных вагоно-часов по одной из попутных технических станций с наименьшей расчетной экономией  , то эта струя всегда выделяется в отдельное назначение, так как она удовлетворяет общему достаточному условию (ОДУ):  . (2.7)В исходных данных на курсовой проект уже содержатся результирующие нормативы параметра накопления по техническим станциям (табл.15), а также общая приведенная экономия времени, приходящаяся на один вагон, при проследовании им попутной технической станции в транзитном поезде без переработки (табл.16). Используя их, а также данные о расчетной величине состава грузового поезда (в вагонах) необходимо составить табл.2.3. Таблица 2.3 Расчетные параметры плана формирования поездов (цифры условные)
* - значение  округляют до целого числаОптимальный план формирования поездов рассчитывают методом совмещенных аналитических сопоставлений [/1/, с.299-302; /2/. с.63-70]. Расчет плана формирования одногруппных грузовых поездов методом совмещенных аналитических сопоставлений выполняется графоаналитическим способом. В верхней части расчетного графика (рис.2.1) приводятся исходные данные, в числе которых: схема направления; возле каждой технической станции проставляются среднесуточные затраты вагоно-часов на накопление вагонов одного назначения ( ) и приведенная экономия от проследования станции одним транзитным вагоном без переработки ( ). Под схемой направления отображается ступенчатая диаграмма вагонопотоков. Центральная часть является расчетной, а в нижней - показывается оптимальный план формирования одногруппных грузовых поездов для рассматриваемого направления. Сущность метода заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов следующим порядком. Проверяют, соответствуют ли вагонопотоки между начальными и конечными станциями рассматриваемого направления общему достаточному условию; удовлетворяющие этому условию струи переносятся в оптимальный план формирования (нижнюю часть графика) и исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся струй вагонопотоков составляются все возможные назначения сквозных поездов. При этом струи одного направления объединяются с ранее зародившимися или с вагонопотоками, следующими далее станции назначения рассматриваемой струи. В правой части графика назначений подсчитываются: суммарная экономия от проследования вагонами каждой индивидуальной или объединенной струи попутных технических станций без переработки, затраты на их накопление на станциях формирования сквозных поездов и разница между отмеченной экономией и затратами  . В случае если указанная разница имеет отрицательный знак проставляется прочерк, который свидетельствует о том, что выделение данной струи (струй) в самостоятельное одногруппное назначение нецелесообразно. Из рассчитанных экономий вагоно-часов выбирается максимальная и производится анализ назначения, которому она соответствует. Если назначение является одноструйным, то оно однозначно переносится в оптимальный план формирования, а его вагонопоток исключается из дальнейшего рассмотрения. В противном случае (если назначение многоструйное) выполняется проверка целесообразности выделения ранее зародившихся струй или струй, следующих на станции, находящиеся далее станции погашения многоструйного назначения, в самостоятельное одногруппное (и одновременно одноструйное) назначение. При этом рассчитывается дополнительная экономия от проследования вагонами каждой рассматриваемой струи еще одной или нескольких попутных технических станций без переработки и определяются затраты, связанные с их накоплением. Если дополнительная экономия по каждой индивидуальной струе не покрывает затрат на накопление вагонов при их выделении в самостоятельные назначения, то в оптимальный план формирования переносится первоначальное многоструйное назначение. В противном случае - в оптимальный план формирования переносится то одноструйное назначение, которое дает наибольшую положительную разницу . На следующем этапе производится корректировка первоначально установленных назначений сквозных поездов, при которой выделенная в оптимальный план формирования струя (струи) исключается из других возможных сквозных назначений. В процессе этой корректировки вагонопотоки многоструйного назначения, зародившиеся или погашаемые на смежных технических станциях (формирования или расформирования составов многоструйного назначения), переносятся в участковые назначения. Далее для нового набора сквозных назначений расчеты повторяются. Они прекращаются тогда, когда в правой части графика назначений будут присутствовать одни прочерки  . В этом случае все оставшиеся струи переносятся в участковые назначения. Проверка правильности определения оптимального плана формирования одногруппных поездов производится суммированием вагонопотоков, перемещающихся по каждому участку, в ступенчатой диаграмме вагонопотоков и в схеме оптимального плана формирования и попарным сравнением указанных сумм, которые безусловно должны быть равны. Рассмотрим порядок определения оптимального плана формирования одногруппных поездов для исходных данных, приведенных в табл.2.3. Прежде чем составлять график назначений сквозных поездов, необходимо проверить, удовлетворит ли вагонопоток между конечными станциями У и К, У и Е общему достаточному условию (2.7):
Следовательно, одноструйное назначение У-К включается в оптимальный план формирования и в графике назначений не приводятся, в то время как У-Е – наоборот остается в графике назначений и на данном этапе эффективность его включения в оптимальный план формирования не доказана. Рекомендуется цифру 1300 в ступенчатом графике зачеркнуть карандашом, как не участвующие в дальнейших расчетах. Далее составляем график назначений сквозных поездов, проходящих без переработки не менее одной технической станции и проверяем их по необходимому условию (2.5). Из расчета (рис.2.1) видно, что шесть назначений удовлетворяют НУ, из них наибольшую экономию дает N-Е (оно называется исходным). Это назначение является многоструйным, поскольку в него включены три назначения У-Е, А-Е, N-Е, и оно короче более дальних назначений У-Е и А-Е. Из этих дальних назначений выбираем одно с наибольшей экономией (в примере У-Е) и делаем проверку: можно ли его выделить из исходного в самостоятельное? Если да, то в исходном назначении вагонопоток уменьшится на 100 вагонов и суммарная экономия уменьшится на 700 ваг-ч, которую дает У-Е по ст. Д.Следовательно, если самостоятельным будет назначение У-Е, а исходным – N-Е, то общая экономия от выделения вагонопотока У-Е в самостоятельное назначение и уменьшения исходного назначения составит:  Это больше, чем в исходном назначении, поэтому целесообразно выделить У-Е в самостоятельное назначение (дальнее назначение выделяют в самостоятельное всегда, когда общая экономия больше, чем в исходном назначении). Таким образом, назначение У-Е включается в оптимальный план формирования поездов. Далее выполняем первую корректировку. Опять создаем сквозные назначения и по каждому из них определяем экономию. В процессе расчетов установлено, что наибольшую экономию дает двухструйное назначение N-Е, которое состоит из вагонов собственно струи N-Е и более дальнего назначения А-Е. Из рис.2.1 видно, что выделение струи А-Е в самостоятельное назначение не эффективно, поэтому в оптимальный план формирования переносим назначение N-Е, а передачу вагонопоток А-Е на участке А-N осуществляем в сборных поездах. Выполняем вторую корректировку, после которой видно, что на графике сквозных назначений осталось четыре, из которых только два дают экономию вагоно-часов. Наибольшая экономия присутствует у двухструйного назначения N-К. В случае выделения из него одноструйного назначения А-К:  Таким образом, по сравнению с исходным назначением экономия уменьшается, что говорит о нецелесообразности выделения А-К в самостоятельное назначение. Поэтому в оптимальный план формирования переносим назначение N-К, а вагонопоток А-К на участке А-N будет перемещаться в участковых поездах. После третьей корректировки устанавливаем, что ни одно из двух оставшихся сквозных назначений не удовлетворяет НУ. Поэтому их вагонопоток отмечается в соответствующих назначениях участковых поездов. Ниже общих вагонопотоков, обведенных рамкой, наносятся назначения отправительских маршрутов нечетного направления, а также угловые потоки Е-К и K-Е и сборные поезда на участках A-N, N-Д, N-C c указанием числа вагонов. 2.3. Определение показателей плана формирования В заключение рассчитывают следующие показатели плана формирования поездов:
 ; (2.8)
 , (2.9)где - вагонопоток данного назначения; - число назначений поездов, формируемых на данной станции; - общий вагонопоток в назначениях;
 , (2.10)где  - число вагонов, следующих через ст. N без переработки, с учетом отправительских маршрутов; - число транзитных вагонов, проходящих ст. N с переработкой.Знаменатель формулы (2.10) определяют по диаграмме груженых вагонопотоков - суммируют общее отправление груженых вагонов из N в направлении на С и на Д и из этой суммы вычитается число погруженных вагонов на ст. N назначением на С, К, Д, Е и на участки N-С, N-Д. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- удовлетворяет ОДУ;
- не удовлетворяет ОДУ.