Главная страница
Навигация по странице:

  • 6.5. Требования к подразделениям текущего отцепочного ремонта вагонов

  • ЧАСТЬ 2. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ, ИНФОРМАЦИОННЫЕ

  • Основы технического


    Скачать 4.71 Mb.
    НазваниеОсновы технического
    Дата26.04.2023
    Размер4.71 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаumm_197.pdf
    ТипУчебное пособие
    #1091694
    страница10 из 27
    1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   27
    6.4. Определение параметров пунктов технического обслуживания
    вагонов
    Исходя из основных задач вагонного хозяйства в процессе технической эксплуатации вагонов основными параметрами работы ППВ и ПТО (показа- телями функционирования) являются параметры, определяющие экономиче- скую эффективность эксплуатации вагонов:
    - вероятность и продолжительность простоя составов (групп вагонов) в ожидании ТОВ;
    - вероятность и продолжительность простоя обслуживающих бригад.
    Подобные задачи, связанные с организацией обслуживания решают ме- тодами теории массового обслуживания (ТМО). Эта теория основана на тео- рии вероятностей (теория случайных процессов) и на методах статистическо- го моделирования случайных процессов (с использованием ЭВМ).
    С позиций теории массового обслуживания ППВ и ПТО являются сис- темами массового обслуживания.
    В соответствии с терминологией ТМО составы или группы вагонов, предъявляемые для ТО, называют заявками (требованиями) на обслужива- ние, а обслуживающие бригады – каналами обслуживания (бригадой счита- ется группа рабочих, которая может обслуживать одновременно один со- став).
    Система ТОВ может быть одноканальной (одна бригада) или многока- нальной (число бригад две или более).
    Системой с ожиданием называют системы, в которых заявки могут ожидать обслуживания.
    Каждая система массового обслуживания характеризуется потоками: входящим – заявок на обслуживание и выходящим – обслуженных заявок.
    Исследованиями этих потоков ТОВ доказано, что входящий, а следова- тельно, и выходящий потоки являются потоками Пуассона ( простейшими).
    Такие потоки удовлетворяют следующим требованиям:
    - ординарности, т.е. одновременное или близкое по времени поступле- ние двух заявок маловероятно;
    - стационарности, т.е. количество заявок в среднем в единицу времени одинаково.
    Интервалы времени между заявками распределяются по экспоненци- альному (показательному) закону с параметром
    λ.
    λτ
    λ
    τ

    =
    e
    f
    )
    (
    ;
    λτ
    τ
    τ

    =
    <
    e
    F
    )
    (
    ,
    (6.12) где
    λ
    – интенсивность потока заявок;
    τ
    – интервал поступления заявок;
    τ
    λ
    1
    =
    ,
    (6.13)

    134
    где
    τ
    – среднее значение (математическое ожидание) интервала поступления заявок.
    Вероятность поступления в систему
    k
    заявок за время
    t
    t
    k
    k
    е
    k
    t
    t
    P
    λ
    λ

    =
    !
    )
    (
    )
    (
    при
    k

    0.
    (6.14)
    Такой поток является однородным, т.к. величина
    λ
    не зависит от
    t.
    Интенсивность потока обслуживания:
    t
    1
    =
    μ
    ,
    (6.15) где
    t
    - среднее время обслуживания.
    Если время обслуживания задано (
    t
    0
    ), то
    0 1
    t
    =
    μ
    Функции распределения времени обслуживания: дифференциальная –
    t
    e
    t
    f
    μ
    μ

    =
    )
    (
    ;
    (6.16) интегральная –
    t
    e
    t
    t
    F
    μ

    =
    < )
    (
    (6.17)
    Отношение
    μ
    λ
    ρ
    =
    является характеристикой режима системы обслуживания и называется ко- эффициентом загрузки системы.
    Если
    ρ
    < 1
    – режим устойчивый. В случае
    ρ
    > 1
    (
    λ
    >
    μ
    ) система не справляется с потоком заявок и очередь на обслуживание растет безгранич- но.
    Графически система ТОВ может быть представлена в виде графа со- стояний системы с переходами из одного состояния в другое.
    Для составления графа состояний представлена железнодорожная стан- ция или парк этой станции (например, парк отправления) с количеством пу- тей
    r
    и количеством каналов обслуживания (бригад)
    n
    Далее введены следующие обозначения:
    - наибольшее количество составов (заявок) в парке –
    m
    ;
    - количество заявок (составов) в парке в произвольный момент времени –
    k
    ;
    - состояние системы (по величине
    k
    ) в произвольный момент времени –
    S
    i
    ;
    - вероятность
    i
    – го состояния –
    Р
    i

    135
    На рис. 6.3 представлена схема парка (
    r
    = 3); с двумя каналами обслу- живания (
    n
    = 2) для условия
    m
    =
    r
    = 3.
    Рис. 6.3. Схема формирования графа состояний системы ТОВ: наибольшее количество составов (заявок) в парке –
    m
    = 3; количество путей в парке
    r
    = 3; количество бригад (каналов обслуживания) –
    n
    = 2
    Процесс ТОВ в рассматриваемом случае представляет случайный про- цесс (цепь) Маркова с дискретными состояниями и непрерывным временем.
    Систему массового обслуживания с потоками Пуассона (простейшими) и дискретными состояниями называют системой Маркова.
    Для расчета вероятностей
    k
    состояний (
    k

    m
    + 1) системы Маркова
    (однородной) составляют систему дифференциальных уравнений, используя граф состояний. Применяют мнемоническое правило: дуги графа, направлен- ные к вершине, положительны; от вершины – отрицательны. Количество членов в каждом уравнении равно количеству дуг, направленных к вершинам и из вершины.

    136
    В соответствии с этим правилом получается следующая система диф- ференциальных уравнений:
    );
    (
    )
    (
    )
    (
    1 0
    0
    t
    P
    t
    P
    dt
    t
    dP
    μ
    λ
    +

    =
    );
    (
    2
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    2 1
    0 1
    t
    P
    t
    P
    t
    P
    dt
    t
    dP
    μ
    μ
    λ
    λ
    +
    +

    =
    (6.18)
    );
    (
    2
    )
    (
    2
    )
    (
    )
    (
    3 2
    1 2
    t
    P
    t
    P
    t
    P
    dt
    t
    dP
    μ
    μ
    λ
    +

    =
    )
    (
    2
    )
    (
    )
    (
    3 2
    3
    t
    P
    t
    P
    dt
    t
    dP
    μ
    λ

    =
    Систему массового обслуживания называют транзитивной, если на графе состояний нет ни одного состояния без входа или выхода. По теореме
    Маркова любой транзитивный однородный процесс обладает так называе- мым эргодическим свойством, т.е. существует предельный стационарный режим, когда распределение вероятностей состояний устанавливается и не меняется во времени.
    Для
    t
    → ∞ существует предельный стационарный режим с предельны- ми вероятностями состояний
    )
    (
    lim
    t
    P
    P
    i
    t
    i


    =
    (
    i
    = 0, 1, 2, 3 …
    k
    )
    0
    )
    (
    lim
    =


    dt
    t
    dP
    i
    t
    Поэтому приведенная выше система дифференциальных уравнений превращается в систему алгебраических уравнений
    0 1
    0
    =
    +

    P
    P
    μ
    λ
    ;
    0 2
    )
    (
    2 1
    0
    =
    +
    +

    P
    P
    P
    μ
    μ
    λ
    λ
    ;
    (6.19)
    0 2
    )
    2
    (
    3 2
    1
    =
    +
    +

    P
    P
    P
    μ
    μ
    λ
    λ
    ;
    0 2
    3 2
    =
    P
    P
    μ
    λ
    Последнее (
    m
    + 1) уравнение находят из очевидного условия

    137 1
    1 1
    3 2
    1 0
    =
    =
    +
    +
    +

    +
    =
    =
    m
    k
    i
    i
    P
    P
    P
    P
    P
    (6.20)
    Решением системы алгебраических уравнений для постоянных
    λ и
    μ
    определяют значения
    Р
    i
    для стационарного режима.
    По численным величинам вероятностей состояний и интенсивностей переходов определяют:
    – вероятность простоя составов в ожидании ТО
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    3 3
    c
    c
    c
    t
    N
    t
    n
    t
    P
    =
    ,
    (6.21) где
    c
    t
    – продолжительность смены;
    )
    (
    3
    c
    t
    n
    – количество заявок (составов), ожидающих ТО за время
    c
    t
    ;
    )
    (
    c
    t
    N
    – количество заявок за
    c
    t
    ; вероятность простоя бригад:
    0 0
    0
    )
    (
    1 1
    nt
    t
    t
    N
    K
    P
    c
    б

    =

    =
    ,
    (6.22) где
    б
    K
    – коэффициент использования бригад;
    0
    t
    – установленное время обслуживания;
    n
    – количество бригад.
    Для расчета численных значений параметров используют следующие методы:
    - аналитический;
    - графоаналитический;
    - статистического моделирования (Монте-Карло).
    Аналитический метод основан на решении системы уравнений (6.19) для классической системы массового обслуживания с ожиданием.
    Теорией массового обслуживания определены расчетные формулы ве- роятностей состояний системы простоя бригад и ожидания составами обслу- живания.
    Коэффициент простоя обслуживаемых заявок (составов)
    m
    М
    К
    1 1
    =
    ,
    (6.23) где
    1
    М

    среднее количество заявок, ожидающих ТО (длина очереди);
    m
    – наибольшее количество заявок в системе.
    Коэффициент простоя каналов обслуживания (бригад)

    138
    n
    М
    К
    2 2
    =
    ,
    (6.24) где
    2
    М
    – среднее количество свободных каналов (бригад);
    n
    – количество каналов в системе;

    +
    =

    =
    m
    n
    k
    k
    P
    n
    k
    М
    1 1
    )
    (
    ,
    (6.25) где
    k
    – количество заявок в системе в момент
    t
    ;
    k
    P
    – вероятность состояния (
    k
    >
    n
    );


    =

    =
    1 0
    2
    )
    (
    n
    k
    k
    P
    k
    n
    М
    ,
    (6.26)
    0
    )!
    !(
    !
    P
    k
    m
    n
    n
    m
    P
    k
    n
    k
    k
    ρ

    =

    ,
    (6.27) где
    ρ
    =
    λ
    /
    μ
    ,
    0
    P
    – вероятность состояния (
    k
    = 0)
    1 1
    0 0
    )!
    !(
    !
    )!
    !(
    !

    +
    =

    =























    +

    =
    k
    m
    n
    k
    n
    k
    n
    k
    k
    m
    n
    n
    m
    k
    m
    k
    m
    P
    ρ
    (6.28)
    Вероятности промежуточных состояний (
    k

    n
    ) определяют по формуле
    0
    )!
    !(
    !
    P
    k
    m
    k
    m
    Р
    k
    ko
    ρ

    =
    (6.29)
    Следует иметь в виду, что в случае
    m
    =
    k
    выражение
    )!
    (
    k
    m

    = 1 (осо- бенность гамма-функции).
    Расчеты по формулам (6.24 – 6.29) могут быть существенно упрощены, если принять
    k
    n
    k
    k
    k
    m
    n
    n
    m
    P
    P
    ρ
    )!
    !(
    !
    0

    =

    ;
    k
    ko
    k
    m
    k
    m
    P
    P
    ρ
    )!
    !(
    !
    0

    =
    и использовать условие

    139
    Р
    0
    +
    Р
    1
    +
    Р
    2
    + . . . +
    Р
    n
    = 1
    Обозначив
    1 2
    1
    a
    Р
    Р
    =
    ;
    2 0
    2
    a
    Р
    Р
    =
    и т.д. , получим
    n
    o
    a
    a
    a
    Р
    +
    +
    +
    +
    =
    1 1
    2 1
    (6.30)
    Если в результате расчетов получатся большие значения
    K
    1
    или
    K
    2
    , следует изменить количество бригад (
    n
    ).
    Графоаналитический способ применяют в случае небольшого объема работы ПТО (до 20 заявок в смену), т.к. расчет выполняют вручную. Для расчета используют график исполненной работы ПТО или график исполнен- ной работы станции.
    Расчет производят в следующей последовательности. Определяют ин- тенсивность потока заявок
    λ
    Задаются интенсивностью ТО
    μ
    (должно быть
    μ>λ
    ). Для заданного времени обслуживания
    t
    0
    ориентировочно определяют количество бригад
    n

    μ
    t
    0
    (ближайшее целое число, больше
    μ
    t
    0
    ). Затем график исполненной работы преобразуют к виду, удобному для расчета (рис.
    6.4).
    На преобразованном графике наносят время ТОВ –
    t
    0
    для каждого со- става. Из-за неравномерности интервалов между заявками (
    τ
    i
    ) в некоторых случаях бригада закончит работу позднее, чем будет предъявлена следующая заявка. В таком случае возможно ожидание составом ТО (задержка поезда –
    t
    3
    ). В других случаях работа будет закончена раньше, чем предъявят следую- щий состав, и будет простаивать бригада (
    t
    n
    ). Количество случаев
    t
    3
    за смену составит
    n
    3
    , а их продолжительность – время ожидания составом ТО. Сум- марное время
    t
    n
    определит простой обслуживающих бригад.
    Вероятность задержки отправления поезда составит
    )
    (
    )
    (
    3 3
    c
    c
    t
    N
    t
    n
    Р
    =
    ,
    (6.31) где
    t
    с
    – продолжительность смены,
    N(t
    c
    )
    – количество поездов, отправленных за смену.

    140
    Рис. 6.4. Схема расчета
    0
    P
    и
    3
    P
    с использованием графика исполнен- ной работы ПТО (I бригада) а) фрагмент реального графика; б) график, преобразованный для расчета
    Коэффициент использования бригад (
    n
    – количество бригад)
    c
    n
    б
    nt
    t
    К

    =
    (6.32)
    Метод статистического моделирования (Монте-Карло) в принципе ана- логичен графоаналитическому и может быть использован для любых разме- ров движения в двух случаях:
    – для расчета показателей работы крупных ПТО или ППВ при техноло- гическом проектировании;
    – для оперативного планирования работы ПТО.
    Метод статистического моделирования основан на использовании
    ЭВМ, в том числе персональных. Поэтому становится возможным планиро- вание работы бригад и коррекция плана оператором ПТО.

    141
    Моделирование процесса ТО заключается в последовательном задании интервалов между заявками –
    τ
    i
    ( в часах или минутах), т.е. формировании потока заявок с интенсивностью
    λ
    i
    и в последующем задании времени об- служивания заявок
    t
    0
    , т.е. формирования потока обслуживания с интенсив- ностью
    μ
    В процессе моделирования определяют количество случаев и продол- жительность ожидания обслуживания заявками
    t
    3i
    , количество случаев про- стоя бригад и время простоя –
    t
    ni
    Графическая интерпретация моделирования для одного канала (
    n
    = 1) приведена на рис. 6.5.
    Рис. 6.5. Схема моделирования процесса ТОВ
    t
    3i
    – время ожидания составом обслуживания;
    t
    ni
    – время простоя бригад
    В общем случае определяют ожидание составами обслуживания и ко- эффициент простоя бригад.
    В расчетах для технологического проектирования моделируемое время от 0 (начало) до
    Т
    кон
    (конец) определяют исходя из приемлемого количества опытов, т.е. количества интервалов
    τ
    i
    при моделировании. Тогда

    =
    =
    N
    i
    i
    кон
    Т
    1
    τ
    или
    λ
    N
    Т
    кон
    =
    , где
    N
    – количество заявок за время моделирования;
    λ – интенсивность потока заявок.
    По закону больших чисел для
    N
    = 200
    ÷400 достоверность, т.е. вероят- ность соответствия частости и вероятности события, будет около 0,85 – 0,9, что можно считать допустимым.

    142
    Время обслуживания (
    t
    0
    ) в практике задано постоянным для парков приема, отправления, транзитных и при моделировании задается постоян- ным, хотя возможен вариант расчетов для переменного
    t
    0
    Для случаев оперативного планирования работы ПТО время моделиро- вания – смена или часть смены (несколько часов).
    Способы задания интервалов
    τ
    i
    ;
    Для технологического проектирования: а) в виде численных значений, соответствующих интегральной функ- ции распределения
    τ
    ; б) в форме эмпирического ряда чисел – интервалов, взятых из графика исполненной работы или из планового графика работы станции.
    Для оперативного планирования – в форме эмпирического ряда чисел – интервалов предъявления заявок из плана работы станции (парка станции) на текущую смену.
    Задание
    τ
    i
    в соответствии с законом распределения выполняют для простейших потоков (экспоненциальное распределение). В программу ЭВМ может быть включен ряд
    τ
    i
    или предусмотрен розыгрыш интервалов
    τ
    i
    по алгоритму с использованием случайных чисел из ряда равномерно распреде- ленных. Эти числа приводятся в специальных таблицах.
    Для экспоненциального распределения обозначим
    i
    i
    a
    d
    e
    =


    τ
    τ
    λ
    λτ
    0
    ,
    (6.33) откуда
    i
    i
    e
    a
    λτ


    =1
    , далее
    )
    1
    ln(
    i
    i
    a

    =

    λτ
    (6.34)
    Распределение
    i
    a
    такое же, как 1 -
    i
    a
    , поэтому
    i
    i
    a
    ln
    1
    λ
    τ

    =
    ,
    (6.35) где
    i
    a
    – случайное число из ряда цифр с равномерным распределением.
    Величину
    i
    a
    представляют в форме
    2 2
    1 10

    = А
    А
    a
    i
    ,
    (6.36) где
    А
    1
    и
    А
    2
    – цифры из таблицы.

    143
    Моделирующий алгоритм расчета показателей функционирования ПТО по методу Монте-Карло включает 25 операций.
    Обозначения, используемые в алгоритме:
    N(t
    c
    )
    – среднее количество заявок, поступающих за время
    (t
    c
    )
    ;
    Т
    к
    – время поступления в систему
    k
    -й заявки;
    k
    – порядковый номер заявки (
    k
    = 1,2,3 …
    N
    );
    n
    – количество каналов обслуживания (
    n

    1);
    t
    c
    – время окончания обслуживания (
    k
    = 1) заявки каналом
    i
    ;
    i
    – номер канала обслуживания (
    i
    = 1,2,3 …
    n
    );
    Т
    кон
    – время окончания моделирования;
    τ
    k
    – интервал поступления (
    k
    + 1) заявки;
    Т
    ко
    – время ожидания обслуживания
    k
    -й заявкой;
    Т
    к1
    момент начала обслуживания заявки с ожиданием;
    t
    0
    – заданное время обслуживания;
    γ
    k
    – случайное число из ряда равномерно распределенных
    (пара цифр, умноженная на 10
    -2
    );
    λ
    – интенсивность потока заявок;
    m
    b
    – количество заявок, обслуженных в течение установленного времени
    t
    0
    за время моделирования процесса;
    m
    0
    – тоже, ожидавших обслуживания.
    Часть операций объединяется в два цикла:
    – обслуживание без ожидания;
    – обслуживание с ожиданием.
    Предполагается также система с ограниченной очередью ожидающих обслуживания заявок, например, количество заявок, ожидающих обслужива- ния не более числа каналов обслуживания (бригад).
    Упрощенная схема алгоритма с операциями, входящими в циклы, изо- браженными в виде блоков, приведена на рис. 6.6.
    При подготовке к расчету использованы исходные данные:
    t
    0
    ;
    N(t
    c
    )
    Определено
    c
    c
    t
    t
    N
    )
    (
    =
    λ
    ,
    Принято
    N
    = 200
    ÷400. Определено
    λ
    N
    Т
    кон
    =
    Принят параметр потока обслуживания
    μ

    λ
    . Определено число бри- гад
    n

    μ
    t
    0
    - целое число

    144
    В начале расчета
    k
    = 1,
    Т
    1
    = 0,
    t
    1
    =
    t
    2
    = … =
    t
    n
    = 0 (каналы обслужива- ния свободны). Заявка направляется для обслуживания в канал 1. Расчет вы- полняется по циклу 1, в счетчике обслуженных заявок фиксируется
    m
    = 1, формируется
    τ
    1
    (рис. 6.6.) и далее
    k
    = 2,
    Т
    2
    =
    τ
    1
    ,
    t
    1
    = 0 +
    t
    0
    Рис. 6.6. Схема моделирующего алгоритма расчета показателей функционирования системы ТОВ по методу Монте-Карло
    (цифрами 1,2,3 … 25 обозначены номера операций);

    – – – – – – - граница циклов 1 и 2.
    Если в момент
    Т
    2
    =
    τ
    1
    первый канал занят, заявка направляется в канал
    2. После каждого цикла 1 сравнивается
    Т
    k

    Т
    кон
    . В случае
    Т
    k
    =
    Т
    кон
    модели- рование прекращается.
    Если оба обслуживающих канала заняты (
    i
    =
    n
    ) очередная заявка будет ожидать обслуживания и расчет выполняется по циклу 2. В счетчике заявок, ожидающих обслуживания, фиксируется
    m
    0
    = 1. Если количество заявок, ожидающих обслуживания, превысит установленную величину очереди, то

    145
    выдается информация «мало бригад». Следует увеличить
    n
    и выполнить расчет снова. По окончании моделирования (
    Т
    k
    =
    Т
    кон
    ) выдается информация о вероятностях обслуживания с ожиданием или без ожидания.
    Если в процессе расчетов для оперативного планирования выявится си- туация, когда состав будет ожидать обслуживания (
    m
    0
    ≥ 1), то оператор или сменный мастер ПТО может предложить станционному диспетчеру откор- ректировать план работы парка для исключения возможных задержек поез- дов. Для этого следует изменить 1-2 интервала между предъявлениями заявок
    (изменить время предъявления или время отправления). Затем выполняется новый расчет.
    Определение количества бригад для ПТО в предварительных расчетах можно выполнить по упрощенной методике.
    p
    б
    t
    n
    τ
    0
    =
    ,
    (6.37) где
    t
    0
    – заданное время ТО;
    p
    τ
    – расчетный интервал предъявления составов для ТО.
    Расчетный интервал определяют с учетом неравномерности предъявле- ния составов
    c
    p
    N
    k
    60 24

    =
    τ
    ,
    (6.38) где
    k
    – коэффициент неравномерности предъявления составов;
    c
    N
    – количество составов, предъявляемое в течение суток;
    24
    ⋅ 60 = 1440 минут в сутках.
    Величину коэффициента неравномерности предъявления составов можно определить из анализа исполненного графика прибытия и отправле- ния поездов. Распределение величин интервалов прибытия и отправления по- ездов на сортировочных станциях обычно подчиняется логарифмически- нормальному закону. В этом случае допустимо принять
    k
    = 0,7 – 0,9.
    Расчетный интервал
    p
    τ
    может быть определен также непосредственно из анализа графика как средневзвешенный
    i
    s
    i
    i

    m
    m
    k

    =
    1
    /
    τ
    τ
    ,
    (6.39) где
    /
    i
    τ
    – середина
    i
    –го интервала статистической обработки данных;

    146
    i
    m
    – частота (повторяемость) в
    i
    –м интервале;
    S
    – количество интервалов статистической обработки данных.
    Численный состав бригады (явочный) определяют из выражения
    0
    t
    mq
    M
    я
    =
    ,
    (6.40) где
    m
    – количество вагонов в составе;
    q
    – средняя трудоемкость технического обслуживания одного вагона.
    Списочный состав численности служебного персонала пункта составит
    с
    з
    я
    с
    а
    K
    M
    M


    =
    ,
    (6.41) где
    з
    K
    – коэффициент замещения отсутствующих рабочих;
    с
    а
    – количество составов бригады с учетом круглосуточной работы.
    Принимают в расчетах
    K
    = 1,1;
    с
    а
    = 4,2.
    Расчет оптимального количества вагонов в группе и оптимального вре- мени простоя производят нахождением минимума величины обобщенного показателя эффективности работы ППВ – себестоимости обслуживания (в денежном выражении)
    С
    0
    =
    С
    1
    +
    С
    2
    +
    С
    3
    +
    С
    4
    =
    f
    (t
    п
    , С
    п
    ,
    R
    )
    min ,
    (6.42) где
    С
    1
    – стоимость простоя вагонов в ремонте;
    С
    2

    стоимость рабочей силы;
    С
    3
    – стоимость простоя вагонов под накоплением для подачи на ППВ;
    С
    4
    – стоимость маневровых работ;
    t
    п
    – время обслуживания группы вагонов на ППВ;
    n
    п
    – количество вагонов в группе;
    R
    – количество рабочих в бригаде ППВ.
    Выражение (6.42) для регулярного потока заявок представляют в виде
    П
    л
    П
    П
    t
    е
    t
    t
    е
    t
    t
    t
    N
    e
    Nq
    е
    Nt
    С
    з
    с
    c
    н
    +
    +
    +
    =
    1 2
    1 0
    α
    ,
    (6.43) где
    N
    – план подготовки вагонов на смену;
    c
    t
    – продолжительность смены;
    н
    t
    – параметр накопления вагонов;

    147
    л
    t
    – время работы маневрового локомотива;
    q
    – средняя трудоемкость подготовки одного вагона;
    α
    – коэффициент, учитывающий перерывы в работе бригады;
    1
    е
    ,
    2
    e
    ,
    з
    е
    – расходные ставки на 1 вагоно-ч, 1 чел.-ч, 1 локомотиво-ч.
    Многочлен (6.43) относительно
    П
    t
    содержит члены, где
    П
    t
    в числителе и член, где
    П
    t
    в знаменателе, т.е. функция может иметь экстремальное значе- ние: минимум или максимум.
    Графическая интерпретация такой функции приведена на рис. 6.7.
    Поиск экстремального значения выполняют по известному методу: оп- ределяют первую производную
    С
    0
    по
    t
    П
    , приравнивают к нулю и находят действительные корни
    t
    П
    из уравнения
    /
    П
    С
    = 0.
    Первая производная
    0 3
    1 1
    0 2
    =

    +
    =
    e
    t
    t
    t
    e
    t
    Nt
    Ne
    dt
    dC
    П
    Н
    П
    л
    c
    c
    (6.44)
    Из выражения (6.44)
    1 3
    )
    (
    e
    t
    t
    N
    e
    t
    t
    t
    H
    П
    c
    л
    c
    +
    =
    (6.45)
    Тогда
    1 3
    )
    (
    e
    t
    t
    e
    Nt
    t
    t
    N
    n
    H
    П
    П
    c
    л
    c
    +
    =
    =
    (6.46)
    Явочное количество рабочих в бригаде составит
    3
    t
    t
    q
    n
    R
    П
    П
    я

    =
    α
    ,
    (6.47) где, кроме приведенных выше обозначений,
    3
    t
    – простой бригады во время подачи и уборки вагонов на путь обслуживания.

    148
    Рис. 6.7. График функции
    D
    t
    B
    At
    t
    f
    С
    П
    П
    П
    +
    +
    =
    =
    1
    )
    (
    0
    В случае нерегулярного потока
    c
    N
    N
    t
    n
    Пi
    Пi

    ,
    c
    k
    i
    t
    t
    П
    <

    1
    , где
    Пi
    n
    и
    i
    П
    t
    – величины
    i
    –й подачи и продолжительности ее обслужива- ния;
    k
    – количество подач за время
    c
    t
    Численный состав бригады
    R
    t
    t
    q
    n
    R
    П
    П
    >

    =
    3
    max
    /
    , (здесь
    k
    t
    t
    c
    П
    =
    ).
    Себестоимость обслуживания составит
    3 1
    2 1
    1 1
    )
    (
    max
    /
    e
    kt
    e
    k
    Nt
    e
    q
    n
    n
    N
    t
    n
    е
    С
    л
    k
    i
    k
    i
    i
    П
    П
    П
    П
    П
    П
    +
    +


    +
    +
    =











    α
    . (6.48)
    Потери рабочего времени вследствие простоя бригады из-за неравно- мерности подачи групп вагонов для обслуживания

    149
    q
    n
    n
    Q
    k
    i
    П
    П












    =
    Δ
    1
    )
    (
    max
    , разница себестоимости подготовки каждого вагона
    N
    С
    С
    C
    П
    П
    П
    у

    =
    Δ
    /
    (6.49)
    В процессе подготовки вагонов к перевозкам используют эстакады – площадки на междупутьях путей обслуживания, поднятые на пунктах подго- товки цистерн до уровня верха котла, на пунктах подготовки крытых – до уровня пола.
    Пропускную способность эстакад можно рассчитать по формуле
    B
    П
    П
    l
    t
    k
    t
    l
    m
    N
    c
    э
    э
    3
    =
    ,
    (6.50) где
    э
    N
    – количество вагонов, подготовленных в среднем в течение 1 ч.;
    П
    m
    – количество эстакадных путей у одной эстакады: один или два;
    э
    l

    длина эстакады;
    c
    t
    – время работы эстакады в течение суток;
    П
    k
    – коэффициент, учитывающий перерывы в работе эстакады
    (
    k
    = 0,8
    ÷0,9);
    3
    t
    – время занятости путей подачей вагонов одной группы
    3
    t
    =
    ПУ
    t
    t
    +
    0
    ;
    ПУ
    t
    – время на постановку и уборку вагонов одной группы;
    B
    l
    – длина вагона.
    6.5. Требования к подразделениям текущего отцепочного ремонта
    вагонов
    В процессе технического обслуживания вагонов используют два вида текущего ремонта: безотцепочный (в поездах за время стоянки поезда) и от- цепочный (с отцепкой вагона от поезда и подачей его на пункт текущего ре- монта вагонов или на путь, приспособленный для ремонта вагонов).
    Текущий отцепочный ремонт грузовых вагонов производится:

    150
    – при подготовке вагонов к перевозкам (порожним вагонам);
    – вагонов, отцепленных от поездов (груженых и порожних).
    Текущий отцепочный ремонт пассажирских вагонов производится:
    – на пунктах формирования и оборота во время отстоя;
    – в пути следования без высадки пассажиров, с отцепкой и последую- щей постановкой после ремонта в состав на станциях, где имеются специали- зированные пункты текущего ремонта;
    – в пути следования с отцепкой и с пересадкой пассажиров, если не- возможно отремонтировать вагон в течение непродолжительного времени.
    Перечень неисправностей, с которыми вагону производится безотце- почный или отцепочный ремонт, приводится в местных технологических процессах.
    Для отцепки вагона в текущий ремонт выдается уведомление на отцеп- ку формы ВУ-23, на основании которого вагон на время ремонта перечисля- ется в нерабочий парк, а работники станции подают вагон на ремонтный путь. По окончании текущего ремонта в технологический центр станции вы- дается уведомление об окончании ремонта формы ВУ-36, на основании кото- рого вагон перечисляется в рабочий парк. Установлена норма простоя в ре- монте от подачи вагона в ремонт, до выдачи уведомления об окончании ре- монта. Станцией учитывается также общее время простоя от отцепки в ре- монт до прицепки в состав после ремонта. Простой вагона на станции для производства текущего ремонта ухудшает показатели использования вагонов
    (см.раздел 2.3).
    При подготовке грузовых вагонов к перевозкам в текущий отцепочный ремонт (ТР-1) должны поступать вагоны с большим объемом ремонта, когда простой в ремонте больше установленного времени на подготовку группы вагонов или когда для ремонта вагона требуется специальное оборудование
    (например, при смене колесных пар). В результате увеличится простой при подготовке к перевозкам только тех вагонов, которые были отцеплены в те- кущий ремонт (для ТР-1 установлена норма простоя в ремонте).
    В процессе технического обслуживания вагонов в поездах целесооб- разно выполнять текущий безотцепочный ремонт сменой мелких деталей: тормозных колодок, тормозных валиков, шплинтов соединительных рукавов, концевых кранов и т.д. Для выполнения сложного ремонта вагонов пути от- правления или приемо-отправочные не приспособлены, нет средств механи- зации, необходима растяжка состава.
    В историческом плане были периоды, когда на некоторых пунктах пы- тались применять укрупненный текущий ремонт вагонов без отцепки от со- става. Производили замену триангелей, механизма автосцепки, корпусов ав- тосцепки, тележечных пружин, колесных пар и т.д. В 70-80 гг. тенденция из- менилась, в особенности на горочных сортировочных станциях, где были ор- ганизованы специализированные пути в парках формирования для ремонта автосцепного устройства, тормозного оборудования, кузовов. На этих путях

    151
    простой вагонов в текущем ремонте существенно меньше, чем на путях пункта технического обслуживания вагонов.
    В особую группу выделяются пункты текущего ремонта пассажирских вагонов, используемые для смены колесных пар в пути следования. Первона- чально пытались организовать ремонт за время стоянки пассажирского поез- да по графику. Позднее продолжительность стоянок была сокращена. На все операции замены колесной пары от отцепки вагона до прицепки уходит обычно более 40 мин.
    В настоящее время пункты смены колесных пар в пассажирских поез- дах организованы на некоторых станциях, где размещены ПОТ. Обслужива- ются эти пункты персоналом эксплуатационных депо вагонного хозяйства.
    Понумерной учет вагонов, поступавших для текущего отцепочного ре- монта, выполняет диспетчер депо с записью в книгу формы ВУ-31. Простой вагонов в ремонте регламентирован Департаментом вагонного хозяйства и службой вагонного хозяйства дороги. Например, по различным депо норма простоя вагона в текущем ремонте (от подачи на ремонтный путь до оконча- ния ремонта) составляет в основном 3,5–4 ч. Норма общего простоя на стан- ции (от отцепки до прицепки) в основном от 38 до 39 ч.
    Установлена также норма остатка неисправных вагонов в ремонте. Рас- чет остатка выполняется ежесуточно к концу отчетных суток по результатам анализа книги учета ВУ-31.
    Для проектирования, реконструкции и организации производственного процесса ПТОР, включая специализированные пути текущего ремонта грузо- вых вагонов необходимы исходные расчетные данные:
    - ожидаемое поступление вагонов в ТОР, среднесуточное и максималь- ное;
    - норма простоя вагонов в ремонте;
    - распределение вагонов, поступающих в ремонт, по видам неисправ- ностей: смена колесных пар, правка деформированных элементов кузова; смена элементов автосцепного устройства; смена элементов тормозного обо- рудования.
    Ожидаемое поступление вагонов в ТОР определится по статистическим данным учета конкретной станции. Прогнозирование изменения поступления вагонов в текущий ремонт на краткосрочную перспективу определяется ме- тодом экстраполяции. По данным учета Департамента вагонного хозяйства, количество отцепок в ТР каждого вагона рабочего парка составило (по го- дам): 1997 – 11,2; 1998 – 7,45; 1999 – 5,78; 2000 – 4,11; 2001 – 3,54; 2003 – 1,6.
    Прослеживается тенденция непрерывного снижения отцепки.
    Для ориентировочных расчетов ПТОР могут быть использованы при- веденные данные, средние для дорог.
    Простой вагонов в ремонте в ориентировочных расчетах можно при- нять равным 4 ч.

    152
    Распределение вагонов, поступающих в ТР-2 по неисправностям ос- новных узлов в расчетах может быть принято в соответствии со статистиче- скими данными ЦВ (в процентах):
    - колесные пары – 11;
    - буксовый узел – 22;
    - тележки – 14;
    - автотормозное оборудование – 20;
    - кузов (включая автосцепное устройство) – 33.
    Трудозатраты на текущий ремонт вагонов определяют нормированием в зависимости от местных условий.
    Количество ремонтных позиций на ПТОР определится по формуле
    )
    (
    o
    o
    в
    t
    t
    m
    D
    N
    n
    c
    П

    =
    τ
    , где
    в
    N

    ожидаемое поступление вагонов в ТР за год;
    τ
    – норма простоя вагона в ремонте;
    0
    D
    = 365 – расчетное количество дней в году;
    m
    – количество смен в сутках;
    c
    t
    =
    11 ч.
    – продолжительность смены;
    o
    t
    – продолжительность выводки отремонтированных вагонов и постановки в ремонт (определяется в соответствии с технологиче- ским процессом работы ПТОР).
    На сортировочных станциях с большим объемом работы ПТОР должен иметь 2 ремонтных пути
    - первый – для ремонта вагонов с подъемкой:
    - второй – специализированный путь для смены деталей автосцепного устройства и тормозного оборудования.
    Численность рабочих определяется расчетом по формуле (явочный со- став
    Ф
    q
    N
    R
    в
    я
    =
    , где
    q
    – нормированная трудоемкость текущего ремонта;
    Ф – годовой фонд рабочего времени одного рабочего.
    Техническое оснащение ПТОР должно соответствовать регламенту [22].
    Организация работы ПТОР рассмотрена в разделе 3 (глава 11.5).

    153
    ЧАСТЬ 2. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ, ИНФОРМАЦИОННЫЕ
    ТЕХНОЛОГИИ, АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
    УПРАВЛЕНИЯ, ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
    1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   27


    написать администратору сайта