График движения поездов и пропускная способность железных дорог

Лекция № 8

 

На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется по графику - основному нормативно-технологическому документу, регламентирующему работу всех подразделений по организации движения поездов. График движения выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог и является основой организации перевозок. Движение поездов строго по графику достигается точным соблюдением технологических процессов работы станций, локомотивных и вагонных депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания, дистанций пути и других подразделений ж.д., связанных с движением поездов. Объединяя и координируя работу этих подразделений, график движения позволяет им действовать согласованно.

Роль графика возрастает в условиях рыночной экономики, когда осложняется организация устойчивых вагонопотоков. В связи с этим в рамках автоматизированной системы управления перевозочным процессом (АСУПП) комплексу автоматизации и разработки графика движения поездов уделяется большое внимание.

В соответствии с ПТЭ график движения поездов должен обеспечивать удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов, безопасность движения поездов, эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности станций, высокопроизводительное использование подвижного состава, соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад, возможность выполнения работ по текущему содержанию пути, сооружений, устройств СЦБ, связи и электроснабжения. При составлении графика должна быть предусмотрена приоритетная прокладка международных поездов, их согласованный подвод на пограничные станции и точное соблюдение технологии обработки поездов.

Ход поезда изображается на графике (рис. 8.1) в виде движения точки в системе координат, где по оси абсцисс откладывается время суток от 0 до 24 ч, а по оси ординат — пройденное расстояние.

Таким образом, график движения выражает зависимость t =f(S), где S — путь, пройденный поездом; t — время его хода. След движения точки условно принимают за прямую, соединяющую точки отправления и прибытия поезда, соответствующие смежным раздельным пунктам, исходя из того, что поезд следует по перегону с постоянной скоростью. Угол наклона прямой к горизонтали характеризует скорость движения поезда. Фактически же эта скорость изменяется, причем особенно существенно при замедлении поезда перед остановкой и разгоне после отправления (см. штриховую кривую на рис.8.1).

Рис. 1. Фрагмент графика движения поездов:

А—В — обозначения раздельных пунктов; цифры 0, 1 на оси абсцисс —

время (часы); цифры на осях раздельных пунктов — время прибытия,

отправления или проследования поезда (число минут сверх целого

десятка); числа над наклонными прямыми — условные номера поездов;

штриховая кривая в левом нижнем углу — реальный график движения

поезда с учетом изменения его скорости

График обычно строят на стандартной сетке с масштабом времени 4 мм -10 мин и масштабом расстояний 2 мм -1 км. На сетке каждый час разделен вертикальными линиями на шесть 10-минутных интервалов, при этом получасовые деления отмечают штриховой прямой. Горизонтальными линиями обозначают оси раздельных пунктов.

Линии движения нечетных поездов наносят сверху вниз, а четных - снизу вверх. В точках пересечения этих линий с осями раздельных пунктов (в тупых углах) проставляют время прибытия, отправления или проследования поездов, - цифру, указывающую число минут сверх целого десятка.

Чтобы уяснить, как читается график движения, обратимся к
рис. 1, на котором видно, что пассажирский поезд № 183 прибывает на станцию А в 0 ч 13 мин, где предусмотрена 2-минутная стоянка для высадки и посадки пассажиров. Он отправляется в 0 ч 15 мин и прибывает на станцию Б в 0 ч 30 мин. После 2-минутной стоянки на этой станции поезд отправляется в 0 ч 32 мин. На станцию В он прибывает в 0 ч 49 мин.

Грузовой поезд № 2102 отправляется со станции В в 0 ч 2 мин и прибывает на станцию Б в 0 ч 25 мин. Здесь он стоит 11 мин в связи с пропуском встречного поезда № 183, отправляется в 0 ч 36 мин и станцию А проходит без остановки в 0 ч 58 мин.

 

На основе графика составляют расписание движения поездов, в котором указывают время прибытия, отправления и проследования поездов для каждого раздельного пункта.

Графики движения поездов классифицируют следующим образом.

В зависимости от скорости движения поездов различают параллельные и непараллельные (нормальные) графики. При параллельных графиках поезда каждого направления следуют с одинаковой скоростью, поэтому линии их хода параллельны друг другу. В обычных условиях движение происходит по нормальным графикам, так как пассажирские и грузовые поезда движутся с разными скоростями.

По числу главных путей на перегонах графики подразделяют на однопутные (рис. 8.2) и двухпутные (рис.8.3). В первом случае главный путь используется для движения в обоих направлениях и скрещение поездов может происходить только на станциях и разъездах, во втором случае — как на перегонах, так и на станциях.

По соотношению числа поездов в четном и нечетном направлениях различают парные графики, когда это число одинаковое, и непарные — в противном случае.

В зависимости от расположения поездов попутного следования графики могут быть пачечные, пакетные и частично пакетные.

При пачечном графике (рис.4) поезда движутся друг за другом с разграничением межстанционным перегоном. Это означает, что нельзя отправить на перегон поезд, пока ранее отправленный не прибыл на следующую станцию, т. е. на перегоне может находиться только один поезд.

Рис. 8.2. Однопутный график движения поездов:	Рис.8. 3. Двухпутный график движения поездов:
А—Г — обозначения раздельных пунктов; 0, 1, 2 — время (часы); числа над наклонными прямыми — условные номера поездов

Рис. 8.4. Пачечный график движения поездов:	Рис. 8.5. Пакетный график движения поездов на однопутном участке:
А—В— обозначения раздельных пунктов; 0, 1 — время (часы); числа над наклонными прямыми — условные номера поездов

 

При пакетном графике (рис. 5) поезда следуют пакетами с разграничением в них поездов временем или блок-участками. В этом случае на перегоне между станциями одновременно могут находиться несколько попутных поездов, образующих пакет. Такие графики применяют при использовании автоблокировки. При частично пакетных графиках часть поездов движется одиночно, а часть — пакетами.

Для составления графика должны быть известны его основные элементы:

• время хода поездов различных категорий по перегонам;

• продолжительность стоянки поездов на станциях для выполнения технических, грузовых и пассажирских операций;

• станционные интервалы;

• интервалы между поездами в пакете;

• время нахождения локомотивов на станциях локомотивного депо и в пунктах оборота.

Время хода поезда определяют тяговыми расчетами с помощью ЭВМ и уточняют на основании опытных поездок и достижений передовых машинистов. Это время устанавливают отдельно для каждой категории пассажирских и грузовых поездов при движении по каждому перегону в четном и нечетном направлениях.

Продолжительность стоянки поездов при выполнении технических, пассажирских и грузовых операций зависит от категории поездов, типа станции и технологического процесса ее работы.

Важными элементами графика являются станционные интервалы (табл.8.1) — минимальные промежутки времени, необходимые для выполнения операций на раздельных пунктах по приему, отправлению и пропуску поездов.

Интервалом скрещения t_с называется минимальный промежуток времени между прибытием с однопутного перегона на раздельный пункт одного поезда и отправлением на тот же перегон встречного поезда. Интервал скрещения включает в себя затраты времени на проверку прибытия поезда № 2108 в полном составе, приготовление маршрута отправляемому поезду № 2107 и доклады дежурных стрелочных постов о выполнении этой операции дежурному по станции, связь между станциями для передачи сообщений о движении поездов, открытие выходного светофора, подачу сигнала отправления и приведение поезда № 2107 в движение.

Интервалом неодновременного прибытия t_нп называется минимальный промежуток времени между прибытием на раздельный пункт двух поездов противоположных направлений. Соблюдение этого интервала требуется при пропуске одного из поездов сходу и остановке обоих поездов на раздельном пункте.

Интервалом попутного следования t_пс называется минимальный промежуток времени между прибытием на раздельный пункт одного поезда и отправлением с предыдущего раздельного пункта следующего поезда того же направления. Этот интервал определяется затратами времени на контроль прибытия или проследование первого поезда в полном составе через станцию, связь между раздельными пунктами и открытие выходного сигнала или выдачу разрешения на отправление второго поезда с предыдущей станции и проследование его до оси этой станции.

Таблица 8.1

Станционный интервал	Схема интервала	Станционный интервал	Схема интервала
Скрещения tс: при пропуске одного из поездов сходу   при остановке обоих поездов		Попутного следования tпс
Неодновременного прибытия и отправления tпо
Неодновременного прибытия tнп: при пропуске одного из поездов сходу   при остановке обоих поездов		Неодновременного отправления и прибытия tоп

Примечание. А-В - раздельные пункты; числа на схеме — условные номера поездов.

Интервалы неодновременного отправления и прибытия t_оп и неодновременного прибытия и отправления t_по поездов, следующих в одном и том же направлении, предусматриваются лишь в случае, когда ПТЭ запрещают осуществлять эти операции одновременно по условиям профиля подходов к станции и при отсутствии изоляции маршрутов отправляемого и принимаемого поездов.

Станционные интервалы определяют построением графика выполняемых операций, исходя из их максимального совмещения и конкретных условий работы. Интервалы зависят в основном от особенностей средств сигнализации и связи, применяемых на прилегающих перегонах, способа управления стрелками и сигналами, схемы раздельного пункта (длина горловины, число стрелок, входящих в маршрут приема и отправления поездов) и профиля подходов к раздельному пункту. Одним из элементов графика движения поездов при наличии автоблокировки является интервал I между поездами в пакете. Он представляет собой наименьший промежуток времени, необходимый для безопасного следования по перегонам одного поезда вслед за другим и создания условий для обеспечения нормальных скоростей движения поездов. По заданному интервалу I проводится расстановка светофоров при проектировании автоблокировки. Однако в случае изменения условий эксплуатации (скорость движения, род тяги, масса состава и т. п.) меняется и значение I. Так, при современных видах тяги, особенно при электрической, благодаря высокой скорости движения интервалы между поездами в пакете могут быть уменьшены до 8...6 мин, а для пригородных поездов на участках, прилегающих к крупным центрам, - до 4...3 мин.

Интервал между поездами в пакете при наличии автоблокировки может быть рассчитан исходя из нормальной схемы разграничения поездов в пакете тремя блок-участками (рис. 6), в соответствии с которой второй поезд следует на зеленый огонь без снижения скорости:

 

,

где l' _бл, l'' _бл; l''' _бл — значения длины блок-участков, м;

l _п — длина поезда, м;

v_x — средняя ходовая скорость поезда, км/ч, на пути длиной L, м; 0,06 — переводной коэффициент, обеспечивающий согласование единиц измерения рассматриваемых величин.

Рис. 8.6. Нормальная схема разграничения поездов в пакете при автоблокировке (езда на зеленый огонь):

l _п — длина поезда; l' _бл, l'' _бл; l''' _бл — значения длины блок-участков;

1, 2, 3 — сигналы проходных светофоров (соответственно зеленый, желтый и красный огни)

Нормы продолжительности нахождения локомотивов на станциях и в пунктах оборота зависят от того, заходит ли локомотив в депо или его оборот осуществляется непосредственно на приемоотправочных путях. В первом случае продолжительность стоянки складывается из времени нахождения локомотива на пути прибытия, прохода на территорию депо, выполнения там технических операций, возвращения из депо на путь отправления и простоя у состава до отправления поезда. Во втором случае время нахождения локомотива на станции значительно меньше.

Для составления графика кроме его основных элементов должны быть известны размеры движения пассажирских и грузовых поездов, нормы их массы и длины и другие данные. Ядром графика движения грузовых поездов являются устойчивые вагонопотоки по каждому направлению, рассчитываемые в плане формирования поездов. В целях взаимного согласования графиков движения департаменты дальних пассажирских перевозок и управления перевозками ОАО «РЖД» передают дорогам схемы движения пассажирских поездов и основные данные о передаче грузовых поездов по пунктам перехода с одной дороги на другую.

При составлении графика прокладывают линии хода пассажирских поездов, стремясь максимально сохранить действующее расписание поездов постоянного обращения. Затем прокладывают линии хода ускоренных грузовых, отправительских и ступенчатых маршрутов постоянного обращения и, наконец, всех остальных поездов.

Линии хода поездов, предназначенных для выполнения местной работы на участке, в том числе сборных, прокладывают по заранее составленной схеме с таким расчетом, чтобы простой местных вагонов на промежуточных станциях был наименьшим. Грузовые поезда стремятся распределить на графике равномерно в течение суток, так как при этом создаются условия для ритмичной работы станций и сокращается время нахождения локомотивов в пунктах оборота, а на электрифицированных

 

линиях улучшается использование мощности локомотива и обеспечивается равномерная нагрузка на тяговые подстанции. С этой же целью на графике чередуют линии

хода грузовых и пассажирских поездов, особенно в периоды сгущенного движения, предусматривают следование одного поезда на подъем в то время, когда другой идет под уклон.

Прокладку линий хода грузовых поездов на графиках однопутных участков в большинстве случаев начинают с ограничивающего перегона. Ограничивающим называется перегон, время занятия которого парой поездов или поездом является максимальным. Ограничивающим чаще всего бывает перегон, имеющий наибольшую длину и тяжелый профиль.

При заполнении ограничивающего перегона должна быть использована та схема пропуска поездов, которая обеспечивает прокладку наибольшего их числа при заданных условиях. После заполнения ограничивающего перегона прокладываются линии хода грузовых поездов на остальных перегонах.

Прокладку линий хода поездов на графиках двухпутных участков начинают с перегона, примыкающего к узловой станции или станции оборота локомотивов, с тем чтобы, прежде всего, согласовать оборот локомотивов на этих станциях.

График движения поездов разрабатывают для наибольших размеров движения, предусмотренных на период его действия. Кроме того, при значительных колебаниях размеров перевозок и проведении плановых работ по реконструкции и капитальному ремонту пути, осмотру и ремонту контактной сети или электрификации линии составляют и вводят в действие на определенный период один из вариантов графика.

При выполнении больших объемов работ в графиках предусматривают «окна» - промежутки времени, в течение которых определенные перегоны предоставлены в распоряжение путевой или строительной организации.

График движения поездов составляют одновременно для всей сети железных дорог сроком на один год и вводят в действие обычно в мае. На зимний период его корректируют в связи с сезонными изменениями размеров перевозок. Форма графика едина для всех дорог страны. Одновременно с графиком движения и на его основе составляют график оборота локомотивов.

График движения характеризуется количественными и качественным показателями. К количественным показателям относятся число грузовых и пассажирских поездов, нанесенных на график, размеры погрузки и выгрузки, которые могут быть освоены при действии данного графика, и др.

 

Основными качественными показателями графика являются техническая, участковая и маршрутная скорости (отдельно для грузовых и пассажирских поездов), коэффициент скорости, среднесуточный пробег локомотивов, средние простои транзитных поездов и локомотивов на участковых станциях и средняя масса поезда.

Технической скоростью υ _тназывается средняя скорость движения поездов по участку, км/ч, с учетом дополнительного времени на разгон и замедление:

υ _т = S NL / S NL _дв

где S NL - сумма поездокилометров (пробег всех поездов, предусмотренных в графике); S NL _дв - сумма поездочасов (время нахождения всех поездов в движении с учетом разгона и замедления); N - число поездов; L - длина участка, км; Т_дв - время движения поезда, ч.

Участковая скорость v_y, км/ч, отличается от технической тем, что при ее определении учитываются стоянки на промежуточных станциях:

 

где S NL _ст — общее время стоянки поездов на промежуточных станциях, ч;

Т _ст— время стоянки поезда, ч.

Средняя участковая скорость движения грузовых поездов по сети в 2003 г. составила 39,0 км/ч, а техническая — 46,8 км/ч.

Коэффициент скорости b представляет собой отношение участковой скорости к технической:

b = υ_у/υ_т.

Маршрутной называется средняя скорость, км/сут, движения поездов на направлении от начального до конечного пункта их следования с учетом всех стоянок на раздельных пунктах. Она рассчитывается отдельно для дальних пассажирских, ускоренных грузовых и отправительских маршрутов, а в некоторых случаях и для сквозных поездов.

Среднесуточный пробег локомотивов, км:

 

S _л=S M _л L / М _э,

где S M _л L — общий линейный пробег локомотивов, лок.-км;

М _Л — число локомотивов;

М _э— численность эксплуатируемого парка локомотивов.

 

Среднесуточный пробег локомотивов в грузовом движении по сети в 2015 г. составил 568,4 км.

Средние простои транзитных поездов и локомотивов определяют непосредственно по графику делением суммарной продолжительности простоев на число соответственно транзитных поездов и локомотивов.

Средняя масса поезда брутто, т, определяется как частное от деления выполненной перевозочной работы, т-км брутто, на пробег, км, поездов за этот же период. Средняя масса грузового поезда брутто по сети в 2015 г. составила 3620 т. Рассмотренные показатели рассчитывают для участка, отделения, дороги и сети в целом.

Пропускной способностью железнодорожной линии называется наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час) в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов (типа графика). Различают наличную пропускную способность, т. е. ту, которой обладает линия в настоящее время, и потребную, необходимую для заданных размеров движения.

Возможный объем грузовых перевозок, млн. т на данной линии в течение года называется ее провозной способностью. Эта величина зависит от числа локомотивов, вагонов и других переменных средств (топливо, электроэнергия), а также обеспеченности кадрами (локомотивные бригады, дежурные по станции и др.).

Пропускную способность железнодорожных линий рассчитывают комплексно: по перегонам, станциям, устройствам электроснабжения на электрифицированных железных дорогах, деповским и экипировочным устройствам. По наименьшей из найденных величин, называемой результативной пропускной способностью, и устанавливают пропускную способность участка или линии в целом.

Для пригородных участков в связи со значительной неравномерностью движения в течение суток пропускную способность чаще всего рассчитывают за часовой период. При непарных графиках на однопутных участках и двухпутных линиях пропускная способность определяется числом поездов в каждом направлении.

Пропускная способность участка по ограничивающему перегону

 

N _max =1440k/T _пер,

где Т _пер — период графика на ограничивающем перегоне;

к — число пар поездов или поездов данного направления, пропускаемых за один период графика.

Приведенная формула позволяет определить N при отсутствии технологических потерь и полной надежности технических средств. Если это условие не выполняется, то значение числителя в формуле уменьшается.

В табл.8.2 приведены схемы и формулы для расчета пропускной способности перегона, отвечающие нескольким характерным видам параллельного графика.

Таблица 8.2

 

Перегон	Вид графика движения	Схема графика	Формула для расчета пропускной способности
Однопутный	Непакетный		(число пар поездов)
	Пакетный		(число пар поездов)
Двухпутный	Непакетный (для одного направления)		(число поездов)
	Пакетный (для одного направления)		(число поездов)

Примечание. А, Б — обозначения раздельных пунктов; N — пропускная способность; t', t" — значения времени хода соответственно нечетного и четного поездов по ограничивающему перегону с учетом разгона и замедления; τ_А, τ_Б — станционные интервалы: I — интервал между поездами в пакете; τ_пс — интервал попутного следования; Т _пер— период графика на ограничивающем перегоне.

 

При непараллельном (нормальном) графике расчетная пропускная способность меньше, чем при параллельном, из-за наличия поездов с различной скоростью движения. Число пар грузовых поездов, которые могут быть пропущены по участку при непараллельном графике,

 

N_гр= N _{max –} x_псN_{пс –} x_сбN_сб,

 

где N _max— расчетное число пар поездов при параллельном графике; N _пс, N _сб — число пар соответственно пассажирских и сборных поездов; x_пс, x_сб — коэффициенты съема, показывающие, сколько пар грузовых поездов снимается с графика соответственно парой пассажирских и сборных поездов.

Численные значения коэффициентов съема зависят от числа и расположения на графике пассажирских поездов, вида применяемых средств сигнализации и связи, числа главных путей и других условий.

При выполнении ориентировочных расчетов иногда полагают, что для однопутного участка x_пс = 1,2... 1,5 и x_сб = 1,5...2,5, а для двухпутного x_пс = 1,5... 1,7 и x_сб = 3...4.

В нормальном графике должен быть заложен некоторый резерв времени b_рез на «окна» и регулировочные мероприятия диспетчера при отклонении размеров движения от среднесуточных. Этот резерв, составляющий около 20 % для однопутных и 15 % - для двухпутных линий, учитывают при расчете потребной пропускной способности

 

N_потр=(N _{гр +} x_псN_{пс +} x_сбN_сб)(1+b_рез),

 

где N _гр, N _пс, N _сб— число пар соответственно грузовых, пассажирских и сборных поездов, которые будут находиться в обращении.

Потребную пропускную способность рассчитывают по размерам грузового и пассажирского потоков в среднем за сутки в том месяце, в котором перевозки были наиболее интенсивными.

Освоение растущего грузооборота вызывает необходимость увеличения пропускной способности железнодорожных линий. Это увеличение, определяемое как разница между потребной и наличной пропускными способностями, может быть достигнуто за счет организационно-технических и реконструктивных мероприятий.

К организационно-техническим относятся мероприятия, направленные на использование резервов пропускной способности и потому не требующие значительных расходов. Суть этих мероприятий заключается в совершенствовании методов организации движения поездов и улучшении использования технических устройств и подвижного состава, в том числе внедрении научной организации труда, включая передовые методы станционных работников и локомотивных бригад. В результате увеличиваются масса и скорость движения поездов, уменьшаются станционные интервалы, ускоряется обработка поездов и сокращается их стоянка на станциях. Организационно-технические мероприятия включают в себя также применение подталкивания и двойной тяги, пропуск сдвоенных составов, переход на другие типы графика движения, в том числе на пакетный.

Важным резервом при выполнении путевых ремонтных работ, особенно на грузонапряженных двухпутных линиях, является продвижение пакетами по соседнему пути (при хорошей видимости) соединенных грузовых поездов с локомотивами в голове и середине состава, оборудованных радиосвязью. Это мероприятие позволяет повысить пропускную способность действующего пути в период существования «окна» более чем в 1,5 раза.

Реконструктивные мероприятия связаны с применением новой техники и строительными работами, что требует значительных капитальных затрат. К реконструктивным мероприятиям относятся электрификация железных дорог, введение более мощных локомотивов и большегрузных вагонов; оборудование линий автоблокировкой, электрической централизацией стрелок и сигналов, а также диспетчерской централизацией; постройка вторых путей и двухпутных вставок; смягчение профиля пути и усиление мощности верхнего строения; увеличение длины и числа станционных путей и др.

О влиянии отдельных элементов реконструкции на пропускную способность можно судить по следующим данным: укладка вторых путей позволяет увеличить пропускную способность линий в 3 — 4 раза; введение автоблокировки на двухпутной линии вместо полуавтоматической блокировки приводит к повышению пропускной способности более чем в 2 раза, а на однопутной линии — на 25...30 %.

Реконструкцию железных дорог проводят поэтапно в наиболее целесообразной последовательности, что позволяет снизить капитальные затраты и расходы на перевозки. Для обеспечения потребной пропускной способности железнодорожной линии выбирают наиболее рациональные организационно-технические и реконструктивные мероприятия на основе технико-экономического сравнения вариантов.

Важным резервом увеличения провозной способности железнодорожных линий является повышение массы поездов и статической нагрузки на вагоны. Для увеличения статической нагрузки и объемов перевозки грузов установлены повышенные технические нормы загрузки вагонов. Возрастание массы, а следовательно, и длины поездов, как правило, требует увеличения полезной длины путей на станциях. Расчеты показывают, что если доля поездов повышенной длины составляет 30 % их общего числа, то для нормальной организации движения на загруженной двухпутной линии требуется удлинить пути только на 10...20 % станций.

Работы по удлинению части приемоотправочных путей на станциях являются в настоящее время одним из главных направлений в освоении растущих объемов грузовых перевозок.

Увеличение провозной способности участков на 5...6 % достигается применением телемеханической системы многих единиц СМЕТ, предназначенной для дистанционного управления локомотивами тяжеловесных поездов. Эта система состоит из электронной стойки, которая устанавливается в машинном помещении локомотива, а также пультов сигнализации и управления, имеющихся в каждой кабине машиниста. На лобовой части локомотива размещены приемники (розетки) и кабель с разъемом.

Совместная работа локомотивов обеспечивается при помощи трехпроводной линии связи посредством включения кабеля с разъемом одного локомотива в рабочий приемник другого локомотива.

Система СМЕТ для электровозов постоянного и переменного тока в отличие от обычной системы многих единиц позволяет оперативно соединять электровозы в сплотки и разъединять их в зависимости от массы поезда и поездной обстановки на участке. Управлять локомотивами, оборудованными аппаратурой СМЕТ, можно по радиоканалу.

Система управления движением поездов. Основные показатели эксплуатационной работы. Автоматизация процессов управления перевозками

Система управления движением поездов включает в себя техническое нормирование и оперативное планирование эксплуатационной работы, регулирование перевозок и перевозочных средств, оперативное руководство перевозочным процессом и анализ выполненной работы.

Техническое нормирование заключается в разработке для дорог и отделений технических нормативов эксплуатационной работы: количественных заданий, качественных показателей норм рабочего парка вагонов и эксплуатируемого парка локомотивов.

К количественным заданиям относятся размеры погрузки-выгрузки и сдачи порожних вагонов после выгрузки (регулировочное задание), число поездов и вагонов, передаваемых по стыковым пунктам_; и др.; к качественным показателям — оборот и рейс вагона, коэффициент порожнего пробега, производительность локомотивов и вагонов, скорости движения поездов и др.

Технические нормативы эксплуатационной работы рассчитывают на каждый месяц на основе плана перевозок, действующих технологических процессов, графика движения и плана формирования поездов. Для дорог эти нормы разрабатывает Департамент управления перевозками совместно с другими департаментами ОАО «РЖД», для отделений — служба перевозок дороги, для станций — отделения дорог.

Результатом оперативного планирования является установление на определенный период размеров грузового движения и соответствующего эксплуатируемого парка локомотивов, составление суточных, а по отделениям и станциям — также сменных планов поездной и грузовой работы. Размеры движения по каждому участку на определенный период устанавливает служба перевозок, она же сообщает их заблаговременно производственным единицам.

 

Регулирование перевозок и перевозочных средств состоит в осуществлении мероприятий, направленных на устранение затруднений в продвижении вагонопотоков и отклонений от технических нормативов.

К этим мероприятиям относятся перераспределение вагонного и локомотивного парков в соответствии с изменившимся объемом работы, регулирование погрузки по дням, направлениям и роду подвижного состава.

Оперативное руководство перевозочным процессом осуществляет диспетчерский аппарат, несущий сменное дежурство. На дорогах эту задачу выполняет распорядительный отдел службы перевозок. Оперативной работой станций руководят дежурные по станции, а на крупных станциях — станционные и маневровые диспетчеры.

Движением поездов на участках руководят поездные диспетчеры, которые ранее находились в отделениях дорог, а в настоящее время на большинстве дорог переведены в единые диспетчерские центры управления, созданные при управлениях железных дорог. Участки, которыми они ведают, называются диспетчерскими кругами. Границами этих кругов являются, как правило, участковые и сортировочные станции.

Основная задача поездного диспетчера — обеспечить движение поездов по графику, а в случае его нарушения — ввести опоздавшие поезда в график. С этой целью диспетчер применяет такие регулировочные меры, как уменьшение продолжительности стоянки поездов на раздельных пунктах, отправление по неправильному пути на двухпутных участках, изменение порядка и пунктов скрещения и обгона поездов и др.

Важное значение для совершенствования организации движения поездов и использования резервов имеет анализ эксплуатационной работы железнодорожной сети, дорог, отделений и станций. Этот анализ выявляет степень выполнения установленных норм и показателей, причины отклонения от них и позволяет наметить меры по исправлению положения. Различают оперативный и периодический анализ. Оперативный анализ заключается в разборе результатов работы за смену и сутки, а периодический — за более длительный срок (пятидневка, декада, месяц, год).

Необходимым условием правильного планирования и оперативного руководства поездной и грузовой работой является знание фактического положения дел на линии. Необходимые сведения диспетчер получает со станций и от машинистов локомотивов с перегонов участка. Кроме того, ему регулярно передается информация о подходе поездов и вагонов и сложившейся обстановке на каждом стыковом пункте.

Контроль за ходом выполнения планов перевозок, анализ использования технических средств, планирование, учет и оценка работы невозможны без системы количественных и качественных показателей, определяющих объем и качество эксплуатационной работы.

К количественным показателям относятся:

• объем перевозок (отправления) грузов, число перевезенных пассажиров;

• грузо- и пассажирооборот;

• число вагонов или масса грузов, погруженных за сутки;

• работа вагонного парка, определяемая для всей сети числом вагонов, погруженных за сутки, а для дорог и отделений — суммой вагонов своей погрузки и принятых груженых вагонов от других дорог и отделений.

Так как принятые вагоны могут быть или выгружены, или сданы гружеными, работа определяется как сумма выгруженных и сданных груженых вагонов.

Основными качественными показателями работы железных дорог и их подразделений являются:

• соблюдение графика движения, выполнение плана перевозок и плана формирования поездов;

• реализация технической, участковой и маршрутной скоростей движения поездов;

• степень использования подвижного состава, характеризующаяся:

оборотом, бюджетом времени, среднесуточным пробегом и

производительностью локомотивов;

оборотом и среднесуточным пробегом вагонов;

статической и динамической нагрузкой, а также производительностью грузовых вагонов.

Оборот локомотива определяется продолжительностью обслуживания им одной пары поездов на участке обращения, т. е. промежутком времени с момента выдачи локомотива под поезд до момента выдачи его под следующий поезд.

При работе локомотивов по удлиненным участкам обращения, выходящим за пределы границ отделения, а иногда и дороги, вводится дополнительный показатель использования локомотивов, называемый их бюджетом времени. Этот показатель характеризует расчленение, ч или %, времени работы на отдельные операции: движение на перегонах, простои на промежуточных станциях, нахождение на станциях смены бригад, в пунктах оборота и на станции приписки.

Комплексным показателем использования локомотива является его суточная производительность, т∙км брутто/локомотив, определяемая делением общего грузооборота на участках обращения локомотивов за сутки на численность эксплуатируемого парка локомотивов, в состав которого входят локомотивы, находящиеся во всех видах движения, а также подвергаемые техническим операциям и осмотру.

Универсальным показателем качества работы железных дорог и использования подвижного состава, отражающим уровень организации труда всех работников железных дорог и подъездных путей предприятий, является оборот вагона, т. е. промежуток времени между двумя последовательными погрузками в один и тот же вагон.

На рис. 8.7 представлены две схемы оборота вагона. На первой из них рассмотрен случай, когда выгрузку и последующую погрузку осуществляют на одной и той же станции, т. е. при сдвоенных грузовых операциях. Вторая схема соответствует случаю, когда погрузку и выгрузку выполняют на разных станциях и имеют место груженый и порожний рейсы вагона.

 

Рис. 8.7. Схемы оборота вагона при выполнении операций выгрузки и погрузки на одной станции (а) и на разных станциях (б):

1 — погрузка; 2 — уборка вагонов от пунктов погрузки-выгрузки; 3 — формирование поезда; 4 — операции по отправлению; 5 — следование поезда по участку; 6 — обработка транзитного вагона на участковыхи сортировочных станциях; 7 — операции по прибытии; 8 — расформирование;

9 — подача к пункту выгрузки; 10 — выгрузка; 11 — подача под погрузку; I _гр — пробег груженного вагона; I _п— пробег порожнего вагона; I — общий пробег вагона

 

Оборот вагона представляет собой сумму времени нахождения вагона в поездах на участках (в движении и на промежуточных станциях) и транзитного вагона — на технических станциях (в транзитных поездах и под переработкой), а также станциях погрузки и выгрузки.

Пример разделения оборота вагона на элементы (в процентах общего оборота) представлено на рис. 8.8. В указанном году оборот вагона по сети составил 8,35 сут.

Оборот вагонов имеет важное значение для экономики в целом: им определяются не только качество использования подвижного состава и транспортные издержки, но и продолжительность перевозки грузов.

Среднесуточный пробег вагона рассчитывают посредством деления полного рейса на оборот вагона.

Использование грузоподъемности вагона характеризуется его статической и динамической нагрузками. Динамическая нагрузка — это средняя нагрузка вагона с учетом пробега в груженом состоянии:

,

где Spl — общий грузооборот, т∙км нетто; SnS _гр— сумма вагонокилометров пробега груженых вагонов рабочего парка; р — масса перевезенного груза, т; l — расстояние перевозки, км; п — число груженых вагонов; S _rp — пробег груженого вагона, км.

Одним из наиболее важных комплексных показателей качества является производительность вагона, определяемая грузооборотом, т-км нетто, приходящимся на каждый вагон рабочего парка в сутки.

Для анализа перевозочного процесса важно провести экономическую опенку показателей эксплуатационной работы. С этой целью на дорогах разрабатывают специальные справочники применительно к конкретным условиям.

Рис.8. 8. Разделение оборота вагона на элементы

 

На железнодорожном транспорте внедряется система автоматизации процессов управления эксплуатационной работой с применением ЭВМ и информационных технологий. К этим процессам относятся:

• управление перевозками в целом;

• управление движением поездов на участке и маневровой работой — на станциях;

• автоматизация учета, коммерческих операций и технико-экономических расчетов (составление отчетности, оформление перевозочных документов, резервирование мест в пассажирских поездах, определение провозной платы, себестоимости перевозок и др.).

Важная роль в автоматизации процессов управления перевозками принадлежит системе информационно-вычислительных центров с дистанционной передачей данных (оргсвязь). Информация передается в режиме межмашинного обмена сразу в информационно-вычислительный центр (ИВЦ) дороги и после обработки поступает на печатающее устройство ЭВМ или на линию. Эти данные автоматически распределяются по потребителям.

Управление перевозочным процессом на уровнях ОАО «РЖД», железной дороги и линейного подразделения осуществляется в рамках АСУЖТ. Основная техническая база этой системы — единая сеть вычислительных центров: главный вычислительный центр (ГВЦ) ОАО «РЖД», ИВЦ дорог и узловые вычислительные центры (УВЦ).

В АСУЖТ входит ряд функциональных подсистем управления перевозками пассажиров и грузов, устройствами электроснабжения и энергетики, локомотивным и вагонным хозяйствами, работой станций, узлов и участков, эксплуатацией и ремонтом пути и др. В их числе подсистема «АСУ-контейнер», обеспечивающая контроль за использованием контейнерного парка.

Вводится автоматическое слежение (система ДИСКОН) за продвижением и дислокацией на сети железных дорог крупнотоннажных контейнеров международного сообщения.

Одной из важнейших функциональных подсистем АСУЖТ является автоматизированная система управления локомотивным хозяйством (АСУТ). Эта система анализирует результаты эксплуатационной работы подразделений локомотивного хозяйства, обеспечивает централизованный учет локомотивного парка по его состоянию и использованию, планирует работу локомотивов и локомотивных бригад, техническое обслуживание и ремонт электровозов и тепловозов. Для получения информации о техническом состоянии локомотивов по данным датчиков бортовых и стационарных диагностических устройств автоматически проверяются и регистрируются на машинных носителях информации значения основных характеристик оборудования тяговых единиц.

В вагонном хозяйстве на сортировочных станциях внедрена автоматизированная система управления ремонтом вагонов на пунктах технического обслуживания (АСУ ПТО), обеспечивающая слежение за неисправными вагонами в ходе технического осмотра, с целью предотвращения включения их в состав до выполнения ремонтных работ.

Проводится работа по внедрению автоведения поезда.

Значительное внимание в рамках АСУЖТ уделяется развитию автоматизированных систем оперативного управления грузовыми перевозками (АСОУП). На базе АСОУП создают автоматизированные диспетчерские центры управления. Автоматизированы учет выполнения планов формирования поездов на сортировочных станциях и построение графика исполненного движения поездов.

В настоящее время в ЦУП ОАО «РЖД» и на всех железных дорогах внедрена система автоматизированного ведения графика исполненного движения ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Воплощены в практику системы интегрированной обработки маршрута машиниста, контроля дислокации и регулирования вагонного парка (ДИСПАРК) и др. Проводятся работы по автоматизации расчета плана формирования поездов.

Эффективность автоматизированных систем управления в значительной мере обусловлена использованием специализированных устройств выдачи информации в алфавитно-цифровой и графической формах (дисплеи, принтеры, графопостроители и др.).

Большое будущее принадлежит автоматизированной системе сопровождения движущихся объектов, разработанной в России компанией «Дельта Телеком» на базе сотовой сети. Эта система позволяет повысить безопасность движения путем постоянного отслеживания места нахождения локомотивов и вагонов.

Весьма актуальную для железнодорожного транспорта проблему решает реализация автоматического считывания информации с движущихся локомотивов и вагонов.

Создана и прошла эксплуатационную проверку система автоматической идентификации подвижных объектов (САИД) «Пальма». Принцип ее действия состоит в следующем: на подвижном составе или крупнотоннажном контейнере крепят кодовый бортовой датчик, имеющий мини-антенну, модулятор волнового сопротивления и интегральную микросхему функционального преобразования кода с запоминающим устройством.

В точках контроля движения поездов, в нескольких метрах от железнодорожного пути, устанавливают стационарную считывающую аппаратуру, которая передает в направлении кодового бортового датчика сигналы в диапазоне сверхвысоких частот. Датчик частично поглощает эти сигналы и частично отражает излучение обратно. Сигналы, отраженные датчиком, декодируются, и расшифрованная информация по каналам передачи данных поступает в обрабатывающий компьютер дорожного вычислительного центра.

Считывание информации происходит при скорости движения до 140 км/ч. Благодаря достоверности оперативной информации САИД позволяет улучшить продвижение вагонопотоков, сократить потребность в вагонах для перевозки, перейти на организацию их ремонта по фактическому пробегу, существенно уменьшить численность персонала, выполняющего операции, связанные с получением и обработкой информации. Кроме того, появляется возможность отказаться от нынешних перевозочных документов и перейти на безбумажную систему управления.

САИД служит основой для комплексного внедрения современных информационных технологий. Эта система позволяет повысить эффективность использования АСУЖТ. В некоторых странах для слежения за передвижением подвижных единиц используются спутниковые системы связи.

В соответствии с осуществляемой комплексной программой информатизации разрабатывается принципиально новая автоматизированная система управления перевозочным процессом (АСУПП) с применением современных программно-технических комплексов и телекоммуникационного оборудования, которая обеспечит информационное взаимодействие с другими технологическими информационными комплексами.