Рисунок 3 – Диалоговое окно редактора параметров участка
К основным характеристикам участка относятся:
Наименование дороги, к которой относится участок;
Примечание – любой текст, указывающий, например, на особенности расчётного участка;
Нечётное направление от ст. – выбирается наименование первой или последней станции согласно данным таблицы "Раздельные пункты". Выбор разрешён только при корректном заполнении этой таблицы.
Число главных путей – по умолчанию принимается равным двум. Выбирается из списка в диапазоне значений от 1 до 4.
Учитывать различие профилей и длин перегонов путей – флажок выбора этого варианта следует устанавливать только для участков, на которых:
– существенно отличаются профили путей, расположенных на разных полотнах;
– имеется существенное различие фактических координат раздельных пунктов и их пикетов на плане;
– наличие фиктивных уклонов от кривых учтено в значениях уклонов продольного профиля отдельно по каждому направлению движения (в т.ч. и на однопутных участках).
Изменение указанных характеристик (кроме наименования дороги и примечания) после ввода или загрузки данных может потребовать значительной корректировки параметров участка, о чём выдаётся соответствующее предупреждение.
Выбор таблиц для редактирования осуществляется с помощью “всплывающих” кнопок в нижней части Панели данных (см. рисунок 3).
При корректно введенных параметрах значок на соответствующей кнопке принимает вид заполненной таблицы, в противном случае, а также при необходимости повторной проверки параметров, отображается знак вопроса.
Доступ к таблице "Продольный профиль" разрешён при корректном заполнение таблицы "Раздельные пункты", а к таблице "Ограничения скорости" – после заполнения "Категории и типы поездов".
Таблица" Раздельные пункты" служит для ввода списка раздельных пунктов и их характеристик (рисунок 4).
Рисунок 4 – Окно редактирования списка раздельных пунктов
Раздельные пункты вводят последовательно по или против хода километров. Таблица должна содержать не менее двух и не более 60 станций. Рекомендуется вводить только те раздельные пункты, на которых предусмотрены остановки поездов, а также разрешены их обгон и скрещение. Общая длина участка по граничным фактическим координатам не должна превышать 320 км. При отсутствии названия станции ее наименование принимается по номеру километра на плане, например, “1234-й км”.
К основным характеристикам раздельных пунктов относятся:
Наименование станции – строка до 24 символов. Одинаковые названия (без различия строчных и прописных букв) не допускаются;
Наличие путевого развития – признак «X», который служит для определения возможности обгона и скрещения поездов при построении графика движения. Устанавливается / снимается двойным щелчком мыши или клавишей "Enter";
Координата на плане – число от -500 до 9999 км. Значения для двух первых станций в таблице определяют ход километров на участке. Координаты остальных станций должны соответствовать этому ходу. По умолчанию принимается, что значения возрастают в направлении от начала к концу участка;
Фактич. координата по 1-му пути – определяет истинные расстояния между раздельными пунктами. Если на Панели данных флажок учёта различия профилей и длин перегонов путей не установлен, то фактическая координата приравнивается к координате на плане и не редактируется.
Если указанный флажок установлен, то допускается редактирование значений фактич. координат по каждому пути, причём количество колонок в таблице для этих координат соответствует введённому числу главных путей.
Для редактирования списка раздельных пунктов пользуются всплывающим меню. Оно включается при помощи правой кнопки мыши (рисунок 5).
Рисунок 5 – Окно редактирования списка раздельных пунктов
После внесения изменений в параметры раздельных пунктов потребуется проверка таблиц "Продольный профиль" и "Ограничения скорости".
Таблиц "Продольный профиль" содержит меню Правка, поле выбора типа пути (Бесстыковой, Звеньевой) и таблицу для редактирования значений характеристик элементов профиля (рисунок 6).
Рисунок 6 – Окно параметров продольного профиля
В первом столбце таблицы автоматически указываются начальные пикеты элементов, а также координаты раздельных пунктов, если они расположены на данном элементе
При учёте различия профилей путей параметры заполняются для каждого пути отдельно.
В таблицу характеристик элементов профиля (до 1500 строк) так же входят:
Разд. пункты. Начальн. km элемента – указывается начальная координата элемента, вычисленная исходя из суммы длин предыдущих элементов с учётом принятого хода километров. Если на данном элементе находится ось раздельного пункта, то указывается также его наименование и фактическая координата. При наличии нескольких раздельных пунктов на элементе отображается только последний из них. Значения в колонке не редактируются, но изменяются автоматически при корректировке длин элементов;
Длина элемента – положительное значение в километрах;
Уклон – (в пределах -30…30‰) элемент продольного профиля железнодорожного пути, имеющий наклон к горизонтальной линии. Уклон для поезда, движущегося от низшей точки к высшей, называется подъёмом, а обратно – спуском.
При проектировании и строительстве дорог руководящий уклон, как правило, не должен превышать на линиях:
1 и 2 категорий (магистральные) – 15%;
3 категории (местного значения) – 20%;
4 категории (подъездные и соединительные пути) – 30%.
При проектировании вторых путей, как правило, сохраняется существующий руководящий уклон
От кривой – эквивалентный уклон от кривых на данном элементе (0…4.0 ‰). Вводится непосредственно либо рассчитывается по данным из следующих колонок;
Радиус крив. – радиус кривой в метрах. Может быть равен нулю либо по абсолютному значению находиться в пределах 300…50000 м;
Доля на элем. – доля длины кривой в пределах данного элемента (0…1).
Значения радиусов кривых и их долей являются вспомогательными характеристиками. Они сохраняются только на время редактирования данного участка и в файл параметров не записываются. Для редактирования таблицы так же пользуются всплывающим меню. Оно включается при помощи правой кнопки мыши в любой части поля.
Далее заполняется таблица "Категории и типы поездов". Категорией называется группа поездов, имеющих общий набор ограничений скоростей, заданный приоритет пропуска при формировании графика движения и базовую массу, для которой выполняется тяговый расчет. Максимальное число категорий 6.
Типы поездов для каждой категории и направления движения задаются таблицами масс составов, характерных для данного участка. Эти таблицы используются в других программах для ускорения ввода параметров поездов.
Список категорий находится в окне раздела слева (рисунок 7). Наименования категорий (пассажирский, пригородный, повышенной массы, грузовой) следует вводить в порядке убывания приоритета пропуска поездов в графике движения; большее преимущество при проследовании раздельных пунктов имеет поезд, находящийся в начале списка.
Рисунок 7 – Окно редактирования категорий и типов поездов
С помощью кнопок со стрелками (под списком) можно изменить положение выделенной категории и, следовательно, её приоритет. При этом связанная с данной категорией таблица ограничений скоростей сохранится.
При добавлении (удалении) строки списка появятся (исчезнут) соответствующие разделы таблиц "Категории и типы поездов", "Ограничения скорости".
В таблицу (в окне справа) для всех категорий поездов, кроме пригородных (содержащих в наименовании буквосочетание “приг”), необходимо ввести одно или более значений масс составов в нечётном и чётном направлениях движения. Допустимые значения масс от 200 до 30000 т.
Таблица имеет фиксированное число строк – 10. Между значениями масс допускается наличие пустых строк; при выходе из раздела или выборе другой категории все значения перемещаются к началу таблицы.
Для редактирования выделенных ячеек таблицы можно воспользоваться меню Правка масс, в котором имеются стандартные пункты: Очистить, Вырезать, Копировать, Вставить и Отменить.
Для выхода из раздела используйте кнопку " OK" или клавишу "Esc". После внесения изменений в список категорий потребуется проверка или корректировка таблицы "ограничения скорости".
Таблица "Ограничения скорости" содержит максимально допустимые скорости движения поездов каждой отдельной категории на заданных участках в нечётном и чётном направлениях. Категории выбирают из списка слева от таблицы, а направления – с помощью кнопок над списком (рисунок 8).
Рисунок 8 – Диалоговое окно ограничения скоростей
Список категорий готовится в соответствующем разделе и здесь не редактируется.
Участки ограничений скорости (максимальное количество 150) задают начальными фактическими координатами (km) последовательно по ходу движения поезда. Начало первого участка автоматически устанавливается на оси начального (по ходу движения) раздельного пункта. Концом любого участка является начало следующего участка или ось конечного пункта движения.
Для каждого участка вводят значение допустимой скорости движения в диапазоне 5... 400 км/ч.
Перед выходом из раздела (кнопка "OK" или клавишей "Esc") осуществляется контроль последовательности координат участков и допустимых значений скоростей. При наличии участков за пределами граничных станций будет предложено удаление соответствующих выделенных строк
С помощью кнопки "Просмотр" на панели данных (рисунок 3) открывается окно визуального контроля параметров участка (рисунок 9). Эта кнопка становится доступной после корректного заполнения таблиц "Раздельные пункты", "Продольный профиль", Категории и типы поездов".
Рисунок 9 – Окно просмотра данных участка
В окне отображается линейка километража участка, названия и координаты раздельных пунктов, продольный профиль (в виде рельефа), значения фиктивных уклонов от кривых и участки ограничения скорости.
Кнопки "+"и "–" в правом нижнем углу окна (или те же клавиши в правой части клавиатуры) служат для изменения горизонтального масштаба картины. Например, для показа значений уклонов элементов малой протяженности следует увеличить изображение (кнопка или клавиша "+").
В верхней части окна расположены кнопки выбора направления движения и категории поездов.
Данное окно предоставляет возможность быстрого перехода к редактированию параметров участка. Щелчком мыши по элементу рельефа открывается таблица Продольного профиля и в ней выделяется соответствующая ячейка.
То же относится и к участкам ограничений скорости, если соответствующая таблица заполнена корректно.
Перечисленные параметры записываются в двоичный файл типа.pfk, который затем используется в программах тяговых расчетов и редактирования тяговой нагрузки.
1.3 Тяговые расчеты
Перед проведением расчётов рабочих режимов систем электроснабжения необходимо решить, каким способом будут получены данные тяговой нагрузки. Предусмотрено два основных варианта.
Тяговые расчеты, выполненные с помощью модуля Trelk. Позволяет задать рассматриваемый участок, параметры движения, описывается поезд, в общем, здесь задаются параметры, отредактированные в выше описанных модулях. В результате расчета выводится график распределения тока и скорости в соответствии с участком.
Запустить программу тяговых расчётов Trelk, выбрать категорию поезда, локомотив соответствующего рода тока; выбрать необходимый период усреднения тока, выполнить единичный расчет (рисунок 10, рисунок 11). Файл тяговой нагрузки сохраняется с расширением.tkn, вне зависимости от рода тока. Заданный период усреднения тока тяговой нагрузки будет использован в качестве шага моделирования графика движения при электрических расчётах.
Рисунок 10 – Расчетные данные
Рисунок 11 – Варианты расчетов
Открыть "Задание на расчет для графика движения" и выполнить расчёты для всех вариантов исходных данных по категориям поездов и направлениям движения. При открытии "Задания" появляется меню Выполнение задания (рисунок 12).
Рисунок 12 – Выполнение задания
Таблица "Варианты задания" (рисунок 13) используется для корректировки исходных данных.
Рисунок 13 – Варианты задания
После выполнения расчетов файл сохраняется с расширением.tka для переменного тока,.tk3 – для постоянного.
В программе имеется специальное окно для отображения данных основных таблиц тяговой нагрузки в виде графиков скорости и тока в функции координат расположения поезда на участке (рисунок 14).
Рисунок 14 – Окно просмотра графиков скорости и тока поезда
1.4 Расчет системы тягового электроснабжения
Результаты расчётов позволяют определить нагрузочную способность электрифицированного участка в различных условиях организации движения поездов на основе сопоставления параметров режима с их нормативными значениями.
Также выполнять расчёты мгновенных схем с заданным фиксированным расположением нагрузок, в том числе выбранным из любого сечения графика движения.
1.4.1 Алгоритм выполнения тяговых расчетов системы электроснабжения
После выполнения тяговых расчетов, т.е. получение файлов с расширением.pfk,.tka,.tk3, можно приступать к расчету системы электроснабжения заданного участка.
Для этого необходимо:
– создать график движения поездов (Редактор графиков движения KGrafDv
– файл с расширением.gka и.gk3 для переменного и постоянного токов, соответственно).
– разработать схему электроснабжения расчетного участка (Редактор схем системы KAUbas/K3Ubas – файл с расширением.cka и ck3 для переменного и постоянного токов, соответственно).
Алгоритм выполнения расчетов приведен на рисунке 15.
Рисунок 15 – Алгоритм выполнения тяговых расчетов системы
1.4.2 Построение графика движения поездов
Программа KGrafDv предназначена для формирования файлов графиков движения, используемых совместно с данными тяговой нагрузки при электрических расчётах режимов систем тягового электроснабжения.
При построении графиков используются следующие характеристики участков и нормативы (элементы графика): список раздельных пунктов, на которых разрешены обгон и скрещение поездов, продолжительность графиковых стоянок по каждой станции, значения станционных интервалов и перегонные времена хода поездов различных категорий. Параметры участка и времена хода поездов содержатся в файле тяговой нагрузки, который предварительно создаётся программами Trelk.
В зависимости от рода тока тяговой нагрузки графики формируются отдельно для постоянного и переменного тока. Файл графика содержит для каждого пути участка таблицы времен отправлений поездов со всех предусмотренных на графике станций. Для каждой линии хода (нитки графика) задается категория и масса поезда, а также станции отправления и назначения в пределах участка движения, принятого при тяговом расчете.
По каждому пути многопутных участков может быть разрешено двустороннее движение поездов в нечётном и чётном направлении.
Отображаются графики в специальном масштабируемом окне в виде, близком к стандартному.
В программе KGrafDv предусмотрены два основных способа редактирования графика:
– с помощью таблиц расписаний движения поездов по каждой станции;
– путём прокладки и изменения линий хода поездов непосредственно в окне графика (экранное редактирование).
Имеется также возможность размножения имеющихся ниток исходного пакета поездов до требуемого их общего числа с заданным межпоездным интервалом, а также создание случайных графиков по заданным размерам движения.
График является корректным, если в нем отсутствуют конфликтные ситуации, т.е. не имеется пересечений ниток на перегонах, соблюдаются все станционные интервалы и заданная продолжительность стоянок. В программе предусмотрена автоматическая корректировка графика согласно установленному приоритету пропуска поездов различных категорий: наибольшее преимущество имеет первая категория в списке. Допускается также только проверка отсутствия конфликтных ситуаций при ручной корректировке времён отправления поездов.
В качестве исходных данных для построения графиков движения используются следующие типы файлов:
.tk3,.tka – данные тяговой нагрузки соответственно постоянного и переменного тока, создаваемые программой тяговых расчётов Trelk, входящей в КОРТЭС. Эти файлы также содержат необходимые параметры участка.
Создание нового графика
Доступ к основным функциям управления программой сосредоточен в окне данных (рисунок 16). Оно разделено на три секции, соответствующие типам используемых параметров.
Рисунок 16 – Вид окна исходных данных
Участок – содержит информацию о наименовании дороги, количестве категорий поездов и главных путей. Если в качестве данных тяговой нагрузки использованы результаты тяговых расчётов по программе Trelk, то указывается также имя соответствующего файла участка и примечание к нему;
Тяговая нагрузка – кроме информации по этому виду данных, содержит поле для выбора рода тока и кнопку для открытия соответствующего файла;
График движения – в этой секции расположены:
– кнопки для обновления данных, открытия файла графика, доступа к окну редактирования графика и сохранения результатов при их готовности;
– поле для ввода примечания к файлу;
– кнопки доступа к таблицам раздельных пунктов и станционных интервалов;
– поле задания максимального числа ниток на каждом пути участка;
– флажок разрешения двустороннего движения по всем путям. Его можно устанавливать для двух- и многопутных участков, имеющих одинаковые профили и длины перегонов путей (задаётся в программе Uchastk). На однопутных участках, а также на третьем пути трёхпутного участка двустороннее движение разрешается независимо от состояния флажка.
Для создания графика в необходимо выполнить следующее:
– выбрать род тока и открыть используемый файл тяговой нагрузки, если он не был загружен при запуске программы;
– задать максимальное число ниток;
– откорректировать данные в таблицах "Раздельные пункты, продолжительность стоянок" и "Станционные интервалы".
Таблица "Раздельные пункты, продолжительность стоянок" представлена на рисунке 17.
Рисунок 17 – Выбор раздельных пунктов графика и редактирование времени стоянок.
