В комплексной теории транспорта важнейшими понятиями являются пропускная и провозная способности. Существо этих понятий для всех видов транспорта одинаково. Отличия относятся лишь к параметрам технических средств и формам организации движения.
Понятие пропускной способности свойственно не только транспорту. Оно широко применяется в промышленности, в сельском хозяйстве, в торговле и т. д. Провозная способность присуща только транспорту.
Пропускная способность — это максимальное количество определенных единиц, которое может быть пропущено за определенный период времени в данных конкретных технических и эксплуатационных условиях каким-либо устройством или сооружением. На транспорте — это способность пути, транспортного узла (станции, морского и речного порта и т. д.), перегрузочного фронта, склада пропустить максимальное количество единиц подвижного состава, груза, пассажиров.
Провозная способность — это наибольший объем перевозок, который может быть выполнен за определенный период времени имеющимся подвижным составом в конкретных технических и эксплуатационных условиях.
Из этих определений видно, что понятие пропускной способности значительно шире, чем провозной способности, поскольку оно характеризует производственную мощность всех основных хозяйствующих объектов транспорта: пути, транспортных узлов, перегрузочного фронта, складов и др. Провозная способность характеризует только мощность подвижного состава.
Пропускная способность участков пути для всех видов транспорта может быть определена исходя из следующих выражений:
а) по количеству подвижного состава (поездов, судов, автомобилей)
б) по количеству тонн груза
где vy — участковая скорость движения подвижного состава (км/час) для одного из направлений движения;
l — расстояние между центрами двух смежных подвижных составов (м), равное L + l и;
L — длина подвижного состава, м;
L и— интервал между двумя смежными подвижными составами, м;
Т — эксплуатационный период, сутки;
Qp — грузоподъемность подвижного состава (расчетная), m нетто.
Из формул видно, что пропускная способность участков пути по количеству подвижного состава пропорциональна скорости движения и эксплуатационному периоду, а по количеству тонн — дополнительно грузоподъемности подвижного состава и в обоих случаях обратно пропорциональна расстоянию между центрами двух смежных подвижных составов.
Грузоподъемность подвижного состава примерно пропорциональна его длине и приблизительно равна qL, где q — нагрузка на 1 пог. м поезда, судна и т. п. Заменив в формуле пропускной способности Qp этим выражением, получим
Формулы пропускных способностей заимствованы из работы члена-корреспондента АН СССР В. В. Звонков «Взаимосвязь отдельных видов транспорта и основы организации смешанных перевозок. М„ 1953.
Следовательно, в конечном итоге для увеличения пропускной способности пути в тоннах необходимо стремиться к повышению скорости движения, к увеличению эксплуатационного периода и нагрузки на 1 пог. м подвижного состава, а также к уменьшению интервала между смежными подвижными составами. Это одинаково справедливо для всех видов транспорта.
Теоретически минимальный интервал между двумя смежными подвижными, составами определяется из выражения
Минимальный интервал между двумя смежными составами определяется условиями безопасности движения. На железнодорожном транспорте он равен длине перегона, наиболее затруднительного для прохождения поездов, так как по правилам технической эксплуатации на одном и том же перегоне или блок-участке не может быть более одного поезда. На автотранспорте он зависит от типа автомобилей, скорости их движения и состояния пути. На морском транспорте этот интервал в каждом конкретном случае зависит от грузоподъемности судов, скорости их движения, состояния моря и погоды. На речном транспорте — от грузоподъемности судов и скорости их движения, а также условий погоды и состояния пути. При этом интервал различен при движении судов и составов вверх по течению и вниз по течению реки. В первом случае интервал принимается обычно 100—200 м, а при следовании вниз — рассчитывается из выражения
Пропускная способность пути для парного движения (попеременно по одному составу в ту и другую сторону) при средней для двух направлений участковой скорости
Когда применяется пакетный график движения на железнодорожном транспорте или серийное шлюзование на речном транспорте, т. е. когда в одном направлении отправляется несколько составов, а затем такое же количество составов отправляется в другую сторону, формулы пропускной способности пути имеют вид:
по количеству подвижного состава
Пропускная способность отдельных линий и направлений на всех видах транспорта лимитируется наиболее трудным участком с наименьшей пропускной способностью из всех составляющих эту линию или направление участков пути.
Разность между пропускной способностью каждого из участков, входящих в линию или направление, и минимальной пропускной способностью труднейшего перегона образует резервы пропускной способности линии или направления, которые могут быть использованы при усилении труднейшего перегона.
Пропускная способность транспортных узлов на всех видах транспорта (железнодорожных станций, морских и речных портов) определяется пропускной способностью наиболее узкого звена в их хозяйстве: перегрузочного фронта, перегрузочных средства, складской емкости, подъездных путей.
Пропускная способность перегрузочного фронта для всех видов транспорта определяется такими выражениями:
по количеству транспортных единиц (судов, вагонов, автомобилей)
Σ ПП. = Σ 
. 
;
по количеству тонн груза
Σ Пm = Σ . Qp;
где Ln - длина перегрузочных участков, входящих в перегрузочный фронт, м
l - длина типовой единицы подвижного состава по фронту погрузки, м;
lи - интервал между смежными транспортными единицами по фронту
погрузки, м;
Т - эксплуатационный период, сутки;
t - время пребывания транспортных единиц на перегрузочных участках, равное
где tn - время на погрузку-выгрузку, час;
tм - время на маневры подвижного состава, час;
Qp - грузоподъемность типовых единиц подвижного состава, m нетто;
lп/l+lн - количество транспортных единиц, одновременно устанавливаемых, на соответствующих перегрузочных участках;
T/t - количество транспортных единиц, которое можно обработать на одном месте стоянки данной единицы подвижного состава в заданный эксплуатационный период.
Как видно из приведенных выше формул, пропускная способность перегрузочного фронта пропорциональна его длине, эксплуатационному периоду и времени, потребному на погрузочно-разгрузочные операции, которое равно
tn = Qp / p
где p - производительность соответствующих перегрузочных средств, т/час.
Пропускная способность перегрузочных средств для всех видов транспорта зависит главным образом от их технической производительности Р, эксплуатационного периода Т, коэффициента использования перегрузочных средств по времени а, коэффициента одновременности работы механизированных линий z, определяемого типом подвижного состава и количеством перестановок во время погрузочно-разгрузочных операций, и коэффициента перевалки К (отношения тонно-операций к фактическим тоннам перегружаемого груза).
В общем виде пропускная способность перегрузочных средств для всех видов транспорта может быть рассчитана по таким формулам:
для одного перегрузочного участка
для перегрузочных участков
Важной характеристикой для всех видов транспорта является пропускная способность складской емкости, которая может быть определена следующим выражением:
где р —допустимая нагрузка полезной площади складов, т/м2;
S — полезная площадь складов, м2;
Т — эксплуатационный период, сутки;
tхр — средний срок хранения груза в складах, сутки.
Формулы провозной способности Ппр для всех видов транспорта имеют следующий вид:
для тоннажа (вагоны, суда, автомашины и т. п.)
для раздельной тяги (локомотивы, буксиры и т. п.)
где Q,3 Q3 — нагрузка соответственно для транспортных единиц (вагонов, самоходных судов, барж, автомобилей) или для всей прицепной части данной тяги (локомотивов, тягачей, буксиров), т;
М, М' — количество грузовых транспортных и тяговых единиц;
п, п' — число оборотов грузовых и тяговых единиц, равное
п = T/t и п' = T/ t',
где Т — эксплуатационный период, сутки; t, t' — время оборота грузовых или тяговых единиц, сутки.
Провозная способность для каждого вида транспорта зависит от количества тоннажа и тяги, а также от качественных показателей их использования в конкретных технических и эксплуатационных условиях.
Важнейшим условием эффективной работы для всех видов транспорта является соответствие пропускной способности во всех звеньях транспортного хозяйства. Только в этом случае полностью используются имеющиеся производственные мощности. Этого можно достичь преодолением «узких» мест, лимитирующих пропускную способность всего транспортного конвейера.
Провозная способность для всех видов транспорта должна быть, по крайней мере, не меньше заданного объема перевозок.
Однако соответствие пропускной способности во всех звеньях транспортного хозяйства и провозной способности заданному объему перевозок не исключает наличия экономически оправданных резервов пропускной и провозной способности как в целом по всему транспортному хозяйству, так и в отдельных его звеньях. Эти резервы должны быть увязаны с перспективными планами развития грузопотоков и пассажиропотоков.
