Методы анализа наличной пропускной способности железнодорожных участков при временных ограничениях скоростей движения поездов

Железнодорожный транспорт в Российской Федерации имеет исключительно важное значение в жизнеобеспечении многоотраслевой экономики и реализации социально значимых услуг по перевозке пассажиров. На его долю приходится более 75% грузооборота и 40% пассажирооборота, выполняемого транспортом общего пользования.

В соответствии со «Стратегической программой развития ОАО «РЖД» предусматривается рост грузооборота к 2007 г. на 17,4%, а к 2010 г. на 49,9%. При этом общий объем отправления грузов достигнет 1740 млн.т.

Увеличение объемов перевозочной работы приведет к интенсивному использованию железнодорожных направлений в части пропуска поездои вагоно-потоков, существенно повысив уровень их загрузки. Уже в настоящее время более 10% железнодорожных участков сети функционируют в условиях коэффициента заполнения пропускной способности, превышающем 0,9. По прогнозам к 2010 году количество таких участков (если не проводить работы по наращиванию пропускных способностей) возрастет до 30−35%.

Практика работы железных дорог показывает, что на процесс организации движения грузовых и пассажирских поездов большое влияние оказывает состояние технических устройств и подвижного состава. Возникающие в процессе их эксплуатации отказы приводят к снижению пропускной и провозной способности отдельных участков и целых направлений. Кроме того, они вызывают большие потери, связанные с пропуском поездои вагонопотоков.

В настоящее время средняя грузонапряженность по сети Российских железных дорог составляет 22,4 млн. ткм брутто/км, допускаемая ходовая скорость грузовых поездов равна 71,9 км/ч, графиковая техническая скорость составляет 49,3 км/ч, а участковая — 42,0 км/ч. Оборот грузового вагона в 2006 г. выполнен на уровне 7,9 суток, в т. ч. 29,7% времени приходится на составляющую «в движении».

Как показывает анализ, основная часть нереализованной технической и участковой скоростей по сравнению с нормативами графика движения поездов связана с большим количеством временных ограничений ходовой скорости по состоянию пути, число которых достигало в отдельные сутки до 6 тыс., часто действующих в течении неполного дня.

Анализ наличия установленных предупреждений по ограничению скоростей движения показывает, что действуют постоянно более 4000 предупреждений. Часть этих предупреждений, действующих длительный период времени, учитывается при расчетах перегонных времен хода в нормативном графике движения поездов, разрабатываемом один раз в год. Другая часть, появляющаяся в процессе эксплуатации пути, выдается службам перевозок в оперативном режиме. Эти временные предупреждения, неучтенные графиком движения поездов, оказывают существенное влияние на увеличение времен хода и, соответственно, на снижение участковой скорости и пропускной способности железнодорожных участков.

Анализ выполнения участковой скорости по дорогам сети за 2006 по сравнению с 2005 годом показал, что ее потери по причине полных и частичных отказов технических средств и подвижного состава составили 0,57 км/час.

Кроме того, при снижении участковой скорости уменьшается пропускная способность железнодорожных участков, что приводит к увеличению простоев поездов на промежуточных и технических станциях и, в конечном счете, к задержке доставки грузов клиенту.

В этой связи проблема реальной оценки пропускной и провозной способности железнодорожных линий несомненно актуальна, а ее решение является основой не только для оценки этапного усиления железнодорожных участков, но и для определения качественных параметров перевозочной работы.

На основании выше изложенного актуальной является оценка влияния отказов технических средств и подвижного состава на пропускную и провозную способность железнодорожных участков. Данной проблеме и посвящено настоящее исследование.

4.5. Выводы по 4 главе.

4.5.1. Снижение пропускной способности однопутных железнодорожных участков из-за установления предупреждений об ограничении скоростей движения поездов возникает только в одном случае — когда увеличение времени хода по перегону, на элементе которого установлено предупреждение, приводит к росту периода графика. Если же предупреждение об ограничении скоростей движения поездов не привело к увеличению периода графика, то потери пропускной способности однопутного участка отсутствуют.

4.5.2. Если два или более предупреждения об ограничении скоростей движения поездов приводят к тому, что время хода по каждому из перегонов на элементах которых они установлены, превышает время хода по ограничивающему перегону, то для расчета потерь наличной пропускной способности следует учитывать только то предупреждение, которое делает перегон максимальным.

4.5.3. Определение потерь наличной пропускной способности на однопутных железнодорожных участках производится в зависимости от применяемого типа графика движения поездов на рассматриваемом железнодорожном участке: непакетный, частично-пакетный, пакетный (пачечный), парный, непарный и т. д.

4.5.4. Расчет потерь наличной пропускной способности однопутных железнодорожных участков с двухпутными вставками может производиться с учетом установления предупреждений только на однопутных перегонах.

4.5.5. В целях получения достоверной информации о состоянии стационарных объектов железнодорожных участков и подвижного состава на всех уровнях управления перевозочным процессом в оперативном режиме, более точной оценки наличной пропускной способности участков и направлений расчет коэффициента надежности инфраструктуры и подвижного состава целесообразно производить в автоматизированном режиме. Систему целесообразно включить в АРМ графиста дороги, поскольку основное предназначение АСР КНИПС состоит в достоверной оценке наличной пропускной способности железнодорожных участков, являющейся основой для разработки графиков движения поездов.

4.5.6. АСР КНИПС должна включать в себя основную систему и две обеспечивающие подсистемы: «Учет данных о перерывах в движении поездов» и «Учет данных о вводе предупреждений об ограничении скоростей движения поездов». Основная система, в свою очередь, должна содержать две основные части: расчетную — «Расчет автоматизированной системы расчета коэффициента надежности инфраструктуры и подвижного состава» и обеспечивающую — «Ввод и корректировка базы данных о состоянии и функционировании железнодорожных участков».

4.5.7. Практическое внедрение АСР КНИПС позволяет получить значительный экономический эффект за счет:

• более эффективного планирования маршрутов следования поездои вагонопотоков с учетом возможностей и уровня загрузки отдельных железнодорожных участков;

• адресного направления финансовых и материальных ресурсов на поддержание объектов инфраструктуры в технически исправном состоянии и, тем самым, сокращения влияния отказов технических средств на наличную пропускную способность железных дорог.

Система является основой для более детального анализа технического состояния объектов инфраструктуры и позволяет дифференцировать элементы железнодорожных участков по степени их влияния на наличную пропускную способность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

На основании выполненных исследований можно сформулировать следующие основные выводы и предложения.

1. С повышением уровня грузонапряженности железных дорог и степени заполнения пропускной способности участков необходимо более точно учитывать влияние надежности инфраструктуры и подвижного состава на наличную пропускную способность железнодорожных линий.

В настоящее время оценка наличной пропускной способности железнодорожных участков производится с поправкой на коэффициент, характеризующий надежность инфраструктуры и подвижного состава. При этом, рекомендуемые значения коэффициента не учитывают технического состояния индивидуальных участков и направлений, а также его изменения в динамике. В связи с этим целесообразно разработать достаточно простую методику, позволяющую объективно оценить потери наличной пропускной способности конкретных железнодорожных участков.

2. Анализ потерь пропускной способности железных дорог показал, что наиболее существенное влияние на эти потери оказывают частичные отказы, проявляющиеся в массовом установлении ограничений скоростей движения поездов по состоянию пути. Вместе с тем, изучение исследований отечественных ученых показало, что все они допускают общую ошибку, считая, что любое предупреждение в большей или меньшей степени приводит к снижению наличной пропускной способности из-за увеличения межпоездных интервалов при выходе с элемента, на котором установлено ограничение скорости.

В этой связи в диссертации разработана методика комплексной оценки влияния полных и частичных отказов на наличную пропускную способность железнодорожных участков через коэффициент надежности инфраструктуры и подвижного состава.

3. Исследование влияния предупреждений об ограничении скоростей движения поездов на однопутных, однопутно-двухпутных, двухпутных и многопутных железнодорожных участках, оборудованных автоблокировкой и полуавтоматической блокировкой, на наличную пропускную способность показали, что только появление отдельных предупреждений приводит к ее потере.

На однопутных и однопутно-двухпутных участках потеря наличной пропускной способности имеет место только в случаях, когда ввод предупреждения вызвал рост периода графика движения поездов.

На двухпутных и многопутных железнодорожных участках влияние предупреждений на потерю наличной пропускной способности обусловлено следующими факторами:

• местом расположения элемента, на котором введено ограничение скоростей движения поездов и его длиной;

• соотношением ходовой и ограничивающей скоростями движения.

Только при определенном неблагоприятном сочетании отмеченных параметров имеет место потеря наличной пропускной способности.

В диссертации разработаны алгоритмы, позволяющие выполнить оценку влияния внеплановых временных предупреждений на величину коэффициента надежности инфраструктуры и подвижного состава.

4. В целях получения достоверной информации о состоянии стационарных объектов железнодорожных участков и подвижного состава на всех уровнях управления перевозочным процессом в оперативном режиме, более точной оценки наличной пропускной способности участков и направлений расчет коэффициента надежности инфраструктуры и подвижного состава целесообразно производить в автоматизированном режиме. Систему целесообразно включить в АРМ графиста дороги.

АСР КНИПС включает в себя основную систему и две обеспечивающие подсистемы: «Учет данных о перерывах в движении поездов» и «Учет данных о вводе предупреждений об ограничении скоростей движения поездов». Основная система, в свою очередь, содержит две основные части: расчетную — «Расчет коэффициента надежности инфраструктуры и подвижного состава» и обеспечивающую — «Ввод и корректировка базы данных о состоянии и функционировании железнодорожных участков».

5. Практическое использование АСР КНИПС позволяет получить значительный экономический эффект за счет:

• более эффективного планирования маршрутов следования поездои ва-гонопотоков с учетом возможностей и уровня загрузки отдельных железнодорожных участков;

• адресного направления финансовых и материальных ресурсов на поддержание объектов инфраструктуры в технически исправном состоянии и, тем самым, сокращения влияния отказов технических средств на наличную пропускную способность железных дорог.

Система является основой для более детального анализа технического состояния объектов инфраструктуры и позволяет дифференцировать элементы железнодорожных участков по степени их влияния на наличную пропускную способность.