Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Распределение грузовой, транзитной и сортировочной работы. Специализация станций в узле



 

Согласование работы станций, депо и других подразделений опре­деляется плановым графиком дви­жения поездов, который устанавли­вает время отправления, проследо­вания и прибытия всех категорий поездов между станциями узла; пла­ном формирования поездов, уста­навливающим, поезда каких назна­чений (сквозных и местных) форми­руют станции узла, а также дого­ворами с промышленными пред­приятиями, имеющими подъездные пути, причем договоры регламен­тируют порядок подачи и уборки вагонов на подъездные пути (график обслуживания подъездных путей, нормы массы и длины передач и другие вопросы взаимодействия гру­зовых станций с подъездными пу­тями).

Технологический процесс работы железнодорожного узла должен определять объемы работы станций узла, их взаимодействие не только по транзитному движению, но и местным вагонопотокам на основе графика передаточного движения, степень концентрации (деконцентрации) сортировочной работы в узле, специализацию грузовых стан­ций узла для переработки однород­ных видов груза, систему управле­ния узлом как единой технологи­ческой системой, единые показатели работы узла и хозрасчетные отно­шения с подразделениями других

уровней управления. При этом воз­никают задачи распределения сор­тировочной работы (переработки вагонов) между сортировочными и грузовыми станциями узла, распре­деления обработки транзитных поездов, смены локомотивов и бри­гад, распределения объема перера­ботки грузов между грузовыми станциями и специализации на этой основе грузовых станций для пе­реработки определенных видов грузов.

Распределение сортировочной ра­боты.Если в узле расположена одна сортировочная станция, задача рас­пределения сортировочной работы может ставиться лишь как перспек­тивная для обоснования сооружения в узле второй, новой сортировочной станции. На текущий год эксплуата­ции при одной сортировочной стан­ции в узле и в случае ее перегрузки может ставиться задача выделения вспомогательной сортировочной станции на базе уже существующих грузовых станций узла или переноса на одну или несколько этих станций формирования сборных поездов, отдельных назначений передаточ­ных поездов.



В железнодорожных узлах ре­шаются задачи: распределения сор­тировочной работы между сортиро­вочными и частично-грузовыми станциями и распределения объема переработки грузов между грузо­выми станциями для организации их эффективной работы с использова­нием специализированных средств механизации и автоматизации; распределения обработки тран­зитных поездов на сортировочной станции, на близлежащей к депо предузловой станции и на станции, размещенной на обходе узла. Реше­ние этих задач выполняется в целях концентрации основных видов тех­нической и грузовой работы на спе­циализированных, хорошо оснащен­ных станциях и получения экономи­ческого эффекта (прибыли) за счет снижения себестоимости перера­ботки вагонов и грузов, сокращения

 

пробегов вагонов и локомотивов, повышения уровня маршрутизации грузов, в том числе путем использо­вания календарного планирования отправления грузов по дням недели и часам суток.

Поставленные, задачи решаются разработкой ряда п альтернативных вариантов с их последующим срав­нением по какому-либо универсаль­ному критерию, например, по мак­симуму прибыли или минимуму эксплуатационных расходов, руб.:

 

Пi=maxПi(Ai,Эi,Ci,)

i=1,2,...n

или

Ei=minEi(Ai,Эi,Ci,)

где Пi -прибыль, полученная от реали­зации i-го варианта; Аi-капитальные затраты по i-му варианту;



Эi-эксплуа­тационные затраты i-го варианта;Ci-стоимостные параметры, руб.; значения технических параметров (число локомотивов, расстояния пробега и т.д.).

Каждый из разработанных ва­риантов будет иметь свои плюсы и минусы, и выбор оптимального должен основываться на сравнении комплексных критериев с учетом , побочных эффектов или потерь (влияние на окружающую среду, доставка рабочих к месту жительства и обратно и других социально-эко­номических факторов). Так, напри­мер, концентрация сортировочной работы на одной из станций узла сокращает время на переработку и накопление вагонов, концентрирует средства механизации и автомати­зации, увеличивает производитель­ность труда, однако может вызы­вать дополнительный пробег ваго­нов и локомотивов в узле, а деконцентрация (распыление) уменьшает пробеги подвижного состава, но распыляет технику и рабочий пер­сонал, увеличивает простои вагонов. Можно сравнивать варианты по критерию минимума эксплуата­ционных расходов, руб. в год:

 

Ei = min Ei { [(nперi +nповтi)tyзi + + кcm]Св+ МitiлСл + NiLtCп.-км + MSлiCл-км365 + 1/tнпi + +Амехi + Асуi) +Эi},

 

где nnepi — число перерабатываемых ва­гонов по i-му варианту распределения сортировочной работы; nповтi-число повторно перерабатываемых вагонов по рассматриваемому варианту; tузi -сред­невзвешенный простой перерабатывае­мых вагонов на всех станциях сорти­ровки в подсистемах ВхУ-ПП-Г, Г-ПФ-ВФ (без учета накопления) и ВФ-ПО-ВыхУ, ч; кcm - вагоно-часы на накопления по назначениям по всем станциям за сутки при средней величине параметра накопления с и среднем составе поезда т; МSлi-локомотиво-километры пробега одиночных ло­комотивов; NiLi - поездо-километры пробега; М;it;i-локомотиво-часы про­стоя поездных и вывозных локомотивов;Anj, Aмexj, Acyi-капитальные затраты по i-му варианту на путевое развитие, механизацию и системы управления; Эi- сумма эксплуатационных затрат i-го варианта на введение путевых мощ­ностей, механизацию и системы управ­ления; tн-нормативный срок окупае­мости капиталовложений; Св-ч, Сл-ч, Сп-км, Сл_км -стоимостные параметры на 1 вагоно-ч, локомотиво-ч, поездо-км, локомотиво-км.



При выполнении технико-эко­номических расчетов критерий срав­нения вариантов может быть рас­ширен за счет учета затрат, изме­няющихся в зависимости от других факторов. В качестве оптимального принимается вариант с минималь­ными расходами. На практике, однако, может быть принят и один из близких к оптимальному вариан­тов, если он обеспечивает лучшие сопутствующие качественные пока­затели по охране окружающей среды, условиям жизнедеятельности людей в прилегающих зонах. Распределение работы с транзит­ными поездами. Разрабатывается несколько возможных вариантов выполнения работы с транзитным поездопотоком: обработка транзит­ных поездов на одной или несколь­ких сортировочных станциях в зави­симости от схемы узла и развязки подходов и выходов; вынос части транзитного потока на одну или несколько предузловых станций или на станцию, специально созданную на обходе узла. Для выбора опти­мального и близкого к оптималь­ному варианта разрабатывается комплексный критерий технико-эко­номической эффективности - целевая функция (функционал) учитываю­щая время нахождения транзитных поездов в узле, пробег поездов и локомотивов в депо и из депо, загрузку станций узла. Часто тран­зитные парки на сортировочных станциях расположены параллельно отправочному, и выходные горло­вины этих парков на крупных сорти­ровочных станциях оказываются чрезмерно перегружены маршру­тами по отправлению транзитных поездов н поездов своего формиро­вания, подачей и уборкой локомо­тивов под эти поезда, маршрутами маневровых локомотивов при их возвращении в ПФ после переста­новки составов. В результате выход­ная горловина транзитных и от­правочного парка является ограни­чивающим элементом пропускной способности станции и в качестве меры по ее разгрузке рассматри­ваются варианты выноса транзит­ных поездов (полностью или час­тично) на другие станции узла. Кри­терий эффективности при сравнении вариантов должен учитывать все факторы, в том числе и стоимость содержания ПТО и ПКО при выносе обработки транзитных поездов на обходы узла, затраты по доставке локомотивных бригад на отправ­ляемые поезда и от прибывших поездов. Как правило, в качестве целевой функции используются при­веденные расходы, исследование которых по всем вариантам проводят с целью отыскания варианта с ми­нимальными или близкими к мини­мальным эксплуатационными рас­ходами, руб. в год:

Eij = min Еij {( nтрijFtтрij Св-ч + MijtлijCл-ч + NijLijCп-км + MодiSодСл-км)365 + 1/tн.(Aп. + +Aпто + Aпко) + Эi},

i= 1,2,... ,n j= 1,2,... ,к

 

где i-номер варианта распределения работы с транзитными поездами; к -число станций, на которых выпол­няется работа с транзитными поездами в рассматриваемом варианте;nтрijtтрij-вагоно-часы простоя транзит­ного вагонопотока на j-й станции рас­сматриваемого варианта; Mijtij-локомотиво-часы простоя локомотивов транзитных поездов на j-й станции рас­сматриваемого варианта;Nij Lij - поездо-километры пробега транзитных поездов в рассматриваемом варианте; Модi;Sодi-локомотиво-километры про­бега одиночных локомотивов в депо из-под поездов и в депо под поезда; Эi - суммарные эксплуатационные за­траты на содержание введенных путевых мощностей (Ап), содержание ПТО (Апто) и содержание ПКО (Апко).

Каждый вариант распределения транзитной работы должен учиты­вать наличие запасов пропускной способности соединительных линий и развязок в железнодорожном узле. Если тот или иной вариант пред­усматривает перегрузку отдельных соединительных линий, в целевой функции должны учитываться соот­ветствующие капитальные и экс­плуатационные расходы. В случае необходимости сооружения экипи­ровочных устройств на станции вы­носа транзитной работы в целевой функции необходимо учитывать и эти расходы. При рассмотрении всех конкурентоспособных вариантов для практического использования выбирается тот из них, который обеспечивает наибольшую экономи­ческую эффективность с учетом дру­гих сопутствующих факторов. Та­ким образом, оптимальный вариант будет найден в некотором диапазоне вариантов между полной концент­рацией работы с транзитными поез­дами на сортировочной станции узла или с полной или частичной ее деконцентрацией на других станциях железнодорожного узла.

Распределение работы по пере­работке грузов. Задача по распре­делению грузовой работы может решаться в двух аспектах: распре­деление грузовой работы с одно­временным установлением опти­мального числа грузовых станций в узле и возможным закрытием части существующих или открытием (сооружением) новых и распределе­ние грузовой работы между сущест­вующими грузовыми станциями с их специализацией для переработки определенных родов грузов.

Для определения числа грузовых станций и их размещения в узле находят оптимальный вариант с точки зрения годовых доходов и расходов. Рассматривается целевая функция для достижения макси­мальной прибыли как для вариантов закрытия части грузовых станций и переноса переработки грузов с закрываемых на существующие, так и для варианта с открытием одной или нескольких новых грузовых станций. На железных дорогах при решении подобных задач, как пра­вило, в качестве критерия сравни­ваемых вариантов используются приведенные расходы.

Распределение грузовой работы на существующих грузовых стан­циях для их специализации по строго установленной ограниченной номенклатуре грузов проводят с целью ускорения оборота местных вагонов, более эффективного использования погрузочно-разгрузочных механизмов, сокращения

затрат на маневровую работу и более эффективного использования маневровых и сортировочных средств, совершенствования взаимо­действия с грузоотправителями и грузополучателями и за счет этого получения лучших экономических результатов. Грузополучатели

и грузоотправители с небольшим объемом перевозок могут закреп­ляться за определенными базовыми станциями. Как и в предыдущих случаях распределения, здесь также рассматривается несколько предва­рительно разработанных конкурен­тоспособных вариантов для после­дующего технико-экономического сравнения и выбора оптимального. В общем виде приведенные расходы выражаются функционалом, руб. в год:

 

Eij = minEij{( Mijlijeij + Mijtije'ij + qijtije'i + M'istMise'''is)365 + 1/tн.скл + Амех +

+ AП + AСУ)+ Эi}, (17.1)

i= 1,2, ... ,n,У =1,2, ...,Т,S=1.2.....k'

 

где i-номер варианта распределения грузовой работы в узле; j-номер транспортной единицы, связанной с перевозкой грузов в узле; Mijlijeij- у сумма стоимостей пробегов поездов (ei1 - стоимость поездо-км), вагонов (еi2-стоимость вагоно-км), локомоти­вов (ei3 - стоимость локомотиво-км), автомашин (ei4-стоимость автомашино-км); lis- среднее расстояние пробега соответствующей транспорт­ной единицы, км;

Мijtije'ij- стои­мость межоперационных простоев (Мij tijеij- поездо-ч; Мi2 ti2 ei2 - вагоно-ч; Мi3 ti3e'i3- локомотиво-ч; Мi4 ti4е'i4-автомашино-ч); tis-вели чина межоперационных простоев, ч; qijt'ije"i- стоимость накопления груза,т-ч (qi1t'i1e'''i1-на передачу; qi2ti2ei2-на вагон); tij- средняя продолжительность на­копления, ч; е;'- стоимость т-ч накопления; M 'is tм is e"'- стоимость маневровой работы (Mte-нa первой станции; Мt{2е'"-на вто­рой станции и т.д.);s-число стан­ций с грузовой работой в рассмат­риваемом варианте; tis -средняя про­должительность маневров на рас­сматриваемой станции, ч; е"'-стои­мость 1 ч маневровой работы ;Аскл, Aмех, Ап, Асу -капитальные затраты соответственно на сооружение скла­дов, механизацию, пути у грузовых фронтов, системы управления и автоматизации; Э - эксплуата­ционные затраты на содержание вновь введенных мощностей, систем и устройств.

Принятый (оптимальный или близкий к оптимальному) вариант может также сравниваться и с сум­марными расходами, определенны­ми по выражению (17.1) для сущест­вующего варианта. В результате сравнения устанавливается эконо­мия в эксплуатационных расходах по отношению к существующему ва­рианту распределения грузовой ра­боты. Принятый вариант в конеч­ном итоге определяет и экономиче­ски выгодный вариант концентра­ции переработки отдельных одно­родных видов груза на специализи­рованных станциях узла.

На грузовых станциях в крупных железнодорожных узлах концентра­ция грузовой работы с однородны­ми грузами и специализация стан­ций для этих целей является эффек­тивным средством совершенство­вания работы железнодорожного транспорта и экономически взаимо­выгодного взаимодействия с клиен­турой.

 

17.3. Оптимизация этапного развития станций узла.

 

Рациональное распределение транзитной, сортировочной, грузо­вой и пассажирской работы является исходным условием научной органи­зации технологических процессов в узлах. На основе технико-экономи­ческих обоснований и исследований необходимо планировать этапное развитие сортировочных, грузовых, пассажирских и пассажирских техни­ческих станций узла. При этом не­обходимо обеспечить достаточные резервы пропускной и перерабаты­вающей способности (рис. 17.3) исходя из прогнозируемого роста объема всех видов транспортных по­токов в узле, отдавая приоритет раз­витию пассажирского комплекса, не­посредственно связанного с удовлет­ворением потребностей людей в пе­ревозках.

Темпам роста объема работы должна соответствовать плановая разработка мер перспективного раз­вития станций и узлов и интенсифи­кация станционных процессов. В на­стоящее время уже разработано и осуществляется на практике поэтап­ное усиление пропускной способно­сти транспортных линий. Как пока­зывает практика работы ряда стан­ций, параллельно с работами по усилению пропускной способности на­правлений и полигонов во избежа­ние диспропорций в развитии сети должны осуществляться меры уси­ления пропускной и перерабаты­вающей способности станций и узлов.

Для определения и планирования оптимальных мер усиления (опти­мальной стратегии развития стан­ций) на перспективный срок t в тече­ние периода (t0; tп) должны быть установлены исходные (на срок t0) и расчетные (на последующие годы) размеры движения.

Виды тяги на прилегающих под­ходах и выходах, весовые нормы поездов и длина путей, средства сиг­нализации и связи на полигоне сети, где размещена сортировочная стан­ция, могут быть определены исходя из мер, разработанных для развития прилегающих участков и направ­лений.

Таким образом, посредством па­раметров {Q, l, Imin} должна осу­ществляться взаимосвязь («сшива­ние») мер развития станций с мера­ми развития полигонов.

Под управлением развития сис­темы будем понимать разработку и осуществление таких мер развития станции и увеличения ее потенциаль­ной перерабатывающей способности, которые обеспечили бы выполнение заданного объема работы с наимень­шими затратами. На каждом этапе развития станции у нее есть вполне определенная наибольшая перераба­тывающая способность (max Nc). Разностью между максимальной пе­рерабатывающей способностью и перерабатываемым вагонопотоком на момент времени ti определяют резерв перерабатывающей способ­ности. Этот резерв по любому при­нятому к рассмотрению варианту развития может быть определен в начале этапа по отношению к мини­мальному поездопотоку, в конце этапа по отношению к наибольше­му поездопотоку или внутри этапа на какой-то момент времени. Этими резервами в рассматриваемом варианте развития на момент ti по расформированию поездов будут (max Nn), (medNn) и (minNn); no формированию (max Nп), (med Nп) и (minNф), где Nn, Nф-соответст­венно суточный расформировывае­мый и формируемый поездопотоки (см. рис. 17.3).

В свою очередь, суточный поездопоток в течение любого года из­меняется в пределах min Ni < Ni < max Ni, поэтому резервы перера­батывающей способности внутри любого года являются также пере­менными, изменяющимися в соот­ветствии с колебаниями суточного поездопотока. При этом относитель­ная загрузка станции у изменяется в диапазоне min < < max .

В результате этапного развития сортировочных станций в качестве критерия сравнительной экономиче­ской эффективности следует принять приведенные расходы, зависящие от общих капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Необ­ходимо учитывать нелинейный ха­рактер изменения последних с ро­стом нагрузки N (t). Такое изменение связано с ростом нагрузки N(t) по годам периода развития (t0 ;tп) и с внутригодовой неравномерностью размеров движения, которая приво­дит к резким колебаниям нагрузки на систему в течение года. Колеба­ния нагрузки приводят к колеба­ниям относительной загрузки сорти­ровочных устройств и других техни­ческих средств, а от коэффициента загрузки зависят, как известно, зна­чения простоев вагонов, причем эта зависимость является нелиней­ной.

В качестве критерия сравнитель­ной экономической эффективности будем рассматривать приведенные к одному году капитальные вложе­ния и эксплуатационные расходы. Если считать, что нагрузка по годам периода усиления (t0; tn) и внутри каждого года изменяется непрерыв­но, то на к -м шаге (этапе) следует минимизировать функционал:

 

Рис. 17.3. Резервы перерабатывающей спо­собности при этапном развитии станции

(17.2)

 

Нагрузку на станционные систе­мы можно представить в дискрет­ном виде. Она изменяется по годам периода (t0; tn) и внутригодовым от­резкам времени в связи с внутригодовой неравномерностью. Поэтому функциональное уравнение (17.2) за­пишется в следующем виде:

 

 

i=1,2,…,r; tл=1,2,…,л.

J=tк+tл,…,lк

 

где K(k)q-капитальные затраты на к-м этапе по к-й альтернативной мере разви­тия;

Э(Nji, tj)- эксплуатационные расхо­ды, просуммированные по годам дейст­вия q-й меры развития k-го этапа и по градациям внутри каждого года; tк-по­рядковый номер года, когда осуществ­ляются капиталовложения; tK + t(k)л-по­рядковый номер года ввода в эксплуата­цию q-й альтернативной меры развития k-го этапа; л-число лет строительства или реконструкции (лаг строительства).

 

 

Функционал критерия оптималь­ности должен рассчитываться с уче­том потребного числа путей по каж­дой из стратегий развития и для каждого этапа, а также при аналити­ческом расчете средних значений простоев по соответствующему алго­ритму. Численное значение критерия эффективности определяется в зави­симости от принятых для сравнения мер развития станции (по всем стра­тегиям) и капитальных затрат на их осуществление, сроков ввода этих мер, эксплуатационных расходов, зависящих от фазовых и управляю­щих переменных. Все это дает воз­можность установить по принятому критерию сравнительной эффективности капиталовложений оптималь­ный путь развития станции, наибо­лее выгодное число этапов и сроки их осуществления.

Разработка альтернативных стра­тегий и схем этапного увеличения пропускной и перерабатывающей способностей сортировочных стан­ций в узлах является сложной, гро­моздкой задачей. Обоснование оп­тимальной этапности развития стан­ции требует прогноза и анализа пас­сажиропотоков, грузо-, вагоно- и поездопотоков; разработки вариан­тов расчета их основных параметров; обоснования оптимальной этапности и сроков строительства.

 


Просмотров 936

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!