автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Оптимизация развоза местного груза в железнодорожных узлах

* МПС РОССИИ

Московский государственный университет - путей сообщения

С"-.'/

На правах рукописи АТЛАСОВ ВИКТОР ГРИГОРЬЕВИЧ

УДК 656.212

ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗВОЗА МЕСТНОГО ГРУЗА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЗЛАХ

05,22.08 — Эксплуатация железнодорожного транспорта (включая системы сигнализации, централизации и блокировки)

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва—1995

м пс рф

московский государственный университет путей сообщения

На правах рукописи

АТЛАСОВ Виктор Григорьевич

удк 656.212

ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗВОЗА МЕСТНОГО ГРУЗА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЗЛАХ

05.гг. 08 - Эксплуатация железнодорожного транспорта (включая системы сигнализации, централизации и блокировки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1995

- г -

Работа выполнена в Российском государственной открытой технической университете путей сообщения (РГОТУПС).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Абрамов А. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук.

профессор Сологуб н. К. кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Бородин А. ф.

Ведущее предприятие: главное Управление перевозок МПС

Защита состоится 13 декабря 1995 г. в 14 час. на заседании диссертационного Совета д. 114.05.04 при Московском государственном университете путей сообщения (ИИИТе) по адресу: 101475, ГСП. г.Москва, А-55, ул.Образцова. 15, ауд. 1514.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан И ноября 1995 г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью. просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного Совета д.т.н.. профессор в.и.мелухин

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Эффективная работа железных дорог неразрывно связана с высоким уровнем функционирования их отдельных подсистен: железнодорожных участков, узлов, и станций. Несмотря на отличие этих подсистен обшим для них являются требования, направленные на повышение качества перевозочного процесса, эти требования проявляются в виде системы количественных и качественных показателей. приоритетность которых притерпела изменение при переходе железнодорожного транспорта к функционированию в режиме рыночной экономики. В новых условиях хозяйствования вся работа железных дорог в части грузовых перевозок направлена на ускорение доставки грузов от отправителей к получателям с их минимальными потерями и с наименьшими расходами на перевозки.

Укрупненно перевозочный процесс можно разделить на две составляющие: перемещение грузовой массы в транзитных вагонах и в местных. Несмотря на то. что путь, проходимый грузовым вагоном в качестве транзитного в несколько раз превышает расстояние его перемещения в сборных, вывозных или передаточных поездах, доля времени оборота вагона, приходящегося на его пребывание в качестве местного, составляет более 70И, а при перемещении вагонов между крупными железнодорожными узлами она доходит до 80-85*. Такое положение объясняется сравнительно низкой участковой скоростью передвижения местных вагонов в железнодорожных узлах, многочисленными их переработками в процессе перемещения от технических станций до грузовых фронтов, наличием больших межоперационных простоев и др. Все это приводит к снижению качества перевозочного процесса и его удорожанию.

В современных условиях встают проблемы разработки гибких технологий. ориентированных на изменяющиеся объемы работы при на-

линии недостаточного или избыточного технического оснащения и путевого развития подсистем железнодорожного транспорта.

В связи с вышеизложенным ЦЕЛЬЮ ИССЛЕДОВАНИИ является разработка гибкой технологии развоза местного груза в железнодорожных узлах, ориентированной на ускорение доставки грузов с минимальными затратами. Разрабатываемая технология является комплексной и включает в себя рассмотрение целого ряда проблем, главными из которых являются: разработка методики расчета оптимального плана формирования сборных, вывозных и передаточных поездов; исследование проблемы оптимизации числа и распределения маневровых средств на промежуточных станциях участков; разработка методики расчета и построения твердого графика развоза местного груза и др,

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИИ является железнодорожный узел с ближними и дальними подходами, включаюший технические станции и ряд станций погрузки-выгрузки вагонов (грузовые, промежуточные и др.).

МЕТОД ИССЛЕДОВАНИИ основан на критическом анализе существующих технологий передачи местных вагонопотоков между техническими и погрузочно-выгрузочными станциями, установлении основных характеристик местных поездо- и вагонопотоков и разработке комплексной технологии развоза местного груза с использованием математической комбинаторики, теорий вероятностей и массового обслуживания, математического и имитационного моделирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ диссертационной работы состоит в комплексном подходе к решению проблемы оптимизации переработки местных вагонов в железнодорожных узлах, а также в том, что впервые разработаны методы: расчета оптимального плана Формирования сборных, вывозных и передаточных поездов; расчета и построения твердого графика развоза местного груза;

установления рационального числа и распределения маневровых средств между промежуточными станциями участка,

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Разработанные оптимизационные методы использованы при совершенствовании технологии местной работы в Горьковском и Воронежском железнодорожных узлах, а также предложены цд мпс для включения в соответствующие Инструктивные указания.

апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры "Управление эксплуатационной работой" взиита, на заседаниях научно-технического совета Юго-Восточной железной дороги, Горьковского отделения горьковской железной дороги.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам выполненных исследований и материалам диссертации опубликованы 2 научные статьи и учебное пособие.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, перечня использованной литературы и приложений. Работа содержит 131 страницу машинописного текста. 19 иллюстраций, 105 библиографических наименований, 4 приложения на 50 листах.

содержание работы

Во введении обоснована важность и актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ существующих исследований и технологий в области организации развоза местного груза.

Снижение размеров перевозочной работы в последние годы привело к изменению структуры поездопотоков в грузовом движении в сторону уменьшения транзитного поездопотока и увеличения числа сборных, вывозных и передаточных поездов.

Наряду с увеличением доли местной работа в железнодорожных узлах изменилась и собственно структура поездопотоков: наметилась тенденция сокращения числа вывозных и передаточных поездов и увеличения количества сборных.

Изменение структуры местных и транзитных поездопотоков объективно и целесообразно с экономической точки зрения. Формирование групповых и многогруппных составов позволяет ускорить продвижение вагонопотоков и организовать его с наименьшими затратами в условиях падения общего объема перевозок. Однако зачастую это изменение не подтверждается никакими технико-экономическими или технологическими расчетами и реализуется простым волевым решением, в результате новая организация местных вагонопотоков далека от оптимальной.

Созданию теоретических основ организации развоза местного груза посвящены научные работы Амелина В. П,, Бройтмана Г. Я., буяновой В. к., Гильденгорна и. А., Кирьяновой 0. С., Нурмухамедо-ва р, 3., Повороженко В. В.. Сологуба Н. К., Тимохина Э. Ю.. Шинка-рева н. и. и других ученых-эксплуатационников, однако все имеющиеся исследования не носят комплексного характера. По ряду проблем вообще отсутствуют какие-либо оптимизационные методы, позволяющие рационализировать отдельные элементы технологии развоза местного груза.

Наиболее исследованным элементом этой технологии является характер колебаний местных поездо- и вагонопотоков. Его дополнительный анализ позволил выявить ряд особенностей, не получивших достаточного освещения.

В частности установлена прямая зависимость между средним числом вагонов в составах местных поездов и вагоно-километрами пробега местных вагонов. Эта зависимость имеет линейный или нелинейный характер, определяемый спецификой функционирования же-

лезнодорожного узла. При этом, во всех обследованных узлах среднее число вагонов в составах сборных, вывозных и передаточных поездов на 15-ЗОХ меньше установленной нормативной величины,

В процессе обработки статистических данных установлено также, что среднее число вагонов в составах местных поездов разнится по месяцам года: в период максимальных вагонопотоков происходит увеличение среднего числа вагонов в составах, а при снижении объемов перевозочной работы среднее число вагонов уменьшается. Тем самым, варьирование числом вагонов в составах позволяет несколько сгладить неравномерность местных вагонопотоков.

Наряду с неравномерностью местных поездо- и вагонопотоков выявлена и внутрисуточная неравномерность поездообразования. Так, например, в шестичасовом режиме более чох сборных, вывозных и передаточных поездов отправляются с технических станций в период с о до б часов; менее юх - в промежутке с 18 до 24 часов; в период с б до 18 часов отправление местных поездов с технических станций можно считать условно равномерным.

Следует также отметить, что ни в одном железнодорожном узле (из обследованных) практически не соблюдается расписание движения сборных, вывозных и передаточных поездов. В тоже время, корреляционный анализ показал наличие тяготения максимальной частоты отправления местных поездов индивидуальных назначений к определенным периодам суток.

Во второй главе исследована организация маневровой работы на участках, прилегавших к технической станции.

Анализ результатов обработки статистических данных позволил выделить аналитические выражения, наиболее точно описывающие взаимосвязь между числом отцепов, вагонов и количеством их назначений в составах местных поездов. Кроме того, определены выражения, описываюшие взаимосвязь основных числовых характерис-

тик указанных параметров.

Все эти данные являются основой для разработки методики оптимизации числа маневровых локомотивов, работающих на промежуточных станциях участка, и рациональных схем обслуживания ими малодеятельных станций, существующие методы расчета потребности в маневровых средствах относятся к индивидуальным станциям. В тоже время, в условиях падения обьемов грузовой работы происходит неуклонное сокращение количества локомотивов на малодеятельных станциях, а обслуживание последних производится маневровыми средствами соседних опорных станций. При этом целесообразна комплексная оценка потребности железнодорожных станций участка в маневровых локомотивах.

Такую оценку предлагается производить в два этапа.

На первом - определяется обшая потребность железнодорожных станций в маневровых средствах исходя из задаваемого уровня их использования

и»

Toni

Mm ' (I)

где И,- количество железнодорожных станций на рассматриваемом участке;

Toni- суммарные среднесуточные затраты локомотиво-часов на маневровое обслуживание грузовых фронтов L -й станции;

Тпп- время технологических перерывов в работе маневрового локомотива;

f - задаваемый коэффициент использования маневровых средств.

После расчета минимально необходимого числа маневровых локомотивов в соответствии с изложенной в диссертации методикой, происходит их закрепление за отдельными железнодорожными станциями и установление рациональных схем работы на прилегающих участках.

На втором этапе производится технико-экономическая оценка целесообразности увеличения числа маневровых средств на станциях участка.

В третьей главе изложена методика расчета оптимального плана Формирования местных поездов. Ее главное отличие от всех существующих методов, а также от традиционно применяемой методики расчета плана Формирования транзитных грузовых поездов состоит в учете постоянно изменяющейся величины составов сборных, вывозных и передаточных поездов при выделении струй вагонопотоков. Это изменение связано с наличием зависимости среднего числа вагонов в составах от вагоно-километров пробега. Кроме того, предлагаемая методика является комплексной, поскольку в результате расчетов устанавливаются не только рациональные назначения местных поездов, но и их число, категории, количество групп вагонов в составах сборных и групповых передаточных поездов и др.

За основной критерий выбора оптимального плана Формирования местных поездов принимаются минимальные затраты вагоно-часов. Помимо них планы Формирования местных поездов различаются и затратами локомотиво-часов на маневровую и поездило работу. Последние предлагается переводить в вагоно-часы посредством умножения на соответствующие коэффициенты Хп и %п , выражающие отношение стоимости локомотиво-часа маневровой или поездной работы к стоимости вагоно-часа.

Учет затрат приведенных вагоно-часов производится на всех стадиях продвижения и переработки местных вагонопотоков от момента накопления вагонов на составы сборных, вывозных и передаточных поездов до их возвращения на техническую станцию.

Для расчета затрат приведенных вагоно-часов необходимы следующие исходные данные:

- среднесуточные размеры местных вагонопотоков по отдельным

назначениям (Aíi./l/j.......

- расстояния между технической и погрузочно-выгрузочными станциями участка (ti, .......¿i >;

- технологические нормы времени на обработку составов сьор-ных. вывозных и передаточных поездов на погрузочно-выгрузочных станциях участка (ti.t».......t¡.);

- время следования поездов по отдельным перегонам (tm,tn¿,... ...ti);

- параметр накопления вагонов на составы местных поездов на технической станции (С).

Перечисленные исходные данные представляются на схеме расчета плана Формирования местных поездов (рис.1), где также отображаются техническая и промежуточные станции участка, ступенчатая диаграмма вагонопотоков и оптимальный вариант плана Формирования. Б отличие от расчета плана Формирования транзитных грузовых поездов на схеме не показываются выделяемые в процессе корректировки струи.

принцип расчета оптимального плана Формирования сборных, вывозных и передаточных поездов состоит в следующем.

Первоначально предполагается, что все местные вагоны с технической на погрузочно-выгрузочные станции передаются только в сборных поездах одного назначения, т. е. в сортировочном парке технической станции выделяется один путь для накопления вагонов, которые затем проследуют на рассматриваемый участок в сборных поездах. Этому базовому варианту соответствуют определенные параметры поездо- и вагонопотоков: обшее количество вагонов, передаваемых в составах сборных поездов вагоно-килонетры пробега этих вагонов |2СЛг), среднее число вагонов в составах сборных поездов i Шх) и среднесуточное количество последних ( по.

сборные поезЬа

Рис.1 Схема расчега плана формирования местных поездов и ступенчатая диаграмма вагонопотоков

Затем производится расчет эффективности выделения струй местных вагонопотоков каждого назначения ,.....Л^ ). при

этом, изменяются параметры поездо- и вагонопотоков в базовом варианте, в т. ч. рассчитываются указанные параметры для каждой выделяемой струи <т4 и ), а также пересчитываются параметры оставшихся струй вагонопотоков, передаваемых в сборных поездах

i"!« и п„).

Все расчеты по определению параметров поездо- и вагонопотоков целесообразно осуществлять во вспомогательной таблице, составляемой по Форме табл. 1.

"Шапка" табл. 1 содержит четыре строки.

Первые две строки характеризуют вагонопотоки назначений. При этом, в первой строке показываются обозначения вагонопотоков, а во второй проставляются их числовые значения. Таким образом, все последующие строки содержат информацию, соответствующую определенной струе вагонопотоков.

В третьей строке проставляются расстояния, проходимые вагонами той или иной струи до соответствующих станций назначения.

И, наконец, в четвертой строке приводятся вагоно-километры пробега вагонами указанных струй вагонопотоков. В каждой колонке эти величины являются произведением числовых значений второй и третьей строк.

В последней колонке табл. 1 определяются числовые характеристики поездо- и вагонопотоков в базовом варианте.

Следующая (расчетная) часть таблицы "разбита" на блоки, содержащие по четыре строки.

Первый блок включает расчетные параметры поездо- и вагонопотоков при выделении отдельных струй в самостоятельные назначения, а последующие блоки содержат те же расчетные параметры при 1,2......1-й корректировках плана формирования местных поездов.

- и -

Таблица 1

Вспомогательная таблица для расчета плана Формирования местных поездов

: а/х .; N1 :... .: //«

• хл/-

1вагонопоток < > а

ваг. 1.,,.!.... 1... 1 <

, иъи

¡Расстояние, • 1 * : ц ; и :... 1 1 ГПг

1 ~ 1*1 ¡Вагоно-километры;/!/(/.< ; .. •ли-.... , Лгг .

1 1 1 Исходный 1 1 п л а н

: тв : Шьн' Шь? • • • , :/пв1и:..,

; та . ипсш^х^и-.... :

: Пь .: П(„„ Пв . . !

: п„ ! Г1ои1! Иоа^ • • • • . ! лш* п? --... :

: п е р в а я кор р е к т и РОВ < а :

; т» .: тис... . ¡/пел. 2а4 =... !

; шо

: п, ; лы; п,а\.. .; л«»,; ти :

: Пс . ' лом л* =.. . !

: J 1 1 ' - я к о р р е к т и р 0 в к а

: тв :т»/1: т,;г;... .; т^ ЕМ ;

; Шо : тсцг:... .: ти---.- :

: п6 ; л^;... .: л«,« ту :

; л. к« =... ;

- н -

Собственно расчет затрат вагоно-часов осуществляется в основной таблице, составляемой по Форме табл. 2.

В первой колонке основной таблицы записывается наименование струй вагонопотоков. а также указывается базовый вариант для оставшихся струй (Б), пока еше не выделенных в самостоятельные назначения,

Следующие двенадцать колонок таблицы отведены для расчета поэлементных затрат.

Практические расчеты производятся следующим образом.

Первоначально определяются затраты по базовому варианту. Рассчитывается число вагонов в составе сборных поездов и их количество, которые записываются в последнюю колонку первого блока табл. I,

Определяются поэлементные затраты приведенных вагоно-часов, которые заносятся в первую строку табл. г.

В колонке "Итого" записывается сумма приведенных затрат ва-гоно-часов. рассчитанных в предыдущих столбцах.

Последующие к строк содержат расчет постатейных затрат приведенных вагоно-часов при выделении в самостоятельное назначение струй n1 , а/4.......мс, при этом пересчитываются параметры

поездо- и вагонопотоков в табл, 1 ¡первая корректировка).

В итоговой колонке рассчитывается сумма постатейных затрат, а в следующей за ней - разница между затратами вагоно-часов в базовом варианте (#«■) и рассчитанными при условии выделения струи А/г в самостоятельное назначение (В^). При этом, если разница имеет отрицательный знак, то ставится прочерк, который означает, что выделение данной струи в самостоятельное назначение неэффективно, т. к. суммарные приведенные затраты вагоно-часов больше, чем в базовом варианте.

В последней колонке приводится обозначение операции, выпол-

определение затрат (экономии) вагоно-часов при расчете плана Формирования местных поездов

Таблина 2

; Номера статей затрат ! : !

приведенных вагоно-часов : : ; блока Струя:........-.....................!Итого¡Вг-В^; (приме: 1 : г : з :......но :и иг : : ! чание»

б ......; - : Вип - ; Ве

N\ ! 8й»! Веч'. Вц13',......• Вгио\ Ве,шВтг' Вц{ '.Вя-Вг, ! 1

N1 ; Вт! В/а! ......',8гм',Впи'.Веа! '.Вг&ъ',

......:.:.:.; . : . : (А; >

N1 ; Всц', Вт! В»«!......\Biita\Bsut\Btui \Вг~В^\

N1 ! Вгп) Вп1\Вц3\......8гщ:8л«! Вгк, 'Вг'Ваь'

Лз :вг!,; 8гзг;йг„!......¡В««! В««! 8«* \Вв-Вг4 2

. :.:.:.:....... : . ; <ЛЬ >

ЭД I В>ги\ Внг>Вць>......''Вги^Вг1и)Вци' Вг11 ЛВг~Вг»с

- !бгзг: - :......¡Вгм! - ;ВаиЬ&гм ! +

- - ;......- !бгиг

I I

няемой в каждом блоке, и проставляется номер этого блока.

После заполнения всех строк и столбцов первого блока в предпоследней колонке выбирается строка, имеющая наибольшую экономию приведенных вагоно-часов при выделении соответствующей струи в самостоятельное назначение, однако, выделение ее в самостоятельное одногруппное назначение преждевременно, т. к. может быть еше более эффективнее Формирование двухгруппного вывозного поезда с выделением данной струи и еше какой-либо другой. Поэтому в следующем блоке производится расчет затрат приведенных вагоно-часов, связанных с выделением в самостоятельное назначение двух струй и формированием соответственно двухгруппных поездов.

После расчетов, аналогичных описанным выше, в предпоследней колонке производится выбор наибольшего значения экономии приведенных вагоно-часов (по сравнению с базовым вариантом).

Далее производится анализ полученных результатов.

Если суммарная экономия при выделении в самостоятельное назначение первой струи больше, чем при объединении ее со второй, то она однозначно выделяется в одногруппное назначение и исключается из дальнейшего рассмотрения. В противном случае выполняется проверка целесообразности Формирования местных поездов двух индивидуальных назначений. Эта проверка записывается в следующие две строки табл. 2. между 2 и 3 блоками.

Если в процессе парного сравнения выявлено, что экономия от Формирования двухгруппного поезда меньше, чем при Формировании двух одногруппных поездов, то первая струя однозначно выделяется в самостоятельное назначение и исключается из дальнейшего рассмотрения. При невыполнении условия неравенства производится дальнейший расчет целесообразности объединения двух рассмотренных струй с какой-либо третьей струей в следующем блоке и далее

аналогичное парное сравнение вариантов. Данная процедура повторяется до тех пор, пока поставленное условие не будет соблюдаться. При выполнении условия неравенства в оптимальный план Формирования переносится то назначение поездов, которое дает наибольшую зкокомию приведенных вагоно-часов, уменьшающеюся при присоединении очередной струи.

Выделенная струя (или струи) отмечаются на схеме оптимального плана Формирования местных поездов (рис. 1) и исключаются из дальнейших расчетов.

Следующий блок вновь содержит результаты расчетов целесообразности выделения отдельных струй вагонопотоков в самостоятельные назначения, но уже без струи (или струй), которые вынесены в оптимальный план Формирования местных поездов. Таким образом процедура расчетов повторяется: определяются затрата приведенных вагоно-часов в базовом варианте (когда вагоны всех струй за исключением выделенных передаются в сборных поездах), производятся расчеты затрат вагоно-часов при выделении I -й струи и т. д.

Все указанные процедуры повторяются до тех пор, пока в очередном блоке экономия от выделения в.самостоятельные назначения каждой из оставшихся струй будет отрицательной. В этом случае последние объединяются в групповое назначение и передаются на станция погрузки-выгрузки в сборках поездах.

Разработанная методика расчета оптимального плана Формирования местных поездов предусматривает возможность накладывания на его результирующий вариант дополнительных условий и ограничений, которые можно учесть уже в самом начале расчетов. К числу этих ограничении можно отнести недостаточное (для реализации оптимального плана Формирования местных поездов) число путей, выделяемых в сортировочном парке технической станции для накопления

местных вагонов, необходимость передачи порожнего вагоноотока из-под выгрузки с одной станции участка на другую и т. д.

В четвертой главе разработана методика расчета и построения твердого графика развоза местного груза. Эффективность данной технологии не вызывает сомнений и выражается в целом ряде преимуществ по сравнению с организацией вывоза сборных, вывозных и передаточных поездов с технических станций по мере накопления вагонов на составы, установленной для данного полигона величины. Варианты графика рассчитываются на размеры движения в месяцы средних, минимальных и максимальных объемов перевозок. При этом колебания размеров движения по отдельным назначениям не превысят ±1*2 поезда, а промежуточные обьемы местных вагонопотоков (между.средними и минимальными, средними и максимальными) могут быть освоены за счет варьирования числом вагонов в составах. Этот же резерв величины составов (разница между их нормативной и Фактической величиной) позволяет сгладить внутрисуточную неравномерность поездообразования, которая имеет отрицательные последствия при работе по твердому графику.

Помимо размеров движения, и временных технологических нормативов, которые заложены в соответствующих документах, для построения твердого графика требуется определить времена отправления местных поездов с технической станции.

Известно, что на организацию развоза местного груза большое влияние оказывают многочисленные Факторы: процесс составообра-зования на технической станции, режимы работы грузовых фронтов на станциях погрузки-выгрузки вагонов и т, д. отображение этих факторов с использованием математических зависимостей довольно затруднительно, а результирующая модель будет содержать всевозможные допуски и приближения. В этих условиях наиболее достоверные результаты могут быть получены на основании Фактических

данных об отправлении местных поездов с технической станиии. которые "впитывают" в себя все множество Факторов, влияющих на развоз местного груза в узле.

Анализ Фактических моментов отправления нестных поездов с технических станций с использованием круговых диаграмм показал наличие более или менее тесной корреляционной связи между числом отправленных поездов и периодами суток их наиболее массового отправления, иначе, несмотря на относительный разброс фактических моментов отправления местных поездов, обнаруживается их определенное тяготение к некоторым периодам суток. Наличие "тяготения" предполагает нахождение такой точки (или точек) отправления, которая в равной степени была бы удалена от всех Фактических моментов отправления местных поездов, к ней отнесенных. Для нахождения этой точки целесообразно использовать метод наименьших квадратов, который для рассматриваемого случая можно выразить следующей математической Функцией

р

opt tom^Tj при C-2l(7J~7i)*—

где opt t,„- оптимальное расположение нитки на круговой диаграмме (оптимальный момент отправления поезда с технической станции); 1} - текущее значение (расположение) нитки; 71 - Фактический I -й момент отправления местного поезда, отнесенный к рассматриваемому периоду суток; р - суммарное количество Фактических моментов отправления местных поездов, попавших в рассматриваемый период.

Если по результатам расчетов требуется прокладка нитки для одного поезда, то за рассматриваемый период принимаются сутки. Однако, если требуется рассчитать оптимальные моменты отправле-

- го -

ния двух и более местных поездов, то предварительно следует определить к какой нитке отнести те или иные Фактические точки отправления, т. е. установить периоды суток, внутри которых методом наименьших квадратов производится поиск оптимального расположения нитки,

Величина периода определяется делением числа часов в сутках на количество ниток, предполагаемых к прокладке на графике. . .Размер сектора при пошаговом подсчете числа попаданий Фактических моментов.отправления местных поездов

А величину "шага" рекомендуется принимать в размере 10-15^ от величины сектора. Практически процедура подсчета выглядит следующим образом.

Установив по Формуле (3) величину сектора, образно помешают его на круговой диаграмме таким образом, чтобы его левая граница совпала с началом суток. Подсчитываетея количество точек, попавших в этот период. Затем сектор перемешают на величину шага. Снова подсчитывается количество попаданий и т.д.

Приведенный процесс подсчета числа попаданий Фактических моментов отправления местных поездов в анализируемые сектора суток назовем "сортировкой точек отправления". После такой сортировки определяются сектора максимального попадания, точек. При этом, количество таких секторов должно быть равно числу рассчитываемых твердых ниток, а их выделение производится по принципу "от большего к меньшему", т. е. находится сектор с наибольшим попаданием точек, который исключается из дальнейшего анализа; затем определяется следующий сектор (из оставшихся) имеющий максимальное число попаданий и т, д.

В первом приближении считается, что математическими ожидани-

ями твердых ниток являются середины выделенных секторов, затем между ними определяются границы периодов суток, в которых Фактические точки отправления относятся к определенным твердым ниткам графика.

На завершающей стании оптимизационных расчетов в каждом из выделенных периодов суток производится оптимизация расположения нитки в соответствий с функционалом (2).

Дальнейшая процедура разработки твердого графика развоза местного груза включает в себя следующие основные положения.

1) Производится корректировка полученных оптимальных точек отправления на графике движения, которая вызвана общепринятым порядком прокладки ниток на графике движения. Она предусматривает возможную сдвижку моментов отправления местных поездов в случае их попадания на имеющиеся нитки для пассажирских поездов.

2) Рассчитывается время оборота состава местных поездов каждого назначения и осуществляется подвязка узловых локомотивов к конкретным твердым ниткам.

3) Составляются твердые расписания работы локомотивов и именные расписания для локомотивных бригад.

Рассмотренные выше положения относятся к полной стабилизации движения сборных, вывозных и передаточных поездов по графику. Наряду с ней эффективной является и частичная (неполная) стабилизация движения местных поездов. Ее суть сводится к тому, что твердое расписание работы узловых локомотивов разрабатывается не на все, а только на часть назначений сборных, вывозных и передаточных поездов, имеюших наиболее устойчивые вагонопотоки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ организации местной работы в крупных железнодорож-

- гг -

ных узлах показал, что доля нестных вагонов, перерабатываемых на технических станциях и перемешаемых в сборных, вывозных и передаточных поездах составляет от 30 до Ш от обшего вагоно-потока. Изменение основных показателей работы с этими вагонами свидетельствует о неуклонной замедлении продвижения местного вагонопотока.

г. Исследование процессов сезонных и суточных колебаний выявило их незначительный разброс по сравнению с транзитными ваго-нопотоками, в отношении местных поездопотоков эти колебания еше более снижаются за счет варьирования числом вагонов в составах, Средняя величина последних значительно ниже установленного нормативного значения и имеет корреляционную зависимость от размеров суточного вагонопотока и расстояния его перемещения. Одновременно выявлена внутрисуточная неравномерность отправления местных поездов с технических станций.

3. Разработана методика комплексной оптимизации числа маневровых локомотивов, их рационального распределения между промежуточными станциями участка и схем обслуживания малодеятельных станций. Методика предусматривает проведение расчетов в два этапа. На первом - устанавливается потребное число маневровых локомотивов исходя из их обшей загрузки для всех промежуточных станций участка. На втором - производится их прикрепление к конкретным промежуточным станциям, установление схем обслуживания соседних станций и, на основе технико-экономических расчетов, рассматривается целесообразность увеличения их числа.

4. Впервые разработана комплексная методика расчета оптимального плана Формирования местных поездов, которая позволяет устанавливать рациональное число назначений поездов, их категории, число групп вагонов в составах и др. основным критерием оптимальности плана Формирования является минимум приведенных

вагоно-часов от момента накопления вагонов на сортировочных путях технической станции до их возвращения на эту же станцию. Исходные данные для расчета плана Формирования и результирующий вариант отображаются на схеме участка, а сам расчет производится в Форме основной и вспомогательной таблиц. Предлагаемая методика позволяет учитавать различного рода ограничения, накладываемые спецификой организации местной работы в узле и на прилегающих участках.

5. На организацию развоза местного груза оказывает влияние большая группа разнообразных факторов, учет которых с использованием многочисленных математических зависимостей затруднителен и позволяет получить лишь приближенные результирующие значения, характеризующиеся большими погрешностями. В этих условиях разработана методика расчета и построения твердого графика развоза местного груза, основывавшаяся на соответствующей обработке данных о Фактическом отправлении местных поездов с технической станции, она предусматривает оптимизацию точек отправления местных поездов, прокладку на графике твердых ниток, подвязку узловых локомотивов и составление именных расписаний для локомотивных бригад.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Атласов в. Г. По пути рыночных отношений. - Железнодорожный транспорт, Н 5, 1994, с, 2-12.

г. Атласов в. Г. Организация развоза местного груза в транспортных узлах. Учебное пособие. И. ВЗИИТ, 1995, 68 с.

3. Абрамов А, А., Атласов В. Г. Стабилизация передаточного движения в железнодорожных узлах, В сб, "Проблемы опенки и анализа

- гч -

работы железных дорог' в условиях перехода к рынку", н. взиит. 1995, с. 58-64.

АТЛАСОВ Виктор Григорьевич

ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗВОЗА МЕСТНОГО ГРУЗА В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ УЗЛАХ

05.22, Об - эксплуатация железнодорожного транспорта ( включая системы сигнализации, централизации и блокировки)

Сдано в набор . 10.95г. заказ Ш.

Подписано к печати 10.95г. Обьен 1,5 п. л.

Формат бумаги 60 х 90 1/16 Тираж 100 экз.

Типография РГОТУПС. 125808, Москва, ГСП-47, Часовая ул. , 22/2