автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Оптимизация системы эксплуатации и организации ремонта грузовых электровозов

9Х.

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ( МИ ИТ)

РГ8.....ОД......—------------:----------—---------

2 3 ДЬ.1 Наираппхрукописи

КОЗЫРЕВ ВАЛЕНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 629.423.004.67

ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ЭСПЛУАТАЦИИ И ОРГАНИЗАЦИИ . РЕМОНТА ГРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

05. 22.07 - Подвижной состав железных дорог н тяга поездов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва -1996

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения ( МНИТ).

Научные консультанты :

- доктор технических наук, профессор Горский Анатолии Владимирович

- доктор экономических наук, профессор

Шишков Алексей Дмитриевич

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор УСТИЧ Петр Андреевич

- доктор технических, наук НИКИФОРОВ Борис Данилович

- доктор технических наук, Главный научный сотрудник

ВНИИЖТа ИЛОВАИСКИЙ Николаи Дмитриевич

Ведущее предприятие - управление локомотивного хозяйства ЦТ МПС РФ

Защита состоится ода ц (о час на заседании

днссерта: юниого сонета Д 114. 05. 05 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу : 101475, Москва, А-55, ул. Образцова, 15 пуд..

12 №

С "дисссртациси можно ознакомиться в библиотеке, ушшерси; га.

Автореферат разослан /& _ 1996 года. Опын нн аш оре-

фератв одном экземпляре, заверенный печатью, просим панрангшгь но адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета ФИ.'ШШиВ В. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разлитие и нормальное фушециоппрошшне экономики пашен страны невозможно без транспорта, основной задачей которого является удовлетворение народного хозяйство н населения в перепонках, повышение эффективности и качества работы транспорте системы.

Для выполнения задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, необходимо повысить эффективность и качество работы всех его звеньев н, в первую очередь, локомотивного хозяйства, на долю которого приходится около 17% основных фондов н почти 40% эксплуатационных расходов железных дорог, причем почти 11% щ них расходуется на техническое обслуживание локомотивов.

Для бесперебойности перевозочного процесса прежде всего необходимо обеспечение его необходимым парком локомотивов.' объем которого зависит от пропускной способности уистхя, неравномерности движения поездов, н тежности локомотивов, технико - организационного уровня локомотнворемонтнои базы, схемы участка обращения локомотивов.

Поэтому для эффективной работы локомотивног о хозяйств« в первую очередь необходимо выбрать численность и схему обращения локомотивного парка.

Цель работы заключается п развитии пауты* основ оптимизации системы эксплуатации и организации pcwoirra грузовых электровозов.

Для достижения поставленной цели необходимо решил, следующие основные задачи:

- определить показатели технико-организационного уровня элек-тровозоремонткого производства н оптимальные м они ¡ости депо;

- выбрать целевую фу шсцию и критерии оптимизации процесса обслуживания поездов локомотивами;

- построить аналитическую модель процесса обслуживания поездов локомотпаами;

- разработать принципы, позволяющие определить поездную ситуацию при моделировании процесса движения поездов по сигналам автоблокировки и перегонам участка железной дороги, учесть систему технического обслуживания и ремонта локомотивов, их надежность, приоритетный пропуск пассажирских поездов;

- выбрать способ регулирования эксплуатируемого парка локомотивов в условиях неравномерности движения поездов ;

- построить имитационную модель процесса обслуживания поездов локомотивами дач выбора оптимального эксплуатируемог о парка локомо-тойо» и участков их обращения ;

- реализовать имитационную модель на ЭВМ и определить участки обращения и величину эксплуатируемого парка локомотивов, обеспечивающего минимальные суммарные затраты от простоя поездов и локомотивов на станциях и перегонах участка железной дороги.

Мстодшсп исследова;им. Решение пост, лвпшных задач выполнено с единых методологических позиции, основой которых являет си цел поправленное применение вероятностно - статистических методов : теории массового обслуживания, теории надежности, статистических гшюпя, имитационного моделирования на ЭВМ, а также методов анализа организации производства.

Новизна научных результатов работы состоит в теоретическом обобщении и решении крупной научной проблемы - оптимизации системы эксплуатации и организации ремонта грузовых электровозов, отличающемся от ранее выполненных исследований тем, что процесс обслужи-

вання поездов локомотивами рассматривается как система массового обслуживания, включающая движение поездов по перегонам участка, плановые и неплановые ремонты локомотивов, организационно - технический уровень электровозоремонтного производства, надежность локомотивов и влияние их отказов на зад ер лжи поездов, регулирование локомотивного парка.

Практическая ценность. Принципы и модели, разработанные в диссертационной работе, создают теоретическую основу для решеннт практических задач по совершенствованию методов определения локомотивного парка, участков его обращения, повышения организационно - технического уровня злектровозоремонтного производства.

Апробация и реализация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзном научно - техническом совещании "Повышение надежности подвижного состава" (Москва, ВДНХ СССР, 1978 ), общесетевом совещании работников лаборатории и групп надежности (Москва, 1976), Всесоюзной научно - практической конференции с участием специалистов социалистических стран по теме : " Социально - экономические проблемы ускорения развития железнодорожного транспорта " (ВЗИИТ, 1987), первой и второй международных научно - технических конференциях " Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта " (Москва, 1994 н 1996), Всероссийской научной конференции РАН " Параметры перспективных транспортных систем России" (Москва, 1994 ), совещании руководителей локомотивного хозяйства железных дорог МПС РФ ( ВИПК МПС РФ, 1994 ), совещании руководителей заводов по ремонту подвижного состава АО " Желдоррем-маш " (1994, 1996), научно - методических конференциях кафедр университета.

l'a(ioïu выполнялась с 1976 года согласно утвержденного МГ1С перспективного плана иаушых исследований, а результаты ее внедрены и вн де следующих методических документов.

1. Руководсшо ио определению показателей надежности локомотг ров. 1976 г.

2. Инструкция по заполнению форм учета износа деталей и узлов локомо'пюов. 1976 г,

3. Ведомовениые нормы технологического проектирования электровозных, тепловозных, моторвагонных депо, экипировочных устройств и пунктов техпнчежого обслуживания. 1992 г.

4. Методические рекомендации ио определению экономической эффективности техническою леревооружения ремонтной базы предприятий железнодорожного трансаорта. 1988 г.

5. ОСТ 24.040.03-79. Тяговый подвижной состав железнодорожного Транспорта, Надежность. Термины и определения.

Методические документы используются и ЦТ МГ1С при анализе надежности оборудования локомотивов, выборе локомотивных депо оптимальной концентрации ремонта и определении экономической эффективности технического перевооружения ремонтной базы.

Результаты работы попользуются в учебном процессе в виде "Методических указаний по экономическому обоснованию технических решений в дипломных проектах ", часть 2, 1992 г. и учебного пособия " Техишсо - экономически*! уровень электрешозоремонтного производства ", 1994 г.

Материалы диссертации »публикованы п 29 статьях, разделе 10. 3 "Принципы построения оптимальной системы ремонта " [ 12 ], утвержденного ГУУЗом МПС для студентов вузов железнодорожного транспорта, а также в разделах " Методика комплексного определения оптимальной

структуры ремонтного цикли ЭГ1С " и " Расчет оптимальной структуры ремонтного цикла электровоза ВЛ8 " монографии [ 8 ].

Объем и структура работ. Диссертация состоит из введения, »оси-ми глав тек та, заключения, списка литературы, включающего 163 наименований и приложения. Она содержит 310 страниц машинописного текста, <16 таблиц и 72 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации н приведена краткая се аннотация.

В первой главе на основе анализа современного состояния проблемы эксплуатации и организации ремонта грузовых электровозов сформулированы цеди и задачи исследования.

Теория и пршстика эксплуатации локомотивов на дорогах нашей страны за последние года претерпела существенные изменения, слизанные с работой электровозов на удлиненных участках обращения, что имело как . ряд преимуществ, так и ряд сложностей, слизанных с изменением технологии работы локомотивов.

Большой л клад в решение проблемы определения численности локомотивного парка в условиях интенсификации грузовых перевозок внесли работы ученых : Ашукина Д. Д., Воробьева А. А., Воробьева Н. А. , Горского А. В., Дьякова Ю. В. , Захарова А. Г., Иловайского Н.Д., Исаева И. П., Каретникова А. Д. , Карнавского А. И. , Кегстка Г. Н. , Крюкова Н. Д., Некрашевича В. И., Никифорова Б. Д., Попова В. И. , Стрельникова В. Т., Тартакопского Э. Д., Тихонова ГС. К., Угрюмом А. К.

Все научно - исследовательские работы, посвященные ссвершен-сгвовашпо эксплуатации локомотивов, можно разделить на несколько

групп. Одна группа работ посвящена анализу методов нормирования локомотивного парка, ряд работ связан с исследованием влияния неравномерности движения поездов на потребный локомотивный парк. В некоторых работах ставится задача выбора резерва локомотивов, анализируются зависимости простоев составов и локомотивов от тяговой обеспеченности. Отдельные исследования содержат количественные рекомендации для расчета максимальных размеров локомотивного парка на основе " пиковых " размеров движения. Влияние надежности в некоторых работах учитывается лишь косвенно, например, через участковую скорость движения.

Анализ работ, посвященных оценке -технико - экономического уровня производства показывает, что во многих отраслях машиностроения разрабатываются методические материалы, регламентирующие порядок, методы оценки и планирования технического уровня производства. Эти вопросы рассматриваются в работах Барташева Л. В., Беляковской В. С. , Бляхмана Л. С., Волкова О. И. , Гринчель Б. М. , Зайцева Б. Ф. , Летенко В. Л., Туровец О. Г. и других авторов.

Проблемы техкико - организационного уровня ремонтного производства подвижного состава на железнодорожном транспорте рассматриваются в работах Русакова В. И., Дмитриева В. А., Салатова К. X., Усти-ча П.А., Царева Р. М., Шишкова А. Д.

Реферируемая работа является обобщением и дальнейшим развитием исследований, выполненных на кафедрах " Экономика, организации и управление производством " н " Электрическая тяги " МИИТа при непосредственном участии автора по разработке основ целостного подхода к решению задачи оптимизации'системы эксплуатации и организации ремонта 1рузовых электровозов.

От выполненных ранее данная работа отличается комплексностью решения данной задачи, то есть в ней последовательно рассматриваются

все этапы построения оптимальной системы эксплуатации и оргрптыут ремонта грузовых, электровозов, начиная от построения аналитическом модели процесса обслуживания поездов локомотивами, статистического моделирования движении поездов по сигналам а» ^блокировки и перегонам участка железной дороги, определения техкико - организационного уровни злектровозоремонтиого производства и заканчивал выбором но основе имитационной модели участков обращения локомотивов с учетом их надежности и неравномерности движения поездов.

Методика построения оптимальной системы эксплуатации и организации ремонта грузов!,IX электровозов базируется на обеспечении перевозочного процесса оптимальным парком локомотивов, минимизирующим потерн от простоя поездов и локомотивов, а также потерн от задержек поездов на перегонах участка. Конкретные расчеты применительно к предлагаемой методике выполнены для реальных участков Москва - Серпухов н Буй - Свеча - Ляигасово, а также для определения техшпео - оргашпацноп-пого уровня 24 электровозных депо и 9 ремонтных заводов, анализа ил-дег.сностн локомотивов в условиях эксплуатации на Северной и Горысов-скон железных дорог.

Вторая глава посвящена анализу техншео-органюациошгого уровня элекгровозоремонтного производства, который рассчитывался длл 9 электровоз оремонтиых зптзодов и 24 электровозных депо. Анализ показал высокую степень изношенности основных фондон(удел1,ныи все по заводам металлорежущего оборудования, работающего свыше 20 лег, составляет 34,7 процента, по ¡сузнечно-прсссоеому -34,3 процента, по локомотшшому хозяйству эта доля равна 4,, 4 процента. Парк металлорежущего оборудовали на заводах превышает парк кузнечно-прессового оборудования в 5 раз, что свидетельствует о недостаточном использовании современных методов обработки металла.

ю •

Стоимостные оценки юказателей тегснико-организацнонного уронил элелровозо ремонтног о производства, простоя поездов и локомотивов, относятся тс доперестроечному периоду надежной работы железнодорожного транспорта, так как ориентация на современные условия неправомерна из-за резкого снижения объемов перевозок н других негативных моментов.

Наибольший уровень механизации труда ( свыше 70 процентов ) имеет место в депо Рыбное, Красный Лиман, Чита, Курган и Ннжнедне-провсхий узел.

Фактическая электровооруженность на заводах составляет 10, 75 тыс. квт. ч. ни человека, и депо она не превышает 10 кит. ч на чел. ч.

Уровень слециа.чшицин, рассчитанный исходя из доли основной продукции в обшей годовой программе, трудоемкости и себестоимости, остается постоянной величиной, то есть для его расчета можно использовать тобой из трех перечисленных способов..Средни» уровень специализации депо составляет 85 процентов, только в пяти депо имеется 100 процентный уровень специализации, в семг депо этот уровень колеблется от 75 до 95 процентов.

86 процентов годовой программы рем гта локомотивов выполняет ся в электровозных депо с уровнем концентрации 3001-6000 приведенных единиц ремонта, где сосредоточенно в 81, 5 процента численности ремонтных рабочих, /1, 8 процента производственных площадей, 78, 4 прощ .та основных фондов.

С повышением уровня специализации и концентрации ремонта снижается время простоя электровозов в ремонте, что позволяет сократить отвлечение локомотивного парка из эксплуатации.

Сравнение экономических показателей дено, ремонтирующих электровозы переменного и постоянного тока показывает, что в локомотивных

депо, ремонтирующих электропозы переменного тока, эффективнее используются производственные ресурсы. Простой я приведенном ремонте электровозов, работающих на переменном токе, на 30 процентов ниже, а производительность труда ремонтных рабочих, сьсм продукции с 1 м2 стойловой части и фондоотдача выше, чем в депо, ремонтирующих электровозы постоянного тока.

Результаты расчетов влияния уровня концентрации ремонта локомотивов на эффективность ремонтного производства позволяю" сделать вывод, что с ростом уровня концентрации от ! 500 до 6000 единиц приведенных ремонтов производительность труда ремонтных рабочих повышается с 3, 19 до 27 приведет»,ге ремонтов на I человека з год, фондоотдача увеличивается с 0, 276 до 0, 869 приведенных ремонтов на тыс. руб. основных фондов.

Оптимальный уровень концентрации депо, ремонтирующих электровозы постоянного тока, включая ТР-2, соответствует 1214 приведенным ремонтам, а включая ТР-3, соответствует 2222 приведенным ремонтам л год..

Оптимальный уровень концентрации депо, ремонтирующих электровозы переменного тока, включая ТР-2. соответствует 1311 приведенным ремонтам, а включая ТР-3, соответствует 3444 приведенным ремоштш в год.

Третья глава посвящена построению математической модели процесса обслуживания поездов локомотивами, которая рассматривается как многоканальная разомкнутая система массового обслуживания с очередью. Такая система представлена на рис. 1.

Критерием эффективности работы такой системы выбраны суммарные удельные Затраты от простоя поездов и локомотивов. Число локомотивов,, которое соответствует минимуму суммарных удельных затрат от

Система обслужившим поездов локомотивами. Очередь

Поезда

Я)

оо-си-э О (Ш?

ig

О0ОДУЖ01ШНО поезда

Локомотивы

Рис. 1

rpbj пороходов cuoïôMii обсдуяотшся пооадоз локомотиваш яз одного ооотолния в другое.

а)

•S-Xüi l-vAvM

Ад1

A&t

d)

K<ii

■ .----1 -1 I ивп^ I

fX&t i flat

Aût

A-At

Abi

в)

Kjüüi " (м)и<д1

М H/iài к Hß-Li Рис, 2

простои поездов и локомопшов, »шляется оптимальным. Для расче! составляющих выбранного критерия: среднею чисил простаивающих составов в ожидании начала обслуживания и среднего числа локомотивов, простаивающих в ожидании формирования поездов, (плл использован аппарат марковских пепси. Граф переходов системы обслуживания поездов лом>-могивами из одою состояния в другое показан из рис. 2,1 ле

- X - интенсивность потока или среднее число поездов, покупающих и единицу времени;

-11 - интенсивность обслуживания поездов.

Пели п- число пар поездов п сутки, то параметр X опрсделястся по формуле:

л п

х--

Нсли То - полный оборот локомотива (время обслуживания пары поездов), то параметр ц определяется по следующей формуле:

1

Ц = — (2)

т

о

К - число поездов, находящихся и системе;

N - число локомотииоп.

Дла случая пуассоновского потока поездов и экспоненциальною распределения времени оборота локомотива была получена система конечно - разностных уравнений, затем система дифференциальных /равнении Колмогорова и для установившегося режима определены вероятности пребывания рассматриваемой системы в каждом из состояний, определяемых числом обслуживаемых и ожидающих обслуживания поездов на участке железной дирош. С помощью зтнх вероятностей, 1Я»ге!!Сн«!1<ччм

движения поездов и времени обороти локомотива были определены суммарные удельные затраты от простоя поездов и локомотивов:

С -С РрЫ—р— +С у1--~—ркР (3) А*! „Г р} л=0

N.

г~е Си-ч • стоимость поездо-часа простоя;

Сл-ч - стоимость локомошво-часа простоя;

X пТа

р — - —------ коэффициент за> рузкн системы обслуживания;

р, 24

Ра - вероятность юго, что все локомотивы свободны.

Для устойчивой работы рассматриваемой системы обслуживания поездов локомотивами необходимо, чтобы число локомотивов эксплуатируемого парка превышало число локомотивов, рассчитанное с помощью козффпцизнти потребности локомотпво.. па пару поездов. Следовательно, величина эксплуатируемого парка локомотивов, рассчитанная при условии детерминированного графика движения поездов, не может обеспечить план перевозок в случае отклонения от графика. Рассматриваемая модель процесса обслуживания поездов учитывает случайные вариации моментов поступления поездов на обслуживание и времени движения поездов по участку.

Для определения оптимального эксплуатируемого парка локомотивов были построены зависимости от числа локомотивов суммарных удельных за фат от простоя поездов и локомотивов. При всех возможных сочетаниях числа пар поездов и времени оборота локомотива ошимшн.ный

•запас локомотивов составляет 30 % от величины эксплуатируемого парка, рассчитанного детерминированным методом.

В работе получено выражение для среднего времени ожидания поездов начала >бслужнвапнн, которое пропорционально среднему числу поездов, ожидающих начало обслуживания, и обратно пропорционально интенсивности движения поездов.

Н четвертой главе определены принципы статистического моделирования и разработана модель процесса обслуживания поездов на участке железной дорот как с учетом, так н без учета системы технического обслуживания и ремонта локомотивов. Принцип статистического моделирования процесса обслуживания поездов локомотивами без учета системы их технического обслуживания и ремонта показан на рис. 3, где используются следующие обозначения:

момент времени поступления в систему обслуживания (точнее в очередь)го поезда; таким образом моменты времени 11, 12, И I.},показанные на оси потока поездов на рис. 3, есть не что иное, как моменты, поступления па обслуживание соответственно первого, второго, треп,его и четвертого поездов;

^св.! - момент времени осообожд шя ¡- го локомотива от обслуживания пары поездов или момент времени окончания обслуживания ¡-ым локомотивом пары поездов;

Тпрост.г длительность простоя ¡-го локомотива » ожидании поступления на обслуживание поезда;

Тобсл.г время обслуживания 1-м локомотивом пары поездов, то есть время полного оборота локимот!гоа;

Тож.г длительность пребывания ]-го поезда в очереди на обслуживание.

0

Т| - Интерпол времени между моментами поступления па обслуживание следующих друг за другом поездов.

На первом этапе разработки статистической модели процесса обслуживать поездов локомотивами проверяется адекватность ее аналитической модели при одних и тех же параметрах интенсивности движения поездов и времени оборота локомотива. Сравнение статистической и аполитической моделей выполнено по показателям : среднее время ожидания поездом начала обслуживания и суммарные удельные затраты от пр стоя поездов и локомотивов. Характер поведения зависимости среднего времени ожидания поездов начала обслуживании от интенсивности движения и зависимости от числа локомотивов суммарных удельных затрат от простоя поездов и локомотивов практически совпал как в аналитической, так и в статистической моделях. Поэтому статистическая модель процесса обслуживания поездов локомотивами на участке железной дороги позволяет с достаточной точностью по отношению к аналитической модели вычислять показатели рассматриваемого процесса. Это позволяет использовать затем в стати(пт гской модели любые реальные распределения межпоездпого интервала и времени оборота локомотива. 11«г1рымс|), учет нормального распределения времени оборота локомот..ва в процессе обслуживания поездов не внес существенных изменений в зависимости от числа локомоти-пой суммарных уде; ,ных затрат от простоя поездов и локомотивов но сравнению с аналитическим расчетом и статистическим моделированием марковского процесса обслуживания (см. рис. 4 и 5). Па рис. 4 и 5 кривые I, 2 и 3 получены при моделировании рассматриваемого процесса на ЭВМ соответственно аналитическим и статистическим методами с учетом реальных законов распределения, а также с помощью метода марковских цепей. Полученный результат позволяет ограничиться аналитическими рае-чеиши при определении оптимального числа локомотивов эксплуатируй-

Ви-дахлмссги от числа ловомотаж» сушаршас удельных затрат от njjC'ûïon яоовдга я лохси/оятов при раалачши видах моделирования.

мою парка, что значительно сокращает объем и трудоемкость вычислении в тех случаях, когда не учитывается надежность локомотивов и система их технического обслуживания и ремонта.

Даль сишее развитие статистической модели заключается в том, ч го локомотив обслуживает не только поезда, но и после ттредслепного пробега проходит техническое обслуживание и ремонт. Для этого после каждого оборота локомотива определяется вероятность постановки локомотива в ремонт. Если эта вероятность превысит значение равномерно - распределенной случайной величины на интервале (0;1 ), то локомотив отправляется в ремонт, в противном случае эксплуатация локомотива продолжается.

Принцип моделирования межремонтных пробегов показан на рис. 6.

Модель процесса обслужттния поездов локомотивами с учетом системы пх технического обслуживания и ремонта разработана на примере структуры ремонтного цикла, межремонтных пробегов п времени простоя локомотивов в ремонте, установленных приказом 2Щ, хотя схема моделирования указанного процесса не будет иметь принципиальных изменений и при любой /тругой системе обслуживания и ремонта локомотивов.

Учет системы технического обслуживания и ремонта локомотивов при моделировании процесса обслуживания поездов ие вызывает существенного увеличения числа локомотивов приписного парка, в основе такого результата ле/гчт принципиальное отличие предлагаемого метода определения размера эксплуатируемого парка от существующих методов. Определение размера эксплуатируемого парка локомотивов на основе минимальных потерь от простоя поездок и локомотивов позволяет учесть возможные отклонения как ло времени обслуживания локомотивами поездов, так и в межцрездных интервалах, для чего, как .'¡оказано в главе 2, необходим резерв, равный 30 % от числа эксплуатируемого парка, опреде-ляем-огр на -основанш. коэффициента потребности локомотивов на пару

Щшнщш моделирования мовромонта!« ирооогоп локомотивов.

Расирад&лошв ширемонтных нробох'ов локомотивов

"Я СГч

L*ZLi L'fri

vi н

BojOJHHOcib иостеноэкл локомотива рЛ \ . | ( ^ 20х J 0

на ремонт'. ^ '' 6/2îiJm

'm-äö

Огфодолоиао момадпа «остановки локомотива на ремонт:

¿иЖШЖ_jp(0

а) розигриш %

о*----'i

2L<P(L) — локомотив отправляется на роыоат.

tí)

I----W-,-{

d I

í:/'P(ij) — эксплуатация локомотива продолжается.-

Рис. 6

поездов. Поэтому такое " отклонение ", как отвлечение части экенлуя.пт-руемого парка локомотивов в ремонт и техническое обслуживание, не оказало существенного влияния на оптимальное число локомотивов.

Н ням.оп главе изложены результаты исследований статистического моделирования процесса движения поездов по сигналам автоблокировки как с учетом, так н без учета надежности локомотивов.

Для идентификации поездной ситуации при следонании поезда по сигналам автоблокировки получена система перавенето, позе хяющнх определить число свободных перед ним блок - участков и и зависимости от той или иной поездной ситуации выбрать режим ведения поезда.

Если ¡-й поезд находится на К-ом блок-учаспсе, то условие занятости впереди лежащего, то есть (Н1)-го блок-участка, выражается соотношением:

1"к+1,1< (4)

где 1!1к+1,1 - время начала вступления 1 - го поезда па (К+1) - й блок-участок.

Если (К+1)-й блок-участок свободен, а (К+2)-н участок занят, то ситуация описывается системой двух неравенств:

1нк+1,г> 1"к+2д-1

У'к+и < (5)

Если свободны (К+1)-ый и (К+2)-ой блок-участки, то ситуация описывается следующими двумя неравенствами:

(6)

При выполнении условия (4) поезд останавливается на К-ом блок-участке, при выполнении системы неравенств (5) поезд снижает скорость движении на К-ом блок-участке, при выполнении системы неравенств (6), поезд, не снижая скорости,.занимает (К+1)-й блок-участок.

По результатам статистического моделирования движения поезда по сигналам автоблокировки на участке Москва - Серпухов • Серпухов -Москва построены зависимости:

- числа и среднего времени задержек поездов, следующих па красный и ж-глтый сигналы светофора, от интенсивности движения поездов для различного числа пропущенных поездов ;

- числа и среднего времени задержек поездов, следующих на красный и желтый сигнала светофора, от числа пропущенных поездов при различной интенсивности их движения ;

- числа н среднего времени задержек поездов, следующих на красный и желтый сигналы светофора, от периода моделирования ;

- технической скорости поезда от интенсивности движения.

Для получения статистически уст ойчивых значений среднего времени задержек поезда у красного и желтого сигналов светофора, технической скорости скорости достаточно моделировать процесс движения поездов по сигналам автоблокировки в течении пяти суток.

Для моделирования влияния надежности локомотивов на процесс движения поезда по сигналам автоблокировки предварительно разыгрывается реализация экспоненциально - распределенного времени безотказной работы локомотива. Если текущее время следования поезда но блок участкам достигало момента времени отказа локомотива, то поезд останавливался и определялось последствие отказа локомотива : остановка , неплановый ремонт, порча с требованием или без требования резерва.

С помощью реализации равномерно - распределенного числа на интервале ( 0;1 ) определялось последствие отказа покоиотш:а и соответствующее ему среднее время восстановления работоспособности локомотива, которое добавляюсь к текущему моменту времени следования поезда и процесс его движения по сигналам автоблокировки возобноплялеч. Принцип моделирования потока и последствии отказов ЭПС показан па рнс. 7.

Расчет параметров процесса движения поездов но сигналам автоблокировки на участке Москва - Серпухов и Серпухов - Москва производится при разных уровнях надежности локомопгаов, задаваемых величиной параметра потока отказов, которая изменялась в пределах от 0 до 20» Ю-4 км-1.

Г1о результатам статистического .моделирования движения поездов по сигналам автоблокировки рассматриваемого участка при различных уровнях надежности локомотивов построены зависимости от интенсивности движения :

- числа, среднего и суммарного времени зад<фжек поездов, следующих на красный и желтый сигналы светофора ;

- технической скорости поезда.

С ростом уровня надежности локомотивов снижается число и суммарное время задержек поездов, следующих на красный сигнал светофора, возрастает число и суммарное время задержек поездов, следующих к р. желтый сигнал светофора.

С увеличением параметра потока отказов локомотивов растет снижение технической скорости движения поездов, то есть надежность локомотива оказывает на техническую скорость существенное влияние.

Установившееся значение технической скорости наступает при исчерпании пропускной способности участка. Например, при значении параметра потока отказов 20*К)-4 км-' техническая скорость движения посз-

Пркнцкп кодасгрогсиая потока л последствий отказов ЗПО.

цркнцнп моделирования потока отказов.

CUl7Kf

¡tonrt

ЯГк-ад STsh.Í ЯГкд I

р(4)=е* ieRfeO

-fe____ iSl- -

i ... поток отказов

4Ги к-i jн Г Iм".

иршшяп моделирования послвдствгй отказов

РЮ-е"*4; , R(Otf).

>eíta Г

порча с порча os г требованием требования .. '

vsepB" резерва неплановый ремонт остановка у 1 _Г> ^ Г» я---

О

частоты ПОСЛ8ДОТЕНЙ

I отказов

NJ -U

t

Рис.7

доп принимает установившееся значение, равное 20 км/час при интенсивности движения, не превышающей 75 пар поездов в сутки, то есть такой уровень надежности локомотивов практически парализует работу участка железной дороги дороги. С ростом интенсивности движения поездов влияние надежности локомотивов на показатели рассматриваемого процесса проявляется еще в большей степени.

Шестая глава посвящена анализу распределения параметров процесса движения поездов и предварительному выбору схемы обращения локомотивов па участке Буй-Свсча-Ляпгасово с учетом принципов ста тистического моделирования процесса обслуживания поездов локомотивами, изложенных в главе 3.

Участок Буи-Свеча-Лянгасово находится на территории Горько -ской и Северной железных дорог, их разделение проходит по станции Свеча. IIa исследуемом участке работают электровозы, приписанные к депо Буй, Лянгаеово и Горький-Сортировочный. Локомотивы удаляются от депо приписки на тысячи километров, что приводит к несвоевременной постановки их в ремонт и ухудшению технического состояния.

Поэтому возникает вопрос о необходимости разделения зоны обращения локомотивов по станции Свеча.

Эта задача может решаться экспериментально, на основании опытной эксплуатации с различным числом локомошвов, приписанных к депо Буй, Лянгаеово и Горьтсин-Сортировочпый, и одновременным изменением схемы участков обращения локомотивов. Постановка таких экспериментов заняла бы продолжительное время и связана с большими затрашми. Поэтому эту задачу целесообразно решать при помощи статистическою моделирования на ЭВМ, для чего в первую очередь необходимо выполним, анализ параметров, характеризующих процесс обслуживания поездом локомотивами па участке Буй-Свеча-Лянгаеово,

Были обработаны статистические данные о межпоездных интервалах, времени следования по участку, времени простоя на станции Свеча, полученные из исполненных графиков движения поездов на участке Лян-гасоно-Снеча-Буй и Буй-Свеча-Ляшжово. Объемы выборок составили:

•• на участке Буй-Свеча по межпоездным интервалам - 295, времени стоянок на станции Свеча - 855, времени хода - 816;

- на участке Свеча-Лянгасово по межпоездным интервалам - 624, времени хода - 620 ;

- на участке Лянгасово - Свеча по межпоездным интервалам - 651, времени хода - 618 ;

- на участке Свеча - ^-уй по межпоездным интервалам - 438, времени стоянок на станции Свеча - 859, времени хода - 859.

Такие объемы выборок позволяют рассчитать названные параметры с достоверностью не ниже 95 процентов. Статистические данные позволили определить законы распределения и числовые характеристики исследуемых параметров. Время хода по участкам Буй-Свеча и Свеча-Буй распределено по логнормальному закону, по участкам Лянгасово - Свеча и Свеча-Лянгасово - по нормальному закону, время простоя по станции Свеча распределено по экспоненциальному закону, межпоездные интервалы для различной интенсивности распределены по закону Эрланга первою или второю порядка. Сравнивались два варианта обслуживания поездов локомотивами. В пдтвом варианте ( 1В ) поезда на участке Буй-Лянгасоно обслуживаются локомотивами, приписанными к депо Буй и Лянгасово, в которых осуществляется смела локомотивов. По станции Свеча осуществляется только смена локомотивных бригад. Во втором варианте (2В ) поезда на участке Буй -Свеча обслуживаются локомотивами, приписанными'д депо Буй, а на ..участке .Ляш-асовв-Свеуа Суживаются WKoVotHBjT-

ми, приписанными к депо Лингасово. На станции Свеча осуществляется смена локомотивов и локомотивных бригад.

Расчет показателе!! процесса обслуживания поездов локомотивами для двух вариантов схем обращения локомотивов проводился на ЭВМ НС-1055 при одинаковой интенсивности движения поездов, равной 20 и 22 парам поездов в сутки.

Для получения достоверных результатов за время моделирования через участок Буй-Лянгасово пропускалось 5000 поездов, что соответствует 250 суткам работы участка.

Рациональный эксплуатируемый парк мри схеме обр/чцении локомотивов, когда их оборот осуществляется по станции Свеча, составляет :

- при интенсивности движения 20 пар поездов в су тки - 57 локомотивов ;

- при интенсивности движения 22 пары поездов в сутки - 60 локомотивов.

При работе локомотивов без отцепки на всем участке от Буя до Лянгасово рациональный эксплуатируемый парк составляет:

- при интенсивности движения 20 пар поездов в сутки - 56 локомотивов ;

- при интенсивности движения 22 пары поездов ,> сутки - 58 локомотивов.

Таким образом, при сравнении двух схем обращении jiokomoihbob, меньший локомотивный парк требуется для схемы работы локомотивов без отцепки на всем участке Буй-Лянгасово, однако полученный результат требует уточнения н более полного учета реальных условии эксплуа] лцнн, например неравномерности движения поездов, системы плановых ремонтов локомотивов и их надежности.

В седьмой главе выбран способ регулирования эксплуатируемого нирка локомотивов и продолжено сравнение различных схем обращения локомотивов на участке Буй - Свеча-Лянгасово с учетом неравномерности движения поездов и неплановых ремонтов локомотивов.

Анализ исполненного графика движения поездов на рассматриваемом уча спсе показал, что интенсивность движения в направлении Лян-гасово - Свеча - Буй составляет 24 пары поездов в сутки, а в обратном направлении - 21 пару поездов в сутки". В результате анализа системы технического обслуживания и ремонта локомотивов,-приписакыых к депо Буй и Лянгасово, было установлено, что время простоя локомотивов в ремонтах ТР-1, ТР-2, ТР-3, KP-I, КР-" имеет гамма -распределение а пробег локомотива до TP -1 имеет нормальное распределение, время простоя на неплановом ремонте - логнормальное распределение, наработка до непланового ремонта составляет 100 тыс. км.

Для учета неравномерности движения поездов предложено два способа регулирования эксплуатируемого парка локомотивов : по разности числа свободных локомотивов, находящихся в рассматриваемый момент времени на противоположных участковых станциях, и по выполненной работе, измеряемой в локомотиво - часах.

Сравнение двух способов регулирования локомотивного парка проводилось для схемы оборота локомотивов по варианту 2 с помощью ста-тпстческой модели, разработанной в главе 6, с учетом установленных законов распределения параметров системы ремонта и их числовых характеристик. Моделирование 1ров 'лилось в течение 125 суток работы участка Буй - ("веча - Лянгасово.

Анализ результатов моделирования показал, что регулирование ■эксплуатируемо!с парка по числу свободных локомотивов, находящихся-на протунк'положиих участковые станциях, является лучшим, так как в

1.9

этом случае суммарные удельные затраты от простоя поездом и локомош-ж>» меньше, чем для случая, ког да регулирование осуществляется но лоьо-мотнво - часам.

Поэтому в дальнейшем при сравнении схем обращения локомотивов на участке Буи - Свеча - Ляпгасово использовался способ регулирования локомотивного парка по числу свободных локомотнпов.

Результаты моделирования процесса обслуживания поездов дня двух вариантов схем оборота локомотивов и различных размеров эксплуатируемого парка представлены на рис. 8-15. На этих рисунках, используются обозначения:

Nim - среднее число простаивающих локомотивов;

tom - среднее время ожидания обслуживания; РоОо "

вероятность обслуживания без очереди;

tm. - среднее время простоя локомотива;

Р,ф - вероятность простоя локомотива;

1,оч - средняя длина очереди поездов;

N,, - число локомотивов, отправленных резервом за сутки;

Vyl - участковая скорость;

Sc - среднесуточный пробег.

Анализ этих зависимостей показывает, что с увеличением числа локомотивов вероятность простоя локомотивов и обслуживании поездов По очереди увеличивается. среднее, точный пробег уменьшаем:», средняя участковая скорость остается практически неизменной, среднее число локомотивов, отправленных резервом, сначала релко увеличивайся, а за i см ci;> билпзнруется; среднее число простаивающих локомотивов и среднее время Простоя локомотивов увеличивается, а среднее время ¡»к: щами

начал обслуживания и длина очереди поездов уменьшается. Это полностью соответствуй!' развитию реальных процессов обслуживания поездом

Бивдсыюсти показателей cjiciômh обслушшшшя поездов локомотивами от чяала локомотивоз.

Зависимости эксплуатационных показателей от числа лококотияоп

(Вариант А).

>

âiBucawocîu аксплуаташошшх покаватолаЦ os чяола локомотивов

(Вариант 2).

Ьшшо.иыостя вероятностей обслуживания поездов без очереди и простоя локомотивов от числа локомотивов.

1 У - Р

! / р —

Ь'. —■та

50 50 70 80 30 Рис. 1 1

0,5г!1,0

0,50|А98|' 0,46

I/

8

■пр

,7"

лбо_

пр 0,52

0,48

1

1.1'Г

од;

Вариант 1.

7

,А,ЛОК

Вариант 2.

N,,=26

58 00 62 64 оВ К.лок Рис. 12

р \о6о„ я* ' _ ■•сГГ—

/ /

Вариант 2.

20 22 24 26 28 Рис. 13

Кд.лок

локомотивами и свидетельстнуст о достаточно хорошем отображении их разработанной моделью

Зависимости суммарных удельных затрат от простоя поездов и л<>-комошвов от размеров экшлун труемого парка для первого и вгоро! о варианта схемы обращения лГжомопшпв приведены на рис. 16 и 17. На рис. 16 и 17 оценка затрат дана » йенах 19'Л года, когда желенюдорожнмй транспорт работал устойчиво.

Срапннгельн!.1й анализ двух вариантов схем обращения локомож-вов с учетом неравномерности движения поездов показал, чю число локомотивов и суммарные удельные потери от иросюя поездов и юкомоптон меньше для варианта, когда по станции Свеча локомотив не ощепляетс.я от побита.

Число жжомо)пни» при разделении участка их обращения по станции Спета возрастает с учетом неравномерности движении поездом с 60 до 86, а при работе на всем участке Пуй - Свеча - Ляш ассво е 5(> до 74. В то же время рассматриваемая модель процесса обслуживания поездов локомош-вами пока не учитывает потери от отказов покомошпов на линии »следе 1 -пне задержек поездов.

Восьмая глава посвящена разработке имитационной модели процесса обслуживания поездов локомотивами, в которой максимально учтены

>

все 'Жсилуатационные условия.

Для оценки или шя времени за;"-ржек поездов из - за они«зов локомотивов на суммарные удельные затраты от прости поездов и локомошво» были определены законы распределения и числовые характеристики времени хода поездов для каждого пера она, времени стоянки на станциях, времени задержек поездов после отказов локс ¡»тиков па ниши участка Вуй -Свеча - Лянггеово в четном и нечетном направлении*.

auiiwoiiwooTb oyMmpmjut ysexiiiux aoTopi», cwisaiuiux o ripooioeM H003J10D si jiokomotkbob, oi pasmspob jioklmkjtjiiuloro IUif a. (BapjioiiT i)

c.

yyfl A1

:125o

3000

Pjic. 16

80 ti, •no»

(B .paniiT 2) «=5658-J/í— —

-440,5 pytíA

Pnc. 17

Установлено, что время хода поезда по перегонам распределено по логнормальиому закону, прем» стоянки поездов на станциях но экспоненциальному закону, время задержек поездов после отказов па липни но ло-I нормальному закону.

Оценка надежности локомотивов, работающих на участке Буй-С.печа-Лиш асово, осущеспшядась на основании параметра потока отказов. Анализ надежности процесса движения поездов показал, что более 50 % остановок поездов па линии обусловлено отказами других технических средств, а не локомотивов.

Анализ надежности электровозов, работающих на Г>унском о (делении в год замены локомотивного парки в депо Буй показал, что электровозы приписки депо Буи имеют большее значение параметра потока «низов ( 16, 69* 10 6 км~' ), чем электровозы приписки депо Лячпичто и Горь-кни-Сортировочпын (11, 82*10 6 км1), что объясняется значительной вени-чшюй приработочных отказов.

Анаши надежности электровозов на Буйском отделении в I од после замены локомотивного парки в депо Буй показал, что электровозы приписки депо Буй имеют меньшее значение параметра потока отказов (8,55*106 км1), чем электровозы приписки депо Лншасово и Горький-Сортировочный ( 8, 86* 10 6 км').

Следовательно, электровозы, работающие на "своем" отделении, благодаря своевременному осмотру и ремонту имеют (кии.жую надежность, чем электровозы, работающие на Буйском отделении, но принтан-ные к депо Лянгасоцо и Горький-Сортировочный. Анаши нчнан кхрпша наблюдается и на Горьковском отделении.

Сравнение параметра потока отказов электровозов депо Буй и депо Горьк н-Сортировочный иокнчьшает, ч(о надежность электровозов, приписанных к деп< Буй, в 2. 5 ра«а ниже надежно«:!и -»жмрожмом, нрнпи-

сонных к деио Горький-Сортировочный, что объясняется техническим состоянием локомотивов, на которое в первую очередь влияет уровень орт а-шпации н качества технического обслуживания в названных деио.

Имитационная медель процесса обслуживания поездов локомотивами на участке Буй-Свеча-Ляпгасово включает процесс движения поездов по перегонам двухпутного участка с приоритетом пассажирского движения п учитывает систему т ехническою обслуживания ц ремонта локомотивов, их надежность, неравномерность движения и потерн, вызванные за-деря.ками поездов из-за отказов локомотивов.

Результаты имитационного моделирования процесса обслуживания поездов дня двух вариантов схем обращения локомотивов приведены в табл. I.

Анализ основных показателей процесса обслуживания поездов на участке Буй-Лянгасово, представленных в таблице 1, свидетельствует, что разделение зон обращения локомотивов но станции Свеча ( вариант 2 ) приводит к улучшению эксплуатационной деятельности всего участка. Например, участковая скорость возрастает с 29, 8 км/ч до 30, 3 км/ч, что сокращает время доставки тру зов. Время пребывания на участке одной па-

Повышепие уровня пропускной способности сопровождается некоторым увеличением числа локомотивов и снижением их показателен использования.

'Гак число локомотивов увеличивается с 82 до 96 при разделении участков обращения по станции Свеча, что приводит к росту вероятности их проегоя в ожидании поезда с 0, 35 до 0, 44. Возрастает также среднее число локомотивов, отправляемых резервом с 9 до 22. Среднесуточный пробег электровозов уменьшается с 434 до 386 км.

Таблица \

Показатели имитационного моделирования процесса обслуживания поездов для двух вариантов схем обращения локомотивов на участке Буй - .Лянгасово

№ п/п

1. 1

Суммарные удельные потерн, руб.-;

3.

5.

"б7

7.

:г

9.

10

11.

12.

13. 14.'

Параметры

Суммарные удельные потери от задержек поездов на перегонах, руб/ч_____

Суммарные удельные потери от простоя локомотивов и поездов на участковых станциях,

руб/ч (дл+дп)__' __________

Локомотивный парк N[+N2,, шт.______

Интервал регулирования локомотивного парка ДТ), ч________ к__

Интервал регулирования локомотивного парка АТ-1, ч

Варианты

Среднее время пребывания на участке пары

поездов, ч_______________

Участковая скорость, км/ч________

Средне суточный пробег локомотивов, км__

Вероятность обслуживания поездов без ожидания

Вероятность простоя локомотива в ожщ'инш поезда

Среднее число локомотивов, отправленных

резервом (за сутки), шт. ________

Среднее суммарное время опоздания пассажирских поездом (за сутки ) мшь__

Процент выполнения ¡графика пассажирского движения, %

15. Среднее время задержек поезд о г, на пере! омах ___¡участка Буй Лянгасово, ч_______

Г 2

6073 58-15 602 » 5646

228 ■ 37 К

82

60 . .. •

. -- - 35

34,2 33,4

. 29«..... 434 |Д) 30,2 3!-6 0,993

""0,35" ~ 0,44

„ 22

8~2 7.9

- 96

1,12 1,08 ~

рм поездов изменяется с 34, 2 до 33, 4 часов, что приводит к росту пропускной способности участков.

Повышение важнейших хсплуатационных показателей работы участка Г>уй-Лянгасово связано с улучшением технического состояния локомотивов при ограничении зон их обращения, что создаст объективные предпосылки для усиления контроля и повышения ответственности за состояние локомотивного парка.

Суммарные удельные потери от задержек поездов на г^егонах, простое» локомотивов и поездов на участковых станциях меньше дня второго варианта схемы обслуживания поездов локомотивами, при этом основным фактором являются меньшие суммарные удельные потерн от задержек поездов на перегонах, обусловленные ненадежностью локомотивов. Поэтому с учетом этого фактора на участке. Буй-Свеча-Лянгаеово выбирается схема обращения локомотивов с разделением ло станции Свеча.

3 А К Л Ю Ч Е II И Е

1. Анализ исследований в области эксплуатации и организации ремой та грузовых электровозов показал, что существующая методология определения численности локомотивного парка и тяговых плеч не учитывает вероятностного характера процессов обслуживания поездов локомотивами, отказов локомотивов и времени постановки их на обслуживание и ремонт, неравномерности перевозок. Необходим системный подход, учитывающий случайные отклонения в графике движения поездов и времени пбглужштния поездов локомотивами, систему плановых и неплановых ремонтов локомотивов и их надежность, технико-организационный уро-сень .локомотиворемоптной баЗы, регулирование локомотивного парка Яз-за ¡кера&но,черя00п1.;ц)пл;сцпя поездов.

2. Системный подход реализован о шще разработанной тип анионной модели движения поездов но перегонам участка железной дорот на основе приоритета пассажирских перевозок, учета надежности локомотивов, их плановых и неплановых ремонтов, которая позволяет проводин, имитационные эксперименты по определению рациональных схем обращения локомотивов и размеров локомотивного парка, выбору стратегии ею регулирования для компенсации неравномерности движешь! поездов.

3. исследования выполнены па основании изучения процессов движения поездов па участке Москва-Серпухов и полигона Буй-Свеча-Ляпгасово, определения технико-организационного уровня 21 электровозных депо и 9 ремонтных заводов, анализа надежности локомотивов в конкретных условиях эксплуатации. Объемы первичной информации состав гак от 140 до 224 значений по межгюездпым интервалам для различных учаспсов в зависимости от числа пар поездов, 855-859 значений времени стоянок поездов па станции, от 616 до 859 значен нй времени хода по

I

учаспсам, что позволяет получить достоверные статистические выводы. Процесс обслуж!гоания поездов локомотивах)» моделировался в течение 125 - 250 календарных суток.

4. Предложенная аналитическая модель процесса обслуживания поездов локомотивами учитывает случайные вариации моментов поступления поездов на обслуживание и времени движения поезда по участку и позволяет рассчитать число локомотивов эксплуатируемого парка, при котором сведены к минимуму суммарные удельные расходы от простоя локомотивов и поездов. При всех возможных сочетаниях числа пар поездов и времени оборота локомотивов оптимальный запас их составляет 30 % от эксплуатируемого парка, рассчитанного детерминированным методом.

5. Разработана и реализована на ЭВМ статистическая модель процесса обслуживания поездов локомотивами на участке железной доро/и.

4У

Использованные при ее разработке алгоритм п программы дают возможность, не меня» структуры и логики алгоритма, производить расчеты при любых распределениях потока поступающих на обслуживание поездов (мелшоездных интервалов), времени обслуживания поездов локомотивами, их межремонтных пробегов,

6. Практическое совпадение выходных параметров статистической модели, рассчитанных и предположении, что процесс обслуживания поездов локомотивами является марковским, с аналогичными характеристиками аналитической модели, построенной при тех-же допущениях, свидетельствует о том, что н статистической модели достаточно полно отражены существенные стороны исследуемого процесса. •

7. Разработана и реализована на ЭВМ статистическая модель процесса движения поездов по сигналам еитоблокировки, опробованная на примере моделирования движения поездов на участке Москва-Серпухов. Модель позволяет оцепить влияние задержек поездов, следующих на красный и желтый сигналы слетофора, а также отказов локомотивов на следующие за шш поезда и показатели использования подвижного состава. Например, при снижении уровня надежности локомотивов на участке Москва-Серпухов до величины параметра потока отказов 20-Ю-4 км-' техническая скорость движения поездов принимает установившееся значение 20 км/час уже при интенсивности, не .февышающгй 75 пар поездов в сутки, то есть такой уровень надежности локомотивов практически парализует работу участка железной дороги.

Я. Анализ исполн шоп- трафика движения поездов т участка Буй -Свеча - Лянгасово и системы плановых и неплановых ремонтов локомотивов позволил определить законы распределения соответствующих параметров и их числовые характеристики.

Уст,-топлено, Чго:

- число пар поездов за сутан распоеделено но нормальному закону, параметры которого отличаются для разных направлений движения, а время межпоездных интервалов подчиняется закону распределения Эрлаи-га первого или кторого порядка в зависимости от интенсивности движении поездов;

- время стоянки на промежуточных станциях распределено по экспоненциальному закону;

- время задержки поездов после отказов локомотивов распределено по логнормальному закону;

- время хода по перегонам распределено но логнормальному закону ;

- межремонтные пробеги локомотивов распределены по нормальному закону, параметры которого зависят от места проведения ремон та;

- продолжительность простоя локомотивов на плановых ремонтах имеет гамма-распределение с числовыми характеристиками, также зависящими от места проведения ремонта;

I

- продолжительность простоя локомотивов на неплановых ремонтах распределена по логнормальному закону.

9. Выполнен анализ технико-организационного уровня ремонтного производства 9 электровозоремоитпых заводов и 24 электровозных депо, в результате которого определены высокая степень изношенности основных фондов, техническая вооруженность и электровооружеиность, уронен), механизации труда на заводах и в депо, уровень специализации и копцстра-цин элсктровозоремонтного производства. Сравнение экономических показателен депо показывает, что в локомотивных депо, ремоптируюших электровозы переменного тока, более эффективно используют ся производственные ресурсы. Простой в приведенном ремонте электровозов, работаю;;;«* и» переменном токе, на 30 процентов ниже, а производительность труда ремонтом' рабочих, сьем продукции с I ыг стойловой части и фон-

доотдача выше, чем в депо, ремонтирующих электровозы постоянного тока.

10. Результаты расчетов влияния уровня концентрации ремонта локомотивов на эффективность ремонтного производства позволяют устано-лшь, что с роста уровня концентрации от 1500 до 6000 единиц приведенных ремонтов производительность труда ремонтных рабочих повышается с 3,19 до 8,27 приведенных ремонтов на 1 человека в год, фондоотдача увеличивается с 0,276 до 0,869 приведенных ремонтов на тыс. руб. основных фондов. Оптимальный уровень концентрации депо, ремонтирующих элек-чролозы постоянного тока, включай ТР-2, соответствует 1214 приведенным ремонтам, а включая ТР-3, соответствует 2222 приведенным ремонтам г. юл. Оптимальный уровень концентрации депо, ремонтирующих электровозы переменного тока, включая ТР-2, соответствует 1311 приведенным ремонта«, а тааачая ТР-3, соответствует 3444 при еденным ремонтам а ron-

ÍL Неравномерность движения поездов приводит к' необходимости регулировать в процессе эксплуатации перемещающийся в противоположных направлениях парк локомотивов. Из двух рассмотренных способоп регулирования парка локомопшои выбран наиболее целесообразный с to'j,:í¡ зрения эффективности их использования - по соотношению числа свободных локомотивов, находящи. ;я на станциях оборота. Неравномерность íí,ói¡,¡xnn;i поездов и вызванная сю необходимость регулирования потока локомотивов, nq>ewemaiouinxcfl в противоположных направлениях, щто^т к увеличению размеров приписного парка. Число локомотивов яри разделении участка их обращения по станции Свеча возрастает с учетом неравномерности движения поездов с 60 до 06, а при работе на всей участке Буг; - Свеча • Лялгасово с 58 до 74.

12. Работа электровозов в зона* обращения большой протяжен-ностн, включающих учащен других дорог, приводит к ухудшению технического состояния локомотивного парка. Например, электровозы, приписанные к депо Горький - Сортировочный ирн работе па Горысовской ж. д, имеют параметр потока отказов З-Ю 6 1/км, и при работе на Северной ж. д. - 6,8 • 10 6 1/км .

Сравнение параметра потока отказов электровозов депо Кун н депо Горький - Сортировочный показывает, что надежность электровозов, приписанных к депо Буй, п 2,5 раза ниже надежности электровозов, приписанных к депо Горький - Сортировочный, что объясняется техническим состоянием локомотивов, на которое в первую очередь влияет уровень организации и качества технического обслуживания н названных депо.

13. Проведение имитационных экспериментов при различных вариантах аннзацмн эксплуатации локомотивов па участке Суй -Лянгасово позволило установить целесообразность разделения зон обращения локомотивов но станции Свеча. В этом случае участковая скорость возрастает на 0,4 км/ч, время пребывания пары поездов на участке Буй -Ляпгнсово уменьшается на 0,8 часа, выполнение графика пассажирского движения обеспечивается на уровне 95 %. Наряду с этим число локомотивов увеличивается с 82 до 96, вероятность их простоя в ожидании поезда возрастает с 0,35 до 0,44, среднесуточный проб«' электровозов уменьшается с 434 до 386 км, число локомотивов, отправленных резервом, возрастает с 9 до 22, Суммарные удельные потери от простоя поездов и локомотивов на участковых станциях н от задержек поездов на перегонах меньше 1/рн разделении зон обращения но станции Свеча, чем для случая обслуживания поездов локомотивами без разделения зон обращения, что в конечном итоге и определило выбор схемы эксплуатации локомотивов с разделением зон обращения по станции Свеча.

14. Имитационная модель позволяет определить численность локомотивного парка н протяженность участков обращения при любых размерах и неравномерности движения поездов, разных уровнях надежности локомотивов, различной степени концентрации ремонтного производства к дру! их параметрах системы обслуживания поездов локомотивами.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Козырев В. А., Поляков А. Н., Воробьев А. А. Прогнозирование сроков обработки и замены бандажей колесных пар электропоездов. Труды МИШ", вып. 480, М.: 1975. с. 13-21.

2. Исаев И. П., Горский А. В. , Козырев В. А. Выбор способа обработки информации для прогнозирования процесса износа деталей ЭПС. -Тр. МИИТ, 1976, вып. 524, с. 43-55.

3. Исаев И. П. , Горски И А. В. , Козырев В. А. Методика анализа процесса изнашивания детален ЭПС для определения сроков их ремонта. Надежность и контроль качества. 1976;>Ш, с. 3-10.

4. Исаев И. П. , Горсюш А. В. , Козырев В. А. Определение оптимальных параметров системы ремонтов ЭПС, Надежность и контроль качества, 1977, N10, с. 31-38.

5. Исаев И. П. , Горский А. В., Козырев В. А., Воробьев А. А. Требования к проведеншо эксперимента по определению оптимальной структуры ремонтного, цикла электроподвижного состава. Тр. МИИТ, 1978, вып. 605, с. 93-100.

6. Исаев И. П. , Горский А. В., Козырев В. А. Определение структуры ремонтного цикла деталей электровоза ВЛ-8. - Тр. МИИТ, 1978, вып. 585, с. 13-26. .

7. Горский Н. В. , Козырев В. Л. , Воробьев Л. Л. Расчел ресурса изнашиваемых детален электровоза 1Ш-8. - Тр. МНИТ, 1978, вып. 585, с. 114123.

8. Исаев И. II. , Горский А. В. , Козырев В. А. Методика комплексного определения оптимальной структуры ремонтного цикла ЭНС. В книге: Стрельников В. Т., Исаев И. П. - И "Комплексное управление 1« ее гном технического обслуживания и ремонта электровозов. " М. : Транспорт, 1980, с. 184-205.

9. Исаев И. I I. , Горский А. В. , Козырев В. А. , Ворооьев А. А. Методологические основы определения оптимальной переодичтости и обье-мов планово-предупредительных ремонтов электроподвижного состава. Тр. МИИТ, 1980, вып. 678, с. 98-130.

10 Исаев И. П. , Горский А. В. , Козырев 13. А. , Воробьев А. А. Влияние наработки бандажей колесных пар электровозов па шпеиспв-ность нарастания проката. Вестник ВНИИЖТ, 1981, N2, с. 23-25. (

П. Исаев И. П. , Горский А. В. , Козырев В. А. , Цветков И. И. Моделирование процесса движения поездов по сигналам автоблокировки. Тр. МИИТ, 1981, вып. 632, с. 128-139.

12. Горский А. 0. , Козырев В. А. Принципы построения опшмаль-ной системы ремонта. В книге "Электроподвижпоп состав. Эксплуа) лция. Надежность. Ремонт.Транспорт, 1983, с. 239-252.

13. Козырев В. А. , Пономарев В. М. Определение влияния технического и ортаншациоииого уровня ремонта на экономические показак-лн работы тепловозных депо. Ушнатель ВИНИТИ "Депонированные научные работы", 1986, N7, с. 67.

14. Шишков А. Д. , Гусаков В. В., Вавилов П. П. , Ко ырев I). А. воды отрасли - на аренду. Железнодорожный транспорт, N12, с. .'•()-32.

15. Шишков Л. Д. , Вавилов Е. Н. , Козырев В. А. Производительность труда в локомотивных депо. // Железнодорожный транспорт. - 1992, N3, с. 59-62.

¡6. Шишков А. Д. , Краснов Ю. Г). , Козырев В. А. Технико-экономический уровень электровозоремокшого производства. И Железнодорожный транспорт, 1992, N5, с. 34-37.

17. Шишков А. Д. , Козырев В. А. Организационный уровень элек-тровозореионтных депо. //Железнодорожный транспорт. - 1992, N12, с. 3538.

18. Шишков А. Д. , Козырев В. А. Технический уровень ремонта в локомотивных депо. //Железнодорожный транспорт. - 1993, N3, с. 45-48.

19. Шишков А. Д. , Козырев В. А. Экономические показатели локомотивных депо. Железнодорожный транспорт, 1993, N8, С. 34-37.

20. Горский А. В. , Шишков А. Д. , Воробьев Л. А. , Козырев В. А. Выбор оптимального эксплуатируемого парка и схемы обслуживания поездов локомотивами па имитационной модели. // Ж. -д. транспорт Сер. "Локомотивы и локомотивное хозяйство. Ремонт локомотивов. " ОИ/ЦШШТЭИ МПС, -1993, -вып. 2, -с. 1-32.

21. Горский А. В. , Воробьев А. А. , Козырев В. А. Вшшнне-надежности локомотивов на параметры процесса движения поездов. Надежность и контроль качества. 1993,11, с. 43-52.

22. Горский А. В. , Воробьев А. А. , Козырев В. А. Анализ надежности электровозов, работающих на участках Северной и Г'орьковской железных дорог. Вестник ВНИИЖТ, 1994, 2, с. 11-13.

23. Горский А. В. , Воробьев А. А,, Козырев В. А., Куанышев В. М. Влияние системы ремонта локомотивов на обслуживание поездов. Железнодорожный транспорт, 1994, 11, с. 51-53.

24. Горский Д. В. , Воробье» Л. Л. , Козырев В. Л. Моделирование процесса обслуживания поездов локомотивами на участке желе шоп дороги. Указатель ВИНИТИ "Депонированные научные рнбонж " М. , 1994,9(275), с. 50.

25. Горский Л. В. , Шишков Л. Д. , Воробьев Л. Л. , Козырев В. Л. Моделирование влияния надежности локомотивов на процесс движения поездов. Тезисы докладов первой международной ниучно-техиичосной конференции "Дктуальные проблемы Железнодорожного транспорт. " !!(• 21 апреля 1994г. г. Москва. Часть 2, с. 77.

26. Козырев В. /\. Методологические основы определения оптимального эксплуатируемою парка и участков обращения локомогивои. Научные рентення актуальных задач транспорт Межвузовский сборник научных трудов. МИ ИТ, вып. 884, 1994, с. 47-61.

27 Козырев В. Д. Научные осшшвм выбора рациональных учиспсов обращения локомотивов и их численности. Тешей докладом Всероссийской научной конференции. РАН, г. Москва, !994г., с. 89.

. 28. Козырев В. Д. Принципы определения эксплуатируемого парка и участков обращения локомотивов. Тезисы докладов цо итогам "Недели Пяуки-94"'( 25-27 апреля 1994 г.). -М.: МНЯТ, часть 1, 1995, с. 29.

29. Шишков Д.Д., Козырев В.А. и др. Методическое обеспечение финансово-экономического анализа производственно-хозяйственной деятельности заводов по ремонту подвижною состава. Тезисы доклад«» 11 международной научно-техническом конференции "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта" М. 1996 ток. II с. 136.

30. Шишков А.Д. Палкин С,В., Козырек В.Л. и др. Методика и анализ финансово-экономическою положения предприятий но ремоту иодви Ного состава. Юбилейный сборник научных трудов. Выи. ¡>96, -М.; МНИТ, 1996, с. 23-39.

31. Козырей В.А. Совершенствование методологии определения размеров локомотивного парка и схемы обслуживания поездов локомотивами. Юбилейный сборник научных трудов. Вып. 896, - М.: МИИТ, 1996, с.17-22.

Козырев Валентин Александрович

ОП ТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТА ГРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

05. 22.07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

Сдано в п&Сюр£?.Н.9С Подписано к печати 21Н. ^Формат 60<Ы/& Объем Зр п. л. Заказ 579, Тираж 100

Типография МИИТа, Москва, А-55, т Образцова 15