автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Проблемы интервального регулирования движения поездов при росте скорости в транспортных коридорах

На правах рукописи

ГРУНТОВ КИРИЛЛ ПЕТРОВИЧ

ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ РОСТЕ СКОРОСТИ В ТРАНСПОРТНЫХ КОРИДОРАХ

05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения

(МИИТ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ДЬЯКОВ Юрий Вячеславович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

КУДРЯВЦЕВ Владимир Александрович кандидат технических наук ЧЕРНЮГОВ Алексей Дмитриевич

Ведущая организация: Институт технико-экономических изысканий и

проектирования железнодорожного транспорта -филиал ОАО «РЖД»

Защита состоится « /Л » 2004 г. в часов на

заседании диссертационного совета Д 218^005.07 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, Москва, ул.Образцова, д. 15, ауд. "750у ■

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ).

Автореферат разослан « » СМ/П^^Рг^ 2004 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 218.005.07 д.т.н., профессор

Шелухин В.И.

4ЧМ4

г>

Ыг.?

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Экономика России, стран СНГ и любого современного государства не может успешно функционировать без развитого железнодорожного транспорта. По мере углубления реформ и дальнейшего развития рыночных экономических отношений в России осуществляется увеличение протяженности и модернизация технического оснащения сети железных дорог. Переоснащение основных объектов сети -железнодорожных участков, направлений, узлов, станций и вокзалов выполняется на базе современных информационных технологий, повышения скоростей движения пассажирских и грузовых поездов, сокращения времени поездок пассажиров и сроков доставки ¡рузов.

Программы модернизации железных дорог России и нового железнодорожного строительства направлены на удовлетворение потребностей населения и предприятий разных форм собственности в перевозках, повышение конкурентоспособности железнодорожного транспорта, освоение новых территорий Урала, Сибири и Дальнего Востока, их промышленного, социального и культурного развития. Приоритетная роль в решении этих проблем принадлежит реконструкции существующих железнодорожных направлений для организации движения пассажирских и других срочных поездов с повышенными скоростями движения, а на специализированных линиях (коридорах) при ограниченном уровне инвестиций обеспечивать перевозки с достаточно высокими скоростями. Необходимо, однако, с целью повышения конкурентоспособности железных дорог и удовлетворения спроса населения на перевозки большее разнообразие вариантов по выбору пассажирами времени поездки, типа поездов и вида вагонов, по набору предоставляемых услуг. Особенно актуальны эти проблемы в международных и внутренних транспортных коридорах.

Проблема скорости пассажирских, ускоренных контейнерных и других поездов- напрямую связана с затратами наиболее дорогостоящего ресурса транспорта — пропускной способностью при высоком уровне надежности, безопасности технического комплекса. Ведущая роль в решении этой проблемы принадлежит интервальному регулированию потока поездов и в особенности скоростного и высокоскоростного пассажирского поездопотока, созданию системы резервирования надежности и безопасности при выполнении необходимого уровня комфортности и престижа железных дорог на рынке пассажирских и товарных транспортных услуг. Учитывая остроту этих проблем, требования к точному соблюдению сроков поездок, к качеству транспортной работы, научно-техническому уровню железнодорожной системы в условиях конкуренции других видов транспорта значительно возрастают.

Эти и другие факторы определяют актуальность организационного, информационного, математического и экономического обеспечения пассажирских и ускоренных грузовых перевозок в транспортных коридорах, в том числе международных сообщениях. Интеграция транспортной системы

России и стран СНГ в мировую транспортную систему способствует, как известно, решению собственных текущих и долгосрочных внутриэкономических проблем, улучшению хозяйственных связей между регионами и соседними странами, повышению конкурентоспособности отечественных транспортных коммуникаций, стимулированию транзитных перевозок, формированию международных и внутренних транспортных коридоров (МТК, ВТК) исходя из национальных интересов.

Европейский и отечественный опыт показывает, что рентабельность должна бьпь пропорциональна скорости, а высокие скорости окупаются в течении 3-4х лет (Франция - линии ТЖВ и другие страны). Скоростные железные дороги повышают мобильность различных групп населения, увеличивают число поездок с информационной и деловой направленностью, ускоряют оборачиваемость товаров срочной доставки.

Задача формирования основной схемы скоростных магистралей России, стран СНГ (во взаимосвязи с европейской схемой) в последние годы начинает приобретать практическое значение.

В Москве в июне 1993 г. на совещании экспертами Управлений дорог была поставлена задача создания «кольца» соединений в России, в Центральной и Восточной Европе, охватывающего города Санкт-Петербург, Москву, Киев, Минск, Варшаву, Бухарест и создания системы быстрых железнодорожных сообщений внутри этого кольца, совпадающей с высокоскоростной сетью Западной Европы.

На территории России сложились транспортные коммуникации, на которых концентрируются внешние и внутренние грузо- и пассажиропотоки; перевозки пассажиров, следующих в международных сообщениях. На этих направления создана, как правило, развитая транспортная инфраструктура, и прежде всего железнодорожная, имеющая общегосударственное значение. К этим направлениям относятся железнодорожные коммуникации Север - Юг и Запад -Восток.

Масштабный экономический интерес России и стран СНГ представляют транспортные коммуникации, обеспечивающие транзитные перевозки в направлении Запад - Восток. Ключевая роль в этом принадлежит Транссибирской железнодорожной магистрали. Программа развития железнодорожного транспорта России и роста скоростей пассажирского движения, как в рамках скоростных международных коридоров, так и по многим региональным транспортным коридорам и линиям имеет возрастающую актуальность. На большинстве линий параметры организации скоростного движения будут не одинаковыми.

Проблема интервального регулирования и резервирования скоростного пассажирского и грузового движения входит в состав комплексных проблем организации движения на перспективу 2005 - 2015 годов. Актуальность этой проблемы связана также и с тем, что она включается в разработку новых требований к графику движения пассажирских и грузовых поездов, установлению необходимых резервов пропускных способностей и обеспечения надежности и безопасности пассажирского и грузового движения.

В связи с развитием фундаментальных и прикладных наук и использованием их достижений в народном хозяйстве, на железнодорожном транспорте России созданы объективные предпосылки расширения проблем скоростных и высокоскоростных линий с обеспечением высокого уровня комфорта, надежности и безопасности. Среди населения поездки по железной дороге идентифицируются с маловероятным уровнем риска для жизни и здоровья пассажиров. Этот фактор во многом предопределяет популярность пассажирских поездов в удовлетворении спроса на поездки и эта популярность должна быть не уменьшена на скоростных и высокоскоростных линиях.

Актуальность проблемы определяется тем, что повышение скоростей входят в государственные программы России, и они решаются в настоящее время, и будут решаться в ближайшем будущем, в диссертации разрабатываются такие вопросы как установление закономерностей транспортного потока при росте скоростей движения как на обычных, так и на скоростных специализированных линиях (внутренних и международных транспортных коридорах), обобщается опыт скоростного движения за рубежом и на сети железных дорог России, разрабатываются методы параметрической декомпозиции систем интервального регулирования без резервирования и с резервированием, для которых проблема защиты временем и расстоянием попутно следующих поездов в пакете имеет определяющее значение и самостоятельный характер, поскольку существующая (традиционная) методика дает значения защитных (блокирующих) параметров, величина которых обратно пропорциональна скорости, что противоречит задаче роста скоростей. Ресурс пропускной способности в системе интервального регулирования при различных диапазонах роста скоростей должен также возрастать пропорционально росту скорости и блокирующих величин гарантированного обеспечения безопасности.

Решение этих вопросов соответствует принятым Программам Правительства РФ и в том числе «Основным направлениям развития и социально-экономической политики железнодорожного транспорт на период до 2005 года» (М., Ротапринт МПС, 1996, - 76с.) и Программе «Скорость».

Степень научной разработанности проблемы. Рост скоростей до уровня их значений в международных скоростных железнодорожных коридорах сравнительно новая задача, которая поставлена Государственной Программой «Скорость» в конце 90-х годов с переходом экономики России к рыночным отношениям. Это объясняется, во-первых, тем что необходима системная реализация повышенных скоростей в пассажирском и грузовом движении, обеспечения высокоскоростных коридоров гарантированной безопасностью движения при светофорных и электронных резервированных системах регулирования движения и, во-вторых, предшествующий отечественный опыт исходил в основном из скорости до 200 км/ч (линия Москва - Санкт-Петербург). Необходимость роста скоростей объясняется еще и тем, что по меньшей мере РЖД входят в девять международных коридоров ОСЖД/ЭСКАТО ООН и Панъевропейских (Критских) коридоров, в т.ч. таких по протяженности как Москва - Н. Новгород - Свердловск - Омск - Новосибирск - Тайшет -Красноярск с разветвлением до Ванино и Находки (первый коридор).

б

Речь идет таким образом о научной проработке проблем, критериев и моделей системной организации скоростного движения в транспортных коридорах и линиях с использованием международного и отечественного опыта. Вопросы управления скоростными линиями рассматривались в работах ВЛАрсенова, А.А.Гииева, Н.Н.Громова, С.В.Доминина, А.Н.Ефанова, А.А.Зайцева, С.М.Резера, Е.А.Сотникова, С.С.Жаброва, Ю.В.Дьякова, Л.Б.Миротина, В.А.Персианова, В.М.Лисенкова, И.Г.Тихомирова, Ф.П.Кочнева и др. В области создания и развития систем ИРДП известны работы отечественных ученых А.И.Шишлякова, Б.Л.Кровацкого, Н.Ф.Пенкина, В.М.Лисенкова, А.С.Переборова, Вл.В. и В.В.Сапожниковых, В.И.Шелухина и др.

Развитию скоростных систем и повышению их роли в управлении и в экономике занимались известные исследователи: Д.Бенсон, Л.Боске, М.Бруке, Х,Кайндрэд, Д.Нэпи, Д.Уайтхез, Р.Харрисон, Д.Холт, Д.Хитшникал, В.Ренерт и другие.

Необходимость решения проблем скоростного движения была сформулирована на международных конференциях по транспорту (Крит, 1994г, Хельсинки, 1997г.; Евроазиатские конференции Санкт-Петербург, 1998,2000 г.г.), на которых определены конкретные транспортные коридоры Восток-Запад и Север-Юг, выработаны исходные концепции роста скоростей. Участие в конференциях принимали Министры транспорта России и евроазиатских стран.

Автор настоящей диссертации получил возможность изучать опыт скоростного движения на стажировке в Германии в высшей школе г.Магдебурга (1997г.).

Цель исследования - разработать методики расчета критериев точности и безопасности выполнения траекторий движения скоростных поездов, определить потерю скорости движения поездов в транспортном потоке в связи с возможными переходами от стационарного режима к режиму движения с пониженными скоростями на основе решения задачи математической теории транспортных потоков. Установить ресурсный подход к защите (блокировке) попутно следующих поездов путем резервирования межпоездного расстояния, рассмотреть системы интервального регулирования движением поездов (ИРДП) как гибкие системы светофорного и электронного регулирования, предложить методику расчета пропускной способности транспортных коридоров в попутном направлении по главным путям, величина которой пропорциональна величине скорости, плотности потока и времени работы коридора, причем скорость и плотность потока должны быть изолированными параметрами расчета скорости доставки грузов.

Задачи исследования определяются поставленной в теме диссертации целью выполнения работы. Эти задачи сводятся к следующему:

- анализ отечественного и зарубежного опыта организации скоростного движения и реализации повышенных скоростей; дать оценку экономических параметров скоростных поездов в виде карт критических соотношений.

- установить основные эксплуатационно-технические параметры системы ИРДП при светофорных системах 3/3 и 4/4 без резервирования и с резервированием, а также схемы электронной (без светофорной) системы ИРДП.

- установить критериальные требования к выполнению траекторий движения скоростных поездов с использованием теории ошибок и многочленов Эрмита.

- рассмотреть взаимодействие попутно следующих поездов и предложить методику расчета понижения скорости поездов в потоке на основе решения задачи, поставленной математической теорией транспортных потоков (численное определение величины к) и определить в среднем реализуемую скорость потока поездов.

- предложить методику определения пропускной способности как совокупного ресурса транспортного коридора, пропорционального величине средней скорости, средней плотности потока и времени работы коридора (линии), причем эта параметры должны согласовываться (не противоречить, быть изоморфными) сроку поездки пассажиров и времени доставки товаров.

В соответствии с поставленными целями и задачами на защиту выносятся следующие вопросы:

1.Концепция, в соответствии с которой в скоростном движении защитными (блокирующими) ресурсами поездов в потоке являются межпоездное расстояние и время (интервал). В связи с возможными отклонениями от стационарного режима движения эти переменные могут резервироваться одним или несколькими блок-участками (светофорные системы ИРДП) или иметь резерв межпоездного расстояния - электронные системы ИРДП.

2.Регламентация точности выполнения траекторий движения скоростных поездов с использованием многочлена Эрмита. Поскольку этот параметр качества транспортных услуг экспонируется во внешней среде, точность может бьггь предметом государственного лицензирования, а технология скоростных коридоров железных дорог отнесена к высокоточным технологическим процессам.

3.Решение уравнений Ф.Хейта в математической теории транспортных потоков, в результате которого определена величина к - потеря скорости в транспортом потоке, рассчитана средняя скорость и коэффициент регулирования потока.

4 .Методика расчета пропускных способностей в каждом из попутных, направлений главных путей транспортного коридора, величина которых прямо пропорциональна средней скорости потока, его плотности и времени работы коридора. Зависящие переменные согласуются (изоморфны) основным переменным при расчете времени поездки пассажиров и сроков доставки грузов.

Объект исследования - основные параметры регулирования скоростных железнодорожных коридоров.

Предмет исследования - режимы работы, регулирования, пропускная способность, защитные ресурсы поездов в потоке железнодорожных транспортных коридоров.

Теоретико-методологической основой диссертационной работы является системный анализ скоростного движения, дифференциальные уравнения движения (разгона, торможения) поездов, теория ошибок и многочлены Эрмита, математическая теория транспортных потоков, теория расчета пропускных способностей на железнодорожном транспорте. Использовались научно-методические издания МПС по режимам движения поездов при росте скорости, по безопасности движения и графикам движения МПС.

Эмпирическая база исследований включает анализ скоростного движения на линии Санкт-Петербург - Москва, практическая стажировка в Германии (Магдебург, Стендаль), участие в учебно-методических семинарах и конференциях в Германии, изучение международных конференций по работе скоростных транспортных коридоров в Санкт-Петербурге, изучение международных семинаров по 2-му коридору в Минске и Бресте.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- сформирована ресурсная двухпараметрическая концепция системы ИРДП при росте скорости в железнодорожных транспортных коридорах;

- разработана новая методика оценки точности выполнения траекторий движения скоростных поездов на основе теории ошибок и многочленов Эрмита, позволяющая количественно и качественно идентифицировать траектории движения скоростных поездов;

- предложена методика определения потерь скорости поездов в транспортном потоке на основании решения уравнений Ф.Хейта теории транспортных потоков, позволяющая оценить уровень регулирования поездопотоков в разных системах ИРДП и выполнения стационарного режима движения;

- разработана новая аналитическая модель расчета пропускной способности двухпутных коридоров.

Практическая значимость диссертации заключается в том, что предложенные в ней методические основы направлены на повышение надежности, безопасности и точности выполнения траекторий движения скоростных поездов в координатах (1,1), что эти концепции могут составить предмет государственного лицензирования технологических процессов по организации движения скоростных поездов в железнодорожных транспортных коридорах. Предложенные карты критических соотношений экономических показателей представляют собой необходимый методический материал для бизнес-планов скоростного движения и инвестиционных проектов роста скоростей на железных дорогах компании «РЖД» в том числе при разработке структуры тарифов для скоростных поездов.

Режим работы скоростных коридоров и системы ИРДП могут быть использованы при разработке ТЗ на создание АДЦУ для скоростных коридоров в пределах национальной сети железных дорог России. Они могут быть использованы и уже частично использованы в учебных процессах МГУПС и БелГУТа.

Апробация результатов исследования осуществлена в научных публикациях по теме диссертации, выступлениях на научно-практических конференциях по

проблемам транспорта и безопасности его функционирования и организации движения поездов с повышенными скоростями, а также заседаниях кафедр и исследовательских лабораторий УЭР МГУПС и БелГУТа.

Диссертация состоит из: введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и списка опубликованных работ. Работа содержит 140 страниц машинописного текста, 17 таблиц, 33 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во Введении дано обоснование актуальности темы исследования, определена степень научной разработанности проблемы, сформулированы цели и задачи исследования, названы объект и предмет изучения, теоретико-методологическая и экспериментальная база, вопросы выносимые на защиту, научная новизна диссертационной работы и ее практическая значимость.

Первая глава - «Системный анализ отечественного и зарубежного опыта организации скоростного движения» посвящена концепции повышения скоростей движения пассажирских поездов, а также характеристике скоростных поездов и систем. В ней показано, что история развития железнодорожного транспорта в конечном итоге сводится к росту скоростей движения, начиная с их значений в пределах 15-22 км/ч в начале 19 в. до рекордной скорости 515,3 км/ч (TGV, Франция), достигнутой в конце 20 в. (18.05.1990 г.), что наступивший век характеризуется созданием внутренних и международных транспортных коридоров. Основными принципами экономической политики России является реализация программ координации развития железнодорожного транспорта в рамках международного союза железнодорожников (МСЖД) и перспективной транспортной политики стран СНГ и БЭС, в которой России принадлежит ведущая роль при реализации транспортно-экономических связей, созданию коммуникаций Запад - Восток и Север - Юг в соответствии с принятыми решениями на Санкт-Петербургских Международных конференциях.

В главе 1 приведены данные о доли российской части Критских Международных транспортных коридоров (МТК), которая составляет 28,6 %. На железных дорогах России уже приняты меры по ускорению пропуска пассажирских поездов: с 1969 г. более 24 поездов переведены в категорию скоростных, т.е. начат поэтапный рост скоростей пассажирских поездов, что обеспечивает повышение конкурентоспособности пассажирского железнодорожного транспорта.

В главе даны общесистемные характеристики поездов ЭР-200, «Сокол», «Сибелиус», «Репин», «Лев Толстой», а также европейских поездов ICE, TGV, Х2 и др. по таким параметрам как конструкционная скорость, мощность при длительном режиме, число тяговых головных элементов на 1 единицу, число соединительных подвижных единиц, статическая нагрузка на колесную пару (КН), руководящий уклон. Тяговые и тормозные характеристики играют решающее значение для построения технологических и эксплуатационных систем скоростного движения и разработки систем ИРДП. Рассмотрены различные

факторы, определяющие систему ИРДП, показана роль автоблокировки и тенденции изменения межпоездного интервала в 50-е годы (10-12 мин.), 60-е -8 мин., 70-е - б мин. Поставлены вопросы о движении поездов в общем потоке, взаимном влиянии поездов на скорость в транспортном потоке, режимах их взаимодействия. Рассмотрена критериальная задача о точности траектории движения и необходимых ресурсах пропускной способности, пропорциональных росту скорости. Показано, что скоростное движение связано с решением проблем резервирования попутно следующих поездов интервалом (временем) и межпоездным расстоянием, которые в зависимости от скорости являются изменяющимися величинами.

В главе 2 «Основные эксплуатационно-технические параметры системы ИРДП. Исследование точности движения скоростных поездов», рассмотрены основные параметры при реализации роста скорости. В общей системе безопасности движения первостепенная роль отводится системам не только роста, но и эффективным средствам снижения скорости. Тормозной путь ограничивается требованиями безопасности движения, комфортности поездки пассажиров, величинами ускорения (в режимах разгона) и замедления (в режимах торможения и замедления при частичной тяге). При этом большая роль отводится переходным процессам.

Тормозной путь как некоторый первостепенный модуль безопасности определим на основе линейного дифференциального уравнения:

S(y) а у" + р(х)у'+q(x) при y'(S)¿к, (1)

где fc- некоторая постоянная величина, константа управления при заданных краевых условиях Г. [у], и Г.[у], определяемых разностным оператором, исходя из функции тяги, тормозной силы и скорости движения при обеспечении безюзового торможения.

Русские ученые Ю.П.Петров, С.И.Гаммели, Ю.В.Ломоносов, Ф.П.Казанцев, В.Г.Ииоземцев, специалисты КБ России и фирм «Westinghouse» (США), «SAB» в Швеции, «Knorr-Bremse» в Германии и др. - внесли большой вклад в развитии этих систем, в т.ч. для скоростного движения.

Экстарполяционный анализ диаграмм тормозных путей существующих систем,, включая диаграмму по методике МСЖД, показывает, что при существующих тормозных системах длины тормозных путей при скорости до 400 км/ч и более составляют 10 - 15 км; при скорости 300 - 200 км/ч - до 3,5 - 2,2 км и скорости 100 - 200 км/ч - до 1,5 - 0,6 км. Это значение свидетельствует о необходимости использования в скоростных системах новых подходов обеспечения торможения и комплексного использования разных физических принципов торможения. Режимы разгона и замедления скоростных поездов накладывают ограничения на число остановок этих поездов, ограничивая спрос на поездки за счет снижения числа стоянок.

Критерии, по которым оцениваются качественные параметры выполнения базовой (графиковой) траектории движения разделены на критерии 1-го рода

(энергетические) и критерии 2-го рода, определяющие конкурентоспособность рассматриваемого пассажирского сообщения.

Критерии первого рода могут быть записаны в виде:

где 1 = 1,2,...,п\к£п',

±Дг,- отклонения во времени проследования контрольных точек на маршруте следования скоростного поезда («+» - нагон, «-» - отставание от нормативной (базовой) траектории;

контрольное время в 1-ой контрольной точке пути по базовой траектории;

фактическое время проследования контрольной 1-ой точки маршрута; п- число контрольных точек на маршруте следования поезда; ± отклонения скорости от нормативной в 1-ой контрольной точке;

± Д5,* - отклонения линейных координат проследования поездом.

При многократной реализации процесса в связи с множеством случайных воздействий (колебания сил сопротивления, напряжения в контактном проводе и т.д.) выполнение траекторий движения создает семейство траекторий. Чем выше скорость, тем больше должна бьпъ степень детерминированности выполнения графика движения и степень точности расписаний. Описание случайной составляющей (в реализации базовой траектории процесса движения поезда)

согласуется с распределением стандартной нормальной величины

Поскольку эти отклонения разделены на макроотклонения ±д и

микроотклонения в пределах точности процесса управления, в т.ч.

автоматического целесообразно использовать для их обобщений еф(±г), выраженную через многочлен Эрмита:

(2)

плотность которого:

(3)

н„{г)=<р =фд> „(.и) (4)

где Нк{г)~ многочлен Эрмита степени к.

Идеальным выполнением базовой траектории по прибытию скоростного поезда в пункт назначения происходит при ¡г,-£ 0,674 сг,, где а стандартизированное отклонение времени прибытия, мин, стандартизированное математическое ожидание отклонения времени прибытия, £=0. При ст,= 1,

допустимое отклонение составляет 0,674 мин, а точности Л = -?-=, т.е. точность

«г -»/2

прибытия по графику будет составлять ±1,41 мин. Это предопределяет требования к аппаратуре управления автоведения поезда и системе ИРДП.

Для товарных поездов, кроме скоростных грузовых, оптимальные нитки графика устанавливаются по минимуму затрат энергии и топлива, выполняя ограничения по скорости, силе тяги локомотива, величине тока и напряжения.

Гарантированный уровень безопасности сводится не только к ИРДП, но и к автоматическому контролю пространственных координат и степени их достаточности, с учетом человеческого фактора. Рассмотрены показатели интенсивности и плотности поездопотока по реальным графикам совместного грузового и пассажирского поездопотока. Занятость блок-участков поездными рейсами может быть описана распределением экспоненциального вида. Применительно к низко- и среднескоростным транспортным поездопотокам, характерных для большинства направлений железных дорог России и стран СНГ, рассмотрена задача понижения средней скорости движения поездов в потоке на основании математической теории транспортных потоков,

В главе: 3 «Исследование интервального регулирования поездов и их разделения временем и расстоянием» установлены варианты взаимодействия попутно следующих поездов и обеспечения свободного режима движения путем резервирования межпоездного расстояния. При этом стационарный режим движения характерен в случае если ул где Ул иУж2 - скорости движения попутно следующих поездов. Если УЛ>У,2, тогда поезда движутся в режиме увеличения межпоездного расстояния и, наоборот, если Ул < Ул движение попутных поездов происходит в режиме нагона поездом со скорость Ул поезда со скорость у,,, а «свободное время» и «свободное пространство» между попутными поездами уменьшается пропорционально разности скоростей. Стационарный режим переходит в режим «несвободного» движения, когда сзади идущий и в последующем и другие попутные поезда вынуждены снижать скорость, в результате чего происходит потеря ведущих транспортных ресурсов - скорости, времени и пропускной способности.

Защита одного поезда от другого выражается двухпараметрическим

вектором:

Модуль защиты (безопасности) (5) должен реализовывать противоречивые требования: обеспечивать полную безопасность, и тогда параметры /их должны быть ограничены снизу, т.е. не переходить некоторый допустимый минимум, но с точки зрения пропускной способности эти параметры должны быть ограничены сверху, т.е. не превышать некоторый обоснованный максимум их значений, т.е.:

М,=

supinf/S supinf^A

(6)

Эти требования для скоростей до 120 км/ч реализовывались без резервирования в виде системы ИРДП 3/3, 3 (числитель) - разделяющие поезда блок-участки с учетом длины поезда и 3 (знаменатель) - светофорные точки. Эта система ИРДП допускает визуальное восприятие светофорной информации.

Для создания стационарного (свободного) режима движения разделяющее попутные поезда расстояние резервируется одним блок-участком и тогда традиционная (стандартная) система ИРДП записывается как [4/4]. При резервировании системы 4/4 одним блок-участком она превращается в систему [5/5]. Схема интервального регулирования поездопотока [б/б] при резервировании двумя блок-участками приведена на рис.1.

С повышением скорости возрастает роль регулирования потоков попутно следующих поездов. Для исследования режимов движения в поездопотоке воспользуемся уравнением Ф.Хейта, на основании которого:

г(Л) = КЛ ' Я .

(7)

где А - плотность потока, поездов/км;

г(Я) - интенсивность потока, поездов/ч, причем определяется как = -СЛ+к, где С - скорость свободного режима движения, км/ч; к - некоторая численная составляющая, определяющая понижение скорости при влиянии впереди идущих поездов на попутные,

Приняв условие X'=0,5 (т.е. в среднем один поезд на блок-участок), которое соответствует остановившемуся потоку, получим к=\пУ„, где у„ -средняя скорость движения в режиме сбоя, а реализуемая скорость в транспортном потоке составит:

т

Рис.1. Резервированная схема сигнализации прн разделении попутно следующих поездов шестью блок-участкамн.

где к - средняя скорость нестационарного режима, когда поток поездов движется после зеленого на желтый и далее красный огонь светофора, км/ч;

v, - средняя скорость, реализуемая поездопотоком при имеющейся системе сигнализации, км/ч.

Решив задачу о поездопотоке, его скорости и плотности, имеется возможность определить ведущий ресурс железнодорожного коридора - его пропускную способность при конкретной системе сигнализации (в общем ввде х/х). Пропускная способность коридора в попутном направлении движения составит:

[Nh.AvXA^lu-T^r, (9)

Потеря ресурса пропускной способности и гарантированного режима безопасности предопределяет необходимость резервирования системы ЙРДП. Величина этих потерь в стоимостном выражении дает возможность окупать реинжиниринг систем ИРДП и ее резервирование для создания режима свободного движения.

В диссертации определен также коэффициент регулирования поездопотоков:

■ИЬ-у*-", (10)

[max Г,

Приближение коэффициента регулирования ар к единице показывает степень детерминированности и управляемости поездопотоками путем использования информационных технологий. В таблице 1 приведены основные параметры поездопотока при светофорной сигнализации 4/4, при изменении максимальных ходовых скоростей движения до 170 км/ч с шагом увеличения 10 км/ч.

Таблица 1* Значения реализуемых в среднем скоростей У^ при схеме сигнализации 4/4 = 0,5.

\тахИ« ШромпрыХ^ К =0,5

60 70 80 90 100 110 120 130 140 ISO 160 170

f? з/зк/к vя 40,0 43,3 46,6 50,0 53,3 56,6 60,0 63,3 66,6 70,0 73,3 76,6

к 3,689 3,768 3,842 3.912 3,976 4,060 4,094 4,158 4,199 4,249 4,281 4,338

к, 53,0 57,0 61,7 66,5 71,2 75,8 80,7 85,4 90,1 94,9 99,6 104,3

а 0,883 0,814 0,77) 0,738 0,712 0,689 0,673 0,657 0,644 0,633 0,623 0,610

av, 7 13 18,3 23,5 28,8 34,2 39,3 44,6 49,9 55,1 60,4 65,7

ау; 13 13,7 15,1 16,5 17,9 19,2 20,7 22,1 23,5 24,9 26,3 27,7

На ркс. 2. приведен график изменения коэффициента

регулируемости а, при росте ходовых скоростей до 170 км/ч.

* тахУх, км/ч

Рис. 2. График изменения коэффициента регулирования ар поездопотока.

В главе 4 «Основные экономические параметры скоростных железнодорожных коридоров» изложены вопросы определения эффективности, связанные с удовлетворением интересов общества в сокращении продолжительности поездок населения и ускорением доставки товаров потребителям. Эти экономические категории определяются с успешным решением энергетических, экологических, ценовых проблем. Так, транспорт на электромагнитном подвесе (ЭМП) имеет относительно низкий уровень расходов по ряду элементов его инфраструктуры. По данным использования ЭМП в Германии его удельная величина составляет 0,15 - 0,25 КВт/ч на I пассажиро-км. Такое удельное снижение затрат энергии на 12,5 - 20 % определяет экономшо в процессе эксплуатации по сравнению со скоростным железнодорожным и в 5,5 раза ниже по сравненшо с воздушным транспортом, который потребляет энергии из расчета 0,6 КВт/ч на 1 пассажиро-км. Однако, системы на магнитном подвесе пока еще рассматриваются как системы экспериментально-проектные, также как и новые скоростные поезда пока еще требуют значительных экспериментальных испытаний, инвестиций для создания высоконадежных эффективных элементов тяги, торможения, контактной подвески, элементов и модулей подвижного состава, конструкции пути. Реальные программы больших скоростей России требуют в 2,4 - 4 раза меньших затрат авиатранспорта, а в скоростных коридорах, как показали исследования ВНИИЖТа, во многих вариантах железнодорожных транспортных

коридоров снижение скоростей вызывает не экономию, а потерю электроэнергии главного фактора эффективности.

Общий расход энергоресурсов в СЖТ составляет сумму затрат:

эв№-!эи+£э,+£эи+£эи+£эв,.«вт.ч (И)

Ы у-1 ¿»I «•]

в»

где —сумма энергетических затрат на выполнение механической работы

м

для преодоления сил трения в контакте рельсов и колес от подвижных единиц

поезда; /

]Гэ, —сумма энергетических затрат на преодоление I подъемов крутизной ¡%о в пути следования;

— энергия, затрачиваемая в тяговых приводах к моторных вагонов

м

(А = 1,2,...,и) скоростного поезда;

г

— энергия, необходимая на отопление, освещение и другие затраты; связанные с сервисом в поезде, г— число этого вида затрат;

л

— энергия потерь в г элементах контактной сети, пропорциональная

длине контактной сети.

Каждая конструкция системы СЖТ имеет свои показатели энергетических затрат. Суммарные затраты на тягу скоростных поездов являются основой для определения удельных значений энергетических затрат:

3»

-5fü «52LH

(-i

или в стоимостном выражении

М! э

ПОСС.КМ

(12)

«»-^Чв--(")

пасс.км

где £3gvt — годовые энергетические расходы на тягу скоростного поезда; м

ЗЯ

2 al — пассажирооборот, вьшолненный за год скоростным поездом;

ful

üj — тарифная ставка 1 кВт-ч электроэнергии.

В общей системе расходов энергетическая составляющая достигает от 8 до 15% общих анализируемых затрат, связанных с организацией системы СЖТ. Если исходить из общих эксплуатационных и капитальных затрат, то себестоимость 1пасс. км при организации СЖТ в года дисконтирования эксплуатационных расходов и вложений инвестиций составит величину:

руб

пасс, км

(14)

где Сд — приведенные эксплуатационные расходы и инвестиции в СЖТ, руб./год;

е — себестоимость одного выполненного пасс. км.

Большое значение для удовлетворения спроса на поездки в скоростных поездах имеет гибкая блок-схема построения тарифов, которая приведена на рис.3.

УРОВЕНЬ ЦЕН

Верхнее базовое значение: "1СЕ", 1-ый класс

Цена "1СЕ" 1-ый клаоо

Цена "1СЕ" 2-ой клаоо

Изменяющиеся факторы цены 0,3 - 0,6 цены 2-го кпасоа, когда не следует применять верхнее базовое значаще

ДОБАВЛЕННАЯ СТОИМОСТЬ Нижнее базовое значение: "1СЕ", 2-ой класс

БАЗА ЦЕН ПРОЕЗДА. В СКОРОСТНОМ ПОЕЗДЕ

Рио.З. Структура тарифа проезда в окоростном поезде 1СЕ.

Оценка жизнеспособности инвестиционных проектов организации скоростного движения должна учитывать многие социальные и технические факторы, связанные с дисконтированием по срокам капитальных вложений, эксплуатационных расходов, себестоимостью скоростных поездов, с одной

стороны h, с другой, формированием спроса и непосредственно доходов пассажиров пользующихся скоростными поездами.

В Заключении отмечается, что в диссертации выполнен системный анализ отечественного и зарубежного опыта организации скоростного движения, интервального регулирования движения поездов (ИРДП). Обоснована концепция повышения скоростей движения пассажирских поездов и актуальность решения этой проблемы исходя из геополитического положения России, ее экономического роста, развития внутренних и внешних экономических и культурных связей, созданием международных транспортных коридоров (МТК).

Скорость, блокировка (защита) движущихся поездов временем и расстоянием рассматриваются как ведущие транспортные ресурсы, обеспечивающие надежность и безопасность скоростного движения поездов. Показана научная разработанность проблемы, приоритет отечественных ученых, поставлены цели и задачи исследования, его теоретико-методологические основы, практическая значимость, эмпирическая база, сформулированы объект и предмет диссертационной работы.

В общей системе безопасности движения первостепенная роль отводится не только системам тяги для получения высоких скоростей движения, но и эффективным системам снижения скорости. Система- ИРДП в режимах скоростного движения рассматривается с позиций сведения к минимуму случайные воздействия на выполнение графиковых траекторий движения. Показано, что применительно к процессу движения применима задача оптимального управления, а тормозной путь определен дифференциальным управлением с учетом параметра к - константы управления бортовой системы автоматического регулирования при линейных характеристиках краевых условий задачи и некоторой переменной и автоматического управления.

На основе анализа практических графиков движения разработаны режимы движения поездов в пакете и показаны переход от стационарного режима к ситуациям сбоев, когда возникают снижения скорости движения. Точность выполнения графиковых траекторий исследована на основании использования многочлена Эрмита степени к и линейного дифференциального управления, в котором определена величина отклонения от заданного параметра скорости.

В работе предусмотрена зашита одного поезда от попутно следующего в пакете для повышения устойчивости стационарного режима движения. Она обеспечивается системой ИРДП с резервированием одним блок-участком (схема ИРДП 5/5) и двумя блок-участками (схема ИРДП 6/6). Ранее такое резервирование в системе ИРДП не предусматривалось. При электронном управлении и регулировании резервирование распространяется на расчетную длину тормозного пути с коэффициентом г = 2 при скорости до 250 км/ч и г = 3 при скорости свыше 250 км/ч. Должен учитываться также коэффициент а<1, который учитывает потенциальную возможность понижения тормозного эффекта и создает также некоторое дополнительное резервирование межпоездного расстояния. Системы ИРДП с резервированием и без резервирования рассматриваются для различных режимов скоростного движения поездов.

Учитывая, что на сети железных дорог России н стран СНГ в большинстве линий поезда следуют в общем потоке (ве по специализированным скоростным коридорам), исследованы потери скорости в связи с отклонениями и переходом от стационарного режима движения попутных поездов к ситуациям сбоя, когда поезда вынужденно двигаются на желтые и кратковременно на красные огни светофоров. При возрастании допустимых (нормативных) скоростей в среднем эти потери могут возрасти до 60 км/ч. Это указывает на актуальность управления выполнением графиковых траекторий по режимным картам и при электронных автоматических системах - по программам бортовых систем поездов. Потери скорости приводят к потерям ресурсов пропускной способности. В диссертации на основании теории транспортных потоков ресурс пропускной способности определен как произведение скорости стационарного режима, расчетной плотности потока (межпоездного расстояния) и времени работы скоростной линии.

Разработаны экономические карты «критических соотношений», с помощью которых установлены зоны эффективности систем скоростного железнодорожного транспорта. Эти ценностные регуляторы рассмотрены с позиций экономической кибернетики, определяющие изменения функционала

в основе которого лежат также индивидуальные целевые функции

dt

пассажиров. Предложена структура тарифа по опыту цены проезда в поездах ICE.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Грунтов К.П. Корреляционный анализ параметров работы сортировочной горки. ССНР, Выпуск 1. БелГУТ. 1996. с.37 - 42.

2.Грунтов ( К.П. (в соавт.) О некоторых приложениях трехмерных матриц. Вопросы алгебры и прикладной математики: Сб. научн. трудов. Гомель.: БелГУТ. 1995. с.102-117.

3.Грунгов К.П. Концепция скоростного движения. -Ж.д. трансп. 1998, №11. с.И-13.

4.Грунтов К.П. Оптимизация параметров пассажирского потока поездов. Межвузовский сборник научных трудов по материалам международной конференции, посвященной 190-летию ПГУПС, 70-летию факультета УПП и 75-летию кафедры УЭР ПГУПС МПС РФ. Совершенствование работы железных дорог в современных условиях. Под. ред. проф. Ю.Й.Ефименко. Санкт-Петербург. 1999. с.49-50.

5.Грунтов К.П. Теоретические принципы безопасности транспортных единиц в общем потоке. Тезисы докладов на международной научно-технической конференции. Под. общ. ред. проф. В.Я.Негрея. Гомель. 2000. с.21-22.

6.Грунгов К.П. Критериальные подходы к управлению скоростным движением и точности выполнения графика движения поездов. Проблемы и перспективы развития транспортных систем. Тезисы докладов международной научно-технической конференции к 50-летию БелГУТА(БИИЖТа). Часть II, Гомель, 2003 г., с. 16-17.

Грунтов Кирилл Петрович

ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ РОСТЕ СКОРОСТИ В ТРАНСПОРТНЫХ КОРИДОРАХ

05.22.08 - Управление процессами перевозок

Подписано в печать 23.04.2004 г. Формат 60x84 'Аб Бумага офсетная № 1 Печ. л.1,25. Тираж 80 экз. Зак. № 72

Типография БелГУТа, 246022 г. Гомель, ул. Кирова, 34 Лицензия ЛП № 360 от 26.07.1999 г.

РНБ Русский фонд

2007-4

27 СЕН ЙОД

Введение.4 стр.

Глава 1. Системный анализ отечественного и зарубежного опыта организации скоростного движения.10 стр.

1.1. Концепция повышения скоростей движения пассажирских поездов.J0 стр.

1.2. Характеристики скоростных поездов и систем.16 стр.

1.3. Постановка задачи об интервальном регулировании скоростного потока пассажирских поездов при поэтапном увеличении их скорости.20 стр.

Глава 2. Основные эксплуатационно-технические параметры системы ИРДГТ. Исследование точности движения скоростных поездов.27 стр.

2.1. Тормозной путь как фактор безопасности движения и флуктуация его величины при росте скоростей движения.27 стр.

2.2. Экстраполяция тормозных путей скоростных поездов па величины скоростей в диапазоне 200 - 400 км/ч.34 стр.

2.3. Критериальные подходы к управлению скоростным движением.46 стр.

2.4. Развитие систем интервального регулирования движения поездов и критерии их эффективности.57 стр.

2.5. Выводы по главе 2.63 стр.

Глава 3. Исследование интервального регулирования поездов и их разделения временем и расстоянием.66 стр.

3.1. Режимы движения попутных поездов.66 стр.

3.2. Защита попутно следующих поездов в пакете временем при четырехзначной сигнализации с резервированием двумя блок-участками.73 стр.

3.3. Системы ИРДГ1 в различных режимах движения поездов.83 стр.

3.4. Исследование потерь скорости при переходе в нестандартные режимы движения. Разработка методики расчета потребных ресурсов пропускной способности.95 стр.

3.5. Выводы по главе 3.105 стр.

Глава 4. Основные экономические параметры скоростных железнодорожных коридоров.109 стр.

4.1. Разработка карт критических соотношений экономических параметров скоростных поездов.109 стр.

4.2. Сравнение скоростных систем поездов 1СЕ и MSB Transrapid.120 стр.

4.3. Скорость как показатель качества услуги «поездка на поезде». Структура тарифов на поездки скоростными поездами на базе поездов ICE).127 стр.

4.4. Выводы по 4 главе.130 стр.

Актуальность темы исследования. Экономика России, стран СНГ и любого современного государства не может успешно функционировать без развитого железнодорожного транспорта. По мере углубления реформ и дальнейшего развития рыночных экономических отношений в России осуществляется увеличение протяженности и модернизация технического оснащения сети железных дорог. Переоснащение основных объектов сети -железнодорожных участков, направлений, узлов, станций и вокзалов выполняется на базе современных информационных технологий, повышения скоростей движения пассажирских и грузовых поездов, сокращения времени поездок пассажиров и сроков доставки грузов.

Программы модернизации железных дорог России и нового железнодорожного строительства направлены на удовлетворение потребностей населения и предприятий разных форм собственности в перевозках, повышение конкурентоспособности железнодорожного транспорта, освоение новых территорий Урала, Сибири и Дальнего Востока, их промышленного, социального и культурного развития. Приоритетная роль в решении этих проблем принадлежит реконструкции существующих железнодорожных направлений для организации движения пассажирских и других срочных поездов с повышенными скоростями движения, а на специализированных линиях (коридорах) при ограниченном уровне инвестиций обеспечивать перевозки с достаточно высокими скоростями. Необходимо, однако, с целью повышения конкурентоспособности железных дорог и удовлетворения спроса населения на перевозки большее разнообразие вариантов но выбору пассажирами времени поездки, типа поездов и вида вагонов, по набору предоставляемых услуг. Особенно актуальны эти проблемы в международных и внутренних транспортных коридорах.

Проблема скорости пассажирских, ускоренных контейнерных и других поездов напрямую связана с затратами наиболее дорогостоящего ресурса транспорта - пропускной способностью при высоком уровне надежности, безопасности технического комплекса. Ведущая роль в решении этой проблемы принадлежит интервальному регулированию потока поездов и в особенности скоростного и высокоскоростного пассажирского поездопотока, созданию системы резервирования надежности и безопасности при выполнении необходимого уровня комфортности и престижа железных дорог на рынке пассажирских и товарных транспортных услуг. Учитывая остроту этих проблем, требования к точному соблюдению сроков поездок, к качеству транспортной работы, научно-техническому уровню железнодорожной системы в условиях конкуренции других видов транспорта значительно возрастают.

Эти и другие факторы определяют актуальность организационного, информационного, математического и экономического обеспечения пассажирских и ускоренных грузовых перевозок в транспортных коридорах, в том числе международных сообщениях. Интеграция транспортной системы России и стран СНГ в мировую транспортную систему способствует, как известно, решению собственных текущих и долгосрочных внутриэкономических проблем, улучшению хозяйственных связей между регионами и соседними странами, повышению конкурентоспособности отечественных транспортных коммуникаций, стимулированию транзитных перевозок, формированию международных и внутренних транспортных коридоров (МТК, ВТК) исходя из национальных интересов.

Европейский и отечественный опыт показывает, что рентабельность должна быть пропорциональна скорости, а высокие скорости окупаются в течении 3-4х лег (Франция - линии ТЖВ и другие страны). Скоростные железные дороги повышаю! мобильность различных групп населения, увеличивают число поездок с информационной и деловой направленностью, ускоряют оборачиваемость товаров срочной доставки.

Задача формирования основной схемы скоростных магистралей России, стран СНГ (во взаимосвязи с европейской схемой) в последние годы начинает приобретать практическое значение.

В Москве в июне 1993 г. на совещании экспертами Управлений дорог была поставлена задача создания «кольца» соединений в России, в Центральной и Восточной Европе, охватывающего города Санкт-Петербург, Москву, Киев, Минск, Варшаву, Бухарест и создания системы быстрых железнодорожных сообщений внутри этого кольца, совпадающей с высокоскоростной сетью Западной Европы.

На территории России сложились транспортные коммуникации, на которых концентрируются внешние и внутренние грузо- и пассажиропотоки; перевозки пассажиров, следующих в международных сообщениях. На этих направления создана, как правило, развитая транспортная инфраструктура, и прежде всего железнодорожная, имеющая общегосударственное значение. К этим направлениям относятся железнодорожные коммуникации Север Юг и Запад -Восток.

Масштабный экономический интерес России и стран СНГ представляют транспортные коммуникации, обеспечивающие транзитные перевозки в направлении Запад - Восток. Ключевая роль в этом принадлежит Транссибирской железнодорожной магистрали. Программа развития железнодорожного транспорта России и роста скоростей пассажирского движения, как в рамках скоростных международных коридоров, так и по многим региональным транспортным коридорам и линиям имеет возрастающую актуальность. На большинстве линий параметры организации скоростного движения будут не одинаковыми.

Проблема интервального регулирования и резервирования скоростного пассажирского и грузового движения входит в состав комплексных проблем организации движения на перспективу 2005 - 2015 годов. Актуальность этой проблемы связана также и с тем, что она включается в разработку новых требований к графику движения пассажирских и грузовых поездов, установлению необходимых резервов пропускных способностей и обеспечения надежности и безопасности пассажирского и грузового движения.

В связи с развитием фундаментальных и прикладных наук и использованием их достижений в народном хозяйстве, на железнодорожном транспорте России созданы объективные предпосылки расширения проблем скоростных и высокоскоростных линий с обеспечением высокого уровня комфорта, надежности и безопасности. Среди населения поездки по железной дороге идентифицируются с маловероятным уровнем риска для жизни и здоровья пассажиров. Этот фактор во многом предопределяет популярность пассажирских поездов в удовлетворении спроса на поездки и эта популярность должна быть не уменьшена на скоростных и высокоскоростных линиях.

Актуальность проблемы определяется тем, что повышение скоростей входят в государственные программы России, и они решаются в настоящее время, и будут решаться в ближайшем будущем, в диссертации разрабатываются такие вопросы как установление закономерностей транспортного потока при росте скоростей движения как на обычных, так и на скоростных специализированных линиях (внутренних и международных транспортных коридорах), обобщается опыт скоростного движения за рубежом и на сети железных дорог России, разрабатываются методы параметрической декомпозиции систем интервального регулирования без резервирования и с резервированием, для которых проблема защиты временем и расстоянием попутно следующих поездов в пакете имеет определяющее значение и самостоятельный характер, поскольку существующая (традиционная) методика дает значения защитных (блокирующих) параметров, величина которых обратно пропорциональна скорости, что противоречит задаче роста скоростей. Ресурс пропускной способности в системе интервального регулирования при различных диапазонах роста скоростей должен также возрастать пропорционально росту скорости и блокирующих величин гарантированного обеспечения безопасности.

Решение этих вопросов соответствует принятым Программам Правительства РФ и в том числе «Основным направлениям развития и социально-экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 года» (М., Ротапринт МПС, 1996, - 76с.) и Программе «Скорость».

Степень научной разработанности проблемы. Рост скоростей до уровня их значений в международных скоростных железнодорожных коридорах сравнительно новая задача, которая поставлена Государственной Программой «Скорость» в конце 90-х годов с переходом экономики России к рыночным отношениям. Это объясняется, . во-первых, тем что необходима системная реализация повышенных скоростей в пассажирском и грузовом движении, обеспечения высокоскоростных коридоров гарантированной безопасностью движения при светофорных и электронных резервированных системах регулирования движения и, во-вторых, предшествующий отечественный опыт исходил в основном из скорости до 200 км/ч (линия Москва - Санкт-Петербург). Необходимость роста скоростей объясняется еще и тем, что по меньшей мере РЖД входят в девять международных коридоров ОСЖД/ЭСКАТО ООН и Панъевропейских (Критских) коридоров, в т.ч. таких по протяженности как Москва - Н. Новгород - Свердловск - Омск - Новосибирск - Тайшет -Красноярск с разветвлением до Ванино и Находки (первый коридор).

Речь идет таким образом о научной проработке проблем, критериев и моделей системной организации скоростного движения в транспортных коридорах и линиях с использованием международного и отечественного опыта. Вопросы управления скоростными линиями рассматривались в работах В.И.Арсенова, А.А.Гинева, Н.Н.Громова, С.В.Доминина, А.Н.Ефанова, А.А.Зайцева, С.М.Резера, Е.А.Сотникова, С.С.Жаброва, Ю.В.Дьякова, Л.Б.Миротина, В.А.Персианова, В.М.Лисенкова, И.Г.Тихомирова, Ф.П.Кочнева и др. В области создания и развития систем ИРДП известны работы отечественных ученых А.И.Шишлякова, Б.Л.Кровацкого, Н.Ф.Пенкина, В.М.Лисенкова, А.С.Переборова, Вл.В. и В.В.Сапожниковых, В.И.Шелухина и др.

Развитию скоростных систем и повышению их роли в управлении и в экономике занимались известные исследователи: Д.Бенсон, Л.Воске, М.Бруке, Х.Кайндрэд, Д.Нэпи, Д.Уайтхез, Р.Харрисон, Д.Холт, Д.Хитшникал, В.Ренерт и другие.

Необходимость решения проблем скоростного движения была сформулирована на международных конференциях по транспорту (Крит, 1994г.; Хельсинки, 1997г.; Евроазиатская конференция Санкт-Петербург, 1998, 2000 г.г.), на которых определены конкретные транспортные коридоры Восток-Запад и Север-Юг, выработаны исходные концепции роста скоростей. Участие в конференциях принимали также Министры транспорта России и евроазиатских стран.

Автор настоящей диссертации получил возможность изучать опыт скоростного движения на стажировке в Германии в высшей школе г.Магдебурга (1997г.).

Цель исследования - разработать методики расчета критериев точности и безопасности выполнения траекторий движения скоростных поездов, определить потерю скорости движения поездов в транспортном потоке в связи с возможными переходами от стационарного режима к режиму движения с пониженными скоростями на основе решения задачи математической теории транспортных потоков. Установить ресурсный подход к защите (блокировке) попутно следующих поездов путем резервирования межпоездного расстояния, рассмотреть системы интервального регулирования движением поездов (ИРДП) как гибкие системы светофорного и электронного регулирования, предложить методику расчета пропускной способности транспортных коридоров в попутном направлении по главным путям, .величина которой пропорциональна величине скорости, плотности потока и времени работы коридора, причем скорость и плотность потока должны быть изолированными параметрами расчета скорости доставки грузов.

Задачи исследования определяются поставленной в теме диссертации целью выполнения работы. Эти задачи сводятся к следующему:

- анализ отечественного и зарубежного опыта организации скоростного движения и реализации повышенных скоростей; дать оценку экономических параметров скоростных поездов в виде карт критических соотношений.

- установить основные эксплуатационно-технические параметры системы ИРДП при светофорных системах 3/3 и 4/4 без резервирования и с резервированием, а также схемы электронной (без светофорной) системы ИРДП.

- установить критериальные требования к выполнению 1раекторий движения скоростных поездов с использованием теории ошибок и многочленов Эрмита.

- рассмотреть взаимодействие попутно следующих поездов и предложить методику расчета понижения скорости поездов в потоке на основе решения задачи, поставленной математическом теорией транспортных потоков (численное определение величины k) и определить в среднем реализуемую скорость потока поездов.

- предложить методику определения пропускной способности как совокупного ресурса транспортного коридора, пропорционального величине средней скорости, средней плотности потока и времени работы коридора (линии), причем эти napaMeipw должны согласовываться (не противоречить, быть изоморфными) сроку поездки пассажиров и времени доставки товаров.

В соответствии с поставленными целями и задачами на защиту выносятся следующие вопросы.

I .Концепция, в соответствии с которой в скоростном движении защитными (блокирующими) ресурсами поездов в потоке являются межпоездное расстояние и время (интервал). В связи с возможными отклонениями от стационарного режима движения эти переменные могут резервироваться одним или несколькими блок-участками (светофорные системы ИРДП) или иметь резерв межпоездного расстояния - электронные системы ИРДП.

2.Регламентация точности выполнения траекторий движения скоростных поездов с использованием многочлена Эрмита. Поскольку этот параметр качества транспортных услуг экспонируется во внешней среде, точность может быть предметом государственного лицензирования, а технология скоростных коридоров железных дорог отнесена к высокоточным технологическим процессам.

3.Решение уравнений Ф.Хейта в математической теории транспортных потоков, в результате которого определена величина к - потеря скорости в транспортом потоке, рассчитана средняя скорость и коэффициент регулирования потока.

4.Методика расчета пропускных способностей в каждом из попутных направлений главных путей транспортного коридора, величина которых прямо пропорциональна средней скорости потока, его плотности и времени работы коридора. Зависящие переменные согласуются (изоморфны) основным переменным при расчете времени поездки пассажиров и сроков доставки грузов.

Объект исследования - основные параметры регулирования скоростных железнодорожных коридоров.

Предмет исследования - режимы работы, регулирования, пропускная способность, защитные ресурсы поездов в потоке железнодорожных транспортных коридоров.

Теоретико-методологической основой диссертационной работы является системный анализ скоростного движения, дифференциальные уравнения движения (разгона, торможения) поездов, теория ошибок и многочлены Эрмита, математическая теория транспортных потоков, теория расчета пропускных способностей на железнодорожном транспорте. Использовались научно-методические издания MF1C по режимам движения поездов при росте скорости, по безопасности движения и т-рафикам движения МНС.

Эмпирическип Раза исследовании включает анализ скоростного движения на линии Санкт-Петербург Москва* практическая стажировка в Германии (Магдебург, Стендаль), участие в учебно-методических семинарах и конференциях в Германии, изучение международных конференций по работе скоростных транспортных коридоров в Санкт-Петербурге, изучение международных семинаров по 2-му коридору в Минске и Бресте.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- сформирована ресурсная двухпараметрическая концепция системы ИРДП при росте скорости в железнодорожных'транспортных коридорах;

- разработана новая методика оценки точности выполнения траекторий движения скоростных поездов на основе теории ошибок и многочленов Эрмита, позволяющая количественно и качественно идентифицировать траектории движения скоростных поездов;

- предложена методика определения потерь скорости поездов в транспортном потоке на основании решения уравнений Ф.Хейта теории транспортных потоков, позволяющая оценить уровень регулирования поездопотоков в разных системах ИРДП и выполнения стационарного режима движения;

- разработана новая аналитическая модель расчета пропускной способности двухпутных коридоров.

Практическая значимость диссертации заключается в том, что предложенные в ней методические основы направлены па повышение надежности, безопасности и точности выполнения траекторий движения скоростных поездов в координатах ((,/), что эти концепции могут составить предмет государственного лицензирования технологических процессов по организации движения скоростных поездов в железнодорожных транспортных коридорах. Предложенные карты критических соотношений экономических показателей представляют собой необходимый методический материал для бизнес-планов скоростного движения и инвестиционных проектов роста скоростей па железных дорогах компании «РЖД» в том числе при разработке структуры тарифов для скоростных поездов.

Режим работы скоростных коридоров и системы ИРДП могут быть использованы при разработке ТЗ на создание АДЦУ для скоростных коридоров в пределах национальной сети железных дорог России. Они могут быть использованы и уже частично использованы в учебных процессах МГУПС и БелГУТа.

Апробация результатов исследования осуществлена в научных публикациях по теме диссертации, выступлениях на научно-практических конференциях по проблемам транспорта и безопасности его функционирования и организации движения поездов с повышенными скоростями, а также заседаниях кафедр и исследовательских лабораторий УЭР МГУПС и БелГУТа.

4.4. Выводы по 4 главе

4.4.1. Более эффективные скоростные железнодорожные транспортные системы призваны способствовать ускорению экономического, социального и культурного развития России, выполняя, по С.Ю.Витте, задачу «толкать вперед предприимчивость и вызывать к жизни богатства страны». Таким образом, прибыль транспортной компании в международном или местном скоростном транспортном коридоре зависит от спроса - случайных функций таких параметров как объем пассажиропотока, перевозимого за сутки, декаду, месяц, год; уровня качества услуги «поезда на скоростном поезде», рассматривая услугу как некоторую совокупную величину; цены поездки, которая должна определятся в конкретной среде альтернативных транспортных услуг.

4.4.2. Разработана карта критических соотношений экономических параметров скоростного поезда, которая отражает затраты на тягу скоростных поездов, величины тарифных ставок, пассажирооборот, себестоимость пасс.-км. Расчет карты критических соотношений позволяет установить область F, ограниченную кривыми максимального и минимального дохода; максимальной минимальной цены тарифа; минимальными и максимальными кривыми зависимости себестоимости скоростного поезда (supe и inf е) внутри которой находится выгоднейшее соотношение параметров, определяющих выгодность скоростного транспортного коридора на множестве показателей внутренней (транспортной) и внешней (клиенты-пассажиры) среды с общесистемных позиций эффективности. Эта область реализуется в конкурентной среде разных транспортных возможностей клиентов.

4.4.3. По опыту эксплуатации поездов ICE и других скоростных систем существует разнообразие вариантов организации скоростного движения, обеспечивающее приспособляемость к конъюнктуре рынка транспортных услуг путем изменения числа единиц в скоростном поезде, гибкой структуре модулей в самом скоростном поезде, создания скоординированных расписаний поездов и других мер. Это разнообразие определяет области выгодности скоростных железнодорожных поездов и устойчивый спрос на поездки этими поездами пассажирами различных структур общества.

4.4.4. Предлагаемая структура построения тарифов на поездки в скоростном поезде (по опыту поездов ICE). В основу этой структуры должно закладываться нижнее базовое значение цены, рассчитанное на 2-ой класс удобств в пути следования и верхнее значение цены из расчета бизнес класса (1-ый класс). Добавленная стоимость между вторым и первым классом должна учитывать факторы изменения цены (скидки), однако в целом все места в скоростном поезде при рассматриваемой структуре будут окупаемы с разной степенью рентабельности.

4.4.5. В основу технико-экономического сравнения инвестиционных проектов организации скоростного движения положен экономический параметр NPU - число лет вложения инвестиций N, цена покупки (продажи) акций Р, величина инвестиций и др. — ф.(4.14). Должны быть определены эксплуатационные расходы и доходы в нулевом году реализации проекта, год окончания получения доходов от реализации, ставка банковского процента, дисконтирование эксплуатационных расходов и доходов. В совокупности эти показатели оформляются в виде бизнес-планов, содержащих основные прогнозные характеристики оперативного управления, тактического (гибкого) и стратегического планирования прогнозирования.

За истекший период (20-30 лет) накоплен большой опыт создания, эксплуатационного испытания и коммерческого использования скоростных поездов, маршрутная (крейсерская) скорость которых выросла с 65,63 км/ч в 1940 г. до 131,1 км/ч в 2000 г. Исходя из предложенных моделей сравнения и построения карт критических соотношений параметров экономики скоростных поездов средняя доходная ставка после выполнения мер повышения скоростей должна быть выше этой ставки до проведения реинжиниринга линии (транспортного коридора).

Приведено сопоставление поезда ICE с поездом на магнитном подвесе (Transrapid). В качестве максимальных скоростей для поездов «колесо-рельс» скорость 300 км/ч и MSB - 400 км/ч. Перспектива развития скоростных систем железнодорожного транспорта России будет реализовываться в первых десятилетиях XXI века.

5. Заключение

5.1. В диссертации выполнен системный анализ отечественного и зарубежного опыта организации скоростного движения, интервального регулирования движения поездов (ИРДП). Обоснована концепция повышения скоростей движения пассажирских поездов и актуальность решения этой проблемы исходя из геополитического положения России, ее экономического роста, развития внутренних и внешних экономических и культурных связей, созданием международных транспортных коридоров (МТК).

Скорость, блокировка (защита) движущихся поездов временем и расстоянием рассматриваются как ведущие транспортные ресурсы, обеспечивающие надежность и безопасность скоростного движения поездов. Показана научная разработанность проблемы, приоритет отечественных ученых, поставлены цели и задачи исследования, его теоретико-методологические основы, практическая значимость, эмпирическая база, сформулированы объект и предмет диссертационной работы.

5.2. В общей системе безопасности движения первостепенная роль отводится не только системам тяги для получения высоких скоростей движения, но и эффективным системам снижения скорости. Система ИРДП в режимах скоростного движения рассматривается с позиций сведения к минимуму случайные воздействия на выполнение графиковых траекторий движения. Показано, что применительно к процессу движения применима задача оптимального управления, а тормозной путь определен дифференциальным управлением с учетом параметра к — константы управления бортовой системы автоматического регулирования при линейных характеристиках краевых условий задачи и некоторой переменной и автоматического управления.

На основе анализа практических графиков движения разработаны режимы движения поездов в пакете и показаны переход от стационарного режима к ситуациям сбоев, когда возникают снижения скорости движения. Точность выполнения графиковых траекторий исследована на основании использования многочлена Эрмита степени к и линейного дифференциального управления (2.43), в котором определена величина отклонения от заданного параметра скорости.

5.3. В работе предусмотрена защита одного поезда от попутно следующего в пакете для повышения устойчивости стационарного режима движения. Она обеспечивается системой ИРДП с резервированием одним блок-участком (схема ИРДП 5/5) и двумя блок-участками (схема ИРДП 6/6). Ранее такое резервирование в системе ИРДП не предусматривалось. При электронном управлении и регулировании резервирование распространяется на расчетную длину тормозного пути с коэффициентом г = 2 при скорости до 250 км/ч и г = 3 при скорости свыше 250 км/ч. Должен учитываться также коэффициент а < 1, который учитывает потенциальную возможность понижения тормозного эффекта и создает также некоторое дополнительное резервирование межпоездного расстояния. Системы ИРДП с резервированием и без резервирования рассматриваются для различных режимов скоростного движения поездов.

5.4. Учитывая, что на сети железных дорог России и стран СНГ в большинстве линий поезда следуют в общем потоке (не по специализированным скоростным коридорам), исследованы потери скорости в связи с отклонениями и переходом от стационарного режима движения попутных поездов к ситуациям сбоя, когда поезда вынужденно двигаются на желтые и кратковременно на красные огни светофоров. При возрастании допустимых (нормативных) скоростей в среднем эти потери могут возрасти до 60 км/ч. Это указывает на актуальность управления выполнением графиковых траекторий по режимным картам и при электронных автоматических системах - по программам бортовых систем поездов. Потери скорости приводят к потерям ресурсов пропускной способности. В диссертации на основании теории транспортных потоков ресурс пропускной способности определен как произведение скорости стационарного режима, расчетной плотности потока (межпоездного расстояния) и времени работы скоростной линии.

5.5. Разработаны экономические карты «критических соотношений», с помощью которых установлены зоны эффективности систем скоростного железнодорожного транспорта. Эти ценностные регуляторы рассмотрены с позиций экономической кибернетики, определяющие изменения 1 dW функционала -, в основе которого лежат также индивидуальные целевые dt функции пассажиров. Предложена структура тарифа по опыту цены проезда в поездах 1СЕ.

1.Delfosse P. THALYS: a new Supertrain for North West Europe. European Railway review. November, 1995. p.25-30.

2. La Grande Vitesse en Europe Centrale et Orientale. Conference Internationale. Varsovi, 26-27 April, 1993.

3. Алгебраические методы в теории больших систем (информационных, транспортных, управляющих). Учебное пособие. М.: 1976. 180 с.

4. Апатцев В.И. Оптимизация работы железнодорожных узлов. Ж.-д. трансп., 1998, №11, с.2-6.

5. Арский Ю.М., Данилов-Данилян В.Ч., Зелиханов М.Ч., Кондратьев К.Я., Котляков В.М., Лосев К.С. Экологические проблемы. Учебное пособие. /Под ред. Данилова-Данилянца. М.: МНЭПУ, 1997. 332 с.

6. Белов И.В., Каплан А.Б. Математические методы в планировании на ж.д. транспорте. М.: Транспорт. 1972. 248 с.

7. Болдырев В.И., Шарафетдинов И.Г., Васекин А.И. АСУ «Магистраль». -Ж.-д. трансп., 1997, №12, с.8-11.

8. Болотин JI.B. Ремонт и текущее содержание пути на высокоскоростной линии. Ж.-д. трансп., 1995, №3, с.48-52.

9. Бочаров В.И., Нагорский В.А. И др. Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом. М.: Транспорт, 1985. 279 с.

10. Ю.Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко Н.И. Лекции по теории сложных систем. М.: Советское радио, 1973. 440 с.

11. П.Вайсборд Э.М., Жуковский В.И. Введение в дифференциальные игры нескольких лиц и их приложения. М.: «Сов. Радио». 1980. 304 с.

12. Виленкин Н.Я. Метод последовательных приближений. М.: Наука. 1968. 108 с.

13. Витте С.Ю. Принципы железнодорожных тарифов. Санкт-Петербург 1910.

14. Временная инструкция по содержанию и эксплуатации сооружений, устройств и организации движения на участках обращения пассажирских поездов со скоростью 141 200 км/ч. М.: МПС. 1984. (утверждена указанием Министра №751 от 20.02.1984г.).

15. Гавриленков А.В., Жабров С.С., Шиварева Е.А. Стратегия формирования и развития сети высокоскоростных сообщений в Европейских государствах СНГ. "Транспортное строительство". 1994, №9-10. с.33-41.

16. Герасимов А.Ю. Особенности работы и перспективы развития железных дорог США. М.: Транспорт: наука, техника, управление. ВИНИТИ, 1991, №11. с.30-35.

17. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 1985. 166 с.

18. Горбатов В.А., Павлов П.Г., Четвериков В.Н. Логическое управление информационными процессами. Под ред. В. А. Горбатова. М.: «Энергоиздат». 1984. 304 с.

19. Грунтов К.П. Корреляционный анализ параметров работы сортировочной горки. ССНР Выпуск 1. БелГУТ, 1996. с.37-42.

20. Грунтов П.С., Бабченко С.А., Кузнецов В.Г. Автоматизированные диспетчерские центры управления эксплуатационной работой. /Под ред. П.С. Грунтова. М.: Транспорт, 1990. 288 с.

21. Грунтов I1.C., Дьяков Ю.В., Кочнев Ф.П., Макарочкин A.M., Седенко А.Я., Сотников Е.А., Шубко В.Г. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1994.

22. Гурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1999. 479 с.

23. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Учебное пособие. М.: Высшая школа. 1976. 406 с.

24. Денисов А.А., Камеников Д.Н. Теория больших систем управления. Л.: Энергоиздат, 1982. 288 с.

25. Длин A.M. Математическая статистика в технике. Учебник. М.: Наука. 1958 466 с.

26. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы системологии. Проблемытеории сложных систем. Под ред. акад. В.М. Глушкова. М.: «Сов. Радио». 1976. 296 с.

27. Дьяков Ю.В. Расулов М.Х. Технология перевозок и график движения. -Ж.-д. трансп., 1991, №5, с.7-12.

28. Дьяков Ю.В., Ренерт В. Проблемы организации высокоскоростного движения между Западом и Востоком Европы. Ж.-д. трансп., 1995, №8, с.24-28.

29. Езекиэл М., Фокс К.А. Методы анализа корреляций и регрессий (линейных и криволинейных), Перевод с англ. М.: «Статистика». 1966. 557 с.

30. Ермаков А.А., Арбатский Е.В. Классификация нечетких структур при решении задач системного анализа для транспортных объектов. ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление. 2000, № , с.

31. Жабров С.С. Принципы построения сети скоростных трасс. Ж.-д. трансп., 1991, №3, с.12-14.

32. Железнодорожный вестник. М.: Транспорт, 1991. №1, 85 с.

33. Железнодорожный транспорт. Энциклопедия. М.: Большая Российская энциклопедия. 1994. 559 с.

34. Иваненко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко Н.Н. Теория массового обслуживания. М.: Высшая школа, 1982. 256 с.

35. Иванченко В.Н. Лябах Н.Н., Гуда А.Н. Применение методов регрессионного анализа для моделирования сложных процессов. АТиС. 1985, №5. с. 8-10.

36. Иноземцев В.Г. Тормоза подвижного состава. М.: Транспорт. 1979. 422с.

37. Иноземцев В.Г., Казаринов В.М., Ясенцев В.Ф. Автоматические тормоза. М.: Транспорт. 1981. 464 с.

38. Инструкция по определению станционных и межпоездных интервалов. Издание официальное. Система нормативов. М.: МПС. 1995. 162 с.

39. Инструкция по составлению ГДП на сети ж.д. РФ. Москва. 1993. 122 с.

40. Информационные технологии на железнодорожном транспорте. Под ред. д.т.н. Э.К. Лецкого, к.э.н. Э.С. Поддавашкина, д.т.н. В.В. Яковлева. Учебник для вузов. М.: МПС. 2001. 608 с.

41. Исследование высокоскоростного поезда ЭР 200. труды ВНИИЖТ. М. Транспорт, 1989. с. 1-83.

42. Карагодин Н.А. Информационное обеспечение систем управления предприятиями железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1980. 168 с.

43. Каст X. Упрощенная система АЛСН. Железные дороги мира. 1992, №6. с.33-37.

44. Киселев А.Н., Маневич В.А. О минимальном расстоянии между пассажирскими поездами при координатной системе движения. АТиС. 1985, №5. с.5-7.

45. Козлов В.Е. Совершенствование методов расчета интервала между поездами. Проблемы разработки ресурсосверегающих технологий в эксплуатации ж.д. Сборник научных работ. М.: РГОТУПС, 2002, вып.2, с. 16-25.

46. Колесникова Е.И. Информационное обеспечение диспетчерского аппарата в эксплуатационной работе, автореферат диссерт. на соиск. уч. ст. к.т.н. Москва. 24 с.

47. Колмогоров А.Н., Журбенко И.Г., Прохоров А.В. Введение в теорию вероятностей. М.: Наука, 1982. 160 с.

48. Конарев Н.С. Развитие и интенсификация использования перевозочных мощностей железных дорог в условиях ограниченных капитальных вложений. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М.: ГАЦ, 1991. 156 с.

49. Концепция взаимодействия магистрального транспорта в составе единой транспортной системы России. Доклад президента AT России на совместном заседании коллегии МПС и Минтранса России. М.: МПС России, 1998. 24 с.

50. Концепция формирования и развития сети международных транспортных коридоров на территории государств Содружества. Санкт-Петербург, 2001.45 с.

51. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). М.: Наука, 1974. 832 с.

52. Крютченко В.Е. Общественная экспертиза проектов высокоскоростного транспорта. М: Транспорт: наука, техника, управление. ВИНИТИ, 2000. №11, с.11-17.

53. Крютченко В.Е. Проблемы скоростного транспорта на пороге 21 века. ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление. 1966, №1, с.25-36.

54. Кудрявцев В.А. Управление движением на железнодорожном транспорте. СПб.: Г1ГУПС, 2000. 162 с.

55. Кудряшов В.А., Семешота Н.Ф. Передача дискретной информации на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт. 1986. 295 с.

56. Кузнецов А.Г1. Методологические основы управления грузовыми перевозками в транспортных системах. М.: ВИНИТИ РАН, 2002. 276 с.

57. Куммер П.И., Ковалев А.Т., Коптева Т.В., Аветикян Г.А. Железнодорожная автоматика за рубежом. М.: Транспорт. 1985. 191 с.

58. Ланцош К. Практические методы прикладного анализа. Справочное руководство. Перевод с англ. М.: ГИФМЛ. 1961. 524 с.

59. Лапидус Б.М. Экономические проблемы управления железнодорожным транспортом России в период становления рыночных отношений. М.: Изд. МГУ. 2000. 288 с.

60. Левин Д.Ю. Оптимизация потоков поездов. М.: Транспорт. 1988. 175 с.

61. Лисенко В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов. Учебник для вузов. М.: ВИНИТИ РАН, 1999. 332 с.

62. Лисенков В.М., Шалягин Д.В. Пути реализации микроэлектронных систем управления движением поездов. AT и С., 1990, № 3, с. 12-15.

63. Лисенков В.М., Шалягин Д.В., Бестемьянов П.В. Принципы построения устройств контроля отечественных микропроцессорных систем логического управления. /Логическое упраление с использованием ЭВМ. Орджоникидзе, 1988. с.88-91.

64. Лисенков В.М.Теория автоматических систем интервального регулирования. М.: Транспорт, 1987. 150 с.

65. Лэсдон Л.С. Оптимизация больших систем. М.: Наука. 1975. 439 с.

66. Макарочкин A.M., Дьяков Ю.В. Использование и развитие пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт. 1981. 287 с.

67. Пазойский Ю.О. Организация пригородных перевозок на железнодорожном транспорте. М.: МИИТ. 1999. 193 с.

68. Персианов В. А., Скалов К.Ю., Усков Н.С. Моделирование транспортных систем. М.: Транспорт, 1972. 208 с.

69. Пешков A.M. Реформирование управления: цели, способы, условия. -Ж.-д. трансп., 1997, №12, с.2-8.

70. Платонов Г.А. Человек за пультом. М.: Транспорт. 1969. 165 с.

71. Применение математики в экономических исследованиях. Под ред. акад. B.C. Немчинова. М.: «СЭЛ». 1959. 486 с.

72. Пфайфер Й. Текущее содержание поездов ICE в депо Нюренберг. Железные дороги мира. 1995. №6, с.26-31.

73. Ратин Г.С. Информационная система управления перевозочным процессом. М.: Транспорт, 1989. 238 с.

74. Реемтсема К.Д. Вопросы транспортного и технического обеспечения дальних перевозок на немецких железных дорогах. Журнал «Der Eisenbahn ingenieur», 1994, №4. с. 231-232. (перевод с немецкого).

75. Резер С.И., Левицкий С.Е., Маламед И.И. Математические методы оптимального планирования в транспортных системах. Итоги науки и техники. Организация управления транспортом. М.: ВИНИТИ, 1990, Том 9. с.72.

76. Резер С.М. Организация управления транспортом. T.l. М.: 1978. 258 с.

77. Резер С.М. Развитие скоростного пассажирского транспорта. ВИНИТИ. Транспорт: наука, техника, управление. 1990, №9, с.20-21.

78. Розанов Ю.А. Случайные процессы. М.: Наука, 1971. 240 с.

79. Рудомазен М.Н., Ромен Ю.С., Космач В.В. Влияние специализации движения по направлениям на взаимодействие подвижного состава и пути. М.: Транспортное строительство. 1994., №10, с.42-50.

80. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное пособие. М.: Наука. 1971. 192 с.

81. Саати Т. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Мир, 1956. 520 с.

82. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Христов Х.А., Гавзов Д.В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики. /Под ред. Вл.В.Сапожникова. М.: Транспорт, 1955. 272 с.

83. Скоростные железные дороги Японии (Синкансен). М.: Транспорт. 1984. 199 с.

84. Смелов В.Н. Тормозные системы для высокоскоростных поездов и вагонов метрополитенов. -Ж.-д. трансп., 2001, №10 с.50-51.

85. Смехов А.А. Маркетинговые модели транспортного рынка. М.: Транспорт. 1998. 199 с.

86. Смирнов П.С., Щербанин Ю.А. Экономические отношения России со странами Центральной и Восточной Европы. М.: Научная жизнь, 1998. 206 с.

87. Соболь Н.М. Метод Монте-Карло. М.: Наука. 1968. 64 с.

88. Сотников Е.А. Исторические этапы и перспективы развития мирового и российского железнодорожного транспорта (1800-2100 годы). Учебное пособие. РГОТУПС, 1997. 61 с.

89. Сотников Е.А. Проблемы отечественного скоростного движения. Ж.-д. трансп., 1991, №3, с.10-12.

90. Справочник по надежности. T.l, Т.2, Т.З. Перевод с англ. М.: «МИР». 1969. с. 326; 261; 304.

91. Теоретическая экономика. Политэкономия. Учебник. /Под ред. Журавлевой ГЛ., Мильчановой Н.И. М.: Издательское объединение ЮНИТИ, 1997. 485 с.

92. Теория статистики. Учебник. Под редакцией проф. Громыко Г.Л. М.: Инфра-М. 2000. 414 с.

93. Тихомиров И.Г. Организация движения на железнодорожном транспорте. Минск.: Вышэйшая школа, 1969. 488 с.

94. Тулупов Л.П., Жуковский Е.М., Гусятинер A.M. Автоматизированные системы управления перевозочными процессами на железных дорогах. М.: Транспорт, 1991. 208 с.

95. Угрюмов А.К., Грачев Л.П. Как определить оптимальный межпоездной интервал? Ж.-д. трансп., 1989, №2, с.20-21.

96. Фадеев Г.М. Перспективы высокоскоростных железных дорог. Бюллетень ОСЖД. 1992, №1, с.9-13.

97. Фадеев Г.М. Перспективы скоростного транспорта в СССР. Ж.-д. трансп., 1991, №5, с.8-9.

98. Филонов А.П. Основы сверхпроводимости и ее применение для транспортных систем с магнитным подвешиванием и линейными электродвигателями. Учебное пособие. М.: МИИТ. 2001, 160 с.

99. Фролов К.В., Резер С.М. Транспортная система мира и проблема окружающей среды. М.: 1994.

100. Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков. М.: Мир.1966. 286 с.

101. Хорафас Д.Н. Системы и моделирование. Перевод с англ. М.: «МИР».1967. 420 с.

102. Юб.Черномордик Г.И. Повышение скорости движения поездов. М.:

103. Транспорт. 1964. 289 с. 107.Черчмен У., Акоф Р., Арноф Л. Введение в исследование операций.

104. Перевод с англ., М.: Наука. 1968. 488 с. 108.Чуев С.Г. Микропроцессорные системы управления и диагностики.

105. Ж.-д. трансп., 2001, №10, с.52-53. 109.Ширяев А.Н. Статистический последовательный анализ. Оптимальные правила остановки. М.: Наука. 1966. 232 с.

106. Ю.Шишков А. Д., Аверкин В. А., Белозеров В. Л. Маркетинговые исследования рынка пассажирских перевозок. Ж.-д. трансп., 1996, №3, с.56-60.

107. Ш.Шкапич С.И. Совершенствование системы управления эксплуатационной работой в железнодорожных узлах. Автореферат дисс. на соиск., уч. ст. к.т.н. М.: ВНИИЖТ. 1992. 26 с.

108. Шкапич С.И., Грунтов П.С. Автоматизированные логистические центры. Ж.-д. трансп., 1988, №9, с.43-47.

109. Шостак Р.Я. Операционное исчисление. Учебное пособие, изд. 2-ое. М.: Высшая школа. 1972. 280 с.

110. Штофф В.А. Моделирование как гносеологическая проблема, в кн. Диалектика и логика научного познания. М.: Наука, 1966. 331 с.

111. Список опубликованных работ по теме диссертации

112. Грунтов К.П. Корреляционный анализ параметров работы сортировочной горки. ССНР, Выпуск 1. БелГУТ. 1996. с.37 42.

113. Грунтов К.П. (в соавт.) О некоторых приложениях трехмерных матриц. Вопросы алгебры и прикладной математики: Сб. научн. трудов. Гомель.: БелГУТ. 1995. с. 102- 117.

114. Грунтов К.П. Концепция скоростного движения. -Ж.д. трансп. 1998, №11. с.11-13.

115. Грунтов К.П. Теоретические принципы безопасности транспортных единиц в общем потоке. Тезисы докладов на международной научно-технической конференции. Под. общ. ред. проф. В.Я.Негрея. Гомель. 2000. с.21-22.