автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Реконструкция параллельных железнодорожных направлений при введении скоростного пассажирского движения

ВВЕДЕНИЕ.;.

1. ОБЗОР ВОПРОСОВ РЕКОНСТРУКЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ

1.1. Скоростное пассажирское движение и грузовые перевозки.

12. Совместная работа параллельных линий.

13. Постановка задачи исследования.

2. ПРОБЛЕМЫ РЕКОНСТРУКЦИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ

2.1. Анализ овладения перевозками для параллельных линий.

2.2. Распределение грузопотока по критерию «суммарные эксплуатационные расходы».

2.3. Графоаналитическая интерпретация задачи овладения перевозками для параллельных линий.

2.4. Понятие ЭРС для параллельных железнодорожных направлений.

2.5. Выводы по главе 2.

3. МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАЗВРГГИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

3.1. Формщ)ование сопряжеьшых состояний.

3.2. Формирование оптимальной схемы овладения перевозками для плаллельных линий.

3.3. Анализ схемы овладения перевозками.

3.4. Выводы по главе 3.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ

4.1. Выбор и обоснование объекта проверки.

4.2. Предварительная оценка затрат, связанная с реконструкцией для введения скоростного движения.

4.3. Формирование оптимальной схемы.

4.4. Анализ полученных результатов и выводы.

Вторая половина прошедшего века ознаменовалась новым этапом развития железнодорожных сообщений - введением высокоскоростного и скоростного пассажирского движения.

Наряду со специализированными высокоскоростными магистралями (ВСМ), рассчитанными на высокие, до 250-300 км/ч скорости, получило распространение и скоростное, 140-150 км/ч движение пассажирских поездов на существующих линиях.

Ввод такого скоростного движения сопряжен с необходимостью решения ряда технических проблем.

Прежде всего, - это реконструкция постоянных сооружений железной дороги - усиление верхнего строения пути, стабилизация земляного полотна, переустройство станционных сооружений и пассажирских платформ. Самой дорогой и трудоемкой частью такой реконструкции является уположение радиусов круговых кривых.

Ряд дополнительных трудностей возникает в связи со смешанным движением скоростных пассажирских и грузовых поездов на таких железных дорогах, что требует увязки скоростей разных категорий с тем, чтобы обеспечить нормальные условия работы верхнего строения пути.

Ввод скоростного движения связан и с другими проблемами в части обеспечения необходимого объема грузовых перевозок, так как скоростные поезда при значительной разнице в скоростях с грузовыми снимают с графика значительное число грузовых поездов. Это обстоятельство может серьезно уменьшить провозную способность линии, на которой вводится скоростное движение, и в случае недостаточных резервов, вызвать необходимость ее усиления.

Альтернативой этому может служить переключение части грузового потока на параллельные хода, которые в свою очередь могут потребовать 5 реконструкции для того, чтобы они могли справиться с передаваемой на них частью грузопотока с линии, на которой вводится скоростное движение.

Решению задачи оптимизации работы параллельных линий посвяш;ен ряд работ отечественных ученых.

Однако изменившиеся условия работы железных дорог и главным образом, специфика, связанная с вводом скоростного движения, позволяют утверждать, что эта задача не утратила своей актуальности в настоящее время.

В данной работе предпринята попытка на основании принципов динамического программирования, создать методы формирования оптимальной схемы этапного наращивания мощности параллельных линий, при введении на одной из них скоростного движения пассажирских поездов.

Такие оптимальные схемы позволяют определить наилучшие по критерию приведенных строительно-эксплуатационных расходов, или чистого дисконтированного дохода, способы и сроки реконструкции каждой из параллельных железных дорог, в том числе и той, где вводится скоростное движение, и решать ряд других задач.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В работе предложено рассматривать развитие параллельных железнодорожных линий с позиции единой схемы овладения перевозками, в результате чего можно получить значительный технико-экономический эффект, что становится особенно актуальным в связи с предполагаемым введением скоростного движения пассажирских поездов.

2. Как показал анализ совместной работы двух параллельных линий, на одной из которых вводится скоростное пассажирское движение, получить оптимальную схему этапной реконструкции можно при помощи предложенного в работе графоаналитического метода, который дает возможность сравнивать намеченные схемы овладения перевозками по выбранному критерию с учетом дисконтирования затрат во времени и условии оптимального распределения транзитного грузопотока.

3. Показано существование экономически рациональных сроков перехода от одного технического состояния к другому для каждой из параллельных линий с учетом совместной их работы.

4. Предложенный в работе принцип совмещенных технических состояний, учитывающий оснащенность каждой из параллельных линий, позволяет формировать оптимальную схему их этапного усиления при любом числе состояний каждой линии.

5. При введении скоростного пассажирского движения на одной из линий, анализ совместной работы позволяет не только наилучшим образом компенсировать падение пропускной способности на этой линии, но и обеспечить нормальную работу верхнего строения пути при смешанном грузопассажирском движении.

6. В диссертационной работе разработан метод оптимального развития параллельных линий с позиции единой схемы овладения перевозками, основанный на идее динамического программирования, как и метод кафедры "Изыскания и проектирование железных дорог" МИИТа и рекомендована

97 методика формирования оптимальной схемы овладения перевозками при введении скоростного движения пассажирских поездов.

7. Предложенный подход позволяет рассматривать широкий круг мер увеличения провозной способности каждой из параллельных железнодорожных линий, независимо от их количества и числа сопряженных состояний, а также дает возможность учитывать специфику каждой линии и может обоснованно применяться для решения ряда актуальных задач, в том числе возникающих при введении скоростного пассажирского движения.

8. Результаты решения поставленной задачи на конкретном примере участка параллельных железнодорожных линий Инза - Чишмы, Куйбышевской ж. д., показали работоспособность и эффективность предложенной в диссертации методики.

1. Шабалин Г.И. Этапы развития скоростного движения // Ж.-д. трансп. . -1992.-№5.-с. 22-25.

2. Рационализация скоростного режима движения поездов / Першин СП., Шепитько Т.В. // Ж.-д. трансп. 1998. - №5. - с. 15 - 16.

3. Миронов В. С. Эффективность увеличения скоростей движения пассажирских поездов на существующих ж. д. / Проектир. ж. д. в слож. природ, условиях // Дальневост. гос. акад. путей сообщ. . Хабаровск, 1994.-с. 30-34.

4. Грузопассажирское движение при большой разнице скоростей // Ж. д. мира.-1996.-№5.-с. 18-25.

5. Расчет грузового поездопотока на линиях со смешанным движением / Канарская Л.А., Певзнер В.О. // Ж.-д. трансп. 1994. - №3. - с. 6 - 9.

6. Кочнев Ф.П. Повышение скоростей движения пассажирских поездов. -М.: Транспорт, 1970. 272 с.

7. Кочнев Ф.П. Пассажирские перевозки на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1980. 496 с.

8. Кочнев Ф.П. Комплексное повышение скоростей движения поездов. М.: Транспорт, 1989. - 176 с.

9. Козлов В.Ю. Обоснование экономически рационального числа скоростных пассажирских поездов / Моск. ин.-т инж. ж.-д. трансп. . -1982.-№715.-с. 90-94.

10. Черномордик Г.И. Повышение скоростей движения поездов. М.: Транспорт, 1964. - 202 с.

11. Козин Б.С. Этапное развитие транспортных устройств. М.: Транспорт, 1973.- 164 с.

12. Методические указания по формированию оптимальных схем овладения перевозками и выбору параметров проектирования железных дорог. М.: МИИТ, 1972. - 109 с.

13. Турбин И.В. Развитие метода формирования оптимальных схем овладения перевозками / Моск. ин.-т инж. ж.-д. трансп. . 1984. - №750. -с. 3-7.

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

15. Проблемы развития скоростных железнодорожных перевозок в США // Ж. д. мира. 1996. - №8. - с. 16 - 23.

16. Проблемы совместимости пассажирских и грузовых перевозок в США // Ж. д. мира. 1996. - №10. - с. 3 - 7.

17. Методика определения возвышения наружного рельса в кривых участках пути // Путь и путев, х.-во. . 1997. - №6. - с. 16-20.

18. К0СМИН A.B. Об установлении возвышения наружного рельса в кривых // Трансп. стр.-во. 1998. - №2. - с. 26 - 27.

19. Достоинства и недостатки классификации путей / Першин СП., Шепитько Т.В. // Путь и путев, х.-во. 1998. - №8. - с. 5 - 6.

20. Возвышение наружного рельса и скорость движения / Карпуш;енко Н.И, Шлейнинг А.И. // Путь и путев, х.-во. 1999. - №1. - с. 22 - 24.

21. Певзнер В.О. Выбор рациональных скоростей движения // Ж. д. трансп. -2000.-№3.-с. 47-53.

22. Свинцов Е.С. Исследование и разработка методов оптимизации развития полигонов транспортных сетей / Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. Л., 1972. - 204 с.

23. Мокроусова Н.И. Оптимальное планирование грузовых перевозок на сети с учетом ограничения пропускной способности отдельных направлений / Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М., 1965. - 147 с.

24. Козлова СБ. Рациональные схемы развития параллельных железнодорожных параллельных направлений / Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М., 1965. - 189 с.

25. Турбин И.В. Определение оптимальных сроков строительства разгружающей железнодорожной линии с применением ЭЦВМ / Моск. ин.-т. инж. ж.-д. трансп. 1968. - №277. - с. 60 - 64.

26. Ходжаев Ж.И. исследование комплексного развития параллельных железнодорожных выходов в условиях Средней Азии / Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. М., 1975. - 201 с.

27. Ходжаев Ж.И. Критерий экономической эффективности развития параллельных ходов и определение его составляющих / Ташкент, ин.-т инж. ж.-д. трансп. 1980. -№164/11. - с. 9 - 14.

28. Экономичность переключения транзитных грузопотоков в полигоне железных дорог с параллельными линиями / Гавриленков A.B., Ходжаев Ж.И. // Ж.-д. трансп. 1978. - №6. - с. 41 - 42.

29. Данг-Нгем-Тинь. Совершенствование метода оптимизации развития параллельных линий / Моск. ин.-т инж. ж.-д. трансп. . 1982. - №709. - с. 29-34.

30. Варшал Е.М., Быкадоров A.B., Потапов П.Р. Методика решения задачи оперативного оптимального распределения поездопотоков по параллельным ходам / Повыш. эффектна, эксплуат. работы ж. д. . -Новосибирск, 1987. с. 34 - 46.

31. Быкадоров A.B., Варшал Е.М., Потапов П.Р. Оптимальное распределение поездопотоковпо параллельным линиям / Повыш. эффектна, эксплуат. работы ж. д. Новосибирск, 1987. - с. 23 - 34.

32. Сергеев П.М. Способ одновременного увеличения пропускной способности и участковой скорости двухпутных параллельных железнодорожных линий / Всес. заоч. ин.-т инж. ж.-д. трапсп. . М., 1986. - 12 с. (Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 25.03.86, №3508 - жд).

33. Левин Д.Ю. Оптимизация потоков поездов. М.: Транспорт, 1988. - 175 с.

34. Кукушкина И.Н., Муравский A.B. Моделирование распределения вагонопотоков по транспортной сети / Мат. моделир. в задачах ж.-д. трапсп. Днепропетровск, 1988. - с. 38 - 41.

35. Цуй Юньхун. Оптимизация развития способности линий полигона методом многокритериального программирования / Моск. ин.-т инж ж.-д. трапсп. М., 1990. - 9 с. (Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 25.04.90, №5224 - жд).

36. Бушуев Н.С. Комплексный выбор параметров проектирования специализированных грузовых железнодорожных магистралей / Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. Л., 1984. - 167 с.

37. Беленький A.C. Исследование операций в транспортных системах: идеи и схемы методов оптимизации планирования. М.: Мир, 1992. - 584 с.

38. Техническое задание на разработку программы развития скоростного пассажирского движения на железных дорогах Российской Федерации и этапности ее реализации на период до 2001 г. 1996.

39. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте. Учебник для ВУЗов / П.С. Грунтов, Ю.В. Дьяков, A.M. Макарочкин и др.; Под ред. П.С. Грунтова. М.: Транспорт, 1994 г.-543 с.

40. Экономические изыскания и основы проектирования железных дорог. Учебник для ВУЗов / Б.А. Волков, И.В. Турбин, A.C. Никифоров и др.; Под ред. Б.А. Волкова. М.: Транспорт, 1990 г. - 268 с.

41. Квартальные отчеты о работе и показателях использования подвижного состава по отделениям (взамен годового) ф. ЦО-4 за 1997, 1998 годы / МПС РФ // Управление Куйбышевской ордена Ленина железной дороги.

42. Методические указания по определению строительной стоимости при проектировании железных дорог. М.: МИИТ, 1986. - 48 с.

43. Изыскания и проектирование железных дорог. Учебник для ВУЗов ж.-д. транспорта / И.В. Турбин, A.B. Гавриленков, И.И. Кантор и др.; под ред. И.В. Турбина. М.: Транспорт, 1989. - 479 с.

44. Методические указания по определению эксплуатационных расходов и капитальных вложений в подвижной состав при проектировании железных дорог. М.: МИИТ, 1986. - 40 с.