автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Влияние условий пропуска поездопотока на величину эксплуатируемого парка локомотивов

Введение.

ГЛАВА 1. Методы определения количества локомотивов в эксплуатируемом парке.

1.1. Общие подходы к определению эксплуатируемого парка локомотивов.

1.2. Графические и аналитические способы определения потребного количества локомотивов.

ГЛАВА 2. Имитационная модель движения поездопотока по двухпутному участку железной дороги.

2.1. Принципы построения имитационной модели.

2.2. Алгоритмы программы имитационного моделирования движения поездопотока по двухпутному участку железной дороги.

2.3. Алгоритм подпрограммы расчета технологически обусловленного количества локомотивов в эксплуатируемом парке.

2.4. Программа имитационного моделирования.

2.4.1. Разработка базы данных.

2.4.1.1 .Выбор подхода к построению базы данных.

2.4.1.2. Структура базы данных программы.

2.4.1.3. Описание таблиц базы данных.

2.4.2. Порядок работы с программой имитационного моделирования движения поездов.

2.4.2.1. Организация ввода исходных данных.

2.4.2.2. Моделирование движения поездов.

2.4.2.3. Вывод результатов моделирования.

ГЛАВА 3. Оценка влияния условий пропуска поездопотока на участковую скорость и технологически обусловленное количество локомотивов.

3.1. Качественная оценка взаимовлияния поездов в потоке при наличии ограничения скорости движении.

3.2. Выбор параметров вариантных расчетов с помощью программы имитационного моделирования.

3.3. Оценка влияния ограничений скорости на участковую скорость поездов в поездопотоке.

3.4. Оценка влияния ограничений скорости на технологически обусловленного количество локомотивов.

ГЛАВА 4. Сравнительный анализ результатов расчетов эксплуатационных показателей работы эксплуатируемого парка локомотивов с помощью имитационной модели и статистических данных на примере участка Кропачево-Челябинск Южно-Уральской железной дороги.

4.1. Исходные данные для расчета эксплуатационных показателей работы локомотивов в грузовом движении, определяемые исполненным графиком движения поездов.

4.2. Статистические показатели работы участка Челябинск-Кропачево.

4.3. Сравнительный анализ ряда расчетных и эксплуатационных показателей работы локомотивов в грузовом движении.

4.4. Прогнозный расчет технологически обусловленного количества локомотивов при изменении условий пропуска поезд опотока.

Затраты, связанные с обеспечением движения поездов составляют основную часть расходов железных дорог. При этом, затраты, определяемые размерами эксплуатируемого парка для тягового обеспечения поездов, составляют 5,4% от общих эксплуатационных расходов по сети железных дорог, а в локомотивном хозяйстве доля расходов, связанных с эксплуатацией локомотивного парка составляет около 19%.

В практике железных дорог, обычно, при планировании эксплуатируемого парка локомотивов опираются на предыдущий опыт работы, на достигнутые за соответствующий период времени средние показатели эксплуатационной работы: участковую скорость, размеры движения и ряд других. При этом возможно существенное расхождение запланированного числа локомотивов и реально потребовавшегося.

В основном это связано с изменяющимися условиями пропуска поездопотока: дополнительными ограничениями скорости, неграфиковыми остановками поездов, введением окон для плановых ремонтов пути.

Следует отметить, что при небольшом числе поездов в потоке влияние замедления скорости каждого отдельного поезда мало сказывается на движении других поездов. При этом оценка количества локомотивов в эксплуатируемом парке с достаточной точностью обеспечивается традиционными методами.

В случае, когда уровень заполнения пропускной способности высок и составляет около 7(Ь-80% от максимальных размеров, участковая скорость при наличии ограничений существенно уменьшается, и точность расчета потребного количества локомотивов традиционными методами заметно снижается.

Так в работах Э.Д. Фельдман и A.JI. Лисицына на основании статистического анализа показано, что в условиях реальной эксплуатации при полном заполнении пропускной способности участковая скорость может снижаться более чем на 50 %, и соответственно увеличивается потребное количество локомотивов.

Взаимное влияние поездов при их движении по участку железной дороги это уменьшение скорости вслед идущих поездов под влиянием замедления впереди идущих. Взаимовлияние поездов происходит через систему автоблокировки. При этом вместо движения с "зеленого на зеленый" часть вслед идущих поездов следует на желтый и красный сигналы светофора. Соответственно, снижается скорость движения каждого последующего поезда, что может вызывать мультипликативное распространение действия ограничения скорости. В результате этого, в первую очередь, ухудшаются такие эксплуатационные показатели работы участка, как участковая и техническая скорости и, как следствие, изменяется технологически обусловленное количество локомотивов.

Более точное планирование парка локомотивов для поездной работы в случае высокого использования пропускной способности вызывает необходимость учета влияния условий пропуска на взаимодействие поездов в потоке при движении по участку железной дороги и соответственно разработки новых методов расчета в дополнение к известным.

Для решения этой проблемы была поставлена и решена задача о разработке методики, основанной на имитационном моделировании движения поездов по участку железной дороги и создании необходимого для реализации этой методики программного обеспечения, позволяющих повысить точность расчета количества локомотивов эксплуатируемого парка, технологически обусловленного условиями пропуска поездопотока во всем диапазоне использования пропускной способности.

Основные выводы и результаты работы:

1. Разработана методика расчета технологически обусловленного количества локомотивов, зависящего от параметров поездопотока и условий его пропуска с помощью имитационного моделирования.

2. Разработана методика учета влияния величины, протяженности и продолжительности действия ограничений скорости движения на технологически обусловленное количество локомотивов.

3. Разработана методика оценки влияния межпоездного интервала на степень взаимовлияния поездов в потоке и на технологически обусловленное количество локомотивов.

4. Разработан аппаратно-программный комплекс для реализации предложенной методики расчета, позволяющий в течении нескольких секунд воспроизводить многочасовые процессы движения поездов по реальным участкам железных дорог.

5. Подтверждена адекватность результатов, полученных с помощью программы и данных реальной эксплуатации.

6. Показана возможность прогнозирования технологически обусловленного количества локомотивов и технико-экономических показателей пропуска поездопотока при изменении условий движения.

7. Показана возможность использования методов имитационного моделирования для оперативной автоматизированной оценки технико-экономических показателей пропуска поездопотока.

Заключение

1. Некрашевич В.И. Расчет потребного парка локомотивов// Железнодорожный транспорт. 1977. №6. С. 31-35.

2. Некрашевич В.И. Использование поездных локомотивов в грузовом движении. Гомель: БелГУТ, 2001. 270 с.

3. Некрашевич В.И., Подшивалов А.Б., Шамцян JT.C. Опыт разработки и внедрения задач автоматизированной системы управления локомотивным парком//Экспресс-информация ЦНИИТЭИ. 1988. Вып. 3. С. 1-10.

4. Методичкские указания по расчету показателей использования локомотивов грузового движения по графикам движения поездов. М.: Техинформ, 2000, 83 с.

5. Некрашевич В.И., Чернюгов А.Д., Родькина Т.Н. Влияние закрытия приемо-отправочных путей сортировочных и участковых станций на работу прилегающих участков// Работа станции в условиях реконструкции: Тр. ВНИИЖТ. М., 1982. Вып. 641. С. 62-83.

6. Некрашевич В.И., Бархатный В.Д., Крюков Н.Д. Выбор границ участков обращения локомотивных бригад; Под ред. Н.Д. Крюкова// Труды ЦНИИ МПС №471. М.: Транспорт, 1973.123 с.

7. Айзинбуд С .Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов. М.: Транспорт, 1980. 192 с.

8. Улучшение использования локомотивов и организации работы локомотивных бригад. М.: Транспорт, 1986. 40 с.

9. Баранов A.M., Козлов В.Е., Фельдман Э.Д. Развитие пропускной и провозной способности однопутных линий// Тр. ВНИИЖТ. М.,1964. Вып.280.194 с.

10. Лещинский Е.И. Имитационное моделирование на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1977.1.. Хорфас Д.Н. Системы и моделирование. НИР, 1967. 415 с.

11. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984. 264 с.

12. Дейт., К., Дж. Введение в системы баз данных, 6-е издание: Пер. с английского. -К.; М.; Спб.: «Вильяме», 2000. 848 с.

13. Левин Д.Ю. Оптимизация потока поездов. М.: Транспорт, 1988. 173 с.

14. Тишкин Е.И., Иванов И.В. Принятие решений в системах диспетчерского управления перевозками. М.: Наука, 1988. с. 1-5.

15. Гильденгорн И.А. Совершенствование системы организации местной работы отделения дороги на основе математического моделирования// Вестник. 1987. №2.

16. Кочнев В.Ф., Титов Е.В. Моделирование диспетчерского участка с использованием ЭВМ.//Вестник. 1987. №3.

17. Бонсали П.У., Чемпернаун А.Ф., Мейсон А.К., Уилсон А.Г. Моделирование пассажиропотоков в транспортной системе. М.: Транспорт, 1982. 207 с.

18. Бураченко A.M. Элементы теории массового обслуживания. Гомель: БелИИЖТ, 1979. 42 с.

19. Каретников А.Д., Воробьев А.Н. График движения поездов. М.: Транспорт, 1979. 301 с. Издание 2-е

20. Вавилов А.А., Имаев Д.Х. и др. Имимтационное моделирование производственных систем. М.: Машиностроение, 1983. 416 с.

21. Дегтяренко В.Н., Лазарев Е.Г., Колмыкова Н.В., Филиппов Ю.Н. Моделирование технологического процесса предприятий промышленности железнодорожного транспорта на ЭВМ. Ростов: РИСИ, 1984. 89 с.

22. Под ред. Галабурды В.Г. Единая транспортная система М.: Транспорт, 1997. 294 с.

23. Сотников И.Б. Эксплуатация железных дорог (в примерах и задачах). М.: Транспорт, 1986. 223 с.

24. Некрашевич В.И., Варгунин В.И., Александров В.И. Управление движением и работой локомотивного парка. М.: Транспорт, 1986. 71 с.

25. Некрашевич В.И. Методические указания по регулированию локомотивами по участкам обращения. М.: Транспорт, 1981. 22 с.

26. Айзинбуд С .Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов. М.: Транспорт, 1980. 248 с.

27. Деев В.В., Ильин Г.А., Афонин Г.С. Тяга поездов. М.: Транспорт, 1987. 264 с.

28. Моделирование движения поездов при помощи ЭВМ (ФРГ)//Железные дороги мира. 1988. №7

29. Имитационные модели исследовательский инструментарий XXI векаЛ Железные дороги мира. 1997. №2

30. Локомотивы и локомотивное хозяйство//Железнодорожный транспорт. 1992.

31. Моделирование процесса организации перевозок на железнодорожном транспорте; Под ред. Шестакова Ю.В., М.: Транспорт, 1984. 132 с.

32. Моделирование процессов в транспортных системах; Под ред. Савоськина А.Н., М.: Транспорт, 1979. 136 с.

33. Зубков И.И., Угрюмов А.К., Романов А.П. Организация движения на железнодорожном транспорте М.: Транспорт, 1981. 231 с.

34. Моделирование экономических процессов на железнодорожном транспорте; Под ред. Белова И.В. и Макарочкина А.Н., М.: Транспорт, 1977. 100 с.

35. Журавель А.И. Эксплуатационные расходы и себестоимость железнодорожных перевозок. Новосибирск: НИИЖТ, 1978. 82 с.

36. Абрамов А.П. Денежная оценка показателей работы железнодорожного транспорта. М.:Транспорт, 1975. 48 с.

37. Соломатин Н.А., Беляев Г.В., Петроченко В.Ф., Прошлякова Е.В. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством М.: Машиностроение, 1984 г. 208 с.

38. Экономика транспорта; Под ред. Данилова С.К., М.: Трансжелдориздат, 1957. 710 с.

39. Беленький М.Н., Силаев Н.И. Экономика и планирование эксплуатационной работы на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1986. 214 с.

40. Совершенствование эксплуатационных и экономических показателей железнодорожного транспорта; Под ред. д.т.н. Воробьева Н.А., Антонова В.Ф., М.: Транспорт, 1985. 135 с.

41. Организация перевозок. Автоматизированные системы управления транспортом. Экспресс-информация. М.: ВИНИТИ, 1987. №11.

42. Мамченко В.П., Рязанцева Ю.А. Эксплуатация локомотивов. М.: Трансжелдориздат, 1963. 416 с.

43. Максимов Д.В. Автоматизация составления графика оборота локомотивов//Тр. ВНИИЖТ. М., 1980. Вып. 633. С. 86-89.

44. Методические указания по проектированию норм выработки, нормированных заданий и норматива времени на подготовительно-заключительные, вспомогательные операции для локомотивных бригад. М.: Транспорт, 1988. 56 с.