автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Выбор параметров пассажирских устройств при организации пригородно-городских перевозок в узле

На правах рукописи

ГОЛУБЕВ ПЁТР ВЛАДИМИРОВИЧ

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПАССАЖИРСКИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРИГОРОДНО-ГОРОДСКИХ ПЕРЕВОЗОК В УЗЛЕ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена в Московском I осударственном университете путей сообщения (МИИТе)

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Ва-

куленко Сергей Петрович Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Пазойский Юрий Ошарович

кандидат технических наук, доцент Веретенкова Татьяна Александровна Ведущее предприятие - ГИПРОТРАНСТЭИ

Защита состоится « 9 » ноября 2005 г. в 14 час 00 мин на заседании диссертационного совета Д 218.005.07. при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу 127994, г Москва, ул. Образцова, 15, ауд 1504.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан «_» ОК^Трф.00 5Г г.

Отзыв на реферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу Совета университета.

Учёный секретарь Диссертационного совета д.т.н., профессор

Шелухин В И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Увеличение жилищного строительства на окраинах крупных городов и в городах-спутниках послужило причиной роста объёмов пригородно-городских перевозок, чго стало особенно заметно в последние годы Усиление конкуренции между железнодорожным транспортом и альтернативными видами транспорта, в том числе метрополитеном, осуществляющих пригородно-городские перевозки, и стремление автотранспорта обеспечить частоту, регулярность и качество перевозки привело к чрезмерной перегрузке автомагистралей и возникновению проблемы скорости перемещения пассажиров автомобильным транспортом.

В этих условиях для крупных городов железная дорога и метрополитен -единственные надёжные и общедоступные массовые виды транспорта, осуществляющие пригородно-городские перевозки. Вместе с тем ежегодные финансовые результаты пригородных перевозок говорят о всё возрастающих убытках железной дороги Так, в 2004 г. доходы от продажи проездных документов составили только 30% от общих затрат на организацию движения пригородных поездов. Тем не менее основным перевозчиком пассажиров в пригороде остается железнодорожный транспорт, а в пределах городской черты - метрополитен, который осуществляет зачастую больше половины всего объёма городских перевозок. Социальная значимость пригородных перевозок не позволяет железной дороге полностью отказаться от перевозок пассажиров на убыточных участках, или повысить стоимость проезда, что позволило бы сократить расходную и увеличить доходную часть перевозок. Поэтому одной из важнейших задач для железнодорожного транспорта в части пригородных и пригородно-городских перевозок является сокращение расходов, связанных с их организацией путем их рационализации, и привлечение пассажиров на железнодорожньгй транспорт с альтернативных видов транспорта. В условиях конкуренции между автомобильным и железнодорожным транспортом требуется реализация ряда мероприятий, связанных с повышением качества и привлекательности для пассажира как пригородных, так и пригородно-городских перевозок железнодорожным транспортом за счёт стабилизации тарифов при уменьшении расходной части на их организацию.

Железнодорожному транспорту трудно конкурировать с метрополитеном в части организации пригородно-городских перевозок, их качества, регулярности, скорости, поэтому более рациональным путем является ор1анизация пригородно-городских перевозок во взаимодействии с метрополитеном и поиск путей сокращения расходной части на организацию 1ВЙМ£ННПЦНДО(ЗД1Ц№>. поездов за счёт этого

БИБЛИОТЕКА

лЗЗЗй

взаимодействия

Целью исследования является оптимизация размеров движения пригород-но-городских перевозок в крупном у ¡ле с учётом его конфигурации, наличия диаметров, внутриузловых соединений, определение наиболее эффективных параметров пассажирских устройств станций стыкования железной дороги и метрополитена в зависимости от величин взаимных корреспонденции пассажиропотоков, выбор типа станций стыкования и сфер их эффективного применения

В качестве объекта исследований рассматриваются крупные железнодорожные уз ты с наличием городских и пригородно-городских перевозок, осуществляемых железнодорожным транспортом и метрополитеном, и станции их стыкования Методы исследования основаны на'

- анализе исследований, посвященных проблемам организации пригородных перевозок и существующих способов определения размеров движения пригородных поездов;

моделировании процесса формирования пассажиропотоков на станциях стыкования;

- обработке результатов обследования пассажиропотоков на пригородных участках крупного узла методами математической статистики;

- целочисленном линейном программировании,

- использовании экономико-математического моделирования при оптимизации параметров станции стыкования и сфер эффективного применения различных её типов;

- использовании методики расчёта коммуникационных путей для определенных параметров станций стыкования, на которых перемещение корреспондирующих потоков между пассажирскими устройствами железной дороги и метрополитена является основным функциональным процессом

Научная новизна В результате проведённых исследований

- создан классификатор станций стыкования по взаимному распоюжению основных пассажирских >сгройств метрополитена и железной дороги.

- определены сферы эффективного применения станций стыкования различных типов,

- определены особенности формирования пассажиропотоков на станциях стыкования в зависимости от основных факторов, влияющих на выбор маршрута поездки,

- создана жономико-методическая модель, позволяющая производить расчеты размеров движения пригородных поездов в узле с учетом его конфигурации и

наличия внутриузловых соединений;

- предложена принципиально новая методика расчёта пассажирских коммуникационных путей на станциях стыкования, позволяющая определить необходимые параметры коммуникационных путей с учётом обеспечения беспрепятственного перемещения пассажиров;

- определена экономическая эффективность организации оборота пригородных поездов на станциях стыкования в зависимости от её расположения на пригородном участке железнодорожной линии и корреспондирующего пассажиропотока между станциями стыкования железной дороги и метрополитена.

Практическая ценность исследования заключается в том, что использование результатов работы позволит существенно сократить расходы железных дорог на организацию пригородных и пригородно-городских пассажирских перевозок в узлах; определить параметры пассажирских устройств; оценить эффективность затрат на сооружение и эксплуатацию станций стыкования на основе оценки величин перепада густоты пассажиропотока на прилегающих к ней участках и суммарного корреспондирующего пассажиропотока на сооружаемых станциях стыкования метрополитена и железной дороги.

Реализация работы. Разработанные методы и предложения использованы при реконструкции пересадочного узла и станции стыкования Выхино Московской железной дороги. Методика расчётов размеров движения принята к внедрению управлением пригородных перевозок Московской железной дороги.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на заседаниях кафедр «Железнодорожные станции и узлы» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТа), научно-практических конференциях МИИТа в 1998 - 2004 г. г.

Публикации. По результатам выполненных исследований и материалам диссертации опубликованы 6 научных статей

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 223 страницы машинописного текста, в т.ч. 26 иллюстраций, 13 таблиц, 104 библиографических наименования литературы, 4 приложения на 56 листах.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и основных задач исследования

В первой главе проведён анализ исследований по проблемам организации пригородно-городских перевозок в крупных узлах

Большой вклад в решение проблем ор1анизации пригородных перевозок в расчёты и рационализацию размеров движения пригородных поездов, определению оптимального числа и размещения зонных станций на пригородном участке внесли д.т.н. Ф П Кочнев, д т.н В Г Шубко, д т н Ю О Пазойский. д т н НИ Бещева, дтн В И Варгунин, д т н В А Кудрявцев, д т н А В Дмитриенко, дтп Н Я Стефанов, к т н Е П Полынцев, к т н А П Артынов, к т и ТА Веретенкова и другие Вместе с тем все использовавшиеся ранее методы расчёта размеров движения пригородных поездов разработаны для отдельных радиальных, кольцевых пригородных линий или радиальных пригородных линий, соединённых диаметром Конфигурация узла и наличие внутриузловых соединений при организации движения пригородных поездов в узле в целом не учитывались ни в одной из предложенных методик Предлагаемые авторами методики расчёта размеров движения объединили расходную часть на организацию пригородного движения и доходную в виде тарифа на перевозку пассажира, в основе которых лежит информация о величинах и распределении пассажиропотоков на пригородном участке Однако в рассматриваемых работах не детализировались вопросы схемных решений зонных станций, оказывающие существенное влияние на процесс оптимизации пригородных перевозок.

Проблемам взаимодействия различных видов транспорта в крупных узлах, в т.ч железнодорожного и метрополитена, поспятпены работы дтн Н В Правдина. д т.н В Я Негрея, д э н В А Галабурды и др В этих работах изложены принципы и методика определения оптимального числа остановочных пунктов на пригородных участках железнодорожных линий, их размещение исходя из минимальных затрат времени на поездку, установлена зависимость чиста остановочных пунктов от факторов, определяющих величину пассажиропотока Однако в настоящее время система оценки и выбора пассажиром вила транспорта для осуществления поездки несколько изменилась Существенное значение приобретает не только минимачьно затрачиваемое время на поездку но и еб стоимость, а также условия поездки

Таким образом, анализ исследований, посвященных проблемам и особенностям пригородных перевозок в крупных узлах, показал, что тенденции развития пригородных и пригородно-городских перевозок в крупных узлах требуют нового подхода к расчету размеров при'ородного движения, уточнения существующих методик их адаптации к условиям возможности испочьзования для пригородных перевозок не только диаметров (маятниковое движение) но и кольцевых внутриуз-товых соединений и, в конечном итоге, всей структуры узла в целом с учетом с>-

щественного изменения структуры и величины пассажиропотоков на отдельных направлениях Расширение границ крупных городов трансформировало пригородные потоки в пригородно-городские, а развитие метрополитена и появление новых станций стыкования значительно изменило распределение величин пассажиропотока на пригородном участке

Во второй главе проведён анализ формирования и развития станций стыкования железной дороги и метрополитена, который показал, что на линиях, имеющих станции стыкования, особенно на удалении 15 - 20 км от головной пассажирской станции, максимальная густота пассажиропотока отмечается непосредственно за этой станцией При этом густота возрастает в 1,5-2 раза по сравнению с предыдущим участком Анализ последовательности и условий формирования станций стыкования позволил классифицировать их по типам и вариантам взаимного размещения устройств железнодорожных станций и станций метрополитена. Классификация вариантов схем станций стыкования приведена в табл 1.

Изменение величины и структуры пассажиропотоков на отдельных пригородных участках, перераспределение ветичин пассажиропотоков между видами транспорта, осуществляющими пригородные и пригородно-городские перевозки, непосредственно связано с одной стороны с повышением требований пользователей транспортных услуг к качеству предоставляемых услуг, с другой - возможностями конкурирующих видов транспорта предоставить эти услуги Пассажиров, пользующихся городским и пригородным видами транспорта, можно подразделить на категории, для которых приоритетными показателями процесса перевозки, определяющими привлекательность вида транспорта, являются'

- общее время, затрачиваемое на поездку с учётом времени ожидания транспорта и пересадок с одного вида транспорта на другой;

- общая стоимость поездки от пункта отправления до пункта назначения;

- комфортность поездки.

Для каждой из перечисленных категорий, кроме одного из основных факторов (время, стоимость, комфорт) на выбор маршрута поездки могут оказывать и два других Количество пассажиров, для которых наиболее важным является тот или иной фактор при выборе вида транспорта и маршрута следования к пункту назначения устанавливается опросом или экспертными оценками

Для крупного транспортного узла с несколькими видами транспорта и наличием станций стыкования (пересадок) с одного вида транспорта на другой можно построить несколько расчётных вариантов гранспортных графов На одном из транспортных графов города или городского района указываются затраты времени на поезцку от одного из районов города или при! орода до расчётных районов (с

Таблица 1

Типы и варианты взаимного размещения жепезнодорожных станций и станций метрополитена, формирующих станции стыкования

№ тип 1 вариант схема взаимного размещения примечание

1 2 | 3 4 5

Желечнодорожные станции (головные) тупикового сквозного и комбинированного типов, остановочные пункты

1а )Я 1 X 1 в Обычный 1 жЛ | ' ы! 45* - 90" ! Возможный вариант ст Тушино - м Тушинская (Таганско-Краснопресненская линия)

'м, 45* - 90* ;

16 Со смещенным расположением платформ -1 Ж.Д 1 ч . Возможный вариант пл Беговая - м Беговая (Тагане ко-Краснопресненской линии)

41N мЧ ч > 0*-44* --1 жд - Ч';>

1 в Параллельный -г| жд 1 1 до 300 м 0° - 44" ..........—........... -ж-д 1- 1-до 300 м 0" 44е ----------1г-;--|............ Возможный вариант пл Ржевская - м Рижская (К ал у же ко-Рижской линии)

2а Ж ъ г о 5 с раздельными платформами Обычный Возможный вариант Выхино - м Выхино (Тагане ко- Красно прес -ненской линии) до переустройства Выхино - м Выхино (Тагане ко- Краснопрес -ненской линии) поспе переустройства

!-до 300 и 1 ** 1 0--44

1 - до 300 м 0" 44"

1 « 1

Ж.Д |--- -1 М -

26 С последовательным расположением раздельных платформ 1 = до 300 и

Продолжение таблицы 1.

2в

2г

2д

Со смещенным расположением платформ'

•е

ё

Обычный

э 8-

и Л. 2 1

С последовательным расположением платформ

Возможный вариант

ст Девяткино - м Девяткино (Кировско-Выборгской линии)3

Возможный вариант

Со смещенным расположением платформ

а

К 2 и

I

я

§-СЕО

ч

т

Возможный вариант

Общее количество станций метрополитена и железной дороги более трёх

ст Москва-пассажирская Курская - м Курская (Кольцевой и Арбатско-Покровсхой линии), м Чкалове кая (Люблинской линии)

Примечание к таблице I В качестве примера приведены схемы станций стыкования на примере Московского и Петербургского железнодорожных узлов и Московского и Петербургского метрополитена, соответствующих данной классификации

учетом среднего времени ожидания транспорта), на другом - стоимость проезда, а на третьем - коэффициент, учитывающий комфортность поездки (заполняемость транспортного средства, санитарное состояние подвижного состава, количество пересадок с одного вида транспорта на другой и т.д.).

Величину пассажиропотока, следующего по тому или иному ребру (пути

1 Может применяться только на станциях тупикового типа

2 Может применяться только на сквозных станциях и остановочных пунктах пригородного участка

* Рекомендовано Правилами и техническими нормами проектирования станций и узлов на жд колеи 1520 мм

следования) на любом из перечисленных графов, можно рассчитать, используя один из алгоритмов нахождения пути минимальной суммарной длины во взвешенном графе с неотрицательными весами При этом поиск самого комфортабельного пути следования также можно свести к поиску кратчайшего пути, установив на ребре (пути следования) определённый вес, соответствующий степени комфорта

Определив пути следования для всех категорий пассажиров (в зависимости от факторов), полученные графы накладываются на транспортный граф города, в результате чего можно определить расчётное количество пассажиров, совершающих поездку по данному ребру с учетом всех учитываемых факторов

Для решения поставленной задачи в работе использован транспортный граф города в = (V, Е), где V - множество объектов произвольной природы (в данном случае - остановочные пункты или станции городского и пригородного транспорта), которые представляют собой вершины графа, Е - семейство пар е, =(у1|,у|2), V е V. представляющих собой рёбра (в данном случае - транспортные связи)

Определив транспортный путь следования для всех категорий пассажиров (в зависимости от факторов), полученные графы накладываются на транспортный граф города, в результате чего определяется расчётное количество пассажиров, совершающих поездку по данному ребру, с учетом всех рассматриваемых факторов

В третьей главе на основе анализа существующих схем зонных станций и их проектных решений разработана классификация схем зонных станций в зависимости от наличия, сочетания и мощности параметров их устройств, а также предложена методика выбора вариантов схемных решений и размещения устройств зонных станций. Для каждого из вариантов схем зонных станций были проведены расчёты по определению загрузки основных устройств- главных и зонных путей, горловин станции

Время занятия путей зонной станции оборачиваемыми пригородными поездами определяется по формуле:

тп=п™риг П + Р), П)

число пригородных поездов, оборачиваемых на данной станции,

время занятия пути выполнением технологических операций с одним поездом на главных, зонных (приемо-отправочных) путях и путях оборота, мин

коэффициент, учитывающий возникновение отказов технических устройств, возможное несоблюдение графика движения поездов, влияние других объективных факторов Значения коэффициента в среднем могут приниматься следующими для неузловых станций

где пГ'

лПриг

об

двухпутных и многопутных линий - 0,2, для однопутных линий -0,3, для узловых станций - 0 4 Операции по приёму, отправлению и пропуску пассажирских, грузовых и транзитных пригородных поездов учитывались как прочие постоянные операции, не изменяющиеся пропорционально размерам движения. В расчётах принято, что все транзитные поезда, в том числе и пригородные, проходящие через данную станцию (с остановкой или без) следуют только по главным путям.

Коэффициент использования пропускной способности путей рассчитывается по формуле.

Тп

Кп = а(т-1440-1Сшст)' (2)

где а - коэффициент, учитывающий влияние движения грузовых и транзитных пассажирских поездов на использование путей; т - количество путей, используемых для оборачиваемых пригородных поездов;

Х^Тпост ~ время занятия путей, используемых для оборота пригородных поездов, выполнением в течение суток прочих постоянных операций, не изменяющихся пропорционально размерам движения, а также время работ по текущему обслуживанию нуги, плановым видам ремонта и снегоуборке, мин.

Пропускная способность путей и горловин, используемых для оборота пригородных поездов, определяется по формулам:

,Об ,06

об _ "приг . об _ приг 1триг ~ тг ' приг тг К1 Кг

При расчёте пропускной способности горловин зонных станций она делится на элементы, число которых должно быть не менее максимально возможного количества одновременно совершаемых маршрутов

Общее время занятия элемента всеми предусмотренными операциями, зависящими от размеров движения, составляет'

Тг=1^иХГяг-(1 + Рг), (4)

где тПр11Г - продолжительность занятия маршрута одной операцией, мин, р, - коэффициент, учитывающий отказы устройств ЭЦ (рг = 0,01). Время занятия элемента всеми постоянными операциями:

Для каждого элемента горловины определяется степень использования пропускной способности горловины без учёта враждебных передвижений:

12 Т

Кв = 1440-Г ' (6)

пост

Сопоставление значений К0 для интенсивно используемых элементов горловины даёт возможность установить наиболее загруженный расчётный элемент (без учёта перерывов в его использовании из-за враждебных передвижений по другим элементам). Влияние возможных перерывов в использовании стрелок расчётного элемента из-за наличия враждебных передвижений по остальным элементам горловины учитываем коэффициентом аг, значение которого определяется в зависимости от значения величины ет, характеризующей сложность рассматриваемой юрло-вины:

где М0 - общее число маршрутов в рассматриваемой горловине;

М] - число маршрутов с занятием расчётного элемента горловины;

Э0 - наибольшее возможное число одновременно осуществляемых передвижений в рассматриваемой горловине.

Коэффициент использования пропускной способности горловины:

тг

Кг= ^0440-11^)' (8)

где ¡^Т^ - время занятия расчётного элемента горловины постоянными операциями и текущим обслуживанием, плановыми видами ремонтов или снегоуборкой, мин.

На рис. 1., 2. представлены итоги результатов расчётов результирующей пропускной способности зонных станций однопутных и двухпутных линий по обороту пригородных составов в зависимости от размеров движения транзитных поездов.

Организация пригородно-городских перевозок в узле с использованием его конфигурации и внутриузловых соединений приобретает актуальное значение как с точки зрения охвата этими перевозками городской территории, так и с точки зре-кия рационализации этих перевозок в узле в целом, а не каждом отдельно взятом пригородном участке. Для решения этой задачи железнодорожный узел представлен как ориентированный граф, где вершинами являются станции, на которых возможен оборот пригородных поездов, или станции, где возможно примыкание, пересечение, слияние железнодорожных линий, на которых организовано пригородное движение (при этом узлы могут иметь соединительные линии с односторонним движением поездов) Ориентированными дугами графа (участками узла) представлены железнодорожные линии, соединяющие станции в узле между собой (двусто-

роннему движению соответствует две дуги) Начальной вершиной является станция отправления, конечной - станция назначения пригородного поезда Технической зоной взят участок пригородной линии (узла), в пределах которого количество пригородных поездов не меняется по причине отсутствия в пределах зоны других зонных станций или примыканий других пригородных линий

Результирующая пропускная способность зонных станций на однопутной линии по пропуску транзитных поездов различных категорий

Число оборачиваемых пригородных поездов

РИС 1

Результирующая пропускная способность зонной станции по пропуску транзитных поездов различных категорий

Число оборачиваемых пригородных поездов

Рис 2

Оптимальное значение размеров движения пригородного движения в узле получаем в результате решения юдачи линейного программирования, в которой в качестве критериальной функции принимаем суммарные эксплуатационные расходы

F(x) = ICkxpk->min (9)

P.k

гдеСк - стоимость введения пригородного поезда в обращение k-ro типа, руб.;

Хр,к - количество поездов k-го типа в период р, хр k > О при следующих ограничениях:

- равенство количества прибывающих и отправляющихся поездов по каждой станции за сутки (условие стационарности)

IUkxpk- IUkxpt-0,Vm; (10)

p,keK+ (ш) p.keK (m)

- вместимость путей в любой период времени'

( р р ^ (п)

0SH.-I IUkxpik- IUkxpk <Rm,Vm,

р ^р=1,кеК,(ш) p=l,keK_(m) J

где Н, - количество составов, простаивающих ночью на i-й станции оборота;

- освоение густот пассажиропотоков по всем участкам (дугам в ориентированном графе) и в любой период времени'

G lUkxPik>gp,s,Vp,s; (12)

keL(s)

- обеспечение пропускной способности участков в часы «пик» и максимально допустимого интервала между поездами в течение периодов с неинтенсивным движением поездов:

Т Т (13)

£xpk <—5-,Vp,s;

'них k«L(s) 'min

- неотрицательность и целочисленность переменных.

хр,к - 0 (14)

В четвёртой главе предложена методика определения параметров пассажирских коммуникационных путей при обеспечении беспрепятственного прохода прибывающих пассажиров и их перемещения без снижения скорости передвижения

Плотность пассажиропотоков на устройствах пассажирских комплексов выражается отношением суммы горизонтальных площадей проекций пассажиров на горизонтальную плоскость к площади пола, занимаемою поюком'

D = -~~,м2/м2, (15)

о • I

где N - число пассажиров в потоке, б и 1 ширина и длина потока, м,

f - площадь горизонтальной проекции одного пассажира, м2 Величиной, связывающей параметры движения (плотность D, скорость v и параметр пути 5), является пропускная способность коммуникационного пути Q, г е количество пассажиров, проходящих в единицу времени через сечение коммуникационного пути шириной 5.

Q-Dvó, м2/мин (16)

Значение q = Dv, м/мин не зависит ог ширины nyin, и характеризует интен-v сивность движение потока.

Границей смежных пассажирских устройств (пласформ, турникетов, сходов в тоннель или на пешеходный мост) является сечение пути движения потока, где меняется ширина коммуникационного пути, вид, или то и другое одновременно. Для беспрепятственного движения потока через границу смежных участков пассажирских устройств пропускная способность должна быть одинаковой'

Ял+1 =Яп г-2-, м/мин.

п И

Интенсивность движения на смежных участках пути обратно пропорциональна ширине этих участков и позволяет рассматривать движение потока пассажиров по разным по виду и ширине путям пассажирских устройств как единый, взаимосвязанный процесс В случае слияния потоков пассажиров интенсивность движения пассажиров на последующем участке пути определяется по формуле

TQ

q-i м/мин, (18)

o„+i

где SQ - сумма пропускных способностей сливающихся потоков пассажиров перед участком п+1, м2/мин Слияние потоков пассажиров предполагает одновременный (или с небольшой разницей во времени) их подход к одному из пассажирских устройств с двух * или более подходов, в результате чего на участке пути, где продолжает движение

объединенный поток, последний приобретает свои параметры (плотность потока и скорость движения) В зданиях вокзалов, конкорсах, пешеходных тоннелях и т д можно наблюдать перемещение пассажирских потоков с образованием высоких плотностей и скопления людей в местах уменьшения ширины коммуникационных путей, у проёмов, лестниц, тоннелей. Скопление пассажиров перед границами смежных участков пути образуется при Qn > Qn+1, когда в единицу времени по участку пути п к i ранице подходит больше пассажиров, чем способен пропустить следующий участок пути п+1 Па неравенство пропускных способностей смежных

участков указывает интенсивность движения потоков:

8.

->q„

Если интенсивность движения превышает значение qmax для данного вида коммуникационного пути, то на участок п+1 беспрепятственно проходит только часть пассажиров из подошедших к границе участка, а остальная - задерживается, резко замедляя скорость движения и уменьшая пропускную способность перед границей этого участка до величины, определяемой пропускной способностью последующего.

Для обеспечения беспрепятственного движения потока пассажиров через все пассажирские устройства необходимо выполнить условие4

Qmax

(20)

В результате проведённых расчётов определены зависимости ширины пассажирских платформ на станциях стыкования от величины пассажиропотока выходящего из одного состава и интервала прибытия пригородных поездов к платформе Зависимость ширины платформ островного и берегового типа от вышеназванных параметров приведена на рис. 3., 4.

Зависимость ширины островных пассажирских платформ на станциях стыкованя от величины корреспондирующего пассажиропотока одного состава 1пр = 3,5 мин.

шдия схем 1а I б 26, 2а, 2л. 3 (один сход в торце платформы)

"*д тя схем 1 в 2з (один схол в середине платформы)

для схем 1в, 2а (2 сходе но троцам i пат форм ы^

■•для схем 1в 2а а схода в середине 11Лап|юрмы)

■для схем 2г сов^щСкные ллот^юрмы метрогтчитсна и железной дороги)

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 ! 100 1200 1300 1400 I <00 1600 1700 1800 1900 2000 21

величина корреспондирующего пассажиропотока одного поезда, чел Рис.3

Расчётами установлено, что наиболее рациональными вариантами взаимного расположения пассажирских платформ при формировании станции стыкования в

Зависимость ширины береговых пассажирских платформ на станциях стыкования от величины корреспондирующего пассажиропотока одного состава 1„р = 3,5 мин

величина корреспондирующего пассажиропотока одного поезда, чел Рис 4

зависимости от расчётного корреспондирующего пассажиропотока, выходящего из одного пригородного поезда, являются:

- при пассажиропотоке более 1700 человек - схемы станции стыкования 1в или 2а с наличием двух сходов в середине платформы;

- при пассажиропотоке от 600 до 1700 человек - станции стыкования 1а, 16, 1в, 2а, 26, 2в, 2д, 3 с наличием одного выхода, расположенного в торце платформы;

- при меньшем пассажиропотоке (менее 600 человек) - схема 2г.

Формирование новых станций стыкования железной дороги и метрополитена в крупных узлах, происходящее чаще всего на базе станций и остановочных пунктов железной дороги, расположенных в черте города (в центральной его части или на его окраинах), и имеющих (до примыкания метрополитена) значительный транзитный поток пассажиров, предпочитающих железнодорожный транспорт для осуществления поездок не только из при! орода до ближайшей станции или остановочного пункта в черте города, но и внутри города, приводит к перераспределению пригородных пассажиропотоков, оказывающих существенное влияние на доходную часть пригородных перевозок.

Результаты расчётов позволяют сделать вывод, что при строительстве станции метрополитена в непосредственной близости от пригородной линии железной дороги и возникновении вопроса о необходимости сооружения пассажирских устройств железнодорожного транспорта для формирования станции стыкования,

наиболее предпочтительный вариант для железнодорожного транспорта - формирование её на базе новой зонной станции для оборота пригородных электропоездов Менее предпочт ительный вариант для железнодорожного транспорта - сооружение нового остановочного пункта на станции стыкования В случае сооружения нового остановочного пункта на формируемой станции стыкования железная дорога получит уменьшение выручки от реализации проездных документов пассажирам за счёт уменьшения расстояния их поездки при пересадке на метрополитен, капитальные затраты на строительство остановочного пункта и другие дополнительные расходы При формировании станции стыкования на базе сущест вующего остано-вочно! о пункта с переустройством его в зонную станцию и организацией оборота по ней пригородных электропоездов, эффективность строительства зонной станции за счёт сокращения расходов, связанных с пробегом электропоездов, будет достаточно высока даже в том случае, если общее количество составов в обороте останется прежним Но даже при отказе железной дороги от участия в формировании станции стыкования, она останется в проигрыше за счёт снижения объёмов выручки от реализации проездных документов пассажирам, попадающим в район тяготения станции метрополитена Таким образом, во всех случаях при формировании станции стыкования, железная дорога теряет объём выручки от реализации проездных документов пассажирам за счёт снижения дальности их следования. В таких условиях для железной дороги при формировании станции стыкования остаётся только реализация наиболее эффективных мероприятий по сокращению своих расходов, связанных с организацией пригородного движения на участках, имеющих станции стыкования - сооружение на них пунктов оборота пригородных составов

Общие выводы

Выполненные исследования и расчёты позволили сформулировать следующие основные выводы и предложения

1 Организация пригородно-городских перевозок в узлах имеет свои особенности, а именно' возможность использования в предетах городской черты разветвлённой структуры железнодорожной сети узла, его диаметров, колец и внутри-узловых соединений; наличие альтернативных видов транспорта и, следовательно, возможности их использования пассажиром для осуществления поездки в пределах при1 ородно-городской зоны В крупных городах наиболее ярко выражена конкуренция и взаимодействие между различными видами транспорта, в том числе между железной дорог ой и метрополитеном Изменение величин и направлений пассажиропотоков в пределах юрода и ближайших пригородов в последние 15-20 лет связано со строительством новых городских районов и юродов-спутников, развитием транспортного обслуживания этих районов, и, особенно, с введением в экс-

плуатацию новых линий метрополитена Метрополитен, как самый высокоскоростной вид городского рельсового транспорта, позволяет существенно снизить затраты времени на поездку в любую часть города и ближайших пригородных зон крупного узла, что становится причиной возникновения значительных пассажиропотоков, направленных в сторону пригородной зоны на железнодорожных станциях и остановочных пунктах, являющимися станциями стыкования с метрополитеном. Конкурирующие виды транспорта - железная дорога и метрополитен, одновременно обслуживают отдельные сектора общего рынка транспортных услуг с наложенной сетью транспортных коммуникаций Во всех случаях взаимодействие железной дороги и метрополитена по обслуживанию пассажиров и управлению пассажиропотоками происходит через сгакции стыкования. которые являются уз-тами общей транспортной сети рельсового транспорта крупных городов, что подчёркивает необходимость исследования совместного функционирования железной дороги и метрополитена

2 На снижение объёмов перевозок на железнодорожном транспорте в пригородном сообщении существенное влияние оказали следующие факторы рост тарифов на пригородные перевозки в условиях снижения платёжеспособности населения; отсутствие гибкой тарифной политики; снижение скоростей движения и частоты обращения пригородных поездов, связанные с техническим состоянием инфраструктуры пассажирского комплекса и существенным уменьшением размеров пригородного движения; появление на пригородных маршрутах альтернативных видов транспорта с тарифами равными или ниже железнодорожных и уровнем комфорта во многих случаях равным или выше, представляемого железнодорожным транспортом

3 Анализ станций стыкования железной дороги и метрополитена в зависимости от расположения пассажирских платформ позволил дать классификацию станций стыкования и сформулировать рекомендации по формированию рациональных их типов и размещению устройств Расчёты показали, что при пассажиропотоке более 1700 человек наиболее рациональной является схема станции стыкования башенного или наземного типа с параллельным расположением платформ и наличием двух схолов в середине платформы; при пассажиропотоке от 600 до 1700 человек - станции стыкования башенного, наземного или надземного типа с наличием одного выхода, расположенного в торце платформы: при пассажиропотоке менее 600 человек - схема станции пересадки совмещённого типа

4 Определены основные факторы и степень их влияния на формирование и перераспределение пассажиропотоков на станциях стыкования общее время, затрачиваемое на поездку (с учетом времени ожидания транспорта и пересадок с од-

ного вида транспорта на другой); общая стоимость поездки до пункта назначения; комфортность поездки При окончательном выборе маршрута поездки приняты дополнительные факторы: регулярность движения конкретного вида транспорта, безопасность движения и субъективное отношение к определённому виду транспорта. Установлено, что перечисленные выше факторы и их сочетание в разной степени влияют на выбор пассажиром вида транспорта и маршрута поездки. Величина перераспределения корреспондирующих пассажиропотоков позволяет определить уровень технического оснащения и параметры пассажирских устройств на станциях стыкования, рассчитать и обосновать необходимость формирования на их базе зонной станции, что в конечном счёте позволит изменить организацию перевозочного процесса на пригородном участке и в узле в целом.

5. Анализ ранее выполненных исследований схемных решений зонных станций и существующих схем позволил классифицировать зонные станции в зависимости от количества и расположения (по отношению к главным путям) зонных путей и путей отстоя, а также числа главных путей.

6. Расчёты по определению пропускной способности зонных станций показали, что наибольшую пропускную способность для однопутных линий обеспечивают станции со схемами, имеющими только зонные пути, меньшую - станции со схемами с наличием зонных путей и путей отстоя за счёт увеличения загрузки горловин станций, ограничивающих их результативную пропускную способность. Наименьшую пропускную способность имеют зонные станции со схемами, имеющие только пути отстоя. На двухпутных (и многопутных линиях при организации движения пригородных поездов только по первой паре главных путей) максимальную результативную пропускную способность имеют схемы с расположением зонных путей между главными путями. При расположении зонных путей сбоку от главных результативная пропускная способность зонных станций из-за наличия враждебных перемещений резко уменьшается. При наличии на станции только путей отстоя и отсутствии зонных путей, результативная пропускная способность станции с такими схемами ещё меньше На двухпутных линиях при расположении путей отстоя между главными путями результативная пропускная способность зонных станций выше, чем при расположении путей отстоя по схемам с боковым расположением по отношению к главным путям. В то же время, при суммарных размерах движения до 80 пар поездов всех категорий пропускаемых через станцию с наличием путей отстоя, расположенных сбоку от главных путей, станция может организовать оборот до 40 пар пригородных поездов в сутки. При большей интенсивности движения транзитных поездов (до 120 пар), зонная станция, не имеющая зонных путей и путей отстоя может обеспечить оборот 20 пар пригородных поез-

дов в сутки Вариант зонной станции без путевого развития с такой схемой может применяться только в исключительных civ чаях На четырёхпутных участках многопутных линий при организации движения по обоим парам главных путей (или по трём главным путям трехпутных участков), также как и на двухпутных линиях преимущество имеют схемы зонных станций с расположением зонных путей и путей оборота, между главными путями

7 Определены сроки окупаемости капиталовложений на сооружение зонных станций в зависимости от величины перепада густоты пассажиропотока по станции стыкования и расстояния её размещения от головной пассажирской станции Проведённые расчёты позволили выявить зависимость сроков окупаемости капиталовложений на формирование пункта оборота (зонной станции) на однопутных, двухпутных и многопутных железнодорожных линиях и сделать вывод нецелесообразности их устройства при их размещении на расстоянии менее 10 км от головной пассажирской станции пригородного участка и разности густот пассажиропотоков - менее 100 - 150 тыс пассажиров в месяц.

8. Установлены факторы, влияющие на изменение величины зоны тяготения станции стыкования и величины пассажиропотока на станциях и остановочных пунктах приюродного участка, попадающих в эти зоны при различных случаях формирования новых станций стыкования железной дороги и метрополитена, строительстве новых линий и станций метрополитена, примыкающих или пересекающих линию железной дороги, строительстве новою остановочного пункта на перегоне железнодорожной линии вблизи со строящейся или существующей станцией метрополитена' организации движения пригородных поездов и строительстве новых остановочных пунктов вблизи существующих станций метрополитена на тех железнодорожных линиях, на которых в настоящее время оно отсутствует Расчёты показали, что при формировании станции стыкования для железной дороги наиболее эффективным является сооружение зонной станции

9 Предложена методика и модель расчёта размеров движения пригородных поездов в узле, которая позволяет рассчитать размеры движения пригородных поездов для узла в целом, при условии освоения заданного пассажиропотока на всех участках узла; равенства количества прибывающих и отправляющихся поездов по каждой станции, где производится оборот пригородных составов; соответствия числа поездов, одновременно находящихся на станции под простоем и технологическими операциями путевому развитию данной станции Модель позволяет учесть конфигурацию узла, наличие диаметров, соединительных ветвей и г.д Железнодорожный узел представлен как ориентированный граф, в котором вершинами являются станции, на которых возможен оборот пригородных поездов, а также станции

и другие раздельные пункты, где возможно примыкание, пересечение, слияние и т д. железнодорожных линий, по которым могут следовать пригородные поезда В качестве критериальной целевой функции приняты суммарные перевозочные затраты. Проведённые на модельном примере расчёты показали, что минимальные затраты на организацию движения пригородных поездов в узле достигаются при полном использовании его геометрической конфигурации и внутриузловых соединений и организации оборота части пригородных составов на станциях стыкования железной дороги и метрополитена, имеющих значительные взаимные корреспонденции пассажиропотоков, за счёт сокращения размеров движения пригородных поездов по участкам, не обеспеченным пассажиропотоком.

10. Разработана методика расчёта пассажирских коммуникационных путей, позволяющая определить их параметры, обеспечивающие беспрепятственную корреспонденцию пассажиропотоков на станции стыкования при пересадке пассажиров с железной дороги на метрополитен при условии создания ке только безопасного, но и комфортного нахождения пассажиров на этих станциях.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Вакуленко С.П., Голубев П В. Особенности организации пригородных перевозок в крупных узлах// Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: Материалы третьей научно-практической конференции -М.:МИИТ, 2000 -С.Ш-2. 2 Голубев П В. История развития и формирования пересадочных станций и станций стыкования железной дороги и метрополитена в Московском транспортном узле// Транспорт, наука, техника, управление/ВИНИТИ. - 2004. - №7 - С. 26 -31.

3. Голубев П.В. Особенности расчёта коммуникационных путей пассажирских комплексов// Транспорт, наука, техника, управление/ВИНИТИ. - 2004. - №7. -С. 17-20

4 Голубев П В. Обеспечение безопасности нахождения пассажиров на территории пассажирских комплексов// Материалы пятой научно-практической конференции. - М.:МИИТ, 2004. - С. ХП-19 - ХН-23.

5. Голубев П.В. Особенности взаимодействия железнодорожного и городских видов транспорта в крупных транспортных узлах// Транспорт, наука, техника, управление/ВИНИТИ -2004.-№11 -С. 18-20.

6. Голубев П.В Экономическая эффективность и условия формирования станций стыкования железной дороги и метрополитена в крупных транспортных узлах// Транспорт, наука, техника, управление/ВИНИТИ -2005 -№1 - С 38-41.

Г ОЛУБЕВ Пётр Владимирович

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПАССАЖИРСКИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРИГОРОДНО-ГОРОДСКИХ ПЕРЕВОЗОК В УЗЛЕ

05 22 08 - Управление процессами перевозок

Подписано к печати - /3, Од. 0£~-

Заказ № Объём -1,5 п.л

Формат 60x90/16 Тираж 80 экз.

Типография МИИТ, 127994 Москва, ул. Образцова, 15

»15618

PH Б Русский фонд

2006-4 12042

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИГОРОДНЫХ И ПРИГОРОДНО-ГОРОДСКИХ ПЕРЕВОЗОК В КРУПНЫХ УЗЛАХ

1.1. Краткий анализ исследований по проблемам организации пригородно-городских перевозок

1.2. Основные устройства системы освоения пригородно-городских перевозок

1.3. Анализ проблем организации пригородных и пригородно-городских перевозок в крупных узлах, имеющих сеть метрополитена

1.4. Краткий анализ вопросов организации пригородно-городских перевозок за рубежом

1.5. Постановка задачи исследования

1.6. Выводы

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА И МЕТРОПОЛИТЕНА В СИСТЕМЕ ТРАНСПОРТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КРУПНЫХ ГОРОДОВ И ИХ ПРИГОРОДНЫХ ЗОН

2.1. Развитие и формирование станций стыкования железной дороги и метрополитена

2.2. Классификация типов и вариантов станции стыкования железной дороги и метрополитена

2.3. Особенности формирования пассажиропотоков на станциях стыкования

2.4. Выводы

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ОСВОЕНИЯ ПРИГОРОДНО-ГОРОДСКИХ ПЕРЕВОЗОК В КРУПНЫХ УЗЛАХ

3.1. Оптимизация вариантов схемных решений путевого развития и размещения устройств зонных станций

3.2. Экономическая эффективность организации оборота пригородных электропоездов на станции стыкования

3.3. Расчёт размеров движения пригородных поездов в узле с учётом его геометрической формы и наличия внутриузловых соединений

3.4. Выводы 118 4. ВЫБОР ТИПА СТАНЦИИ СТЫКОВАНИЯ И РАСЧЁТ

ПАРАМЕТРОВ ИХ ПАССАЖИРСКИХ УСТРОЙСТВ

4.1. Методика расчёта пассажирских коммуникационных путей

4.2. Расчёт параметров коммуникационных путей станции стыкования в зависимости от её типа и взаимного расположения пассажирских устройств

4.3. Экономические аспекты взаимодействия железной дороги и метрополитена при формировании станции стыкования

4.4. Выводы 149 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 151 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 157 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 167 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 193 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 214 ПРИЛОЖЕНИЕ

Совершенствование организации перевозки пассажиров в пригородном и пригородно-городском сообщении рассматривается на железнодорожном ф транспорте в качестве одной из приоритетных задач. Это прежде всего сокращение расходов, связанных с организацией перевозок и повышение её доходной части за счёт привлечения пассажиров на железнодорожный транспорт с альтернативных видов транспорта. В условиях усиливающейся конкуренции между видами транспорта необходима реализация мероприятий, связанных с повышением качества и привлекательности не только пригородных, но и пригородно-городских перевозок железнодорожным транспортом.

Рост населения крупных городов, увеличение дальности поездки пригородных пассажиров в связи с отсутствием рабочих мест непосредственно в пригородах крупных городов привёл к некоторому росту объёмов перевозок пассажиров в пригородном сообщении. Возросли также объёмы внутригородских и пригородно-городских пассажирских перевозок. Резкое увеличение количества автотранспорта (в том числе и личного) в крупных городах, освоение объёмов пассажирских пригородных и пригородно-городских перевозок автомобильным транспортом привело к высокой загрузке автомобильных дорог. Основную роль в обеспечении транспортного обслуживания крупных городов стал выполнять метрополитен как наиболее надёжный и скоростной вид транспорта. В черте города метрополитен и железная дорога, иногда дублируя друг друга, выполняют наибольший объём перевозок, осуществляемых рельсовыми видами транспорта; при этом большая часть этого объёма в пределах города выполняется метрополитеном, а за пределами городской черты массовые перевозки осуществляются именно железнодорожным транспортом.

Поэтому взаимодействие железной дороги и метрополитена, как конкурирующих видов транспорта с одной стороны, но выполняющих общую задачу по удовлетворению потребностей населения в перевозках с другой — актуальная проблема для крупных железнодорожных узлов.

В крупных городах, имеющих сеть метрополитена, перераспределение пассажиропотока с железнодорожного транспорта на метрополитен в местах их стыкования ставит задачу рационализации пригородных перевозок в условиях взаимодействия этих видов транспорта, поскольку на одном из них (после пересадки пассажиров) может возникнуть проблема нерационального использования подвижного железнодорожного состава (пробег поездов, не обеспеченных пассажиропотоком) и перенаселённость составов метрополитена. Конструкция, мощность и параметры устройств станций стыкования, обеспечивающих беспрепятственную корреспонденцию пассажиропотоков - один из актуальнейших вопросов взаимодействия двух видов транспорта.

Возникновение мощных корреспондирующих потоков пассажиров, осуществляющих пересадку с одного вида транспорта на другой в местах стыкования метрополитена и железной дороги требует проработки вопросов мощности устройств станций стыкования.

Актуальность выбранной темы определяется необходимостью разработки теоретических положений и их практического применения при реконструкции и развитии городской и пригородной сети железнодорожного транспорта и метрополитена в крупных городах и их пригородных зонах.

Целью данного исследования является определение условий формирования и сфер эффективного применения станций стыкования различных типов железной дороги и метрополитена, разработка методики определения параметров их устройств, и выработка практических рекомендаций по рациональному развитию устройств существующих станций стыкования железной дороги с метрополитеном с учётом изменяющихся условий их взаимодействия.

Наибольшее значение приобрели вопросы рационального развития станций стыкования, на которых наблюдаются наибольшие взаимные пассажиропотоки, где выполнение условий перевозки должны совмещаться с соблюдением безопасности нахождения пассажиров.

Крупные узлы с развитой инфраструктурой железнодорожного транспорта и метрополитена и их станций стыкования, представляющие собой сложный инженерный комплекс взаимодействующих устройств, являются объектом данного исследования.

4.4. Выводы

При величине корреспондирующего пассажиропотока на станции стыкования более 1300 выходящих пассажиров из одного поезда и интервале подхода поездов к платформе не более 4 минут наиболее рационально предусматривать пассажирские платформы с двумя выходами, расположенными по торцам платформ. Возможен также вариант с расположением сходов посередине платформы. В обоих случаях минимальная расчётная ширина платформы должна быть на менее 7 м. При уменьшении величины корреспондирующего пассажиропотока, выходящего из поезда от 1000 до 1300 человек наиболее рациональным является вариант « с наличием двух выходов с платформы, расположенных по её торцам.

Ширина платформы в этом случае составит 5,5 м. При величине пассажиропотока от 600 до 1000 пассажиров наиболее целесообразным вариантом является наличие одного выхода, расположенного в торце платформы, при этом ширина платформы составит не менее 5,5 м. При меньшем пассажиропотоке наиболее рациональным будет вариант с размещением совмещённых платформ метрополитена и железной дороги. Ширина железнодорожной платформы в этом случае составит 4 м.

Таким образом, наиболее рациональными вариантами взаимного расположения пассажирских платформ железной дороги и метрополитена при формировании развития станции стыкования в зависимости от расчётного корреспондирующего пассажиропотока будут:

1. станция башенного или наземного типов с раздельными параллельно расположенными платформами и наличием двух проходов между станциями метрополитена и железной дороги -при пассажиропотоке более 1700 человек;

2. станции всех типов, кроме наземного, с совмещёнными платформами и одним выходом, расположенным в торце железнодорожной платформы - при пассажиропотоке от 600 до 1700 человек

3. станция стыкования с совмещёнными платформами — при пассажиропотоке менее 600 человек.

При строительстве станции метрополитена и формировании станции стыкования на пригородном участке наиболее приемлемый вариант для железнодорожного транспорта - формирование её на базе зонной станции.

Заключение

Выполненные исследования и расчёты позволили сформулировать следующие основные выводы и предложения.

1. Организация пригородно-городских перевозок в узлах имеет свои особенности, а именно: возможность использования в пределах городской черты разветвлённой структуры железнодорожной сети узла, его диаметров, колец, и внутриузловых соединений; наличие альтернативных видов транспорта и, следовательно, возможности их использования пассажиром для осуществления поездки в пределах пригородно-городской зоны. В крупных городах наиболее ярко выражена конкуренция и взаимодействие между различными видами транспорта, в том числе между железной дорогой и метрополитеном. Изменение величин и направлений пассажиропотоков в пределах города и ближайших пригородов в последние 15-20 лет связано со строительством новых городских районов и городов-спутников, развитием транспортного обслуживания этих районов, и особенно с введением в эксплуатацию новых линий метрополитена. Метрополитен, как самый высокоскоростной вид городского рельсового транспорта, позволяет существенно снизить затраты времени на поездку в любую часть города и ближайших пригородных зон крупного узла, что становится причиной возникновения значительных пассажиропотоков, направленных в сторону пригородной зоны на железнодорожных станциях и остановочных пунктах, являющимися станциями стыкования с метрополитеном. Являясь конкурирующими видами транспорта, железнодорожный транспорт и метрополитен тем не менее обслуживают отдельные сектора общего рынка транспортных услуг с наложенной сетью транспортных коммуникаций. Во всех случаях взаимодействие железной дороги и метрополитена по обслуживанию пассажиров и управлению пассажиропотоками происходит через станции стыкования, которые являются узлами общей транспортной сети рельсового транспорта крупных городов, что подчёркивает необходимость исследования совместного функционирования железной дороги и метрополитена.

2. На снижение объёмов перевозок на железнодорожном транспорте в пригородном сообщении существенное влияние оказали следующие р факторы: рост тарифов на пригородные перевозки в условиях снижения платёжеспособности населения; отсутствие гибкой тарифной политики; снижение скоростей движения и частоты обращения пригородных поездов, связанные с техническим состоянием инфраструктуры пассажирского комплекса и существенным уменьшением размеров пригородного движения; появление на пригородных маршрутах альтернативных видов транспорта с тарифами равными или ниже железнодорожных и уровнем комфорта во многих случаях равным или выше представляемого железнодорожным транспортом.

3. Анализ станций стыкования железной дороги и метрополитена в зависимости от расположения пассажирских платформ позволил дать классификацию станций стыкования и сформулировать рекомендации по формированию рациональных их типов и размещению устройств. Расчёты показали, что при пассажиропотоке более 1700 человек наиболее рациональной схемой являются станции стыкования башенного или наземного типа с параллельным расположением платформ и наличием двух сходов в середине платформы; при пассажиропотоке от 600 до 1700 человек - станции стыкования башенного, наземного или надземного типа с наличием одного выхода, расположенного в торце платформы; при пассажиропотоке менее 600 человек — схема станции пересадки совмещённого типа.

• 4. Определены основные факторы и степень их влияния на формирование и перераспределение пассажиропотоков на станциях стыкования: общее время, затрачиваемое на поездку (с учётом времени ожидания транспорта и пересадок с одного вида транспорта на другой); общая стоимость поездки до пункта назначения; комфортность поездки. При окончательном выборе маршрута поездки приняты дополнительные факторы: регулярность движения конкретного вида транспорта, безопасность движения и субъективное отношение к определённому виду транспорта. Установлено, что перечисленные выше факторы и их сочетания в разной Ф степени влияют на выбор пассажиром вида транспорта и маршрута поездки. Величина перераспределения корреспондирующих пассажиропотоков позволяет определить уровень технического оснащения и параметры пассажирских устройств на станциях стыкования, рассчитать и обосновать необходимость формирования на их базе зонной станции, что в конечном счёте позволит изменить организацию перевозочного процесса на пригородном участке и в узле в целом.

5. Анализ ранее выполненных исследований схемных решений зонных станций и существующих схем позволил классифицировать зонные станции в зависимости от количества и расположения (по отношению к главным путям) зонных путей и путей отстоя, а также числа главных путей.

6. Расчёты по определению пропускной способности зонных станций показали, что наибольшую пропускную способность для однопутных линий обеспечивают станции, со схемами 1-1(2)-0-Б, имеющими только зонные пути, меньшую - станции со схемами 1-1(2)-1(2)-Б и наличием зонных путей и путей отстоя за счёт увеличения загрузки горловин станций, ограничивающих их результативную пропускную способность. Наименьшую пропускную способность имеют зонные станции со схемами 1-0-1(2)-Б, имеющие только пути отстоя. На двухпутных (и многопутных линиях при организации движения пригородных поездов только по первой паре главных путей) максимальную результативную пропускную способность имеют

• схемы Н-1(2)-0(1,2)-А с расположением зонных путей между главными путями. При расположении зонных путей сбоку от главных (схемы 11-1(2)-0(1,2)-Б) результативная пропускная способность зонных станций из-за наличия враждебных перемещений резко уменьшается. При наличии на станции только путей отстоя и отсутствии зонных путей (схемы П-0-1(2)-А), результативная пропускная способность станции со схемами П-0-1(2)-А ещё меньше. На двухпутных линиях при расположении путей отстоя между главными путями результативная пропускная способность зонных станций выше, чем при расположении путей отстоя по схемам Н-0-1(2)-Б с боковым расположением по отношению к главным путям. В то же время, при суммарных размерах движения до 80 пар поездов всех категорий, пропускаемых через станцию, станция может организовать оборот до 40 пар пригородных поездов в сутки. При большей интенсивности движения транзитных поездов-до 120 пар, зонная станция со схемой Н-0-1(2)-Б может обеспечить оборот 20 пар пригородных поездов в сутки. Вариант зонной станции без путевого развития со схемой Н-О-О-О может применяться только в исключительных случаях. На четырёхпутных участках многопутных линий при организации движения по обоим парам главных путей (или по трём главным путям трёхпутных участков), также как и на двухпутных линиях преимущество имеют схемы зонных станций с расположением зонных путей и путей оборота между главными путями.

7. Определены сроки окупаемости капиталовложений на сооружение зонных станций в зависимости от величины перепада густоты пассажиропотока по станции стыкования и расстояния её размещения от головной пассажирской станции. Проведённые расчёты позволили выявить зависимость сроков окупаемости капиталовложений на формирование пункта оборота (зонной станции) на однопутных, двухпутных и многопутных железнодорожных линиях и сделать вывод нецелесообразности их устройства при их размещении на расстоянии менее 10 км от головной пассажирской станции пригородного участка и разности густот пассажиропотоков - менее 100 — 150 тыс. пассажиров в месяц.

8. Установлены факторы, влияющие на изменение величины зоны тяготения станции стыкования и величины пассажиропотока на станциях и остановочных пунктах пригородного участка, попадающих в эти зоны при различных случаях формирования новых станций стыкования железной дороги и метрополитена: строительстве новых линий и станций метрополитена, примыкающих или пересекающих линию железной дороги; строительстве нового остановочного пункта на перегоне железнодорожной линии вблизи со строящейся или существующей станцией метрополитена; организации движения пригородных поездов и строительстве новых остановочных пунктов вблизи существующих станций метрополитена на тех железнодорожных линиях, на которых в настоящее время оно отсутствует. Расчёты показали, что при формировании станции стыкования для железной дороги наиболее эффективным является сооружение зонной станции.

9. Предложена методика и модель расчёта размеров движения пригородных поездов в узле, которые позволяют рассчитать размеры движения пригородных поездов для узла в целом, при условии освоения заданного пассажиропотока на всех участках узла; равенства количества прибывающих и отправляющихся поездов по каждой станции, где производится оборот пригородных составов; соответствия числа поездов, одновременно находящихся на станции под простоем и технологическими операциями путевому развитию данной станции. Модель позволяет учесть конфигурацию узла, наличие диаметров, соединительных ветвей и т.д. Железнодорожный узел представлен как ориентированный граф с вершинами являющимися станциями, на которых возможен оборот пригородных поездов, а также станции и другие раздельные пункты, где возможно примыкание, пересечение, слияние и т.д. железнодорожных линий, по которым могут следовать пригородные поезда. В качестве критериальной целевой функции приняты суммарные перевозочные затраты. Проведённые на модельном примере расчёты показали, что минимальные затраты на организацию движения пригородных поездов в узле достигаются при полном использовании его геометрической конфигурации и внутриузловых соединений и организации оборота части пригородных составов на станциях стыкования железной дороги и метрополитена, имеющих значительные взаимные корреспонденции пассажиропотоков, за счёт сокращения размеров движения пригородных поездов по участкам, не обеспеченным пассажиропотоком.

10. Разработана методика расчёта пассажирских коммуникационных путей, позволяющая определить их параметры, с обеспечением беспрепятственной корреспонденции пассажиропотоков на станции стыкования при пересадке пассажиров с железной дороги на метрополитен, при условии создания не только безопасного, но и комфортного нахождения пассажиров на этих станциях.

1. Акулиничев В.М. и др. Математические методы в эксплуатации железных дорог. М.: Транспорт, 1981, 223 с.

2. Артынов А.П., Дмитриев Н.У. Пригородные пассажирские перевозки. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1985.- 159 с.

3. Архангельский Е.В., Лукьянова Ю.Е. Железнодорожные станции (устройство и организация работы). М.: Интекст, 1996 - 351 с.

4. Белов К.А., Осипов И.Н. Анализ затрат времени на поездку в пригородном сообщении// Сб. науч. тр. «Интенсификация эксплуатационной работы железнодорожного транспорта». С.-Пб., 1991.

5. Бещева Н.И. Железнодорожные диаметры в больших городах. М.: «Трансжелдориздат», 1953 (тр. ВНИИЖТ, вып. 75).

6. Бещева Н.И. Пригородное движение на электрифицированных линиях. М.: «Трансжелдориздат», 1961 (тр. ВНИИЖТ, вып. 223).

7. Бещева Н.И. Сравнение отдельных видов тяги в пригородном пассажирском движении. М.: Транспорт, 1968. Тр. ВНИИЖТ, Вып. 358.

8. Веретенкова Т.А. Обоснование и выбор рациональных решений по числу и размещению зонных пунктов оборота составов.: Дисс. .канд. техн. наук: 05.22.08/ Самарский институт инженеров транспорта. — М., 2000- 164 с.

9. Взаимодействие городского и пригородного железнодорожного транспорта. Под общ. ред. К. Ю. Скалова и А.П. Михеева, М.: Транспорт, 1972, 216 с.

10. ВСН ЦЛ-86 Железнодорожные вокзалы. Нормы проектирования. МПС, ВЗИИТ, 1986.

11. ВСН ЦЛ-87 Пригородные вокзалы. Нормы проектирования. МПС, ВЗИИТ, 1987.

12. Вокзалы/ В.М. Батырев.-М.: Стройиздат, 1988-216 с.

13. Высокоскоростное пассажирское движение (на железных дорогах). Под ред. Н.В. Колодяжного. М.: Транспорт, 1976-416 с.

14. Городской транспорт/ Е.В. Овчинников, М.С. Фишельсон. М.: Высшая школа, 1976 - 352 с.

15. Городской транспорт/ В.А. Юдин, Д.С. Самойлов М.: Стройиздат, 1975-287 с.

16. Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими. — М.: Транспорт, 1972. 424 с.

17. Единая транспортная система СССР и взаимодействие различных видов транспорта. Учебник для экономических специальностей транспортных вузов/ Б.И. Шафиркин. 3-е изд., перераб. и доп. — М. Высшая школа, 1983 - 191 с.

18. Единая транспортная система: учебник для вузов/ В.Г. Галабурда, В.А. Персианов; A.A. Тимошин и др.; Под ред. В.Г. Галабурды. М.: Транспорт, 1996-295 с.

19. Елизарьев Ю.В., Потапович H.A., Белкина Е.В. Маркетинг пассажирских перевозок: проблемы и пути их решения// Железнодорожный транспорт. Сер. Маркетинг и коммерческая деятельность. ЭИ / ЦНИИТЭИ 1995. Вып. 4 с. 1 - 25.

20. Ембулаев В.Н. Совершенствовать пригородные (пассажирские) перевозки// Железнодорожный транспорт. 1991. №12. - с. 12-13.

21. Железная дорога в городе/ Э.В. Шабарова — М.: Транспорт, 1986 223 с.

22. Железнодорожные станции и узлы/ В.М. Акулиничев, Н.В. Правдин, В.Я. Болотный, И.Е. Савченко; Под ред. В.М. Акулиничева. — М.: Транспорт, 1992-480 с.

23. Железнодорожные станции и узлы: И.Е. Савченко, C.B. Земблинов, И.И. Страковский; Под ред. В.М. Акулиничева, H.H. Шабалина, 4-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1980 - 479 с.

24. Железнодорожный транспорт: Энциклопедия/ Гл. ред. Н.С. Конарев. —

25. М.: Большая Российская энциклопедия, 1994 — 559 с.

26. Журавель А.И. Себестоимость железнодорожных перевозок. — Новосибирск: СГУПС, 2000 304 с.

27. Илюхина И.А. Развитие станционных устройств малого кольца Московского железнодорожного узла для организации пассажирского движения.: Дисс. . канд. техн. наук: 05.22.08/ Московский государственный университет путей сообщения. М.: МИИТ, 1999 — 173 с.

28. Инструкция по расчёту наличной пропускной способности железных дорог/ МПС СССР. М.: Транспорт, 1991. - 303 с.

29. Исследование вопросов повышения социально-экономической эффективности железнодорожных пригородных перевозок с учётом региональных особенностей. Автореферат дисс. . к.э.н.: 08.00.05/0.я. Бахолдина; Науч. рук. И.В. Белов; МИИТ-М., 1983 -26 с.

30. Итоги науки и техники. Серия: «Организация управления транспортом»/ Ред. A.M. Михайлов, АН СССР, Государственный комитет СССР по науке и технике, ВИНИТИ. Т.6 Артынов А.Н. Управление взаимодействием транспортных систем. - М, 1987 - 187 с.

31. Ихненко Н.П. Пригородные перевозки при двухсменной работе предприятий// Железнодорожный транспорт. 1990. №11. - с. 14-15.

32. Качество пассажирских перевозок в городе/ Я. Цибулка; Пер. с чешского И.В. Шварца. М.: Транспорт, 1987 - 239 с.

33. Классификация железнодорожных раздельных пунктов: справочное пособие. М.:МИИТ, 2000 - 14 с.

34. Кочнев Ф.П., Акулиничев В.М., Макарочкин A.M. Организация движения на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1979. -567 с.

35. Кочнев Ф.П. Основы рациональной организации и резервы пассажирского движения. — М., Трансжелдориздат, 1955. — 132 с.

36. Марчук Б.Е. Совершенствование организации пассажирскихперевозок// Вестник ВНИИЖТ. 1988. №3 - с. 20 - 24.

37. Матричные методы отыскания кратчайших расстояний и путей на графах/ В.В. Родионов; РАН. ВЦ. М.: ВЦ. РАН, 1999 - 73 с.

38. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и отбору для финансирования. Утверждены Госстроем России, Министерством экономики РФ. № 7-12/47 от 31 марта 1994 г.

39. Метрополитены/ В.П. Калиничев. М.: Транспорт, 1998 - 280 с.

40. Метрополитены/ Ю.С. Фролов, Д.М. Голицынский, А.П. Ледяев; Под ред. Ю.С. Фролова. М.: Желдориздат, 2001 - 528 с.

41. Мирошниченко О.Ф., Садова А.Е. Возможности снижения убыточности пассажирских перевозок в пригородном сообщении (на примере Московской ж.д.)// Вестник ВНИИЖТ. 1998. №2 - с. 29 - 35.

42. Номенклатура расходов по основной деятельности железных дорог Российской Федерации. М.: Транспорт, 1998 - 159 с.

43. Организация движения на железнодорожном транспорте./ Заглядимов Д.П., Петров А.П., Сергеев Е.С., Буянов В.А. 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1992 480 с.

44. Основы взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта. Повороженко В.В. и др. М., Транспорт, 1972, 304 с.

45. Основы взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта: Учебник для вузов/ В.В. Повороженко, Н.К. Сологуб, A.A. Тимошин, В.Г. Галабурда; Под ред. В.В. Повороженко. М.: Транспорт, 1986, 215 с.

46. Ю.О. Пазойский. Организация пригородных перевозок нажелезнодорожном транспорте. М.,МИИТ, 1999. - 193 с.

47. Пазойскнй Ю.О., Рябуха JI.C., Шубко В.Г. Организация пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте (в примерах и задачах). Под ред. В.Г. Шубко. М.: Транспорт, 1991 - 240 с.

48. Пассажирские перевозки на железнодорожном транспорте: Ф.П. Кочнев. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1980-496 с.

49. Пассажирские перевозки на железнодорожном транспорте: Справочник/ A.B. Крейнин, Н.И. Узиков, Г.В. Фомин и др.; Ред. Г.В. Фомин. М.: Транспорт, 1990 - 224 с.

50. Пассажирские перевозки на метрополитене/ И.М. Якушкин. М.: Транспорт, 1982- 175 с.

51. Пассажирский транспорт в пригородной зоне крупного города/ Под общ. ред. И.А. Молодых; Институт комплексных транспортных проблем при Госплане СССР. М.: Транспорт, 1976 — 144 с.

52. Персианов В.А. Железные дороги в городе// Железнодорожный транспорт. М.: Транспорт, 1989. №12. - с.36.

53. Пособие по проектированию вокзалов (к СНиП Н-85-80): Утверждено приказом ЦНИИП градостроительства от 1983 г. № 944/ЦНИИП градостроительства Госгражданстроя. М.: Стройиздат, 1987 - 64 с.

54. Правдин Н.В. Пассажирские станции. М.: Транспорт, 1973 - 272 .с

55. Правдин Н.В. Пересадочные станции 41 -41II,

56. Правдин Н.В., Банек Т.С. Проектирование железнодорожных станций и узлов. Минск.: Вышэйшая школа, 1975 — 512 с.

57. Правдин Н.В., Рябуха Л.С., Лукашев В.И. Технология работы вокзалов и пассажирских станций. -М.: Транспорт. 1990, 319 с.

58. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм/ МПС РФ. М., Техинформ, 2001. -255 с.

59. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации/ МПС РФ. М., Техинформ, 2000. - 190 с.

60. Правила устройства и безопасной эксплуатации эскалаторов (ПБ 10-7794), (с изменениями и дополнениями №1, утверждёнными постановлением Госгортехнонадзора России от 24.03.97. №13).

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

62. Предтеченский В.М., Милинский А.И. Проектирование зданий с учётом организации движения людских потоков. 2-е изд., перераб. и доп. М., Стройиздат, 1979. - 375 с.

63. Принципы расчета числа пригородных поездов, осуществляющих оборот на пересадочных станциях. //Технологическое и техническое обеспечение интенсификации поездной работы. Конон С.И. Сб. науч. тр. ПИИТ.-СПб, 1993.-C.65-72.

64. Проблемы развития транспорта СССР/ Д.К. Зотов. М.: Транспорт, 1990-304 с.

65. Программа улучшения пригородных перевозок// Железнодорожный транспорт. 1992. — №11. - с. 2-5.

66. Проектирование железнодорожных станций и узлов./ Н.В. Правдин, Т.С. Банек, В.Я. Негрей; Под общ. ред. Н.В. Правдина. 2-е изд., перераб и доп. - Минск.: Высшая школа, 1984 - 288 с.

67. Пропускная способность транспортных систем/ И.Т. Козлов. М.: Транспорт, 1985 - 214 с.

68. Развитие системы пассажирских сообщений/Ред. A.B. Канторович, H.H. Бещева; А.Н. СССР. ВНИИСИ. М.: Наука, 1984 - 172 с.

69. Развитие транспортных узлов/ Под общ. ред. К.Ю. Скалова; Институт комплексных проблем при Госплане СССР. т. 1. Методы расчёта мощности устройств транспортных узлов — М.: Транспорт, 1978 - 176 с.

70. Развитие транспортных узлов/ Под общ. ред. К.Ю. Скалова; Институт комплексных проблем при Госплане СССР. — т. 2. Методы расчёта мощности устройств транспортных узлов — М.: Транспорт, 1978 184 с.

71. Расчёт эвакуации людских потоков из зданий: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ JI.B. Саркисова; — М.:МИИТ, 1985-47 с.

72. Рациональная организация пассажирских перевозок на метрополитене/ И.М. Якушкин. М.: Стройиздат, 1965 - 100 с.

73. Себестоимость железнодорожных перевозок. Н>Г. Смехова, А.И. Купоров, Ю.Н. Кожевников и др.; Под ред. Н.Г. Смеховой и А.И. Купорова. — М. Маршрут, 2003. 494 с.

74. Сервис на транспорте (железнодорожном): Учеб. Для вузов/ Н.Д. Иловайский, А.Н. Киселёв. — М.: Маршрут, 2003 585 с.

75. Совершенствование пассажирских перевозок/ B.C. Колпаков, В.Г. Шубко -М.: Транспорт, 1983 191 с.

76. Совершенствование пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте/ A.A. Колесов, Б.А. Таулин, И.Н. Шапкин, В.Г. Шубко М.: Транспорт, 1991 - 143 с.

77. Совершенствование технологии и управления перевозочнымпроцессом на железных дорогах. Сб./ред. А.К. Угрюмов; ЛИИЖТ -Л.:ЛИИЖТ, 1980- 124 с.

78. Справочник эксплуатационника. Под. ред. H.A. Гундобина. М.: Транспорт, 1971 704 с.

79. Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. СТНЦ-01-95 -М.: Транспорт, 1995 86 с.

80. Теория графов: Пер. с англ./ О.Оре; пер. И.Н. Врублевская; Под ред. H.H. Воробьёва. 2-е изд., стер. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1980-336 с.

81. Теория графов: Пер. с англ./ У. Татт; Пер. Г.П. Гаврилов. М.: Мир, 1988-424 с.

82. Теория графов и её применение: Пер. с фр./ К Берж; Пер. A.A. Зыков; под ред. PI. А. Вайнштейна. — М.: Издательство иностранной литературы, 1962 320 с.

83. Технология и организация перевозок на железнодорожном транспорте: Ф.С. Гоманков. М.: Транспорт, 1994 - 208 с.

84. Транспортные узлы/ Под ред. К.Ю. Скалова. М.: Транспорт, 1996 — 508 с.

85. Указания к проектированию вспомогательных зданий и помещений железнодорожного транспорта: Отраслевые нормы проектирования/ МПС СССР.-М.:ЦНИИТЭИ МПС, 1972- 102 с.

86. Управление транспортными потоками в городах/ В.Т. Капитанов, Е.Б. Хилажев. — М.: Транспорт, 1985 94 с.

87. Устройства для пассажирского движения на железнодорожном транспорте (расчёты и проектирование)/ И.Е. Савченко. М.: Транспорт, 1979 -272 с.

88. Устройство и организация работы железнодорожных станций. Шабалин H.H., Фефелов A.M. М.: Транспорт, 1977 - 319 с.

89. Форд Л., Фалкерсон Д. Потоки в сетях М., Мир, 1966. - 276 с.

90. Харари Ф., Палмер Э. Перечисление графов М., Мир, 1977. - 324 с.

91. Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков. М.: Мир, 1966 -286 с.

92. Б.И. Хомяков, Г.Г. Гомола, О.Н. Назаров. Отечественные электропоезда: современное состояние и перспективы совершенствования// Вестник ВНИИЖТ. 1997. №2 - с. 17 - 22.

93. Царенко А.П., Фёдоров Е.А. Московский метрополитен имени В.И. Ленина 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1989. - 239 е.: ил.

94. Шафиркин Б.И. Единая транспортная сеть и взаимодействие различных видов транспорта. М.: Высшая школа, 1977 — 240 с.

95. Шубко В.Г. Математическое моделирование системы освоения пригородных пассажиропотоков. Межвузовский сборник научных трудов./ Московский государственный университет путей сообщения. -1995.-№869.

96. Шум на транспорте: Пер. с англ./ Под ред. В.Е. Тольского, Г.В. Бутакова, Б.Н. Мельникова. — М.: Транспорт, 1985 368 с.

97. Экономика железнодорожного транспорта: В.А. Дмитриев, А.И. Журавель, А.Д. Шишков и др.; Под ред. В.А. Дмитриева. М.: Транспорт, 1996-328 с.

98. Экономика пассажирских перевозок. Беленький М.Н. М.: Транспорт, 1974 - 272 с.

99. Эскалаторы метрополитена. Устройство, обслуживание и ремонт/ И.Н. Поминов. М.: Транспорт, 1993 - 320 с.

100. Единый формат технико-экономических обоснований (ТЭО) инвестиционных проектов 2004 года. Утверждён Протоколом заседания Инвестиционного комитета МПС России от 24 июня 2003 г. №2.167