Материал: Развитие пропускной способности станции Тобол на направлении Тобол-Арыстансор

Строительство второго пути требует больших капитальных затрат на сооружение 1 км второго пути затрачивается почти столько же, как на строительство однопутной линии. Поэтому надо по возможности отдалять строительство вторых путей. Для этого в качестве этапа перехода ко вторым путям в практике проектирования используют двухпутные вставки, что позволяет рассредоточить капиталовложения на строительство вторых путей, обеспечив в то же время необходимое наращивание пропускной, а следовательно и провозной способности. Такая этапность также оправдана и тем, что практически никогда не возникает необходимость увеличивать провозной способности линии сразу в несколько раз.

Более эффективным способом увеличения пропускной способности однопутных линий является строительство двухпутных вставок, оборудование участка ДЦ и организация безостановочных скрещений поездов.

.3 Увеличение ходовых скоростей движения

Увеличение ходовых скоростей движения грузовых поездов дает возможность сократить время занятия перегонов и увеличить их пропускную способность.

На участках, оборудованных автоблокировкой, за определенными границами скорости интервал снижен быть уже не может, так как он ограничен условиями приема поездов на станции. В этом случае дальнейший рост скорости не дает увеличения пропускной способности.

Наибольший рост пропускной способности и наибольший экономический эффект дают увеличение скоростей движения на участках с двухпутными вставками, где предполагается организовать безостановочное скрещение поездов, на этих участках рост ходовой скорости движения обеспечивает прямо пропорциональное увеличение пропускной способности и не вызывает тех дополнительных потерь, которые возникают на однопутных линиях вследствие увеличения расходов, связанных с остановками поездов.

Помимо влияния на уровень на уровень пропускной способности, рост скоростей грузовых поездов имеет огромное народнохозяйственное и транспортное значение.

Повышение средней ходовой скорости движения может быть достигнуто следующими тремя способами: увеличением скорости при езде с тягой, увеличением максимально допустимой скорости и снижением основного сопротивления движению.

На однопутных линиях с ростом скорости возникают дополнительные затраты на остановки, пропорциональные квадрату скорости, но в то же время количество остановок при данных размерах движения сокращается. Кроме того, могут быть отодвинуты во времени мероприятия по увеличению пропускной способности. Поэтому наивыгоднейшие скорости при езде с тягой на однопутных линиях являются примерно одинаковыми. Они составляют 55-60 км/час при тепловозной и 60-65 км/час при электрической тяге.

Увеличение максимальной скорости движения дает такой же дополнительный эффект, что и увеличении скорости при следовании с тягой. Однако в то время как повышение скорости при следовании с тягой вызывает увеличение расходов на топливо, ремонт пути и подвижного состава, увеличение максимально допускаемой скорости приводит к экономии топлива и уменьшению износа бандажей колесных пар, тормозных колодок и рельсового пути. Кроме того, повышение максимальной скорости является основным фактором, способствующим повышению массы поезда за счет использования кинетической энергии (преодоление подъема с разгона). Наряду с этим увеличение максимально допускаемой скорости требует усиления мощности пути, ходовых частей вагонов и тормозной системы поезда.

2. Анализ эффективности и организации эксплуатационной работы на станции Тобол

Костанайская область в республиканском разделении труда специализируется как агропромышленный комплекс. Специализирующимися отраслями являются горнодобывающая, легкая и пищевая промышленность, а также интенсивное зерновое хозяйство и мясомолочное скотоводство. Костанайские недра богаты кремнием, бурыми железняками, углем, асбестом, цветными и редкими металлами. В области широкое развитие получило сельское хозяйство. Посев зерновых, бобовых культур. Развитие животноводства. Ведется работа по улучшению использования имеющихся земельных ресурсов. Современная многоотраслевая промышленность представлена гигантскими комбинатами, крупнейшими заводами, современными малыми частными предприятиями, занимающимися производством орудий труда и предметов потребления. Пищевая промышленность объединяет пищевкусовую, мясомолочную и рыбную промышленности, удельный вес, которой в общем объеме производимой продукции области составляет 15,7%.Быстрыми темпами развивается машиностроение, электроэнергетика, топливная промышленность. Освоение целинных и залежных земель, превращение области в крупнейшую минерально-сырьевую базу страны дали мощный толчок развитию капитального строительства. На основе этой минерально-сырьевой базы резко возрос промышленный и экспортный потенциал страны. С обретением независимости расширились возможности выхода региона на международный рынок. Растут транзитные перевозки и перевозки внутри страны, что требует повышение качества обслуживания железнодорожным транспортом отраслей производства. За январь-сентябрь 2006 года объем грузоперевозок в области (с учетом оценки объема перевозок грузов нетранспортными организациями и предпринимателями, занимающимися коммерческими перевозками) составил 116340,8 тыс.тонн грузов, из них железнодорожным транспортом - 16080,7 тыс.тонн; автомобильным -99459,8 тыс.тонн. Пассажирооборот железнодорожного транспорта составил - 241,4 млн. пассажиро-км.

Для овладения растущими перевозками, когда потребная пропускная и провозная способность приближается к наличной, необходимо увеличивать пропускную и провозную способность железных дорог. Увеличение пропускной способности дорог может осуществляться с целью улучшения качественных показателей работы - ускорения перевозки, снижения ее себестоимости, автоматизации производственных процессов, повышения производительности и улучшения условий труда железнодорожников, охраны окружающей среды.

В железнодорожном строительстве для выбора оптимального проектного решения используется целая система показателей, отражающих количественные и качественные свойства запроектированных устройств и сооружений.

По содержанию могут быть выделены технические, технологические, экономические, социальные, экологические и эстетические показатели.

Технические показатели включают параметры железнодорожных сооружений: длина варианта, коэффициент развития трассы, величина руководящего уклона, процент его использования и т.д.

Технологические показатели проектных решений в железнодорожном строительстве могут быть подразделены на строительно-технологические и эксплуатационно-технологические. К строительно-технологическим показателям можно отнести степень возможного индустриального изготовления частей запроектированных устройств и сооружений, показатель

N_гр^расч = поездов (2.1)

n потр = (7 + 0,5 х 4 + 0,7 х 2 +1,2 х10 )х 1,2 = 27 поездов

где к_н- коэффициент месячной неравномерности грузовых перевозок больше единицы (отношение перевозок в среднем в сутки за месяц максимальных перевозок к среднесуточным за год);

Г_год - годовой грузопоток в грузовом направлении (без

грузопотока, перевозимого ускоренными и сборными поездами);

φ - отношение массы состава нетто Q_h к массе состава брутто Q _бр;

Q_BP - средневзвешенная масса, обращающихся на участке поездов. Произведение к_н х Г_год представляет собой потребную провозную способность линии на расчетный год.

Коэффициент резерва пропускной способности β_рез устанавливают с учетом необходимости предоставления "окон" в графике для ремонта пути и других устройств, а также для освоения размеров движения в периоды их отклонения от среднесуточных в месяц максимальных перевозок и для ликвидации всякого рода нарушений нормального движения. Принимается обычно 1,2 на однопутных и 1,15 на двухпутных линиях.

Так как п_П0ТР ≤ n_нал , то с учетом формулы 2.1

(έ_пс N_пс^расч+έ_уск N_уск^расч+ έ_сб N_сб^расч) ≥ N_гр^расч (2.2)

(0,5x4+ 0,7x2 +1,2хЮ)> 27,

где п_НАЛ - наличная пропускная способность участка в поездах параллельного графика,

наличная провозная способность участка (без грузопотока, перевозимого ускоренными и сборными поездами)

Г_нал =365  (2.3)

Г_нал = 365

Соответственно Г_НАЛ >к_н  Г_год.

Провозная способность зависит как от наличной пропускной способности участка, так и от массы поезда.

Все способы увеличения пропускной и провозной способности зависят от размеров капиталовложений и затраты времени на их осуществление. Они могут быть условно подразделены на организационно-технические (не требующие больших капиталовложений и времени на их осуществление) и реконструктивные. К первой группе относятся: применение пакетных графиков, почковая прокладка пассажирских поездов, подталкивание и двойная тяга, организация соединенных поездов и др. сущность этих способов заключается в увеличении массы поездов или пропускной способности в поездах.

Совокупность мероприятий по улучшению качества и повышению эффективности эксплуатационной работы охватывает все стороны процесса перевозок. Любое мероприятие затрагивает экономические интересы большого числа предприятий и отраслей внутри и вне железнодорожного транспорта.

В результате осуществления мероприятий в области эксплуатационной работы изменяются, как правило, не только качественные показатели использования подвижного состава и других технических средств (масса и скорость поезда, нагрузка вагона и время его оборота, порожний пробег вагона, вспомогательный пробег локомотива и др.), но и показатели транспортной продукции: время доставки грузов и продвижения пассажиров, комфорт пассажиров, уровень удовлетворения потребностей в перевозках.

Повышение массы поезда может привести к снижению скорости продвижения вагонов, росту затрат на накопление вагонов, увеличению времени доставки грузов. Повышение скорости движения поездов влияет на ускорение оборота вагона, локомотива и доставки груза, но одновременно увеличивает затраты энергоресурсов. Повысить статическую нагрузку вагонов можно не только применяя передовые методы уплотненной загрузки, но и за счет дополнительных затрат на транспорте и у грузоотправителей.

2.1 Сравнение эффективности применения электрической и тепловозной тяги

Электрификация железных дорог и перевод их на тепловозную тягу сопровождался совершенствованием локомотивов, улучшением их технико-экономических характеристик.

Одним из решающих технико-экономических преимуществ электрической и тепловозной тяги является высокий коэффициент использования энергоресурсов, т.е. коэффициент полезного действия электровозов и тепловозов.

Рост пропускной и провозной способности электрической тяги как более надежной по сравнению с тепловозной тягой происходит, во-первых, за счет увеличения массы поезда, что объясняется особенностью тяговых характеристик электровозов, мощность которых при небольших скоростях в условиях трудного профиля значительно повышается, у тепловозов же она постоянна в большом диапазоне скоростей; во-вторых, за счет увеличения ходовой и технической скоростей движения поезда, а также участковой скорости, особенно на однопутных линиях.

Средние ходовые и технические скорости при электрической тяге на 10-15% выше, чем при тепловозной.

В результате повышения массы и скорости движения поездов при электрической тяге существенно увеличивается производительность электровозов по сравнению с тепловозами. Она растет еще и потому, что электровозы могут работать на длинных тяговых плечах, совершая большие безостановочные рейсы, при которых значительно увеличивается время их полезной работы. Наибольший прирост производительности электровозов достигается в условиях трудного профиля пути, так как скорость движения электровоза на руководящем подъеме может почти вдвое превышать скорость движения тепловоза. Электровозы, кроме того, могут работать по системе могут работать по системе многих единиц, т.е. сочленяться друг с другом при синхронном управлении ими с одного поста, что позволяет увеличить массу поезда в несколько раз.

Производительность труда локомотивного хозяйства при электрической тяге значительно выше, чем при тепловозной, а расходы по локомотивному хозяйству ниже. Это обуславливается более высокой производительностью электровоза по сравнению с тепловозом, а также значительным сокращением численности работников, занятых на ремонте и техническом обслуживании электровозов. В сопоставимых условиях при одинаковых объемах перевозочной работы в тонно-километрах брутто стоимость ремонта электровозов примерно вдвое ниже, чем тепловозов, а технического обслуживания в 2-3 раза меньше.

Вместе с тем при электрической тяге возникает потребность в дополнительном штате работников и дополнительных эксплуатационных расходах, которых нет при тепловозной тяге. К ним относятся расходы на содержание, ремонт, амортизацию контактной сети, тяговых подстанций и дистанций электроснабжения. Но эти расходы относительно невелики и составляют примерно 5% себестоимости перевозок при электрической тяге. В целом внедрение электрической тяги вместо тепловозной сокращает эксплуатационный контингент работников на 20-30%. Затраты на топливо в денежном выражении при тепловозной тяге в сопоставимых условиях примерно в 1,5 раза больше затрат энергии при электрической тяге.

В сопоставимых условиях (при одинаковой грузонапряженности) внедрение электрической тяги вместо тепловозной снижает себестоимость перевозок на 10-15%. Различия фактической себестоимости перевозок сравниваемых прогрессивных видов тяги более существенны. Это объясняется тем, что полигон сети, обслуживаемый электрической тягой, имеет примерно вдвое большую грузонапряженность и лучшее техническое оснащение. Это преимущественно двухпутные линии с более высокой участковой скоростью, меньшим числом остановок и меньшими затратами механической работы на разгон и торможение.

Применение электрической тяги позволяет осуществлять рекуперацию электроэнергии, т.е. возврат ее в электрическую сеть при движении поезда под уклон, когда тяговые двигатели работают как электрогенераторы. Экономия электроэнергии при этом достигает при тяжелом профиле 20-30%, а при профиле средней трудности 10-15%. При рекуперации одновременно обеспечивается плавное торможение, уменьшается износ тормозных колодок и повышается безопасность движения поездов. Оборудование электровозов устройствами рекуперативного торможения несколько увеличивает их первоначальную стоимость, рекуперация оказывает также влияние на состояние ходовых частей вагонов и верхнего строения пути. Дополнительные затраты, связанные с этим влиянием, требуют дальнейшего изучения.

Прогрессивные виды тяги, особенно электрическая, характеризуются весьма высокой устойчивостью топливно-энергетического режима при температурных колебаниях по временам года.

Особенно эффективно применение электрической (мотор-вагонной) тяги в пригородном пассажирском сообщении и в метро. Раздельные пункты размещены часто, много остановок, разгонов и торможений. Экономится значительное время при быстром наборе и снижении скорости при работе эксплуатационный контингент работников на 20-30%. Затраты на топливо в денежном выражении при тепловозной тяге в сопоставимых условиях примерно в 1,5 раза больше затрат энергии при электрической тяге.

В сопоставимых условиях (при одинаковой грузонапряженности) внедрение электрической тяги вместо тепловозной снижает себестоимость перевозок на 10-15%. Различия фактической себестоимости перевозок сравниваемых прогрессивных видов тяги более существенны. Это объясняется тем, что полигон сети, обслуживаемый электрической тягой, имеет примерно вдвое большую грузонапряженность и лучшее техническое оснащение. Это преимущественно двухпутные линии с более высокой участковой скоростью, меньшим числом остановок и меньшими затратами механической работы на разгон и торможение.