Материал: Совершенствование эксплуатационной работы отделения дороги

Комбинируя во всевозможных разумных сочетаниях перечисленные мероприятия, можно получить ряд схем этапного развития однопутных линий. Та схема, при которой сумма приведенных затрат за весь период увеличения пропускной и провозной способности будет наименьшей, является экономически наивыгоднейшей.

Введем следующие обозначения главнейших мероприятий по усилению пропускной и провозной способности однопутных линий:

А - строительство автоблокировки;

У - удлинение путей на станциях;

В - строительство двухпутных вставок;

Д- сооружение сплошного второго пути (переход к сплошной двухпутной линии).

Возможные рациональные схемы этапного усиления линии с изменением порядка их последовательности сводятся к следующим:

О-А-У-В-Д;         О-А-У-Д;

О-У-А-В-Д;         О-У-Д-Д;

О-У-В-Д;             О-У-Д.

Кроме того, при каждой схеме могут постепенно открываться дополнительные разъезды, а при устройстве автоблокировки вводиться пакетное движение. Задача состоит в том, что при заданных начальных размерах грузового и пассажирского движения и темпах их роста во времени найти последовательность и сроки перехода от одного типа технической оснащенности к другому, т, е. установить оптимальные сроки осуществления мероприятий, входящих в схемы этапного усиления пропускной и провозной способности однопутных линий.

В этих целях для каждой схемы составляется выражение, описывающее зависимость суммарных (за период эксплуатации в течение всего расчетного срока) приведенных затрат на перевозки от сроков осуществления каждого мероприятия ti. Затем, используя математические методы и ЭВМ, отыскивают такие значения сроков ti в каждой схеме, при которых суммарные расходы за весь расчетный период оказываются минимальными.

При многоэтапном развитии линии затраты на ее реконструкцию и эксплуатацию определяются с учетом эффективности их отдаления:

, (2.15)

где - капиталовложения, необходимые для осуществления i-гo мероприятия (этапа) ускорения технического оснащения линии;

- затраты на содержание и амортизацию постоянных устройств, вводимых на г-м этапе;

Эгод - годовые приведенные перевозочные затраты на линии (включающие и приведенные к текущим капитальные затраты на подвижной состав), изменяющиеся по годам в результате роста перевозок и усиления мощности линии;

Тр, - период, за который производится расчет;

Дн - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

Например, для распределения суммарных затрат для схемы О - У - В - Д суммарные затраты Еобщ для этой схемы являются функцией трех переменных: срока tудл удлинения путей; tвст - устройства двухпутных вставок и tД - постройки сплошных вторых путей:

,

где Е1, Е2, Е3, Е4 - приведенные годовые (временные и энергетические) затраты, связанные с эксплуатацией линии (с выполнением перевозок) при соответствующем техническом ее оснащении в течение периода: в исходном состоянии до момента tудл, когда будут удлинены станционные пути и повышена масса поездов; с момента удлинения путей до момента сооружения двухпутных вставок; с момента сооружения двухпутных вставок до момента сплошной постройки вторых путей; с момента сплошной укладки вторых путей до конца расчетного срока. Эти затраты при одном и том же техническом оснащении линии изменяются по годам в связи с ростом размеров движения. Учитывается при этом только та часть временных и энергетических затрат, которая зависит от размеров движения - на накопление составов поездов, остановки поездов и на оплату локомотивных бригад. Если же после удлинения станционных путей и повышения массы поездов за счет введения более мощных локомотивов изменяется удельная мощность тяги (мощность на 1 т массы поезда), то соответственно изменится и скорость движения поездов. Тогда должны учитываться затраты на накопление составов, затраты поездо-часов при передвижении поездов на участке, энергетические затраты, связанные с передвижением поездов и на их остановки;

- капитальные вложения соответственно в удлинение путей, устройство вставок и достройку сплошных вторых путей;

 - затраты на содержание и амортизацию соответственно удлиненной части путей, двухпутных вставок и достроенных вторых путей;

Трас - расчетный период сравнения, составляющий обычно не менее 25-30 лет;

Дн - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

Таким образом, оптимизация развития линии по схеме О-У-В-Д требует нахождения таких значений tудл, tвст и tД, при которых значение приведенных затрат Еобщ по формуле (2.15) будет минимальным.

Аналогично находят оптимальные варианты и в других возможных схемах этапного развития линии. Из всех найденных оптимальных (для каждой схемы этапного развития линии) вариантов выбирают вариант с минимальными затратами.

В результате выполненных в ряде институтов расчетов получены следующие общие выводы.

Первоочередным этапом увеличения провозной способности однопутной линии является увеличёние массы поезда до величины составов, соответствующей наличным длинам станционных путей. В дальнейшем должно предусматриваться удлинение станционных путей до 850-1050 м и более, соответствующее увеличению массы поездов.

На однопутных линиях, где разъезды расположены на сравнительно значительном расстоянии, должны быть открыты дополнительные разъезды с доведением средней длины перегона до 13-15 км. Если после удлинения путей и открытия разъездов грузооборот растет медленно, могут быть целесообразны устройство диспетчерской централизации и организация пакетного движения. Однако при сравнительно быстром росте грузооборота устройство диспетчерской централизации можно отложить до момента укладки двухпутных вставок. Сооружение двухпутных вставок или сквозных вторых путей следует предусматривать при грузонапряженности, превышающей 15-20 млн. т•км/км в грузовом направлении. При большом пассажирском движении эти цифры соответственно уменьшаются.

Сфера применения частичной или полной укладки вторых путей определяется главным образом темпами роста грузопотока и размерами пассажирского движения. Если двухпутные вставки при оборудовании линии диспетчерской централизацией могут обеспечить потребную провозную способность в течение 8-10 лет и более, устройство их является оправданным. Так как на однопутной линии может быть освоен грузопоток около 20 млн. т•км/км, а при устройстве двухпутных вставок - 30-35 млн. т•км/км в одном направлении, двухпутные вставки целесообразно устраивать в тех случаях, когда темп роста грузопотока не превышает 1,5-2,0 млн. т•км/км в год. При более быстром темпе роста грузопотока, а также при значительных размерах пассажирского движения следует сразу строить сплошные вторые пути.

Если имеется несколько параллельных направлений, то вследствие возможности перекладки потока с менее оснащенных направлений на направления с более совершенным техническим сооружением границы устройства двухпутных вставок и вторых путей несколько изменяются. Так, при наличии двух параллельных направлений сооружение двухпутных вставок на одном из них целесообразно при достижении суммарного грузопотока на обоих направлениях 20 - 25 млн. тонн в год, т. е. 10 - 12 млн. тонн в год в каждом направлении, что в 1,5 - 2 раза ниже, чем для отдельно взятой линии.

На двухпутных линиях провозная способность должна увеличиваться за счет устройства автоблокировки с уменьшением интервала попутного следования поездов, а также за счет увеличения массы поездов с удлинением станционных путей до 850 - 1050 метров. Эффективным мероприятием является организация вождения соединенных поездов. Дальнейшее увеличение провозной способности целесообразно главным образом за счет строительства новых разгружающих линий или третьих и четвертых главных путей.

.6 Комплексные методы использования пропускной и провозной способности железных дорог

Комплексное увеличение пропускной и провозной способности железных дорог включает ряд аспектов этой проблемы:

комплексное развитие всех элементов технического оснащения участка или направления перегонов, станций, устройств локомотивного хозяйства и электроснабжения.

Комплексность развития отнюдь не означает достижение равенства пропускной способности отдельных из этих элементов. Оно означает лишь осуществление при необходимости таких мер усиления мощности каждого из элементов, при котором любой из них, взаимодействуя с другими элементами, обеспечит необходимый уровень потребной пропускной способности и освоение заданных размеров перевозок. При этом задача выбора оптимальной мощности может решаться изолированно для каждого из элементов технических устройств;

комплексное развитие отдельных элементов технического оснащения, тесное взаимодействие которых при пропуске поездов оказывает существенное, влияние как на результативную пропускную способность, так и на совместные показатели функционирования этих устройств. При выборе оптимальных решений в этом случае требуется рассматривать совокупность всех приведенных затрат, возникающих в связи с функционированием этих элементов. Пример такой задачи приведен был ранее при определении эффективности оборудования двухпутной линии автоблокировкой. При этом, кроме изменения затрат на участке в связи с уменьшением (в сравнении полуавтоматической блокировкой) числа и длительности обгонов, учитывалось также и изменение «станционных» затрат, вызванное уменьшением простоя поездов на технических станциях в ожидании отправления на участок в связи с увеличением его пропускной способности и уменьшением его загрузки. К таким задачам также относится задача увеличения пропускной способности грузонапряженных двухпутных линий, оборудованных автоблокировкой, путем уменьшения интервала в пакете и входных горловин технических станций. Известно, что практическая реализация шестиминутных интервалов на ряде направлений затруднена из-за задержек поездов при приеме их на станцию. К такому аспекту комплексности относится также решение вопросов уменьшения интервалов в пакете и увеличения мощности электроснабжающих устройств. Эффективность тех или иных мероприятий по увеличению мощности этих устройств должна решаться в комплексе с этапным осуществлением других мер по развитию линии;

комплексный характер самого способа увеличения пропускной и провозной способности, обеспечивающего увеличение как пропускной способности в поездах, так и массы поездов. Одной из таких наиболее эффективных мер является электрификация линий, которая, кроме увеличения провозной способности, обеспечивает и более широкие экономические результаты (повышение скоростей и ускорение оборота подвижного состава, сокращение сроков доставки грузов, облегчение условий труда, экономия дефицитного жидкого топлива, улучшение охраны окружающей среды, электрификация тяготеющих к железнодорожной линии районов). Эффективность электрификации (с учетом перечисленных выше ее достоинств) должна устанавливаться в результате сравнения вариантов схем этапного развития линии на перспективу, в которых электрификация рассматривается в качестве одной из мер овладения растущими грузопотоками;

комплексное планирование развития железных дорог на перспективу в сетевом масштабе.

3. Автоматизация функций диспетчерского персонала(АРМ ДНЦ)

.1 Система диспетчерского руководства

Существующая в нашей республике четырехуровневая диспетчерская система оперативного управления перевозочным процессом сложилась еще в тридцатые годы прошлого века и не обеспечивает единого руководства продвижением грузопотоков от пунктов массового зарождения до пунктов погашения, продвижение вагонопотоков между основными станциями переработки и использованием локомотивов и бригад в пределах полигона и удлиненных участков обращения локомотивов.

Совершенствование управления перевозочным процессом на основе достижений научно-технического прогресса является одним из важнейших направлений интенсификации производства, ликвидации потерь в использовании технических средств, снижения эксплуатационных расходов. В целях реализации решений по коренному изменению всей системы оперативного управления перевозочным процессом, на базе широкого применения современных технических средств сбора и обработки информации.

Развитие отрасли в последние годы поставило ряд сложных задач научно-практического характера. Многие из них возникли впервые, и научный подход к их решению еще не найден.

Вместе с тем по опыту стран, добившихся высокого уровня развития экономики, известно, что на первом месте стоит задача экономии труда, повышения его производительности за счет техники и энерговооруженности, интенсивного использования техники.

Для этого требуется осуществить поэтапный переход на централизованную систему управления перевозочным процессом на основе создания автоматизированного диспетчерского центра управления (АДЦУ).

АДЦУ представляет оперативное диспетчерское управление перевозочным процессом на железнодорожном направлении или в узле с позиции предупредительного регулирования, централизации и концентрации диспетчерского управления перевозочным процессом на третьем уровне управления железнодорожным транспортом; механизации и автоматизации диспетчерского труда и процессов управления на базе вычислительной техники и современных технических средств.

АДЦУ обеспечивает регулирование поездопотоков на больших полигонах, путем непрерывного автоматизированного контроля поездного положения, с выработкой рекомендаций для оперативно-диспетчерского аппарата по принятию управляющих решений направленных на улучшение использования показателей работы железных дорог и являются действенной мерой совершенствования системы оперативного управления перевозками и всей эксплуатационной деятельности железной дороги.

АДЦУ позволяет сочетать централизованное управление системой - районом, участком с локальным управлением, объектами - станция, поезд. Такая структура позволяет обеспечить максимальную автономность линейных предприятий и возможность оптимального управления дорогой в целом, централизованное хранение и обработку информации.

Одно из основных преимуществ АДЦУ - единое управление ранее разрозненными процессами работы локомотивов на удлиненных тяговых плечах из единого центра, что позволяет улучшить регулирование локомотивным парком и бригадами. За счет сокращения простоя вагонов по стыкам локомотивов на станциях и в депо повышается их среднесуточный пробег, что дает возможность высвободить вагоны и локомотивы для дополнительных перевозок. Концентрация управления обеспечит повышение дисциплины выполнения заданий по передачи поездов и регулировочных заданий по передаче порожних вагонов.

Создание автоматизированных диспетчерских центров управления (АДЦУ) позволяет оптимизировать работу диспетчерского аппарата [14].

3.2 Анализ загрузки поездных диспетчеров

Загрузку диспетчеров, участвующих в оперативном управлении перевозочным процессом, можно рассматривать в двух аспектах: как информационную загрузку, связанную с приемом, переработкой и передачей сообщений; как затрату рабочего времени на выполнение тех или иных операций и функций управления перевозочным процессом.

Отношение затрачиваемого суммарного времени диспетчером на выполнение всех операций к продолжительности рабочей смены уровнем загрузки:

                                                               (3.1)

где  - затраты времени диспетчера на выполнение одной технологической операции управления, мин.;

 - продолжительность рабочей смены, мин.

Загрузка диспетчера зависит от числа поездов, поступающих на обслуживаемый участок, длительности обслуживания каждого поезда в соответствии с принятой технологией работы участка и станций, поездной на участке и состояния технических средств. Распределение затрат времени на обслуживание информационных сообщений для характерных участков железных дорог дано в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Распределение времени работы поездного диспетчера по видам информационной деятельности