Оптимизация выбора веса и среднеходовой скорости движения пригородных поездов

          2 Оптимизация выбора веса и среднеходовой скорости движения

пригородных поездов

2.1 Условия построения математической модели, оптимизирующей вес и скорость движения пригородных поездов

Определение оптимальных значений веса и скорости движения пригородных поездов – важнейшая предпосылка для построения рациональной системы управления пригородными пассажирскими перевозками. В самом деле, на многих пригородных участках за небольшие отрезки времени необходимо обеспечить перевозку массового пассажиропотока.

Так как большинство пригородных пассажиров следуют на работу или учебу, то время их поездки должно быть минимальным, без утомляемости в пути следования. Следовательно, выбор веса и скорости пригородных поездов имеет особо актуальное значение, так как при этом учитываются многосторонние условия работы пригородной линии, а также капитальные затраты на ее усиление.

На направлениях Орша-Минск и Минск-Барановичи перевозки пригородных пассажиров обеспечиваются электропоездами ЭР9, имеющими конструкционную скорость 130 км/ч. Большая вместимость поездов и сравнительно высокие скорости движения обеспечивают значительную пропускную и провозную способность пригородных линий.

Критерием оптимизации веса и скорости движения пригородных поездов является минимум приведенных затрат. Они включают прежде всего годовые эксплуатационные расходы на выполнение перевозок и содержание связанных с ними технических средств, а также годовые амортизационные отчисления. С другой стороны, в годовые затраты включаются приведенные по сроку окупаемости капитальные вложения. Общая формула такой целевой функции имеет вид:

                              Ц=å(Е_нÎК_кап+Э)                                                   (2.1)

Где     Э – годовые эксплуатационные расходы;

Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

Ккап – капитальные затраты.

2.2 Технико-экономические расчеты и выбор оптимального варианта

Статьи эксплуатационных расходов, другие экономические нормативы, а также виды капитальных затрат можно представить в виде следующего перечня:

1. Годовые приведенные затраты на электропоезда;

2. Расходы на содержание локомотивных бригад и бригад проводников;

3. Годовые затраты на механическую работу электропоезда;

4. Годовые приведенные затраты на усиление пропускной способности                   двухпутной пригородной линии;

5.  Годовые  приведенные  затраты  на  обгоны  грузовых  поездов

     пригородными;

6. Годовые затраты, связанные с пребыванием пассажиров в поездах;

7. Годовые затраты на остановки пригородных электропоездов.

Технико-экономические расчеты произведем для участков Орша-Борисов, Борисов-Минск и Минск-Барановичи при Qпр = 400, 600, 800 и 1000 т и Vх = 60, 80, 100 120 км/час.

2.2.1  Расчет годовых приведенных затрат на электропоезда

Годовые приведенные затраты на электропоезда определятся из условия:

                                                                   ( 2.2)

где     L_полн – полный рейс электропоезда, км;

Тд = t_гол  + t_зон + Et_ст – среднее время простоя локомотива в часах на

         головной t_гол, зонных t_зон станциях и на остановочных пунктах   

         пригородного  участка Et_ст;

А – суточный  пригородный  пассажиропоток,  отправляемый  с головной

        станции,  пасс.;

Vх – среднеходовая  скорость  пригородного  поезда;

а_о –  вместимость  вагона,  чел;

gв > 1 – коэффициент, учитывающий долю нерабочего парка вагонов,

        gв = 1,15;

 £ 1 – коэффициент  использования  вместимости  вагона,  = 0,7;

Х_эл – доля  моторных  вагонов  в  составе  поезда;

К_м – стоимость моторного вагона, у.е.;

 – коэффициент, учитывающий годовые отчисления на амортизацию

         и восстановление локомотивов,  = 0,13;

8760 – число часов в году;

  - расходная ставка на ремонт локомотива, связанная с износом по

         времени, приходящаяся на 1 локомотиво-4, час;

Г – расходная ставка в у.е. на 1 л.с. касательной мощности  локомотива, 

      зависящая от затрат топлива или электроэнергии на собственные

      (служебные) нужды локомотива и пропорциональных  этому топливу

      затрат на ремонт двигателей и вспомогательных установок

      локомотива;

N_к – касательная мощность локомотива, л.с.;

К_в–стоимость, приходящаяся на 1т веса тары вагона общим весом q_т, у.е.; 

 – коэффициент, учитывающий годовые отчисления на амортизацию

        и восстановление вагонов;

 – расходная ставка на ремонт вагона, связанная с износом по времени,

       приходящаяся на 1 вагоно-ч, у.е.

Пример расчета годовых приведенных затрат на электропоезда произведен для участка Минск-Барановичи при следующих исходных данных:                     А = 30813 пассажиров; L_полн = 268,8 км,   а_о =106 чел; Vх = 60 км/ч; Тд = 2,5 ч; Хэл =0,5; Км = 92400 у.е.; = 0,75 у.е./л.с; Г= 0,00025 у.е./л.с.; N_к = 4890 л.с.; К_в = 74600 у.е., = 0,13, = 0,0878 у.е./ч,

у.е.

          Аналогично производим расчеты при Vх = 80,100,120 км/ч для участка Минск-Барановичи и участков Минск-Борисов и Борисов-Орша. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.

          Таблица 2.1. – Результаты расчетов годовых приведенных затрат

                                              на электропоезда, Еэл