Построение математической модели движения локомотива, анализ основных показателей, страница 7

1218 – 1129 = 90 кг,   т.е. 7.3 % уменьшение расхода.

Даугавпилс – Полоцк  старый расход – 880 кг, новый – 837 кг.    (4.9 %  уменьшение расхода). На плече Полоцк – Молодечно старый расход – 1286 кг, новый  - 1153 кг. (10.31 %  - уменьшение расхода), Молодечно – Полоцк  старый расход – 950 кг, новый – 921 кг. (3.1%  экономии).

При это времена хода были увеличены  на плече Полоцк – Молодечно на      4.2 %, Молодечно – Полоцк  на 3.4 %, на плече Полоцк – Даугавпилс  на 9 %, Даугавпилс – Полоцк на 10 % .

Такие же эксперименты были проведены  в локомотивном депо Витебск. При увеличении перегонных времён хода относительно установленных графиком расход топлива относительно норм сократился на 2-4 %. Так машинист Кузьмич А.С. с поездом весом 3764 т. на участке Витебск – Орша при норме 653 кг. расходовал 636 кг, экономия составила 2.7 %.  Машинист Дога А.Г. на участке Витебск – Новосокольники с поездом весом 5231 т. при норме 1256 кг. расходовал 1200, экономия 3.7 %. На участке Витебск – Полоцк при весе 4921 т. экономия составила – 1.9 %. На основании экспериментальных данных было предложено перегонные времена хода для грузовых поездов установить на 8–10 %  выше действующих.

4  ВНЕДРЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО

4.1  ЭКСНЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ НИТИ НА ГОМЕЛЬСКОМ ОТДЕЛЕНИИ

Имея значительны экспериментальны материал подтверждающий адекватность используемого метода  теории оптимального управления (метода динамического программирования в сочетании с принципам максимума Понтрягина)  мы получили возможность преступить к расчёту  нитей графика основанных на оптимальных показателях. Расчёты проводились для ряда тяговых участков Гомельского отделения.

Первоначально в процессе оптимизации было решено учитывать только критерий минимального расхода топлива Gmin. Р Экспериментальную нить прокладывалась на участке Гомель – Калинковичи, этот участок имеет протяжённость 110 км. На нем располагается  17 перегонов. Нить предполагалась как основная и количество скрещений было минимально. Для сравнения приведем её эксплуатационные показатели  по Министерскому графику движения поездов:

·  Vх – ходовая скорость движения, Vх = 66 км/ч

·  G – расход топлива при движении со скоростью Vх при массе состава 4500 т. равен 638 кг.

Как показали расчёты Gmin достигаются при ходовой скорости Vопт=46 км/ч.  Распределив перегонные времена хода по участку пропорционально таким образом, чтобы Vх = 46 км/ч мы получили новые времена хода при которых достигается min расход топлива. Так суммарное время обычной нити составляет 136 минут, а оптимальное 165 мин. При новых временах  мы получили Vх = 46 км/ч, а Gmin = 565 кг. при массе состава 4500 т. Экономия топлива при этом составляет 11.4 %. 

Было решено усложнить модель и учесть при обосновании графиковых времён хода по минимуму расхода топлива и суммарные эксплуатационные расходы. При этом использовалась теория метода расходных ставок. Расходные ставки были рассчитаны  к.э.н. доцентом кафедры «Экономика» О.Г. Быченко. Для получения зависимости расхода топлива G от массы поезда Q и ходовой скорости Vx на заданном участке использован принцип максимума Понтрягина с одной y функцией (y - const). Далее полученая зависимость  расхода топлива G=f(Q,Vx)  использовалась для получения  зависимости SE = f(Q,Vx).  Рассчитав  минимальные показатели по расходу топлива и суммарных эксплуатационные расходов, мы смогли получить оптимальную ходовую скорость. При этом суммарное время движения составило 157 минут, что на 8 мин. меньше оптимального времени по критерию расхода топлива. Экономия топлива составила при этом методе 8.3%.

Аналогичные расчеты, по критерию min суммарных эксплуатационных расходов, были проведены для прокладки экспериментальной нитки графика и на участке Гомель - Жлобин - Осиповичи. Увеличение времён хода составило 13.5%.

Средняя экономия топлива на насчитанных нитках на 1 поезд  составила 11.8%.

В 2001 – 2002 гг.  экспериментальные нитки графика на участках Гомель – Калинковичи  и Гомель – Жлобин – Осиповичи проложены в министерском ГДП. Проводится систематический анализ показателей данных ниток, что позволит окончательно отработать метод и приступить с созданию автоматических систем управления движением локомотивов и систем оптимизации ГДП.