Взаимодействие в работе основных объектов станции между собой и с прилегающими участками (Глава 10 учебного пособия по курсу «Управление эксплуатационной работой железных дорог и качеством перевозок»)

Глава 10. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В РАБОТЕ ОСНОВНЫХ ОБЪЕКТОВ СТАНЦИИ МЕЖДУ СОБОЙ И С ПРИЛЕГАЮЩИМИ УЧАСТКАМИ

10.1. Основные принципы и условия взаимодействия станционных систем и          подсистем

Между железнодорожными подразделениями – станциями, участками, депо, подъездными путями и т. д. в силу непрерывности рельсовых путей существуют постоянно реализуемые взаимосвязи. Поэтому принципы непрерывности, поточности в технологии перевозок имеют особенно важное значение. Эти принципы реализуются в сложных, больших транспортных системах. По железным дорогам постоянно, непрерывно во времени передвигаются вагоны, локомотивы, поезда, изменяя состояние технологических систем и подсистем: затруднения, задержки в работе одних систем вызывают соответствующие изменения в других системах (станциях, отделениях, дорогах), хотя нередко их разделяют большие расстояния.

В работе сортировочных станций существуют постоянные технологические и информационные взаимосвязи между объектами: входными и выходными участками, парками, сортировочными устройствами, бригадами ПТО, ПКО и т. д. Технологические процессы этих объектов не всегда согласованы, что приводит к задержкам обработки вагонов и составов. Например, производительность бригад ПТО и СТЦ может не соответствовать интенсивности поступления поездов в переработку, вследствие чего возникнет простой в ожидании обработки по прибытии. Состав может быть подготовлен к роспуску и простаивать в его ожидании, если сортировочная горка не освободилась от расформирования ранее прибывших и подготовленных к расформированию поездов. Подобные простои, которые принято называть межоперационными, возможны практически перед выполнением любой технологической операции. В общем времени нахождения вагонов на станции межоперационные простои составляют от 40 до 50 % и более.

С технологической точки зрения межоперационные простои нежелательны и надо стремиться их ликвидировать. Однако экономически это не всегда оправдано, поскольку требует значительных затрат на увеличение перерабатывающей способности объектов станции. Поэтому за оптимальную величину простоя вагонов должна быть принята величина, соответствующая оптимальному варианту технологии и технического оснащения станции, т. е. , при котором комплексный критерий эффективности, принятый для сравнения вариантов, имеет минимальную величину.

В оперативных условиях задачей управления станционными процессами является всемерное ускорение выполнения операций, сокращение межоперационных простоев и общего простоя вагонов в целом. Однако сокращение простоя вагонов на станции не должно приводить к ухудшению показателей работы других систем транспорта. Например, сокращение времени нахождения вагонов на станции не должно приводить к снижению участковой скорости на прилегающих к станции участках. Принципы системного, комплексного подхода к работе транспортных систем являются главными. В конечном итоге улучшение работы станции, сокращение простоя вагонов должно способствовать улучшению качественных показателей работы отделения, дороги, сети, т. е. улучшению работы систем большей размерности.

Теория взаимодействия изучает технологические процессы в парках сортировочных станций во взаимодействии друг с другом, пропускной способности и графиком движения поездов на прилегающих участках и направлениях.

В пятидесятых годах в трудах профессоров И. Г. Тихомирова и А. И. Платонова были сформулированы требования к перерабатывающей способности сортировочных станций, исходя из обеспечения переработки поездопотока по периодам суток. Эти требования получили название «условий взаимодействия» основных парков станции между собой и с прилегающими участками. В последующие годы взаимодействие станционных процессов стали изучать на основе современных математических методов (теории массового обслуживания, теории надежности) с обоснованием оптимальных вариантов технологии и перерабатывающей способности сортировочных станций. Для этого эффективно используются также алгоритмы и программы моделирования станционных процессов на ЭВМ.

Основные условия взаимодействия станционных процессов могут рассматриваться применительно к различным отрезкам времени, однако целесообразней сформулировать эти условия применительно к суточному периоду, для которого разрабатывается график движения поездов. При этом следует устанавливать уровень загрузки основных устройств станции и резерв пропускной и перерабатывающей способности. Условия взаимодействия станционных процессов выразим в виде следующих зависимостей.

1. Темп расформирования поездов в подсистеме ВхУ-ПП-Г по техническим и технологическим возможностям должен опережать за расчетный период времени – сутки периода максимальных перевозок – темп их прибытия: . Тогда суточный резерв перерабатывающей способности:

                                               (10.1)

где  – число поездов, которое способна переработать сортировочная горка за сутки; –  число поездов, прибывающих в расформирование за сутки; и  должны быть приведены к сопоставимому виду, например, через среднюю величину состава поезда.

Резерв перерабатывающей способности, который соответствует оптимальному варианту взаимодействия станционных процессов: