Расчет плана формирования одногруппных поездов (Глава 21 учебного пособия по курсу «Управление эксплуатационной работой железных дорог и качеством перевозок»)

Глава 21

РАСЧЕТ ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ОДНОГРУППНЫХ ПОЕЗДОВ

21.1. Основные положения

Вагонопотоки, которые не включаются в маршруты с мест погрузки, поступают сборными, вывозными и передаточными поездами на сортировочные и участковые станции, где организуются сквозные и участковые поезда, в основном одногруппные.

Составление плана формирования одногруппных поездов должно обеспечивать наименьшие общие затраты при прохождении вагонов через сортировочные и участковые станции. При этом:

с одной стороны учитываются затраты, связанные с накоплением составов - чем больше будет формироваться составов сквозных назначений, тем дольше будут стоять вагоны в ожидании накопления на путях сортировочных парков и наоборот, чем меньше будет формироваться таких составов, тем меньше будут затраты на их накопление;

с другой стороны учитываются затраты, связанные с переработкой вагонов на станциях — чем меньше сквозных назначений, тем больше затраты на переработку вагонопотоков и наоборот, чем больше сквозных назначений, тем меньше затраты на переработку вагонопотоков (рис. 21.1).

Рис. 21.1. Соотношение затрат на переработку и накопление составов в зависимости от числа сквозных назначений

Важно отметить нелинейность функций измерения расходов, связанных с накоплением составов и переработкой вагонов, а также общих расходов. Функция общих расходов имеет оптимум, который и требуется найти. Назначения плана формирования одногруппных поездов, соответствующие Копт, будут оптимальными, а план формирования - оптимальным планом формирования одногруппных поездов.

Однако в такой постановке задача плана формирования не решена. Нахождение оптимального варианта организации вагонопотоков базируется на специальных методах, в которых, как правило, последовательно отбираются назначения, дающие наибольшую экономию.

В общем виде выделение вагонопотока в отдельное назначение одногруппных поездов возможно лишь при соблюдении условия

, где N -среднесуточный размер струи вагонопотока; К-число попутных технических станций, по             которым рассчитывается экономия; т-число вагонов в составе поезда.

Представленное неравенство легко преобразовать:

,         (21.1)

где T_эк - общая экономия времени в приведенных часах от пропуска одного вагона струи N через i-ю станцию без переработки.

В зависимости от того, по каким станциям суммируются приведенные вагоно-часы, последнее неравенство преобразуется в необходимое, достаточное и общее достаточное условия выгодности маршрутизации струи.

По необходимому условию струя может быть выделена в самостоятельное назначение, если суммарная экономия приведенных вагоно-часов от проследования всех попутных технических станций без переработки превышает или равна затратам на накопление данного назначения:

, где p,q -станции формирования и расформирования струи вагонопотока.

По достаточному условию струя должна выделяться в самостоятельное назначение, если экономия приведенных вагоно-часов по станциям уступа больше или равна затратам на накопление данного назначения:

.

Станциями уступа называют станции, расположенные далее станции назначения смежной короткой струи, включая и последнюю. Эти станции образуют для рассматриваемой струи своего рода  уступа (рис.21.2)

Рис. 21.2.     Схема     расположения    станций уступа

Общее достаточное условие можно сформулировать следующим образом: струю вагонопотока, безусловно, выгодно выделить в самостоятельное назначение, если экономия от проследования транзитом через любую попутную техническую станцию больше или равна затратам на накопление:

, где  - минимальное значение Тэк на всем пути следования струи.

Отметим, что для коротких сквозных назначений, которые проходят лишь через одну попутную техническую станцию, различия между необходимым, достаточным и общим достаточным условиями исчезают. Для выделения таких струй в самостоятельные назначения необходимо и достаточно, чтобы экономия на попутной технической станции превышала (или была бы равна) затраты на накопление.

Преобразуем выражение (21.1)

               (21.2)

и проанализируем результаты при использовании его в качестве необходимого и общего достаточного условий.

В первом случае получим минимальное значение вагонопотока, который еще можно выделять в качестве сквозного назначения. Если фактический вагонопоток меньше рассчитанного, он должен быть использован для усиления других назначений. Одноструйное назначение на базе такого вагонопотока не может быть выделено в самостоятельное назначение и поэтому не рассматривается в качестве конкурентоспособного.

Ряд методов расчета плана формирования допускает возможность объединения таких назначений с ближайшими более короткими еще на стадии подготовки исходных данных, но лишь тогда, когда это маломощное исходное назначение не может быть усилено другими вагонопотоками. При наличии такой возможности необходимо проверить на выполнение необходимого условия многоструйное назначение, получившееся в результате максимально возможного усиления исходного назначения другими вагонопотоками. Если и в этом случае необходимое усилие не выполняется, исходное маломощное назначение должно быть использовано лишь для усиления других назначений.