Ответы на экзаменационные вопросы № 1-21 по дисциплине "Управление эксплуатационной работой" (Транспортные потоки. Расчет пропускной способности на двухпутных участках)

1. Транспортные потоки

Транспортные потоки предопределяют нагрузки на транспортные системы, от их объемов зависят потребная мощность транспортных систем в целом (станций, депо, участков,  полигонов),  потребность в подвижном составе, топливе, материалах и других ресурсах. Они необходимы в качестве исходных данных при разработке технологии и расчетах мощности всех типов станций, расчете плана формирования и графика движения поездов, составлений технических и технологических документов. Транспортный поток представляет собой нагрузку на транспортную сеть: чем больше поток, тем выше нагрузка. В общей теории транспортных потоков решают две сложные задачи. Первая состоит в определении оптимального транспортного потока на существующей транспортной сети или ее элементах. Если поток превышает это значение, сеть будет работать в режиме перегрузок, с задержками, заторами, отказами, экономическими потерями. Решение второй задачи устанавливает оптимальную мощность сети для пропуска заданных или спрогнозированных потоков.

Под интенсивностью потока поездов понимают число поездов, пропущенных в единицу времени. Если обозначить переменную интенсивность транспортного потока через х, часовую интенсивность r, то плотность распределения интенсивностей транспортного потока в течение времени Т можно выразить Законом Гаусса, условно допуская непрерывность х:

₁        _*-*■>' /(*) =

, где  - среднее квадратическое отклонение интенсивности транспортного потока за время Т.

Интегральная  форма  этого  закона

,

Следует понимать, что нормальный закон согласуется со статистическими данными при значениях Т>  0,75... 1,5 ч. В меньших периодах времени по критериям согласия часто подходит закон Пуассона:

,

При любых значениях периода T наилучшее согласование со статистическими данными, как правило, получается у биномиального закона, вероятность прибытия х поездов за время Т для которого определяется

, где W_Т - максимально возможный подвод поездов (число возможных ниток графика) за время Т; р- вероятность того, что по какой-то нитке графика прибудет поезд, определяется отношением расчетного числа поездов к максимально возможному: ; q- вероятность обратного   события;   q= 1 — р;   - число сочетаний из W_Tэлементов по х, равное:

.

Изменение   параметров   потока под воздействием таких операций, как прием поездов на станцию, их обработка, расформирование, образование новых составов (в сортировочном парке), окончание формирования, подготовка к отправлению, отправление, т.е. под воздействием фаз обслуживания потока, будем называть трансформацией потока. Если поток прошел через к фаз, то с   потоком   произошла   к-кратная трансформация.

2. Надежность работы транспортных систем

Надежность -это свойство системы или любого промышленного изделия сохранять свои функции и характеристики работы в определенных заданных пределах и заранее установленных условиях эксплуатации.

Под отказом следует понимать выход из строя устройства и неспособность выполнять свои функциональные назначения частично или полностью. В теории надежности различают отказы: полный, внезапный, постепенный, частичный, независимый, зависимый, производственный, конструкционный, сбой, перемежающийся и эксплуатационный. Под полным отказом понимают такой, после возникновения которого использование объекта по назначению невозможно до восстановления его работоспособности (крупные поломки локомотивов, вагонов, железнодорожного пути и других устройств, вызванные столкновением подвижного состава, излишней погрузкой и другими причинами).

Частичный отказ - это о после возникновения которого использование объекта по назначению возможно, но при этом значения одного или нескольких параметров выходят за допустимые пределы. Частичные отказы иногда называют параметрическими, поскольку они связаны с ухудшением основных параметров работы системы. К частичным отказам можно отнести неисправности железнодорожного пути, стрелочного перевода, когда движение не закрыто, но осуществляется с резко сниженными по отношению к нормативным скоростями движения.

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких основных параметров системы: одиночный выход из строя рельсов в связи с внезапными причинами, выход из строя отдельных устройств автоблокировки, электрической или диспетчерской централизации и др. Внезапный отказ может быть и полным.

Производственные отказы возникают вследствие нарушения или несовершенства технологического процесса   изготовления   или   ремонта объекта; наблюдаются как при производстве, так и при ремонте локомотивов, вагонов, контейнерной сети, устройств пути и др.

Конструкционные отказы возникают из-за ошибок конструктора или несовершенства методов конструирования: отказы, связанные с конструированием тепловозов, электровозов, вагонов, устройств автоматики, телемеханики и др.

В работе станций, узлов, участков и направлений часто возникают сбои - самоустраняющиеся отказы, приводящие к временной утрате работоспособности.

Эксплуатационные отказы возникают вследствие нарушений установленных правил    эксплуата-ции (ПТЭ, инструкций, приказов МГТС, начальников   и   отделений   дорог), нарушений технологических процессов или вследствие влияния непредусмотренных внешних воздействий (незапланированное         увеличение транспортного потока на входе системы, внешнее нарушение регулировочной дисциплины при поступлении порожних вагонов, воздействие погоды и др.).

Вероятность безотказной работы системы в интервале времени