процессами поездообразования

Процесс накопления вагонов на составы поездов. Управление

В процессе расформирования со­ставов на сортировочной горке (вы­тяжном пути) происходит преобра­зование (трансформация) потока по­ездов. Каждый расформированный состав содержит несколько назначе­ний групп вагонов по назначениям плана формирования, установлен­ным для станции. Итак, состав рас­формировываемого поезда

где m_rpi-число вагонов в расформиро­вываемом поезде г-го назначения.

При рассмотрении маневров (глава 5) на вытяжных путях было установлено число отцепов g' при расформировании поезда, как пра­вило, больше числа групп вагонов g по назначениям плана формирова­ния, поскольку вагоны одного и того же назначения могут стоять в разных местах расформировывае­мого состава. В связи с этим

где т_{ОТ ij} - число вагонов в г-м отцепе у'-го назначения плана расформирования;

Если g =g', т. е. число отцепов совпадает с числом групп вагонов, то каждая группа вагонов любого из имеющихся в составе назначений стоит в одном месте. В этом случае объем сортировочной работы на горке сокращается до минимума.

Итак, в процессе расформирова­ния состава отцепы направляются в СП по назначениям плана форми рования, при этом сортировочные пути закреплены (специализирова­ны) за определенными назначения­ми в соответствии с ТРА станции. Трансформация потока при роспус­ке идет по схеме «состав - отцепы-группы вагонов по назначениям пла­на формирования - накопление но­вых составов».

Рассмотрим процесс накопления одного состава одного из назначе­ний (рис. 8.21). За время роспуска первого t_р1, второго t_p2 и т.д. соста­вов на сортировочные, пути посту­пают отцепы. Так, на рассмотренное назначение из первого поезда посту­пил один отцеп из трех вагонов, из второго-два отцепа соответственно из шести и двух вагонов, из треть­его-один отцеп из 12 вагонов, из четвертого - два отцепа из четырех и трех вагонов. Из последнего (седь­мого) поезда поступило три вагона, в результате накопился новый со­став из 50 вагонов. Заштрихованная область отражает реальный физиче­ский процесс поступления вагонов на сортировочный путь, специализи­рованный для рассмотренного на­значения.

При определении простоев ваго­нов на станциях рассчитывается вре­мя нахождения вагонов в процессе расформирования, а моментами на­чала накопления вагонов на состав считаются моменты окончания ро­спуска составов.

Схематично процесс накопления изображают не по отцепам, а не­сколько упрощенно, по группам вагонов данного назначения (см. рис. 8.21), причем этот процесс бу­дет весьма близок к реальному про­цессу поступления вагонов на сорти­ровочный путь. Для рассмотренного периода определяются вагоно-часы накопления состава, принимаются значения δt₁ = 0,5, δt₂ = 0,4 ч и да­лее, как показано на графике. Ваго­но-часы составят В_и = 3 (0.5 + 0,4 + + 0,45 4- 0,5 + 0,5 + 0,5) + 8 (0,4 + + 0,45 + 0,5 + 0,5 + 0,5) + 12(0,45 + + 0,5 + 0,5+ 0,5)+ 7 (0,5+ 0,5 + + 0,5)+ 10(0,5 + 0,5) + 7(0,5) + + 3(0) = 67,75, а средний простой вагонов под накоплением В_н: т = = 67,75:50= 1,35 ч.

Последнюю группу вагонов, за­вершающую процесс накопления со става, называют замыкающей, про­стой под накоплением этой группы равен нулю, а время, в течение кото­рого идет накопление состава, назы­вают периодом накопления 7^. В нашем примере период накопления составляет 2,85 ч, а замыкающая группа составляет 3 вагона. Если поступление вагонов на сортировоч­ный путь идет равномерно, процесс накопления состава аппроксимиру­ют треугольником, и тогда вагоно-часы накопления представляют со­бой площадь прямоугольного тре­угольника B_H = 0,5 Т_нm_ф. В рас­сматриваемом примере В_н = 0,5х х 2,85-50 = 71,25 вагоно-ч с абсо­лютной ошибкой в данном случае + 3,5 вагоно-ч. При введении в память ЭВМ динамической модели сортировочных путей вагоно-часы накопления можно рассчитывать автоматически, по машинной про­грамме и выдавать на печать по запросу. На этом основывается и автоматизированный учет простоя вагонов по отдельным паркам стан­ции и в целом по станции. Однако в методике расчета плана формиро­вания пока широко используются упрощенные аналитические способы расчета вагоно-часов накопления и среднего простоя вагонов под на­коплением.

Как и другие временные пара­метры, вагоно-часы накопления рас­считывают за сутки, и процесс на­копления по каждому назначению рассматривают также применитель­но к суточному периоду. На рис. 8.22 показан суточный процесс накопле ния четырех составов одного назна­чения. Выразив накопление всех этих составов треугольником, суточные вагоно-часы назначения составят (при равном числе вагонов в со­ставах) В_п =0,5 Т'_нт_ф+ 0,5 Т''_нт_ф + 0,5 T_н''' m _ф + 0,5 Т''"т_ф = 0,5(Т'_н+ Т''_н+Т'''_н+T_н"'') m _ф. Поскольку сумма периодов накопления состав­ляет 24 ч, аппроксимирующее выра­жение принимает вид В_н = 12m _ф ва-гоно-ч, или, обозначив 12 буквой С: B_H = Сm_ф вагоно-ч (8.4).

Рис. 8.22. Суточный график процесса накопления составов од­ного назначения

Рис. 8.23. Суточный график накопления ва-гонов при неравномер­ном поступлении груп­пы

вагонов

Величину С называют парамет­ром накопления: .

При равномерном по времени процессе накопления и одинаковом числе вагонов в группах В_н выра­жаются площадью треугольника, и параметр накопления равен 12 ч. Получена простая приближенная формула расчета вагоно-часов на­копления при известном параметре С и составе поезда m_ф, причем ее точность тем выше, чем равномер­нее проходит процесс накопления. Среднее значение параметра накоп­ления по сортировочной системе (ПФ) при накоплении К назначений:

где m_ф -средний состав формируемых поездов в сортировочной системе.

Во многих случаях процесс на­копления может существенно отли­чаться от треугольной формы и тог да накопление числа вагонов на со­став выражается линией кривой. На рис. 8.23 приведен пример графика накопления вагонов на составы при неравномерном по величине групп и интервалам между группами по­ступлении вагонов рассматриваемо­го назначения.

Накопление первого состава характеризуется тем, что вначале поступают небольшие груп­пы вагонов, а затем к концу накоп­ления поступают резко увеличенные группы. В результате аппроксими­рующегося процесса накопления кривая f(t) получилась вогнутая, а вагоно-часы накопления представля­ют площадь под этой кривой:

Процесс накопления второго со­става носил противоположный ха­рактер: вначале поступали укрупнен­ные группы вагонов, затем умень­шенные, в результате аппроксими­рующая кривая f₂{t) получилась выпуклой, а вагоно-часы накопления составили

Еще более резко выражена сте­пень выпуклости кривой f₃{t) для третьего состава, вагоно-часы на­копления которого аналогично со­ставляют

Для численного расчета вягоно-часов накопления каждого состава в данном случае необходимо было бы подобрать аналитические выра­жения кривых f(t) для каждого со­става.

Однако в связи с массовостью процесса накопления таких кривых потребовалось бы множество. Такой способ является трудоемким, по­этому вагоно-часы целесообразней рассчитывать, используя параметр накоплений С и состав поезда m_ф. Если процесс накопления будет идти по модели первого состава (см. рис. 8.23), параметр С будет меньше 12, по модели второго состава-С больше 12 и, наконец, по модели третьего состава - гораздо больше 12. Как для отдельных назначений, так и для сортировочной системы в целом параметр накопления явля­ется средней величиной и должен устанавливаться по статистическим данным по всем назначениям с таким расчетом, чтобы выборка данных могла характеризовать в среднем с достаточным приближе­нием физический ход накопления со­ставов. Параметр накопления колеб­лется в практических условиях от 8-9 до 14-15 ч на один вагон соста­ва поезда. Теоретически диапазон его изменения составляет 0 < С < 24.

Система диспетчерского управле­ния станцией и прилегающими уча­стками может в некоторой степени воздействовать на процесс накопле­ния. Это воздействие основывается на следующих предпосылках:

замыкающая группа вагонов при условии, что сразу после завершения накопления с составом начинаются операции по окончании формирова­ния, не дает вагоно-часов накопле­ния. Поэтому для сокращения про­стоев вагонов процессы накопления (поездообразования), окончания формирования и обработки поездов по отправлению должны в процессе оперативного планирования коорди­нироваться со своевременной под­готовкой локомотивов под поезда и с нитками графика по отправле­нию;

к концу процесса накопления целесообразно подводить укрупнен­ные группы вагонов, прежде всего за счет вывода вагонов соответствую­щих назначений с местных пунктов и ближайших грузовых и промежу­точных станций (метод с 50-х годов известен как метод минского дис­петчера П. Д. Судникова), в резуль­тате учет вагонов по назначениям плана формирования выносится за пределы ПФ-в ПП, местные пунк­ты, близлежащие грузовые стан­ции;

в большинстве случаев ДСЦ крупных станций применяют прин­цип «первым пришел - первым обра­ботан и расформирован». Однако составы, находящиеся в ПП с замы­кающими группами, иногда целесо­образно ускоренно обработать и расформировать с приоритетом по отношению к ранее прибывшим со­ставам. Это целесообразно в том случае, если изменение очередности не вызовет каких-либо перерывов в работе горки. При этом условии из­менение очередности не изменяет общий простой составов в ПП, а приоритетный роспуск состава с за­мыкающей группой выполняют для завершения накопления состава и подготовки его на ближайшую нит­ку графика с тем, чтобы не допу­стить пропуска этой нитки;

организация процесса накопле­ния с перерывами между накапли­вающимися составами за счет от­правления поездов повышенной массы и длины в пределах допусти­мых значений по силе тяги локо­мотивов и длине приемо-отправоч-ных путей.

За счет отправления составов по­вышенной массы сокращается про­стой вагонов под накоплением, в этом случае вагоио-часы накопления:

где ∑ t_пер j- суммарное время перерывов между накапливающимися составами; n -число накопившихся составов за сут­ки данного назначения; г-число переры­вов накопления.

Поскольку в этом случае

а параметр

т.е. общие вагоно-часы накопления и параметр накопления снижаются за счет формирования составов по­вышенной массы и длины.

Рассчитывают и анализируют средний простой вагонов под накоп­лением, ч:

где п₀- число отправленных вагонов i-го назначения..

Средний простой под накоплени­ем для станции в целом, ч:

где £я₀- число отправленных вагонов.

Методы диспетчерского воз­действия на процесс накопления-поездообразования реализуются в ходе управления расформировани­ем-формированием поездов. Меры по ускорению поездообразования заранее предусматриваются при раз­работке оперативных планов на сут­ки, смену, 4, 6-часовые периоды работы. Сокращение простоя ваго­нов под накоплением - существен­ный резерв в работе станций, по­скольку этот простой составляет до

50% общего простоя вагонов с пере­работкой.

ДСЦ постоянно контролирует и регулирует формирование поез­дов.

Маневровые и станционные дис­петчеры имеют возможность опера­тивно планировать поездообразова-ние с глубиной 4-6 ч. Это улучшает управление процессом подготовки локомотивов на поезда, дает воз­можность своевременно координи­ровать и регулировать поездообра-зование на конкретные нитки графи­ка по отправлению.

АСУ сортировочными станция­ми являются составной частью сис­темы сборки, переработки и пере­дачи информации, их функциониро­вание направлено на современное информационное обеспечение управ­ления процессом расформирования-формирования поездов. Прибытие, расформирование, формирование, отправление поездов вводятся в память ЭВМ. В ЭВМ в квази-реаль-ном масштабе времени ведется со­стояние 1717, ПО, ТрП и практически в реальном масштабе времени-со­стояние путей парка формирования. В результате, в любой момент вре­мени по запросу выдаются справки о накоплении вагонов на сортиро­вочных путях с автоматически под­считанными характеристиками (мас­сой, длиной и др.), о завершении образования новых составов, ре­шаются задачи выбора очередности расформирования, автоматизации документального оформления фор­мируемых поездов, в т. ч. расчет и выдача натурных листов, передача ТГНЛ на станции назначения и др.

При функционировании АСУ в автоматизированном режиме вы­даются также проекты оперативных планов работы. Решение этих и ряда других задач облегчает принятие управленческих решений, повышает уровень научно-технического обе­спечения диспетчерского управле­ния технологическими процессами станции.

В процессе расформирования со­ставов на сортировочной горке (вы­тяжном пути) происходит преобра­зование (трансформация) потока по­ездов. Каждый расформированный состав содержит несколько назначе­ний групп вагонов по назначениям плана формирования, установлен­ным для станции. Итак, состав рас­формировываемого поезда

где m_rpi-число вагонов в расформиро­вываемом поезде г-го назначения.

При рассмотрении маневров (глава 5) на вытяжных путях было установлено число отцепов g' при расформировании поезда, как пра­вило, больше числа групп вагонов g по назначениям плана формирова­ния, поскольку вагоны одного и того же назначения могут стоять в разных местах расформировывае­мого состава. В связи с этим

где т_{ОТ ij} - число вагонов в г-м отцепе у'-го назначения плана расформирования;

Если g =g', т. е. число отцепов совпадает с числом групп вагонов, то каждая группа вагонов любого из имеющихся в составе назначений стоит в одном месте. В этом случае объем сортировочной работы на горке сокращается до минимума.

Итак, в процессе расформирова­ния состава отцепы направляются в СП по назначениям плана формирования, при этом сортировочные пути закреплены (специализирова­ны) за определенными назначения­ми в соответствии с ТРА станции. Трансформация потока при роспус­ке идет по схеме «состав - отцепы-группы вагонов по назначениям пла­на формирования - накопление но­вых составов».

Рассмотрим процесс накопления одного состава одного из назначе­ний (рис. 8.21). За время роспуска первого t_р1, второго t_p2 и т.д. соста­вов на сортировочные, пути посту­пают отцепы. Так, на рассмотренное назначение из первого поезда посту­пил один отцеп из трех вагонов, из второго-два отцепа соответственно из шести и двух вагонов, из треть­его-один отцеп из 12 вагонов, из четвертого - два отцепа из четырех и трех вагонов. Из последнего (седь­мого) поезда поступило три вагона, в результате накопился новый со­став из 50 вагонов. Заштрихованная область отражает реальный физиче­ский процесс поступления вагонов на сортировочный путь, специализи­рованный для рассмотренного на­значения.

При определении простоев ваго­нов на станциях рассчитывается вре­мя нахождения вагонов в процессе расформирования, а моментами на­чала накопления вагонов на состав считаются моменты окончания ро­спуска составов.

Схематично процесс накопления изображают не по отцепам, а не­сколько упрощенно, по группам вагонов данного назначения (см. рис. 8.21), причем этот процесс бу­дет весьма близок к реальному про­цессу поступления вагонов на сорти­ровочный путь. Для рассмотренного периода определяются вагоно-часы накопления состава, принимаются значения δt1 = 0,5, δt2 = 0,4 ч и да­лее, как показано на графике. Ваго­но-часы составят Ви = 3 (0.5 + 0,4 + + 0,45 4- 0,5 + 0,5 + 0,5) + 8 (0,4 + + 0,45 + 0,5 + 0,5 + 0,5) + 12(0,45 + + 0,5 + 0,5+ 0,5)+ 7 (0,5+ 0,5 + + 0,5)+ 10(0,5 + 0,5) + 7(0,5) + + 3(0) = 67,75, а средний простой вагонов под накоплением Вн: т = = 67,75:50= 1,35 ч.

Последнюю группу вагонов, за­вершающую процесс накопления со става, называют замыкающей, про­стой под накоплением этой группы равен нулю, а время, в течение кото­рого идет накопление состава, назы­вают периодом накопления 7^. В нашем примере период накопления составляет 2,85 ч, а замыкающая группа составляет 3 вагона. Если поступление вагонов на сортировоч­ный путь идет равномерно, процесс накопления состава аппроксимиру­ют треугольником, и тогда вагоно-часы накопления представляют со­бой площадь прямоугольного тре­угольника BH = 0,5 Тнmф. В рас­сматриваемом примере Вн = 0,5х х 2,85-50 = 71,25 вагоно-ч с абсо­лютной ошибкой в данном случае + 3,5 вагоно-ч. При введении в память ЭВМ динамической модели сортировочных путей вагоно-часы накопления можно рассчитывать автоматически, по машинной про­грамме и выдавать на печать по запросу. На этом основывается и автоматизированный учет простоя вагонов по отдельным паркам стан­ции и в целом по станции. Однако в методике расчета плана формиро­вания пока широко используются упрощенные аналитические способы расчета вагоно-часов накопления и среднего простоя вагонов под на­коплением.

Как и другие временные пара­метры, вагоно-часы накопления рас­считывают за сутки, и процесс на­копления по каждому назначению рассматривают также применитель­но к суточному периоду. На рис. 8.22 показан суточный процесс накопле ния четырех составов одного назна­чения. Выразив накопление всех этих составов треугольником, суточные вагоно-часы назначения составят (при равном числе вагонов в со­ставах) Вп =0,5 Т'нтф+ 0,5 Т''нтф + 0,5 Tн''' mф + 0,5 Т''"тф = 0,5(Т'н+ Т''н+Т'''н+Tн"'')mф. Поскольку сумма периодов накопления состав­ляет 24 ч, аппроксимирующее выра­жение принимает вид Вн = 12mф ва-гоно-ч, или, обозначив 12 буквой С: BH = Сmф вагоно-ч (8.4).

Величину С называют парамет­ром накопления: .

При равномерном по времени процессе накопления и одинаковом числе вагонов в группах Вн выра­жаются площадью треугольника, и параметр накопления равен 12 ч. Получена простая приближенная формула расчета вагоно-часов на­копления при известном параметре С и составе поезда mф, причем ее точность тем выше, чем равномер­нее проходит процесс накопления. Среднее значение параметра накоп­ления по сортировочной системе (ПФ) при накоплении К назначений:

где mф-средний состав формируемых поездов в сортировочной системе.

Во многих случаях процесс на­копления может существенно отли­чаться от треугольной формы и тог да накопление числа вагонов на со­став выражается линией кривой. На рис. 8.23 приведен пример графика накопления вагонов на составы при неравномерном по величине групп и интервалам между группами по­ступлении вагонов рассматриваемо­го назначения.

Накопление первого состава характеризуется тем, что вначале поступают небольшие груп­пы вагонов, а затем к концу накоп­ления поступают резко увеличенные группы. В результате аппроксими­рующегося процесса накопления кривая f(t) получилась вогнутая, а вагоно-часы накопления представля­ют площадь под этой кривой:

Процесс накопления второго со­става носил противоположный ха­рактер: вначале поступали укрупнен­ные группы вагонов, затем умень­шенные, в результате аппроксими­рующая кривая f2{t) получилась выпуклой, а вагоно-часы накопления составили

Еще более резко выражена сте­пень выпуклости кривой f3{t)для третьего состава, вагоно-часы на­копления которого аналогично со­ставляют

Для численного расчета вягоно-часов накопления каждого состава в данном случае необходимо было бы подобрать аналитические выра­жения кривых f(t) для каждого со­става.

Однако в связи с массовостью процесса накопления таких кривых потребовалось бы множество. Такой способ является трудоемким, по­этому вагоно-часы целесообразней рассчитывать, используя параметр накоплений С и состав поезда mф. Если процесс накопления будет идти по модели первого состава (см. рис. 8.23), параметр С будет меньше 12, по модели второго состава-С больше 12 и, наконец, по модели третьего состава - гораздо больше 12. Как для отдельных назначений, так и для сортировочной системы в целом параметр накопления явля­ется средней величиной и должен устанавливаться по статистическим данным по всем назначениям с таким расчетом, чтобы выборка данных могла характеризовать в среднем с достаточным приближе­нием физический ход накопления со­ставов. Параметр накопления колеб­лется в практических условиях от 8-9 до 14-15 ч на один вагон соста­ва поезда. Теоретически диапазон его изменения составляет 0 < С < 24.

Система диспетчерского управле­ния станцией и прилегающими уча­стками может в некоторой степени воздействовать на процесс накопле­ния. Это воздействие основывается на следующих предпосылках:

замыкающая группа вагонов при условии, что сразу после завершения накопления с составом начинаются операции по окончании формирова­ния, не дает вагоно-часов накопле­ния. Поэтому для сокращения про­стоев вагонов процессы накопления (поездообразования), окончания формирования и обработки поездов по отправлению должны в процессе оперативного планирования коорди­нироваться со своевременной под­готовкой локомотивов под поезда и с нитками графика по отправле­нию;

к концу процесса накопления целесообразно подводить укрупнен­ные группы вагонов, прежде всего за счет вывода вагонов соответствую­щих назначений с местных пунктов и ближайших грузовых и промежу­точных станций (метод с 50-х годов известен как метод минского дис­петчера П. Д. Судникова), в резуль­тате учет вагонов по назначениям плана формирования выносится за пределы ПФ-в ПП, местные пунк­ты, близлежащие грузовые стан­ции;

в большинстве случаев ДСЦ крупных станций применяют прин­цип «первым пришел - первым обра­ботан и расформирован». Однако составы, находящиеся в ПП с замы­кающими группами, иногда целесо­образно ускоренно обработать и расформировать с приоритетом по отношению к ранее прибывшим со­ставам. Это целесообразно в том случае, если изменение очередности не вызовет каких-либо перерывов в работе горки. При этом условии из­менение очередности не изменяет общий простой составов в ПП, а приоритетный роспуск состава с за­мыкающей группой выполняют для завершения накопления состава и подготовки его на ближайшую нит­ку графика с тем, чтобы не допу­стить пропуска этой нитки;

организация процесса накопле­ния с перерывами между накапли­вающимися составами за счет от­правления поездов повышенной массы и длины в пределах допусти­мых значений по силе тяги локо­мотивов и длине приемо-отправоч-ных путей.

За счет отправления составов по­вышенной массы сокращается про­стой вагонов под накоплением, в этом случае вагоио-часы накопления:

где ∑tпер j- суммарное время перерывов между накапливающимися составами; n-число накопившихся составов за сут­ки данного назначения; г-число переры­вов накопления.

Поскольку в этом случае

а параметр

т.е. общие вагоно-часы накопления и параметр накопления снижаются за счет формирования составов по­вышенной массы и длины.

Рассчитывают и анализируют средний простой вагонов под накоп­лением, ч:

где п0-число отправленных вагонов i-го назначения..

Дата добавления: 2015-10-02