авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Развитие методов этапного овладения перевозками на двухпутных линиях при обращении длинносоставных грузовых поездов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

фуфачева Марина Валерьевна

Развитие методов этапного овладения перевозками на двухпутных линиях при обращении длинносоставных грузовых поездов

05.22.08 – Управление процессами перевозок

автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Иванкова Людмила Николаевна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Дмитренко Алексей Васильевич
кандидат технических наук, доцент Плахотич Сергей Алексеевич
Ведущее предприятие Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения».

Защита состоится «28» мая 2010 г. в 14 часов в ауд. 283 на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при Уральском государственном университете путей сообщения (УрГУПС) по адресу: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, д. 66.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения и в сети Интернет на сайте http://usurt.ru .

Автореферат разослан «____»_____________ 2010 года.

Отзывы на автореферат, в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета университета и по факсу (343) 245-31-88.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Проводимая в настоящее время реструктуризация железнодорожного транспорта предусматривает внедрение на сети железных дорог новой эксплуатационной модели управления технологией перевозок, которая предполагает улучшение показателей использования подвижного состава.

В соответствии со Стратегической программой развития ОАО «РЖД» на период до 2030 года в перспективе намечается рост объемов перевозок, что потребует дополнительных пропускных и провозных способностей железнодорожных линий.

Одним из наиболее эффективных мероприятий по повышению пропускной способности железных дорог является увеличение норм массы и длины поездов. Сдерживающим фактором увеличения длины грузовых поездов является полезная длина приемоотправочных путей на станциях. Для устранения этого ограничения требуются значительные затраты на реконструктивные мероприятия по увеличению емкости путей. Очевидно, что одновременно удлинить приемоотправочные пути на всех станциях железнодорожного направления невозможно. Поэтому определение целесообразности переустройства каждого раздельного пункта на железнодорожном полигоне значительной протяженности является весьма трудоемкой задачей. Изложенное свидетельствует об актуальности проблемы и необходимости разработки методики по определению очередности выполнения реконструктивных мероприятий на железнодорожном направлении при обращении длинносоставных поездов.

Целью диссертационной работы является разработка методики по определению оптимальной этапности реконструкции раздельных пунктов для пропуска длинносоставных грузовых поездов на двухпутных линиях.

Для достижения указанной цели потребовалось решить следующие задачи.

  1. Проанализировать результаты теоретических исследований и практический опыт работы железных дорог по пропуску длинносоставных грузовых поездов, особенности схемных решений при реконструкции.
  2. На основе имитационной модели участка оценить энергетические и временные расходы по задержкам поездов в зависимости от емкости путевого развития промежуточных станций.
  3. Обосновать этапность реконструктивных мероприятий, связанных с удлинением путей, на двухпутных линиях.
  4. Разработать методику оценки реконструктивных мероприятий и отбора схемных решений станций, определить сферы их эффективного применения.

Объект исследования – двухпутный участок с расположенными на нем промежуточными станциями как элемент инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Предмет исследования – реконструктивные мероприятия на промежуточных станциях двухпутного участка, направленные на увеличение емкости путевого развития.

Методические и теоретические основы исследования – методы математической статистики при обработке результатов наблюдений, теории вероятностей при анализе полученных фактических данных, метод математического планирования эксперимента, имитационное моделирование работы железнодорожного участка, динамическое программирование при определении этапности реконструктивных мероприятий.

Научная новизна работы:

  1. Обоснована оптимальная этапность удлинения путей на промежуточных станциях двухпутной линии на основе статистических характеристик поездопотоков, соотношения скоростей пассажирских и грузовых поездов, среднего расстояния между раздельными пунктами.
  2. Определены аналитические зависимости количества и величины задержек грузовых поездов на участке при различной плотности поездопотока и дифференциации скоростей движения на базе созданной имитационной модели работы участка.
  3. Произведён отбор варианта реконструкции по удлинению путей на станции и определены капитальные затраты на предпроектной стадии на основе метода типовых схем переустройства.

Практическая ценность. Полученные результаты исследований позволят проектным и научным организациям определять этапность реконструкции промежуточных станций участка, планировать необходимые инвестиции, а также оценить эксплуатационные расходы, связанные с задержками поездов под обгоном.

На защиту выносятся:

  1. Методика очередности выполнения реконструктивных мероприятий промежуточных раздельных пунктов на направлении на основе сопоставления необходимых инвестиций в реконструктивные мероприятия и получения эффекта за счет сокращения непроизводительных эксплуатационных расходов, связанных с задержками поездов под обгоном.
  2. Методика установки численной величины и продолжительности задержек поездов на основе имитационного моделирования работы участка с учетом статистических характеристик поездопотоков и дифференциации по категориям и скоростям движения.
  3. Методика определения областей рационального применения различных вариантов реконструкции станций с учетом величины поездопотока и соотношения скоростей грузовых и пассажирских поездов.

Реализация результатов работы. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования использованы Красноярской железной дорогой – филиалом ОАО «РЖД» в области развития раздельных пунктов дороги. Результаты исследований используются в учебном процессе Красноярского института железнодорожного транспорта.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в одиннадцати статьях и докладывались на межвузовских научно-практических конференциях: «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (г. Красноярск, 2005 г.), «Проблемы и перспективы развития Транссибирской магистрали в ХХI веке» (г. Чита, 2006 г.), «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития» (г. Екатеринбург, 2008 г.); на совместных научно-практических семинарах кафедр Красноярского института железнодорожного транспорта (КрИЖТ) – филиала ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС) в г. Красноярске; на кафедре «Управление эксплуатационной работой» ИрГУПС, кафедрах «Управление эксплуатационной работой» и «Станции, узлы и грузовая работа» Уральского государственного университета путей сообщения.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных работах, в том числе 1 работа в журнале «Железнодорожный транспорт», входящем в перечень изданий рекомендованных ВАК, и в научных сборниках ИрГУПС, КрИЖТ, ЗабИЖТ, УрГУПС, СГУПС.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографического списка, включающего 105 наименований и 10 приложений. Работа изложена на 143 машинописных страницах, содержит 6 таблиц и 29 рисунков.

содержание работы

Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой темы диссертации. Сформированы цель и задачи исследования.

В первой главе выполнен анализ научной литературы по теме исследования и обобщен практический опыт эксплуатационной работы при вождении длинносоставных и тяжеловесных поездов на отечественных и зарубежных железных дорогах. Для освоения поездопотока длинносоставных и тяжеловесных поездов необходимо иметь в наличии станционные пути достаточной полезной длины. Как показал анализ, большинство станций с момента их сооружения не перестраивались. Длина приемоотправочных путей на них осталась в пределах 900 м и менее.

Большой научный и практический вклад в разработку вопросов, связанных с дальнейшим повышением средней массы и длины грузовых поездов, ростом провозной способности отдельных линий для различных условий их эксплуатации внесли И.И. Васильев, Н.А. Воробьев, Ю.В. Дьяков, А.М. Макарочкин, В.Е. Козлов, В.А. Кудрявцев, Е.В. Архангельский, В.Н. Правдин, Г.Л. Аккерман, А.Д. Чернюгов и многие другие. Вопросы усиления технического оснащения станций, разработки их рациональных схем, а также установления оптимального путевого развития в условиях неравномерности движения изложены в трудах В.Н. Образцова, И.П. Бартенева, И.Г. Тихомирова, В.М. Акулиничева, А.В. Быкадорова, Е.А. Сотникова, Н.В. Правдина, Ю.И. Ефименко, Н.И. Федотова, Н.Н. Шабалина, П.А. Козлова, В.Я. Болотного, Ю.А. Сюй, В.К. Ивашкевича, А.В. Дмитренко, Л.Н. Иваноковой, С.А. Плахотича и других

В современных условиях рыночной экономики, когда необходимо повышать доходы, не увеличивая себестоимость услуг по перевозке грузов, а также увеличения конкурентоспособности железных дорог, реконструкция технических и промежуточных станций по увеличению длины приемоотправочных путей должна быть обоснованной и с наименьшими капитальными затратами.

Оптимизация этапности реконструкции промежуточных станций требует разработки ряда новых методик, позволяющих исследовать влияние различных факторов на эксплуатационные расходы по пропуску длинносоставных грузовых поездов.

Отечественными железными дорогами накоплен большой опыт вождения длинносоставных поездов. В практике эксплуатации пропуск длинносоставных поездов по участку связан с определенными трудностями в условиях ограниченной полезной длины приемоотправочных путей на промежуточных станциях. Наибольшие задержки появляются при приеме на промежуточные станции длинносоставных грузовых поездов под обгон пассажирскими.

Эксплуатация железных дорог в России и их техническая оснащенность имеет свои особенности, не позволяющие в полной мере использовать зарубежный опыт. В нашей стране грузонапряженность гораздо выше, большинство железнодорожных линий пролегают по очень пересеченной местности с многочисленными подъемами и спусками большой протяженности и крутизны. Кроме того, в связи с особенностями движения по пересеченной местности лучше подходит электрическая тяга. Учитывая большие расстояния следования пассажирских поездов, избежать исключения их продвижения ночью невозможно. Разделение грузового и пассажирского движения повлечет за собой очень большие капитальные затраты.

Анализ научных работ показал, что исследованию задержек подвижного состава применительно к реконструкции по удлинению станционных путей практически не было уделено внимания. Одновременно выполнить все работы по удлинению путей на станциях участка невозможно, необходимо планировать этапность инвестиций с учетом имеющихся ресурсов.

Во второй главе показано, что для определения оптимального путевого развития станций, пропускающих с остановкой длинносоставные поезда с минимальными затратами, необходимо установить структуру и характер поездопотоков на участке железнодорожной линии.

Для решения поставленной задачи проанализированы графики движения поездов и поездопотоки на двухпутных участках Красноярской железной дороги, как в четном, так и в нечетном направлениях.

Анализируя графики движения поездов, были приняты основные факторы, которые характеризуют грузовые поездопотоки – длины поездов, интервалы поступления на технические станции участка, размеры поездопотоков. Работа железнодорожного участка представляет собой многофазовую многоканальную систему, где фазами являются перегоны, а каналами – путевое развитие станций. Поэтому для получения количественной оценки технологических параметров необходимо составить имитационную модель работы участка.

Для моделирования работы железнодорожного участка установлены статистические характеристики и закономерности распределения интервалов поступления поездопотоков на технические и промежуточные станции и длины грузовых поездов. С этой целью был выполнен анализ 1751 интервала поступления и длин грузовых поездов. Распределение количества вагонов в составах подчиняется биноминальному закону. Это подтверждается критерием согласия А.Н. Колмогорова. Распределение интервалов поступления грузовых поездов на технические станции подчиняется показательному закону. Это подтверждается критерием согласия Пирсона.

На железнодорожном участке моделируется поступление грузовых поездов на промежуточные станции. В данном диссертационном исследовании к длинносоставным отнесены грузовые поезда, имеющие длину более 71 условного вагона. Исходя из цели исследований и характера вагонопотоков, к существенным для модели отнесены следующие наиболее важные транспортные потоки: длинносоставные грузовые поезда; грузовые поезда нормальной длины; пассажирские поезда. Выделение этих вагонопотоков в качестве существенных обосновывается тем, что они являются наиболее крупными и преимущественно влияют на пропускную способность элементов железнодорожной линии.

Для оценки продолжительности задержек при пропуске длинносоставных поездов по участку необходимо разработать модель работы участка с учетом емкости путевого развития промежуточных станций (длина путей и их количество), длительности перегонного времени хода, количества раздельных пунктов на участке, соотношение времени хода пассажирских и грузовых поездов, плотности поездопотоков. Для того, чтобы установить, каким образом размеры движения влияют на простои, число поездов в модели варьировалось от 40 до 70 пар грузовых поездов в сутки.

В настоящее время на большинстве железных дорог увеличение длины грузовых поездов вызывает потребность в реконструктивных мероприятиях, связанных с удлинением станционных путей. Одним из аспектов этой проблемы является удлинение станционных путей на промежуточных станциях и обгонных пунктах, где будет производиться обгон длинносоставных грузовых поездов пассажирскими. Если на железнодорожном участке нет ни одной промежуточной станции с достаточной емкостью приемоотправочных путей для приема и отправления длинносоставных грузовых поездов, то пропускать по участку такие грузовые поезда необходимо без остановок на промежуточных станциях. При большом количестве пассажирских поездов, которые необходимо пропустить по участку, отправлять впереди него длинносоставный грузовой поезд не приемлемо, так как обогнать его не будет возможности. Учитывая перспективу увеличения длинносоставного поездопотока на железной дороге, необходимо увеличивать пропускную способность участков, а сделать это можно только реконструктивными мероприятиями, увеличивая емкость путевого развития промежуточных станций.

При реконструкции участка, связанной с удлинением приемоотправочных путей, возникает множество вопросов: какие станции удлинять; сколько «длинных» путей необходимо иметь на станции; где осуществлять обгон поездов; сколько станций на участке следует выделять для обгона длинносоставных поездов.

На предварительном этапе работы моделирующего алгоритма составляется расписание поступления поездов на участок. Моделируется категория поездов (пассажирский, грузовой), для последних варьируется длина. Общая схема исследования представлена на рисунке 1.

В процессе моделирования работы участка методом особых состояний фиксируются моменты времени проследования грузовых поездов по промежуточным станциям. При съеме нитки грузового поезда пассажирским моделируется задержка грузового поезда под обгоном на впередилежащей станции, имеющей достаточную емкость путевого развития. Горловины станций представлены в виде совокупности промежуточных элементов. Приемоотправочные пути представлены в виде базисных элементов определенной емкости.

Времена хода поездов по перегонам и время занятия промежуточных элементов в горловинах моделировались по усеченному нормальному закону.

Рассмотрены случаи фиксированного расписания пассажирских поездов, «случайного» расписания при одиночной и пачечной их прокладке на графике. Параллельный график на участках Красноярской железной дороги не применяется, так как существует ограничение по скорости для грузовых поездов до 60 км/ч из-за сложного профиля линии (участки подталкивания, подъемы, с уклонами близкими к руководящему и так далее). Поэтому применение параллельного графика существенно снизит маршрутную скорость движения пассажирских поездов.

Задачей моделирования является определение количества и продолжительности стоянок грузовых поездов под обгоном в зависимости от различных факторов. В качестве таких факторов были рассмотрены:

– величина поездопотока длинносоставных поездов N=40, N=55 и N=70 поездов в сутки;

– отношение скорости движения пассажирских поездов к скорости движения грузовых поездов 0,6, 0,7, 0,8;

– среднее расстояние между пунктами, где осуществляется обгон грузовых поездов пассажирскими (с учетом намеченных для реконструкции станций) 30, 45 и 60 км.

Некоторые результаты моделирования представлены в виде графиков (рисунки 2 и 3).

Была исследована вероятность остановок грузовых поездов на промежуточных станциях по техническим неисправностям подвижного состава. Так как эта вероятность не превышает 0,005, то остановка и отцепка вагонов на промежуточной станции в модель не заложена.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.