АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПАРКА ПРИЕМА СОРТИРОВОЧНОЙ СТАНЦИИ

Одним из важнейших показателей, характеризующих технические возможности станционной инфраструктуры, является пропускная способность, т. е. максимальное число поездов, которое может пропустить через себя элемент станции в течение суток.

Пропускная способность парка приема определяется наиболее вероятным числом грузовых поездов, которые могут быть пропущены парком за сутки по всем примыкающим к нему направлениям при условиях работы, обеспечивающих полное использование имеющихся технических средств. При расчете пропускной способности используются прогрессивные технологические нормы на выполнение всех операций, учитывающие передовые приемы труда, движение соединенных поездов, техническое оснащение и специфику работы парка.

В условиях возрастания объемов перевозок, повышения веса и длины поездов возникает необходимость в реконструкции и модернизации станционных устройств, обосновании оптимального варианта технического оснащения станции. С этой целью выполняется анализ наличной и потребной пропускной способности элементов станции. Расчет пропускной способности производится в соответствии с Инструкцией по расчету наличной пропускной способности железных дорог [1].

В данной работе был произведен расчет пропускной способности парка приема «Г» четной системы одной из крупнейших в России сортировочных станции Инская, так как в настоящее время система не обеспечивает своевременный прием и расформирование поездов. Величина фактического простоя составов в парке приема «Г» значительно превышает установленную норму. В результате поезда простаивают по неприему на станциях примыкающих направлений, что негативно отражается на показателях работы как отдельных станций, так и дороги в целом.

Четная система сортировочной станции Инская обслуживает 3 направления: запад, юг, город. На данный момент парк приема «Г» четной системы включает в себя 6 путей, из которых один ходовой. Парк предназначен для обслуживания разборочных поездов и угловых передач из нечетной системы. Размеры прибытия разборочных поездов составляют: 37 поездов в сутки с западного направления, 10 поездов в сутки с южного направления и 6 поездов из города. В течение суток из нечетной системы в четную поступает 5 угловых передач. Сортировочная горка автоматизированная, с двумя путями надвига и одним спускным путем, загружена на 90—95%.

Правилами и техническими нормами проектирования станций [2] рекомендуется при указанных размерах движения и загрузке сортировочной горки в 95 % содержать 5—6 путей в парке приема без ходового пути. Исходя из данных норм, необходимость укладки дополнительного пути не является острой, так как в парке «Г» имеется 6 путей (с ходовым). Но в данном документе учитывается рекомендуемый простой составов в парке приема (40 минут), а не фактический (более 80 минут). Поэтому более точным является обоснование укладки дополнительного пути на основе расчета пропускной способности, так как при этом учитывается именно фактический простой в парке приема.

Результат расчета показал, что для обеспечения своевременного приема поездов при существующих условиях в парке приема четной системы необходимо уложить 2 дополнительных пути.

Сам по себе расчет пропускной способности является трудоемкой задачей. Чтобы осуществить его для парка приема, к которому примыкает 3 подхода, необходимо воспользоваться 10 формулами, в которые входят более 30 параметров. Поэтому задача не является столь тривиальной, как принято считать.

Еще одним минусом расчета пропускной способности является его единичность. При заданных исходных данных можно посчитать пропускную способность один раз. При изменении одного из исходных данных необходимо производить расчет заново. Это неудобно, если есть необходимость варьировать один или два параметра несколько раз для анализа изменения пропускной способности.

Чтобы решить проблему трудоемкости и единичности, была поставлена задача — разработать компьютерную программу, которая бы производила расчет пропускной способности парка приема несколько раз автоматически. Данная задача была успешно решена. Сокращенная блок-схема программы представлена на рисунке 1. Каждый блок расчета (прямоугольник) включает в себя сложную комбинацию циклов, условий и ветвлений.

В объединенном парке приема сортировочных станций для расчета пропускной способности предусматриваются отдельные группы путей для нечетных и четных поездов (в размерах, равных отношению числа нечетных и четных поездов) и определение пропускной способности этих групп путей производится отдельно. Таким образом, объединенный парк для расчета условно разбивается на два парка.

Также для решения проблемы единичности был разработан график зависимости пропускной способности от среднего времени простоя составов в парке приема. Помимо осей график имеет «жесткие» пограничные линии пропускной способности при соответствующем числе путей m в парке приема станции. График построен в диапазонах: по времени — от 20 до 100 минут, по числу путей — от 4 до 10, что дает возможность варьировать исходные данные, и делает расчет пропускной способности наглядным. Кроме того, по графику можно рассчитать коэффициент использования имеющейся мощности парка. График представлен на рисунке 2.

Чтобы показать порядок пользования графиком, рассмотрен пример: среднесуточное число грузовых поездов принято равным 103 в сутки, а среднее время занятия пути грузовым поездом равным 32 минутам. Эти величины отложены на соответствующих осях графика (точка А и точка Б). При построении перпендикуляров из данных точек к соответствующим осям получается точка В. Точка Б лежит над линией пропускной способности при 5 путях и под линией пропускной способности при 6 путях. Следовательно, для рассматриваемого примера в парке требуется иметь в наличии 6 путей.

Если продолжить отрезок АВ до пересечения с линией пропускной способности при 6 путях, то на пересечении получится точка Г. Если опустить из неё перпендикуляр на ось пропускной способности — получается точка Д, которая показывает пропускную способность при данном числе путей в парке приема и заданном среднем времени занятия пути грузовым поездом. Пропускная способность равна 116 поездам в сутки.

Коэффициент использования имеющейся мощности парка приема определяется как отношение среднесуточного числа грузовых поездов к пропускной способности парка, то есть отношение отрезка АВ к отрезку АГ.

Рисунок 1. Сокращенная блок-схема программы

Рисунок 2. График зависимости пропускной способности парка приема
 от среднего времени занятия пути грузовым поездом

Список литературы:

1.            Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. М, 2010 г. — 305 с.

2.            Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм, ЦД-858. — М.: Трансинфо, 2001. — 255 с.

3.            Правдин Н.В., Вакуленко С.П., Голонович А.К. и др. Проектирование инфраструктуры железнодорожного транспорта (станции, железнодорожные узлы). Учебник для вузов железнодорожного транспорта / Под ред. Н.В. Правдина и С.П. Вакуленко — М.: Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. трансп., 2012. — 1068 с.