20.3. Экономия вагоно-часов при пропуске вагонов

ЧЕРЕЗ СОРТИРОВОЧНУЮ ИЛИ УЧАСТКОВУЮ СТАНЦИЮ БЕЗ ПЕРЕРАБОТКИ

Для расчета плана формирования поездов, помимо вагоно-ча­сов накопления, надо знать количество вагоно-часов, связанных с переработкой вагонов.

Экономию, получаемую при пропуске вагонов через сортировоч­ные станции без переработки, определяют особо для каждой стан­ции, где возможна нсрсрабопо транзитных вагонов, отдельно по направлениям движения. Эта экономия в часах (в вагоно-часах на один вагон) определяется как разность технологических норм вре­мени, установленных для данной станции на операции по перера­ботке транзитного вагона (без накопления) ^_Гехн = ^гер — ^нак и на обработку транзшного поезда /_тр:

'эк — 'техн 'тр ~ 'пер мгак 'тр¹ (^«•'/

Время на накопление исключается из экономии потому, что пропуск ватное определенного назначения через данную станцию без переработки ослабляет величину вагонопотока, формируемого данной станцией, и тем самым увеличивает средний простой остав­шихся вагонов под накоплением (почти не изменяя общей затраты вагоно-часов накопления на данной станции).

Это видно из приводимого ниже расчета Допустим, что на станции общий вагонопоток определенного назначения в сутки И_а, из него Ы_и вагонов вклю­чается в сквозные поезда на одной из предшествующих станций. Тогда сбереже­ние вагоно-часов при пропуске Ым вагонов в транзитных поездах составит Мм^пер—-/т_Р). С другой стороны, средний простой в часах под накоплением

ст

оставшихся ДО_а—Ы„ вагонов данного назначения возрастет до /'нан=т; 7~

Ы_Ъ—Ы_Л

ст вместо /нак= ~тг~ • Потеря вагоно-часов составит

/ ст ст \

»- ^ы^ Т, п *Г =

ст

В результате итоговая экономия вагоно-часов равна

Мм (^пер—/тр)—N_ыI_пак = N_м (/пер—/н

а на один вагон маршрутизируемой струи вагопотока, ч

/эк =/пер—/на к—/тр.

Величина /_Эк зависит ог типа станции, общего вагонопотока и процента перерабатываемых транзитных вагонов. Она составляет для сортировочных станций с механизированными и автоматизиро­ванными горками 1,0—1,6, с немеханизированными горками 1,7—■ 2,1 и для безгорочных станций 2,0—3,6 ч.

239

При подводе вагонов к станции по согласованному расписанию изъятие транзитной струи из переработки на данной станции не вызовет увеличения времени накопления остающихся вагонов; сле­довательно, здесь в экономию надо включать также и время на­копления, которое будет в этом случае очень небольшим.

20.4. Выделение назначения специализации по условию ускорения оборота вагонов и сокращения себестоимости перевозок

Выгодность формирования специализированных поездов опре­деленного назначения по условию ускорения оборота вагонов оп­ределяется сопоставлением затраты вагоно-часов на накопление Тит с вагоно-часами экономии Л^2^_эк, получаемой от проследова­ния вагонов транзитом без переработки через те станции, где ваго­ны перерабатывались бы при отсутствии специализированных по­ездов. Если экономия превышает затрату вагоно-часов на накопле­ние, то выделение специализированного поезда выгодно. Это усло­вие запишется так:

М_аЯ_Лк>Т_Ипа. (20.8)

Выполнение этого требования гарантирует также ускорение до­ставки груза и экономию маневровых локомотиво-часов. В простей­шем случае вагоно-часы накопления сопоставляют с вагоно-часами экономии только на одной станции. В других случаях необходимо сопоставлять вагоно-часы накопления с экономией, получаемой не только на станциях, но и на участках.

Пример. Сортировочная станция А формирует сквозные поезда в Д при сос­таве поезда 60 и суточном потоке 180 вагонов, а также сквозные поезда в В, участковые и сборные поезда в Б (рис. 20 6). Требуется проверить, целесообраз­но ли формировать поезда в Д по условию ускорения оборота вагона.

Дополнительные данные: норма времени на переработку вагонов на станциях В и Г, исключая простой под накоплением, 3 ч, стоянка транзитных поездов на этих станциях —по 0,5 ч. Разница времени хода сборного и сквозного поездов на участке Г — Д — 4 ч.

Решение. Затраты на накопление сквозных поездов из А в Д составят 'на_К=9,5 пг (при четырех назначениях, формируемых станцией А в данном на­правлении), или 9,5-60 = 570 вагоно-ч в сутки. Экономия же вагоно-часов опре­делится из следующего расчета. При отсутствии сквозных поездов поток в Д был бы отправлен в составах назначением В, отсюда после переработки — в по­ездах назначением Г, а далее — сборными поездами (ем рис. 20 6). Пои назна­чении сквозных поездов из А а Д экономится па станциях. В— (3—0,5)180=450,

Л Б В Г / -А

} 1 Н ■

^60

ДЧ?««1. Рис. 20.6. Схема линий

с указанием пллна фор­мирования

240

Г—(3—0,5) 180 = 450 и на участке Г — Д — 4-180 = 720 вагоно-ч; итого 1620 вагоно-ч.

Если из этой ветчины вычесть затрату времени на накопление 570 ваго­но-ч, то чистая экономия от назначения поездов в Д составит 1050 вагоно-ч, т. е. формировать поезда из А в Д целесообразно.

Практически на последнем участке Г — Д вагоны, идущие из А в Д (180 ва­гонов), при отсутствии сквозных поездов не вместятся в сборные и потребуется назначить участковые поезда из Г в Д с затратой на накопление 8,5-60 =510 ва­гоно-ч (при двух назначениях 7"_Нпн = 8,5 т), но потерь 720 вагоно ч на участке при этом не будет Экономия от назначения поездов из А в Д в этих условиях составит: на станции В — те же 450 вагоно-ч, па станции Г — 450 вагоно-ч от ликвидации переработки 180 вагонов и 510 вагоно-ч от устраненного накопления участковых поездоп в Д, итого 1410 вагоно-ч. Чистая экономия за вычетом по­тери 570 вагоно-ч на накопление сквозных поездов на станции А составит 340 вагоно-ч. Таким обраюм, и па основе этою расчета назначение сквозных поезд-дов из А в Д оправдано

Методика, иллюстрированная примером, годна и для выделе­ния назначения специализации по условию стоимости. При этом, кроме стоимости вагоно-часов, необходимо учесть стоимость пере­работки вагонов, а также локомогиво- и бригадо-часов. Для удоб­ства расчетов эти затраты приводят к стоимости 1 вагоно-ч, выра­жая в виде эквивалентов экономии переработки вагонов г„ и локо-мотиво- и бригадо-часов г_л. Тогда общая экономия приведенных вагоно-часов на один вагон при пропуске вагонопотока без пере­работки на станции составит

Т_т = ^_в + г_в + г_я, (20 9

где г_в(1,1—3,5) — эквивалент переработки вагонов (отношение экономии от сокращения переработки одного ва­гона к стоимости 1 вагопо-ч);

г_л—эквивалент экономии локомотиво- и бригадо-ча­сов (отношение экономии от сокращения про­стоя локомотива и времени работы бригады на станции перецепки локомотивов от одних поез­дов к другим к стоимости 1 вагоно-ч). Эта эко­номия получается на удлиненных участках об­ращения в результате пропуска локомотивов со сквозными поездами вместо участковых. Вели­чина г_л обычно от 0,4 до 1. При этом расчетная формула (20.8) принимает вид

М_ВЪТ_ЭК^Т_11ЯК. (20.10)

Стоимость 1 вагоно-ч включает в себя эксплуатационные рас­ходы и долю капиталовложений в вагонный парк с учетом всех сопутствующих затрат, а также стоимости груза.

Изложенный метод расчета применяют для решения частных задач, подобных рассмотренной в примере, когда имеется какой-то исходный вариант плана формирования. Чтобы найти оптималь­ный вариант нового плана формирования действуют по-иному, определяя суммарную затрату приведенных вагоно-часов для фор­мирования всех поездов.

241

20.5. РАЗРАБОТКА ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ОДНОГРУППНЫХ ПОЕЗДОВ МЕТОДОМ АНАЛИТИЧЕСКИХ СОПОСТАВЛЕНИЙ

Выделение струи вагонопотока в отдельное назначение рассмат-

< ривается в качестве возможного варианта только в том случае, («если сумма сбережений вагоно-часов {приведенных вагоно-часов) ' "на всех попутных станциях, выполняющих сортировочную работу, ¹ превышает затрату вагоно-часов на накопление составов в пункте

< их формирования. Это необходимое условие для выделения струи вагонопотока в отдельное назначение. Однако руководствоваться только необходимым условием нельзя. Очень часто две и даже три струи вагонопотока, каждая из которых в отдельности удовлетво­ ряет необходимому условию, дают больший эффект при объедине­ нии в одно назначение. Поэтому при нахождении оптимального ва­ рианта плана формирования дополнительно проверяют, удовлетво-

, ряет ли каждая струя вагонопотока достаточному условию для вы­деления ее в отдельное назначение специализации.

Достаточное условие заключается в том, что струя вагонопото­ка должна быть настолько мощной, чтобы затрата вагоно-часов на ее накопление перекрывалась сбережениями вагоно-часов на стан-> циях, расположенных на линии, начиная от пункта назначения бо-¹ лее ближних поездов Чаще всего такую проверку делают по одной хтанции. Например, для струн вагонопотока, следующей со стан­ции А на станцию Д (рис. 20.7), при формировании поездов из А ' в Г выгодность отдельного сквозного назначения из А в Д прове-1 ряют сравнением сбережений вагоно-часов на станции Г с затра­той вагоно-часов на накопление на станции А.

Если для одной струи вагонопотока затраты на накопление пе­рекрываются сбережениями вагоно-часов на одной из проходимых -технических станций с наименьшей расчетной экономией гшпТ_э„, I эта струя удовлетворяет общему достаточному условию и всегда •' выделяется в отдельное назначение.

Необходимое, достаточное и общее достаточное условия поло­жены в основу расчета плана формирования методом аналитиче­ских сопоставлений. Впервые этот метод был предложен в 1927 г. И. И. Васильевым. В дальнейшем научными работниками Всесоюз­ного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, Московского, Ленинградского, Хабаровского институ­тов инженеров железнодорожного транспорта и др. были предло­жены новые разработки. Одним из распространенных является метод совмещенных аналитических сопоставлений, предложенный К. А. Бернгардом. Сущность его заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов следующим по­рядком.

Проверяется, соответствуют ли вагонопотоки между начальны-■ ми и конечными станциями рассматриваемого направления обще-

¹ Расчеты, как правило, производят по приведенным вагоно-часам. Для крат­кости слово «приведенные» далее опущено,

242

му достаточному условию; ц Б в Г В.

удовлетворяющие этому уело- ' ~°7 о———о о о—

вию струи выделяют в отдель- у~ ».

ные назначения оптимального I—— ?».

варианта плана формирова­ ния. Рис. 20.7. Схема линии с указанием на-

На основе ступенчатого гра- значений поездов

фика вагонопотоков и расчет­ных норм экономии 7"_Э1(, а также суточной затраты вагоно-часов на одно назначение Т_1ШК составляют график назначений, представляю­щий собой схему всех возможных назначений сквозных одногрупп-ных поездов, проходящих без переработки не менее одной расчет­ной станции (рис. 20.8). На этом графике для каждого назначения указывают:

слева — наибольшие размеры вагонопотока М_в, который мог бы быть включен в поезда данного назначения;

под наименованиями попутных сортировочных станций (над стрелкой, изображающей назначение поезда) —вагоно-часы эконо­мии от проследования без переработки каждой станции М_вТ_ак',

справа — суммарные вагоно-часы экономии на всем пути сле­дования поездов за вычетом затрат на накопление Ы_вИТ_Эк—^пак-Если эта разность отрицательна, то, следовательно, назначение не удовлетворяет необходимому условию и не должно включаться в оптимальный вариант плана формирования поездов. Такие назна­чения исключают из дальнейшего рассмотрения.

Из назначений, удовлетворяющих необходимому условию, вы­деляют исходное назначение, дающее наибольшую экономию ваго­но-часов, и последовательно проверяют, не целесообразно ли заме­нить его:

I одним из более дальних назначений;

¹ двумя или тремя более короткими (соприкасающимися) назна­чениями, общий путь следования которых совпадает с маршрутом поездов рассматриваемого (исходного или более дальнего) назна­чения (превышает его па один участок в одну или в другую сторо­ну и в обе стороны);

сдвинутым на один участок в одну или другую сторону.

Проверка заключается в сопоставлении экономии вагоно-часов для исходного назначения и рассматриваемой схемы. Для включе­ния в оптимальный вариант плана формирования поездов отбира­ют по определенным правилам назначение из схемы, дающей большую экономию. Если исходное назначение единственное, да­ющее экономию вагоно-часов, оно сразу включается в план фор­мирования.

После отбора первого назначения для включения в оптималь­ный вариант плана формирования корректируют график назначе­ний: исключают из первоначального графика вагонопотоки, вошед­шие в отобранное назначение. Для оставшихся назначений заново подсчитывают возможные наибольшие вагонопотоки Ы_в, вагоно-

243

часы экономии от проследования без переработки попутных стан­ций А/_вГ_Эц и суммарные вагоно-часы экономии Л'вЕГэк — 7"_на„.

По откорректированному графику отбирают следующие назна­чения, включаемые в оптимальный вариант плана формирования поездов, таким же порядком, как и первое. Такая последователь­ность расчетов повторяется до тех пор, пока в откорректирован­ных графиках будут иметься назначения, удовлетворяющие необ­ходимому условию.

Пример. Схема направления, вагонопотоки и расчетные нормы приведены в верхней части рис. 20.8. Требуется рассчшагь план формирования поездов для основных сортировочных станций направления А —Д.

Решение. Проверяем соответствие вагонопотоков между начальными и ко­нечными станциями общему достаточному условию Потоков между начальными и конечными станциями два: из А в Д 180 и из А в Е 20 вагонов. Наименьшая расчетная экономия гшпТд, = 3 ч (на станции Б или Г). Для каждого из пото­ков величина Г_1Ы„ на станции А (600 вагоно ч) больше экономии, равной в од­ном случае 180-3 = 540, а в другом — 20-3 = 60 вагоно-ч Следовательно, рас­сматриваемые струи не удовлетворяют общему достаточному условию.

Составляем график назначений Размеры вагонопотока для поездов из А в Д и из А в Е те же В поезда из А в Г могут быть включены потоки А —Г (140 вагонов), А — Е (20 вагонов) и А — Д (180 вагонов), всего 340 вагонов Наи­больший поток, который может быть включен в поезда из А в В, составится из этих же 340 и 200 вагонов из Л в В, а всего ш 540 вагонов В поезда из Б в Д могут быть включены потоки Б — Д (80 ваюпов) и А — Д (180 вагонов), всего 200 вагонов Так же подсчитывают потоки и для остальных назначений. Возмож­ные вагонопотоки показывают па рис 20 8 слева от графика назначений.

Против наименования станций над каждой из стрелок, соответствующих оп­ределенному назначению, выписываем приведенные вагопо-часы экономии от проследования без переработки отдельных станций. Эта экономия получается ум­ножением величины потока УУ_В на величину Г,,„. Так, для назначения А — Д эко­номия и я станции Б составит 180 3 = 540 вагоно-ч, на станции В 180 4 = 720 вагоно ч и т д Справа от графика назначений показываем суммарные вагоио-ч.н'ы экономии за вычетом затрат на накопление Л'_п2Г_л„ — Тяак. Для назначения А — Д /У_в2/"₈„ — Г_Ва„= (540-1-720+ 540)— 000=1200 вагоно-ч. Для назначения А — Е экономии не будет (она отрицательна) и т д.

Исходным является назначение Б — Г, дающее наибольшую экономию 1820 вагоно-ч, оно удовлетворяет достаточному условию, так как экономия от про­следования единственной станции В — 2520 вагоно-ч превышает затраты на на­копление — 700 вагопо-ч

Проверяем, не следует ли заменить исходное назначение более дальним Та­кая замена целесообразна, если последнее при проследовании станций, кроме В, обеспечивает сбережение не менее 7 _Наи. Назначение А — Д на станциях Б п Г дает сбережение 540 + 540=1080 вагоно-ч (больше Тнак = 600), назначение А—Е на тех же станциях — только 120 вагоно-ч; назначение А—Г на станции Б экономит 1020 вагоно-ч (при той же затрате на накопление 600 вагоно-ч) [ назначение Б — Д дает на станции Г экономию 780 вагоно-ч (при Г_нак = 700 вагоно-ч), а назначение Б — Е — лишь 150 вагоПо-ч (при той же величине 7"нак = 700 вагоно-ч).

Из трех более дальних назничений А — Д, А — Г и Б — Д, выделение кото­рых оправдано, наибольшую экономию дает А—Д. Его и принимаем для даль­нейших сопоставлений. Проверяем, не целесообразно ли заменить его двумя или тремя более короткими соприкасающимися назначениями: А—В и В — Д, А—Г и Г — Д, А — Б и Б — Д, или, наконец, А — Б, Б— Г а Г — Д Из графика на­значений видно, что экономия вагоно часов по этим варчачтам соответственно составляет 1020 + 550=1570, 1780, 1120, 1820 (исходный вариант) Если же од­новременно выделить назначение А — Д (экономия 1200 ва'опо-ч), то потоки со­прикасающихся назначений уменьшатся и экономия по вариантам составит (см. рис. 20 8): (1620—540-6001 + (1350—540—800) =490; (1020—540) + (1360— — 720)—600 = 520, (1010—720)+ (780 540)— 700 = —140, 2520—720—700=1100

244

я

О- ' " ■"

Т_т6д0 Ыг.-ч

700 кг.-ч, Зч

110

180

го

Экономия В приведенных ' дагоно-ч

■ та

та

юга

— Исходное ШЩназна-

ченив

■550

520 №

*- 10

по

200

100

Возможныебагонопотоки №}

1§Р

20 \

260

50

630

4-50

ее

го у

160 \-360 Н

80

50 № 270

65

80

190

30

16

Ж_

150

64-

График назначении720

60

60

80

1350

1020

780

1820

150

200

2Ь20

198

1-я норректироВна графика назна­чений, после Выделения сквозных поезде® изЛ ЗД

60 80 60

1080

320

150

200

810

198

1800

2-я корректироИна графика назначений

после выделения снИозных поездов из А 5 Да из 5 В Г

190 18

600

510

,180

.100

Наиболее Выгодный по приведенным Ъа.гоно-часам план формирования

.260

450

150

,270

,380

Рис. 20 8. Схема направления с указанием вагонопотоков, расчетных нормативов, графика назначений и оптимальною по приведенным ваюно-часам плана форми­рования

245

вагоно-ч. Наиболее выгодная комбинация — одновременное выделение назначе­ний А — Д и Б — Г, Следовательно, более дальнее назначение А — Д выдержа­ло проверку и включается в оптимальный вариант плана формирования.

Делаем первую корректировку графика назначений, исключая из первона­чального графика вагонопоток, вошедший в назначение из Л в Д (180 вагонов). Из рис. 20.8 видно, что наибольшую экономию (1100 вагоно-ч) по сравнению с любыми другими комбинациями дает прежнее исходное назначение Б — Г Бо­лее дальние назначения А — Г и Б — Д не выдерживают проверки на выделе­ние их в качестве самостоятельных (экономия соответственно на станции Б —480 или Г — 240 вагоно-ч меньше 7"_Нак). Назначение Б — Г включается в оптималь­ный вариант плана формирования. Выполняем вторую корректировку графика назначений. После нее назначений, удовлетворяющих необходимому условию, не остается; экономия при проследовании попутных станций без переработки не перекрывает затрат на накопление. Однако для назначения А — В экономия и затраты равны и, если на станции А можно выделить путь для накопления этих поездов, то следует назначить их формирование с целью сокращения переработки и повышения транзитности вагонопотоков.

На этом расчет плана заканчивается. Найденный вариант представлен на рис. 20 8 внизу; он дает 2300 вагоно ч экономии по сравнению с системой фор­мирования только участковых поездов. Переработка транзитных струй составит: на станции Б — 160 вагонов, направляемых из Л в Г и Е\ на станции Г — 270 вагонов назначением в Д со станций 5 и В и 66 вагонов назначением в Е со станций А, б и В, а всего 496 вагонов — па 1190 вагонов меньше, чем при участ­ковой системе движения поездов.

При определении числа вагонов, включаемых в отдельные на­значения специализации, рекомендуется проверять густоту вагоно-потока на участках. При правильном расчете она на каждом уча­стке должна быть одинаковой в ступенчатом графике и в найден­ном варианте плана формирования, как это видно из рис. 20.8 (густота вагонопотока показана внизу в прямоугольниках). Число перерабатываемых вагонов определяют как сумму вагонов, отправ­ленных со всеми поездами, формируемыми на данной станции.

Положительная сторона метода аналитических сопоставле­ний— он применим не только для прямолинейных, но и для раз­ветвленных направлений сети с любым количеством сортировоч­ных станций. Недостаток — кроме варианта плана формирования с наименьшей затратой вагоно-часов, трудно определить другие варианты, близкие к нему. Между тем всегда существует несколько таких вариантов. Этот недостаток затрудняет выбор окончатель­ного варианта плана формирования, особенно когда найденный вариант не соответствует перерабатывающей способности станций, наличию сортировочных путей и др. и его нельзя практически при­менить. Метод можно рекомендовать для расчета плана техниче* ской маршрутизации на полигонах сети с семью и более расчетны­ми сортировочными станциями и сильно разветвленных.