24.6. Понятие о расчете пропускной способности станции1

Пропускной способностью станции называется наибольшее чис­ло поездов (без переработки и с переработкой), которое может быть пропущено станцией за сутки по всем направлениям при вы­полнении с этими поездами операций, предусмотренных технологи­ческим процессом, и полном использовании имеющихся техниче­ских средств.

Перерабатывающей способностью станции называется наиболь­шее число поездов или вагонов, которое может быть переработано (расформировано и сформировано) станцией за сутки в каждом

Подробно изучается в курсе «Станции и узлы»

331

направлении при передовой технологии ее работы и наилучшем использовании технических средств.

Пропускная и перерабатывающая способность станций (кроме специальных пассажирских) определяется количеством грузовых поездов или вагонов, пропускаемых (перерабатываемых) в течение суток при заданном числе пассажирских поездов. Она зависит от технической оснащенности и организации работы станций. Про­пускная способность может быть рассчитана для какого-либо одно­го вида грузовых поездов (например, транзитных без переработки или с переработкой) или для определенного соотношения этих ви­дов. Например, если задано соотношение: 60% поездов транзитных без переработки и 40% с переработкой, то, следовательно, надо определить максимальное число поездов, которое может принять и отправить данная станция за сутки при этом условии. При наличии нескольких подходов к станции пропускную способность рассчиты­вают исходя из определенного соотношения размеров движения на прилегающих участках.

Пропускная и перерабатывающая способность станции в целом определяется пропускной (перерабатывающей) способностью ее основных элементов — горловин, парков приема и отправления, сортировочных горок и вытяжных путей для расформирования и формирования поездов.

Пропускная и перерабатывающая способность станции может быть определена аналитическим и проверена графическим мето­дами. Аналитический метод (расчет по формулам) имеет то преи­мущество, что позволяет сравнительно быстро определить пропуск­ную способность станции. Однако в расчетах этим методом трудно в полной мере учесть взаимное влияние одних элементов станции на другие и на ее пропускную способность в целом. Например, в сложных горловинах при большом числе пересекающихся и парал­лельных маршрутов трудно бывает определить влияние загрузки одних стрелок на работу других.

Пропускная и перерабатывающая способность станций анали­тически может быть найдена или непосредственным расчетом, или через коэффициент использования пропускной способности, пред­ставляющий собой отношение общего времени занятия элемен­та станции к полному времени возможной работы элемента (за сутки).

В общем виде непосредственным расчетом пропускную или пере­рабатывающую способность определяют по формуле

Л^—у- . (24.12)

где Т — полное время работы за сутки (1440 мин); для некоторых устройств пассажирских станций расчетный период берет­ся меньше, чем сутки;

г — время, необходимое для пропуска одной пары поездов или одного поезда данного направления, при наличии поездов разных категорий — средневзвешенное время, мин.

332

При расчете через коэффициент использования пропускная спо­собность равна

Л' = -^Е, (24.13)

к

где УУ_гр — число грузовых поездов по графику движения или по

заданию;

к — коэффициент использования пропускной (перерабаты­вающей) способности.

Графический метод расчета (проверки), т. е. определение про­пускной способности станции построением графика последователь­ного занятия ее элементов, позволяет получить наглядную картину работы этих элементов в их взаимной связи, выявить «узкие места», ограничивающие пропускную способность станции, и наметить ме­роприятия по ликвидации их. Однако этот метод требует большой затраты времени. Кроме того, он исходит из определенного графи­ка прибытия и отправления поездов, который в последующем будет меняться.

В потребной пропускной и перерабатывающей способности станции предусматривают некоторый резерв для того, чтобы стан­ция могла освоить возрастающие в отдельные дни размеры движе­ния (выше расчетных) и выполнять ремонт путей, устройств СЦБ и т. п., связанных с выключением из работы отдельных стрелок, путей и других станционных устройств. Резерв пропускной способ­ности в необходимых случаях полностью используют для пропуска поездов.

Пропускную и перерабатывающую способность станции опреде­ляют на основе: графика движения и плана формирования поездов, которые определяют соотношение поездов различных категорий на каждом из примыкающих к станции участков; масштабной схемы станции и техническо-распорядительного акта; технических норм и технологического процесса работы станции; технической оснащен­ности и организации движения поездов на прилегающих к станции участках.

Для определения пропускной и перерабатывающей способности станции необходимо знать: время занятия входных и выходных горловин прибывающими и отправляющимися поездами; время за­нятия путей поездами транзитными и поступающими в переработ­ку; время расформирования одного состава с горки (при наиболее производительной работе); время расформирования и формирова­ния на вытяжном пути поездов различных назначений и категорий; время, затрачиваемое на различные маневровые передвижения (движение состава на вытяжной путь, передача из парка в парк, прицепки и отцепки вагонов от транзитных поездов и др.).

Расстояния между расчетными точками (от входного сигнала до места остановки поезда, от пути приема до горочного вытяжного пути и т. п.) в каждом отдельном случае определяют по масштаб­ному плану станции. Время передвижения поездов в зависимости от профиля подхода к станции и длины расчетных элементов на-

333

ходят точно тяговыми расчетами — построением кривой времени хода для обращающегося на данном участке поездного локомотива и установленной нормы массы состава поезда. Время передвиже­ния локомотивов и маневровых составов в пределах станции уста­навливают чаще всего на основании хронометражных наблюдений; время, необходимое на приготовление и разделку маршрутов при­ема и отправления поездов, — на основе техническо-распорядитель-ных актов и технологических процессов в соответствии с Инструк­цией МГТС по определению станционных и межпоездных интерва­лов. Нормы занятия путей транзитными поездами и поездами, перерабатываемыми на станции, определяют на основе технологи­ческого процесса работы станции и графика движения поездов.

Для иллюстрации методики расчета пропускной способности приведем расчет пропускной способности горловины станции. В этих целях выбирают наиболее загруженную стрелку (или эле­мент, включающий группу взаимосвязанных стрелок), по которой и рассчитывают всю горловину. Если в горловине несколько напря­женно и примерно одинаково работающих стрелок (элементов), то проверяют загрузку каждой из них и пропускную способность гор­ловины определяют по наиболее загруженной. Время занятия гор­ловины в мин прибывающим и отправляющимся поездом определя­ют по формулам:

Т =(' А-1 (24 14)

И

7\,т = ^ +'вых. (24.15)

где 4'| —время приготовления маршрута приема поезда и откры­тия входного сигнала, мин; 1'м—время от начала приготовления маршрута отправления

до момента трогания поезда, мин;

^вх — время прохода поездом расчетного расстояния 1_ВХ (рис. 24.12, а) от середины принимаемого поезда, нахо­дящегося перед началом тормозного пути в момент от­крытия входного сигнала, до середины поезда после его установки на пути приема:

_I

/_п — длина поезда, м;

/_в— расстояние, проходимое поездом за время восприятия машинистом показания входного сигнала с момента его открытия, м; /_т — длина тормозного пути (согласно техническо-распоряди-

тельному акту), м;

?стр — длина стрелочной горловины, м;

*вых — время на проход поездом расстояния Ьвы-а (рис. 24.12, б) от середины отправляемого поезда до последней стрелки, входящей в маршрут отправления, плюс половина длины ^ поезда:

Г / I /

^вых — ¹пТ 'стр¹ 334

Рис. 24 12. Расчет-ные расстояния входа (а) и выхо­да (б) поездов нз станциях

к/г

и чЧ

У/////>.

и/г

_=1-

Время 1_ВХ и /_вых устанавливают тяговыми расчетами. При опре­делении длин 1_ВХ и 1зых следует учитывать возможность разборки маршрута по частям — секциям.

При расчете через коэффициент использования находят сначала общую загрузку расчетного элемента (стрелки) горловины опера* циями, зависящими от размеров движения,

Т_м + ..., (24.16)

_гле т —общее время загрузки элемента (стрелки) опе-

рациями, зависящими ог размеров движения, мин;

Мл, Л/пт Л^„ —число соответственно прибывающих, отправ- ^Р' ляющихся поездов и локомотивов (в сутки),

занимающих расчетную стрелку горловины; дг_м— число маневровых передвижений; _Тг1 — _Время занятия горловины одиночным локомо­тивом, состоящее из времени приготовления маршрута и прохода локомотива через горло­вину, мин;

7_ы_ время занятия герловины маневрирующим со­ставом, состоящее из тех же элементов, что и Т_л, мин.

Кооме того элемент горловины загружен постоянными опера­циями и заняг враждебными маршрутами (передвижениями поез­дов локомотивов, маневровых составов, хотя физически не зани­мающих данной стрелки, но требующих обязательного полного пре­кращения работы на ней). Обозначим:

Г™-продолжительность перерывов в работе данной стрел-ки при передвижении по стрелкам, входящим во враждебные маршруты;

2Г ост-время занятия расчетного элемента за сутки постоян-ньГми операциями, не изменяющимися пропорциональ­но размерам грузового движения (пропуск пассажир­ских поездов, работа со сборными поездами и т. п.),

335

|ТЩ

В зависимости от загрузки горловины определяют коэффициент ее использования

' вр -27%,

, Т . фТ_вп Т

■+■

(24.17)

1440—

■ _пост (1440-2Г_ПОСТ)

где ф — поправочный коэффициент, учитывающий возможность совмещения невраждебных перемещений по горловине о тремя и более параллельными маршрутами. Когда возмгж-но одновременно не более двух параллельных маршру­тов ф=1;три — ф = 0,7; четыре и более — ф = 0,5. Пропускная способность горловины в грузовых поездах соста­вит

Л/ ^Л'

д/ "пр

+■

(24.18)

к ' к

При расчете по этой формуле количество прибывающих и от­правляющихся поездов записывается раздельно.

Пример. Определить через коэффициент использования пропускную способ­ность горловины, показанной на рис. 24.13 на основании данных, приведенных в табл. 24 3.

Реше н и е. Наиболее загружена стрелка № 3, по которой проходят все при­бывающие и отправляющиеся грузовые и пассажирские поезда, а также локомо­тивы от грузовых поездов в депо и из депо к поездам. Общее время загрузки операциями, зависящими от размеров движения:

[Т = 20-7 + 20-6 + 80-2 = 420 мин

Постоянное время Е7"_ПОот включает время занятия горловины пассажирски ми поездами и местными передачами на грузовой двор, ре зависящими от разме­ров грузового движения 5-5 -4- 5- 4 + Ю-10 = 145 мин 1

Время перерывов из-за враждебности маршрутов составит _/

Г_вр = 5-10 = 50 мин

Коэффициент использования элемента горловины (стрелки № 3) 420 50 420

1440—145

4*20+145

1440—145 | = 1 (горловина простая).

Пропускная способность горловины в грузовых поездах составит 20 20

О,353'⁺"о,353

= 5Ь принимаемых+56 отправляемых.

Таблица 24.3 Исходные данные для расчета пропускной способности

Количество поездов			Количество поездов
(гр — гручовых, пао— пассажирских) и	Время	на операции, мин	(рр — грузовых, пае— пассажирских) и ма-	Время на операции, мин
маневровых перед-			невровых передви-
вижений			жений
А^= 20	т	^ГР =7 пр	"от ~°	упас л ^Уот =^4
Л'™^с = 5	т	^ППР°=5		п1ст^=^2Ю
от	т	от^Р=6		Гвр ^=10

036

При расчете пропуск­ной способности парков приема и отправления че­рез коэффициент исполь­зования сначала опреде­ляют общее время заня­тия всех приемо-отправоч-ных путей данного парка операциями, зависящими от размеров движения и специализации путей, по формуле

^/ш^мо-яда^й^шцхЧ

Рис. 24.13 Схема горловины станции

(24.19)

р + Л'_ф Т_ф

_тр,

где N.

— количество соответственно транзитных расфор­мировываемых и формируемых поездов по гра­фику или по заданию;

Т_Тр, Т_р, Т_ф

—соответствующее время занятия пути одним поездом, включая операции приема (или вывода в данный парк), отправления (или уборки) и стоянку согласно технологическому процессу;

ай —время занятия путей передачами углового пото­ка и др., зависящее от раамеров движения, мин;

р —коэффициент, учитывающий внутрисуточную неравномерность движения грузовых поездов в периоды между пассажирскими, враждебность маршрутов в горловинах и влияние смежных устройств. Величина р обычно составляет 0,15— 0,30, а при определении пропускной спсобностн путей для интенсивного периода р = 0 использования пропускной способности путей

Коэффициент парка составит

1440т_п-2Г_ПОСТ *

т_г

где

2Г_П

-число путей в парке (кроме ходовых)'; время занятия путей рассчитываемого парка в течение суток выполнением постоянных операций, не изменяю­щихся пропорционально размерам движения, мин. Пропускная способность парка в поездах

м.

к

а по отправлению

При этом по приему она составит -^4.-2

к, ' к

Л/ф Л'гг,

—— + —— поездов.

/с /3

Определение результативной пропускной способности. Сравне­ние результатов расчетов показывает, какой элемент станции огра-

337

ничивает ее пропускную способность. На станциях со сложными горловинами общую результативную пропускную способность по параллельным маршрутам определяют как сумму пропускных спо­собностей наиболее загруженных стрелок каждого из маршрутов. Аналогично результативная пропускная способность станции в це-лом по данному направлению может определяться как сумма про* пускных способностей элементов, входящих в параллельные мар­шруты приема или отправления поездов рассматриваемого направ­ления. Если какой-либо из элементов станции (горловина, вытяж­ной путь и др.) имеет значительно меньшую пропускную способ­ность, чем остальные элементы, то необходимо найти возможность устранить такие ограничения: изменить технологический процесс, маршруты следования поездов; пересмотреть специализацию путей и др.

При установлении результативной пропускной способности станции в целом также необходимо проверить, нельзя ли перерас­пределить загрузку элементов станции, передав часть работы с бо­лее загруженных на менее загруженные элементы. Например, если перерабатывающую способность ограничивают вытяжные пути формирования, то часть работы можно передать па горку и т. д. Когда эти меры не дают достаточных результатов, то разгрузить лимитирующий элемент можно частичным переустройством стан­ции. Например, если пропускную способность станции лимитирует вытяжной путь, который пересекают маршруты всех прибывающих поездов, то можно сделать независимый выход из сортировочного парка на вытяжной путь (рис. 24.14, штриховая линия) и т. п.

Графический расчет пропускной способности станции заклю­чается в составлении графика загрузки всех ее основных элементов (стрелок, путей). Этот расчет применяется обычно для проверки пропускной способности, определенной аналитическим методом. В соответствии с результатами последнего составляют график дви­жения поездов, который принимается в качестве исходного для графической проверки.

Графический расчет (проверка) пропускной способности на­глядно показывает, как загружен каждый элемент станции, причем можно выявить те из них, которые в целом за сутки не загружены, а в отдельные периоды чрезмерно перегружены. Это позволяет лучше увязать работу отдельных элементов станции, наметить ор­ганизационно-технические меро-приятия для ликвидации «узких мест» в ее пропускной способ- ности.

/ \

^парк ^ч^чхД \ ^{во ваго1}'ов, находящихся на ней

^чхч^^^^^*^ \ *- (наличный парк), не превышало

^-^ЛЯ нормальной работы стан- \ Ции необходимо, чтобы количест-

р

определенной величины. В про- Рис 24.14. Схема горловины сортиро- тивном случае при чрезмерном на- вочной станции коплении вагонного парка будет

338

затруднено формирование поездов, станция потеряет маневрен­ность, ее расчетная пропускная и перерабатывающая способность не сможет быть использована.

Емкостью станции называют наибольшее число вагонов, кото­рое можно разместить на приемо-отправочных, сортировочных, грузовых, пассажирских и других путях при условии, что станция будет бесперебойно принимать, перерабатывать и отправлять по­езда. При определении емкости станции исключают главные, вы­тяжные, ходовые, деповские, ремонтные пути, а также пути для нужд безопасности (предохранительные тупики) и хозяйственных нужд. Пути для хозяйственных нужд частично учитывают при оп­ределении резервной емкости, когда часть путей второстепенного значения используют для приема поездов и расстановки составов и вагонов.

Емкость приемо-отправочных путей определяют по длине соста­вов, обращающихся на прилегающих участках согласно графику движения поездов. Если полезная длина приемо-отправочного пути меньше длины состава, то в расчет принимают фактическую длину данного пути. Пути для грузовых операций при определении емко­сти станции учитывают в той части, занятие вагонами которой поз­воляет выполнять беспрепятственно погрузочно-разгрузочные операции (на фронтах). Емкость путей сортировочного парка принимают условно в размерах примерно 70—80% их полезной длины

Пути, имеющие смешанное назначение, к учету емкости прини­мают в зависимости ог их основного назначения.