Разработка оптимальной системы организации вагонопотоков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Железнодорожный транспорт по объему выполняемых грузовых и пассажирских перевозок занимает ведущее место среди других видов транспорта. Он обеспечивает стабильное удовлетворение транспортных потребностей народного хозяйства и населения. Общая протяженность сети железных дорог в России составляет 87 тысяч километров.

Одной из основных задач организации эксплуатационной работы железнодорожного транспорта является правильная организация вагонопотоков, заключающаяся в установлении наиболее рационального порядка их следования по железнодорожным направлениям и наивыгоднейшей системы формирования поездов. Оптимальная организация вагонопотоков должна обеспечивать направление вагонопотоков по экономически выгодным путям следования, а также высокий уровень транзитности вагонопотоков и минимальный объем непроизводительной переработки вагонов на технических станциях. Сокращение объемов перевозок в последние годы ведет к высвобождению мощностей технических станций. Все это приводит к задержкам в продвижении грузов и увеличению эксплуатационных расходов в связи с увеличением простоя вагонов на станциях. Для устранения вышеперечисленных недостатков необходимо произвести концентрацию сортировочной работы на технически более оснащенных станциях, а также закрытие и перепрофилирование маломощных сортировочных станций. Основа организации вагонопотоков - план формирования поездов рассчитывается в настоящее время с дифференцированием вагонопотоков. Оперативные корректировки плана формирования поездов используются чаще, чем ранее.

Система организации вагонопотоков имеет следующие тенденции в развитии: возрастает роль групповых поездов, ядра плана формирования и оперативно корректируемых вариантных планов формирования поездов, увеличится число назначений поездов с различными условиями следования (доставки, скорости, режимами пропуска). Кроме того, возможно сокращение числа сортировочных станций и организация грузообразующих центров.

Целью данной курсовой работы является разработка оптимальной системы организации вагонопотоков. В курсовой работе предусмотрено решение следующих вопросов:

1. разработка планов формирования груженых и порожняковых поездов;

2. установление целесообразности назначения двухгруппных поездов;

3. расчет плана отправительской маршрутизации;

4. определение показателей плана формирования и отправительской маршрутизации.

поезд маршрутизация груженый отправительский

1. Разработка исходных данных для расчета плана формирования одногруппных поездов

1.1 Технико-эксплуатационная характеристика расчетного полигона

В данной курсовой работе план формирования рассчитывается для полигона железной дороги с 10-ю техническими станциями в четном направление, принятая весовая норма груженого состава 57 вагонов, 70 порожнего.

Таблица 1.1. Расчетные нормативы по станциям переработки вагонопотоков и формирования поездов

Станция	Параметр накопления вагонов, c	Вагоно-часы Накопления на поездное назначение на станции формирования, сm	Приведенная экономия времени от проследования вагоном станции без переработки,
А	10,5	598,5	-
Б	11,0	627	4,6
В	11,6	661,2	5,1
Г	11,3	644,1	4,1
Д	11,2	638,4	4,0
Е	11,3	644,1	6,0
Ж	11,3	644,1	5,5
З	10,8	615,6	3,2
И	11,6	661,2	4,0
К	10,9	621,3	-

1.2 Составление поструйного графика вагонопотоков

Таблица 1.2. Среднесуточные плановые груженые вагонопотоки

На Из	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К	Всего
А	0	10	105	80	0	10	55	50	160	100	570
Б	10	0	190	20	150	50	20	10	40	30	520
В	10	80	0	100	160	0	70	40	190	10	660
Г	20	250	50	0	30	155	55	60	85	50	755
Д	40	60	170	15	0	55	180	70	40	0	630
Е	70	150	125	30	20	0	190	135	30	60	810
Ж	150	40	10	30	50	50	0	135	60	125	650
З	130	10	90	0	20	20	50	0	0	25	345
И	50	0	40	75	70	100	45	115	0	100	595
К	160	40	100	30	130	90	50	30	60	0	690
Всего	640	640	880	380	630	530	715	645	665	500	6225

На основе откорректированной таблицы среднесуточных груженых вагонопотоков составляется ступенчатый график вагонопотоков для заданного направления с учетом угловых вагонопотоков, меняющих свое направление.

2. Расчет плана формирования одногруппных поездов

Расчет плана формирования одногруппных поездов может производим:

- Методом непосредственного расчета (автор - профессор В.М Акулиничев).

2.1 Расчет плана формирования одногруппных поездов методом непосредственного расчета

Нахождение оптимального варианта плана формирования одногруппных поездов методом непосредственного расчета основано на определении конкурентоспособных назначений поездов, различные сочетания которых образуют оптимальный вариант формирования.

Последовательность расчетов состоит из следующих этапов:

Классификация струй вагонопотоков;

Выбор вспомогательных поездных назначений плана формирования;

Проверка эффективности включения остальных струй в исходные;

Объединение исходных струй вагонопотоков и нахождение оптимального варианта плана формирования поездов.

2.1.1 Классификация струй вагонопотоков

На этом этапе необходимо выделить основные, дополнительные первого и второго рода и остальные струи.

Основными.

Называются все струи удовлетворяющие условию:

Где:

мощность струи вагонопотока;

минимальная приведенная экономия времени от проследования вагоном станции без переработки;

вагоно-часы станции накопления.

Дополнительными первого рода.

Называются все струи удовлетворяющие условию:

Где:

мощность струи вагонопотока;

максимальная приведенная экономия времени от проследования вагоном станции без переработки;

вагоно-часы станции накопления.

Дополнительными второго рода.

Называются все струи удовлетворяющие условию:

Где:

мощность струи вагонопотока;

суммарная экономия времени от проследования вагоном всех станции без переработки;

вагоно-часы станции накопления.

К Остальным струям относят все неподходящие к приведенным выше условиям.

Таблица 2.1. Классификация струй вагонопотоков

Станция	Вагоно-часы накопления на поездное назначение, cm	Номер струи	Мощность струи, n				Классификация струй
А	598,5	2	105	4,6	4,6	4,6	Ост
		3	80	4,6	5,1	9,7	Д2
		4	10	4,1	5,1	13,8	Ост
		5	55	4,0	5,1	17,8	Д2
		6	50	4,0	6,0	23,8	Д2
		7	160	4,1	5,1	13,8	Осн
		8	100	3,2	5,5	22,5	Д2
Б	627	10	20	5,1	5,1	5,1	Ост
		11	150	4,1	5,1	9,2	Д1
		12	50	4,0	5,1	13,2	Д2
		13	20	4,0	6,0	19,2	Ост
		14	10	4,1	5,1	9,2	Ост
		15	40	4,1	5,5	14,7	Д2
		16	30	4,0	5,5	17,9	Ост
В	661,2	18	160	4,1	4,1	4,1	Ост
		19	70	4,0	4,1	8,1	Ост
		20	40	4,0	6,0	14,1	Ост
		21	190	4,1	4,1	4,1	Осн
		22	10	4,1	5,5	9,6	Ост
Г	644	24	155	4,0	4,0	4,0	Ост
		26	55	3,2	3,2	3,2	Ост
		27	85	4,0	6,0	10	Д2
		28	100	3,2	4	7,2	Осн
Д	638,4	30	180	4,1	4,1	4,1	Осн
		31	70	3,2	4,1	4,3	Ост
		32	40	6	6	6	Ост
Е	644,1	33	190	4	4,1	8,1	Осн
		34	135	3,2	4,1	11,3	Д2
		36	60	3,2	4,1	15,3	Д2
Ж	615	38	60	4	4,1	11,3	Д2
		39	125	4	6	14,1	Д2
И	661,2	41	100	3,2	6	21,3	Д2

2.2.1 Выбор вспомогательных поездных назначений плана формирования

Остальные струи - маломощные струи. Количество вагонов в этих струях недостаточно для формирования поезда и вагоно-часы накопления на поездное назначение превышают возможную экономию вагоно-часов от сокращения переработки на попутных технических станциях. Однако эти струи можно объединить, тем самым, увеличивая количество вагонов в поездном назначении.

Станция А.

Назначение А-В (n2+n4)

З=сmA=598,5

Э=(n2+n4) tэк(Б)=(105+10)*4,6=529

?=529-598,5=-69,5 - невыгодно

Станция Б.

Назначение Б-Г (n4+n10+n13+n14+n16)

З=cmБ=627

Э=(10+20+20+10+30)*5,1=459

?=459-627=-168 невыгодно

Назначение Б-З (n14+n16)

З=cmБ=627

Э=(10+30)*(5,1+4,1+3,2)=496

?=496-627=-131 невыгодно

Назначение Б-Ж (n13+n14+n16)

З=cmБ=627

Э=(20+10+30)*(5,1+4,1)=552

?=552-627=-75 невыгодно

Станция В.

Назначение В-К (n16+n22)

З=cmB=661,2

Э=(30+10)*(4,1+3,2)=292

?=292-661,2=-369,2 невыгодно

Назначение В-З (n14+n20)

З=cmB=661,2

Э=(10+40)*(4,1+3,2)=365

?=365-661,2=-296,2 невыгодно

Назначение В-З (n14+n16+n20+n22)

З=cmB=661,2

Э=(10+30+40+10)*(4,1+3,2)=657

?=657-661,2=-4,2 невыгодно

Назначение В-Ж (n13+n14+n16+n19+n20+n22)

З=cmB=661,2

Э=(20+10+30+70+40+10)*4,1=738

?=738-661,2=76,8 выгодно

Станция Г.

Назначение Г-Е (n4+n24)

З=cmГ=644,1

Э=(10+155)*4=660

?=660-644,1=15,9 выгодно

Назначение Г-З (n26+n20+n14+n22+n16)

З=cmГ=644,1

Э=(60+40+10+10+30)*3,2=480

?=480-644,1=-164,1 невыгодно

Назначение Г-З (n26+n20+n14+n22+n16+n31)

З=cmГ=644,1

Э=(60+40+10+10+30+40)*3,2=608

?=608-644,1=-36 невыгодно

Таблица 2.2. Оценка эффективности вариантов объединения остальных струй во вспомогательные поездные назначения

Станция фор-миро-вания	По-ездное назна-чение	Объединяемые остальные струи	Мощно-сть объеди-няемых струй вагонов	Экономия времени на 1 вагон от снятия перера-ботки, ч	Общая экономия вагоно-часов	Затраты вагоно-часов на накопле-ние	ДЭ
A	A-B	n2+n4	115	4,6	539	598,5	-
Б	Б-Г Б-З Б-Ж	n4+n10+n13+n14+n16 n14+n16 n13+n14+n16	90 40 60	5,1 12,4 9,2	459 496 552	627 627 627	_ _ _
B	В-К В-З В-З В-Ж	n16+n22 n14+n20 n14+n16+n20+n22 n13+n14+n16+n19+n20+n22	40 50 120 180	7,3 7,3 7,3 4,1	292 365 657 738	661,2 661,2 661,2 661,2	- - - 76,8
Г	Г-Е Г-З Г-З	n4+n24 n26+n20+n14+n22+n16 n26+n20+n14+n22+n16	165 150 190	4 3,2 3,2	660 480 608	644,1 644,1 644,1	15.9 - -

2.2.3 Проверка эффективности включения остальных струй вагонопотоков в исходные струи

Все возможные включения остальных струй в исходные:

n4+n3

n4+n12

n16+n28

n22+n28

n31+n30

Проверка эффективности:

n4+n3 (А-Г):

?Э=n4*(tэкБ+tэкВ)=10 (4,6+5,1)=97 (в-ч);

n4+n12 (Б-Е):

?Э=n4*(tэкВ+tэкГ+tэкД)=10*(5,1+4,1+4)=132 (в-ч);

n16+n28 (Г-К):

?Э=n16*tэкЖ=30*3,2=96 (в-ч);

n22+n28 (В-К):

?Э=n22*tэкЖ=10*3,2=32 (в-ч)

n31+n30 (Д-Ж)

?Э=70*4,1=287

Вывод: n4 входит во вспомогательное назначение Г-Е ?Э=15,9 (в-ч), а назначение Б-Е ?Э=132 (в-ч), таким образом в ОПФ включаем назначение Б-Е. n16 входит во вспомогательное назначение В-Ж. Струю n16 исключаем из вспомогательного назначения и проверим вспомогательное назначение В-Ж без струи n16:

Назначение В-Ж (n13+n14 +n19+n20+n22)

З=cmB=661,2

Э=(20+10+70+40+10)*4,1=7615

?=615-661,2=-46,2 невыгодно

Из этого следует, что в ОПФ включаем назначение Г-К, так как ?Э больше. Так же в ОПФ входит назначение Д-Ж.

Таблица 2.4. Корректировка классификации исходных струй вагонопотоков

Исходная струя	Мощность исходной струи. вагонов	Классификация
	до включения остальных струй	после включения остальных струй	до включения остальных струй	после включения остальных струй
n12	50	60	Д2	Д2
n28	100	130	Осн	Осн
n31	70	250	Осн	Осн

2.3.4 Объединение исходных струй вагонопотоков и нахождение оптимального плана формирования поездов

Объединение двух исходных струй вагонопотоков целесообразно, если экономия вагоно-часов от ликвидации поездного назначения будет превышать затраты вагоно-часов переработки на попутных технических станциях.

Станция А

n3+n5+n6 (А-Г)

Э=2cmA=2*598,5=1197

З=n5*tэкГ+n6 (tэкГ+tэкЖ)=55*4,1+50*(4,1+3,2)=590,5

?Э=1197-590,5=606,5

n6+n8 (А-З)

Э=cmA=598,5

З=n8*tэкЗ=100*4=400

?Э=598,5-400=198,5

Станция Б

(n4+n12)+n11 (Б-Д)

Э=cmБ=627

З=(n4+n12)*tэкД=601*4=240

?Э=627-240=387

(n4+n12)+n11+n15 (Б-Д)

Э=2cmБ=2*627=1254

З=(n4+n12)*tэкД+ n15 (tэкД+tэкЕ)=60*4+40*(4+6)=640

?Э=1254-640=614

(n4+n12)+n3+n5+n11 (Б-Г)

Э=2cmБ+2cmA=2451

З=(n4+n12)*(tэкД+ tэкГ)+ n3*tэкБ+ n5 (tэкБ+tэкГ)+ n11*tэкГ =1332,5

?Э=2451-1332,5=1118,5

Станция В.

n15+n21 (В-И)

Э=cmВ=661,2

З=n5*tэкB=40*5,1=204

?Э=661,2-204=457,2

Станция Г

(n16+n28)+n36 (Г-К)

Э=cmД=638,4

З=n36*(tэкД+ tэкГ) =60*(4+4,1)=486

?Э=152,4

Станция Е.

n36+n41 (Е-К)

Э=cmИ=644,1

З=n41*tэкЕ=100*6=600

?Э=644,1-600=44,1

Станция	Назначение	Вошедшие вагонопотоки	Снятие накопления на	Переработка	Экономия. Вагоночасов Накоплени	Затраты вагоночасов на переработку	ДЭ
А	А-Г А-З	n3+n5+n6 n6+n8	А А	Г З	1197 598,5	590 400	606,5 198,5
Б	Б-Д Б-Д Б-Г	(n4+n12)+n11 (n4+n12)+n11+n15 (n4+n12)+n11+n5+n3	Б Б Б	Д Д Г	627 1254 2451	240 640 1332,5	387 614 1118,5
В	В-И	n15+n21	B	И	661,2	204	457,2
Г	Г-К	(n16+n28)+n36	Г	К	638,4	486	152,4
Е	Е-К	n36+n41	И	К	644,1	600	44,1

В оптимальный план формирования включаем струи n6+n8 назначением А-Ж, (n4+n12)+n11+n5+n3 назначением Б-Г, n15+n21 назначения В-Н, (n16+n28)+n36 назначения Г-К. А так же n31+n30, n7, n38, n41 все участковые.

3. Расчет плана формирования поездов из порожних вагонов

На Из	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К	Всего	Недостаток
А	_										570	70
Б		_									520	120
В			_								660	220
Г				_							755	-
Д					_						630	-
Е						_					810	-
Ж							_				650	65
З								_			345	300
И									_		595	70
К										_	690	-
Всего	640	640	880	380	630	530	715	645	665	500	6225	-
Избыток	-	-	-	375	-	280	-	-	-	190	-	845

3.1 Расчет баланса порожних вагонов и составление поструйного графика порожних вагонопотоков

Перед составлением плана формирования поездов из порожних вагонов необходимо определить пункты зарождения и погашения порожних вагонопотоков.

3.2 Расчет плана формирования поездов из порожних вагонов аналитическим методом непосредственного расчета

Станция	Вагоно-часы накопления вагонов	Номер струи	Мощность струи				Классификация струй
А	560	1	70	4,6	5,1	9,7	Д2
Б	630	2	120	5,1	5,1	5,1	Ост
В	693	5	35	4	4,1	8,1	Ост
Ж	616	7	65	4	4,1	8,1	Ост
З	665	8	110	3,2	4,1	7,3	Д2

Классификация струй порожних вагонопотоков

Объединим струи n7+n5 в назначение Г-Е

З=cmГ=595

Э=(65+35)*4=400

?Э=400-595=-195 не выгодно.

4. Оценка целесообразности организации отправительских маршрутов для заданных станций при оптимальном варианте плана формирования поездов

Станция А.

Затраты связанные с погрузкой маршрутов будут постоянны вне зависимости от пути следования.

вч

ДУ не выполняется, маршруты из вагонопотока струи выделить нельзя.

5. Выделение групповых поездов

Групповые поезда формируются из вагонов двух или большего числа назначений, причем вагоны каждого назначения подбираются в отдельную группу. Применение групповой подборки вагонов сокращает количество назначений формируемых поездов, за счет чего сокращаются вагоно-часы накопления. На попутных технических станциях операции, связанные с переработкой вагонов, заменятся операциями по отцепки и прицепки групп вагонов.

В зависимости от соотношений прицепляемой и отцепляемой группы вагонов выделяют при способа организации продвижения групповых поездов:

Для каждого из вариантов имеются свои расчетные формулы определения затрат вагоно-часов.

Таблица 5.1

Варианты	Расчетные формулы
Формирование групповых поездов
Формирование одногруппных

Для расчета плана формирования групповых поездов на участке, принимается

В оптимальном плане формирования одногрупных поездов, представленного на рис., возможно формирование двухгруппных поездов на участках:

Б-В-Г:

;

Организация групповых поездов не целесообразна.

6. Расчет показателей плана формирования поездов

Окончательный вариант плана формирования в четном направлении представлен на рис. 6.1.

Для этого варианта плана формирования определяются основные показатели, которые делятся на три группы:

- показатели плана формирования поездов по техническим станциям;

- показатели плана формирования отправительских и ступенчатых маршрутов;

- общие для дороги;

К основным показателям плана формирования поездов для дороги и технических станциях относят:

1. Общее число назначений поездов с подразделением на:

10 сквозных;

12 участковых;

1 порожнее;

3 групповых;

2. Количество транзитных вагонов без переработки:

Станция	Количество вагонов	Вагоно-часы
	транзитных	местных	накопления,	переработки,
			всего,
А	_	_	_	_	1795	_
Б	220	280	10	_	1254	1288
В	565	340	295	_	13322	1734
Г	380	915	200	_	1932	3751,5
Д	400	-	690	_	638	-
Е	290	180	270	_	644	1080
И	_	_	545	_	_	-
Ж	440	180	390	_	615	576
З	290	-	480	_	1322,4	-
К	_	630	425	_	-	_
Всего	1855	2525	3305	_	9523,3	8429,5

Коэффициент транзитности вагонопотока :

Средний простой вагона по накоплением:

Средняя дальность пробега вагона без переработки:

Коэффициент переработки вагонопотока:

.

Заключение

В курсовой работе были рассмотрены следующие вопросы:

· разработка плана формирования груженых поездов;

· разработка плана формирования порожняковых поездов;

· расчет плана отправительской маршрутизации;

· установление целесообразности назначения двухгруппных поездов;

· определение показателей плана формирования:

Рассчитанная средняя мощность струй вагонопотоков в оптимальном плане формирования составляет 203 вагонов, что больше, чем в исходном плане. Это позволяет сократить вагоно-часы накопления, сократить число путей на станциях и т.д.

Список литературы

1. Батурин А.П., Гоманков Ф.С., Батурина Н.А. Организация вагонопотоков на полигоне железной дороги. Методические указания к курсовой работе. М.: - МИИТ, 2009. - 93 с.

2. Кочнев Ф.П., Сотников И.Б. Управление эксплуатационной работой железных дорог: Учеб. пособие для вузов. - М.: Транспорт, 1990. -424 с.

Размещено на Allbest.ru

...