Организация работы железнодорожной отрасли в России

Поезда необходимо составлять в полном соответствии с требованиями ПТЭ, графика движения поездов и плана формирования. Нарушение этих требований может создать угрозу безопасности движения и вызвать задержки в переработке поездов на попутных станциях.

Грузовой поезд обслуживает локомотивная бригада, а пассажирский кроме этого, проводники и другие работники (слесарь, электромеханик).

На каждую поездку заполняют маршрут машиниста, который является одним из основных поездных документов на участке работы локомотивной бригады. В нем указывают число и тип вагонов в составе, массу грузов (нетто) и общую массу поезда (брутто), состав бригады, серию и номер локомотива и другие данные. По маршрутным листкам определяют выполненный объем перевозочной работы, степень использования подвижного состава, расход электроэнергии, топлива, смазки и другие показатели.

Пассажирские поезда делятся на 3 основные категории:

1. Дальние (следуют на расстояние более 700 км.)

2. Местные (на расстояние до 700 км.)

3. Пригородные (на расстояние до 200 км.)

Дальние и местные поезда в зависимости от скорости движения и количества остановок подразделяются на:

- скорые (имеют большие скорости и остановки на крупных станциях);

- пассажирские (следуют с меньшей скоростью и останавливаются на большинстве станций).

Организация движения поездов, операции по приему, отправлению и сквозному пропуску поездов на станциях осуществляются согласно ПТЭ, Инструкции по движению поездов и маневровой работе и Инструкции по сигнализации. На станциях машинист и все остальные работники, обслуживающие поезд, подчиняются указаниям дежурного по станции, а на станциях участков с диспетчерской централизацией -- поездного диспетчера.

Прием поездов на станцию при всех средствах сигнализации и связи производится при разрешающем показании входного сигнала. Приемом, отправлением и проследованием поездов на каждом раздельном пункте распоряжается только один работник -- дежурный по станции.

При диспетчерской централизации руководство движением поездов и управление стрелками и сигналами станций участка осуществляет дежурный поездной диспетчер.

Для отправления поезда на перегон однопутной линии или по неправильному пути на двухпутных участках дежурный по станции должен предварительно запросить и получить согласие от дежурного по той станции, на которую отправляется поезд. Исключением являются однопутные участки, оборудованные автоблокировкой,-- там поезда отправляются по указанию поездного диспетчера без предварительного согласия дежурного соседней станции после освобождения первого блок-участка.

Дежурный по станции встречает прибывающий и провожает отправляемый или следующий через станцию безостановочно поезд, следя за его состоянием, наличием и правильным показанием поездных сигналов. Время фактического прибытия, отправления или проследования каждого поезда дежурный по станции отмечает в настольном журнале движения поездов и немедленно сообщает дежурному по соседней станции и поездному диспетчеру; кроме того, обеспечивает передачу необходимых данных о поезде в автоматизированную систему управления.На двухпутных перегонах каждый главный путь, как правило, служит для движения поездов в одном определенном направлении. На железных дорогах РФ установлено правостороннее движение. На двухпутных линиях для отправления поезда по правильному (правому) пути не требуется согласия от дежурного по соседней станции. При этом на участках, не оборудованных автоблокировкой, поезда отправляют на перегон после получения от дежурного соседней станции уведомления о прибытии ранее отправленного поезда, а при наличии автоблокировки -- после освобождения ранее отправленным поездом первого блок-участка.

На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется но графику -- основному нормативно-технологическому документу, регламентирующему работу всех подразделений по организации движения поездов. График движения выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог и является основой организации перевозок.

Движение поездов строго по графику достигается точным соблюдением технологических процессов работы станций, локомотивных и вагонных депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания, дистанций пути и других подразделений железных дорог, связанных с движением поездов. Объединяя и координируя работу этих подразделений, график движения позволяет им действовать согласованно.

Ход поезда изображается на графике в виде движения точки в системе координат, где по оси абсцисс откладывается время суток от 0 до 24 ч, а по оси ординат -- пройденное расстояние. Таким образом, график движения выражает зависимость t =f(S), где S -- путь, пройденный поездом; t -- время его хода. Угол наклона прямой к горизонтали характеризует скорость движения поезда.

График обычно строят на стандартной сетке с масштабом времени 4 мм -- 10 мин и масштабом расстояний 2 мм -- 1 км. На сетке каждый час разделен вертикальными линиями на шесть 10-минутных интервалов, при этом получасовые деления отмечают штриховой прямой. Горизонтальными линиями обозначают оси раздельных пунктов.

Линии движения нечетных поездов наносят сверху вниз, а четных -- снизу вверх. В точках пересечения этих линий с осями раздельных пунктов (в тупых углах) проставляют время прибытия, отправления или проследования поездов, -- цифру, указывающую число минут сверх целого десятка.

Графики движения поездов классифицируют:

1. В зависимости от скорости движения поездов:

- параллельные (поезда каждого направления следуют с одинаковой скоростью, поэтому линии их хода параллельны друг другу) (рис. 2),

- непараллельные (нормальные) графики (если поезда различных категорий имеют неодинаковое время хода, т.е. следуют с разными скоростями) (рис.3).

2. По числу главных путей на перегонах:

- однопутные (главный путь используется для движения в обоих направлениях и скрещение поездов может происходить только на станциях и разъездах) (рис.4),

- двухпутные (скрещение поездов может происходить как на перегонах, так и на станциях) (рис. 5).

3. По соотношению числа поездов в четном и нечетном направлениях:

- парные графики (когда это число одинаковое) (рис. 6),

- непарные (рис. 7).

4. В зависимости от расположения поездов попутного следования:

-пачечные (поезда движутся друг за другом с разграничением межстанционным перегоном, на перегоне может находиться только один поезд) (рис.8),

- пакетные (поезда следуют пакетами с разграничением в них поездов временем или блок-участками) (рис.9),

- частично пакетные (часть поездов движется одиночно, а часть -- пакетами).

Для составления графика должны быть известны его основные элементы:

· время хода поездов различных категорий по перегонам;

· продолжительность стоянки поездов на станциях для выполнения технических, грузовых и пассажирских операций;

· станционные интервалы;

· интервалы между поездами в пакете;

· время нахождения локомотивов на станциях локомотивного депо и в пунктах оборота.

Время хода поезда устанавливают отдельно для каждой категории пассажирских и грузовых поездов при движении по каждому перегону в четном и нечетном направлениях.

Продолжительность стоянки поездов при выполнении технических, пассажирских и грузовых операций зависит от категории поездов, типа станции и технологического процесса ее работы.

Важными элементами графика являются станционные интервалы -- минимальные промежутки времени, необходимые для выполнения операций на раздельных пунктах по приему, отправлению и пропуску поездов.

Интервалы зависят в основном от особенностей средств сигнализации и связи, применяемых на прилегающих перегонах, способа управления стрелками и сигналами, схемы раздельного пункта (длина горловины, число стрелок, входящих в маршрут приема и отправления поездов) и профиля подходов к раздельному пункту.

На однопутных участках основными станционными интервалами являются неодновременного прибытия поездов, скрещения, попутного следования (при полуавтоблокировке).

Для графиков движения поездов на двухпутных участках, оборудованных автоблокировкой, определяют межпоездной интервал при следовании поездов в пакете, а также станционные интервалы попутного прибытия и попутного отправления поездов, следующих с разными скоростями.

Кроме этого, определяются станционные интервалы неодновременного отправления и попутного прибытия, неодновременного прибытия и попутного отправления, попутного прибытия, попутного отправления поездов.

Станционный интервал неодновременного прибытия t_нп (рис.10) - минимальный промежуток времени от момента прибытия на станцию однопутного участка поезда одного направления до момента прибытия (проследования через неё) поезда встречного направления.

Станционный интервал скрещения t_с (рис. 11)- минимальный промежуток времени между прибытием на станцию или пропуском через неё одного поезда и отправлением на тот же перегон другого поезда встречного направления.

Станционный интервал попутного следования t_пс (рис.12) - минимальный промежуток времени между прибытием на станцию одного поезда и отправлением с предыдущей станции в попутном направлении другого поезда. Этот интервал определяется затратами времени на контроль прибытия или проследования поезда в полном составе через станцию, связь между раздельными пунктами и открытие выходного сигнала второму поезду с предыдущей станции.

Межпоездные интервалы в пакете при автоблокировке (рис. 13) определяются в соответствии с размещением проходных светофоров. Как правило, при трехзначной автоблокировке, эти интервалы рассчитываются из условий разграничения попутно следующих поездов тремя блок-участками (второй поезд следует на зеленый огонь светофора без снижения скорости).

Станционный интервал попутного прибытия поездов t_пр (рис. 14а) при автоблокировке - время от момента прибытия (проследования) на станцию одного поезда до момента прибытия на эту же станцию другого поезда попутного направления.

Станционный интервал попутного отправления поездов t_от (рис. 14б) при автоблокировке - время от момента отправления (проследования) со станции одного поезда до момента отправления с этой же станции другого поезда попутного направления.

Станционные интервалы неодновременного прибытия и попутного отправления поездовt_по, неодновременного отправления и попутного прибытия поездов t_оп определяются в тех случаях, когда ПТЭ запрещается осуществлять эти операции одновременно по условиям профиля подходов к станции и при отсутствии изоляции маршрутов отправляемого и принимаемого поездов (рис.15).

Для составления графика движения поездов, кроме его основных элементов, должны быть известны размеры движения поездов, нормы веса и длины и другие данные.

Перегонные времена хода поездов по категориям (грузовые, пассажирские, скорые) рассчитываются по формуле, мин:

Рассчитанные времена хода записываются в соответствующие графы графика движения поездов. Время на разгон и замедление учитывается при трогании и остановке поездов на станциях в необходимых случаях.

При составлении графика движения прокладывают поезда в определенной последовательности:

1. пассажирские,

2. пригородные,

3. грузовые ускоренные,

4. транзитные,

5. местные.

Составление графика начинают с прокладки пассажирских поездов. Затем прокладывают сборные поезда с таким расчетом, чтобы простой местного вагона на промежуточной станции был наименьшим. Грузовые поезда стремятся распределить на графике равномерно в течение суток.

Скорые поезда пропускают по всему участку без остановок на промежуточных станциях. Пассажирские поезда имеют стоянки на промежуточных станциях 1-3 минуты. Со сборными поездами на всех станциях осуществляется работа по прицепке и отцепке вагонов. Продолжительность их стоянки 30-40 минут.

Скорые и пассажирские поезда на графике показывают сплошными красными линиями, грузовые - сплошными черными, сборные - черными штрих - пунктирными линиями.

Прокладку грузовых поездов производят:

- на двухпутных участках - раздельно по направлениям движения, начиная от участковой станции (при автоблокировке) или с ограничивающего перегона (при полуавтоблокировке);

- однопутных участках все поезда прокладывают одновременно, начиная с ограничивающего перегона.

Ограничивающим называется перегон, время занятия которого парой поездов является максимальным. Чаще всего это перегон, имеющий наибольшую длину и тяжелый профиль.

Составлению графика предшествует вычерчивание сетки графика по форме, показанной на рис. 16.

Вычерчивают его на бумаге с сеткой из горизонтальных и вертикальных линий.Горизонтальные линии соответствуют станциям (сплошные) или остановочным пунктам (штриховые). Вертикальными линиями поле графика делится на 24 части - часы суток. Каждый час делится на шесть равных частей - 10-минутных интервалов. Линию, соответствующую 30 мин, изображают обычно пунктиром.

Поезда прокладывают на графике наклонными прямыми линиями, идущими слева вниз направо (нечетные) и слева вверх направо (четные).Наклон линии хода поездов характеризует скорость движения: чем круче линия, тем выше скорость. Над каждой линией сверху в начале и конце участка проставляют номер поезда. В месте пересечения наклонных линий с горизонтальными, обозначающими станцию, в тупом углу ставится время прибытия, отправления или проследования поезда через данный раздельный пункт. Пишутся только минуты (последние цифры от 1 до 9).

После построения графика подсчитывают его показатели - количественные и качественные.

К количественным показателям относятся число грузовых и пассажирских поездов, проложенных на графике, размеры погрузки и выгрузки и т. д.

К качественным показателям относятся техническая и участковая скорость, коэффициент скорости а также средние простои транзитных поездов на станциях, средняя масса поезда, среднесуточные пробеги вагонов и локомотивов и т. д.

Техническая скорость - средняя скорость движения поездов по участку с учетом времени на разгон и замедление, км/ч:

Участковая скорость - средняя скорость движения поездов по участку с учетом стоянок на промежуточных станциях, определяется по формуле, км/ч:

Маршрутной называется средняя скорость движения поездов на направлении от начального до конечного пунктов их следования с учетом всех стоянок на раздельных пунктах, км/ч.

Среднесуточный пробег локомотивов, км

Пропускной способностью железнодорожной линии называется наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час) в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов (типа графика). Различают пропускную способность наличную, т. е. ту, которой обладает линия в настоящее время, ипотребную, необходимую для заданных размеров движения.

Возможные размеры грузовых перевозок (в миллионах тонн), которые могут быть выполнены на данной линии в течение года, называются провозной способностью ее. Провозная способность определяется в зависимости от числа локомотивов, вагонов и другие переменных средств (топливо, электроэнергия) и обеспеченности кадрами (локомотивные бригады, дежурные по станции и др.)-

Пропускная способность железнодорожных линий рассчитывается комплексно, т. е. по перегонам, станциям, деповским и экипировочным устройствам, устройствам электроснабжения на электрифицированных железных дорогах.

Пропускная способность участка по ограничивающему перегону

На рис. 18 приведены расчетные формулы пропускной способности перегона для характерных случаев параллельного графика. При нормальном графике расчетная пропускная способность будет меньше, чем при параллельном, из-за наличия поездов с различными скоростями движения. Число пар грузовых поездов, которое может быть пропущено по участку при непараллельном (нормальном) графике,

Освоение непрерывно растущего грузооборота вызывает необходимость увеличения пропускной способности железнодорожных линий. Это увеличение, определяемое как разница между потребной и наличной пропускными способностями, может быть достигнуто за счет организационно-технических и реконструктивных мероприятий.

К организационно-техническим относятся мероприятия, направленные на использование резервов пропускной способности и потому не требующие значительных расходов (совершенствовании методов организации движения поездов и улучшении использования технических средств и подвижного состава, внедрение научной организации труда, включая передовые методы станционных работников и локомотивных бригад). В результате достигается повышение массы и скорости движения поездов, уменьшение станционных интервалов, ускорение обработки поездов и сокращение стоянки их на станциях. К организационно-техническим мероприятиям относится также применение подталкивания и двойной тяги, пропуск сдвоенных составов (с локомотивами в голове), переход на другие типы графика движения, в том числе на пакетный.

Реконструктивные мероприятия связаны с применением новой техники и выполнением строительных работ, что требует значительных капитальных затрат: электрификация железных дорог, введение более мощных локомотивов и большегрузных вагонов; оборудование линий автоблокировкой, электрической централизацией стрелок и сигналов, диспетчерской централизацией; постройка вторых путей, двухпутных вставок; смягчение профиля пути, усиление мощности верхнего строения; увеличение длины и числа станционных путей и др.

Система управления движением поездов включает в себя техническое нормирование и оперативное планирование эксплуатационной работы, регулирование перевозок и перевозочных средств, оперативное руководство перевозочным процессом и анализ выполненной работы.

Техническое нормирование заключается в разработке для дорог и отделений технических нормативов эксплуатационной работы: количественных заданий, качественных показателей норм рабочего парка вагонов и эксплуатируемого парка локомотивов.

Регулирование перевозок и перевозочных средств состоит в осуществлении мероприятий, направленных на устранение затруднений в продвижении вагонопотоков и отклонений от технических нормативов. К этим мероприятиям относятся перераспределение вагонного и локомотивного парков в соответствии с изменившимся объемом работы, регулирование погрузки по дням, направлениям и роду подвижного состава.

Оперативное руководство перевозочным процессом осуществляет диспетчерский аппарат, несущий сменное дежурство. На дорогах эту задачу выполняет распорядительный отдел службы перевозок. Оперативной работой станций руководят дежурные по станции, а на крупных станциях -- станционные и маневровые диспетчеры.

Движением поездов на участках руководят поездные диспетчеры, которые находятся в едином диспетчерском центре управления. Участки, которыми они ведают, называются диспетчерскими кругами. Границами этих кругов являются, как правило, участковые и сортировочные станции.

Основная задача поездного диспетчера -- обеспечить движение поездов по графику, а в случае его нарушения -- ввести опоздавшие поезда в график.

Важное значение для совершенствования организации движения поездов и использования резервов имеет анализ эксплуатационной работы железнодорожной сети, дорог, станций. Различают оперативный и периодический анализ. Оперативный анализ заключается в разборе результатов работы за смену и сутки, а периодический -- за более длительный срок (пятидневка, декада, месяц, год).

Показатели эксплуатационной работы делятся на количественные (характеризуют объем перевозочной работы) и качественные.

К количественным показателям относятся:

· объем перевозок (отправления) грузов, число перевезенных пассажиров;

· грузо- и пассажирооборот;

· число вагонов или масса грузов, погруженных за сутки;

· работа вагонного парка, определяемая для всей сети числом вагонов, погруженных за сутки, а для дорог и направлений -- суммой вагонов своей погрузки и принятых груженых вагонов от других дорог и направлений, т.е.

Основными качественными показателями работы железных дорог и их подразделений являются:

· соблюдение графика движения, выполнение плана перевозок и плана формирования поездов;

· реализация технической, участковой и маршрутной скоростей движения поездов;

· степень использования подвижного состава, характеризующаяся: оборотом, бюджетом времени, среднесуточным пробегом и производительностью локомотивов; оборотом и среднесуточным пробегом вагонов; статической и динамической нагрузкой, а также производительностью грузовых вагонов.

Оборот локомотива определяется продолжительностью обслуживания им одной пары поездов на участке обращения, т. е. промежутком времени с момента выдачи локомотива под поезд до момента выдачи его под следующий поезд.

Оборот локомотива по участку

Комплексным показателем использования локомотива является его суточная производительность, ткм брутто/локомотив, определяемая делением общего грузооборота на участках обращения локомотивов за сутки на численность эксплуатируемого парка локомотивов, в состав которого входят локомотивы, находящиеся во всех видах движения, а также подвергаемые техническим операциям и осмотру.

Универсальным показателем качества работы железных дорог и использования подвижного состава, отражающим уровень организации труда всех работников железных дорог и подъездных путей предприятий, является оборот вагона, т. е. промежуток времени между двумя последовательными погрузками в один и тот же вагон.

Оборот вагона

Среднесуточный пробег вагона рассчитывают посредством деления полного рейса на оборот вагона или суммы вагонно-километров на рабочий парк:

Использование грузоподъемности вагона характеризуется его статической и динамической нагрузками. Динамическая нагрузка - это средняя нагрузка вагона с учетом расстояния пробега в груженном состоянии.

Производительность вагона, определяемая грузооборотом, т-км нетто, приходящимся на каждый вагон рабочего парка в сутки:

На железнодорожном транспорте внедряется система автоматизации процессов управления эксплуатационной работой с применением ЭВМ и информационных технологий. К этим процессам относятся:

· управление перевозками в целом;

· управление движением поездов на участке и маневровой работой -- на станциях;

· автоматизация учета, коммерческих операций и технико-экономических расчетов (составление отчетности, оформление перевозочных документов, резервирование мест в пассажирских поездах, определение провозной платы, себестоимости перевозок и др.).

Важная роль в автоматизации процессов управления перевозками принадлежит системе информационно-вычислительных центров с дистанционной передачей данных (оргсвязь). Информация передается в режиме межмашинного обмена сразу в информационно-вычислительный центр (ИВЦ) дороги и после обработки поступает на печатающее устройство ЭВМ или на линию. Эти данные автоматически распределяются по потребителям.

Управление перевозочным процессом на уровнях ОАО «РЖД», железной дороги и линейного подразделения осуществляется в рамках АСУЖТ. Основная техническая база этой системы -- единая сеть вычислительных центров: главный вычислительный центр (ГВЦ) ОАО «РЖД», ИВЦ дорог и узловые вычислительные центры (УВЦ).

В АСУЖТ входит ряд функциональных подсистем управления перевозками пассажиров и грузов, устройствами электроснабжения и энергетики, локомотивным и вагонным хозяйствами, работой станций, узлов и участков, эксплуатацией и ремонтом пути и др. В их числе подсистема «АСУ-контейнер», обеспечивающая контроль за использованием контейнерного парка.

Вводится автоматическое слежение (система ДИСКОН) за продвижением и дислокацией на сети железных дорог крупнотоннажных контейнеров международного сообщения.

Одной из важнейших функциональных подсистем АСУЖТ является автоматизированная система управления локомотивным хозяйством (АСУТ). Эта система анализирует результаты эксплуатационной работы подразделений локомотивного хозяйства, обеспечивает централизованный учет локомотивного парка по его состоянию и использованию, планирует работу локомотивов и локомотивных бригад, техническое обслуживание и ремонт электровозов и тепловозов. Для получения информации о техническом состоянии локомотивов по данным датчиков бортовых и стационарных диагностических устройств автоматически проверяются и регистрируются на машинных носителях информации значения основных характеристик оборудования тяговых единиц.

В вагонном хозяйстве на сортировочных станциях внедрена автоматизированнная система управления ремонтом вагонов на пунктах технического обслуживания (АСУ ПТО). Ее основной задачей является слежение за неисправными вагонами, выявляемыми в ходе технического осмотра, с целью предотвращения включения их в состав до выполнения ремонтных работ.

Проводится работа по внедрению автоведения поезда.

Значительное внимание в рамках АСУЖТ уделяется развитию автоматизированных систем оперативного управления грузовыми перевозками (АСОУП). На базе АСОУП создают автоматизированные диспетчерские центры управления. Автоматизированы учет выполнения планов формирования поездов на сортировочных станциях и построение графика исполненного движения поездов. В настоящее время в ЦУП ОАО «РЖД» и на всех железных дорогах внедрена система автоматизированного ведения графика исполненного движения ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Воплощены в практику системы интегрированной обработки маршрута машиниста, контроля дислокации и регулирования вагонного парка (ДИСПАРК) и др. Проводятся работы по автоматизации расчета плана формирования поездов.

Эффективность автоматизированных систем управления в значительной мере обусловлена использованием специализированных устройств выдачи информации в алфавитно-цифровой и графической формах (дисплеи, принтеры, графопостроители и др.).

Большое будущее принадлежит автоматизированной системе сопровождения движущихся объектов, разработанной в России компанией «Дельта Телеком» на базе сотовой сети. Эта система позволяет повысить безопасность движения путем постоянного отслеживания места нахождения локомотивов и вагонов.

Весьма актуальную для железнодорожного транспорта проблему решает реализация автоматического считывания информации с движущихся локомотивов и вагонов.

Создана система автоматической идентификации подвижных объектов (САИД) «Пальма». Принцип ее действия состоит в следующем: на подвижном составе или крупнотоннажном контейнере крепят кодовый бортовой датчик, имеющий мини-антенну, модулятор волнового сопротивления и интегральную микросхему функционального преобразования кода с запоминающим устройством.

В точках контроля движения поездов, в нескольких метрах от железнодорожного пути, устанавливают стационарную считывающую аппаратуру, которая передает в направлении кодового бортового датчика сигналы в диапазоне сверхвысоких частот. Датчик частично поглощает эти сигналы и частично отражает излучение обратно. Сигналы, отраженные датчиком, декодируются, и расшифрованная информация по каналам передачи данных поступает в обрабатывающий компьютер дорожного вычислительного центра.

Считывание информации происходит при скорости движения до 140 км/ч. Благодаря достоверности оперативной информации САИД позволяет улучшить продвижение вагонопотоков, сократить потребность в вагонах для перевозки, перейти на организацию их ремонта по фактическому пробегу, существенно уменьшить численность персонала, выполняющего операции, связанные с получением и обработкой информации. Кроме того, появляется возможность отказаться от нынешних перевозочных документов и перейти на безбумажную систему управления.

САИД служит основой для комплексного внедрения современных информационных технологий. Эта система позволяет повысить эффективность использования АСУЖТ. В некоторых странах для слежения за передвижением подвижных единиц используются спутниковые системы связи.

В соответствии с осуществляемой комплексной программой информатизации разрабатывается принципиально новая автоматизированная система управления перевозочным процессом (АСУПП) с применением современных программно-технических комплексов и телекоммуникационного оборудования, которая обеспечит информационное взаимодействие с другими технологическими информационными комплексами.

Метрополитен представляет собой внеуличную электрическую железную дорогу, предназначенную для перевозки пассажиров. Он является наиболее удобным, безопасным и экономичным видом внутригородского транспорта.

В комплекс сооружений, устройств и оборудования метрополитенов входят: путь и путевое хозяйство, тоннели, подвижной состав, станционное хозяйство, устройства сигнализации, централизации, блокировки и связи, устройства электроснабжения, эскалаторное хозяйство, устройства тоннельной вентиляции, водоснабжения, отопления, водоотвода, канализации, восстановительные и противопожарные средства.

Линии метрополитена подразделяются на подземные, наземные и надземные.

Подземные являются основным и наиболее распространенным видом линий метрополитенов; они могут быть мелкого и глубокого заложения.

Наземные линии метрополитенов размещают на поверхности земли. Строят их обычно в качестве конечных участков линии в сравнительно малонаселенных районах города, чаще всего в выемках, с учетом возможности переустройства в будущем с развитием города в подземные.

Надземные линии размещают на эстакадах. Они не получили широкого распространения и оправдывают себя лишь в отдельных случаях при трудных топографических условиях города, пересечении рек, железных и автомобильных дорог.

Метрополитены обеспечивают более высокую скорость движения, чем другие виды массового городского транспорта; она составляет в среднем 30-70 км/ч при сравнительно низкой себестоимости перевозок. Однако сооружение метрополитенов требует крупных капитальных затрат. Поэтому их строят обычно в городах с населением более 1 млн. чел., на направлениях со сравнительно большими расстояниями перевозок и устойчивыми пассажиропотоками интенсивностью не менее 25 тыс пассажиров в 1 ч в одном направлении при невозможности освоить эти потоки другими видами городского транспорта.

Принципы устройства и эксплуатации метрополитенов и железных дорог во многом аналогичны. В метрополитенах такая же ширина колеи -- 1520 мм (на прямых участках пути и на кривых радиусом 400 м и более). Отклонения от ширины колеи не должны превышать по уширению +6 мм и по сужению -- 4 мм. Работа метрополитенов осуществляется в строгом соответствии с графиком движения поездов, действуют общие для всех метрополитенов Правила технической эксплуатации метрополитенов, Инструкция по сигнализации, Инструкция по движению поездов и маневровой работе.

Руководство метрополитенами страны осуществляет Главное управление метрополитенов. Для руководства отдельными отраслями хозяйства в метрополитенах имеются службы: движения, подвижного состава, пути, сигнализации и связи, электроподстанций и сетей, тоннельных сооружений, санитарно-техническая, эскалаторная, материально-технического снабжения. В службах метрополитена имеются соответствующие дистанции (пути, сигнализации и связи и др.), а также энергоучастки.

В состав линейных предприятий метрополитена входят заводы по ремонту подвижного состава и эскалаторов, электродепо, объединенные мастерские.

В плане линии метрополитена проектируют вдоль основных магистралей по кратчайшим направлениям. Станции метрополитенов располагают на прямых участках.

Для обслуживания пассажиров, обеспечения безопасности движения и пропускной способности линии метрополитена делятся на отдельные перегоны обычно длиной 1--2 км, на границах которых располагаются станции. Перегоны в свою очередь состоят из отдельных блок-участков, ограниченных светофорами или изолирующими рельсовыми стыками У каждого светофора в створе с изолирующими стыками устанавливается автостоп для предупреждения проезда поездом запрещающего сигнала. На линиях, оборудованных новейшими системами автоматики, контроль скорости движения поезда и остановка его осуществляются автоматически устройствами, расположенными непосредственно на подвижном составе.

Станции метрополитена предназначаются для обслуживания пассажиров, а при наличии путевого развития -- и для производства маневровой работы. Различают еще станции закрытого типа, не имеющие пассажирских платформ и оборудованные дверями, отделяющими ее средний зал от путевых тоннелей. Станции метрополитена размещают в местах образования пассажирских потоков -- на площадях, пересечениях автомагистралей, у железнодорожных и речных вокзалов, стадионов и парков, крупных предприятий, на пересечениях линий метрополитенов между собой и с линиями железных дорог.

Питание тяговых двигателей моторных вагонов метрополитена происходит от третьего рельса, называемого контактным, по которому токоприемник вагона скользит во время движения. Контактный рельс располагается вдоль рельсовой колеи, с левой стороны по ходу поезда и только в местах расположения стрелочных переводов и перекрестных съездов возможно размещение его с правой стороны.

Для осмотра, мелкого ремонта, уборки и отстоя подвижного состава на метрополитене предусматривают пункты технического обслуживания с тупиковыми путями, на которых поезда проходят с главных путей по специальным съездам. Съезды размещают на линиях мелкого заложения в тоннеле прямоугольного сечения, примыкающем непосредственно к станции, а на линиях глубокого заложения -- в специальных камерах. Тупиковые пути располагают в тоннелях, очертание и конструкция которых зависят от числа путей и глубины заложения. Осмотр и мелкий ремонт вагонов производятся на смотровых канавах, рассчитанных на длину поезда плюс 2 м для возможности осмотра состава снизу.

Для оборота подвижного состава и перехода его на другие линии предусматривают специальные пути и соединительные ветви. Оборот подвижного состава на конечной станции может быть выполнен также с помощью петлевого устройства. Для перехода поездов с одной линии метрополитена на другую предусматриваются специальные соединительные ветви.

На линиях метрополитенов строят наземные депо для технического обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3, ТО-4 и текущих ремонтов ТР-1, ТР-2, ТР-3 подвижного состава, а также для его экипировки и отстоя. Капитальный и средний ремонты вагонов ведутся на заводах, а также специализированных ремонтных депо.

Безопасное следование поездов на линиях метрополитенов обеспечивается соблюдением установленных габаритов подвижного состава, приближения строений и приближения оборудования (рис.1). Габарит подвижного состава, за пределы которого не должна выходить ни одна часть его, имеет высоту 3700 мм и ширину в верхней части 3070 мм. Габарит приближенияоборудования представляет собой предельное, поперечное, перпендикулярное оси пути очертание, внутри которого не должны размешаться никакие части оборудования, за исключением устройств, непосредственно взаимодействующих с подвижным составом (контактный рельс, скоба путевой части автостопа и др.).

Пространство между габаритом приближения строений и габаритом приближения оборудования установлено для размещения устройств пути, автоматики и телемеханики для движения поездов, связи, электроснабжения, освещения, санитарной техники и других устройств, а также дорожки для прохода обслуживающего персонала.

Пространство между габаритом приближения строения и габаритом подвижного состава предусмотрено для перемещений подвижного состава, вызванных отклонениями в состоянии отдельных элементов пути.

На открытых наземных участках метрополитена, а также в местах расположения стрелочных переводов и перекрестных съездов (для удобства ремонта) применяют пути на балластном основании. В тоннелях и на закрытых наземных участках пути укладывают на бетонном основании, что позволяет содержать его в чистоте. В бетонный слой втапливают шпалы с превышением над ним на 1 см. Возможна также укладка пути на железобетонном основании.

В качестве подрельсового основания применяют в тоннелях и на закрытых наземных участках деревянные (обычно сосновые) шпалы или железобетонные опоры, а на открытых наземных участках -- железобетонные или деревянные шпалы. Длина шпал 2,7 м.

На 1 км главного пути укладывается на прямых участках в тоннелях 1680 шпал, на наземных участках--1840 шпал, в кривых в тоннелях -- 1840 шпал и на поверхности -- 2000 шпал. На главных путях применяют рельсы типов Р50 и Р65, на остальных путях -- Р43.

На наземных участках, а также в тоннелях на кривых радиусом менее 300 м укладывают рельсы длиной 25 м, на стрелочных переводах и в парковых путях используют рельсы длиной 12,5 м.

Главные пути метрополитенов оборудуют противоугонами, а на кривых участках при радиусе 300 м и менее устанавливают контррельсы.

На метрополитенах применяют стрелочные переводы с марками крестовин не круче 1/9 на всех путях, кроме парковых и прочих, и не круче 1/5 на парковых и прочих путях. Глухие пересечения должны иметь крестовину марки не круче 1 /9, а глухие пересечения перекрестных съездов -- не круче 2/9.

У главных путей с правой, стороны по направлению движения устанавливают постоянные путевые и сигнальные знаки.

Предельные столбики на наземных линиях и предельные рейки в тоннелях указывают место, далее которого на пути нельзя устанавливать подвижной состав в направлении стрелочного перевода или глухого пересечения. Предельные столбики располагают на середине междупутья, а предельные рейки -- в междупутье, в том месте, где расстояние между осями сходящихся путей составляет в тоннелях и на наземных участках 3400 мм, а на парковых путях, предназначенных для подвижного состава железных дорог,--4100 мм.

Подвижной состав метрополитенов России состоит из цельнометаллических моторных вагонов типов Е, 81-717 и 81-714. На каждой оси моторного вагона устанавливается тяговый двигатель. Вагоны (рис. 2)оборудованы токоприемниками для нижнего токосъема с контактного рельса, установленного слева от ходового рельса. Вагоны оборудуются пневматическими, электрическими и, кроме того, ручными тормозами.

Вагоны метрополитена оборудуют автосцепкой и устройствами электропневматического управления дверями поезда из любой кабины, а также кранами выключения пневматического управления дверями для возможности открытия их вручную. Во всех вагонах (рис.3) предусмотрены устройства громкоговорящего оповещения пассажиров и экстренная связь «пассажир--машинист», а в головных и хвостовых вагонах, кроме того,-- устройства радиосвязи с поездным диспетчером.

Электроснабжение метрополитенов происходит следующим образом: трехфазный ток напряжением 6--8 кВ от энергосистемы города поступает по высоковольтной линии на тяговую или тяговопонизительную (совмещенную) подстанцию и оттуда после преобразования посредством трансформатора и кремневого выпрямителя к местам потребления. Передача электроэнергии потребителям может быть осуществлена и посредством понизительных тяговых подстанций, на которых напряжение переменного тока 6--10 кВ, получаемого по кабелям от ближайшей тяговой подстанции, понижается до 380, 220 и 127 В.

Питание контактного рельса электрическим током производится по кабелям, идущим от шин постоянного тока тяговой подстанции, Обратным провозом служат ходовые рельсы, от которых ток по кабелю возвращается на тяговую подстанцию. Ток от контактного рельса через токоприемник вагона поступает к тяговым двигателям, превращающим электрическую энергию в механическую, которая через передачу приводит в движение колесные пары вагонов.

Контактный рельс 4 (рис. 4) подвешивают головкой вниз на металлических опорах-кронштейнах 5, которые прикрепляют к концам деревянных шпал 6 путевыми шурупами, а к концам железобетонных шпал -- вертикальными закладными болтами. При этом токоприемник 2, постоянно подтягиваемый пружинами вверх, скользит по головке контактного рельса, обеспечивая таким образом нижний токосъем (рис. 5).

Для возможности отключения того или иного участка контактного рельса при повреждении или ремонте контактной сети его секционируют, т. е. делят на отдельные изолированные секции (участки).

Длина контактных рельсов, выпускаемых промышленностью, составляет 12,5 и 25 м. Во избежание угона контактный рельс закрепляют противоугонами.

Для обеспечения безопасности и организации движения поездов линии метрополитенов оборудуются устройствами:

- комплексной системы автоматизированного управления движением поездов, состоящей из подсистем автоматического регулирования скорости и автоматического управления поездами (АУП);

- электрической централизации стрелок и сигналов (ЭЦ), предназначенной для управления стрелками и светофорами станций с путевым развитием и парковых путей электродепо с пульт-табло постов ЭЦ;

- диспетчерской централизации (ДЦ) для управления стрелками и светофорами с центрального диспетчерского пункта, а также для контроля за состоянием управляемых объектов на станциях и перегонах.

Система автоматического регулирования скорости движения поездов обеспечивает: непрерывный контроль за соблюдением машинистом максимально допустимых скоростей и автоматическое торможение при превышении их; автоматическое торможение поезда (маневрового состава) до полной его остановки перед занятым или поврежденным участком пути и перед светофором с запрещающим показанием; сигнальные показания (например, допустимой скорости движения) на пульте в кабине управления.

Устройствами АРС оборудуют главные пути, соединительные ветви, пути для оборота и отстоя составов, а также электроподвижной состав, предназначенный для эксплуатации на этих путях.

Применяемая на метрополитенах система автоведения позволяет осуществить управление движением поездов из одного пункта без непосредственного участия машинистов, но под их контролем. Для этого применяют центральный пост автоведения, напольные устройства и поездное оборудование.

Светофоры, как и на железных дорогах, размещаются с правой стороны по направлению движения поезда.

На линиях, оборудованных автоблокировкой с автостопами и защитными участками в качестве основных сигнальных показаний светофоров (независимо от места установки и значения их), приняты:

- один зеленый, разрешающий движение с установленной скоростью;

- один желтый, разрешающий движение с готовностью остановиться; следующий сигнал закрыт;

- один желтый и один зеленый огни, разрешающие движение с уменьшенной скоростью и готовностью проследовать следующий светофор с желтым огнем со скоростью не более 35 км/ч, а на открытых наземных участках -- не более 25 км/ч;

-два желтых огня, разрешающие проследовать светофор с уменьшенной скоростью (не более 35 км/ч); поезд следует с отклонением по стрелочному переводу;

- один красный огонь, требующий остановки и запрещающий проезд сигнала.

При АРС в кабине управления поездом имеются указатели, выполненные в виде светящихся ячеек с цифрами и буквами. Цифровое сигнальное показание указывает предельно допустимую скорость на данном участке.

На линиях, оборудованных устройствами АЛС-АРС и автоматической блокировкой без автостопов и защитных участков, сигналы, подаваемые светофорами- полуавтоматического действия при отключенных сигнальных огнях светофора автоблокировки, имеют следующие значения:

- один синий огонь-- разрешается движение по сигнальному показанию АЛС в кабине управления поездом. не превышая, указанной на нем скорости;

- один красный огонь--«Стой! Запрещается проезжать сигнал».

На всех линиях метрополитенов должны быть следующие основные виды связи: поездная диспетчерская, поездная радиосвязь, тоннельная, электродиспетчерская, электромеханическая диспетчерская, радиосвязь диспетчеров с восстановительными формированиями, эскалаторная диспетчерская, стрелочная, оперативная служебная между диспетчерскими пунктами и объектами СЦБ, автоматики, телемеханики и др.

На метрополитенах предусматриваются устройства управления работой станций с применением телевидения и, в частности, теленаблюдения за перемещением пассажиров.

Основой организации перевозок на линиях метрополитенов является график движения поездов, который координирует действия и определяет план эксплуатационной работы всех подразделений: станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания, дистанций пути, сигнализации и связи, эскалаторного хозяйства и др.

Четкая и бесперебойная работа метрополитенов и безопасность движения обеспечиваются точным выполнением Правил технической эксплуатации. Инструкции сигнализации, Инструкции по движению поездов и маневровой работе, а также должностных инструкций, требований техники безопасности и Правил внутреннего трудового распорядка рабочих и служащих метрополитена.

На метрополитенах применяется диспетчерская система руководства. Оперативное управление движением поездов осуществляет поездной диспетчер, устройствами электроснабжения -- электродиспетчер, эскалаторами -- диспетчер эскалаторов.

Размещено на Allbest.ru

...