Пути совершенствования графиков движения

Исходная информация для машинного составления графика та же, что и для его разработки вручную, т. е. размеры движения поездов по категориям, данные об участке и станциях, перегонные

времена хода, станционные и межпоездные интервалы и т. д. Перед прокладкой грузовых поездов определяют схему движения пассажирских поездов и организации местной работы, после чего задача составления графика сводится к оптимальной прокладке грузовых поездов.

Так как в графике комплексно увязываются труд людей и ис­пользование различных технических средств — вагонов, локомоти­вов, постоянных устройств железных дорог, то для приведения раз­личных натуральных затрат к единому показателю целесообразно использовать денежную оценку варианта графика.

В укрупненном виде изменяющаяся часть затрат будет скла­дываться из следующих элементов: затраты поездо-часов на сто­янках, умноженные на сюимость 1 поездо-ч кгждой категории; ьилч"«пво стоянок, определяющее число разгонов и замедлений, умноженное на стоимость разгонов и замедлений; затраты локо-мочиво-часов на стоянках с бригадами и без бригад, умноженные на соответствующую стоимость.

Вместе с тем можно найти критерий, примерно пропорциональ­ный стоимостной опенке. Таким приближенным критерием может быть участковая скорость. Это объясняется тем, что изменение участковой скорости при различных вариантах прокладки грузо­вых поездов достигается главным образом за счет суммарной продолжительности стоянок, величина которых в поездо-часах прямо пропорциональна их стоимости (последняя в экономический расчетах получается умножением количества поездо-часов на конкретную стоимость 1 поездо-ч). Чю касается локомотиво-часов, то их стоимость при стоянках на промежуточных станциях вводится в стоимость поездо-часа. Стоянки же на деповских стан­циях для различных вариантов графика, хотя и будут различны­ми, но, во-первых, стоимость локомотиво-часа значительно ниже, чем поездо-часа, а вовюрых, при работе сменных локомотивных бригад на удлиненных участках обращения при меняющихся размерах движения прикрепление локомотивов к поездам практи­чески выполняется при оперативном планировании. Однако из этого нельзя делать вывод, что построение графика движенья поездов можно вести, не считаясь с оборотом локомотивов, поскольку неудачная, неравномерная прокладка поездов на графи­ке отрицательно скажется на оперативном их обеспечении локомо­тивами, ухудшая показатели использования последних. Поэтому участковая скорость как критерий оптимальности может рассмат­риваться лишь с определенным допущением.

Количество возможных вариантов графика крайне велико, однако окончательной строгой схемы расчета еще не найдено. Пока все методы разработки графика на ЭВМ в большей или меньшей степени построены на основе наблюдений за тем, как составляет график человек, какие общие закономерности наблю­даются при этом, как специалист-графист обходится без полного перебора вариантов, какие факторы используются для сокращения поиска решения и приближения к оптимуму.

Уже в 1978 г. графики движения на магистралях общей протя­женностью 4500 км разработаны на ЭВМ.

Двухпутный график. В ЦНИИ МПС разработана методика, сущность которой состоит в том, что каждую минуту суточного периода со станций, ограничивающих участок, отдельно для каж­дого направления движения прокладываются линии хода поездов, В процессе прокладки решаются конфликтные ситуации с пасса* жирскими, ускоренными грузовыми и другими поездами, не отно­сящимися к грузовым транзитным. Прокладка поездов осущест­вляется поочередно — вначале для одного направления, затем для другого; при этом решаются конфликтные ситуации, связан­ные с враждебностью маршрутов, возникающей между грузовыми поездами разно] о направления.

Хотя максимальное количество расписаний грузовых поездов может составить 1440, практически вследствие наличия поездов других категорий число расписаний грузовых значительно меньше. Каждому расписанию соответствуют своя стоимостная оценка, в которую включен простой поездов и стоимость остановок на раздельных пунктах участка.

Из полученной совокупности расписаний выбирается некоторое количество, удовлетворяющее требованиям взаимного расположе­ния заданного числа грузовых поездов и требованиям путевого развития раздельных пунктов, а также оптимальному значению технико-экономического показателя.

Рассмотренный принцип может быть использован и для опе­ративного регулирования движения поездов, поскольку расписа­ния показывают диспетчеру, в какой момент времени целесообраз­но, например, отправить дополнительный поезд и когда он должен прибыть на любую станцию рассматриваемого участка.

Согласно методике МИИТа в качестве критерия оптимальности приняты денежные затраты, связанные с временем нахождения составов и поездов на технических и промежуточных станциях с учетом потерь энергии на остановки. Если на направлении не­сколько участков, то сначала составляется график для одного из них в следующем порядке. Суточный период делится определенным образом на части — обгонные зоны пассажирских поездов. Счита­ется, что оптимальный вариант графика на участке в целом может быть сформирован из оптимальных вариантов его частей — зон.

При разделении участка зоны обгона пассажирскими поездами грузовых могут естественно отделяться зонами безобгонного дви­жения. Если последних нет, то суточное время распределяется на зоны влияния отдельных групп пассажирских поездов. В каждой зоне рассматривается ряд частных вариантов, из которых отбира­ется наилучший. Для каждого из вариантов проверяются техниче­ские ограничения (межпоездные и станционные интервалы, заня­тость приемо-отправочных путей и др.). Для сокращения количе­ства рассчитываемых в зоне обгона вариантов находится макси­мальное количество раздельных пунктов, проходимых грузовым поездом без обгона. Оно определяется средним интервалом между 384

грузовыми поездами (на основе равномерной прокладки послед­них на графике) и зависит от соотношения скоростей пассажир­ских и грузовых поездов,

Совокупность наилучших вариантов зон дает вариант графика для участка в целом; он еще не принимается в качестве оптималь­ного. Для получения других вариантов меняется разбивка суточ­ного периода на зоны, и весь расчет повторяется. Число таких шагов зависит от количества и размещения пассажирских поездов на графике. Из полученных вариантов выбирается оптимальный. Расписание для ограничивающих участок станций служит отправ­ным для составления графика на соседних участках. Аналогично составляется график для встречного направления. Локомотивы в пунктах оборота увязываются без сдвига ниток графика.

В методике ХабИИЖТа сравнительная оценка вариантов дела­ется только по показателю «поездное время» — с момента готов­ности состава поезда к отправлению с начальной сортировочной станции до момента расформирования (или отправления дальше) на конечной. Это время близко к учитываемому при определении маршрутной скорости (средней скорости следования поездов от одной сортировочной станции до другой с учетом стоянок на про­межуточных и участковых станциях). В окончательной оценке, кроме поездного времени и маршрутной скорости, участвуют так­же участковая скорость и время ожидания локомотивами поездов в пунктах оборота.

График строится для каждого направления движения незави­симо. Заданное число грузовых поездов прокладывается последо­вательно на первом участке, затем на втором и т. д., до последнего участка направления. Машинное время расчета одного направле­ния зависит от протяжения последнего (количества раздельных пунктов) и размеров движения.

Графики, полученные для конкретных направлений, характер­ны в большинстве случаев более высокой участковой скоростью (на 1,5—2 км/ч), чем действующие.

Таким образом, все три рассмотренные методики сводятся к отбору (тем или иным способом) и сравнению наиболее конку­рентоспособных вариантов, используя практические приемы со­ставления графиков, применяемые специалистамичрафистами.

Однопутный график. Вследствие взаимозависимости движения встречных поездов построение однопутного оптимального графика представляет собой достаточно трудную задачу. Первое, с чего приходится начинать, — это «научить» машину прокладывать поезда на графике, если заданы моменты их появления на ограни­чивающих участок станциях. На рис. 28.4 показана последователь­ность составления однопутного непараллельного графика. Задано расписание скорого поезда 10 и время отправления поездов: сквоз­ных 2001 и 2003 со станции А и сборного 3402 со станции Б. На рис. 28.4, а показано, как прошли бы поезда, если бы они не зависели от встречных (как на двухпутном участке); на рис. 28.4,6 поезда 10, 2001 и 3402 проложены до возникновения

13 ^. 2222 385

С

том ъ

150м

1050м В

Иг^

V

\

Рис. 28.4. Последовательность прокладки поездов на однопутном непараллельном

графике

так называемой конфликтной ситуации, когда необходимо их скре­щение. При заданном расписании поезда 10 ответ может быть однозначным: поезд 2001 задерживается на станции а для скреще­ния с поездом 10 (рис. 28.4, в). Более сложна конфликтная ситуа­ция с поездами 2001 и 3402. Останавливать сквозной поезд 2001 для скрещения на станции б нельзя: здесь полезная длина путей — 850 м, а состав поезда рассчитан на 1050 м. Следова­тельно, нужно привести сборный поезд 3402 на скрещение первым, а поезд 2001 пропустить с ходу, немного задержав на станции а (рис. 28.4, г).

В простейшем случае прокладки действует правило — мини­мальный простой поездов при очередном скрещении. Однако рас­сматривать поочередно только одну конфликтную ситуацию за другой в общем случае недостаточно, чтобы получить не только оптимальный, но и просто хороший вариант графика. Во многих случаях несколько большая задержка какого-либо поезда при скре­щении благоприятна для пропуска других поездов, так как сум­марная затрата поездо-часов может быть меньше, в частности, потому, что обгоны срочных поездов обычно совмещаются со скрещениями. Наконец, целесообразно предусмотреть возможность небольшой сдвижки расписаний срочных поездов для улучшения графика в целом. Поэтому логика машинной модели графика более сложна, чем показано в приведенном примере, и при каждой конфликтной ситуации исследуются суммарные затраты приведен­ных поездо-часов не только на станциях, ограничивающих данный перегон, но и на нескольких перегонах назад и вперед по ходу поездов, образующих так называемую зону влияния данной конф­ликтной ситуации. В этой зоне сравниваются все возможные вари­анты, и вариант пропуска поездов по рассматриваемому перегону выбирается как часть общей наивыгоднейшей комбинации.

Ценность потерь времени поездами различных категорий неодинакова; она учитывается коэффициентами ценности (катего­рии), определяемыми эмпирически. Ценность времени грузового поезда принимают за единицу; коэффициент ценности к_п для пас­сажирского поезда при этом может быть равен, например, 10. Допу-386

стим, что есть два варианта скрещения: один — с затратой 12поез-до-мин грузовых и 2 поездо-мин пассажирских, а другой — с зат­ратой 25 поездо-мин грузовых. Так как приведенные зат­раты в первом случае составят 12 + к_ц • 2 = 12 + 10 • 2 = 32 поез­до-мин, второй вариант выгоднее.

При заданных точках поступления поездов на участок, что соответствует случаю участкового «автодиспетчера», проблема составления однопутного непараллельного графика в общем реше­на. Машинная программа «автодиспетчера» повторяет логику, применяемую при составлении графика человеком. Поезда прод­вигаются возможно дальше до возникновения конфликтной ситуа­ции, т. е. необходимости скрещения или обгона. Тогда решается вопрос о порядке скрещения (обгона), учитывая возможное влия­ние на другие поезда в зоне до пяти перегонов вперед и трех назад, допустимость и размеры простоя, а также старшинство каждого поезда введением оценочных коэффициентов. Такая методика получила название расчлененно-связанных решений.

В отличие от нее методика пошагового построения графика ос­нована на расчленении рассмотрения на несколько шагов, причем на каждом шаге выбирается небольшое число лучших вариантов пропуска поездов через станции, от которых развиваются вариан­ты следующего шага. Из последних опять выбираются лучшие и т. д. После определенного числа шагоз образуется некоторое количество полных вариантов, составленное из лучших вариантов на каждом шаге; из полных вариантов выбирается наилучший.

В качестве критерия оптимальности принята сумма приведен­ных простоев поездов и локомотивов на всех станциях, включая ограничивающие участок. Чтобы получить приведенные простои, время их для поездов различных категорий, а также локомотивов умножается на условную цепу соответственно 1 поездо-мии и локомотиво-мин; к сумме добавляется еще произведение количе­ства разгонов и замедлений на свою условную цену. Как и в мето­дике расчлененно-свя.нанных решений, информация о подходе поездов предпола1ается заданной.

При составлении нормативного графика, когда моменты от­правления грузовых поездов с начальных станций заранее не из­вестны, задача существенно усложняется (число возможных комбинаций резко возрастает). Существует несколько возможно­стей получить исходные моменты появления поездов на участке. После их определения для построения графика могут быть ис-пользозаны вышеприведенные методики, но с некоторыми допол­нениями, так как остается возможность менять моменты появле­ния поездов для улучшения показателей графика.

При большом заполнении пропускной способности целесообраз­
но постепенно прокладывать заданное количество грузовых поез­
дов в обе стороны, начиная с ограничивающего перегона наиболее
загруженного участка. Число возможных вариантов расположения
поездов на ограничивающем перегоне при соблюдении некоторых
правил (равномерное чередование поездов одного и другого
13* 387

Рис 28.5. Графопостроитель

направления и др.) невелико. «Растягивая» график в обе стороны, получаем точки отправления и прибытия поездов на участковых станциях. Они могут служить отправными моментами для построе­ния графика на прилегающих участках. Повторным построением графика наиболее загруженного участка от этих точек можно улуч­шить отобранный вариант. При меньшем заполнении пропускной способности (менее 75) используют принципы, положенные ЦНИИ в основу составления графика на двухпутной линии.

Совершенствование графика движения поездов идет в направ­лении обеспечения регулярности движения грузовых поездов, в ча­стности, путем выделения поездов постоянного обращения, а также, имея в виду неравномерность движения, исследуются возможности применения различных видов вариантных графиков, например, на разные размеры движения и варианты линий хода поездов. Предус­матривается к 1982 г. завершить переход на централизованную ма­шинную разработку графиков движения.

При помощи ЭВМ выполняется не только построение графиков,
но и их вычерчивание (различными цветами) с применением до­
полнительного устройства — графопостроителя (рис. 28.5), подсое- •
диненного к ЭВМ.;

28.9. ПОКАЗАТЕЛИ ГРАФИКА ]

И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ]

Показатели графика движения поездов подразделяются на ' количественные и качественные.

К количественным показателям относятся: размеры движения пассажирских и грузовых поездов, количество поездо-километров 388

Таблица 28.2 Ведомость расчета показателей графика движения поездов

и поездо-часов, а также локомотиво-километров и локомотиво-ча-сов раздельно по пассажирскому и грузовому движению; тонно-километры брутто и нетто, передача поездов по стыковым пунк­там между отделениями и дорогами. Количественные показатели рассчитываются для каждого участка по форме ведомости, приве­денной в табл. 28.2, отдельно по направлениям движения (нечет­ному, четному). Данные для заполнения табл. 28.2 берутся непо­средственно с графика. Поездо-километры пробега грузовых поездов определяются с выделением маршрутных и сквозных, участковых, сборных, вывозных и передаточных поездов.

К качественным показателям относятся: техническая и участко­вая скорости движения пассажирских и грузовых поездов, средний вес поезда брутто и нетто, среднесуточный пробег локомотива и средний оборот пассажирских составов, маршрутные скорости пассажирских и грузовых (ускоренных, маршрутных, сквозных) поездов и среднее время стоянки транзитных грузовых поездов на участковых и сортировочных станциях. Качественные показатели определяются для каждого участка и некоторые из них фиксиру­ются на бланке графика, как это показано в приложении II.

Средние скорости движения поездов определяются по формуле

V —

ШТ

{2.0.2.)

где 2/У1.

сумма поездо-километров пробега всех поездов, преду­смотренных графиком (отдельно пассажирских, от­дельно грузовых, включая и исключая сборные), на участке, отделении, в целом по дороге, по полигонам и сети железных дорог;

38Э

ЕЛТ — сумма поездо-часов (времени нахождения поездов) по участкам.

Сумма поездо-часов определяегся отдельно без учета стоянок поездов на промежуточных станциях (2ЛТ_Х); с учетом стоянок па промежуточных станциях (2ЛТ_Х + 2ЛТ_Пс); с учетом стоянок транзитных поездов на участковых и сортировочных станциях. Сумма поездо-часов подсчитывается отдельно для пассажирских II грузовых поездов, причем для последних с выделением маршрут­ных и сквозных поездов, участковых, а также сборных, вывозных и передаточных поездов.

Среднесуточный пробег локомотивов, средний вес поезда и обо­рот пассажирских составов определяются на основе графиков обо­рота локомотивов и пассажирских составов по формулам, приве­денным ниже в разделах пятом и шестом.

Экономическая оценка графика делается на основе анализа качественных показателей, а также данных о потребности в локо­мотивном и вагонном парке, локомотивных бригадах, расходе топ­лива, электроэнергии. Эксплуатационные и экономические показа­тели графика сравниваются с соответствующими показателями графика предшествующего периода и с фактическими отчетными показателями; сравниваются также между собой различные варианты графика.

Для приближенной оценки экономической эффективности
графика определяют общие затраты поездо-часов и другие коли­
чественные и качественные показатели нового графика. При этом,
кроме технической и участковой скорости, определяются коэффи­
циент скорости и коэффициент использования пропускной способ­
ности участка (по лимитирующему перегону). " ■

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ

ОРГАНИЗАЦИЯ ПАССАЖИРСКОГО ДВИЖЕНИЯ

Глава 29 ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПАССАЖИРСКОГО ДВИЖЕНИЯ

Date: 2015-05-19; view: 1037; Нарушение авторских прав