книги из ГПНТБ / Тихонов, К. К. Выбор оптимальных параметров эксплуатации железных дорог

п£я

=

^

,

(97)

(2 —7пак) Т п е

р +

2 / а в т у п а к

где

7 п а к

— коэффициент

пакетности

парного

частично

пакетного

графика;

автоблокировки, мин.

/ а в т

— расчетный

интервал

Коэффициент съема

грузовых поездов

пассажирским

е п а к =

Д + ч,

+ 0 , 7 / - о , 0 5 п д е > 1 , 0 ;

(98)

2(1—г|))

Д =

VV

.

Aip +

•'отп

- - ;

г р = .

грОб

пер

где

/ п р

— интервал

прибытия

грузового поезда

вслед за

пассажир­

ским в пункт

обгона,

мин;

/ о т п

— интервал

отправления

грузового поезда вслед

за пасса­

жирским

из пункта обгона,

мин.

Коэффициент съема

грузовых поездов сборным

8^ к = е ^ - 1

> 1 .

(99)

Так же, как и выражение

(86), зависимость

(96) можно

привести

3. А В Т О Б Л О К И Р О В К А

Технически необходимый срок ввода в эксплуатацию

автоблоки­

ровки с частично пакетным

графиком t\ex

рассчитывают

при четырех-

этапной схеме развития

линии (см. рис. 2) . Введение

автоблокировки

и частично

пакетного

графика не­

обходимо

тогда,

когда

наличная

пропускная

способность

при обыч­

ном

графике и удлиненных уж е

на

величину / у д

станционных пу­

тях

равна

потребной.

Расчеты ве­

дутся

отдельно

в направлении «ту­

да»

и «обратно»

по формуле

365<р*(рс0Р + d2

Ар* t D

(/«

+

/уд- •ап)

Рис. 32. Разрыв функции потребной

( 2 4 a x P ; P ( l - p g g 3 )

пропускной способности от времени в

2 ^ р + 0 , 1 5 а х » х Р

момент ввода в эксплуатацию

удли­

ненных приемо-отправочных

путей

0,2 + 0,8

- 0,05 [л™ + Аппс

(*£")*]

Vac

1 + (2,5/—1,5) к с б 0,5 [ 1 - 0 , 0 5 [ и ™ + Д « п о ( / 5 е х ) " Ч ] . " о б . (ЮО)

которая соответствует формуле (86). Разница

между ними лишь в

том, что в формуле (100) учитывается

произведенное ранее на какую-то

величину

/ у Д удлинение станционных путей

и поэтому в точке t[e*

произошел

разрыв функции

« п о Т

=

/ (/) так, как показано на рис. 32.

Очевидно,

что и функция tlex

= f

(рх;

vx; / у д ) в исследуемой области —

непрерывная,

гладкая и выпуклая [лежит вправо от разрыва

функции

" п о т =

/ (01-

В

предыдущем

примере при удлинении

станционных

путей в пределах от 50 до 200 м с шагом 50 м технически

необходимые

сроки

ввода

в

эксплуатацию

автоблокировки с частично

пакетным

графиком составят (табл. 14).

50

3

4

3

150

6

8

6

100

4

5

4

200

7

10

7

4. Д В У Х П У Т Н Ы Е В С Т А В К И С Б Е З О С Т А Н О В О Ч Н Ы М И

С К Р Е Щ Е Н И Я М И П О Е З Д О В

Двухпутные

вставки

для безостановочного

скрещения

грузовых

способность

линии при удлиненных на величину / у д

станционных пу­

тях, автоблокировке и

частично

пакетном

графике

с

коэффициентом

пакетности у П а к

равна

потребной пропускной способности

для грузо­

вого движения . Этот срок /Je x определяется отдельно

в направлении

«туда» и «обратно» и в качестве расчетного выбирается

меньший,

округленный

до

ближайшего

большего

целочисленного

значения

по формуле

Го + Л Г ( С Т

=

365Ф * ( р с

0 Р +

d2 Ар* tfx)

( / = т +

/ у д - а л )

=

48(1—Pgg3)

/

2

/ о д

\

( 2 - 7 п а к )

—

^ +0,1 5 + 1 2 0 / а в т 7 п а „

(

\ а х < р

;

vnc

60 (2г°Др +

0 , 1 5 а х ^ р )

-0,7j-

0,05 [п™ +

Д/7п с

X

о т ш

2 —

6 0 ( 2 C p + 0 J 5 a x ^ ) J

X

[ » - + Д п п

с

( / Г ) т

- " с б

[0,5 ( 2 , 5 / - 1 , 5 ) «„б [ 1 -

-0,05]Л"° + Дпп с (/™')''Ч

(101)

Коэффициенты

съема

грузовых

поездов

пассажирским

и

сборным

к

и 8сбК

при частично

пакетном

графике

рассчитывают

по

форму­

'J

лам (98), (99), (87), (88).

Зависимость

j

(101)

по аналогии с предыдущими вы­

водами при замене

величины

(pjjP +

Л7

+

d2Ap*tlex)

через

переменную

рх*

может быть представлена и уравне­

4J"

нием

tn + E1tm

— Elm

— E0

= Q.

(102)

47

SO

На

рис. 33

приведена

функция

tT3ex =

=

/(Р* . v * '

35

Кривые

зависимости

технически

55

необходимого срока

ввода

в

действие

30

двухпутных

вставок

с

организацией

/

безостановочных

скрещений

поездов

15

i

(от

расчетной

поездной

погонной

10 //

—

нагрузки)

построены

для тех ж е ис­

ходных данных, что и на рис. 31, и

следующих

новых

значений

пара­

15

метров

состояния

/ а

В т

=

10

мин;

/

/ п р

=

8

мин;

/ о т п

=

5

мин

при

i

фиксированных

значениях

парамет­

3,) 3,5

3,9

fy3

4,7

px,т/пог.м

ров управления

подсистемой

у п

а к =

Рис. 33.

Зависимость

технически

= 0,4

и

/ у

д

= 200

м

и

аналогич­

ны

им. Характерно,

что

при

вели­

необходимого

срока

ввода

в экс­

чине

расчетной

поездной

погонной

плуатацию

двухпутных

вставок

нагрузки

(при

заданном

их

рас­

от расчетной

поездной

погонной

нагрузки

и заданной

ходовой ско­

пределении)

5,1

т/пог.

м,

как

на

рости

(однопутная

линия,

авто­

рис. 31 (обычный парный график), так

блокировка,

частично

пакетный

и

на

рис.

33

(частично

пакетный

график

7 п а к

=

0,4,

/0

С Т

+

/ у д =

график) технически необходимый

срок

= 850 +

200 =

1050 м,

I

группа

ввода в эксплуатацию следующего ме­

распределений

поездных

погон­

ных

нагрузок)

роприятия

этапного

усиления про-

пускной

способности

линии

стабилизируется

практически

на

одном

и

том ж е

наибольшем для данного случая уровне. Так, при задан­

ных

1С0Т =

850 м,

vx

=

65

км/ч

и

обычном

парном

графике

tlex

==

— 12 лет

(см. рис. 31), а при / у д

— 200

м

частично

пакетном

графи­

ке

и

уиак

=

0,4

tr3ex

=

44

года.

Как

видно

из

рис. 33,

функция

tfx

^

f (рх\

v*', /уД ; Тпак) в

анализируемой области

также

непрерыв­

ная, гладкая и выпуклая .

В

том

же примере

при

коэффициенте

пакетности 0,4

(при

рас­

четах

на ЭВМ величина

коэффициента

пакетности

варьируется

в пре­

делах

от

0,1 до

0,8

с

шагом

0,1) технически необходимые

сроки-

ввода

в эксплуатацию двухпутных

вставок

с безостановочными

скре­

щениями

грузовых поездов

составят (табл.

15).

Т а б л и ц а

15

50

7

9

7

150

п

13

11

100

9

10

9

200

12

15

12

5. П Е Р Е В О Д О Д Н О П У Т Н О Й Л И Н И И В Д В У Х П У Т Н У Ю

Технически

необходимый

срок

полного

завершения

перевода

од­

новочными скрещениями грузовых

поездов. Как и в предыдущих

с л у ч а я х , этот срок / £ е х определяется

отдельно в направлении «туда»

ный

до ближнего

большего

целочисленного значения,

из условия

Г0 + АГ(Пех)п

=

365Ф * (рс 0 Р + d 2

Др*/ Т / Х ) (ft

+ / у д - а„)

х у

' р е з / У

I

встС

Тг п с

,

А

/ / т е х \ т 1

„

В |

: Т

Т

ПСЛ ,

(103)

/ВСТ

8П С

[П™ + Д Ппс ( Г - ) - ] -

8^

'пер

где

р1' — доля

практического снижения

расчетного

теоретического

уровня

пропускной

способности

однопутной

линии

с двухпутными вставками из-за того, что сохраняется

часть остановочных скрещений

грузовых

поездов

(на Ка­

захской дороге и ряде других однопутных линий с двух­

путными

вставками

р*' =

0,2 -f- 0,3);

^пер — среднее расстояние между

осями двухпутных

вставок, км.

Коэффициенты съема при безостановочных скрещениях

поданным

Ц Н И И

МПС [38] приняты:

пассажирскими

поездами

ЕГСТ = 2 ~ 0 , 0 5 ( Я - + А П П С ^ ) ;

(104)

сборными поездами

гЦт-- 1 - | - 0 , 5 к с б [ 0 , 3 - 0 , 0 2 ( n f + A « n c Г ) ] .

(105)

По

аналогии с предыдущими расчетами формулу (103) можно пред­

ставить в

виде

t n + B x

t m ~ Bzt2m—В0

= 0,

(106)

где

В 0

= ^

З б 5 ф * р * ( ^ Т

+ / у д - Я л )

1 Ч Р

( 1 - Р р Д е з ) ( 1 - Р ' )

»вст

( п е р

-

[ 2 - 0 , 0 2 п с б (1 +

0,5к с б )

4- 0,05

( / i g f -

— 0 , 3 п с б

(1 - f 0 , 5 к с б )

(107)

1 ; {365ф*р*(^ос т +

^ у Д - а

л ) [ 0 , 1 п ^

д^г, V .

I -

ч и

УД

- 2

4 - 0 , 0 2 п с б ( 1 + 0 , 5 / с с б ) ] ] ;

(108)

В2

= -±-

|Зб5 Ф *р* (/« + / у

д

- а л ) 0,05

(Апп с )*}.

(109)

Очевидно,

что и

зависимость / £ е х

=

/ (рх;

vx;

/ у я ) в анализиру­

емой области непрерывная и выпуклая .

Технически необходимый срок перевода линии в двухпутную за­

висит от коэффициента двухпутности при двухпутных

вставках,

аналогом которого в данных расчетах выступает среднее

расстояние

между

осями

вставок /„ер. В нашем

примере

этот срок

при / П ер =

= 12 км

составит

(табл.

16).

вершения

перевода однопутной линии

в

двухпутную

t\ex

== ТтаХ7

когда / у д ^

/у Д а х , т. е. при фиксированных

в расчетах

максимально

возможных удлинениях станционных приемо-отправочных

путей,

коэффициенте двухпутности линии при

вставках, ходовой

скорости

вают по критическому весу

поезда с наиболее мощным

локомотивом

и расчетной поездной погонной нагрузкой .

Максимально возможный

коэффициент двухпутности

расчетного

положены

на расчетном направлении так,

что в среднем

половина

их — продолжение

раздельных

пунктов с

удлиненными станционны­

ми путями

(хотя

программой

предусмотрена возможность

расчетов

условиям

безопасности

движения

поездов

min / в с =

2,4 + (/« + /

) Ю - 3 + 0,0033ис х р .

(ПО)

Наибольшая длина вставки при частичном совмещении с удли

ненными

станционными

путями

max

/ в с = 2,4 + 1,25

(/С 0

Т +

/ ) 10~3 +

0,0033и х р .

(111)

Расстояние

между

осями

безостановочных

скрещений

(осями

вставок)

/ п е р меняется

в вариантах

расчетов от максимального (про­

Минимальным

расстоянием

между осями

вставок в расчетах

при­

нята величина1 :

min CTp =

Entier\\,b

[2,4 + (/С

0 Т + / у д )

10"» + 0,0033у х р ]} .

(113)

Entier означает, что берется

только

целое число.

Максимально возможная степень

двухпутности

линии со встав­

ками составит

max*B C

2 , 4 + 1 , 2 5 ( / с 0 Т + г ) 10-3 + 0 , 0 0 3 3 ^

т а х у д в =

— =

— ^

—

. (114)

min

I™

Ent {1,5 (2, 4 + ( / С

0 Т + / у д ) 10"' + 0, ООЗЗ^Р] }

Определяя срок суммирования

затрат при сравнении

вариантов

удлинения

станционных приемо-отправочных путей Т т а х

лет, если

параметры

тяговых средств заданы,

а расчетная и средняя

поездные

Задаются три типа локомотивов

(либо сочленений их в кратную

тягу) .

Д л я

третьего, наиболее

мощного из них переменный расчетный вес

поезда (оптимальная весовая норма) составит

Qs, р = Ы . о + d i , з А р * / (1? + 1гл~ал),

(115 )

где

Рз.о — оптимальная

расчетная

поездная

погонная

нагрузка для

третьего (наиболее

мощного) локомотива

в исходный пе­

риод,

т/пог.

м;

dt з — коэффициент

пропорциональности

темпа

роста расчетной

оптимальной

поездной

погонной

нагрузки

для того ж е

локомотива.

Срок суммирования затрат

Г т а х

определяется из условия

равен­

ства

критического

веса

поезда

для

наиболее

мощного

локомотива.,

лению

поезда движению, расчетному весу (оптимальной весовой

норме),

найденному по формуле

(115), при заданном

максимально

возможном удлинении

станционных

приемо-отправочных путей

откуда

<2кр, з = (Ро.З •+ ^1,з АР* ^тах

+ /уд* —

г\

„ р

/

гст

I .max \

7 ш а * =

^ -

з - ^

3

^

+1у*

.

(116)

Если

Т т а х получится меньше 30 лет (достаточный срок, чтобы

учесть

влияние

фактора времени в сравниваемых

вариантах), то /™ х

умень­

этом /< - т - | - /у Д — а л

= 800 м, то задачу

рассматривают

при

Г ш а х ,

соот­

ветствующем этому

удлинению, если

же (/£т + /уД а х

— ал) > 800 м,

расчет

невозможен,

так как такое удлинение путей использовать

нель­

зя —- ограничена

мощность заданных

тяговых средств.

Когда мощность

тяговых

средств

задана

и средняя

поездная по­

гонная

нагрузка

возрастает,

сравнивают

технически

необходимые

собности

линии qex;

tlex;

tT3ex

и Рйех

(см. рис.

2) с найденной по фор­

муле

(116) величиной

Г т а х .

Если

в какой-то

срок

tjex > Т т а х

(i =

= 1,

2,

3, 4), то дальнейший расчет прекращается и для этапа i

развития

линии затраты

считают

лишь за период

— Т т а х

лет,

где

/ ( - _ i — о п т и м а л ь н ы й

срок

осуществления

мероприятия

i— 1.

Г Л А В А VII

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СХЕМЫ

УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

тяговых средств и

др . Ходовая скорость хотя и слабо, но

связана

с рх — расчетной

поездной погонной нагрузкой . В еще

меньшей

на

определенном,

ранее найденном, оптимальном для

данного ви­

да

тяги уровне, т.

е. перевести в параметры состояния

подсистемы.

Tmax

i

i

t

OKM /

i

j \

Д™

In

1

^УДл(^уд)

N

1

- y

fox!

*уд!

0

, л ч п г

(Упак)

7 ^(1+Л) '

^

f

( 1 + Д ) '

( 1 + Д ) ' °

|

акм /

r

m

, v

1

.

1ук''

Тпак!

0

\

£ з ™ (vx\

Т

^чпг \Тпак)гак

7.

'

( 1 + Д ) '

-

( 1 + Д ) '

якм

/<

Г 2

*2 +

I

t™ x

. ;вст\

в с т ^ ' у д '

'пер^

f

к

м /

_

-вст\ -v-i

1

, -'вст\*уд1

'пер/

V

( 1 + Л ) ' 3

> Д

( 1 + Д ) '

Ч^тех р к м / , ,

f 3

.

/ .

/вст.

Л

А™(1

•

1ВСТ)

. . Т .

( 1 + А )

e W T * e x

'"max

'•'"max

ркм / . .

< .

х ( / у д ; О

V - - 7

+

У

Г

г •

^ 1 7 )

/тех

"i

г 4

V i s -

I j ^ "+л™-('т,+

n^/

< r , m a x

( 1 + Д ) '

( l + A ) ' 1

l 'mln<t 'x<t 'max

+ 5 у д л ( / у д ) У

: + У

:

+

— t

+

^

( 1 + Д ) '

£х

( 1 + Д ) '

( 1 + Д ) ' «

1

вст

%Х

1

* Г

£ 3 " ( ^ У Д :

V

' n e p ; Q

+ ( / у д

;

О

2

- ^ - д Т Г + 2

( 1 + д ) '

+

^2

'» + 1

,

Л к м ( /

• / в с г >

I

о к мК М/ ,

.

,вст\т

\

Г т а х

,

I

в п

Ч.уд" п е Р / ,

V *

1

9 ( /

• /

V

( 1 + Д ) 3

^ т е х ^ - 1 " ^

+

2

'

< 1 1 8 )

безостановочных

скрещений поездов.

В расчетах не

предусмотрена возможность изменения очередности

ненных путей tx,

автоблокировки (с коэффициентом пакетности

у п а к )

t2 и двухпутных

вставок (с коэффициентом двухпутности

улв)

t3

сво­

дится к тому, что каждому из них присваивают в неравенствах

(5)—(7)

возможное его целочисленное значение и рассчитывают

функционал

других переменных. Таким образом, при

определенных значениях

параметров управления системой

/ у д ;

vx; упаа

функционал (117)

превращается в функцию Е„р =

f (4; t2;

t3),

которую и

оптимизируют

по трем переменным. Конкретно

решают

эту задачу

с

ограничениями

ния

оптимального сочетания сроков tx; t2\ t3

при условно

фиксирован­

ных

на данном расчетном шаге переменных

/ у д ; / „ е р ; vx;

ynsiK

приве­

мирована по алгоритму

Института кибернетики А Н

УССР

[48]. Д у г и

графа,

исходящие

из начальной вершины и кончающиеся в

вершинах

1, 2,

t\ex (см.

рис.

34) — перевозочные затраты

начального или