Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шабалин Н.Н. Оптимизация процесса переработки вагонов на станциях

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.13 Mб
Скачать

С = 1 1 , /

о = 0,18 ч,

Vo

= 0,8, время обработки в

парке

прибытия

г'об = 0,25

ч,

в

парке

отправления £ О б р =

0,5 ч.

Характер изменения

кривых

наглядно отражает

вли­

яние объема переработки на два элемента простоя: под накоплением и в ожидании выполнения операций.

При небольших объемах переработки снижение про­ стоя вагонов должно достигаться главным образом за счет сокращения затрат на накопление вагонов путем организации подвода замыкающих групп, замены одногруппных поездов слабых назначений на групповые и т. д. При значительных объемах переработки основ­ ное внимание необходимо сосредоточивать на ускоре­ нии процессов расформирования, формирования и от­ правления с целью сокращения простоев в ожидании

выполнения

операций.

Анализ

изменения элементов простоя в зависимости

от объема

переработки позволяет не только целена­

правленно определять меры по сокращению простоя ва­

гонов, но

и

осуществлять правильно оценку

работы

коллектива

станции, а также

корректировать

норму

простоя вагонов.

 

 

Норма простоя вагонов станции задается для опре­

деленного

объема работы. Но фактическая переработ­

ка часто

значительно отличается

от плановой.

В связи

с этим для объективной оценки работы коллектива не­ обходимо корректировать норму по выполненному объе­ му работы.

На

двусторонних

станциях, имеющих

две

системы

парков

для

переработки вагонов, необходимо

учиты­

вать влияние угловых

вагонопотоков.

 

 

Угловые

потоки

вагонов учитывают

по той сис­

теме, с которой их отправляют. К простою по системе отправления надо добавить долю простоя за счет вре­

мени нахождения вагонов

углового потока

на первой

системе, на которую они прибыли. Время

нахождения

вагонов углового потока на первой системе

прибытия

состоит из следующих элементов:

 

^уг — Aip + tr 4

; Г ^дост !

(111)

где ^Пр — простой вагонов в парке прибытия с учетом рас­ формирования углового потока, поступающего из другой системы;

170

tr

— время на расформирование

состава

на первой

сис­

Cm'

теме прибытия;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— суточные

вагоно-часы

накопления

вагонов

углово­

п'уг

го

потока;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— угловой

вагонопоток

с первой системы

прибытия

 

на

вторую

за сутки;

 

 

 

 

 

 

 

 

^дост время

на

доставку

угловой

передачи

из

первой

 

системы

на вторую.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополнительный простой в системе отправления

за

счет вагонов углового потока можно

определить

 

 

 

 

 

 

 

A V = - ^ p ^ .

 

 

 

( П 2 )

где

п" — количество

вагонов,

отправляемых

из

 

сис­

 

 

темы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В числителе формулы

(112) — дополнительные

вагоно-часы

простоя

вагонов

углового

потока

в

первой системе,

в

ко­

торую они прибыли, а

в знаменателе — вагоны,

отправляе­

мые из другой системы, на которую эти дополнительные

вагоно-часы относятся. Например, п" =

6000 вагонов, п'уг =

= 500

вагонов,

t'„p =

0,6

ч,

4 = 0,2 ч,

С = 1 1 ,

от'=100 ва­

гонов,

tMCT

= 0,3

ч.

Дополнительный

простой

в

системе

отправления

за счет

углового потока

 

 

 

 

 

(о,6 + 0,2 +

^

+ о,з)5 00

 

 

 

У г

=

 

 

бббб

= ° ' 2

/ 0

я -

Эту величину простоя необходимо добавить к среднему времени нахождения вагонов в системе отправления.

В общем случае для сортировочной станции, имею­ щей угловой вагонопоток в обе стороны (рис. 51), сред-

Рис. 51. Элементы простоя вагонов углового потока (стрелками показано направление переработки вагонов)

171

нее время нахождения транзитных вагонов с перера­ боткой определяют по формуле

 

" у г £ у г

" у г

'уг

 

^пер

 

 

,

(113)

где/гч , « н

— количество

вагонов,

перерабатываемых

соот­

 

ветственно

в четной и нечетной

системах за

 

сутки;

 

 

 

 

/ч , ^„ — среднее время нахождения вагонов соответст­ венно в четной и нечетной системах [по фор­ муле (105)];

« у Г , /?уГ — угловой вагонопоток, поступающий из сосед­ ней четной или нечетной системы;

* у г ,

^уг

— время

нахождения

вагонов

углового

потока

 

 

в соседней системе прибытия соответственно

 

 

четной и нечетной [по формуле

 

(111)].

 

Возьмем

для примера, что четная

система

перерабаты­

вает за сутки пч = 6000 вагонов с простоем

t4

 

= 5 я. В том

числе поступает из нечетной системы угловой

поток

=

= 500

вагонов,

которые на

первой

системе

находились

Г =3,3 я.

Нечетная система

перерабатывает

 

п„ = 7000 ва­

гонов с простоем tH = 5,4 ч.

Из четной системы поступает

угловой

поток

Л у Г

=

1000 вагонов

с

имевшимся

на первой

системе

прибытия

простоем

^ у Г = 2,5 я. Среднее время на­

хождения на станции

транзитных

вагонов с

 

переработкой

будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

 

/

500-3,3

\

„ „/ "

1000-2,5 \

)

 

 

 

6000 (5 + - 6 0 0 0 — ) + 7000 (5,4 +

7 0 0 0

 

 

 

 

* п е Р ~~

 

 

 

 

6000 + 7000

 

 

 

 

 

 

 

Здесь получено значение среднего простоя

вагонов

уже с учетом влияния угловых вагонопотоков.

 

 

Для определенного технического оснащения станции, технологических методов его использования и заданного плана формирования поездов имеется оптимальный по условиям минимального простоя вагонов объем перера­ ботки. Уровень загрузки устройств в этом случае сос­ тавляет около 80%. Наличие резерва мощности около

172

20% необходим не только для достижения минималь­ ного простоя вагонов, но и для возможности целесооб­ разного управления оперативной работой станции пу­ тем перераспределения резерва мощности устройств в целях беспрепятственного пропуска сгущенных поездопотоков.

3. АНАЛИЗ ПРОСТОЯ ВАГОНОВ И МЕРЫ ПО ЕГО СОКРАЩЕНИЮ

Анализ времени нахождения на станции вагонов раз­ личных категорий, а для сортировочных станций осо­ бенно транзитных вагонов с переработкой играет важ­ ную роль для разработки мероприятий по совершенст­ вованию технологических процессов и организации всего комплекса по переработке вагонопотока. При этом важно осуществлять анализ по основным элемен­ там переработки для нахождения узких мест всего про­

цесса с количественной оценкой влияния их на

величи­

ну простоя.

 

 

 

 

Полученные значения времени нахождения

вагонов

по каждому

элементу при помощи вышеприведенных

формул позволяют определить

удельный

вес

каждого

из них на

общую величину простоя вагонов

на

станции,

а значит

и

наметить пути для

сокращения

простоя ва­

гонов. Если для различных объемов работы определить

простой вагонов и построить кривые влияния

различ­

ных элементов простоя по форме, аналогичной

рис. 50,

то это позволит быстро определять фактические откло­

нения от нормы и устанавливать их причины, а

значит

и меры к устранению этих причин.

 

Важным резервом снижения простоя вагонов

и уве­

личения перерабатывающей способности станций явля­ ется снижение неравномерности загрузки станционных

устройств. В первую очередь это достигается более

рав­

номерным подводом поездов для расформирования.

Так,

по опыту Киевского узла подвод внутриузловых

пере­

дач,

а также

уборка групп вагонов с

внутристанцион-

ных

грузовых

фронтов осуществляется

по твердому гра­

фику в основном в периоды занятия входных участков главных линий пачками пассажирских и пригородных поездов, когда грузовые поезда с участков поступать не могут.

173

Эффективными являются приемы работы с перемен­ ным значением горочного интервала по опыту станции Перово.

На односторонних станциях с горками, имеющими

.два пути надвига и спуска, в периоды сгущений в под­

ходе

поездов

эффективно

применение

параллельного

расформирования двух составов.

 

 

Особо важным

резервом сокращения

простоя ваго­

нов

иа станции

является

оперативное

планирование

расформирования

поездов,

при

котором

обеспечивается

п р и о р и т е т

для

составов,

имеющих

замыкающие

группы, которые завершают процесс накопления в сор­ тировочном парке. Для определения эффективности приоритетного расформирования поездов можно срав­ нить два варианта. В первом случае расформирование поездов производится в той очередности, в которой они прибывают на станцию. При этом осмотр и обработка составов производятся в последовательности их прибы­ тия. Однако известно, что только после роспуска 70— 80% составов будет закопчено накопление новых сос­ тавов определенных назначений. Расформирование ос­ тальных 20—30% составов не окажет никакого влияния

на процесс поездообразования.

 

 

Во втором случае в первую

очередь

производится

роспуск

составов, в

которых

имеются

замыкающие

группы,

и только при

отсутствии

таких составов расфор­

мировываются во вторую очередь составы без замыкаю­ щих групп. Средний простой составов в ожидании рас­

формирования в обоих вариантах

будет одинаков, но

во втором варианте будет снижен

простой составов,

"имеющих замыкающие группы за счет увеличения про­

стоя составов, не имеющих таких групп.

 

При бесприоритетном

расформировании

средний

простой в ожидании расформирования

 

1 ™ ~

2 Х ( 1 -

р ) '

При расформировании с относительным приоритетом: средний простой составов первой очереди (с замыкаю­ щими группами) будет

P Z ( 1 + V r )

21 ( 1 — p i )

3 7 4

для составов второй очереди (не

имеющих замыкаю­

щих групп)

 

 

 

 

 

 

Р=(1 + V ? )

 

 

 

''ож

2 Х

( 1 - Р

, ) ( 1 -

р )

где pi —

уровень

загрузки

горки

составами

первой-

 

очереди;

 

 

 

 

р —

общий уровень

загрузки

горки всеми

соста­

 

 

 

вами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Например, если в сутки поступает 96 поездов или в.

среднем

 

Я = 4 поезда в час и с замыкающими

группа­

ми прибывает в

среднем

77

поездов

или

 

Ai

= 3,2 поезда

в

час; без замыкающих

групп

19

поездов или А,2=0,8-

поезда

в

час. Горочный

интервал на расформирование

состава

^ = 0 , 2

ч,

коэффициент

вариации

его

1/г=0,3_

Для этих условий

р = 4-0,2 = 0,8;

 

P l = 3,2-0,2 = 0,64.

Средний

простой

составов

в ожидании

расформирова­

ния при бесприоритетном расформировании

получим

 

 

 

 

 

0 , 8

»

( 1

+ 0

, 3 »

)

s

0

4 5 я

 

 

 

 

 

2 - 4(1 - 0,8 )

 

 

 

 

 

 

Средний

простой

составов

с замыкающими

 

группами

при приоритетном

расформировании

 

 

 

 

 

 

 

 

/ ;

=

0

.

8 .

( 1

+ 0 .

3

»

)

= 0 2 5 ц

 

 

 

 

 

2 - 4(1 - 0,64)

 

 

 

 

 

 

Средний

простой

в ожидании расформирования соста­

вов,

не имеющих

замыкающих

групп, расформировыва­

емых во вторую очередь,

f

0,841 +0,3*)

2-4(1—0,64)(1—0,8)

Таким образом,

средний простой

в

ожидании рас­

формирования 0,45

ч при приоритетном

расформирова­

нии

перераспределился

в сторону снижения для соста­

вов

с замыкающими

группами до

0,25

ч и в сторону

повышения для остальных составов до 1,25 ч. Но сок­ ращение простоя в ожидании расформирования соста­ вов с замыкающими накопление группами приводит к сокращению на эту же величину составов своего форми­ рования, т. е. оказывает влияние на сокращение простоя вагонов на станции. Повышение простоя в ожидании

175

расформирования составов, не имеющих замыкаю­ щих групп, не оказывает прямого влияния на процесс поездообразования. При этом простой вагонов будет иметь место не в сортировочном парке, а в парке при­ бытия, не оказывая влияния на общее время нахожде­ ния вагонов на станции. Применение оперативного пла­ нирования с приоритетным расформированием позво­ ляет сократить время нахождения вагонов под накоп­ лением, а практически и на станции на величину toK—t'om- Для рассматриваемого примера это сокраще­ ние относится ко всем формируемым поездам и соста­

вит 96(0,45—0,25) = 19,2

поездо-ч.

 

 

 

Эффективность

приоритетного

расформирования

можно

оценить и экономически, если

определить

приве­

денные расходы на составо-час для

различных усло­

вий. Приведенную стоимость составо-часа

с замыкаю­

щей

группой

(или

несколькими группами)

примем

•а 3 =10 руб. Стоимость

составо-часа

без

замыкающих

групп

а т = 2

руб. При этом учитывается, что расформи­

рование такого состава не сократит затрат на накопле­ ние, но в какой-то мере позволит ускорить формирова­ ние состава за счет предварительного осмотра состави­ телем поступивших вагонов в сортировочный парк. •Средневзвешенная приведенная стоимость составо-часа в данном примере составит а С ч = 8 , 4 руб. Стоимость, от­ несенная на один час, при беспрноритетном расформи­ ровании

Д = Ыожасч = 4-0,45-8,4 = 15 руб.;

при расформировании с приоритетом для составов с за­ мыкающими группами:

гч

= 3,2-0,25-10 + 0,8-1,25-2 = 10 руб.

(114)

Следовательно, экономия за счет приоритетного рас­ формирования составляет 5 руб. в час и имеет тенден­ цию к росту с увеличением уровня нагрузки горки.

Эффективность приоритетного расформирования по­ ездов можно оценить по критерию эквивалентного вы­ игрыша в перерабатывающей способности горки. В са­ мом деле, приоритетное расформирование поездов дает такой экономический эффект, который может быть дос-

176

тихнут при обычном роспуске на более мощной горке, имеющей меньший горочный интервал tn . Величину го­ рочного интервала гг э , при котором расформирование составов в порядке их поступления дает такой же эко­ номический эффект, как и приоритетное расформирова­ ние, определится из условия

^ож —

— Хг-гэ)

2(1

Если подставить последнее

значение t o m в исходное-

уравнение и решить относительно trs, то получим

Эквивалентный выигрыш в перерабатывающей способ­ ности горки можно оценить отношением горочных ин­ тервалов

 

Ш

= ± ~

 

' . Ч . ( Ч - У

 

 

 

 

(П6>

 

 

' г э

2 ± уА\ + 2 (1 + Vf) а с ч

А

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

t n =

В

рассматриваемом

примере

по

формуле

(116)

=

11,2 мин

и AN—12/11,2=

1,07,

т. е. применение

прио­

ритетного расформирования

эквивалентно по

 

экономи­

ческому результату

приросту

перерабатывающей

спо­

собности горки на 7По­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приоритетнее обслуживание выгодно в

тех

случаях,,

когда стоимость затрат, связанных с ожиданием, будет меньше, чем при беспрноритетном обслуживании, т. е.. при А\>Ап. Это условие будет обеспечено при

tt > U '

где а\, иг — стоимость простоя за единицу времени требований первой и второй очереди;

A, h — среднее время на обслуживание одноготребования соответственно первой и вто­ рой очереди.

В общем случае приоритетная система эффективна тог­ да,, когда или требования имеют различную стоимость, (важность), или на обслуживание их требуется различ­ ная затрата времени. При одинаковой затрате времени

177"

на

обслуживание

требований

в первую

очередь выгод­

но

обслуживать

более дорогие

(или

более

важные)

требования. При

одинаковой

стоимости

простоя раз­

личных требований в первую очередь выгодно

обслужи­

вать те, которые

требуют меньшей

затраты

времени.

При различной стоимости ожидания и различной зат­ рате времени на каждое требование в первую очередь обслуживаются те, в которых на единицу времени обслу­ живания приходится большая стоимость, т. е. опти­ мальная последовательность выполнения операций рас­ полагается в такой последовательности:

t\

tz

ti

Это значит, что

из составов,

имеющих замыкающие

группы, в первую очередь выгодно расформировывать те, у которых на единицу времени расформирования при­ ходится больше вагонов; из составов в сортировочном парке выгодно формировать в первую очередь те, в ко­ торых на единицу времени формирования приходится •больше вагонов, например одногруппные, а затем груп­ повые; из числа вагонов, ожидающих подачи, в пер­ вую очередь выгодно подавать те группы, в которых на •единицу времени подачи приходится больше вагонов или большая стоимость груза в вагонах, и т. д. Соблю­ дение приведенного правила позволяет в процессе пла­ нирования маневровой работы из многих вариантов вы­ бирать оптимальный, дающий наименьшие затраты ва- гоно-часов простоя.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

1.

Б уел ен к о

Н. П. Математическое

моделирование

производст­

 

венных

процессов. М.,

«Наука»,

1964, 362

с.

 

 

 

 

 

 

 

2.

В е н т ц е л ь

Е.

С.

Теория

вероятностей.

М.,

«Наука»,

1969,

576 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Венец . кий И. Г.,

К и л ь д ы ш е в

Г.

С. Основы

теории

веро­

 

ятностей и математической статистики. М., «Статистика»,

1968,.

360 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Г н е д е н к о

Б. В.,

К о в а л е н к о

И. Н.

Введение

в

теорию-

 

массового обслуживания. М., «Наука», 1966,

431

с.

 

 

 

 

 

 

5.

Кокс Д.,

С м и т

У. Теория очередей. М., «Мир»,

1966,

218

с.

6.

К о ч и е в

Ф. П.,

М а к с и м о в и ч

Б. М., Т и х о н о в

К-

К.,.

 

Ч е р-н см о р Д'И к Г.

 

И. Организация

движения

на

железнодо­

 

рожном транспорте. М., «Транспорт», 1969,

459

с.

 

 

 

 

 

 

7.

К о ф м а н А., К р ю о и Р.

Массовое

обслуживание. Теория

it

 

приложения. М.,

«Мир», 1965,

302

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Н и к и т и н В. Д., М е л ь н и к

А. Л. и др. Сортировочные

стан­

 

ции зарубежных железных дорог. М., Трансжелдориздат,

1957,

 

171 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Н о в и ков

О. А., П е т у х о в

С. И. Прикладные

вопросы

тео­

 

рии массового обслуживания. М. «Сов. радио»,

1969, 399 с.

 

!0. О в ч а р о в

Л. А. Прикладные

задачи

массового

обслуживания.

 

М., «Машиностроение», 1969, 323 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

П а д н я

В. А. Применение

теории

массового

обслуживания

на

 

транспорте. М., «Транспорт», 1968, 208 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

Р о з е н б е р г В. Я.,

П р о х о р о в

А. И. Что

такое

теория

мас­

 

сового обслуживания. М. «Сов. радио», 1962,

255

с.

 

 

 

 

13.

Р у м шине кий

Л.

3. Математическая

обработка

результатов-

 

эксперимента. М.,

«Наука»,

1971,

192

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

С м и р н о в

Н.

В.,

Д у н и и -Б а рк о в с к и й

И.

В. Курс

тео­

 

рии вероятностей и математической статистики.

 

М.,

«Наука»,

 

1969, 511

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

С а а т и

Т. Л.

Элементы

теории

массового

обслуживания.

М.,

 

«Сов. Радио», 1971, 520 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

Х а н

Г.,

Ш а п и р о

С.

Статистические

модели

в

инженерных:

задачах. М., «Мир», 1969, 395 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

Х н н ч и н

А. Я. Работы

по теории

массового

 

обслуживания.

 

М., Физматгиз, 1963, 235 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

Х о р а ф а с

Д.

Н.

 

Системы

и

моделирование.

 

М.,

«Мир»,

 

1967, 418

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ