книги из ГПНТБ / Шабалин Н.Н. Оптимизация процесса переработки вагонов на станциях
.pdfС = 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 |
||||||||||
^у 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 |
~А |
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\ |
1г |
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. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|