Планування видач і парку вантажних локомотивів

Визначення потреби в локомотивах

Дільничним обігом локомотива називається час в локомотиво-годинах, необхідний для обслуговування однієї пари поїздів на ділянці роботи бригад. Цей час складається з часу на рух від станції основного депо до станції оборотного депо і назад, включаючи час знаходження локомотива на станціях основного і оборотного депо.

Повним обігом локомотива називається час, що затрачується на обслуговування поїздів за цикл його роботи, тобто від моменту відправлення із станції депо приписки до наступного відправлення з тієї ж станції.

Основні показники використання локомотивів поїздів

Використання поїзних локомотивів

Лекції 5 – 6

Для планування, обліку і аналізу використовування парку локомотивів застосовують наступні показники: загальний і середньодобовий пробіг локомотивів; продуктивність локомотива; середня вага і склад поїзду.

До показників, що характеризують використовування локомотивів в часі, відносяться повний і дільничний оборот локомотивів і бюджет часу локомотива.

Пробіги локомотивів розділяються на: пробіг з поїздами; підштовхування і подвійну тягу; резервний (одиночний) пробіг (при непарності руху), а також умовний (маневровий) пробіг. Пробіг локомотивів при підштовхуванні і подвійній тязі, а також одиночний пробіг носять назву допоміжного пробігу. Відношення допоміжного пробігу до поїзного називають коефіцієнтом допоміжного пробігу локомотивів:

Добовий пробіг локомотива - це кількість кілометрів пробігу, виконаних локомотивом за добу. Середньодобовий пробіг є основним показником використовування локомотивного парку.

Середньодобовий пробіг визначається окремо для кожного виду локомотивів (електровози, тепловози), а також в цілому для локомотивного парку дороги і мережі залізниць.

Використовування локомотивів більш повно характеризується показником продуктивності локомотива, тобто числом тонно-километров брутто, що доводяться на один локомотив експлуатованого парку в добу, або інший проміжок часу:

Підвищення ваги (складу) поїздів дозволяє виконати ту ж перевізну роботу з меншим пробігом локомотивів, а отже, і з меншою потребою в них.

Дільничний оборот локомотива визначають по формулі:

Дільничний обіг локомотивів, що виражений в локомотиво-днях, називають коефіцієнтом потреби локомотивів

Звідки кількість локомотивів, які необхідні для обслуговування всіх поїздів за добу:

Число видач локомотивів під вантажні потяги визначається кількістю потягів, що відправляються із станцій основного депо.

Розрахунок числа видач локомотивів під потяги в цілому по дорозі по видах тяги може бути проведений аналітично по формулі:

u - работа дорогі;

l- повний рейс вагону;

- коефіцієнт допоміжного пробігу локомотиву;

- питома вага даного виду тяги в загальній роботі;

т - склад потягу у вагонах;

L - середня довжина ділянок роботи бригад на дорозі.

Ця формула отримана на підставі наступних міркувань:

- добовий пробіг всіх вагонів по дорозі (), розділений на середній склад поїзду, дає добовий пробіг всіх поїздів (поїздо-кілометри), а з урахуванням коефіцієнта () - пробіг всіх локомотивів (локомотиво-кілометри);

- оскільки видача локомотивів визначається по роду тяги, то у формулу вводиться коефіцієнт, що показує, яка частина всієї роботи доводиться на даний вид тяги;

- оскільки кожний виданий локомотив робить пробіг 2L км, то, розділивши загальний планований за добу пробіг на 2L, отримаємо число видач локомотивів.

Розрахунок потрібного парку локомотивів (так званого експлуатованого парку локомотивів) потягів проводять по роботі або робочому парку вагонів по формулах:

або

Переведення обслуговування поїздів на електричну і тепловозну тягу дозволяє контролювати технічний стан локомотивів не обов'язково в депо приписки, а управляти ними можуть змінні бригади. Можна водити поїзди без відчеплення локомотивів від складу на значні відстані. А практика показала: чим більшу відстань локомотив слідує з поїздом без відчеплення, тим краще він використовується. Тому усередині ділянки обігу локомотивні бригади міняються кілька разів.

Така зміна в системі обслуговування поїздів локомотивами відразу дала великий ефект, і протяжність ділянок обігу стала безперервно рости. Але незабаром виявилися негативні сторони цього процесу. На кінцях ділянки почали скуплюватися зайві машини, непродуктивні простої яких погіршували показники використовування локомотивів, часом «з'їдаючи» досягнуті результати від подовження ділянок обігу.

При добовій нерівномірності руху потреби в локомотивах доцільно розраховувати аналітичним способом.

Уявлення про те, що графічна ув'язка локомотивів в пунктах обігу від поїзду, що прибув, до того, що відправляється дозволяє більш точно визначити потребу в них, позбавлені підстави.

Практично в кожну конкретну добу в русі знаходиться різне число поїздів, а якщо навіть їх число співпадає із закладеним в розрахунок, в обігу знаходяться не ті поїзди, які пов'язані графіком в пунктах обороту. Таким чином, розрахунок потреби в локомотивах, заснований на графічній ув'язці обігу, не типовий, а окремий випадок. Аналітичним же способом можна встановити середні значення елементів обороту, враховуючи вплив, який надають коливання розмірів руху на середні інтервали між поїздами і інші параметри, що впливають на показники використовування локомотивів.

Щоб правильно врахувати вплив різних чинників на величину парку, загальну потребу в локомотивах доцільно розділити на дві складові частини - основну і додаткову. Під основною потребою розуміють мінімальне число локомотивів, необхідне для обслуговування руху заданого числа вантажних поїздів, яки слідують з певною частотою в ідеальних умовах, тобто коли розрахунковий мінімальний час обороту локомотивів співпадає з інтервалами руху поїздів в обох напрямах. Додаткова потреба в локомотивах виникає унаслідок збільшення простоїв локомотивів в пунктах обороту понад технологічні норми. Як основна, так і додаткова потреби розраховані для середніх розмірів роботи і збільшуються через нерівномірність руху, що викликається добовими коливаннями вагонопотоків. Основна (мінімальна) потреба в локомотивах для поїздів, яки слідують по всій ділянці обігу, визначається по формулі:

Рис. 1.Схема визначення потреби в локомотивах

Час екіпіровки в пунктах обороту слід включати в технологічну норму знаходження локомотива в цих пунктах (Т' та Т"). При екіпіровці на попутних технічних станціях, додаткову затримку для цієї цілі слід ураховувати у величині. Час на технічний огляд локомотива включають в технологічний час знаходження локомотива в пунктах обороту. З формули і мал. слідує, що основна потреба в локомотивах визначається числом поїздів, яке треба відправити за час обороту в найінтенсивніший період руху:

Проте практично потрібний парк локомотивів зручніше визначати через середній інтервал:

На довгих ділянках обігу, коли тривалість обороту локомотивів охоплює на графіку періоди різної інтенсивності руху поїздів, середній інтервал знаходять так:

де N - середні розрахункові розміри вантажного руху.

Тоді основна потреба в локомотивах рівна:

Для коротких ділянок обігу мінімальне значення середнього інтервалу між поїздами:

Збільшення основної потреби в локомотивах через добову нерівномірність ураховують таким чином. Як показують дослідження, в оперативній роботі коливання вагонопотоків рівні полуторному значенню середньоквадратичного відхилення. Локомотивний парк, розрахований на ці розміри, забезпечить роботу в планований період, оскільки перевищення їх відбуватиметься достатньо рідко, в усякому разі не частіше ніж один раз в декаду. Збільшення середніх розмірів руху доцільно знаходити як частку від середніх розмірів на планований період (декаду або п'ятиденку). Ця частка може бути визначений через значення середньоквадратичного відхилення:

де - середні розміри вагонопотоку на плановий період.

Основну потребу в локомотивах з урахуванням нерівномірності руху можна визначити за формулою:

Якщо потребу розраховують через середній інтервал, то значення останнього з урахуванням нерівномірності:

або

Збільшення основної потреби в локомотивах, що викликається добовою нерівномірністю, визначають по формулі:

Додаткова потреба в локомотивах з'являється через затримки в пунктах обороту і невідповідності тривалості обороту локомотива періоду оперативного планування. Затримки локомотивів понад технічні норми в пунктах обігу викликаються двома причинами. До першої слід віднести неспівпадіння часу закінчення технологічних операцій з ними з інтервалом відправлення вантажних поїздів, до другої - нерівномірність прибуття і відправлення вантажних поїздів в пункти обігу через пропуск пасажирських. Розрахувати і виконати всі операції з локомотивами в пункті обігу так, щоб їх закінчення точно співпало з часом подачі до поїзду, що відправляється, практично неможливо. Якщо вважати, що вантажні поїзди слідують з середнім інтервалом, то операції з локомотивом як події, не залежні від розкладу їх підходу, можуть закінчитися у будь-який час, тобто середнє очікування відправлення локомотива з поїздом можна приблизно прийняти рівним половині інтервалу між поїздами.

Рис. 2.Схема визначення часу простою локомотива в пунктах обігу

Якщо вважати, що кожний локомотив в пункті обігу простоює в середньому додатковий час, а, то для всіх N_р поїздів [ ] - число поїздів, прийняте в розрахунку; затримки з цієї причини складуть локомотиво-год., або 0,5 локомотиво-діб, а для обох пунктів обігу потреба буде збільшена на 1 локомотиво-добу. Розглянемо величину затримок, коли ділянка обігу має декілька пунктів обороту.

Рис. 3 Схема обігу локомотивів

Коли локомотиви, яки обслуговують ділянку А-Б, не можна пропускати на ділянку Б-В і навпаки, втрати в пункті Б складуть:

- для локомотивів, обслуговуючих ділянку А-Б:

або, вважаючи, що,;

- для локомотивів, обслуговуючих ділянку Б-В.

Для обох ділянок додаткові втрати складуть 1 локомотиво-добу. Якщо ж локомотиви, що прибувають в Б, можна відправляти на будь-який напрям, то

Загальний додатковий простій в Б:

тобто втрати будуть в двічі менше і їх сума дорівнює 0,5 локомотиво-діб.

Аналогічно в крайніх пунктах, наприклад А, де обертаються локомотиви, що поступають з поїздами з Г, В і Б, сумарні втрати складуть 0,5 локомотиво-діб, тому що відправлятися вони можуть з поїздами до будь-якого з пунктів Б, В або Г. Таким чином, загальна додаткова потреба в локомотивах, що звертаються по всій ділянці, складе, де П - число пунктів, де міняються локомотиви, включаючи і станції, що обмежують ділянку обігу.

Звичайно на графіку руху вантажні поїзди прокладають не завжди з рівними інтервалами через необхідність пропуску пасажирських і інших поїздів, швидкість руху яких відрізняється від швидкості вантажних. Нерівномірне прибуття і таке ж відправлення впливають на додаткові простої локомотивів в пункті обігу.

Рис. 3 Схема

Розглянемо, що відбудеться з обігом локомотивів в пункті обігу через нерівномірність руху вантажних поїздів, що викликається прокладкою однієї пари пасажирських поїздів на двоколійній лінії. Аналізуючи графік, бачимо, що останній локомотив, тривалість обігу якого була нормальною, прибув з поїздом 3. Потім нормально простоювали локомотиви, що поступають з поїздами, починаючи з 31. Усі ж локомотиви, що прибувають з поїздами 5 - 29, простоювали понад технологічну норму. Тривалість періоду надходження в пункт обороту потягів, локомотиви яких мали затримки, рівна:

де: - інтервал між прибуттям і відправленням пасажирського поїзду в пункт обігу;

- час знімання пасажирським поїздом вантажних;

- технологічна норма часу знаходження локомотива в пункті обігу;

- середній інтервал, з яким слідують вантажні поїзди в проміжках між пасажирськими (порядок його визначення розглянутий раніше).

Число поїздів, локомотиви яких додатково простоюють в пункті обігу:

Чи завжди виникають додаткові затримки локомотивів в пунктах обігу? Можна припустити, що при невеликих розмірах вантажного руху вантажні поїзди не будуть прокладені рівномірно, не дивлячись на наявність в графіку пасажирських поїздів. Число вантажних поїздів, при перевищенні якого почнуть виникати додаткові затримки локомотивів в пунктах обігу:

При цьому розміри пасажирського руху не повинні перевищувати можливості лінії по її пропускній спроможності. Аналізом простоїв локомотивів в пунктах обороту встановлено, що їх затримки понад технологічні норми складаються з двох частин. Перша частина, що викликається неспівпадінням закінчення технологічних операцій з часом відправлення поїзду, для кожного пункту обороту рівна 0,5 локомотиво - діб. Друга частина, що викликається нерівномірністю проходження вантажних поїздів через прокладку на графіку пасажирських, виникає лише тоді, коли будуть перевищені критичні розміри вантажного руху.

Тепер розглянемо додаткову потребу в локомотивах, коли час обігу локомотива не відповідає періоду планування оперативної роботи. Попередній аналіз показав, що додаткові затримки локомотивів в пунктах обігу не залежать від довжини ділянки, по якій вони слідували. Значить, чим більше довжина ділянки, тим краще використовується локомотив, оскільки на кожний кілометр пробігу доводиться менша частка затримок.

Чи значить це, що довжину ділянки вигідно безмежно збільшувати? Виявляється, ні. На дуже довгих ділянках обігу ускладнюється регулювання парку локомотивів і виникає додаткова в них потреба. Розглянемо дещо докладніше, коли виникають труднощі в управлінні локомотивним парком і від чого залежить можливість своєчасного застосування регулювальних заходів.

При неоднакових середніх розмірах руху по напрямах, а саме це характерно для роботи залізниць, добова їх нерівномірність обов'язково викликає необхідність маневрування локомотивним парком. Припустимо, що середні розміри руху на ділянці А-Б 60 пар поїздів за добу. Добове коливання - 6 поїздів. Тому парк локомотивів виділяється для обслуговування 66 поїздів за добу. Припустимо, що до початку першої доби надлишок парку локомотивів розміщений рівними частками в пунктах А і Б. Але навіть в цьому, ідеальному випадку, якщо розміри руху збільшаться до 66 поїздів тільки в непарному напрямі (з А в Б), Для їх вивозу буде потрібно підіслати локомотиви з Б в А резервом. Якщо рух збільшиться в парному напрямі, локомотиви довестися підсилати резервом у зворотному напрямі (з А в Б). І лише коли розміри руху збільшаться одночасно в обох напрямах, підсилати резервні локомотиви не буде потрібно, але такий збіг не частий.

Чи завжди можна своєчасно здійснити подібне регулювання і що відбудеться, якщо його виконати не вдається? Відповімо спочатку на другу частину питання. Очевидно, якщо підіслати локомотиви не вдається, то, щоб не зупинити рух, необхідний додатковий парк локомотивів, який забезпечив би вивіз збільшеної унаслідок нерівномірності руху кількості поїздів. Помітимо, що йдеться про повторне збільшення локомотивного парку через нерівномірність руху, тобто понад те, яке було визначене спочатку. Таким чином, своєчасне і правильне регулювання локомотивного парку - важливий захід в управлінні оперативною роботою, що скорочує потребу в локомотивах.

Тепер розглянемо, від чого залежить управління локомотивним парком. Щоб правильно направити локомотиви за призначенням, треба знати, де вони будуть потрібні, і мати достатній термін для цього. Потреба в локомотивах визначається кількістю поїздів і часом їх відправлення з того або іншого пункту, а своєчасність підсилання забезпечує правильне співвідношення терміну, на який плануються точні розміри руху, і тривалості обігу локомотивів. Назвемо цей термін періодом планування і розглянемо, як повинен йому відповідати розрахунковий оборот локомотива, визначальний час його підсилки.

На рис. 4 заштрихована зона можливості підсилки локомотивів резервом з А в Б, коли період оперативного планування і розрахунковий час обігу рівний 1-й добі.

При зосередженні надлишку парку локомотивів в А і передбачуваному збільшенні розмірів руху у зворотному напрямі можна своєчасно підіслати необхідну кількість локомотивів резервом з А в Б і забезпечити вивіз поїздів без збільшення перевізних засобів. Строго кажучи, на рис. 4 показана можливість підсилки локомотивів на другу половину доби, а далі штриховою лінією - забезпечення першої половини наступної доби при змінному коректуванні плану. Передбачається, що при коректуванні, майбутні розміри руху відомі на добу вперед. Таким чином можна вважати встановленим, що якщо розрахунковий час обороту не перевищує періоду планування, то ніякої додаткової потребі в локомотивах не виникає, оскільки регулювальними заходами вдається своєчасно перемістити їх надлишки до пункту, де в них є потреба.

На рис. 5 зображений випадок, коли при тому ж періоді планування () розрахунковий час обігу локомотивів збільшений в 2 рази (). Плануючи роботу на добу і маючи надлишок локомотивів в А, при передбачуваному збільшенні розмірів руху в парному напрямі своєчасну підсилку локомотивів забезпечити не вдасться: заштрихована частина лінії показує, що перші, локомотиви в Б підійдуть тільки до початку наступної доби. Отже, щоб уникнути проблем з вивозом поїздів з Б, необхідно мати там додаткові локомотиви в кількості, що забезпечує добове збільшення розмірів руху, що викликається нерівномірністю:

До аналогічного висновку прийдемо, розглядаючи іншу оперативну ситуацію, скажімо, надлишок локомотивів знаходився в Б, а розміри руху будуть збільшені в непарному напрямі. Таким чином, якщо розрахунковий час обороту в 2 раз перевищує період планування, то додаткова потреба в локомотивах залежить від до розрахункової добової нерівномірності руху. Цю потребу при зміні обороту і періоду планування можна виразити наступною залежністю:

Формула припускає, що. Отже, від’ємного значення вона мати не повинна, тобто економії в локомотивах отримано бути не може.

Слід мати на увазі, що регулювальні заходи на довгих ділянках обігу особливо трудні при парних розмірах руху. Із збільшенням різниці в розмірах руху по напрямах підсилати локомотиви резервом легше, оскільки стає очевидним напрям, в якому слід їх повертати.

Загальна потреба в локомотивах складається з основної і додаткових частин, на величину яких впливає нерівномірність руху:

Якщо частина поїздів слідує не по всій ділянці обігу, необхідно встановити зони обслуговування і розміри руху як на всій ділянці, так і по зонах. Розрахункову схему треба привести до найпростішого вигляду. Наприклад, якщо на зонах ділянки обігу А-Г розміри руху різні, то їх треба приймати по напряму, в якому потрібна велика заміна локомотивів (показано в дужках). Деяка умовність, допущена, таким чином, в розрахунковій схемі, значно спрощує розрахунок і практично не впливає на його точність. Основна потреба в локомотивах визначається як сума потреб на ділянці обігу і в зонах:

Дата добавления: 2014-01-11