Файл: Тихонов, К. К. Выбор оптимальных параметров эксплуатации железных дорог.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 112

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Участкчастки р а с ч е т н о г о направления

А — Б

Б—В

ит. д.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

Структура грузопотока

на 197... год

 

 

 

(заполнение условное)

 

 

 

Направление

Р о д

и количество г р у з а ,

млн. т нетто в го д

 

 

 

 

 

 

 

движения

У г о л ь

Нефть

Р у д а

Л е с

Прочие

В с е г о

 

Туда

2,0

 

0,4

1,5

4,5

8,4

Обратно

16,0

2,5

2,0

20,5

Туда

2,0

1,2

2,5

4,0

9,7

Обратно

16,0

4,6

2,5

23,1

Пример. Определим средневзвешенную погонную нагрузку для вагонопотока прочих грузов при структуре вагонного парка и степени его использования, приведенных в табл. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2

 

 

Структура

вагонного парка для прочих

грузов

 

 

 

 

 

 

Степень

Хаоактеоистика вагона

Д о л я д а н н о г о

 

 

 

 

 

 

 

 

Р о д

вагона

о

 

использова ­

Г р у з о ­

Вес

 

 

типа

вагонов

5 =

 

ния г р у з о ­

Д л и н а , м

в

общем

 

 

I

подъемности

п о д ъ е м ­

тары,

количестве

 

 

У sо

 

 

ность, т

т

 

 

 

 

Крытый

 

4

 

0,8

62

22

14,5

 

0,55

Платформа

 

4

 

0,65

62

21

15,0

 

0,10

»

 

4

 

0,75

63

22

14,5

 

0,25

 

6

 

0,7

95

36

16,5

 

0,10

Решение. По формуле (14):

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Щ (?^<7rp + qm.)

=

0,55(0,8 • 62 + 22) + 0,10 (0,65

• 62

+

 

+"21) +

0,25 (0,75 • 63 + 22) +

0,10 (0,7 • 95 +

36) =

73,08

т;

 

4

5Ci 'ваг; =0,55 - 14,5 + 0,10-15,0+ 0,25-14,5 + 0,10-16,5=14,76

м.

 

i = l

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

Тогда

 

 

 

73,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р =

=4,9 5 т/пог.

м.

 

 

 

 

 

 

 

 

14,76

 

 

 

 

 

 

По средневзвешенным погонным нагрузкам с некоторой услов­ ностью принимая, что потоки грузов маршрутизируемые, строят ус­ ловные гистограммы распределения нагрузок в перспективе так, чтобы дискретные средневзвешенные их значения для каждого груза были

средними

в

соответствующих

группах.

 

Пример. Построим условную гистограмму распределения поездных погон­

ных нагрузок для исходных данных,

приведенных в табл. 3.

 

Решение.

Принимая

расчетный

шаг группировки погонных

нагрузок

0,2 т/пог.

м

и учитывая,

что заданные

их значения по родам грузов

должны

быть серединами групп, находим

группы и частости так, как показано в табл. 4.

58


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

3

 

Состав

грузопотока

и его

характеристика

 

 

 

Р о д груза

 

Д о л я груза в о б щ е м

П о г о н н а я н а г р у з ­

 

 

 

 

г р у з о п о т о к е

ка, т/пог.

м

Лесоматериалы

 

 

 

 

0,15

5,2

 

 

 

 

 

0.10

4,6

 

Зерно

 

 

 

 

0,20

4,4

 

Строительные

материалы

 

 

 

0,30

3,8

 

Прочие

 

 

 

 

0,25

3,6

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

 

Данные для построения гистограммы дискретных

 

 

распределений поездных погонных нагрузок

 

 

 

 

Диапазон

погонных

С р е д н е е з н а ч е ­

Ч а с т о с т ь

 

 

ние п о г о н н о й

Р о д

груза

нагрузок

группы,

 

 

 

 

нагрузки,

группы

 

 

 

т/пог. м

 

т/пог .м

 

 

 

 

 

 

Прочие

 

3,5—3,7

 

3,6

0,25

 

Строительные

материалы

3,7—3,9

 

3,9

0,30

 

То же

 

3,9—4,1

 

4,0

0

 

»

 

4,1—4,3

 

4,2

0

 

Зерно

 

4,3—4,5

 

4,4

0,20

 

Лес

 

4,5—4,7

 

4,6

0,10

 

»

 

4,7—4,9

 

4,8

0

 

»

 

4,9—5,1

 

5,0

0

 

Уголь

 

5,1—5,3

 

5,2

0,15

 

Условная дискретная гистограмма распределения поездных погонных на­ грузок может быть построена по данным табл. 4.

Расчетные поездные погонные нагрузки по родам грузов на перспек­ тиву можно найти и другими способами [39].

•Средневзвешенная поездная погонная нагрузка в заданной эмпи­ рической гистограмме распределения погонных нагрузок определяет­ ся по формуле

кртах

Р*=

2 aiPi = 2 a-tPi,

(15)

где p'i — среднее значение погонной нагрузки в группе i гистограммы

т/пог. м;

к — количество групп в гистограмме.

В примере, приведенном в табл. 4 и на рис. 9, р* = 0,25 • 3,6 + 0,30 • 3,8 + 0,20 • 4,4 + 0,10 • 4,6 + 0,15х

Х5,2 = 4,16 т/пог. м.

59



г. В З А И М О С В Я З Ь В Е С О В Ы Х Н О Р М

Щ

 

 

 

 

 

 

 

И С Р Е Д Н Е Г О В Е С А П О Е З Д О В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пщ

 

 

Зерно,

 

 

 

 

Установлена [28] стохасти­

0,15

 

 

 

е

 

 

Уголь

ческая

взаимосвязь

 

весовых

о,ю\

 

 

 

 

 

норм

и средних

весов

поездов

 

 

Лес

 

 

 

005

0.15 0,30

 

020

0/0

 

 

0,15

или, что то ж е самое,

расчет­

J,5

4,1

 

 

ных

и средних

 

значений

поезд­

3,7 3,9

4,3 4,5 4,7

 

4,9р,т/пог

ных

погонных

 

нагрузок

по за­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 9. Условная

гистограмма

распре­

данным

параметрам

распределе­

ния.

Так,

при

эмпирическом

деления поездных погонных

нагрузок

распределении

поездных

погон­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных

нагрузок

типа,

приведенного

на рис. 8 или 9, эта

взаимосвязь

определяется

формулой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р с р :

 

 

 

р*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16)

 

 

 

 

 

 

Рх1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

р с р

— средняя поездная погонная н а г р у з к а ,

соответствующая

 

рх

 

среднему

весу

поездов, т/пог.

м;

 

 

 

 

 

 

 

— переменная

величина

расчетной

поездной

погонной

 

 

 

нагрузки,

 

т/пог. м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р<ь Ртах — вариационный

размах

0 —наименьшее

и

р т

а х

наи­

 

 

 

большее

значение)

поездных

погонных

 

нагрузок,

 

 

 

т/пог.

м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если параметры распределения заданы непрерывной зависимостью

(определенным

законом),

то

 

 

 

 

 

 

 

р*

 

 

Рср = - ^

 

.

(17)

 

 

 

С f(p)dP

+ J-

С pf(p)dP

 

 

 

 

J

Р х

J

 

 

 

—оо

Рж

 

где f (р) — функция

распределения плотности вероятности

поездных

погонных

нагрузок;

 

 

 

р — величина аргумента поездной погонной нагрузки в пределах

возможного вариационного

размаха, т/пог. м.

 

В реальных

расчетах

предел

интегрирования — оо заменяют на

р0, а + оо на р т а х .

При распределении по нормальному закону (рис. 10) математи­

ческое ожидание погонной

нагрузки

 

определяют

по формуле Гаусса

Op у 2л

J

L

2 о р

J

П р и н я в математическое ожидание соответствующим средневзвешен­ ному значению р* , а пределы изменения (вариационный размах)

60


Рис. 10. Теоретическое распределе­ ние поездных погонных нагрузок по нормальному закону:

Рх — расчетная поездная

погонная

на­

грузка,

определяющая

весовую норму

(переменная в диапазоне

ро .С Рх С р т а х ) ;

1 — зона

полносоставных поездов;

2 —

зона полновесных поездов

 

 

 

 

 

 

 

Рmax, т/ПОШ

Р о ~

Р'

3 Ср и ртах

« р 0 + З о р с ТОЧНОСТЬЮ до 0,997,

выражение

(18)

можно

заменить

практически*более

удобным

 

 

 

 

 

Рп

( р - р * ) 2

 

 

 

 

 

р е х р

(19)

 

 

ар

у'2л

dp.

 

 

 

2о%

 

Ро

Среднеквадратичное отклонение при аппроксимации распределения поездных погонных нагрузок нормальным законом с допустимой схо­ димостью по одному из критериев (Пирсона, Колмогорова, Романов­ ского и др.), как показано на рис. 11, находят из выражения

 

 

 

 

 

 

шал.

 

 

 

 

(20)

 

 

 

 

 

 

$

 

{p-p*?f(P)dp

 

 

 

 

 

 

Ро

 

 

 

 

 

0,22

 

 

 

 

 

 

0^215

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,ZO

 

 

 

 

0,195

 

 

 

 

 

от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,'еУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о,1А

 

 

 

 

 

 

 

OjS\

 

 

 

о,п

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

0,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

0,О8\

 

 

0,07^

 

 

 

 

0,О7\

 

 

0,06

 

0,045/

 

 

 

 

 

 

 

035

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OOZ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,1

3,3

3,5

3,7

3,0

4,1

4,3

4,5

4,7

4,9

5,1

5,Зр,т/пог.м

Рис . 11. Теоретическое сглаживание эмпирического распределения поездных по­ гонных нагрузок нормальным законом с проверкой сходимости по критерию Пирсона:

М[р]=р*-4,366 т/пог.м; 6р=0,4476 т/пог. М; х2 -8,694 и рх2 =0,649>0, 05

61