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
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.м |
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 |
(р 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