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: 116

Скачиваний: 0

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

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

7

Оптимальная расчетная

поездная

погонная

нагрузка

 

Р а с ч е т н а я п о е з д ­

Тепловоз

ТЭЗ две

секции

 

Тепловоз

2 Т Э 1 0 Л

 

 

 

 

 

 

 

 

ная погонная

Перевозочные

 

Перевозочные

 

 

нагрузка .

Х о д о в а я

Х о д о в а я

т/пог. м

затраты .

скорость, км/ч

затраты .

скорость,

км/ч

 

руб/км в сутки

 

руб/км

в сутки

 

 

2,73

15,167

 

72,35

16,326

79,12

 

2,95

14,706

 

71,26

15,847

77,46

 

3,34

14,113

 

69,21

15,164

75,46

 

3,72

13,785

 

67,12

14,734

74,13

 

4,09

13,570

 

65,05

14,416

71,51

 

4,53

13,469

 

62,63

14,201

70,64

 

4,93

13,439

 

60,48

14,069

70,14

 

4,94

13,439

 

60,43

14,066

70,10

 

5,36

13,446

 

58,28

13,971

68,60

 

5,86

13,500

 

55,85

13,905

66,75

 

5,94

13,513

 

55,47

13,900

66,46

 

6,08

13,743

 

54,68

13,934

63,24

 

6,81

13,763

 

51,66

13,964

62 ,04

 

7,79

14,063

 

47,94

14,042

59,74

 

Т ак им образом расчетам оптимальных параметров эксплуатации железных дорог на перспективу при заданных тяговых средствах долж­ но предшествовать определение для каждого типа локомотивов поезд­ ных погонных нагрузок (отдельно в четном и нечетном направлении движения), оптимальных в экономическом отношении и соответствую­ щих им средних. Н о значения эти определяют не только по минимуму приведенных перевозочных затрат [28] {экономический критерий), но

_ J

I

I

I

1

1

I

I

I

'

I

1

L

2,6

40

J,4

3,8

4,2

4,6

46

5,4

6,8

6,1

6,6

р,

т/пог.м

Рис. 14. Зависимость приведенных перевозочных затрат и ходовой скорости от величины расчетной поездной нагрузки

3*

67


и по

максимуму провозной способности линии (технический

кри­

терий

[49].

 

Расчеты оптимальных параметров эксплуатации железных дорог следует вести затем в двух вариантах: при оптимальных расчетных поездных погонных нагрузках как по провозной способности, так и по перевозочным затратам. В качестве конечного выбирают решение, обеспечивающее глобальный оптимум системы, т. е. наименьшие при­ веденные суммарные затраты на освоение растущих перевозок и раз ­ витие мощности линии за один и тот ж е в обоих вариантах срок сум­ мирования (наибольший технически необходимый срок отдаления работ для полного завершения перевода однопутной линии в двухпутную в одном из рассматриваемых вариантов). Если же расчетная поездная погонная нагрузка принята переменной во всем возможном диапазоне изменения, то предварительной оптимизации ее ни по какому локаль ­ ному критерию не требуется: наивыгоднейший и в техническом отно­ шении и в итоге экономический уровень ее определится глобальным экстремумом системы.

Несколько иначе обстоит дело, когда параметры тяговых

средств

не заданы и сами являются функцией параметров управления

расчет­

ной системой. Если при этом расчетная поездная погонная нагрузка не выступает в качестве независимой переменной, то она может быть зада­ на на отдельно найденном по той ж е методике и программе в статичной системе расчетов [28] уровне локального оптимума. Критерий опти­ мизации при этом один: приведенные перевозочные затраты, так к а к в этих условиях зависимость провозной способности линии от уровня

расчетной

поездной

погонной

нагрузки

экстремума

не

имеет.

В табл. 8 приведены результаты расчетов оптимальных

значений

расчетных

поездных

погонных

нагрузок

при электрической

(перемен­

ный

ток)

и

тепловозной

тяге

с переменными

параметрами

тяговых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

 

 

Оптимальные расчетные поездные погонные нагрузки

 

 

 

 

при переменных параметрах тяговых средств,

т/пог.

м

 

 

В а р и а н т : длина

станционных приемо-отправочных

путей

850

м,

ходовая

скорость

при

электрической

тяге

(переменный

ток)

70

км/ч,

 

при

тепловозной

65 км/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В ид

тяги

 

 

Группа

р а с п р е д е л е ­

Линия

 

 

 

 

 

 

 

 

ния

поездных

 

Электрическая

 

 

Тепловозная

погонных

н а г р у з о к

 

 

(переменный ток)

 

 

I

 

 

Однопутная

 

4,3

 

 

 

4,5

 

 

 

 

 

Двухпутная

 

4,1

 

 

 

3,9

 

 

I I

 

 

Однопутная

 

3,5

 

 

 

3,5

 

 

 

 

 

Двухпутная

 

3,0

 

 

 

3,25

 

I I I

 

 

Однопутная

 

4,5

 

 

 

4,7

 

 

 

 

 

Двухпутная

 

4,1

 

 

 

4,3

 

 

IV

 

 

Однопутная

 

4,1

 

 

 

4,3

 

 

 

 

 

Двухпутная

 

3,7

 

 

 

3,9

 

68


средств для четырех типичных групп распределения поездных погонных нагрузок [28]. Результаты эти во многом определены нормативами и

расходными

ставками, которые должны быть одинаковыми с теми,

что приняты

и для расчетов величины критерия исследуемой подси­

стемы перевозочного процесса (для табл. 8 экономические

нормативы

приведены в

главе

X I I I ) .

 

 

Уровень

оптимальных расчетных поездных погонных нагрузок

для разных

групп

распределения различен. Разный он также и для

видов тяги — для тепловозной несколько выше,

чем для

электриче­

ской и, как и следовало ожидать, на однопутных

линиях

выше, чем

на двухпутных (экономически выгодны более высокие весовые нормы). В дальнейших расчетах параметров оптимальной эксплуатации желез­ ных дорог найденные подобным образом оптимальные расчетные и средние для них поездные погонные нагрузки использованы в качестве исходной информации.

5. З А В И С И М О С Т И О П Т И М А Л Ь Н О Й Р А С Ч Е Т Н О Й П О Е З Д Н О Й П О Г О Н Н О Й Н А Г Р У З К И О Т Х О Д О В О Й С К О Р О С Т И

Хотя расчетная поездная погонная нагрузка р х и ходовая скорость грузовых поездов vx в данном исследовании и приняты в качестве не­ зависимых переменных, между ними и при переменных параметрах тяговых средств существует определенная зависимость. Выявление и формализация этой зависимости существенно облегчат решение пос­ тавленной задачи. Расчеты ведут по той ж е методике и программе [28], что и определение значений оптимальных расчетных поездных погон­ ных нагрузок. В качестве исходных использованы технико-экономи­

ческие показатели, приведенные в

главе

X I I I .

Д л и н а

станционных

приемо-отправочных путей принята

постоянной

850 м,

ходовая

ско­

рость — переменной в диапазоне 55—75 км/ч с шагом 5 км/ч.

 

Характер зависимостей приведенных

перевозочных

затрат от ве­

личины расчетной поездной погонной нагрузки

для разных значений

ходовой

скорости дл я однопутных

и двухпутных линий, видов

тяги

и групп

распределения поездных

погонных нагрузок

показан на

рис. 15—17.

 

 

 

 

 

На них видно, что для заданных

условий в статичной системе рас­

четов уровень оптимальной ходовой скорости для тепловозной

тяги

находится в зоне 55—60 км/ч и для электрической тяги

60—65 км/ч.

Более точно выявить уровень оптимальной ходовой скорости можно, если зависимости эти представить в других осях координат (рис. 18). Здесь уровень оптимальной ходовой скорости для каждого значения расчетной поездной погонной нагрузки (показано стрелками) прояв­ ляется четче и ясно видно, что, во-первых, он практически сравни­ тельно мало зависит от величины расчетной поездной погонной на­ грузки (малая теснота связи), и во-вторых, лежит действительно в пре­

делах 60—65 км/ч. Можно построить и пространственные

зависимости

приведенных

перевозочных затрат как функции двух

переменных

Епер = / (Рх,

*>х) ( Р И С - 1 9 ) -

 

69



Значения оптимальных расчетных поездных погонных нагрузок д л я разных величин ходовых скоростей сведены в табл. 9. По данным ее построены условно дискретные (из-за больших значений расчетных

шагов)

зависимости во всем диапазоне

исследования (рис.

20—21).

По ним

видно, что между оптимальной

расчетной поездной

погонной

нагрузкой и ходовой скоростью действительно существует определен­

ная функциональная

связь, но теснота ее, как правило, незначительна

и зависит в большей

степени от характера распределения поездных

погонных нагрузок и в меньшей степени от вида тяги и от того, одно­ путная линия или двухпутная . Эта зависимость отражает, по существу,

взаимосвязь

между

весовыми

нормами

и

ходовыми скоростями

грузовых

поездов

при

заданных длине

станционных

приемо-отправочных

путей,

объеме

перевозок

и

переменных параметрах

тяговых

средств

стати­

ческой

системе

расчетов).

Т о , , что

такая

зависимость имеет

слабо

выраженный характер, отмечалось

и ранее

[18],

[43].

 

Рис. 15. Зависимость приведенных перевозочных затрат от расчетной поездной погонной нагрузки (однопутная линия, I V группа распределений поездных по­ гонных нагрузок):

а — электрическая тяга; б -» тепловозная тяга

70