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: 129
Скачиваний: 0
пускной |
способности |
линии |
стабилизируется |
практически |
на |
одном |
|||||||||||||
и |
том ж е |
наибольшем для данного случая уровне. Так, при задан |
|||||||||||||||||
ных |
1С0Т = |
850 м, |
vx |
= |
65 |
км/ч |
и |
обычном |
парном |
графике |
tlex |
== |
|||||||
— 12 лет |
(см. рис. 31), а при / у д |
— 200 |
м |
частично |
пакетном |
графи |
|||||||||||||
ке |
и |
уиак |
= |
0,4 |
tr3ex |
= |
44 |
года. |
Как |
видно |
из |
рис. 33, |
функция |
||||||
tfx |
^ |
f (рх\ |
v*', /уД ; Тпак) в |
анализируемой области |
|
также |
непрерыв |
||||||||||||
ная, гладкая и выпуклая . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
В |
том |
же примере |
при |
коэффициенте |
пакетности 0,4 |
(при |
рас |
|||||||||||
четах |
на ЭВМ величина |
коэффициента |
пакетности |
варьируется |
в пре |
||||||||||||||
делах |
от |
0,1 до |
0,8 |
с |
шагом |
0,1) технически необходимые |
сроки- |
||||||||||||
ввода |
в эксплуатацию двухпутных |
вставок |
с безостановочными |
скре |
|||||||||||||||
щениями |
грузовых поездов |
|
составят (табл. |
15). |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
15 |
Срок ввода в эксплуатацию двухпутных вставок с безостановочными скрещениями грузовых поездов, лет
Удлиненид л и н е н ие |
В направлении |
||
д в и ж е н и я |
|||
станционных |
|||
п у т е й / у д , м |
|
|
|
|
« т у д а » |
«обратно» |
:чет-
О. в
Удлинение |
В направлении |
||
движения |
|||
станционных |
|||
п у т е й / у д , м |
|
|
|
|
«туда» |
«обратно» |
Расчет ный
50 |
7 |
9 |
7 |
150 |
п |
13 |
11 |
100 |
9 |
10 |
9 |
200 |
12 |
15 |
12 |
5. П Е Р Е В О Д О Д Н О П У Т Н О Й Л И Н И И В Д В У Х П У Т Н У Ю |
|
|
|||||
Технически |
|
необходимый |
срок |
полного |
завершения |
перевода |
од |
нопутной линии в двухпутную наступает тогда, когда исчерпана на личная пропускная способность при двухпутных вставках с безоста
новочными скрещениями грузовых |
поездов. Как и в предыдущих |
с л у ч а я х , этот срок / £ е х определяется |
отдельно в направлении «туда» |
и «обратно», а в качестве расчетного выбирается меньший, округлен
ный |
до ближнего |
большего |
целочисленного значения, |
из условия |
||||||||||||
|
|
|
|
Г0 + АГ(Пех)п |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
365Ф * (рс 0 Р + d 2 |
Др*/ Т / Х ) (ft |
+ / у д - а„) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
х у |
' р е з / У |
I |
встС |
Тг п с |
, |
А |
/ / т е х \ т 1 |
|
„ |
В | |
: Т |
Т |
ПСЛ , |
(103) |
|
|
|
/ВСТ |
|
8П С |
[П™ + Д Ппс ( Г - ) - ] - |
|
8^ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
'пер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
р1' — доля |
практического снижения |
расчетного |
|
теоретического |
|||||||||||
|
уровня |
пропускной |
способности |
однопутной |
линии |
|||||||||||
|
с двухпутными вставками из-за того, что сохраняется |
|||||||||||||||
|
часть остановочных скрещений |
грузовых |
|
поездов |
(на Ка |
|||||||||||
|
захской дороге и ряде других однопутных линий с двух |
|||||||||||||||
|
путными |
вставками |
р*' = |
|
0,2 -f- 0,3); |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
^пер — среднее расстояние между |
|
осями двухпутных |
|
вставок, км. |
103
Коэффициенты съема при безостановочных скрещениях |
поданным |
|||||||||||||
Ц Н И И |
МПС [38] приняты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пассажирскими |
поездами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ЕГСТ = 2 ~ 0 , 0 5 ( Я - + А П П С ^ ) ; |
(104) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
сборными поездами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
гЦт-- 1 - | - 0 , 5 к с б [ 0 , 3 - 0 , 0 2 ( n f + A « n c Г ) ] . |
(105) |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
По |
аналогии с предыдущими расчетами формулу (103) можно пред |
|||||||||||||
ставить в |
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
t n + B x |
t m ~ Bzt2m—В0 |
= 0, |
|
(106) |
|||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В 0 |
= ^ |
З б 5 ф * р * ( ^ Т |
+ / у д - Я л ) |
1 Ч Р |
( 1 - Р р Д е з ) ( 1 - Р ' ) |
||||||||
|
|
|
»вст |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( п е р |
|
|
|
- |
[ 2 - 0 , 0 2 п с б (1 + |
0,5к с б ) |
|
4- 0,05 |
( / i g f - |
|
||||||
|
|
|
|
|
— 0 , 3 п с б |
(1 - f 0 , 5 к с б ) |
|
|
(107) |
|||||
|
|
|
|
|
1 ; {365ф*р*(^ос т + |
|
^ у Д - а |
л ) [ 0 , 1 п ^ |
|
|||||
|
|
|
|
|
д^г, V . |
I - |
ч и |
|
УД |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
- 2 |
4 - 0 , 0 2 п с б ( 1 + 0 , 5 / с с б ) ] ] ; |
|
(108) |
||||||
|
|
В2 |
= -±- |
|Зб5 Ф *р* (/« + / у |
д |
- а л ) 0,05 |
(Апп с )*}. |
(109) |
||||||
Очевидно, |
что и |
зависимость / £ е х |
= |
/ (рх; |
vx; |
/ у я ) в анализиру |
||||||||
емой области непрерывная и выпуклая . |
|
|
|
|
||||||||||
Технически необходимый срок перевода линии в двухпутную за |
||||||||||||||
висит от коэффициента двухпутности при двухпутных |
вставках, |
|||||||||||||
аналогом которого в данных расчетах выступает среднее |
расстояние |
|||||||||||||
между |
осями |
вставок /„ер. В нашем |
|
примере |
этот срок |
при / П ер = |
||||||||
= 12 км |
составит |
(табл. |
16). |
|
|
|
|
|
|
|
Т а бл и ц а 16
Срок завершения перевода однопутной линии в двухпутную / т | х , лет
|
Технически необхо |
|
Удлинение |
|
димый |
|
|
|
станционных |
В направлении |
|
путей / у д , м |
движения |
|
|
«туда» |
«обратно» |
50 |
10 |
12 |
100 |
12 |
14 |
;четнь га
10
12
|
Технически |
н е о б х о |
|
Удлинение |
димый |
|
|
|
|
|
|
станционных |
В направлении |
||
путей / у д , м |
движения |
||
|
«туда» |
«обратно» |
|
150 |
14 |
|
17 |
200 |
15 |
|
18 |
:четный ПЗ
а.
14
15
104
6. С Р О К С У М М И Р О В А Н И Я З А Т Р А Т
Срок суммирования затрат при сравнении вариантов в схеме кри териального функционала (10) или (12) (см. рис. 2 или 3) Т т а х лет определяется как максимально возможный для отдаления полного за
вершения |
перевода однопутной линии |
в |
двухпутную |
t\ex |
== ТтаХ7 |
когда / у д ^ |
/у Д а х , т. е. при фиксированных |
в расчетах |
максимально |
||
возможных удлинениях станционных приемо-отправочных |
путей, |
||||
коэффициенте двухпутности линии при |
вставках, ходовой |
скорости |
при переменных параметрах тяговых средств, если они не заданы, а оп ределяются как оптимальные вместе с оптимальной степенью удли нения станционных приемо-отправочных путей, и при минимальном значении расчетной поездной погонной нагрузки, если она выступает т а к ж е в виде независимой переменной. При переменных параметрах тяговых средств максимальная величина удлинения станционных пу тей выбирается произвольно (например, до 1550 ж). Д л я заданного типа (параметров) локомотивов максимальное удлинение путей рассчиты
вают по критическому весу |
поезда с наиболее мощным |
локомотивом |
и расчетной поездной погонной нагрузкой . |
|
|
Максимально возможный |
коэффициент двухпутности |
расчетного |
направления при вставках для безостановочных скрещений грузовых поездов рассчитывают следующим образом. Принято, что вставки рас
положены |
на расчетном направлении так, |
что в среднем |
половина |
||
их — продолжение |
раздельных |
пунктов с |
удлиненными станционны |
||
ми путями |
(хотя |
программой |
предусмотрена возможность |
расчетов |
и в предположении, что все вставки уложены на перегонах и не совме щаются со станционными путями). Наименьшая длина вставки по
условиям |
безопасности |
движения |
поездов |
|
|
|||
|
min / в с = |
2,4 + (/« + / |
) Ю - 3 + 0,0033ис х р . |
(ПО) |
||||
Наибольшая длина вставки при частичном совмещении с удли |
||||||||
ненными |
станционными |
путями |
|
|
|
|
|
|
|
max |
/ в с = 2,4 + 1,25 |
(/С 0 |
Т + |
/ ) 10~3 + |
0,0033и х р . |
(111) |
|
Расстояние |
между |
осями |
безостановочных |
скрещений |
(осями |
|||
вставок) |
/ п е р меняется |
в вариантах |
расчетов от максимального (про |
извольно заданного, например 18—24 км) до минимального возмож ного значения. Соответственно меняется и доля вставок (коэффици ент двухпутности линии)
(112)
Минимальным |
расстоянием |
между осями |
вставок в расчетах |
при |
||
нята величина1 : |
|
|
|
|
|
|
min CTp = |
Entier\\,b |
[2,4 + (/С |
0 Т + / у д ) |
10"» + 0,0033у х р ]} . |
(113) |
|
Entier означает, что берется |
только |
целое число. |
|
105
Максимально возможная степень |
двухпутности |
линии со встав |
||
ками составит |
|
|
|
|
max*B C |
2 , 4 + 1 , 2 5 ( / с 0 Т + г ) 10-3 + 0 , 0 0 3 3 ^ |
|||
т а х у д в = |
— = |
— ^ |
— |
. (114) |
min |
I™ |
Ent {1,5 (2, 4 + ( / С |
0 Т + / у д ) 10"' + 0, ООЗЗ^Р] } |
Определяя срок суммирования |
затрат при сравнении |
вариантов |
|
удлинения |
станционных приемо-отправочных путей Т т а х |
лет, если |
|
параметры |
тяговых средств заданы, |
а расчетная и средняя |
поездные |
погонные нагрузки переменны, необходимо учитывать следующее.
Задаются три типа локомотивов |
(либо сочленений их в кратную |
тягу) . |
|||||||
Д л я |
третьего, наиболее |
мощного из них переменный расчетный вес |
|||||||
поезда (оптимальная весовая норма) составит |
|
|
|
|
|||||
|
Qs, р = Ы . о + d i , з А р * / (1? + 1гл~ал), |
|
(115 ) |
||||||
где |
Рз.о — оптимальная |
расчетная |
поездная |
погонная |
нагрузка для |
||||
|
третьего (наиболее |
мощного) локомотива |
в исходный пе |
||||||
|
риод, |
т/пог. |
м; |
|
|
|
|
|
|
|
dt з — коэффициент |
пропорциональности |
темпа |
роста расчетной |
|||||
|
оптимальной |
поездной |
погонной |
нагрузки |
для того ж е |
||||
|
локомотива. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Срок суммирования затрат |
Г т а х |
определяется из условия |
равен |
||||||
ства |
критического |
веса |
поезда |
для |
наиболее |
мощного |
локомотива., |
возможного по силе его тяги, крутизне расчетного уклона и сопротив
лению |
поезда движению, расчетному весу (оптимальной весовой |
||||||||
норме), |
найденному по формуле |
(115), при заданном |
максимально |
||||||
возможном удлинении |
станционных |
приемо-отправочных путей |
|||||||
откуда |
<2кр, з = (Ро.З •+ ^1,з АР* ^тах |
+ /уд* — |
|
|
|||||
|
г\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
„ р |
/ |
гст |
I .max \ |
|
|
||
|
7 ш а * = |
^ - |
з - ^ |
3 |
^ |
+1у* |
. |
(116) |
|
Если |
Т т а х получится меньше 30 лет (достаточный срок, чтобы |
учесть |
|||||||
влияние |
фактора времени в сравниваемых |
вариантах), то /™ х |
умень |
шается до тех пор, пока не будет соответствовать этому сроку. Если при
этом /< - т - | - /у Д — а л |
= 800 м, то задачу |
рассматривают |
при |
Г ш а х , |
соот |
||||
ветствующем этому |
удлинению, если |
же (/£т + /уД а х |
— ал) > 800 м, |
||||||
расчет |
невозможен, |
так как такое удлинение путей использовать |
нель |
||||||
зя —- ограничена |
мощность заданных |
тяговых средств. |
|
|
|||||
Когда мощность |
тяговых |
средств |
задана |
и средняя |
поездная по |
||||
гонная |
нагрузка |
возрастает, |
сравнивают |
технически |
необходимые |
сроки осуществления мероприятий этапного усиления провозной спо
собности |
линии qex; |
tlex; |
tT3ex |
и Рйех |
(см. рис. |
2) с найденной по фор |
|||
муле |
(116) величиной |
Г т а х . |
Если |
в какой-то |
срок |
tjex > Т т а х |
(i = |
||
= 1, |
2, |
3, 4), то дальнейший расчет прекращается и для этапа i |
|||||||
развития |
линии затраты |
считают |
лишь за период |
— Т т а х |
лет, |
||||
где |
/ ( - _ i — о п т и м а л ь н ы й |
срок |
осуществления |
мероприятия |
i— 1. |
106
Г Л А В А VII |
ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СХЕМЫ |
|
УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ |
1. У П Р О Щ Е Н Н А Я С И С Т Е М А Р А С Ч Е Т О В
Исследование тесноты связи между базисными или основными па раметрами управления подсистемой и зависимости их от различных факторов показало, что собственно полностью независимой переменной является только удлинение станционных приемо-отправочных путей. Оно во многом определяет параметры оптимальной эксплуатации на правления в перспективе: наивыгоднейшие весовые нормы, мощность
тяговых средств и |
др . Ходовая скорость хотя и слабо, но |
связана |
с рх — расчетной |
поездной погонной нагрузкой . В еще |
меньшей |
степени связана она с длиной станционных путей. Из-за слабой тесно ты этой связи ходовую скорость можно принимать в расчетах заданной
на |
определенном, |
ранее найденном, оптимальном для |
данного ви |
да |
тяги уровне, т. |
е. перевести в параметры состояния |
подсистемы. |
Однако ходовая скорость существенно влияет на сроки осуществления мероприятий этапного усиления мощности линии, так как от нее за висит на однопутных линиях наличная пропускная способность.
Оптимальные ходовые скорости до сих пор определяли только в статичных системах расчетов. А такое исследование в динамичных системах, учитывающих темп роста перевозок и этапность усиления мощности линии во времени, особенно для однопутных линий, пред ставляет большой не только теоретический, но и практический инте рес. Поэтому в данной работе при переменных параметрах тяговых средств предусмотрена возможность вариантных расчетов как при за данном уровне ходовой скорости (одинаковом в обоих направлениях движения), так и тогда, когда ходовая скорость не задана.
Что касается расчетной поездной погонной нагрузки, то исследо вания (см. главу I I I ) убедительно показывают, что с достаточной для практических целей точностью ее можно во всех случаях как при пе ременных, так и при заданных параметрах тяговых средств принимать: заданной на определенном постоянном оптимальном уровне, постоян ной в перспективе или растущей с определенной динамикой, преду смотренной исходными данными [см. формулы (38)—(40)].
Характер зависимостей технически необходимых сроков осущест вления мероприятий этапного усиления мощности линии и логи ческие соображения приводят к выводу о возможности в пределах необходимой точности заменять непрерывный фактор времени в функ ционалах (10) и (12) дискретным — целочисленным по годам. Это значительно упрощает расчеты на ЭВМ, позволяя осуществлять их
107