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

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

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*', Д ; 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 + АГех)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

=

/ х;

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 ^

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? + 1глл),

 

(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