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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 109

Скачиваний: 0

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

с,

1,0

i*

1,2

1,0

0,8

0,6

04

 

 

 

 

 

c8

 

 

40

so

 

 

 

зо

SO

VK,KM/4

 

 

 

 

Рис. 49. Совмещенная зависимость сто­

имости

 

1 поездо-км

от

средней

ходо

вой скорости

 

 

 

 

 

<77/W>

 

 

 

 

 

 

 

Мб

 

 

 

 

 

 

 

и

 

С3

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

с 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аз.Zfi

3,1 3,6

4,0

4,4

4,8

5,1

рх,т/пог.м

Рис. 50. Совмещенная зависимость сто­ имости 1 поездо-км от расчетной поезд­ ной погонной нагрузки

 

 

СПКМ

 

1,2

 

 

 

1,0

 

 

 

0,8

 

 

 

0,6

 

 

 

0,4

 

 

 

59

100

150

ZOO lyg,M

Рис. 51. Совмещенная зависимость сто­ имости 1 поездо-км от удлинения стан­ ционных приемо-отправочных путей

в функционалах (10) или (12), проанализирована совместным построением зависимостей:

С п к м = С п к м (Vx) -f- С П КМ ( ^ х )

при

/ у д

= const

и рх

= const

 

 

 

 

 

 

 

(рис.

49);

С п к м =

с ™ м (Рх)

4" с

п к м

{Рх)

 

 

при

Ух

= const

и / у д

=

const

 

 

 

 

 

 

 

(рис.

50);

С п к м =

 

с п к м ( / у д ) "Т"с п к м ( / у д )

 

при

и х

= const

и рх

= const

 

 

 

 

 

 

 

(рис.

51).

Они

подтверждают,

что не­

смотря

на сложный

 

аналитиче­

ский

вид функция

с п

к м

=

/(у х ;

рх\ / у

д ) , состоящая

из

многих

составляющих

функций

тех ж е

переменных, в действительности

проста

и

для

каждой

отдельно

взятой

переменной

при условно

постоянном значении

остальных

имеет

характер:

 

 

 

 

 

 

с пкм

= Шх) — экстремаль­

ный,

с

оптимумом;

 

 

 

 

 

< W

= h(px)

 

— слабо

 

выра­

женной

кривизны (асимптота);

сП км

= / з ( / у д )

— практически

линейный.

 

 

 

 

 

 

 

Очевидно, что и в целом

функция

с п к м

=

f(vx;

рх;

/уд)

-

область

 

четырехмерного

прост­

ранства

— гладкая

и

одномо-

дальная

 

[53] по сочетанию

ско ­

рости и поездной погонной на­ грузки, что и требовалось уста­ новить для дальнейшего матема­ тического анализа более слож ­ ных зависимостей, в которые данная функция входит состав­ ной частью. Зависимости пол­ ных приведенных к исходному периоду перевозочных затрат

150

Рис . 53. Зависимость перевозоч­ ных затрат, приведенных к исход­ ному периоду, от времени для раз­ ных значений ходовой скорости % ( / у д = 2 0 0 м; рх=5,2 т/пог. м)

только на перемещение

поездов

на

с км

с t

этапе i овладения растущими

перевоз­

15

ками

года t

в соответствии с формула­

 

ми (235)

и (126)

при Гй

=

10 •

106

т

13

нетто

в

год, Л Г =

0,8

•

106

т

нетто

 

в

год,

п =

0,9

и

t

целочисленном,

11

когда параметры локомотива — функ­

 

ция весовой нормы и ходовой

скоро­

 

сти поезда, от параметров

управления

 

приведены на рис. 52—54.

 

 

 

 

 

Анализ

конечных

 

 

зависимостей

 

функционалов (10) или (12) перево­

 

зочных

затрат

этапа

i

за год t,

приве­

 

денных к исходному периоду, — функ­

 

ции

четырех

 

переменных—подтвер­

 

ждает первоначальное логическое за­

 

ключение о характере ее в заданных

 

отрезках переменных как комбинации

 

выпуклых

гладких

функций

[33], об­

 

разующих область /г-мерного прост­

 

ранства

при п = 5. Эта

область

 

при

каждом

данном

 

t

и / у д ,

т.

е.

 

в статичных условиях, имеет локаль­

 

ный

экстремум

(оптимум по

сочета­

 

нию

vx

и рх).

 

Система

Е™ =

f(vx;

15,0

рх;

/у д) очень сложна: при некотором

 

оптимальном

сочетании

vx

и

рх для

Но

любого

фиксированного

значения /

 

удлинение путей, увеличивая весовую 13,0

норму

и средний вес поезда, снижает

12,0

этим размеры движения, что умень-

 

 

 

11,0

 

 

10,0

15

2Ж^

9,0

и

8,0

11

 

 

 

SjV=75

55^S

о

5

10

15

\

/ 5,2

9

 

 

 

 

 

7,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

6,0

 

 

 

О

5

10

15

 

 

о

5

10

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 52. Зависимость перевозочных затрат,

Рис. 54. Зависимость

перевозоч­

приведенных к исходному

периоду, от

вре­

ных затрат, приведенных к исход­

мени для разных значений удлинения

стан­

ному периоду, от времени для раз­

ционных

путей

' у д (vx =

65 км/ч;

рх

=

ных значений

расчетной поездной

= 5,2 т/пог. м)

 

 

 

 

погонной нагрузки рх

( £ у д =200л(;

vx = 65 км/ч)

151

шает абсолютное значение затрат на оплату труда локомотивных бригад

истоимость части локомотивного парка, не зависящую от его мощности.

Вфункции ж е времени при прочих равных условиях перевозочные

затраты растут по кривой, соответствующей росту грузопотока (см. рис. 3), а под влиянием коэффициента приведения затрат умень­

шаются по

трансцендентной

кривой. В целом ж е функция

Е™ =

= f(vx; рх,

/ у д ; /) при некотором оптимальном сочетании vx и рх

имеет

тенденцию

к возрастанию во

времени.

 

5. Д Р У Г И Е Ф У Н К Ц И И , О П Р Е Д Е Л Я Ю Щ И Е С О С Т О Я Н И Е С И С Т Е М Ы

В функционал (10) или (12), кроме уже проанализированных, вхо­ дят и многие другие сложные функции, в том числе £ * м = f(vx; рх; /уд; t), [ранее рассмотрена лишь одна составляющая ее функция (225) — приведенные перевозочные затраты на перемещение поездов по участку в расчетном направлении движения] . В общую функцию перевозочных затрат входят т а к ж е затраты на перемещение поездов во встречном расчетному направлении, маршрутов из порожних вагонов в к а к у ю - либо одну сторону, на задержки вагонов с грузом под накоплением в пунктах формирования поездов и, наконец, на перелом весовых норм

иизменение длин поездов на границах расчетных участков или линий .

Вфункционал (10) или (12) входит и другая группа функций:

стоимости удлинения станционных путей; годовых затрат на содержание удлиненной части станционных

путей; стоимости оборудования однопутной линии автоблокировкой и ук ­

ладки дополнительных станционных путей; годовых затрат на содержание автоблокировки и дополнительных

станционных путей; стоимости сооружения двухпутных вставок и накладки на авто­

блокировку диспетчерской централизации; годовых затрат на содержание двухпутных вставок с диспетчерской

централизацией; стоимости завершения сооружения второго пути;

годовых затрат на содержание второго пути.

Она представляет собой приведенные строительно-монтажные за­ траты на осуществление этапного развития линии и содержание в рас­

четный период времени вводимых в эксплуатацию устройств —

капита­

ловложения в развитие мощности линии. Изменение всех этих

функций

под воздействием управляющих параметров

проанализировано так ж е ,

как

и функции Е™

=

f(vx;

рх; /уд;

t) для

этапа i

развития

линии и

года

t эксплуатации

ее

в

расчетном

направлении

движения . Из-за

ограниченности цели, громоздкости и результатов, аналогичных приведенным ранее, данные этого графо-аналитического исследования здесь не приведены. Все его зависимости на заданных отрезках дей­ ствительных значений переменных параметров криволинейны, мо­ нотонны, непрерывно дифференцируемы. Необходимо отметить лишь

152

то, что затраты на реконструктивное развитие линии в функции уд­ линения станционных путей при условно-постоянных значениях дру­ гих переменных, приведенные к исходному периоду, имеют следую­ щий характер:

капиталовложения в удлинение станционных путей параболически возрастают;

капиталовложения в двухпутные вставки и последующее завер­ шение сооружения второго пути гиперболически снижаются;

текущие затраты на содержание удлиненных путей и двухпутных вставок слабо возрастают, на содержание вторых путей несколько сни­

жаются .

Удельный вес

их по сравнению с капиталовложениями не­

значителен;

 

 

 

 

суммарные расходы на реконструктивные мероприятия

(капитало­

вложения

и

текущие затраты на содержание устройств) имеют,

как

правило,

в

исследуемых

пределах возможного изменения

/ У д

опти­

мум.

 

 

 

 

 

Г Л А В А XII

ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ФОРМА ВЫДАЧИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА НА ПЕЧАТЬ

1.И С Х О Д Н А Я И Н Ф О Р М А Ц И Я

Дл я расчетов как научно-исследовательского характера, так и на конкретных однопутных линиях разработаны алгоритм и программа 1 .

Исходные данные в макете делятся

на три

характерные группы:

д л я всех случаев

расчета;

 

 

когда параметры

локомотива не заданы — дальняя перспектива;

когда параметры локомотивов заданы —

б л и ж н я я перспектива.

2. В Ы Д А Ч А Н А П Е Ч А Т Ь

 

 

 

Результаты расчетов выдаются

на печать для каждого шага удли­

нения станционных путей. Оптимальная длина станционных приемоотправочных путей определяется визуально по минимуму критерия . В зависимости от задания программа предусматривает четыре формы выдачи на печать результатов расчета оптимальной длины станционных

приемо-отправочных путей:

1) при переменных параметрах тяговых средств по заданной ходо­

вой

скорости;

2)

при заданных параметрах тяговых средств без учета роста поезд­

ных погонных нагрузок в перспективе;

3) то ж е с учетом роста поездных погонных нагрузок в перспективе;

4)

оптимальное сочетание длины станционных приемо-отправочных

путей (весовых норм) и ходовой скорости грузовых поездов при пере­ менных параметрах тяговых средств.

Автоматически выдается только н у ж н а я форма в зависимости от сочетания соответствующих признаков в исходной информации. В слу­

чае 1 на печать выдаются следующие

данные:

 

 

варьируемая с заданным шагом величина удлиненных

станционных

приемо-отправочных путей;

 

 

 

суммарные приведенные затраты

за период

сравнения вариантов

 

т

 

 

 

max

К м

1 км длины

удлинения путей Т ш а х (критерий системы) 2 =

£пр на

t=i

расчетного направления для каждого варианта удлиненных путей;

1 Алгоритм разработан канд. техн. наук В. В. И л ь и н ы м, программа для ЭВМ «БЭСМ-4» — канд. техн. наук В. С. Плоткиным.

154

оптимальный коэффициент пакетности графика при автоблокиров-

ке Тпак>

 

оптимальное расстояние между осями двухпутных вставок / п е р , км;

 

оптимальные сроки осуществления мероприятий по усилению про­

пускной способности

расчетного направления:

 

 

 

 

 

У

(удлинение станционных

путей) — t±

лет;

 

 

 

 

А

(автоблокировка с частично пакетным графиком) — / 2

лет;

 

В

(двухпутные вставки) — / З л е т ;

 

 

 

 

 

 

Д

(завершение перевода линии в двухпутную) — t\ex

лет;

 

 

стоимость (капиталовложения)

постоянных

устройств,

отнесенная

на 1 км длины расчетного

направления:

 

 

 

 

 

 

У — удлинение станционных приемо-отправочных путей

на вели­

чину

/ у д — ЛудЛ руб.;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А — автоблокировка и дополнительное

путевое развитие

станций

при

оптимальной величине у п а к — А™т, руб.;

 

 

 

 

В

•— двухпутные вставки с введением

диспетчерской

централиза­

ции

при оптимальной

величине / „ е р — Л в с т , руб.;

 

 

 

Д

— сооружение

второго пути

при данном

в варианте

значении

/ у д

и оптимальной величине

/пер

— Л™, руб.

 

 

 

 

Выдаваемые на печать

результаты расчета

контрольного

примера,

когда

параметры тяговых

средств

переменны,

а ходовая

скорость за­

дана на уровне оптимальной, приведены в табл.

19 и на рис. 55. Д л я

одного из вариантов исходных данных,

принятых в контрольном при­

мере заданных

условий,

оптимальная

длина

станционных

путей —

—1150 м, т. е.

удлинение

их на 300 м при у п а к

= 0 , 2 ; / „ е р =

10 км и

сроках осуществления мероприятий 4 = 4 года; / 2 = 8 лет; / 3 = 1 0 лет и tT = 21 год.

Т а б л и ц а 19

Результаты расчета оптимального удлинения станционных путей при переменных параметрах тяговых средств и заданном значении ходовой скорости

Длина станцион­ ных путей, м

Суммарные при­ веденные затраты, тыс. руб. на 1 км длины линии

Коэффициент пакетности графика Расстояние между осями двухпутных вставок, км

950,00

411,97

0,20

10,00

1050,0

409,08

0,40

10,00

1150,00

407,37

0,20

10,00

1250,00

408,29

0,40

10,00

1350,00

411,55

0,20

10,00

1450,00

418,05

0,20

10,00

1550,00

427,79

0,20

10,00

Характеристика вариантоз

у д л н н е н и я

 

 

Срок проведения

меро ­

Стоимость

постоянных

приятий по усилению

у с т р о й с т в

на 1 км э к с ­

пропускной

с п о с о б н о с т и ,

плуатационной длины

 

 

л е т

 

 

линии, руб .

 

У

А

в

д

У

А

в

Д

4

5

7

17

5345

14805

76812

55310

4

6

9

19

10658

15154

77680

53418

4

8

10

21

16809

15816

78547

51525

4

9

12

24

24668

16200

79415

49633

4

10

13

26

35104

16600

80282

47741

4

12

14

29

48986

15017

81150

45849

4

13

16

31

67183

15312

82017

43956

155

Смотрите также файлы