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: 105
Скачиваний: 0
Г Л А В А XIII |
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА |
1. В А Р Ь И Р О В А Н И Е Р А С Ч Е Т О В
Основные, варьируемые в расчетах исходные данные: стоимость
реконструктивных мероприятий (табл. 23), исходный |
грузопоток |
|
и темп его роста в перспективе |
(табл. 24), а т а к ж е показатели, харак |
|
теризующие заданное распределение поездных погонных |
нагрузок |
|
(табл. 25). Массовые расчеты |
научно-исследовательского |
характера |
велись для переменных параметров тяговых средств с переменными во времени поездными погонными нагрузками и при постоянных (задан ных) параметрах тяговых средств с постоянными во времени поездными погонными нагрузками . В табл. 24 приведены варианты как прямо
линейного, так и криволинейного темпа роста грузопотока |
в перспек |
|||||
тиве. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
||
Стоимость реконструктивных мероприятий на 1 км |
пути, тыс. руб. |
|
||||
Реконструктивные мероприятия по усилению |
Условное |
|
Вариант |
|
||
|
|
|
|
|||
о б о з н а ч е |
|
|
|
|
||
мощности лиши |
|
|
|
|
||
ние |
А, |
А 2 |
A s |
А 4 |
||
|
||||||
|
|
Удлинение путей на станциях: промежуточных
участковых
сортировочных Дополнительные станционные пути . . . .
Двухпутные вставки и Д Ц
Автоблокировка
км |
150 |
200 |
250 |
300 |
|
"пр |
|||||
км |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
" у ч |
|||||
км |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
сорт |
|||||
д к м |
230 |
330 |
430 |
530 |
|
А п |
|||||
км |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
вст |
|||||
км |
180 |
270 |
360 |
450 |
|
вп |
|||||
км |
25 |
25 |
25 |
25 |
|
а вг |
|||||
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . Стоимость автоблокировки не варьировалась, так как затраты на нее на разных линиях и в разных у с л о в и я х примерно одинаковы.
Зависимость затрат на удлинение станционных путей от степени этого удлинения, отнесенных на 1 км эксплуатационной длины направления, носит параболический характер .
Д л я вариантов исследования в формуле (43) величина п принята одинаковой по направлениям движения, т. е. темп роста грузопотока
160
Т а б л и ц а 24
Исходный грузопоток и темпы его роста в перспективе
Г р у з о п о т ок t-го г о д а . млн. т нетто в год
п
1 10
115
гт
'20
ро б р
ро б р
1 5
ро б р
'10
ро б р
ро б р
'20
|
|
|
Вариант р а с ч е т а |
|
|
|
||
Г, |
г 2 |
Гз |
г 4 |
г 6 |
Г , |
г . |
г„ |
г , |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
17,5 |
20 |
22,5 |
25 |
20 |
20 |
20 |
20 |
22,5 |
20 |
25 |
30 |
35 |
24 |
27 |
27 |
24 |
28 |
22,5 |
30 |
37,5 |
45 |
27 |
36 |
36 |
27 |
35 |
25 |
35 |
45 |
55 |
29 |
48 |
48 |
29 |
42 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
16 |
16 |
16 |
16 |
18 |
18 |
20 |
24 |
28 |
19 |
2] |
19 |
21 |
24 |
22 |
24 |
30 |
36 |
21 |
27 |
21 |
27 |
30 |
24 |
28 |
36 |
42 |
22 |
34 |
22 |
34 |
36 |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
25 |
|
Распределение поездных погонных |
нагрузок |
|
|
||
|
|
Вариант |
в направлении |
д в и ж е н и я |
|
|
П о к а з а т е л ь |
|
« т у д а » |
|
«обратно» |
|
|
|
п , |
п 2 |
П, |
п , |
п 2 |
|
* |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
|
||||||
Рр |
3,7 |
4,2 |
4,7 |
3,2 |
3,7 |
4,2 |
Рср |
3,3 |
3,8 |
4,3 |
2,9 |
3,4 |
3,9 |
Ар* |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
di |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
d2 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
в перспективе принят прямолинейным. В дальнейшем варианты иссле
дования |
по основным исходным данным будем обозначать как |
А г Г / П к . |
|||||||||
Так |
основным принят |
вариант А 2 |
Г 9 П 2 . Он |
характеризуется |
исходной |
||||||
длиной |
станционных |
путей |
850 |
м, одинаковым в обоих |
направле |
||||||
ниях |
движения |
типом |
профиля |
пути |
(II16) с гр = |
8%о; |
с т р ч = |
||||
= 0,0035 руб/т-ч; |
vx |
= |
65 |
км/ч |
при тепловозной и vx |
= |
|
70 км/ч |
при электрической тяге (переменный ток); стоимость дизельного топ
лива |
72,5 |
руб/т |
и |
электроэнергии |
на тягу |
поездов 1,5 |
коп/квт-ч. |
|
Учитывается, что |
80% поездопотока |
имеют |
на границах |
расчетного |
||||
направления перелом весовых норм. Расчетный шаг удлинения |
путей |
|||||||
50 и |
100 |
м. Варьируемые данные (параметры состояния |
подсистемы) |
|||||
для определения зависимости от них оптимального состояния |
пара |
|||||||
метров управления |
следующие: |
|
|
|
|
|||
стоимость дизельного топлива при тепловозной тяге 30, 50, 90 |
руб/т; |
6 З а к . 493 |
161 |
|
стоимость 1 т-ч брутто |
груженого |
вагонопотока |
(отражающая |
сто |
||||||||
имость перевозимого |
груза) — от 0,003 до 0,006 руб.; |
|
|
|
|||||||||
нормативный срок окупаемости капиталовложений в постоянные |
|||||||||||||
устройства — 8—12 лет с шагом 2 года; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
сочетание длин станционных путей на расчетном |
направлении |
||||||||||||
(среднее значение) и на примыканиях |
в м: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
720 — 850 — 720; |
850 — 720 — 850; |
|
|
|
||||||
|
|
|
720 — 850 — 1050; 1050 — 850 — 1050; |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
26 |
|
Средневзвешенные, оптимальные расчетные и средние поездные погонные |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
нагрузки, |
т/пог.м |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
О) |
|
|
|
Тип |
локомотива |
|
|
|
|
|
га s |
|
|
О) S |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а в |
|
р а с п р е д е л е н и я |
2 »• |
|
ч |
|
|
|
о |
|
|
|
СО |
с 5 |
|
|
ш 2 |
со |
о |
о |
о |
СО |
|
о |
|||
~* о |
|
2 « |
о |
CD |
|
|
|||||||
>, О) |
|
|
ч о |
СП |
Я |
Я |
ю |
СО |
CN |
оо |
|
|
|
о. о. |
|
|
>Э О |
Н |
CN |
СО |
CQ |
03 |
РЭ |
СО |
ч |
я |
СМ |
U с |
|
|
CN |
CN |
и |
I |
Средневзвешен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
р* |
4,336 4,336 4,336 4,336 4,336 4,336 4,336 4,336 4,336 4,336 |
|||||||||
|
Оптимальная |
|
|
|
|
|
5,70 |
5,70 |
4,0 |
4,86 |
5,30 |
5,70 |
|
расчетная |
Рр |
4,32 |
5,10 |
5,70 |
4,25 |
||||||
|
Средняя для оп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тимальной |
Рср 4,165 4,32 |
4,336 |
4,126 4,336 |
4,336 |
3,949 4,314 4,335 4,336 |
||||||
|
расчетной |
|||||||||||
I I |
Средневзвешен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
Р* |
3,487 3,487 |
3,487 3,487 |
3,487 3,487 3,487 3,487 |
3,487 3,487 |
||||||
|
Оптимальная |
|
|
|
|
|
5,75 |
6,50 |
4,0 |
4,86 |
5,25 |
6,50 |
|
расчетная |
Рр |
4,32 |
4,75 |
5,75 |
4,25 |
||||||
|
Средняя для оп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тимальной |
Рср 3,216 3,44 |
3,48 |
3,207 3,48 |
3,487 3,161 |
3,273 |
3,46 |
3,487 |
||||
|
расчетной |
|||||||||||
I I I |
Средневзвешен |
р* |
|
|
|
|
4,399 |
4,399 4,399 |
4,399 |
4,399 4,399 |
||
|
ная |
4,399 4,399 |
4,399 4,399 |
|||||||||
|
Оптимальная |
|
4,32 |
5,30 |
5,90 |
4,25 |
5,70 |
5,90 |
4,0 |
4,86 |
5,30 |
5,90 |
|
расчетная |
Рр |
||||||||||
|
Средняя для оп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тимальной |
Рср 4,115 4,34 |
4,399 |
4,326 |
4,396 4,399 |
3,981 4,326 |
4,340 4,399 |
|||||
|
расчетной |
|||||||||||
IV |
Средневзвешен |
|
|
|
|
4,246 4,246 |
4,246 |
4,246 |
4,246 |
4,246 4,246 |
||
|
ная |
р* |
4,246 4,246 4,246 |
|||||||||
|
Оптимальная |
|
|
5,90 |
|
4,25 |
5,70 |
5,90 |
4,0 |
4,86 |
5,30 |
5,90 |
|
расчетная |
Рр |
4,32 |
5,90 |
||||||||
|
Средняя для оп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тимальной |
Рср 4,020 4,246 4,246 |
4,082 |
4,242 |
4,246 |
4,026 4,296 4,22 |
4,246 |
|||||
|
расчетной |
162
коэффициент перелома весовых норм (доля поездопотока, изменя ющего состав на границах расчетного направления) 0,6—1,0 с ша гом 0,2.
В совместном расчете оптимального сочетания удлинения станцион ных путей и ходовой скорости последняя варьировалась для обоих ви дов тяги в диапазоне 60—80 км/ч с шагом 5 км/ч. Расчетные и средние, а также средневзвешенные поездные погонные нагрузки принимались одинаковыми по направлениям движения для четырех наиболее харак терных групп их распределения (табл. 26). Исследованы следующие сочетания локомотивов:
тепловозы 2ТЭЗ — 2ТЭ10Л — ЗТЭ10Л;
электровозы В Л 6 0 К — В Л 8 0 К |
— 2 В Л 6 0 К . |
2. О Б Щ И Е П Р И Н Ц И П Ы А Н А Л И З А |
|
Общее условие для сравнения |
вариантов, в том числе и особенно |
по величине критерия (суммарным приведенным затратам), рассчи тываемых в динамичной системе, — одинаковый срок суммирования затрат. Изменение, например, в вариантах с переменными парамет рами тяговых средств, заданной ходовой скорости приводит к изме нению технически необходимых и оптимальных сроков осуществления отдельных мероприятий этапного усиления мощности линии, а сле довательно, и расчетного срока суммирования затрат, так как и уро вень наличной пропускной способности однопутной линии, и необхо
димое время завершения перевода ее в двухпутную —функция |
ходовой |
|||||||
скорости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В табл. 27 приведены результаты расчета одного из вариантов оп |
||||||||
тимальной длины станционных путей при изменении ходовой |
скорости |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 27 |
||
Оптимальная длина станционных |
путей при разных |
значениях |
ходовой |
|||||
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
|
|
Оптималь |
Величина |
|
Оптимальные |
величины |
|
|
|
Х о д о в а я |
ная длина |
|
|
|
|
|
|
|
критерия, |
|
,вст |
|
|
|
, т е х |
||
с к о р о с т ь , |
станцион |
тыс. |
^ п а к |
tl |
|
t, |
||
км/ч |
ных п у т е й , |
руб/км |
пер' |
|
l4 |
|||
|
м |
|
|
км |
|
|
|
|
|
|
|
Тепловозная тяга |
|
|
|
|
|
60 |
1250 |
483,53 |
0,4 |
10,0 |
1 |
9 |
13 |
15 |
65 |
1250 |
497,18 |
0,6 |
10,0 |
2 |
11 |
17 |
20 |
70 |
1350 |
509,01 |
0,4 |
10,0 |
3 |
12 |
17 |
23 |
75 |
1300 |
500,88 |
0,6 |
10,0 |
3 |
12 |
18 |
24 |
|
|
Электрическая тяга (переменный ток) |
|
|
||||
60 |
1300 |
461,69 |
0,6 |
10,0 |
2 |
10 |
16 |
18 |
65 |
1300 |
475,52 |
0,6 |
10,0 |
2 |
11 |
17 |
20 |
70 |
1300 |
486,37 |
0,4 |
10,0 |
3 |
11 |
18 |
23 |
75 |
1350 |
473,56 |
0,4 |
10,0 |
4 |
13 |
19 |
27 |
80 |
1350 |
494,62 |
0,4 |
10,0 |
4 |
14 |
19 |
30 |
6* |
|
|
|
|
|
|
|
163 |
тех |
|
|
|
|
(при переменных параметрах тяго |
|||||||||
4,/iem |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
вых |
средств). Какие выводы можно |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
сделать из нее? |
Первый и основной: |
||||||||
|
|
|
|
2/ |
оптимальная |
величина |
удлинения |
|||||||
|
|
|
|
|
станционных приемо-отправочных пу |
|||||||||
|
|
|
|
|
тей |
практически |
мало |
зависит |
от хо |
|||||
|
|
|
|
|
довой скорости в широком диапазоне |
|||||||||
|
|
|
|
|
ее изменения. Менее определенна тен |
|||||||||
|
|
|
|
|
денция увеличения оптимальной дли |
|||||||||
|
|
|
|
|
ны |
путей |
с ростом |
задаваемой |
ходо |
|||||
|
|
|
|
|
вой |
скорости, а не наоборот, как в |
||||||||
|
|
|
|
|
статичной |
системе |
расчетов |
[23], ког |
||||||
%7 |
65 |
70 |
|
75 1>х,км/Ч |
да |
величина оптимальной |
|
ходовой |
||||||
Рис. 57. Зависимость |
|
технически |
скорости |
сравнительно мало |
зависит |
|||||||||
|
от задаваемой весовой нормы, но явна |
|||||||||||||
необходимого |
срока |
|
завершения |
|||||||||||
|
тенденция |
снижения оптимальной ско |
||||||||||||
перевода |
однопутной |
линии в |
||||||||||||
двухпутную |
от величины задан |
рости с увеличением |
расчетной |
весо |
||||||||||
ной ходовой |
скорости: |
|
вой нормы. Очевидно, |
что в динамич |
||||||||||
1 — тепловозная тяга; |
2—'Электрическая |
ной |
системе |
расчетов |
под |
влиянием* |
||||||||
тяга (переменный ток) |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
многих факторов |
эта закономерность |
||||||||
не только не сохраняется, но и приобретает |
хотя |
и |
весьма |
слабо вы |
||||||||||
раженный обратный |
характер . |
|
|
|
|
|
|
65 км/ч и элек |
||||||
При принятой |
ходовой скорости |
для тепловозной |
||||||||||||
трической тяги 70 км/ч оптимальная |
длина станционных приемо-отпра |
|||||||||||||
вочных путей при прочих равных условиях |
составила |
соответственно |
1250 и 1300 м. При одинаковой ходовой скорости для обоих видов тяги 70 км/ч и оптимальная длина станционных путей получена одинако вой — 1300Л. Практически, как видно из табл. 27, в диапазоне возмож ного изменения оптимальной ходовой скорости 60—75 км/ч для обоих видов тяги оптимальная длина станционных путей находится на уровне стандарта 1250 м. В этом убеждает, кстати сказать, и довольно пологий характер изменения критерия в зоне оптимума.
Интересна зависимость ходовой скорости и срока завершения пе ревода однопутной линии в двухпутную (рис. 57). С увеличением ско рости отдаляется срок завершения перевода, причем зависимость эта
при электрической тяге больше близка к прямолинейной, чем при теп |
|
ловозной. Однако средний темп отдаления этого срока |
одинаков и |
в данном примере составляет 0,6 лет на 1 км/ч прироста |
ходовой ско |
рости. |
|
Из табл. 27 следует также, что оптимальная величина |
коэффициента |
пакетности колеблется в довольно узком диапазоне 0,4—0,6, причем принятый шаг изменения этой величины 0,2, видимо, велик: детальные
расчеты показали, что оптимальный коэффициент пакетности |
чаще |
всего получается равным 0,6 и лишь в отдельных случаях 0,5. |
Опти |
мальное расстояние между осями двухпутных вставок (перебор |
с ша |
гом 2 км/ч) во всех случаях минимально возможное — 10 км. |
Очевидно, |
|||
что в заданных условиях с увеличением |
ходовой |
скорости |
отдаляется |
|
как технически |
необходимый, так и |
оптимальный срок ввода |
||
в эксплуатацию |
удлинения станционных |
путей |
tx. |
|
164 |
|
|
|
|