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: 95
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 34
Результаты совместного расчета оптимального сочетания длины станционных
путей и ходовой скорости |
в перспективе |
при переменных параметрах |
|||||||
|
|
|
|
тяговых |
средств |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Величина |
Оптимальное с о ч е т а |
|
№ ва |
|
|
|
|
|
|
|
ние |
|
|
|
|
|
|
|
критерия, |
|
||
|
Характеристика |
варианта |
|
|
Ходовая |
||||
рианта |
|
|
тыс. |
Длина пу |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
руб/км |
скорость, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т е й , м |
км/ч |
1 |
Основной |
с тепловозной |
тягой |
А 2 П 2 Г 9 |
601,35 |
1350 |
65 |
||
2 |
Основной |
с электрической тягой, |
перемен |
|
|
||||
|
ный ток А 2 П 2 Г 9 |
|
|
|
|
532,51 |
1350 |
60 |
|
|
|
|
|
Тепловозная тяга |
|
|
|||
3 |
Г 2 А 2 П 2 |
|
|
|
|
|
524,71 |
1250 |
70 |
4 |
Г 3 А 2 П 2 |
|
|
|
|
|
506,67 |
1350 |
70 |
5 |
Г 4 А 2 П 2 |
|
|
|
|
|
541,69 |
1250 |
70 |
6 |
r j = 1 0 ; |
Г ° Б Р = 8 |
|
|
|
|
534,47 |
1250 |
65 |
7 |
17)= 11; |
rfP=\0 |
|
|
|
|
521,06 |
1350 |
65 |
8 |
r j = 1 2 , 5 ; |
Г ° б Р = 1 0 |
|
|
|
|
483,80 |
1350 |
70 |
9 |
Г( +=17,5; |
Г ° б Р = 1 4 |
|
|
|
|
495,15 |
1350 |
70 |
10 |
А 2 П 2 Г 9 |
|
|
|
|
|
465,20 |
1250 |
65 |
11 |
|
|
|
|
|
601,35 |
1350 |
65 |
|
12 |
А3П2Г9 |
|
|
|
|
|
509,69 |
' 1350 |
70 |
13 |
А 4 П 2 Г 9 |
|
|
|
|
|
532,46 |
1450 |
75 |
|
|
Электрическая |
тяга, переменный ток |
|
|
||||
14 |
А Л Г д |
|
|
|
|
|
502,77 |
1250 |
60 |
15 |
А 2 П 2 Г 9 |
|
|
|
|
|
532,51 |
1350 |
60 |
16 |
А,П,Г, |
|
|
|
|
|
558,24 |
1300 |
65 |
17 |
А 4 П 2 Г 9 |
|
|
|
|
|
580,74 |
1350 |
70 |
18 |
А ^ Г , ; |
У - В - Д ; |
7 п а к = 0 , 5 |
|
|
439,51 |
1250 |
65 |
|
19 |
А 2 П 2 Г 9 ; |
У - В - Д ; |
т п а к = 0 , 5 |
|
|
471,51 |
1350 |
65 |
|
20 |
А 3 П 2 Г 9 ; |
У - В - Д ; |
у П а к = 0 , 5 |
|
|
495,12 |
1350 |
65 |
|
21 |
А 4 П 2 Г 9 ; |
У - В - Д ; |
Тпак=0,5 |
|
|
513,56 |
1400 |
70 |
|
в основном варианте для тепловозной и электрической тяги (варианты 1 и 2 в табл. 34) приводит к важному выводу о том, что длина путей и хо довая скорость практически одинаковы из-за пологого оптимума функ-
^тах
ции У] £ п " = / ( / |
у д ; У х ) . Э Т О ВИДНО из табл. 35, |
где как |
при тепловоз |
|||||||
о в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной, так и при электрической тяге |
величины |
критерия |
близки друг |
|||||||
к другу в диапазоне изменения длины путей 1250—1350 м и |
ходовой |
|||||||||
скорости 60-—70 км/ч. При одной и той ж е ходовой |
скорости |
затраты |
||||||||
значительно меньше при стандарте длины |
путей |
1250 |
л , чем при |
|||||||
1050 м. Поэтому |
в обоих случаях |
по экономическим |
соображениям |
|||||||
к а к ближайший |
к оптимальному следует |
выбрать |
стандарт |
1250 м. |
||||||
Как при н е м , т а к и |
при любой |
другой |
длине |
станционных путей |
||||||
в диапазоне 1050—1350 |
м и при тепловозной |
и |
при |
электрической |
||||||
тяге (рис. 68) наивыгоднейшая в системном расчете |
ходовая |
скорость |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
35 |
||
|
|
|
Результаты расчета вариантов |
|
|
|
|
|
|||
Д л и н а стан |
Х о д о в а я |
ско |
Суммарные |
Длина стан |
|
|
|
Суммарные |
|||
приведенные |
Ходовая |
ско |
приведенные |
||||||||
ционных |
ционных пу |
||||||||||
рость, |
км/ч |
затраты, тыс. |
рость, км/ч |
затраты, тыс. |
|||||||
п у т е й , м |
т е й , м |
||||||||||
|
|
|
руб/км |
|
|
|
руб/км |
||||
Тепловозная |
тяга |
( 7 т а х = 3 6 лет) |
Электрическая |
тяга |
( 7 т а х = 3 8 |
лет) |
|||||
1050 |
|
70 |
|
622,44 |
1050 |
|
70 |
|
552,69 |
||
1050 |
|
65 |
|
619,76 |
1050 |
|
65 |
|
550,27 |
||
1050 |
|
60 |
|
623,12 |
1050 |
|
60 |
|
552,74 |
||
1250 |
|
70 |
|
608,04 |
1250 |
|
70 |
|
535,86 |
||
1250 |
|
65 |
|
603,47 |
1250 |
|
65 |
|
533,57 |
||
1250 |
|
60 |
|
604,72 |
1250 |
|
60 |
|
534,41 |
||
1350 |
|
70 |
|
606,15 |
1350 |
|
70 |
|
536,44 |
||
1350 |
|
65 |
|
601,35 |
1350 |
|
65 |
|
534,59 |
||
1350 |
|
60 |
|
603,05 |
1350 |
|
60 |
|
532,51 |
||
65 км/ч или при меньшем шаге изменения близкая к ней. Рис. 68 на глядно подтверждает, во-первых, устойчивый оптимум ходовой ско рости 65 км/ч в широком диапазоне изменения длин станционных пу тей, во-вторых, весьма пологий в диапазоне скоростей 60—70 км/ч характер критериальной функции, в-третьих, экономическую эффек
тивность |
ближайшего стандарта |
длины станционных |
|
путей |
1250 м, |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
и, в-четвертых, |
практически |
одинако |
|||||||||||
|
|
|
|
|
вое |
решение дл я |
обоих |
видов |
тяги . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Детальный |
анализ |
зависимостей |
||||||||||
|
|
|
|
|
для |
динамичной |
системы |
совместного |
||||||||||
|
|
|
|
|
расчета оптимальных параметров экс |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
плуатации |
железных |
дорог |
рассмот |
||||||||||
|
|
|
|
|
рен |
ниже |
на примере |
варианта |
3 в |
|||||||||
|
|
|
|
|
табл. 34, близкого |
к |
основному |
|
(ис |
|||||||||
|
|
|
|
|
ходный грузопоток в грузовом на |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
правлении |
15 млн. т |
|
нетто |
в |
год и |
||||||||
|
|
|
|
|
темп |
роста |
1 млн. т нетто |
в год и во |
||||||||||
|
|
|
|
|
встречном |
направлении |
соответствен |
|||||||||||
|
|
|
|
|
но 12 и 0,8 млн. т нетто в год). Рас |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
четная |
матрица |
приведена |
в |
т а б л . 3 6 , |
|||||||||
|
|
|
|
|
а |
характеристика |
оптимального |
ва |
||||||||||
|
|
|
|
|
рианта следующая: найденные в сов |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
местном расчете |
зависимости |
величи |
|||||||||||
|
|
|
|
|
ны критерия от ходовой скорости для |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
разных |
значений |
длины станционных |
|||||||||||
|
|
В5 |
|
VX,KM/4 |
путей и от длины |
станционных |
путей |
|||||||||||
Рис . 68. |
Зависимость |
величины |
при |
разных значениях |
ходовой |
|
ско |
|||||||||||
рости |
приведены |
соответственно |
на |
|||||||||||||||
критерия |
от ходовой скорости при |
|||||||||||||||||
разной длине станционных |
при |
рис. 69 и 70. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
емо-отправочных |
путей |
при |
теп |
|
Из рис. 69 видно, что оптимальная |
|||||||||||||
ловозной |
(а) и электрической (б) |
|
||||||||||||||||
тяге в совместном |
расчете |
|
ходовая |
скорэсть |
70 км/ч |
соответст- |
||||||||||||
180
вует длине путей 1150 м и выше; при более коротких путях эконо мически выгодна скорость д а ж е 75 км/ч. При длине путей 1250 м оптимум скорости носит пологий характер в диапазоне 65—75 км/ч. Характерно, что в совместном рас чете и в этом варианте при длине путей 1250 м оптимальная скорость 65 км/ч, так ж е как при том ж е зна чении ходовой скорости в варианте 1 табл. 28. Иными словами, данные раздельного и совместного расчета основных параметров управления исследуемой подсистемой в данном случае совпадают. Оптимальная ходовая скорость при заданной длине путей с увеличением послед ней имеет тенденцию к снижению до какого-то определенного ло кального оптимума 65 км/ч.
|
Из рис. 70 |
видно, что в |
наибо |
лее |
объективной совместной |
систе |
|
ме |
расчетов |
оптимальная |
длина |
станционных путей в значительном
диапазоне |
изменения |
практически |
|||||
мало |
зависит от |
уровня |
ходовой |
||||
скорости |
(1250—1350 м при любом |
||||||
значении |
ходовой скорости |
55— |
|||||
75 км/ч), |
но оптимальное сочетание |
||||||
диапазона |
длин |
станционных |
пу |
||||
тей |
и |
ходовой |
скорости |
1250— |
|||
1400 м |
и 65—70 км/ч. |
В этих |
пре |
||||
делах любое сочетание этих дан ных близко к математическому оп тимуму и может считаться равно ценным.
Д а н н ы е табл. 34 позволяют сде лать и другие важные выводы. Ва рианты 3—5 различаются лишь темпом роста грузооборота в пер спективе (см. табл. 24). Существен ное увеличение этого темпа при оди наковой исходной величине грузо
потока |
с 1 до 2 |
млн. т |
нетто |
||
в год |
в грузовом |
направлении не |
|||
меняет |
оптимального |
сочетания |
|||
длины |
станционных |
путей |
и |
хо |
|
довой |
скорости: |
1250 ж и 70 |
км/ч |
||
Т770Х^
IE пр,тыс.ру6
Рис. 69. Зависимость суммарных приведенных затрат от ходовой ско рости vx при разных значениях дли ны станционных приемо-отправоч ных путей / с т
Ттахкм
LJnp,mbic.py6
572588 |
\\\ \ |
|
|
|
|
|
56ч |
д |
|
|
|
|
|
560 |
|
— |
|
|
||
556 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V ! |
! |
|
|
552 |
|
|
\ \ |
|
||
548 |
|
ч |
|
|
|
|
544540 |
|
|
|
|
||
536 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
I |
/ |
532 |
|
|
|
|
\/ |
/// |
524,600 |
WOO 1100 1200\^1300 |
14001ст,м |
||||
Рис. |
70. |
Зависимость суммарных |
||||
приведенных |
затрат от степени удли |
|||||
нения |
станционных |
приемо-отпра |
||||
вочных |
путей |
|
|
|||
181
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
36 |
|
Результаты |
совместного |
расчета оптимального |
удлинения станционных |
|||
приемо-отправочных путей и ходовой скорости грузовых |
поездов |
|
||||
|
|
на перспективу |
|
|
|
|
|
Суммарные |
приведенные |
затраты за расчетный период Т т а х = 3 6 |
лет , |
||
Д л и н а станцион - |
тыс. р у б . на 1 км эксплуатационной длины направления, при х о д о в о й |
|||||
|
|
с к о р о с т и , |
км/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
|
900 |
575,78 |
571,83 |
561,90 |
562,38 |
562,62 |
|
950 |
573,92 |
561,57 |
555,59 |
553,92 |
552,50 |
|
1000 |
566,04 |
555,10 |
549,83 |
544,57 |
548,09 |
|
1050 |
561,99 |
551,76 |
544,22 |
539,91 |
540,54 |
|
1100 |
556,02 |
542,32 |
535,96 |
535,24 |
534,29 |
|
1150 |
546,37 |
540,39 |
531,70 |
529,24 |
531,33 |
|
1200 |
545,75 |
534,08 |
528,67 |
528,42 |
529,47 |
|
1250 |
541,83 |
531,67 |
525,68 |
524,71 |
526,70 |
|
1300 |
538,65 |
529, 74 |
524,85 |
524,84 |
526,23 |
|
1350 |
537,98 |
529,53 |
527,19 |
524,89 |
525,50 |
|
1400 |
540,92 |
533,15 |
526,10 |
524,74 |
528,41 |
|
1450 |
542,38 |
533,23 |
526,61 |
527,27 |
531,54 |
|
1500 |
544,55 |
538,45 |
530,02 |
531,77 |
534,93 |
|
1550 |
550,11 |
543,76 |
536,78 |
— |
547,50 |
|
в е л и ч и на критерия |
506, 67 тыс. руб/км |
при длине путей |
1350 м и |
скорости 70 км/ч в |
варианте 4 из-за |
пологого оптимума близка |
|
к 507,63 тыс. руб/км |
при длине путей 1250 м и скорости 65 |
км/ч, раз |
|
ница составляет всего лишь 0,14%). Во всех трех вариантах при бли жайшем стандарте длины станционных путей 1250 м оптимальная хо довая скорость составляет 65 км/ч.
В вариантах 6—9 табл. 34 рассмотрено влияние на конечное решение задачи величины исходного грузопотока при одинаковом прямолиней ном темпе роста его в перспективе: 1,5 млн. в грузовом и 1,2 млн. т нетто в год во встречном направлениях движения . Как видно из со поставления результатов расчетов, увеличение исходного грузопотока при том ж е темпе его роста во времени увеличивает экономически вы годную длину путей и одновременно оптимальную ходовую скорость. Однако при весьма широком диапазоне изменения исходного грузо потока с 10 до 17,5 млн. т нетто в год в грузовом направлении, опти мальная длина станционных путей увеличилась лишь с 1250 до 1350 м, а скорость с 65 до 70 км/ч (той д р у г о е — н а один расчетный шаг). Учи тывая пологий характер функции цели в зоне оптимума, можно счи тать, что оптимальное сочетание длины путей и ходовой скорости оста лось прежним: 1250 м и 65 км/ч. Более существенно влияет на опти мальное сочетание длины станционных путей и ходовой скорости в со вместном расчете их на перспективу при переменных параметрах тя говых средств стоимость основных мероприятий этапного усиления провозной способности — удлинения путей, двухпутных вставок и за вершения укладки вторых путей (варианты 10—13 в табл. 34). Если сравнительно небольшой (в современных условиях) стоимости этих
182