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

технические обустройства и мощность линии (наличная провозная способность) выступают как функция объема перевозок, который не­ прерывно меняется во времени. Мощность линии, таким образом, — это непрерывная функция времени, что не отвечает дискретному ха­ рактеру наращивания этой мощности. Мощность линии ка к фактор времени получается величиной переменной и утверждать, что для освоения заданного объема перевозок в расчетный момент она должна быть равной заданному объему перевозок и обеспечиваться такими-то техническими средствами, нельзя .

Вторая — динамическая — система расчетов, связанных с поис­ ком оптимального решения дл я освоения возрастающих в перспективе перевозок совместно с этапным усилением мощности линии, не имеет этих недостатков и отвечает принятой системе учета эффективности капиталовложений .

Всовременной теории эксплуатации железных дорог намечается тенденция поиска параметров, оптимизирующих перевозочный про­ цесс как большую систему с решением методами исследований опера­ ций. Однако на практике господствующее положение занимает опти­ мизация частных задач или отдельных аспектов проблемы, когда ло­ кальное решение не связано со смежными областями и поэтому не всегда оптимально, в глобальном плане не приводит к оптимизации системы в целом.

Внаучных проблемах и практике эксплуатации зарубежных желез­

ных дорог т а к ж е преобладает поиск оптимальных решений как част­ ных, так и более общих комплексных задач освоения перевозок иногда д а ж е в целом на сети дорог, как это сделано, например, в Польше, где разработаны экономические варианты программы развития железно­

1,8 млн. грузовых вагонов. На дорогах Швейцарии вводится общесете­ вая модель плана формирования грузовых поездов и программа его расчета с периодической корректировкой при помощи ЭВМ. В Ф Р Г оптимизация перевозочного процесса включает концентрацию грузо­ вой работы на меньшем количестве пунктов погрузки и выгрузки, закрытие малодеятельных участков и станций, совершенствование тяговых средств, автоматическое управление сортировкой вагонов на станциях и другие мероприятия .

16

возочного процесса, так и на более или менее длительную перспективу. Основа долгосрочного прогнозирования перевозочного процесса по этим моделям — выбор наивыгоднейшей последовательности отдель­ ных решений или их комбинации. Программы позволяют прогнозиро­ вать структуру и стоимость предстоящего или уже осуществляемого перевозочного процесса, определить наиболее вероятные (стохасти­ ческий характер задачи) финансовые последствия тех или иных стра­ тегий в сравнимых ценах, рекомендовать планы и цели каждого ас­ пекта перевозочного процесса. На основе вводимых в ЭВМ физиче­ ских, топографических, технических и экономических параметров и показателей можно определить наиболее рациональные по затратам сроки доставки грузов, производительность железнодорожных линий,, гипы локомотивов, структуру вагонного п а р к а , а т а к ж е вес, скорости поездов, маршруты их следования, пункт переформирования.

Программа Frate позволяет определить предстоящие грузопотоки по родам грузов и требуемое для их освоения количество ЕЭГОНОВ раз ­ личных типов, а т а к ж е подсчитывать необходимые тяговые мощности и установить для текущих условий наиболее выгодный тип локомотива, а на перспективу — оптимальные параметры тяговых средств. С уче­ том затрат на топливо, ремонты, рабочую силу и др . выбирается для освоения заданного объема перевозок наиболее выгодный вес поезда. Аналогично решается задача оптимизации пассажирского движения программой Fast.

Общую Стратегию перевозочного процесса с учетом пропускных способностей линий вырабатывает программа Frate 6. Стоимостные характеристики при прогнозировании перевозок задаются на основе экстраполяции данных за прошлый период времени. Логическая схема модели, при помощи которой оптимизируется перевозка, следующая: ввод данных о технических средствах, в том числе проектируемых, их стоимости, расчет расходных ставок затрат, зависящих и не завися ­ щих от размеров д в и ж е н и я , затрат и фондов дл я каждого типа поездов, выбор рациональных длин и веса поездов, необходимых и целесообраз­ ных улучшений в путевом хозяйстве, оценка этапности капиталовло­ жений по годам, составление образцов графиков движения для каждого типа поезда. Программа подсчитывает объем предстоящих перевозок для каждого вида графика, коэффициент использования мощности ли­ нии, определяет соотношение размеров пассажирского и грузового движения, устанавливает наиболее целесообразные капиталовложе­ ния и текущие расходы в каждом варианте осуществления перевозоч­ ного процесса, выбирает наилучшую стратегию перевозок в перспекти­ ве с минимизацией затрат и наибольшей эффективностью капитальных вложений.

Расчеты по этой программе на ЭВМ показали, что дороге Fast Caast, например, для освоения заданного объема перевозок выгоднее произвести реконструкцию пути, чем применять, как это делается сейчас, двойную тягу . Этими ж е расчетами установлено, что повыше­ ние скорости пассажирских поездов со 160 до 200 км/ч приведет к росту удельной мощности локомотива с 6 до 11 л. с. на 1 т веса. Это может быть эффективно лишь при одновременном увеличении составов по-

17

таких параметров технических средств и развития мощности линии, которые обеспечивают осуществление перевозочного процесса за весь расчетный период в оптимальном режиме. В качестве непосредственного решения предусматривается выбор оптимального сочетания весовых норм и ходовых скоростей грузовых поездов.

Весовые нормы и ходовые скорости грузовых поездов — важней­ шие параметры, во многом определяющие технико-экономическую сторону эксплуатации железных дорог как в текущих условиях, так и в перспективе. Весовые нормы в текущих условиях эксплуатации оп­ ределяются прежде всего длиной станционных приемо-отправочных путей, погонными нагрузками подвижного состава и мощностью тяго­ вых средств. В перспективе, наоборот, оптимальные весовые нормы оп­ ределяют рациональную длину станционных приемо-отправочных пу­ тей, а оптимальное сочетание весовых норм и ходовых скоростей — необходимые и наивыгоднейшие параметры тяговых средств (касатель­

отправочных путей и параметров тяговых средств. П о существу это определяет на оптимальном уровне и многие другие параметры экс­ плуатации железных дорог в перспективе.

В самом деле, весовые нормы и ходовые скорости грузовых поездов определяют уровень наличной и потребной пропускной способности линий, конструктивные особенности и необходимую динамическую прочность подвижного состава, требования к постоянным техническим

сложной проблемы требует комплексного рассмотрения влияния всех основных факторов на общий критерий, оценивающий состояние пере­ возочного процесса. Д л я этого предварительно должны быть выявлены и математически формализованы методами исследования операций все внутренние взаимосвязи в задаче. Решение задачи требует разработки следующих основ построения математико-экономической модели:

19