ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ И ТРАНСПОРТНЫХ УЗЛОВ. УПРАВЛЕНИЕ ВАГОНОПОТОКАМИ НА СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ


Железнодорожным узлом называется пункт пересечения или слияния нескольких железнодорожных линий, объединяющих ряд связанных соединительными ходами станций и других раздельных пунктов, работающих по единой технологии.

Узлы с одной станцией (рис. 4) образуются на основе существующих участковых станций при пересечении нескольких железнодорожных направлений или при примыкании одной магис-трали к другой в районе небольших городов. В узлах такого типа все подходы примыкают к одной станции, имеющей пассажирские и грузовые парки путей.

Рис. 4. Схема узла с одной станцией: а - по направлению движе-ния; б по линиям

При больших размерах пассажирского и грузового движения со значительным объемом переработки вагонопотоков представляется целесообразным узловую станцию устраивать по схеме с последова-тельным размещением пассажирских и грузовых парков В этом случае пропуск пассажирских поездов осуществляется по объемлющим главным путям, внутри которых размещаются грузовые парки, а грузовых поездов – по внутренним главным путям в пределах пассажирского парка.

Узлы тупикового типа устраиваются на конечных пунктах железнодорожных линий, которые подходят к определенным прегра-дам (государственная граница, водная преграда и т.д.) и где возникает необходимость организации перевозок грузов и пассажиров .

Узлы треугольного типа образуются в пунктах слияния трех направлений железнодорожных линий, имеющих значительную взаимную корреспонденцию вагонопотоков.

Узлы крестообразного типа образуются при пересечении магистральных железнодорожных линий. В таких узлах с небольшим объемом переработки вагонопотоков на каждом направлении предусматривается самостоятельная участковая станция типа с сортировочной работой.

В этом узле во избежание взаимной передачи угловых вагоно-потоков целесообразно всю сортировочную работу концентрировать на одной станции направления, где объем переработки больше (напри-мер Ст.1). На этой основной станции узла сосредотачиваются пасса-жирские и грузовые устройства, локомотивное хозяйство. На другой Ст.2 осуществляются операции по обработке и пропуску транзитных поездов, а также по обслуживанию пассажирских перевозок.

Узлы радиального типа образуются в результате развития узла с одной станцией при примыкании к нему новых железнодорожных линий. В узлах этого типа все подходы связаны между собой одной основной станцией, расположенной в центре сходящихся радиальных подходов. Кроме центральной для приёма, обработки и пропуска транзитных поездов с каждого направления на любое другое, а также для обслуживания местной работы, предусматриваются, станции на каждом подходе.

Сортировочная станция как основная для переработки вагонов может предусматриваться на одном из подходов, где перерабатывается наибольший объём вагонопотоков. Центральная станция, как правило, размещается в пределах городской застройки или вблизи неё, превращается в основную пассажирскую станцию. При этом на станциях других подходов не исключается возможность обслуживания пассажирских перевозок, особенно на станциях, располагаемых вблизи городской черты.

Местная грузовая работа в этих узлах концентрируется в основном на станциях, расположенных на радиальных линиях. К ним примыкают грузовые дворы разных районов города и подъездные пути промышленных предприятий. Местные вагоны, следующие в узел в поездах с переработкой, поступают со всех подходов на сортиро-вочную станцию с последующей подачей их на соответствующую станцию узла. При этом часть этого вагонопотока следует с перепро-бегом при возвращении его с основной сортировочной станции на станцию, расположенную на подходе, откуда эти вагоны поступили. В целях уменьшения этих перепробегов при строительстве новой сортировочной станции следует выбирать место её расположения на подходе с наибольшим перерабатываемым вагонопотоком Чтобы устранить указанные перепробеги, на станциях каждого подхода предусматривается частичная переработка поступающего вагонопотока (отцепка вагонов в адрес клиентуры этих станций и прицепка для отправления их на соответствующие направления).

Узлы кольцевого типа образуются в пунктах с большим числом сходящихся линий, имеющих значительную взаимную корреспонденцию вагонопотоков и объединенных кольцевой железной дорогой в один узел. В узлах кольцевого типа несколько пассажирских, сортировочных и грузовых станций, расположение и число которых определяется планировкой и размещением города, объёмом работы и топографией местности. Кроме окружной железной дороги, для взаимосвязи подходов и обслуживания промышленных предприятий города и грузовых дворов, в узлах кольцевого типа предусматриваются радиальные вводы и диаметральные линии (радиально – кольцевые узлы).

При сравнительно небольшом объёме сортировочной работы сортировочные станции могут распологаться на кольце и специа-лизироваться для переработки вагонов по направлениям (например, запад-восток) и районам обслуживания города.

Узлы полукольцевого типа называют также узлами радиально-полукольцевыми, так как полукольцевых узлов без ввода радиальных линий практически не существует. Эти узлы образуются, когда суще-ствует естественное препятствие для прокладки окружной железной дороги и устройства узла кольцевого типа Таким препя-тствием может служить море, большое озеро, государственная граница.

Узлы комбинированного типа образуются в результате поэтапного развития узлов простого типа в более сложные, превращаясь таким образом в сочетание разных типов узлов. Например, существующий узел треугольного типа может превратиться в узел крестообразного типа при строительстве четвер-того подхода, а затем при строительстве пятого подхода в этом узле может быть построена окружная железная дорога и таким образом образоваться узел комбинированного типа.

Значение, задачи и основы технологии организации вагонопотоков в поезда

Одной из основных задач организации эксплуатационной рабо­ты является правильная организация вагонопотоков, заключающа­яся в установлении наиболее рационального порядка их следования по железнодорожным направлениям и наивыгоднейшей системы формирования поездов. Решение этой задачи основано на маршру­тизации перевозок с мест погрузки и формировании грузовых поез­дов на сортировочных, участковых и грузовых станциях.

Чтобы ускорить доставку грузов, уменьшить объем сортировоч­ной работы и повысить производительность вагонов, нужно стре­миться к наибольшей маршрутизации вагонопотоков и не допускать нерациональных простоев вагонов под накоплением. Один из спосо­бов решения этой задачи - максимальное развитие эффективных форм отправительской и ступенчатой маршрутизации, позволяю­щей непосредственно в пунктах погрузки организовать маршрутные поезда дальних назначений без затраты времени на накопление вагонов (или с небольшой затратой). Основу организации вагонопотоков составляет план формирования поездов. Преимущества рационального плана формирования поездов:

  • уменьшение времени нахождения вагонов на технических и грузовых станциях;
  • обеспечение концентрации сортировочной работы на наиболее оснащенных станциях;
  • повышение степени использования средств транспорта;
  • улучшение взаимодействия в работе станций примыкания железных дорог и предприятий.

В целом план формирования поездов во многом определяет время нахождения вагонов в пути следования, а следовательно, и скорость доставки грузов. Планом формирования поездов определяется уровень загрузки технических средств транспорта, а также рас­пределение сортировочной и маневровой работы между станциями и пунктами отправления и назначения грузовых поездов. Составле­ние плана формирования поездов относится к числу сложных ком­бинаторных задач, связанных с расчетами большого числа вариан­тов и сложными логическими действиями.

Возможны различные варианты объединения струй в назначе­ния плана формирования. Каждому варианту назначений плана соответствует определенный простой вагонов под накоплением в пунктах зарождения, назначения (расформирования и формирова­ния новых поездов) и на попутных технических станциях под перера­боткой.

Методика и примеры расчетов плана формирования поездов и в целом системы организации вагонопотоков приведены в “Инструк­тивных указаниях по организации вагонопотоков”, периодически издаваемых МПС РФ.

Расчетные вагонопотоки.Вагонопоток – это количество вагонов, следующих в одном определенном направлении за какой-либо промежуток времени (обычно за сутки), который определяется по плану перевозок.

План перевозок представляет собой косую таблицу-шахматку корреспонденции вагонов между дорогами без указания станции погрузки и выгрузки. Междудорожные корреспонденции следуют через различные стыковые пункты по разным направлениям. Величина каждой струи между сортировочными станциями складывается из долей различных междудорожных корреспонденций. Для определения поструйных вагонопотоков между выделенными для расче­та плана формирования станциями составляют специальные таблицы эталонов – долей корреспонденции по каждому направлению. На основе этих таблиц составляют таблицы плановых вагонопотоков, погрузки дорог, которые затем обрабатывают так, чтобы вся погрузка оказалась “привязанной” к выделенным для расчета станциям.

Рис. 2. Ступенчатый график вагонопотоков: а – четное направление;

б – нечетное направление

Основой для разработки плановых порожних вагонопотоков являются междудорожные таблицы-шахматки груженых вагонопотоков по отдельным типам подвижного состава. По ним рассчитывают баланс (избыток или недостаток) того или иного типа подвижного состава и устанавливают схему направления (регулировки) избыт­ка порожняка в пункты его недостатка. При этом необходимо доби­ваться максимального сокращения порожнего пробега вагонов.

Системы выбора вариантов организации вагонопотоков

Метод абсолютного расчета (автор проф. А. П. Петров). Задачей рацио­наль­ной организации вагонопотоков является сравнение различных вариантов объединения струй вагонопотоков расчетного полигона.

Основными характе­ристи­ками каждого варианта будут вагоно-часы простоя вагонов под накопле­нием на станциях форми­рования , переработки (нахождения на станциях расформиро­вания и формирования новых поездов) транзитных вагонов на попут­ных технических станциях , число назначений плана формиро­вания поездов. Наилучшим считается вариант с наименьшей сум­марной затратой вагоно-часов .

По методу абсолютного расчета вагоно-часы определяют прак­тически для всех возможных вариантов. При невозможности при­нять оптимальный вариант (недостатке сортировочных путей на ка­кой-либо сортировочной станции) можно легко найти другой вари­ант, близкий к оптимальному.

Аналитические методы расчета. Аналитические методы расчета плана фор­мирования поездов основаны на использовании определенных приемов, условий, правил и процедур, позволяющих рассматривать не все возможные варианты, а только конкурентоспособные, и выбирать из них оптимальный. Рассмотрим основные приемы и условия.

1. Попарное сравнение струй вагонопотоков. Целесообразность выделения в самостоятельное назначение плана формирования определяется по условию:

. (6)

Экономия от проследования без переработки составит

Для струи соответственно и

При объединении струй экономия от проследования без переработки:

Если целесообразно выделение каждой струи в самостоятельное назначение плана формирования, в противном случае струи объединяются.

2. Предварительное построение всех возможных исходных назначений (в т. ч. и многоструйных) начинается с начальной станции. На начальной станции в каждое назначение включают вагоны данного и более дальних назначений. На последующих станциях направления в каждое данное назначение должны включаться вагоны этого и более дальних назначений, зарождающихся на данной и всех предыдущих станциях направления Например, в назначение 5 включаются вагоны как со станции Б ( и ), так и предыдущей станции А (), следующие до станции назначения Е.

3. Проверка по необходимому условию НУ, достаточному ДУ и общему достаточному ОДУ. Выделение струй вагонопотоков в самостоятельное назначение плана формирования целесообразно при условии, что экономия приведенных вагоно-часов от проследования попутных технических станций без переработки больше или равна вагоно-часам накопления на станции формирования:

НУ: ДУ: ОДУ:

где к – число попутных технических станций на расчетном направлении;

куст – станция назначения более короткой струи;

* – наименьшая величина экономии для попутных технических станций.

Аналитические методы расчета плана формирования поездов основаны на использовании в различном сочетании вышеперечисленных правил и условий.

Метод совмещенных аналитических сопоставлений (автор проф. К. А. Бернгард). Вначале выявляются струи вагонопотоков с начальных на конечные станции, удовлетворяющие ОДУ, чтобы вагоно-часы экономии струи вагонопотока на любой из попутных станций превышали затраты на накопление на станции ее формирова­ния. Корреспонденции, отобранные таким образом, включаются в оптимальный вариант плана формирования и из дальнейших расче­тов исключаются.

Правильность формирования поездов и соответствие в каждом поезде вагонов определенному назначению контролируется на стан­циях формирования и расформирования поезда. На последней фик­сируется как характер нарушения, так и станция, его допустившая.