Структура и состояние выполнения оборота вагона на отделении железной дороги

Структура и состояние выполнения оборота вагона

на отделении железной дороги

Задание

железнодорожный вагон эксплуатационный

Тема: Структура и состояние выполнения оборота вагона на отделении железной дороги

2 Срок сдачи студентом законченного проекта

3 Исходные данные к проекту (спец. указания по проекту)

а) Материалы, собранные в результате прохождения преддипломной практики б) Техническая литература в) Журнал «Магистраль», 2000;2007 г.

4 Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1 Постановка задачи и обзор (анализ) выбранного научного исследования

2 Технико-эксплуатационная характеристика участков отделения

3 Организация вагонопотоков и план формирования поездов

4 Расчет пропускной способности участков

5 Исследование задачи: структура и состояние выполнения оборота вагона на отделении дороги

6 Охрана труда и экологическая безопасность

7 Расчет эксплуатационных расходов

8 Зависимость эксплуатационных расходов железных дорог от размеров движения Заключение

5 Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1. Описание участка отделения

2. Диаграмма груженых вагонопотоков

3. Диаграмма порожних вагонопотоков

4. Расчет оптипального варианта плана формирования поездов

5. Изменение показателей работы станции

6. Простой транзитного вагона на станции

7. Экономическая эффективность

8. Безопасность и экологичность проекта и охрана труда.

Введение

В настоящее время железные дороги Казахстана по-прежнему остаются основным видом транспорта для перевозки массовых грузов, реализаций экономических взаимосвязей между районами. В сопоставлений с другими видами транспорта железнодорожный является наиболее конкурентоспособным и доступным. В современных условиях возросли требования к качеству транспортной работы, к уровню разработки технологических процессов, графику движения поездов, организационному, информационному, математическому обеспечению перевозочного процесса. Сегодня на железных дорогах проводятся меры по повышению скорости движения грузовых и пассажирских поездов, совершенствованию конструкций пути, подвижного состав, разработке и использованию новых систем автоматизированного управления технологическими процессами, региональных автоматизированных диспетчерских центров управления. Эти меры обеспечивают труд железнодорожников, делают его более производительным и престижным, повышают надежность и безопасность транспортных процессов.

Совершенствование управления перевозочным процессом на основе достижений научно-технического прогресса является одним из важнейших направлений интенсификации производства, ликвидации потерь в использовании технических средств, снижения эксплуатационных расходов. В целях реализации решений по коренному изменению всей системы оперативного управления перевозочным процессом, на базе широкого применения современных технических средств сбора и обработки информации.

Развитие отрасли в последние годы поставило ряд сложных задач научно-практического характера. Многие из них возникли впервые, и научный подход к их решению еще не найден.

Вместе с тем по опыту стран, добившихся высокого уровня развития экономики, известно, что на первом месте стоит задача экономии труда, повышения его производительности за счет техники и энерговооруженности, интенсивного использования техники.

Для этого требуется осуществить поэтапный переход на централизованную систему управления перевозочным процессом Техническое оснащение железных дорог зависит от научно — технических достижений и объема выполняемой работы. Внедрение новой техники позволяет увеличить пропускную способность железнодорожного транспорта, что необходимо для обеспечения заданных объемов работы. Наряду с этим, замена старого, морально устаревшего оборудования обеспечивает высокое качество и эффективность работы транспорта, сопровождаемое увеличением производительности труда и снижением себестоимости перевозки грузов и пассажиров.

Оборот вагона является основным качественным показателем работы железных дорог. От его продолжительности зависят размеры рабочего парка вагонов и, следовательно, емкость станционных парков, число локомотивов и других технических средств, требующих значительных капиталовложений. Чем меньше время оборота грузового вагона и чем выше степень использования его грузоподъемности и вместимости, тем меньше требуется вагонов для перевозки грузов.

1. Постановка задачи и обзор (анализ) выбранного научного исследования

1.1 Технико-эксплуатационная характеристика участков отделения

В дипломной работе рассматривается технология поездной и грузовой работы отделения дороги Д. Границы отделения ограничиваются направлениями, состоящие из трех основных двухпутных (с двухпутными вставками) участков: О (исключительно) — Ш — 156 км., ШТ (исключительно) — 342 км., Ш — М (исключительно) — 447 км. К станции Д примыкает однопутный участок Д — Ж-145 км., к которому также примыкают железнодорожные ветки А-Ф — 13 км., К — П — 8 км., А — Б- 13 км. К станции Л примыкает однопутный участок К-ой железной дороги. Основные станции отделения: Ш — сортировочная, С, Л, Б, Ч — участковые, а станции Д и Ж являются грузовыми.

Участковые станции с оборотным депо — С, Д. На станциях О, Т производится смена локомотивных бригад, станция Ш — сортировочная с основным депо. Все основные линии двухпутные, оборудованные автоблокировкой. Стрелки на всех станциях отделения оборудованы электрической централизацией. Род тяги для грузовых и пассажирских поездов на отделения — ВЛ 80 т, за исключением примыкающих железнодорожных веток.

В таблице 1.1 приведены среднесуточные объемы вагонопотоков в месяц максимальных перевозок на железнодорожных направлениях. Опорными станциями при разработке технологии поездной и грузовой работы отделения приняты Д, Ш, С.

Таблица 1.1 Суточные вагонопотоки на отделении дороги

Станции Т, О, М являются техническими станциями соседних отделений дорог. Поездопотоки на данных направлениях в основном обслуживаются вывозными поездами. Поэтому при расчете плана формирования поездов их вагонопотоки включены в вагонопотоки опорных станций.

На основе груженых вагонопотоков составлены диаграммы груженых (рис. 1.1) и порожних вагонопотоков (рис. 1.2.).

Размеры местной работы участка определяются планом перевозок и регулировочным заданием по подаче на данное подразделение порожних вагонов под выгрузку и отравлению порожних вагонов после выгрузки.

Для установления размеров местной работы необходимо определить груженые и порожние вагонопотоки по всем перегонам участка, а также избыток и недостаток порожних вагонов каждого рода, образующихся на станциях. Для определения избытка и недостатка порожних вагонов по станциям составляют баланс порожних вагонов.

На основании баланса порожних вагонов и направления следования определяют потоки порожних вагонов и устанавливают с учетом взаимозаменяемости разного рода вагонов общий избыток или недостаток отдельного рода вагонов по участкам или отделения в целом. Направление следования порожних вагонов должно устанавливаться исходя из достижения наименьшего пробега вагонов, недопущения встречного пробега однотипных вагонов и в соответствии с регулировочным заданием по сдаче порожняка. Погрузка, выгрузка и баланс порожних вагонов на промежуточных станциях определяют работу этих станций по прицепке и отцепке вагонов и общие размеры вагонопотоков по перегонам по каждому направлению движения.

1.2 Организация вагонопотоков и план формирования поездов

1.2.1 Задачи и критерии организации вагонопотоков Порядок направления и организация вагонопотоков является важнейшей технологической задачей эксплуатационной работы железнодорожного транспорта.

Организация вагонопотоков в поезда должна обеспечивать устойчивое положение железных дорог на рынке транспортных услуг, минимальные расходы на перевозки, соблюдение нормативных сроков доставки грузов, а также запросы грузоотправителей и грузополучателей. С этой целью план формирования грузовых поездов должен быть ориентирован:

на снижение расходов железных дорог, связанных с подводом порожних вагонов в пункты погрузки, переработкой и простоями вагонов на станциях, выполнения технических и грузовых операций, продвижением поездов по участкам, содержанием технической инфраструктуры и штата;

на повышение доходов, в том числе за счет ликвидации штрафных выплат за несвоевременную доставку грузов, за неподачу порожних вагонов и несохранные перевозки.

Рисунок 1.1 Диаграмма груженых вагонопотоков

Рисунок 1.2 Диаграмма порожних вагонопотоков

1.2.2 Организация отправительских маршрутов

Эффективность организации отправительских маршрутов определяется сопоставлением дополнительных затрат на станциях погрузки и выгрузки с получаемой экономией от проследования попутных технических станций без переработки.

В отправительские маршруты будем выделять назначения вагонопотоков мощностью более 80 вагонов в сутки, из них 70% включать в отправительские маршруты. Результаты расчетов по отправительской маршрутизации представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Характеристика отправительских маршрутов

Для вагонопотоков, не включенных в отправительские маршруты, составляется косая таблица — «шахматка» (таблица 1.3).

1.2.3 Определение оптимального плана формирования одногруппных поездов Оптимальный план формирования рассчитаем по методу совмещенных аналитических сопоставлений. Прежде всего, составим таблицу вагонопотоков по опорным станциям сначала в нечетном направлении (таблица 1.4). При составлении таблицы следует учитывать погрузку и выгрузку вагонов на участках. Вагоны, следующие под выгрузку на участок, включаются в вагонопоток на техническую станцию, которая формирует сборный поезд на впередилежащий участок в данном направлении.

Таблица 1.3 Корреспонденция груженых вагонопотоков (без учета отправительских)

Таблица 1.4 Вагонопотоки по опорным станциям в нечетном направлении

Параметры плана формирования заданы в виде таблицы 1.5.

Таблица 1.5 Параметры плана формирования

По данным таблицы 1.4 составляется ступенчатый график вагонопотоков с учетом схемы расположения технических станций на направлении и его разветвлении по ст.Ш. По каждому участку направлению определяется общий вагонопоток и обводится рамкой. Ступенчатый график и график сквозных назначений и последовательность расчетов показаны на рис. 1.3.

Сущность расчета по методу совмещенных аналитических сопоставлений заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов.

Для расчета плана формирования по данному методу необходимо определить три условия оптимальности:

общее достаточное условие (ОДУ)

nT_эк^mincm, (1.1)

где n — вагонопоток рассматриваемого назначения;

Т_эк^min — минимальная экономия на направлении;

cm — вагоно-часы накопления на станции формирования;

необходимое условие (НУ)

nT_экcm, (1.2)

где T_эк — суммарная экономия от проследования всех технических станций без переработки;

достаточное условие (ДУ)

nT_эк^устcm, (1.3)

где T_эк^уст — суммарная экономия от проследования станций уступа.

Рисунок 1.3 Расчет оптимального плана формирования поездов

Первоначально проверяем по ОДУ вагонопоток между конечными станциями, т. е. ТС и ТА:

для ДЕ — 440*4,5600

для ДЖ — 240*4,5600.

Следовательно, одноструйные назначения ТС и ТА включаются в оптимальный вариант плана формирования и из дальнейших расчетов исключается.

Далее составляется график назначений сквозных поездов, проходящих без переработки не менее одной технической станции. Для каждого назначения не графике указывается: слева вагонопоток n, который можно включить в состав поезда данного назначения, на линии каждого назначения для каждой попутной станции — вагоно-часы экономии от проследования без переработки Т_экn, справа — вагоно-часы экономии на всех попутных станциях за вычетом затрат на накоплении на станции формирования поезда nT_эк - cm.

Составленные графики назначений проверяются по НУ. Из назначений, удовлетворяющих НУ, выбирается назначение с наибольшей экономией, которое называется исходным. Из исходного назначения выбирается дальнее, которое проверяется по ДУ. Если ДУ выполняется, дальняя струя включается оптимальный вариант. Затем делается первая корректировка оставшихся назначений. Расчет выполняется до тех пор, пока все струи не будут удовлетворять НУ.

Для расчета плана формирования в четном направлении также составляем таблицу вагонопотоков по опорным станциям (таблица 1.6).

Таблица 1.6 Вагонопотоки по опорным станциям в четном направлении

Рисунок 1.4 Расчет оптимального варианта плана формирования поездов в четном направлении

1.2.4 Основные показатели оптимального плана формирования поездов К основным показателям оптимального плана формирования относятся:

1.Процент охвата погрузки отправительскими маршрутами

(1.4)

где U_м — погрузка отправительскими маршрутами, вагоны,

U_п — общая погрузка, вагоны.

2. Средняя дальность пробега отправительских маршрутов

(1.5)

где nS_м — пробег маршрутов, ваг-км;

n_м — общее число вагонов, включенных в отправительские маршруты, вагоны.

3. Количество вагонов, перерабатываемых на технических станциях n_пер и проходящих транзитом n_тр в обоих направлениях (таблица 1.7).

Таблица 1.7 Транзитные вагонопотоки

4. Средний пробег одного транзитного вагона без переработки

(1.6.)

.

5. Число формируемых назначений техническими станциями в обоих направлениях, включая участковые назначения К=18.

На основе данных отправительских маршрутов, плана формирования и местных вагонопотоков определяются размеры движения грузовых поездов по участкам (таблица 1.8).

Таблица 1.8 Размеры движения поездов по участкам отделения

1.3 Расчет пропускной способности участков Железнодорожное направление Ж-Ш является однопутным и поэтому расчет станционного интервала скрещения производится для однопутного участка, как и интервал неодновременного прибытия.

Согласно исходных данных работы, участок оборудован электрической централизацией и автоблокировкой. Одновременный прием поездов противоположных направлений запрещен.

Средняя скорость входа поезда на станцию, V_вх.= 50 км/ч.

Длина пути, которую поезд пройдет за время восприятия машиниста смены показания сигнала, l_в = 100 м.

Длина тормозного пути, l_т = 1100 м.

Расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта, l_вх. = 620 м.

Длина приемо-отправочных путей равна 1050 м.

Длина поезда равна 1040 м.

Расчет станционного интервала скрещения по схемам, представленными на рис. 5.1 и 5.2.

Схема интервала скрещения Схема расположения поездов Рисунок 1.5

Рисунок 1.6

Принимаем станционный интервал скрещения равным 1-ой минуте.

Производим расчет станционного интервала неодновременного прибытия, причем одновременный прием поездов противоположных направлений согласно ПТЭ запрещен.

Рисунок 1.7 Интервал неодновременного прибытия Время прохода поездом расстояния L_пр. Определяется по формуле:

T_пр= 0,06, (1.7)

где L_пр — расстояние от центра поезда № 2001, прибывающего на станцию «и», до ее оси, м ;

Рисунок 1.8 Схема станции

V_вх.— средняя скорость входа поезда на станцию, км/ч ;

Расстояние от центра поезда № 2001, прибывающего на станцию «и», до ее оси определяется по формуле:

L_пр. = _вх. + _т + _в + _п./2, (1.8)

где _вх. — расстояние от входного сигнала до оси раздельного пункта, м;

_т — длина тормозного пути, м;

_п — длина поезда, м;

_в — длина пути, которую поезд пройдет за время восприятия машинистом смены показания сигнала, м;

L_пр = 620+ 1100+100+ = 2340 м.

t_пр= 0,06 = 2,85 мин.

Принимаем интервал неодновременного прибытия равным 4 минуты.

Согласно заданию к проекту принимаем без расчетов:

интервал попутного следования, сквозной равен 4-м минутам;

интервал попутного следования, остановочный равен 1-ой минуте;

межпоездной интервал в пакете равен 10-ти минутам;

время на разгон и замедление принимаем равным 1-ой минуте.

Далее рассчитывается пропускная способность участков. Участок «Ж-Ш» оборудован автоблокировкой, двухпутный, способ управления стрелками — ЭЦ, период графика равен межпоездному интервалу и равен 10-ти минутам, т.к. участок оборудован автоблокировкой и поэтому применяется пакетная прокладка поездов.

Расчет ведется в целом по участку для чего составляется принципиальная схема прокладки поездов.

Рисунок 1.9 Схема пакетной прокладки поездов

Рассчитывается наличную пропускная способность при параллельном типе графика по формуле:

N_нал =, (1.9)

где Т_тех = 120 мин.; _н = 0,93; Т =J=10 мин.; к = 1 в каждом направлении.

N_нал = = 123п.

Расчет пропускной способности при непараллельном типе графика для участка:

N_неп. = N_налЕ_пасN_пасЕ_пригN_приг(Е_сб1)N_сб, (1.10)

где Е_приг — коэффициент съема пригородных поездов;

N_приг — число пригородных поездов;

Е_пас = Е_приг = 2; Е_сб = 3; N_пас = 24 п.п.; N_приг = 2 п.п.; N_сб = 1п.п.;

N_неп. = 123 2825(31)1 = 95 п. в каждом направлении.

Расчет потребной пропускную способность для участка «Ж-Ш»:

N_пот = N_р.д.(1+_гос), (1.11)

где _гос — государственный резерв, _гос = 0,2;

N_потр = 43(1+0,2) = 52 п. в каждом направлении.

Определяется резерв пропускной способности для участка:

N_рез = N^гр_неп. N_потр = 9552 = 43 п. в каждом направлении.

Производим расчет пропускной способности при непараллельном типе графика для участка «Ш-Д»:

N_неп = NналЕ_пасN_пас(Е_сб1)N_сб; (1.12)

где Е_пас = 2; N_пас = 8п.п.; Е_сб = 3; N_сб = 1 п.п.

N_неп. = 12328(31)1 = 105 п. в каждом направлении.

Потребная пропускная способность для участка составляет:

N_потр = N_р.д.(1+_гос)=43(1+0,2)=52 п. в каждом направлении.

Резерв пропускной способности для участка составит:

N_рез = N^гр_непN_потр=10 552=53 п. в каждом направлении.

Таблица 1.9 Сводная таблица произведенных расчетов

Вывод: из расчетов и таблицы видно, что на участках «Ж-Ш», «Ш-С» наличная пропускная способность значительно выше потребной.

1.4 График движения поездов и расчет его показателей График движения поездов является основой организации перевозок. Он объединяет деятельность всех подразделений и выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог.

Движение поездов по графику обеспечивается правильной организацией и выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания.

В соответствии с ПТЭ график движения поездов должен обеспечивать:

удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов:

безопасность движения поездов;

наиболее эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности станций;

рациональное использование подвижного состава;

соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад;

возможность производства работ по текущему содержанию и ремонту пути, сооружений, устройств СЦБ, связи и электроснабжения.

График движения разрабатывается на основании следующих элементов:

— размеров движения различных категорий поездов и их весовых норм и длины;

серии грузовых и пассажирских локомотивов и их тяговых плеч;

времени хода поездов по перегонам, времени на разгон и замедление;

станционные интервалы, интервалы между поездами в пакете при автоблокировке;

норм стоянок поездов для выполнения операций на промежуточных станциях;

норм нахождения локомотивов на станциях основного и оборотного депо;

технологических норм времени на обработку поездов в парках станций;

продолжительность технологического «окна» для выполнения работ по текущему содержания и ремонту пути, контактной сети и устройств СЦБ.

Ведомость расчета показателей ГДП составляется только для однопутного участка.

Таблица 1.10 Ведомость расчета показателей графика движения поездов на участке «Ш — А «

Рассчитываем согласно ведомости качественные показатели: участковые и технические скорости движения поездов по формуле:

(1.13)

(1.14)

где УNLсумма поездо-километров пробега всех поездов, предусмотренных графиком;

УNt_пути — сумма поездо-часов времени нахождения поездов на участке;

УNt_{движ —} сумма поездо-часов времени нахождения поездов в движении.

Расчет показателей с учетом сборных поездов:

V_уч =км/ч ;

V_тех =км/ч .

Определяем коэффициент скорости —, по формуле:

= (1.15)

Производим расчет показателей без учета сборного поезда:

V_уч =км/ч;

V_тех=км/ч;

=.

Для участка «А-Ш» производим расчет упрощенным способом.

Расчет показателей с учетом сборных поездов:

Nt_пути = t^неч_пути N_неч + t^неч.сб_пути1+t^чет_путиN_чет+t^чет.сб_пути1, (1.16)

где N_неч — количество нечетных поездов;

N_чет — количество четных поездов;

t^неч_пути — время нахождения в пути нечетного грузового поезда;

t^неч.сб_пути — время нахождения в пути нечетного сборного поезда;

t^чет_пути — время нахождения в пути четного грузового поезда;

t^чет.сб_пути — время нахождения в пути четного сборного поезда.

Nt_пути=2,59 42 + 5,12 1+2,57 42+5,62 1=227,46 п.час.;

Nt_движ = Nt_пути t^сб_стоян; (1.17)

Nt_движ = 227,465,17=222,29 п. час;

V_уч=51,5 км/ч; V_тех= км/ч ;

=

Расчет без учета сборного поезда:

Nt_пути= 2,59 42 +2,57 42= 216,72 п.час.;

Nt_пути = Nt_движ = 216,72 п.час.;

V_уч = V_тех =км/ч.; = 1

Производим расчет для участка «Ш-С», упрощенным способом с учетом сборного поезда:

Nt_пути=2,5932+4,751+2,3232+3,751=159,22 п. час ;

Nt_движ=159,22 3,64 = 155,58 п. час ;

V_уч = км/ч.; V_тех = км/ч.; =

Производим расчет для участка «Д-Ш» без учета сборного поезда:

Nt=2,3932+2,3232= 150,72 п. час ;

Nt_движ = Nt_пути = 150,72 п. час ;

V_уч = V_тех = 52,7м/ч; = 1

Рассчитываем по каждому участку средние участковые скорости для сборных поездов.

Участок «А-Ш»:

Nt^сб.п _пути = 5,12 + 5,62 = 10,74 п. час; Nt^сб.п_ст = 5,17 п. час;

Nt^сб.п_движ = 10,74 5,17 = 5,57 п. час;

V^сб.п_уч =км/ч.

Участок «Ш-Д»:

Nt^сб.п_пути = 4,75 + 3,75 = 8,5 п. час;

Nt^сб.п_ст = 1,37 + 2,27 = 3,64 п. час;

Nt^сб.п_движ = 8,5 3,64 = 4,86 п. час;

V^сб.п_уч = км/ч.

Участок «Ш-С»:

Nt^сб.п_пути = 4,84 + 4,75 = 9,59 п. час;

Nt^сб.п._ст = 2,97 + 2,7 = 5,49 п. час;

Nt^сб.п._движ = 2,05 + 2,05 = 4,1 п. час;

V^сб.п._уч = км/ч.

2. Исследование задачи: структура и состояние выполнения оборота вагона на отделении дороги

2.1 Анализ выполнения оборота вагона на отделении дороги Оборот вагона является основным качественным показателем работы железных дорог. От его продолжительности зависят размеры рабочего парка вагонов и, следовательно, емкость станционных парков, число локомотивов и других технических средств, требующих значительных капиталовложений. Чем меньше время оборота грузового вагона и чем выше степень использования его грузоподъемности и вместимости, тем меньше требуется вагонов для перевозки грузов. Изменение основных показателей выполнения оборота вагона во взаимосвязи с количеством тонн отправляемых грузов и грузооборотом за период с 2004 по 2008 г. представлено в табл. 2.1. Приведенные данные свидетельствуют, что до 2008 г. наблюдалась тенденция к увеличению времени оборота грузового вагона. Так, в 2008 г. по сравнению с 2004 г. оно возросло в целом по отделению на 19%.

Таблица 2.1Изменение показателей за период с 2004 по 2008 г, в процентном соотношении (за 100% приняты показатели 2004 г.)

Рассмотрим изменение показателей оборота вагона, происшедшие с 2004 по 2008 г. За этот период полное время оборота вагона (фактическое выполнение) возросло на 23,5%. Изменились и составляющие его показатели: на 9,15% снизилась участковая скорость движения, сократился на 3,2% среднесуточный пробег вагона, в то же время на 51,3% возросло время нахождения вагона на промежуточных станциях, на 8,6% — под грузовыми операциями, на 30,9% - на технических станциях. Удельный же вес простоя вагона на станциях за оборот сохранился примерно на том же уровне — около 81%, так как одновременно возросло время нахождения вагона в движении. Показатели участковой скорости, среднесуточного пробега и времени нахождения вагона в движении свидетельствуют об ухудшении эксплуатационной обстановки, замедлении продвижения вагонопотоков, увеличении числа предупреждений и «окон» в графике движения. Увеличение времени нахождения вагона на промежуточных станциях вызвано, прежде всего, затруднениями в пропуске поездопотока, сдаче поездов по стыковым пунктам, ростом насыщенности технических станций вагонным парком. Неудовлетворительная организация корреспонденции внутридорожных вагонопотоков привела к увеличению объемов переработки вагонов па технических станциях, причем число переработок за полное время оборота вагона возросло на 18%.

Анализ выполнения оборота по сети за 2008 г. показывает, что за полное его время один вагон в среднем перерабатывается 2,5−2,8 раза на сортировочных станциях и 0,75 — 1,25 раза на участковых. При этом транзитный вагон без переработки проходит от одной станции с технической работой по другой в среднем 367 км, а транзитный вагон с переработкой — только 140 — 150 км.

В процессе оборота грузовой вагон находится в движении только 22% общего времени, а остальное время на станциях: 9% на промежуточных, 37% на технических, 32% под грузовыми операциями.

Значительный объем переработки вагонопотоков осваивается сортировочными станциями — до 55%, на участковые приходится до 20%, грузовые и промежуточные — 25% всего объема переработки. В то же время на сортировочных станциях механизировано и автоматизировано менее половины сортировочных горок. Кроме того, на многих станциях, и в первую очередь расположенных на магистральных направлениях, емкость сортировочных парков недостаточна для реализации оптимального плана формирования поездов и совмещения операций расформирования и формирования поездов.

Естественно, что на станциях, кроме потребного времени на собственно технологические операции, возникают дополнительные затраты времени в ожидании их выполнения, связанные с отсутствием свободных путей накопления, загрузкой сортировочных горок сверх допустимых размеров, несвоевременной подачей локомотивов, задержкой отправления поездов и другими причинами, многие из которых еще во многом происходят вследствие невысокого качества планирования и управления процессами перевозок на железных дорогах, отделениях и станциях.

Отрицательное влияние на простои вагонов на технических станциях и под грузовыми операциями, а также на участковую скорость оказывают недостатки в эксплуатационной работе и развозе местного груза. Задержки в развозе и подаче вагонов приводят к снижению выгрузки и погрузки и уменьшению сдачи порожних вагонов из-под выгрузки. В свою очередь, уменьшение погрузки и выгрузки вызывает снижение коэффициента местной работы, а срыв сдачи порожних и сокращение их приема — снижение процента порожнего пробега и сокращение рейса вагона. Таким образом, замедление скорости движения, увеличение времени нахождения вагонов на технических станциях и станциях погрузки и выгрузки приводят к замедлению оборота вагона. Есть немало примеров, когда при выполнении заданий по всем элементам оборота из-за удлинения рейса и увеличения коэффициента местной работы, т. е. причин, не зависящих от усилий коллективов отделений и станций, общий показатель оказывается невыполненным.

Вместе с тем, в общем цикле оборота грузового вагона значительную часть его составляет время нахождения на станциях.

Это видно из нашедшей применение при определении оборота вагона трехчленной формулы: в двух из трех слагаемых время оборота относится ко времени нахождения вагона на станциях и частично (на промежуточных станциях) в третьем слагаемом.

(2.1)

где: — полный рейс вагона, км;

v_у — участковая скорость, км/ч;

— коэффициент местной работы;

t_ГР — средний простой местного вагона, приходящийся на одну грузовую операцию, ч;

L_B — вагонное плечо, т. е. среднее расстояние, через которое вагон проходит технические станции, км;

t_ТЕХ — средний простой транзитного вагона на одной технической станции, ч.

Для выполнения детального анализа полный оборот вагона разделяется на время пробега в груженом и порожнем состояниях. Под временем груженого пробега вагона понимается затрата времени от момента подготовки грузового вагона для погрузки до окончания его выгрузки. В то же время порожний пробег представляет. период времени от окончания выгрузки до момента подготовки вагона для повторной загрузки на другой станции. Груженый пробег распределяется на 6 элементов:

§ время погрузки — период времени от окончания подготовки вагона для погрузки до окончания погрузки;

§ время уборки — период времени от окончания погрузки до отправления грузового поезда;

§ время движения в поезде — период времени от отправления вагона со станции отправления до прибытия вагона на станцию назначения без стоянки на станции переформирования;

§ время нахождения на станции переформирования — период времени от прибытия грузового вагона на сортировочную или участковую станцию до отправления вагона с этих станций;

§ время подготовки к операции выгрузки — период времени от прибытия вагона на станцию назначения до момента подготовки для выгрузки;

§ время выгрузки — период времени от момента подготовки для выгрузки до окончания выгрузки.

Порожний пробег грузового вагона распределяется на фазы аналогично груженому пробегу с разницей лишь в том, что в этом случае отсутствуют элементы времени на погрузку и выгрузку. Время нахождения вагонов на одной технической станции в 2008 г. сокращено по сравнению с 2004 г. на 0,51 ч и составило 4,82 ч. Простой транзитного вагона с переработкой уменьшен на 0,56 ч и без переработки — на 0,49 ч, На 1,08 ч ускорены операции по погрузке и выгрузке. Отправление вагонов со станций увеличилось па 3%.

Но пока еще не все сделано для коренного улучшения использования вагонов на станциях. В настоящее время каждый вагон почти 70% времени своего оборота находится на грузовых и технических станциях. Здесь очевидны большие резервы для получения дополнительных погрузочных ресурсов за счет интенсификации всех элементов работы с вагонами.

Рассмотрим на примере работы сортировочной станции Ш один из существенных элементов оборота вагона — время нахождения на станции. В настоящее время на долю сортировочных станций приходится около 50% общего объема переработки транзитных вагонов на технических станциях.

В табл. 2.2 приведены данные о средней величине простоя вагонов на сортировочной станции Ш за 2006 и 2008 гг. с разбивкой на выполняемые операции.

Эти данные свидетельствуют о значительном влиянии на простой таких факторов, как организация вывода поездов, число и мощность назначений плана формирования.

Таблица 2.2 Простой транзитного вагона на станции

Практика показывает, что причины задержек транзитных вагонов с переработкой и замедление их продвижения вызваны, в первую очередь, связано с отсутствием четкого взаимодействия всех элементов станции и прилегающих участков, нарушением установленных технологических норм, низки качеством оперативного планирования. При этом изменение какого-либо одного параметра работы станции зачастую оказывает воздействие на другие параметры, а состояние предшествующих в технологической цепи элементов станции изменяет состояние последующих или наоборот. Одной из главных причин возникновения обратной связи, влияющей на простои вагонов, является неравномерность протекания станционных процессов и последствия сбоев в работе элементов станции, которые особенно ощутимы при их высоких загрузках и недостаточном техническом оснащении.

Так, например, при увеличенном темпе поступления поездов, в случаях необеспеченности своевременной перестановки составов в парк отправления сортировочной станции и выхода поездов на участки, пути сортировочных парков оказываются заполненными накопленными составами и создаются значительные трудности в работе горки и своевременном роспуске составов.

Возникают дополнительные простои составов в ожидании расформирования поездов, а иногда и задержки поездов из-за неприема их на станцию. В результате влияния обратных связей снижается пропускная и перерабатывающая способность элементов и всей станции, увеличиваются простои вагонов в ожидании операций, задержки локомотивов и поездов.

Анализ работы станции показывает, что фактические размеры переработки вагонов в парке приема могут превышать свои средние значения в 1,4 — 1,5 раза. Это является одной из причин превышения фактического времени нахождения вагонов в парке приема над технологическими нормами в 2—3 раза, так как интенсивность обработки и расформирования составов не соответствует интенсивности их сгущенного поступления в отдельные периоды суток. Величина дополнительного простоя при этом зависит от величины интервалов прибытия, темпа обработки составов, горочного технологического интервала и фактической загрузки последующих элементов станции.

Из общего времени нахождения транзитных вагонов с переработкой на станции свыше 24% приходится на простой в парке отправления, причем почти ²/₃ этого времени вагоны находятся в ожидании выполнения тех или иных технологических операций. Установлено, что на станциях, работающих с предельной нагрузкой, при которой обеспечивается беспрепятственный прием поездов, сокращение простоя вагонов в парке отправления на 0,1 ч соответствует снижению их простоя в целом по станции на 0,25—0,3 ч.

По существующим правилам простой вагонов в парке отправления считается от момента выставки до отправления. Простой же вагонов в готовых к выставке составах в ожидании освобождения путей в парке отправления или выполнения технического обслуживания учитывается в элементе «под накоплением». Поэтому фактическое время простоя вагонов в ожидании отправления будет несколько большим.

В парках отправления при технологической норме в среднем 28,7 мин техническое обслуживание производится за 38,2 мин, норма не выполняется. На станциях не обеспечивается четкое планирование формирования и отправления поездов, рациональное занятие путей приемоотправочных парков, заблаговременная информация работников ПТО о прибывающих и выставляемых поездах. Зачастую сказывается неукомплектованность бригад осмотрщиков.

На работе станции отрицательно сказывается неудовлетворительная организация отцепочного ремонта вагонов, простой которых до подачи в текущий ремонт часто бывает завышен в несколько раз. Эти вагоны, хотя и числятся в нерабочем парке, занимают пути станций, чем затрудняют их работу. Причинами указанных выше перепростоев, как правило, являются некруглосуточная работа на ремонтных путях, длительные простои неисправных вагонов в ожидании перегруза, отсутствие запасных деталей.

На основе изучения особенностей технологии и оснащения станции ее работу можно представить в виде неделимой многофазной системы обслуживания.

Применительно к сортировочной станции, в зависимости от характера и последовательности операций, выполняемых с вагонами и поездами, можно выделить следующие основные взаимосвязанные фазы переработки вагонопотоков:

§ в парке приема — подготовка составов к роспуску и расформирование их на горке;

§ в сортировочном парке — накопление составов, формирование и перестановка их в парк отправления;

§ в парке отправления — техническое обслуживание и коммерческий осмотр составов, обеспечение их поездными локомотивами и локомотивными бригадами, отправление поездов на выходные участки.

Каждую фазу можно представить в виде одной или нескольких параллельно работающих технологических линий, каждая из которых состоит из одного или нескольких каналов функционирующей системы массового обслуживания.

Для определения близких к оптимальным параметров и показателей работы каждой такой линии надо учитывать влияние предыдущих (прямые связи) и последующих (обратные связи) линий. Отрицательное влияние обратных связей проявляется в невозможности передачи составов или вагонов на последующую фазу переработки.

При системном подходе к анализу внутристанционных процессов с учетом ограничений по путевому развитию и мощности станционных устройств выявляются сложные взаимосвязи, оказывающие существенное влияние на продолжительность простоя вагонов.

Определяя возможные внутрисуточные колебания поступления поездов на станцию, связанные с неравномерностью движения, очень важно правильно учесть действующие на нее факторы. Нередко при больших размерах движения и нескольких подходах к станции закон распределения числа поездов, прибывающих за интервал времени (0, t), приближается по характеру к закону Пуассона, и вероятность того, что за это время на станции прибудет ровно N_m поездов, будет:

(2.2)

где л — средняя интенсивность прибытия поездов на станцию;

е — основание натурального логарифма.

Следует иметь в виду, что в тех случаях, когда число поездов, прибывающих в переработку на станцию за единицу времени, подчиняется закону Пуассона, величины интервалов между ними будут распределены по показательному закону с плотностью вероятности

(2.3)

Если же заполнение пропускной способности и число подходов к станции относительно невелики, распределение интервалов между поездами подчиняется либо эрланговскому закону с плотностью распределения

(2.4)

либо нормальному закону

(2.5)

где

t — интервал между прибывающими поездами,

k — параметр распределения Эрланга (k =1, 2, 3, …);

у — среднее квадратичное отклонение;

M(t) — математическое ожидание случайной величины.

При пуассоновском распределении вероятностей числа прибывающих на станцию поездов за часовой период вероятность прибытия числа поездов более среднего сравнительно значительная. Например, при среднечасовой интенсивности поступления трех поездов вероятность поступления четырех поездов 0,17, пяти — 0,10, а шести — 0,05.

Технологический процесс работы с вагонами на станциях представляет сложный комплекс взаимосвязанных систем обслуживания. Однако, выделяя составные процессы из технологического комплекса и математически описывая каждый из них с учетом их взаимосвязи, можно получить достаточно простые аналитические зависимости. При этом для математического описания каждый из процессов необходимо представить в виде системы массового обслуживания. Например, для перерабатываемых вагонов на сортировочной станции должны быть рассмотрены системы обслуживания: осмотр бригадами ПТО в парках приема и отправления, расформирование — формирования поездов, накопление, окончание формирования и вывод составов в парк отправления, отправление поездов на участок. При описании станционного процесса с помощью теории массового обслуживания необходимо учитывать особенности, заключающиеся в том, что системы составляют последовательную линейную сеть, в которой поток, выходящий из одной, служит входящим для смежной системы. Например, проходя через сортировочную станцию, поток в последовательности технологических операций испытывает различные преобразования: сложение, разделение, погашение, накопление, трансформацию и т. д., в результате которых происходит изменение вероятностей структуры потоков, поступающих на вход системы обслуживания.

При решении практических задач в ряде случаев не возникает необходимость использования законов распределения. Оказывается достаточным установление некоторых числовых характеристик исследуемых случайных величин, таких как математическое ожидание, дисперсия, коэффициент вариации. Характеристики поступающего в различные системы станции поездопотока (с некоторыми допущениями) могут быть определены аналитическим методом, учитывая параметры графика движения на участках и обслуживающих устройствах.

2.2 Влияние темпа эксплуатационной работы участков на величину оборота вагона

Существующая в нашей республике четырехуровневая диспетчерская система оперативного управления перевозочным процессом сложилась еще в тридцатые годы прошлого века и не обеспечивает единого руководства продвижением грузопотоков от пунктов массового зарождения до пунктов погашения, продвижение вагонопотоков между основными станциями переработки и использованием локомотивов и бригад в пределах полигона и удлиненных участков обращения локомотивов.

Совершенствование управления перевозочным процессом на основе достижений научно-технического прогресса является одним из важнейших направлений интенсификации производства, ликвидации потерь в использовании технических средств, снижения эксплуатационных расходов. В целях реализации решений по коренному изменению всей системы оперативного управления перевозочным процессом, на базе широкого применения современных технических средств сбора и обработки информации.

Развитие отрасли в последние годы поставило ряд сложных задач научно-практического характера. Многие из них возникли впервые, и научный подход к их решению еще не найден.

Вместе с тем по опыту стран, добившихся высокого уровня развития экономики, известно, что на первом месте стоит задача экономии труда, повышения его производительности за счет техники и энерговооруженности, интенсивного использования техники.

Для этого требуется осуществить поэтапный переход на централизованную систему управления перевозочным процессом на основе создания автоматизированного диспетчерского центра управления (АДЦУ).

АДЦУ представляет оперативное диспетчерское управление перевозочным процессом на железнодорожном направлении или в узле с позиции предупредительного регулирования, централизации и концентрации диспетчерского управления перевозочным процессом на третьем уровне управления железнодорожным транспортом; механизации и автоматизации диспетчерского труда и процессов управления на базе вычислительной техники и современных технических средств.

АДЦУ обеспечивает регулирование поездопотоков на больших полигонах, путем непрерывного автоматизированного контроля поездного положения, с выработкой рекомендаций для оперативно-диспетчерского аппарата по принятию управляющих решений направленных на улучшение использования показателей работы железных дорог и являются действенной мерой совершенствования системы оперативного управления перевозками и всей эксплуатационной деятельности железной дороги.

АДЦУ позволяет сочетать централизованное управление системой — районом, участком с локальным управлением, объектами — станция, поезд. Такая структура позволяет обеспечить максимальную автономность линейных предприятий и возможность оптимального управления дорогой в целом, централизованное хранение и обработку информации.

Одно из основных преимуществ АДЦУ — единое управление ранее разрозненными процессами работы локомотивов на удлиненных тяговых плечах из единого центра, что позволяет улучшить регулирование локомотивным парком и бригадами. За счет сокращения простоя вагонов по стыкам локомотивов на станциях и в депо повышается их среднесуточный пробег, что дает возможность высвободить вагоны и локомотивы для дополнительных перевозок. Концентрация управления обеспечит повышение дисциплины выполнения заданий по передачи поездов и регулировочных заданий по передаче порожних вагонов.

АДЦУ представляет собой оперативное диспетчерское управление перевозочным процессом на железнодорожном направлении или в узле на базе вычислительной техники и современных технических средств.

Внедрение современных средств концентрации диспетчерского управления поездной и грузовой работой практически не оказывают действенного влияния на методы диспетчерского управления, структуру диспетчерской системы, распределение функций между ее уровнями и информационное обеспечение процесса оперативного управления.

Несмотря на наличие в памяти ЭВМ больших объемов различных данных о перевозочном процессе, диспетчерский аппарат ими практически мало пользуется. Причинами этого являются недостатки организационные, технического оснащения, программных и математических средств и главным образом недостаточный учет содержания информационной деятельности оперативных работников. Содержание и форма данных, получаемых из ЭВМ, не соответствуют содержанию задач, решаемых сменными оперативными работниками. Большую часть данных эти работники получают, по прежнему, путем переговоров и расчетов «вручную», что требует больших затрат времени на регистрацию, оформление, контроль и оценку поступающей информации. Одной из причин такого положения являются недостаточная оснащенность дорог высокопроизводительными средствами вычислительной техники, связи и передачи данных.

Отсутствие достаточного количества сетей информационной связи тормозит реконструкцию и организацию информационно-управленческой системы на новом уровне, оптимизацию использования подвижного состава, развитие международных перевозок с повышенными требованиями к сохранности доставки грузов, скорости движения грузовых и пассажирских поездов.

В этих условиях возросла необходимость в дальнейших научных исследованиях, направленных на совершенствование работы диспетчерского аппарата путем автоматизации их труда и процессов управления на базе вычислительной техники и современных технических средств запроса, отображения и передачи данных, на основе анализа содержания его информационной деятельности. Необходимо точно знать, что должны делать оперативные работники при управлении перевозочным процессом, при выполнении каких операций нужно применять ЭВМ, какие данные, и в какое время нужно представлять оперативным работникам. Это особенно актуально в условиях создания АДЦУ.

Создание автоматизированных центров управления на железнодорожном транспорте — крупный фактор технического прогресса и перестройки существующей системы производственного управления.

Диспетчеризация управления движением поездов связана с использованием и широким распространением диспетчерских систем — особых систем регулирования движением поездов на ограниченном участке, причем регулирование и управление осуществляются одним полновластным в своих распоряжениях лицом — диспетчером. Диспетчеризация является по существу синонимом централизации управления, поскольку координация движения поездов диспетчером осуществляется из отдельного диспетчерского пункта (центра).

Оценивая складывающуюся поездную ситуацию на участке, диспетчер решает многие вопросы по координации и управлению движением в целях точного соблюдения расписания движения поездов, уменьшения непроизводительных простоев, избежания излишних нерегламентированных их задержек, в особенности поездов срочного обращения — пассажирских и пригородных, обеспечивая при этом выполнение заданного уровня участковой скорости. Роль диспетчера еще в большей степени возрастает, если движение на участке нарушено по тем или иным причинам. В известном смысле можно сказать, что сама по себе техническая возможность воспроизводить с достаточной адекватностью поездную ситуацию и породила диспетчера как единоначального распорядителя движением поездов на участке.

Создание автоматизированных диспетчерских центров управления (АДЦУ) позволяет оптимизировать работу диспетчерского аппарата. В таблице 2.3 представлены задачи, решаемые в АДЦУ с указанием периодичности и частоты их решения, в зависимости от размеров движения.

С точки зрения системной оценки организационно-диспетчерское управление эксплуатационной работой на дороге следует считать сложной системой, обладающей свойством целостности. Мероприятия по совершенствованию любого ее звена должны рассматриваться во взаимодействии и взаимосвязи со всеми подразделениями и уровнями системы.

С наиболее общих принципов рассматриваемые системы (диспетчерские центры управления) могут интерпретироваться как структурно, организационно, технически сбалансированное целое, как совокупность управляемых объектов, объединенных некоторым регулярным взаимодействием и взаимозависимостью. Это взаимодействие проявляется как по перемещающемуся во времени и пространстве транспортному потоку (поездопотоку, вагонопотоку, грузопотоку), так и порождаемому им потоку информации. Поэтому сами по себе центры управления являются надстроечными, информационно-управляющими диспетчерскими системами, регулирующими работу узлов, сети.

Автоматизированная централизованная система управления перевозочным процессом позволяет упростить вопросы регулирования транспортным потоком, сократив размерность существующей системы управления за счет укрупнения управляемых систем.

Одно из основных преимуществ новой системы управления — единое управление ранее разрозненными процессами работы локомотивов на удлиненных тяговых плечах, что позволяет улучшить регулирование локомотивных парком и бригадами. Концентрация руководства движением поездов в едином центре управления обеспечит повышение дисциплины выполнения регулировочных заданий по передаче порожних вагонов.

Таблица 2.3 Задачи, решаемые диспетчерским аппаратом в АДЦУ

АДЦУ предназначен для реализации современных принципов интегрированного руководства эксплуатационной работой на региональном полигоне сети на основе использования средств вычислительной техники при сопряжении их с устройствами СЦБ и связи, средств визуального отображения информации, автоматизации функций информационного обеспечения оперативного персонала при управлении.

Особенностью структуры использования АДЦУ является сочетание централизованного управления системой с локальным управлением объектами.

2.2.1 Анализ загрузки поездных диспетчеров Загрузку диспетчеров, участвующих в оперативном управлении перевозочным процессом, можно рассматривать в двух аспектах: как информационную загрузку, связанную с приемом, переработкой и передачей сообщений; как затрату рабочего времени на выполнение тех или иных операций и функций управления перевозочным процессом.

Отношение затрачиваемого суммарного времени диспетчером на выполнение всех операций к продолжительности рабочей смены уровнем загрузки:

(2.1)

где t_j — затраты времени диспетчера на выполнение одной технологической операции управления, мин.;

t_пер — продолжительность рабочей смены, мин.

Загрузка диспетчера зависит от числа поездов, поступающих на обслуживаемый участок, длительности обслуживания каждого поезда в соответствии с принятой технологией работы участка и станций, поездной на участке и состояния технических средств. Распределение затрат времени на обслуживание информационных сообщений для характерных участков железных дорог дано в таблице 2.4.

Доля времени, приходящаяся на выполнение той или иной операции, колеблется в зависимости от условий труда диспетчера, поездного положения на участке, времени непрерывного выполнения производственных функций. Анализ напряженности труда поездного диспетчера показал, что наиболее напряженной является операция сбора информации о конфликтных ситуациях. Эмоциональная напряженность в этом случае является наивысшей. Второй по напряженности является работа по непосредственному взаимодействию с оперативными работниками в присутствии руководителей.

Таблица 2.4 Распределение времени работы поездного диспетчера по видам информационной деятельности

Характерной чертой в работе диспетчера является прерывание выполнения производственных операций для получения или выдачи информационных сообщений или команд. В часы сгущений в поездной работе до 50% всех выполняемых производственных операций прерываются. Другой характерной чертой является совмещение выполняемых операций.

В системе диспетчерского управления эксплуатационной работой имеются вполне установившиеся потоки информации, которые циркулируют по каналам связи. Таким образом, важнейшее значение имеет автоматизация информационного обеспечения централизованной системы управления эксплуатационной работой. Информация должна собираться автоматически с помощью датчиков (рельсовых цепей, реле и т. д.), а также на основе данных автоматизированных систем оперативного управления перевозочным процессом (АСОУП) и сортировочных станций (АСУСС). Это позволит сократить возможности субъективного вмешательства с искажением сведений, уменьшить количество ошибок, вносимых при ручной работе, разгрузить диспетчеров от необходимости затрачивать на сбор и регистрацию данных значительную часть своего времени.

На базе автоматизированного контроля за движением поездов и улучшения сбора информации автоматизируется учет поездной работы и отчетность по ней, анализ этой работы, включая анализ исполненного графика. Это позволяет при составлении планов на всех уровнях более полно учитывать как текущую ситуацию, так и опыт преодоления затруднений в эксплуатационной работе в прошлом, эффективнее применять для этой цели регулировочные мероприятия. Автоматизируется часть функций диспетчера: сбор сведений о поездном положении, ведение исполненного графика, контроль выполнения графика с регистрацией опозданий и фиксацией различных сбоев, ведение учета, сбор данных о текущей поездной работе других оперативных работников.

Рисунок 2.1 Диаграммы распределения затрат времени диспетчера на обслуживание информационных сообщений

2.3 Совершенствование сменно-суточного планирования как фактор оптимизации величины оборота вагона В системе управления эксплуатационной деятельностью железнодорожных подразделений важную роль играет сменно-суточное планирование. Главной задачей оперативного планирования является освоение объема работы предстоящих суток (смены) с учетом выполнения технических норм, графика движения и плана формирования поездов. Оперативные планы должны предусматривать равномерность и ритмичность грузовой и поездной работы, должны быть эффективным средством предупреждения возможных затруднений в эксплуатационной работе и предусматривать в необходимых случаях соответствующие регулировочные мероприятия.

При составлении оперативных планов используют исходную информацию о фактическом и ожидаемом поездном положении на станциях, подходе поездов с других подразделений, постановке локомотивов на осмотр и ремонт и др.

Анализ выполнения оборота по сети за 2005 г. показывает, что за полное его время один вагон в среднем перерабатывается 2,5—2,8 раза на сортировочных станциях и 0,75—1,25 раза на участковых. При этом транзитный вагон без переработки проходит от одной станции с технической работой по другой в среднем 367 км, а транзитный вагон с переработкой — только 140—150 км.

В процессе оборота грузовой вагон находится в движении только 22% общего времени, а остальное время на станциях: 9% на промежуточных, 37% на технических, 32% под грузовыми операциями.

Значительный объем переработки вагонопотоков осваивается сортировочными станциями — до 55%, на участковые приходится до 20%, грузовые и промежуточные — 25% всего объема переработки. В то же время на сортировочных станциях механизировано и автоматизировано менее половины сортировочных горок. Кроме того, на многих станциях, и в первую очередь расположенных на магистральных направлениях, емкость сортировочных парков недостаточна для реализации оптимального плана формирования поездов и совмещения операций расформирования и формирования поездов.

Естественно, что на станциях, кроме потребного времени на собственно технологические операции, возникают дополнительные затраты времени в ожидании их выполнения, связанные с отсутствием свободных путей накопления, загрузкой сортировочных горок сверх допустимых размеров, несвоевременной подачей локомотивов, задержкой отправления поездов и другими причинами, многие из которых еще во многом происходят вследствие невысокого качества планирования и управления процессами перевозок на железных дорогах, отделениях и станциях.

Отрицательное влияние на простои вагонов на технических станциях и под грузовыми операциями, а также на участковую скорость оказывают недостатки в эксплуатационной работе и развозе местного груза. Задержки в развозе и подаче вагонов приводят к снижению выгрузки и погрузки и уменьшению сдачи порожних вагонов из-под выгрузки. В свою очередь, уменьшение погрузки и выгрузки вызывает снижение коэффициента местной работы, а срыв сдачи порожних и сокращение их приема — снижение процента порожнего пробега и сокращение рейса вагона. Таким образом, замедление скорости движения, увеличение времени нахождения вагонов на технических станциях и станциях погрузки и выгрузки приводят к замедлению оборота вагона. Есть немало примеров, когда при выполнении заданий по всем элементам оборота из-за удлинения рейса и увеличения коэффициента местной работы, т. е. причин, не зависящих от усилий коллективов отделений и станций, общий показатель оказывается невыполненным.

Для решения задачи совершенствования сменно-суточного планирования эксплуатационных показателей большое значение имеет наличие необходимой информации о перевозочном процессе. Для этих целей возможно использование данных АСОУП. Пусковой комплекс задач АСОУП включают общественные программы ввода, контроля и технологической обработки телеграмм-натурных листов, сведений-корректировок ТГНЛ, в том числе по признакам отцепок:

групп вагонов и сообщений об операциях с поездами на станции, дороге (прибытие, отправление, расформирование и т. п.);

программ введения соответствующих массивов банка данных (поездной модели дороги и нормативно-справочной информации);

прикладные программы, позволяющие автоматизировать обращение телеграммы-натурного листа и произведенной информации в составе поездов;

вести накопление показателей учета перехода поездов, вагонов и контейнеров и форматировать соответствующие выходные формы для потребителей.

Пусковой комплекс АСОУП ориентирован на поэтапное внедрение сбора и обработки в ДВЦ телеграмм-натурных листов. На начальных этапах к дорожному вычислительному центру следует подключать станции опытного полигона, на последующих расширить этот полигон и на заключительном этапе в дорожно-вычислительном центре должен быть создан банк данных о всех поездах находящихся на полигоне дороги. В связи с этим, функциональная часть пускового комплекса АСОУП должна включать те задачи, которые связаны с обработкой отдельных телеграмм-натурных листов и не требует наличия в ДВЦ полного банка телеграмм натурных листов. Перечень этих функциональных задач приведен в таблице 2.5.

На основе банка ТГНЛ и сведений об операциях с поездами решается целый ряд других важнейших задач АСОУП (система слежения за состоянием и продвижением отдельных единиц подвижного состава, текущее планирование работы сортировочных станций дороги и т. п.). После завершения разработки этих задач и освоение дорожным ВЦ достаточного объема ТГНЛ и сведений об операциях с поездами все эти задачи могут внедряться на информационной базе пускового комплекса АСОУП.

В АСОУП ставятся следующие задачи:

1. Учет перехода поездов вагонов и контейнеров через стыковые пункты (УПВ).

Комплекс УПВ разрабатывается в соответствии с техническими задачами и включает следующий набор задач:

— оперативный учет перехода поездов по стыкам и выдачей информации руководству дороги, работникам службы движения, отделения перевозок, станции по 3−6-ти часовым периодам и последующий почасовой учет;

— автоматизация составление отчетов ДО-1, ДО -3, ДО-15 по стыковым пунктам;

Таблица 2.5 Перечень функциональных задач пускового комплекса АСОУП

— учет груженых маршрутов следования поездов с составлением отчета ДО-21;

— учет вагонопотоков по назначениям с подготовкой отчета ДО-16 по приему вагонов с соседних дорог.

Оперативный учет перехода поездов, вагонов и контейнеров ведет автоматизированное формирование по каждому стыку следующих показателей:

— прием-сдача вагонов по роду подвижного состава и по состоянию груженых, порожних, нерабочего парка;

— прием груженых вагонов, местных по отделениям с выделением отдельных родов подвижного состава, транзитных по выходным пунктам дороги;

— прием вагонов с грузом по выделенным родам груза и пограничным передаточным пунктам;

— прием сдача контейнеров средне-, крупнотоннажных, груженных и порожних.

Аналогичные показатели считаются в сумме по всем стыковым пунктам дороги, отделения перевозок.

Учет приема-сдачи контейнеров является первой очередью системы учета контейнерного парка дороги.

Периодичность расчета показателей устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации и периодичности сбора исходной информации.

Автоматизация составления отчетов ДО-1, ДО-3, ДО-15 предлагает формирование в ЭВМ установленных оперативных отчетов по каждому стыковому пункту и передачу этих отчетов в комплекс задач ДИСКОР-1, где должна производится их дальнейшая обработка, в том числе формирование сводных отчетов по дороге, отделению и накоплению соответствующих декадных и месячных отчетов. На первом этапе внедрения суточные отчеты ДО-1, ДО-3, ДО-15 непосредственно в ДИСКОР-1 не передаются, а выдаются станциями учета перехода.

2) Обеспечение станции и грузополучателей оперативной информацией о подходе вагонов под выгрузку.

Предварительная информация станции и грузополучателей, включая приграничные и припортовые станции, о подходе грузов необходима для современного планирования работы взаимодействующих видов транспорта, подготовки погрузочно-разгрузочных механизмов, фронтов погрузки-выгрузки к предстоящему производству грузовых операций с учетом минимизации простоя вагонов автомобилей, судов для обеспечения лучшей возможности организации перегрузки судов по прямым вариантам: вагон — автомобиль, вагон — судно, вагон — вагон.

Опыт показывает, что при организации предварительной информации появляется возможность сократить простой вагонов под грузовыми операциями на 4 — 5%.

Справки формируются периодически, в них включаются данные из телеграмм-натурных листов и сведения о прицепках станции выгрузки, код грузополучателя, количество вагонов в группе, номер головного вагона в группе, вес груза, номер и индекс поезда. С использованием специальной НСИ ЭВМ рассчитывает прогнозное время прибытия вагонов на станцию выгрузки. Обе справки выдаются пользователями по запросу 214.

3) Подготовка справок о поездах для диспетчерского аппарата.

Подготовка справок о поездах для диспетчерского аппарата реализуется на уровне ДВЦ и включает в себя три задачи:

— подготовка справок о поездах для ДНЦ,

— подготовка справок о поездах для ДГП,

— подготовка справок о поездах для ДСП.

Первая задача решается по мере появления поездов на участке поездного диспетчера. Справка о поезде должна быть получена ДНЦ, как правило, до отправления поезда со станции формирования находящегося на участке диспетчера или поступления поезда с соседних диспетчерских участков. Эта справка используется ДНЦ в качестве приложения к графику исполненного движения поездов.

Вторая задача решается с установленной на дороге периодичностью. Справка содержит сведения о всех поездах, появившихся на станциях круга ДГП. Данные о каждом в этой справке является подмножеством данных справки ДНЦ.

Третья задача решается по мере поступления сообщений об отправленных поездах с предыдущей технической станции.

4) Подготовка технологических документов для станции формирования поездов и попутных технических станций должна осуществляться по ТГНЛ, передаваемой до отправления поезда с проверенного листка учета накопления.

5) Подготовка технологических документов для станции назначения поездов, не имеющих АСУ.

На станции назначения поездов, не имеющих АСУ, целесообразно передавать не обычную ТГНЛ, а набор технологических документов, ориентированных на потребность отдельных работников станции. К таким документам относятся:

— размеченная телеграмманатурный лист,

— сортировочный листок,

— справка для работников ПТО о местах разъединения автотормоных вагонов,

— накопительная ведомость.

Подготовка этих документов с использованием ЭВМ ДВЦ позволит сократить трудозатраты работников станции не менее, чем на 15−20 минут на каждый поезд, поступивший в расформирование.

За работниками станции остается сверка состава поезда по прибытию с данными размеченной ТГНЛ и необходимая корректировка указанных выше технологических документов по результатам этой сверки и при изменении состава поезда в парке прибытия.

6) Контроль нарушений плана формирования грузовых поездов.

Задача контроля нарушений плана формирования грузовых поездов с использованием ЭВМ связана со сбором в ДВЦ телеграмм-натурных листов на контролируемые поезда и организацию в памяти ЭВМ ИСИ по планам формирования.

Порядок контроля форм выходных документов по задаче определяется техническими требованиями.

Контроль нарушения должен выполняться по всем поездам своего формирования, а также по поездам, поступившим с других дорог в расформировании на данную дорогу.

Сведения о нарушениях, ошибках, должно включаться в общее диагностическое сообщение.

Результаты контроля, сведения о нарушениях плана формирования, если они не устранены на станции, накапливаются в специальном массиве информации о поездах с нарушением плана формирования. После окончания суток смене может выдаваться по запросу на станцию формирования, в отделение перевозок и службу движения справка о нарушениях плана формирования поездов за сутки, а по окончании месяца — итоговая справка о нарушениях плана формирования грузовых поездов.

7) Контроль за полновесностью и полносоставностью грузовых поездов.

Неполновесные и неполносоставные поезда возникают на станциях формирования и в пути следования. Поэтому контроль полновесности и полносоставности поездов необходимо осуществлять во всех грузовых поездах как по поступлению ТГНЛ на формированные поезда, так и по поступлению сообщений о прицепках и отцепках групп вагонов.

Если в результате контроля обнаружены неполновесные и неполносоставные поезда, сведения о них включаются в диагностические сообщения, результаты контроля накапливаются в специальном массиве информации и после окончания суток, смене могут выдаваться по запросу станции формирования в виде справки о неполновесности и неполносоставности поезда.

Описанные технологические возможности, заложенные в пусковом комплексе АСОУП, позволяют довольно гибко проектировать конкретную технологию функционирования системы на каждом из отделений сети.

3. Охрана труда и экологическая безопасность

3.1 Борьба с шумом на железнодорожном транспорте. Физические характеристики и измерение шума Интенсивный шум неблагоприятно действует на организм человека и может явиться причиной профессиональных и производственно обусловленных заболеваний. При работе в условиях шума снижается производительность труда. Шум притупляет внимание, замедляет реакцию человека на те или иные раздражители, мешает восприятию полезных сигналов, что особенно опасно на работах, связанных с движением поездов. Он нарушает комфорт пассажиров и является источником беспокойства для населения в расположенных вблизи железнодорожных объектов населенных пунктах.

Уменьшение воздействия шума до допустимых величин — одно из непременных условий оздоровления условий труда и охраны окружающей среды.

Вопросы борьбы с шумом должны решаться на стадии проектирования машин, транспортных средств, оборудования, зданий, сооружений, населенных пунктов, а также в процессе изготовления, испытания, приемки, эксплуатации и ремонта этих объектов.

Борьба с шумом не только имеет социальное и медико-гигиеническое значение, но и важна с экономической точки зрения. Как и любой другой вредный производственный фактор, шум влечет за собой экономические потери. Исследования, проведенные как в нашей стране, так и за рубежом, показали, что уменьшение шума повышает производительность труда, способствует улучшению качества продукции, снижает заболеваемость и связанные с нею потери, способствует уменьшению текучести кадров и обусловленных ею расходов. Машины, средства транспорта, другое оборудование, отличающиеся меньшим уровнем шума, являются более конкурентоспособными на международных рынках.

Шумом называются звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие вредное или раздражающее действие на организм человека.

В качестве основных величин, используемых для нормирования шума и расчётов по шумоглушению, принимают звуковое давление в паскалях и его уровень в децибелах.

Звуковое давление р — разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через эту точку звуковых волн и средним давлением, которое наблюдается в этой же точке при отсутствии звука. Звуковое давление, воздействуя на барабанную перепонку, вызывает её деформацию, являющуюся, в конечном счёте первым звеном в восприятии звука человеком.

Если за восьмичасовой рабочий день уровень звукового давления на рабочем месте изменяется не более чем на 5 дБ, то шум называют постоянным, а в противном случае непостоянным.

Непостоянный шум в свою очередь подразделяют на колеблющийся во времени, если уровень звукового давления непрерывно изменяется (например, шум в кузовном отделении вагонного депо, шум дорожного движения, шум проходящего по рельсам подвижного состава и т. п.); прерывистый, если уровень звукового давления резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течении которых уровень давления остается постоянным и превышает уровень фона, составляет 1с и более (например, шум выброса сжатого из ресивера компрессора, шум одиночной шлифовальной машины и т. п.); импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с (например, шум при забивании гвоздей молотком и т. п.).

Частотный состав шума характеризует его спектр. Спектром шума называют зависимость уровней звукового давления в частотных полосах от средних частот этих полос. Спектр можно представить либо в виде таблицы, либо графически в виде ломаной линии.

Спектр, а следовательно, и шум, которому он соответствует, может быть низкочастотным (максимум уровня звукового давления находится в области частот ниже 300 Гц), среднечастотным (область частот от 300 до 800 Гц) и высокочастотным (область частот более 800 Гц).

Звук с частотами ниже 20 Гц называют инфразвуком, а с частотой выше 20 Гц — ультразвуком. Эти звуки не слышимы для человека.

Шум называют тональным, если в нём прослушивается звук определенной частоты. В противном случае он будет широкополосным. Пример тонального шума — сигнал локомотива, а широкополосного — шум водопада, шум подвижного состава.

Важной характеристикой звукового (шумового) поля (т.е. области пространства, в которой наблюдается шум), помимо звукового давления и частоты, является интенсивность звука. Она представляет собой поток энергии, переносимой звуковыми волнами в единицу времени через площадку 1 м², ориентированную перпендикулярно направлению звукового луча. Интенсивность звука — векторная величина, измеряемая в Вт/м².

Для измерения шума и его спектра применяют шумомеры с соответствующими фильтрами и частотные анализаторы.

Измерение шума проводят для контроля соответствия фактических его уровней на рабочих местах установленным нормам, для оценки шумового режима в помещениях, разработки мероприятий по снижению шума и оценки их эффективности.

3.2 Действие шума на человека и его нормирование Звук с уровнем звукового давления менее некоторой величины, называемой порогом слышимости, не воспринимается человеком. Порог слышимости у каждого человека различен и зависит от возраста, состояния слуха, утомления, индивидуальных особенностей организма, а также от частоты звука (на низких и очень высоких частотах он повышается). На низких частотах чувствительность слуха ниже, чем на высоких.

Различают пять ступеней действия шума на человека в зависимости от уровня звукового давления. Если уровень звукового давления ниже порога слышимости, что соответствует полной тишине (первая ступень действия шума), то человек ощущает психологический дискомфорт. Он невольно прислушивается к шуму своего дыхания, процесса пищеварения и т. п. В природе такие условия практически не встречаются. Обычно человека окружает нормальный, привычный для него шумовой фон (вторая ступень действия шума) с уровнями звукового давления на средних частотах 15−35 дБ. Такой шум необходим для нормальной жизнедеятельности.

При увеличении уровня звукового давления до 40−70 дБ наступает третья, психологическая, область действия шума. Этот шум, особенно если он неконтролируем и несет определенную информацию, оказывает раздражающее действие, не изменяя функций слуха и не мешая восприятию полезных сигналов. Он может снизить производительность умственного труда, ухудшить самочувствие. Примером такого шума являются мешающая музыка или разговор, шум санитарно-технического или инженерного оборудования зданий и т. д.

Уровни звуковых давлений 75−120 дБ (четвёртая область действия шума), характерные для производственных и транспортных шумов, производят неблагоприятное физиологическое действие. В этом случае значительно раньше, чем поражается орган слуха, страдает центральная нервная система (ее вегетативная область) и сердечно-сосудистая система. Работники, подвергающиеся воздействию такого шума, часто жалуются на раздражительность, головные боли, снижение внимания и памяти, сонливость, повышенную утомляемость, нарушения сна, иногда — на головокружение. Они чаще болеют гипертонией или гипотонией, язвенной болезнью, колитами и гастритами, неврозами. У них чаще и скорее развивается профессиональная тугоухость.

Постоянный шум с уровнями звукового давления более 120 дБ, а также импульсный шум с уровнями, превышающими 150 дБ при длительности воздействия 100 мс и 160 дБ при длительности воздействия 5 мс, могут привести к акустической травме в виде значительного понижения слуха (пятая ступень действия шума). При постоянном шуме с уровнями 170 дБ и выше и импульсном шуме с уровнями 180 дБ и выше может наступить контузия, и даже смерть.

Одновременное воздействие наряду с шумом других вредных факторов (вибрации, запыленности и загазованности воздуха, плохой освещенности, и т. п.) усугубляет неблагоприятное влияние шума на человека.

Вредность шума как фактора производственной среды и среды обитания человека приводит к необходимости ограничивать его уровни. Санитарные уровни шума нормируют двумя способами — методом предельных спектров (ПС) и методом уровня звука.

Метод предельных спектров, применяемый для нормирования постоянного шума, предусматривает ограничение уровней звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Совокупность этих предельных октавных уровней называют предельным спектром. Обозначают тот или иной предельный спектр уровнем его звукового давления на частоте 1000 Гц. Например, «ПС-80» означает, что данный предельный спектр имеет на частоте 1000 Гц уровень звукового давления 80 дБ. На частоте 63 Гц уровень для этого спектра равен 99 дБ, а на частоте 8000 Гц — 74 дБ.

Метод уровней звука применяют для нормирования непостоянного шума, например, внешнего шума транспортных средств, городского шума. При этом методе измеряют скорректированный по частоте общий уровень звукового давления во всем диапазоне частот, соответствующем перечисленным выше октавным полосам. Измеряемый таким образом уровень звука позволяет характеризовать величину шума не восемью цифрами уровней звукового давления, как в методе предельных спектров, а одной. Измеряют уровень звука в децибелах, А (дБ А) шумомером со стандартной корректированной частотной характеристикой, в котором при помощи соответствующих фильтров снижена чувствительность на низких частотах.

В табл. 3.1. приведены нормы предельно допустимого шума в некоторых помещениях и средствах транспорта.

Для тонального шума, поскольку он более неприятен для человека, чем широкополосный, допустимые уровни уменьшают на 5дБ.

Зоны с уровнем звука выше 85 дБ, А обозначают знаками безопасности. Работающих в этих зонах администрация обязана обеспечить средствами индивидуальной защиты. Недопустимо даже кратковременное пребывание в зонах с уровнями звукового давления более 135 дБ в любой октавной полосе.

На предприятиях, в организациях и учреждениях производят систематический контроль уровней шума на рабочих местах и устанавливают правила безопасной работы в шумных условиях.

Таблица 3.1 Нормы предельно допустимого шума

3.3 Источники шума и шумовые характеристики Шум по происхождению делят на механический, аэродинамический, гидродинамический и электромагнитный.

Источниками механического шума являются механические вибрации.

Источниками аэродинамического шума могут быть нестационарные явления при течении газов и жидкостей. Меры борьбы с аэродинамическим шумом в источнике его возникновения состоят прежде всего в правильном выборе параметров установок.

В гидродинамических установках (насосы, турбины) следует избегать возникновения кавитации, вызывающей гидродинамический шум.

Источниками электромагнитного шума являются механические колебания электротехнических устройств, возбуждаемые переменными магнитными и электрическими полями. К методам борьбы с этим шумом относят применение ферромагнитных материалов с малой магнитострикцией, уменьшение плотностей магнитных потоков в электрических машинах за счёт надлежащего выбора их параметров, хорошую затяжку пакетов пластин в сердечниках трансформаторов, дросселей, якорей двигателей и т. п.; косые пазы для обмоток в статорах и роторах машин, уменьшающие импульсы сил взаимодействия обмоток и растягивающие эти импульсы во времени.

Предельно допустимые шумовые характеристики (т.е. максимальный уровень звука внешнего шума при движении мимо точки измерений) некоторых средств транспорта приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2 Предельно допустимые шумовые характеристики

Шум измеряют на расстоянии 25 м от оси пути при скорости движения, равной? конструкционной скорости. При этом должны быть соблюдены требования к состоянию машины, режиму её движения, характеру дороги и окружающей местности, а так же к измерительной аппаратуре, определенные ГОСТ 19 358– — 74 и 20 444 — 75.

Шумовые характеристики обязательно устанавливают в стандартах или технических условиях на машины и указывают в их паспортах. Значения шумовых характеристик устанавливают исходя из требований обеспечения на рабочих местах, селитебной территории и в зданиях допустимых уровней шума.

3.4 Расчёт ожидаемого уровня шума и требуемой эффективности мероприятий по шумоглушению Снизить шум в источнике его возникновения таким образом, чтобы на рабочем месте он не превышал допустимого, при современном уровне развития техники удается далеко не всегда. Поэтому приходится принимать меры для уменьшения шума на путях его распространения между источником и рабочим местом.

Имеются источник шума 1 с октавной звуковой мощностью Р и рабочее место (расчётная точка в помещении) 4, для которого рассчитываю уровень звукового давления L_р пр 3.

Звуковая энергия, излучаемая источником шума, распределяется по замкнутой поверхности S, окружающей источник и проходящей через расчётную точку. По пути эта энергия ослабляется в в раз вследствие потерь в ограждении 3, атмосфере, зеленых насаждениях и т. п.

Основная формула акустического расчёта имеет вид:

L = L₁ = L_р + 10lg•Ц — 10lg•S/S₀ — ?L_р, дБ (3.1)

где L_р — уровень звуковой мощности шума, дБ;

S₀ — единичная площадь, равная 1 м²;

S = 2•r² — замкнутая поверхность по которой распределяется шум, м²;

где r — расстояние от источника шума до поверхности сферы, равное 30 м;

?L_р = 10lg? в — ослабление звуковой энергии по пути от источника шума до расчётной точки за счёт её отражения и перехода в другие формы энергии (как правило, в теплоту), дБ;

где в = 6 дБ/км — затухание звука в атмосфере;

Ц — фактор направленности источника, равный 1.

L_р = 10•lgP/P₀, (3.2)

где P — звуковая мощность, характеризующая количество энергии, равная? 70 Вт;

P₀ — пороговое значение звуковой мощности, равное 10^-12 Вт.

L_р = 10•lg 70 / 10^-12 = 2082 дБ;

S = 2 • 3,14 • 900 = 5652 м²;

?L_р = 10•lg 6 = 8 дБ;

L₂ = 2082 + 10•lg 1 — 10•lg 5652 / 1 — 8 = 2052 дБ.

Октавный уровень звуковой мощности шума L_р пр прошедшего через преграду определяю по формуле:

L_р пр = L + 10? lg Ц — ?L_р пр — д_д, дБ (3.3)

где ?L_р пр — снижение уровня звуковой мощности шума при прохождении звука через преграду, дБ, ?L_р пр = R;

где R — изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией;

д_д -поправка, учитывающая характер звукового поля, в данном случае д_д=0;

R₃ = L₃ + 10•lg S_п — 10•lg В + 6 — L_доп + 10•lg n + R₂, дБ; (3.4)

где S_п — площадь ограждающей конструкции через которую проникает шум, S₃? 3,2 м²;

L_доп — допустимый октавный уровень звукового давления, равный 60 дБ (табл. 3.1.);

nобщее количество ограждающих конструкций (оконное стекло), равно 2;

R₂ = 1 дБ, — изоляция воздушного шума в зеленых насаждениях;

В — постоянная помещения, равная на среднегеометрической частоте 1000 Гц, 40;

?L_р пр 3 = R₃ = 2052 + 10•lg 3,2 — 10•lg 40 + 6 — 60 + 10•lg 2 + 1 = 1991 дБ;

L_р пр 3 = 2052 + 10•lg 1 — 1991 — 0 = 61 дБ;

К основным направлениям борьбы с шумом техническими средствами относятся:

1) уменьшение звуковой мощности источника;

2) использование направленности источника (или выходного отверстия присоединенного к источнику трубопровода) таким образом, чтобы максимум характеристики направленности был обращен либо вверх, либо в сторону зданий или участка местности, для которых допустимый уровень шума наиболее высок или не нормируется;

3) увеличение площади замкнутой поверхности S, на которую распределяется звуковая мощность источника, что достигается при помощи архитектурно-планировочных решений (источники шума следует размещать как можно дальше от рабочих мест);

4) увеличение ослабления звуковой энергии? L_р между источником шума и рабочим местом посредством звукоизолирующих преград (стены, перекрытия, кожуха, кабины наблюдения и т. п.), звукопоглощающих облицовок и звукопоглощающих конструкций, экранов, глушителей, виброизоляторов. Средства индивидуальной защиты также увеличивают? L_р.

Определив октавные уровень L_р пр 3 на рабочем месте расчётным путем, нахожу требуемое снижение октавных уровней звукового давления по формуле:

?L_треб = L_р пр 3 — L_доп, дБ; (3.6)

?L_треб = 61 — 60 = 1 дБ.

Пути повышения звукоизоляции:

применение ограждений, состоящих из двух и более слоев, разделенных воздушным промежутком или слоем легкого волокнистого материала;

ликвидация всякого рода неплотностей и щелей, особенно в дверях и окнах, а также в местах сопряжения различных конструкций (например, примыкание перекрытия к стене);

уплотнение притворов, двойным и тройным остеклением, устройством тамбуров у дверей и др., т. е. тщательной звукоизоляцией «слабого звена» ограждений — окон и дверей.

3.5 Экологическая безопасность При интенсивном железнодорожном движении ухудшаются санитарно-гигиенические условия для населения и участников дорожного движения. Результаты исследования показывают, что в течение коротких периодов концентрация окиси углерода на железнодорожных магистралях достигает 500 мг/м3. Наблюдения показывают, что вдыхание окиси углерода при ее концентрации в воздухе в 6 мг/м³ вызывает изменения световой и цветовой чувствительности глаз, изменяется содержание различных веществ в крови, влечет за собой другие отрицательные последствия.

Предел безопасной для человека концентрации окиси углерода в воздухе составляет концентрация в 3 мг/м³. Отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают выбросы автомобилей, содержащие бензапирен и свинец. Если принять содержание бензапирена в почвах в 3 км от дороги за эталон, то его концентрация возрастает в 3−4 раза на расстоянии 100 м; и в 5−10 раз в 20 м от проезжей части. Глубина проникания бензапирена в почву достигает 1,5−2 метров. Особенно опасно наличие соединений свинца. Около 1 тонны свинца 1000 двигателей за год выбрасывает в атмосферу, в том числе около 40% находится во взвешенном состоянии, а 30% попадает на почву. Пробы грунта показали, что вблизи дороги оседает около 50% свинца.

Концентрация свинца в воздухе достигает 0,05−0,5 мг/м3, свинец оседает на проезжую часть, он попадает в почву, воду, на растения. У дороги концентрация свинца в почве достигает 50−100 мл/м3 почвы, на расстоянии 100 м она равна 1,2 мл/м3. Если принять содержание свинца за 100% на расстоянии 5 м от дороги, то она на расстоянии 10 м снижается до 10−15%, а на расстоянии 20 м составляет 5%.

Вышеперечисленные ВПФ возникают при работе бензиновых двигателей, при работе дизельных двигателей добавляется кроме окиси углерода еще и окислы азота и альдегиды.

Концентрация вредных веществ от выхлопных газов в атмосферном воздухе подвержена большим колебаниям и зависит от следующих факторов:

интенсивность движения;

степень озеленения обочин;

рельеф и застройка обочин;

метеорологические условия.

При частой температурной инверсии может появиться фотохимический туман, который вызывает снижение памяти у людей, патологии легких, сердечные осложнения, одышку, головные боли, импотенцию, раздражение слизистой оболочки глаз, дорожно-транспортные происшествия, заторы на городских улицах и магистралях.

Ухудшение санитарно-гигиенических условий является следствием пренебрежения требованиям экологических законов. Из известных ВПФ необходимо учитывать задымленность воздуха, пары серной кислоты, аэрозоли свинца и его окислы, пыль от резины, избытки тепла от марганца, пары растворителей, неприятные запахи. Все вышеперечисленные ВПФ образуются в том или ином количестве на различных сопутствующих промышленных предприятиях железнодорожного комплекса и накладываются на ВПФ от железнодорожного транспорта, могут сделать жизнь людей, животных и растений невозможной.

3.6 Нормирование опасных и вредных факторов Нормативные уровни вредных факторов, поступающих в окружающую среду. В Республике Казахстан в настоящее время действуют допустимые нормы вредных производственных факторов, принятые с начала 80-х годов и действующие до настоящего времени.

В нормах ВПФ существуют следующие понятия: ПДК — это такие предельно-допустимые концентрации, при которых человек в течение всей своей жизни не получает никаких вредных воздействий для организма. Они определены и нормированы для всех токсичных веществ и измеряются в мг/м3 воздуха или воды или почвы.

ПДВ — предельно-допустимый выброс вредных веществ, выбрасываемых в единицу времени в месте, выбрасываемых вместе с отработавшими газами двигателей.

ПДВ в случае суммации выбросов от других источников загрязнения (промышленные предприятия, электростанции, котельные) не должен создавать концентрацию токсичных веществ, превышающую ПДК. В ряде случаев превышение ПДК в воздухе неизбежно, в этом случае по согласованию с органами Минздрава назначаются ВСВ — временно-согласованные выбросы для некоторых веществ.

Снижение токсичности ОГ на железнодорожном транспорте связано с необходимостью решению сложных технических и организационно-технологических проблем, таких как: оптимизация дорожного движения транспортных средств, разработка индустриальных методов и прогрессивных технологий в сфере технической эксплуатации автотранспорта.

Предельно-допустимые концентрации в воздушную среду приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе населенных мест

4. Расчетная часть: расчет эксплуатационных расходов

4.1 Структура и классификация эксплуатационных расходов План эксплуатационных расходов разрабатывается на основе плана перевозок, плана работы подвижного состава, плана по труду и других разделов плана экономического и социального развития. В нем предусматривается обеспечение запланированного объема перевозок необходимым фондом оплаты труда, денежными средствами на материалы, топливо, электроэнергию и другие расходы. Составляется план эксплуатационных расходов по сети в целом, железным дорогам, отделениям перевозок и предприятиям.

Эксплуатационные расходы железных дорог состоят из следующих элементов затрат: затраты на оплату труда, отчисления на социальные нужды, расходы на материалы и прочие материальные затраты, топливо, энергию, амортизацию основных фондов отчисления в ремонтный фонд, прочие затраты. Группировка расходов по элементам затрат осуществляется как при составлении плана, так и при учете фактических затрат.

По элементу «Затраты на оплату труда» отражают расходы на оплату труда основного производственного персонала предприятия, а также затраты на оплату труда на состоящих в штате предприятия работников, занятых в эксплуатационной деятельности.

По элементу «Отчисления на социальные нужды» отражают обязательные отчисления на государственное социальное страхование, в пенсионный фонд, государственный фонд занятости населения, на медицинское страхование работников. В затратах на материалы учитывают стоимость покупных материалов, используемых в процессе производства продукции (работ, услуг), на содержание и ремонт подвижного состава, постоянных устройств, оборудования, зданий и сооружений, а также стоимость запасных частей для ремонта подвижного состава и других машин и оборудования, элементов верхнего строения пути, износ спецодежды и малоценных предметов и др.

В затратах на топливо отражают стоимость приобретенного топлива всех видов, расходуемого на тягу поездов, отопление зданий и другие технологические цели.

В затратах на энергию учитывают стоимость всех видов энергии (электрической, тепловой, сжатого воздуха и др.), расходуемой на передвижение поездов с электрической тягой и электросекций, на технологические, энергетические, осветительные и другие производственные нужды предприятия.

По элементу «Амортизация основных фондов» планируют и учитывают амортизационные отчисления на полное восстановлена основных фондов исходя из их балансовой стоимости и установленных норм.

К прочим расходам относят налоги, сборы, отчисления в специальные внебюджетные фонды, платежи по обязательному страхованию имущества предприятия, платежи по кредитам, затраты на командировки, подъемные, плату посторонним предприятиям за пожарную и сторожевую охрану, за подготовку и переподготовку кадров, оплату услуг связи, вычислительных центров, банков, отчисления в резерв на создание ремонтного фонда и др.

Эксплуатационные расходы планируют и учитывают по хозяйствам железных дорог. В общей сумме расходов АО «НК «КТЖ""в 2006 г. доля локомотивного хозяйства составила 30,9%, пути — 23,9%, вагонного — 12,6%, перевозок — 6,2%, пассажирского — 6,5%, сигнализации и связи — 4,1%, грузовой и коммерческой работы — 2,4%, электрификации и электроснабжения — 2,3%, остальные — 11,1%.

Большое влияние на структуру эксплуатационных расходов оказывает техническая реконструкция железнодорожного транспорта и, прежде всего, внедрение электрической тяги.

Эксплуатационные расходы железных дорог классифицируют на основные и общехозяйственные, прямые и косвенные, зависящие и не зависящие от размеров движения.

К основным относят расходы, непосредственно вызываемые процессом перевозок, к общехозяйственным — расходы по обслуживанию производства и руководству хозяйством.

Основные расходы, в свою очередь, подразделяют на расходы, специфические для каждой отрасли хозяйства, и расходы, общие для всех отраслей хозяйства. Например, специфическими основными расходами для вагонного хозяйства являются затраты на текущий и деповской ремонт грузовых вагонов и др.

К основным расходам, общим для всех отраслей хозяйства железных дорог, относятся: транспортные расходы (в доле, относящейся к материалам, израсходованным на производственные и хозяйственные нужды); оплата труда производственного персонала за непроработанное время (оплата отпусков, время выполнения государственных обязанностей, время вынужденного прогула, выплаты работникам, высвобождаемым с предприятий и организаций в связи с их реорганизацией, сокращением численности работников и др.); скидка со стоимости форменной одежды, выданной производственному персоналу; отчисления на социальные нужды производственного персонала; затраты по охране труда и производственной санитарии; износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов производственного назначения, и др.

Общехозяйственные расходы подразделяют на общехозяйственные расходы без затрат на содержание аппарата управления и расходы на содержание аппарата управления. К общехозяйственным расходам без расходов на содержание аппарата управления относят затраты по содержанию персонала, не относящегося к аппарату управления (затраты на оплату труда персонала производственных участков, цехов и других специалистов, освобожденных бригадиров); обслуживанию и текущему ремонту зданий, сооружений и инвентаря общехозяйственного назначения; амортизации основных фондов общехозяйственного назначения, отчислениям в резерв на создание ремонтного фонда; отчислениям во внебюджетный фонд МТ на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ общеотраслевого значения, отчислениям в инвестиционный фонд МТ, платежи по кредитам банков и др. К расходам на содержание аппарата управления относят затраты на оплату труда, командировки и прочие расходы (отчисления на социальные нужды, материальные затраты, амортизация и отчисления в резерв на капитальный ремонт легковых автомобилей и гаражей для них и др.).

Прямыми называют расходы, связанные с выработкой определенной продукции или выполнением конкретного вида работы и поэтому непосредственно (прямым способом, без дополнительных расчетов) относимые на тот или иной вид продукции или работы.

Косвенные расходы — это расходы, относимые на несколько видов продукции и распределяемые на тот или иной вид продукции или работы не прямым путем, а в результате дополнительных расчетов. Например, расходы хозяйства пути не могут быть отнесены только на грузовые или только на пассажирские перевозки, так как путевое хозяйство обслуживает и грузовое, и пассажирское движение. Расходы этого хозяйства распределяют на грузовые пассажирские перевозки пропорционально соответствующим измерителям.

К зависящим относят расходы, которые изменяются прямо пропорционально объему работы или размерам движения. Расходы, мало зависящие от объема работы или размеров движения, принято условно относить к независящим (условно постоянным).

Все основные расходы по перевозке планируют и учитывают по подразделениям соответствующих хозяйств: пассажирского, грузовой и коммерческой работы, перевозок, локомотивного, вагонного, пути, гражданских сооружений, сигнализации и связи, электрификации и электроснабжения, расходы хозяйств по отдельным работам, производственным операциям или нескольким близким однородным операциям объединяют соответствующие статьи расходов. Каждой статье расходов присвоен определенный номер. По каждой статье указывают измеритель, с которым связаны расходы, и приводят пояснения о том, какие виды затрат относятся на эту статью расхода.

Основные расходы, специфические для каждой отрасли хозяйства, имеют свою нумерацию. По основным расходам, общим для всех отраслей хозяйства, и общехозяйственным расходам для все хозяйств установлена единая номенклатура и единая нумерация. Каждое предприятие использует по основным общим и общехозяйственным расходам те статьи, которые имеют к нему отношение.

Кроме номенклатуры расходов, используемой подразделением железнодорожного транспорта по эксплуатационной деятельности (перевозкам), установлена номенклатура расходов по подсобно вспомогательной деятельности, т. е. для предприятий, финансируемых из прочих источников (механизированных дистанций погрузочно-разгрузочных работ, пунктов льдозаготовок, без топлива, баз обслуживания пассажирских вагонов, путевых машинных станций карьеров, складов материалов и др.)

4.2 Зависимость эксплуатационных расходов железных дорог от размеров движения Расходы железных дорог зависят от размеров движения (соответствующих измерителей: вагоно-километров, локомотиво-километров, тонно-километров брутто и др.). Однако степень зависимости различных групп и статей эксплуатационных расходов от размеров движения неодинакова и колеблется в значительных пределах. Поэтому эксплуатационные расходы железных дорог принято условно подразделять на зависящие и независящие (условно-постоянные) от размеров движения.

Деление расходов на зависящие и не зависящие от объема работы — это технический прием, имеющий важное значение при прогнозировании, планировании, финансировании и анализе производственно-финансовой деятельности подразделений железнодорожного транспорта, разработке тарифов на пассажирские и грузовые перевозки, а также при решении некоторых технико-экономических задач, например, распределении перевозок между различными видами транспорта, размещении предприятий, выборе вариантов технических решений и т. д.

Зависящие расходы — это затраты на оплату труда локомотивных бригад, топливо для локомотивов и дизель-поездов, электроэнергия для тяги поездов, техническое обслуживание и текущий ремонт локомотивов, электрои дизель-поездов, вагонов, на обслуживание вагонов в пассажирских поездах, амортизационные отчисления по подвижному составу, а также соответствующая доля основных расходов, общих для всех отраслей хозяйств, и часть общехозяйственных расходов.

К независящим относят: расходы хозяйства перевозок на прием и отправление поездов на станциях (затраты на оплату труда технического станционного штата, дежурных по станциям, разъездам, постам, операторов, дежурных стрелочных постов; материалы для очистки и смазывания стрелочных переводов, станционных сигналов, стрелочных указателей, предупредительных дисков; электроэнергию для стрелочных переводов и станционных сигналов и др.), обслуживание зданий и сооружений и содержание оборудования и инвентаря; расходы путевого хозяйства по охране пути, переездов и искусственных сооружений, на содержание искусственных сооружений, защитных лесонасаждений; расходы по снего-, водо-, песко-борьбе и прочим работам; часть основных расходов хозяйства электрификации и электроснабжения; затраты на содержание технологических центров железных дорог по обработке перевозочных документов, содержание восстановительных поездов; часть основных общих и общехозяйственных расходов всех хозяйств и др.

При относительно небольшом приросте объема перевозок, происходящем в пределах необходимого запаса пропускной способности, неизменных качественных показателях использования подвижного состава и расходных норм на единицу работы, что характерно для годового периода, обычно принимается линейная зависимость между эксплуатационными расходами и объемом перевозок.

Зависящие от движения расходы Э_з изменяются прямо пропорционально объему перевозок:

(4.1)

где, а — коэффициент, характеризующий зависящие от размеров движения расходы, приходящиеся на единицу перевозок.

Коэффициент a постоянен для данного подразделения (сети, дороги, отделения дороги, направления, участка) и данного периода времени;

х — объем перевозок.

Себестоимость же перевозок в части расходов, зависящих от размеров движения С_з остается постоянной:

(4.2)

Так на сколько возрастает объем перевозок, на столько возрастают и эксплуатационные расходы, зависящие от размеров движения.

Независящие от размеров движения расходы Эн при росте объема или густоты перевозок в пределах запаса пропускной способности, когда не требуется усиления мощности и увеличения количества постоянных обустройств, остаются постоянными, т. е. Эн=b.

Рисунок 4.1 Зависимость общей суммы эксплуатационных расходов от объема перевозок Себестоимость перевозок в части расходов, независящих от размеров движения Сн изменяется обратно пропорционально объему перевозок: Сн = Э_н/х = b/х. Изменение общей суммы эксплуатационных расходов (зависящих и независящих от объема перевозок):

(4.3)

т. е. общая сумма эксплуатационных расходов по сравнению с объемом перевозок изменяется замедленно.

Зависимость общей себестоимости от объема перевозок имеет вид:

(4.4)

Рисунок 4.2 Зависимость себестоимости от объема перевозок

Таким образом, при росте объема перевозок, происходящем в пределах необходимого запаса пропускной способности, при условии постоянства качественных показателей использования подвижного состава и расходных норм на единицу работы увеличиваются (прямо пропорционально объему перевозок) лишь зависящие от размеров движения расходы, а независящие остаются постоянными. Общая сумма эксплуатационных расходов возрастает замедленно. Себестоимость перевозок при этом снижается, причем часть себестоимости перевозок, состоящая из зависящих от размеров движения расходов, остается постоянной, а часть, включающая в себя не зависящие от размеров движения расходы, изменяется обратно пропорционально объему перевозок.

4.3 Метод расчета эксплуатационных расходов по участкам Эксплуатационные расходы по участкам определяем для груженых вагонов. Расчет выполняется методом расчетных ставок для груженых вагонов на 1000 т-км нетто. Формулы расчета затрат измерителей приведены в таблице 4.1. Расчет измерителей по участкам приведен в таблицах 4.2, 4.3, 4.4, 4.5.

Таблица 4.1 Расчет затрат по измерителям

где — средняя динамическая нагрузка груженого вагона, т;

— средняя масса тары вагона, т;

— участковая скорость движения, км/ч;

— масса поезда на участке (направлении) соответственно груженого и порожнего, т брутто;

— коэффициент, учитывающий время простоя локомотивов на станциях приписки и оборота;

— коэффициент, учитывающий время вспомогательной работы локомотивных бригад;

Р — средняя масса локомотива в рабочем состоянии, т;

- норма расхода топлива на тягу груженых поездов на 1000 т-км брутто.

Таблица 4.2 Расчет эксплуатационных расходов на передвижение груженых вагонов по участку Ш-Д

Таблица 4.3 Расчет эксплуатационных расходов на передвижение груженых вагонов по участку Д-С

Таблица 4.4 Расчет эксплуатационных расходов на передвижение груженых вагонов по участку Ш-О

Таблица 4.5 Расчет эксплуатационных расходов на передвижение груженых вагонов по участку Д-Т

Нормы расхода топлива определяются для каждого конкретного участка в соответствии с инструкцией по техническому нормированию расхода электрической энергии и топлива тепловозами на тягу поездов. Нормы зависят от серии локомотива, технической и участковой скоростей движения, массы поезда и локомотива, осевой нагрузки брутто вагонов.

Общие эксплуатационные расходы по всему отделению дороги составили 25 312,64 тыс.тенге.

Заключение

Железнодорожный транспорт является одним из наиболее дешевых видов транспортных средств способной перевозить массовые грузы. Одним из основных клиентов железной дороги являются в основном крупные промышленные предприятия, которым необходимо перевозить сырье и готовую продукцию в огромных количествах. В распоряжении промышленности имеются тысячи километров подъездных путей, что является неотъемлемой частью железнодорожного транспорта. Вся экономика республики напрямую зависит от работоспособности железной дороги и тысяч людей обеспечивающую перевозку и сохранность грузов в срок разные регионы страны и за ее пределы.

В нашей республике единственным конкурентом железной дороги является автомобильный транспорт, у которой относительная большая скорость доставки груза и является недорогим и выгодным средством перевозок при небольших расстояниях. Но в отличии от железнодорожного транспорта автотранспорт перевозит грузы в ограниченных количествах и не всегда гарантирует сохранность груза.

Главной задачей железнодорожного транспорта является повышения его конкурентоспособности — наиболее полное и качественное удовлетворение запросов пассажиров, и клиентов. К сожалению, в Казахстане слабо развиты пассажирские перевозки и перевозка грузов частных клиентов, что весьма убыточно сказывается на экономике железной дороги.

В данной дипломной работе рассматривается работа отделения дороги Д. В первом разделе была составлена технико-эксплуатационная характеристика отделения дороги, на основе суточных вагонопотоков был рассчитан план формирования грузовых поездов данного отделения, где были применен метод совмещенных аналитических сопоставлений. Далее рассчитывается пропускная способность всех участков отделения, т. е. способность участка пропускать максимальное количество пар поездов в период времени.

По итогам этого раздела рассчитывается показатели графика движения поездов, с определением технической и участковой скорости.

В втором разделе рассматривается вопрос оценки причин изменения показателей эксплуатационной работы отделения дороги, в частности, анализ оборота вагона, применение системы АДЦУ и АСОУП для совершенствования эксплуатационной работы.

В третьем разделе выполнен расчет эксплуатационных показателей по участкам отделения.

Cписок литературы

Кочнев Ф.П. и др. Управление эксплуатационной работой железных дорог. М., Транспорт, 1994.

Сметанин А. И. Техническое нормирование эксплуатационной работы железных дорог. М., Транспорт, 1984.

Угрюмов А. К. Оперативное управление движением на железнодорожном транспорте. М., Транспорт, 1983.

Сотников И. Б. Эксплуатация железных дорог (в примерах и задачах). М., Транспорт, 1984.

Гоманков Ф. С., Омаров А. Д., Бекжанов З. С., Технология и организация перевозок на железнодорожном транспорте. Алматы, Бастау, 2003 г.

Бекжанов З. С. Разработка плана формирования поездов. Методические указания. Алматы, ТОО «Полиграфсервис», 2001 г.

Кобдиков М. А. Оптимизация диспетчерского управленияпоездной и грузовой работы на основе оптимизации перевозочного процесса. Алматы: Гылым, 1999. — 238 с.

Кобдиков М.А., Бекжанов З. С., Мустапаева А. Д. — Системы управления движением поездов. Алматы: КазАТК, 2008. — 250с.

В.А.Кудрявцев, А. К. Угрюмов, А. П. Романов «Технология эксплуатационной работы на железных дорогах». Учебник для технических школ железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 1994 г. 250с.

Кочнев Ф.П., Сотников И. Б. «Управление эксплуатационной работой железных дорог». — М.: Транспорт, 1990 г. 450 с.

Заглядимов Д.П., Петров А. П. «Организация движения на железнодорожном транспорте». — М.: Транспорт, 1985 г. 260 с.

Грунтов П.С. «Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте». — М.: Транспорт, 1994 г. 480с.

Сотников И.Б. «Взаимодействие станций и участков железных дорог». -М.: Транспорт, 1976 г. 240 с.

Каретников А.Д., Воробьев И. А. «График движения поездов». — М.: Транспорт, 1979 г. 300 с.

Тихомиров И.Г. и др. «Организация движения на железнодорожном транспорте». — Минск: Высшая школа, 1979 г. 380 с.

Белов И.В., Галабурда В. Г. «Экономика железнодорожного транспорта». -М.: Транспорт, 1989 г. 250 с.

Корешков А.Н. «Выбор оптимальных параметров технологии работы и технического оснащения сортировочных станций». — М.: Транспорт, 1997 г. 240с.

Бекжанов З. С. Учебное пособие «Организация работы сортировочной станции». Алматы, 2003;87с.