697

656.2 П181

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СТАНЦИЙ КАК СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Методические указания для решения задач по управлению качеством работы станций

Издание 2-е, переработанное

НОВОСИБИРСК 2010

1. ОСНОВЫ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СОРТИРОВОЧНЫХ СТАНЦИЙ

На сортировочных станциях выполняется комплекс технологических операций с вагонами, составами и поездами. В зависимостиотхарактераипоследовательностиэтихоперацийвпарках сортировочной станции можно выделить следующие основные взаимосвязанные фазы переработки вагонопотоков:

1)впаркеприемадвефазы—подготовкасоставовкроспуску, расформирование их на горке;

2)в сортировочном парке две фазы — накопление составов, формирование и перестановка составов в парк отправления;

3)в парке отправления трифазы — осмотр иремонт составов, обеспечение готовых составов локомотивами и локомотивными бригадами, отправление поездов на выходные участки.

Каждая фаза представляет собой одну или несколько параллельно работающих технологических линий.

Под технологическойлиниейнастанциипонимаются бригады работников (составительские, пунктов технического обслуживания вагонов и пр.) илитехнические средстваи устройства(горки

ивытяжки формирования, маневровые локомотивы, смотровые канавы, блок-участки идр.).Технологическая линия предназначена для выполнения специфических операций с локомотивами, вагонами, составами или поездами, имеющими определенные признаки.

Взаимное расположение технологических линий и фаз в парках и последовательность выполнения операций по переработке вагонов на одно- и двусторонних станциях показаны на схемах (рис. 1, 2).

3

4

Рис. 1. Расчетная схема двусторонней сортировочной станции

Прибывшие в расформирование поезда поступают в первую фазу парка приема, в которой обычно работают одна или две технологические линии —бригады работниковпункта технического обслуживания (ПТО) вагонов. При обработке составов одной бригадой ее работу можно рассматривать как функционированиеодноканальнойсистемымассовогообслуживания(СМО), входящим потоком в которую является поток разборочных поездов, а временем обслуживания в ней — продолжительность операций по подготовке состава к расформированию. При двух работающих бригадах каждая из них может специализироваться для обработки поездов, прибывающих на определенные пути парка приема, либо не специализироваться (обе обрабатывают поезда независимо от того, на какие пути и с каких подходов они принимаются). В первом случае процесс выполнения операций описывается моделью двух независимых параллельно работающих одноканальных СМО, во втором — моделью двуканальной СМО.

Поток подготовленных к роспуску составов считается входящим в фазу расформирования. Технологическая линия этой фазы —одноканальная СМО(припоследовательномроспуске), за время обслуживания в которой принимается продолжительность горочного технологического интервала.

В процессе расформирования составов группы вагонов поступают на соответствующие пути сортировочного парка — в фазу накопления. Совокупность моментов окончания накопления составов образует входящий поток в фазу формирования. Работу этой фазы можно рассматривать как функционирование многоканальной СМО с числом каналов обслуживания, равным числу маневровых локомотивов в хвосте сортировочного парка. За время обслуживания принимается продолжительность окончанияформирования,включаяперестановкусостававпаркотправления и возвращение локомотива.

Выходящийиз сортировочного парка поток сформированных составов разделяется на два потока. На односторонней сортировочной станциикаждый из них направляется в соответствующий парк отправления (четный или нечетный), на двусторонней станции прямой поток — в парк отправления своей системы, а угловой — в парк приема противоположной системы.

6

Впервой фазе парка отправления может работать одна или несколько бригад ПТО вагонов. Если бригада одна, то технологическая линия — одноканальная СМО, время обслуживания в которой—продолжительностьосмотраиремонтасоставов.Если бригад несколько, каждая их них так же, как и в парке приема, может специализироваться для обработки поездов, выставляемых на закрепленную за бригадой группу путей или отправляемых на определенный выходной участок, или не специализироваться.

Вслучае обработки транзитных поездов в специализированной секции парка отправления или в отдельно расположенном транзитном парке считается, что в них также имеется первая фаза.

Подготовленныек отправлению вовсехпервыхфазахсоставы образуют потоки в фазу обеспечения составов поездными локомотивамии локомотивнымибригадами,общую для отправочных парков противоположных направлений.

Примыкающие к станции участки могут обслуживаться как локомотивами, так и бригадами нескольких депо приписки. Причем возможны разнообразные сочетания участков обращения локомотивов с участками работы локомотивных бригад.

Процесс работы второй фазы можно расчленить на два элементарных процесса:

а) обеспечение составов локомотивными бригадами депо k

(k = 1, 2 ,3, 4);

б) обеспечение составов локомотивами депо приписки j

(j = 1, 2, 3, 4).

Эти элементарные процессы можно рассматривать как функционирование своеобразных одноканальных СМО, входящим потоком в каждую из которых является поток подготовленных вагонниками составов, а временем обслуживания — интервалы явки локомотивных бригад или соответственно выходы из ПТО локомотивов.

Обеспеченные локомотивамисоставы считаются поступившими в фазу отправления на выходные участки. Этафаза представляется несколькими (по числу выходных участков из парка) одноканальными СМО. Входящим потоком в каждую из них являются поезда, подлежащие отправлению на данный участок,

7

авременем обслуживания— возможныеинтервалы отправления грузовых поездов.

Показатели работы технологической линии как системы массового обслуживания зависят от следующих параметров:

а) параметра l, характеризующего неравномерность интервалов входящего потока поездов или составов;

б) коэффициента загрузки технологической линии;

в) параметра k, характеризующего неравномерность продолжительности выполнения операций;

г) числа каналов обслуживания c на технологической линии. По параметрам l, , k и c рассчитываются универсальные

характеристики технологических линий:

а) вероятности состояний pn в произвольный момент времени (доля времени, в течение которого в системе находится п составов);

б) вероятности состояний n в момент входа (доля составов, в момент входа которых в системе уже имеется n составов).

На основании этих числовых характеристик можно определить показатели работы технологических линий, фаз, парков и станции в целом: среднее число составов nc, среднюю длину очереди ( c = nc – c), среднее число задержанных перед входом на станцию поездов, среднее время их задержки и др.

Для одно-и многоканальных СМО сэрланговским входящим потоком величины pn, n и nc рассчитаны с помощью ЭВМ. По результатам расчетов составлены таблицы [1].

Показатели работы фазы совпадают с показателями технологической линии, если в фазе одна линия. Если в фазе две специализированные линии, тоее показателирассчитываютсяпо формулам:

где p1i, nc1 — вероятности состояний первой технологической линии и среднее число составов в ней в произвольный момент времени; p2(n–i), nc2 — то же для второй технологической линии.

Вероятности состояний фазы в момент входа вычисляются по формуле

8

где 1, 2 — доля составов, поступающих соответственно в первую и вторую линии; 1i, 2i — вероятности состояний соответственно первой или второй линии в момент входа в них.

Приведенныезависимостидляопределенияпоказателейработы фазы справедливы при неограниченной емкости накопителя (путевого развития) фазы. Эти показатели можно использовать для анализа технологии, технического оснащения элементов станции и разработки мероприятий по их совершенствованию.

При ограниченном путевом развитиипарковусловия функционирования фаз изменяются.Наработукаждойфазыоказывают влияние предыдущие (прямые связи) ипоследующие (обратные связи) технологические линии и устройства. Количественная оценка влияния прямых связей производится по параметрам, характеризующим интенсивность и неравномерность прибытия поездов (подачи составов) в данную фазу.

Воздействие обратныхсвязейзаключаетсявтом,что вотдельные периоды работа технологических линий рассматриваемой фазы может быть затруднена или остановлена. Затруднения возникают из-за невозможности передачи составов или групп вагоноввпоследующую фазуобработки.Количественнаяоценка влияния обратных связей на работу каждой фазы определяется числом составов, ожидающих передачи в очередную фазу, объемом повторнойсортировкивагонов, задержками по неприему и др.

Влияние ограничений по путевому развитию и воздействие обратных связей можно учесть при расчете показателей работы соответствующих парков и станции в целом по вероятностям их состояний.

Например, вероятности состояний парка отправления равны: в произвольный момент времени

где pi , pi , pi — вероятность того, что в произвольный момент

9

времени соответственно в первой, второй или третьей фазах находитсяiсоставов;рассчитываетсяпоформуле(1);m—число путей в парке (без ходового); i — вероятность состояния в момент входа в первую фазу; рассчитывается по формуле (4).

Среднее число составов в парке в произвольный момент времени равно:

Среднее время простоя поездов, ч, в парке отправления

где N0 —среднесуточноечислопоездов,проходящих черезпарк; tот — время на опробование тормозов перед отправлением.

Показатели работы парков, определяемые с учетом ограничений по путевому развитию, могут быть использованы не только для анализа технологии и технического оснащения, но и для нормирования простоя вагонов с расчленением по элементам.

Показатели работы станции должны рассчитываться с учетом коэффициента загрузки технологических линий и технических устройств , параметров неравномерности прибытия и накопления составов l, колебаний продолжительности выполнения операций k. Кроме того, учитывается влияние путевого развития парков, особенности схемы и технологии станций, а также взаимное воздействие станционных элементов друг на друга и на прилегающие участки.

2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ПАРКА ПРИЕМА И ГОРКИ

Для расчета показателейпаркаприемаигоркиопределяются: 1) по паркам приема:

а) параметры входящего потока разборочных поездов и угловых передач l,

б) коэффициенты загрузки бригад ПТО вагонов и параметры времени обработки составов k,

в)средняяпродолжительностьобработкисоставовбригадамиtб; 2) по сортировочным горкам:

а) элементы горочного цикла (заезд — tз, надвиг — tнад, роспуск — tрос, осаживание — tос), их расчет приведен в [3],

10