Управление эксплуатационной работы САМ2

Общие положения

Разработка курсовой работы позволит студентам приобрести практи-
ческие навыки самостоятельного решения вопросов по организации
вагонопотоков на отечественных железных дорогах.

Работа выполняется в определенной последовательности, соот-
ветствующей заданию. Пояснения, необходимые для выполнения каждого
пункта задания, даны со ссылкой на учебную литературу или приводятся в
настоящих методических указаниях.

Задание на курсовую работу и методические указания разработаны в
соответствии с рабочей программой по дисциплине «Управление
эксплуатационной работой».

Курсовая работа должна состоять из пояснительной записки объемом
12-15 страниц с необходимыми рисунками.

При оформлении курсовой работы необходимо соблюдать следующие
правила:

• 1.    Пояснительную записку пишут на одной стороне листа, оставляя
  слева поля 30 мм, сверху и снизу по 20 мм, справа – 10мм.

• 2.    Все листы последовательно нумеруют. Номер страницы ставят в
  правом верхнем углу листа.

• 3.    Строго соблюдают структуру пояснительной записки: нумерацию
  таблиц, рисунков, формул выполняют по главам.

Исходные данные для выполнения курсовой работы выбираются по
трем последним цифрам учебного шифра студента.

Курсовая работа, выполненная по варианту, не соответствующему
учебному шифру студента, к защите не допускается.

Содержание работы

Введение.

• 1.    Расчет набора вариантов формирования групповых поездов

• 2.    Балансировка шахматки вагонопотоков методом последовательной
  балансировки

Список литературы.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные для решения задач настоящего методического
указания даны ниже. В случае необходимости использования
дополнительных исходных данных последние будут приведены в тексте
каждой задачи со ссылкой на приложения.

Рассматриваемый полигон представлен на рис.1.

Рис.1 – Схема полигона

На рис.1 участки обращения поездных локомотивов заданы тонкими
сплошными линиями, а участки работы локомотивных бригад – тонкими
пунктирными линиями.

При расчетах следует принять:

• 1.    Расчетный состав поезда m = 55 вагонов;

• 2.    На станции А для накопления составов поездов и групп вагонов из
  рассматриваемых потоков может быть выделено 4 сортировочных
  пути, на станции Б – 3 пути, на станции Д – 2 пути при формировании
  двугруппных поездов на вытяжке.

• 3.    Возможные станции перецепки групп Б и В имеют параллельное
  расположение парков.

• 4.    Станция Б является станцией смены локомотивных бригад при
  следовании в направлении А-Б-Г и станцией смены локомотивов при
  следовании в направлениях А-Б-Д, Д-Б-В и Д-Б-Г. Станция В
  расположена внутри участка работы локомотивных бригад Б-Г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Введение

Следует указать основные задачи организации вагонопотоков на
современном этапе [1]. Особо следует отметить специфику задачи в условиях
структурной реформы отрасли.

• 1.    Расчет набора вариантов формирования групповых поездов

Примерная таблица вагонопотоков представлена в таблице 1.
Вагонопотоки для расчетов берутся из Приложения 1 по третьей цифре
учебного шифра.

Таблица 1 – Вагонопотоки на полигоне

При формировании двугруппных поездов формируется ведомость
оценки эффективности назначения двугруппных поездов. Для каждого из
назначений определяется соответствующий вариант работы по номограммам.

Номограмма представляет собой иллюстрацию многофакторной
зависимости рационального варианта организации вагонопотока от числа
групповых поездов в сутки и доли потока перецепляемых групп.

Вагонопоток в поезде делится следующим образом:

Nя – вагонопоток ядра – дальний вагонопоток в поезде; вагонопоток
отцепляемый – Nо, вагонопоток прицепляемый – Nп.

Номограммы построены для случая возрастания (Nо<Nп) и случая
убывания (Nо>Nп) вагонопотока на участке.

На каждой номограмме выделяются:

• 1.    Верхняя левая зона (I) – в данной зоне выгоден вариант с выделением
  вагонопотока Nя в самостоятельное назначение сквозных
  одногруппных поездов;

• 2.    Зона внизу слева (II) – в данной зоне выгоден вариант с
  двухгруппными поездами;

• 3.    Зона справа (III) – выгоден «участковый» вариант с включением
  вагонопотока Nя в одногруппные поезда, следующие в
  расформирование на станцию перецепки.

Пример номограммы для следующих условий (Рис. 1.1):

Рис.1.1. – Пример номограммы

Решение.

• 1 .Определяется характер пропуска локомотивов грузового движения
  через возможные станции обмена групп Б и В.

• 2 .С учетом этих данных составляется ведомость оценки эффективности
  двухгруппных поездов (табл. 1.1).

Таблица 1.1. – Ведомость оценки эффективности поездов

Порядок заполнения таблицы 1.1 следующий.

• 1.    В графу 1 заносят перечень оцениваемых назначений двухгруппных
  поездов. Назначения в перечне указывают, начиная с самых дальних и
  заканчивая самыми короткопробежными.

• 2.    В графы 2,3 и 4 заносят вагонопотоки ^ , N_o и ^п по данным рис. 1.1.

• 3.    В графах 5 и 6 указаны значения среднего числа поездов n и доли
  потока перецепляемых групп β, рассчитанные по формулам (1.1-1.2).

Среднее число поездов n определяется по формуле:

п = (N_a + msx{N₀; N_n})/т

(1.1)

где т – средний состав поезда;

Мз – «ядро» групповых поездов (транзитный поток для станции
перецепки);

N_n – прицепляемый вагонопоток (со станции перецепки на станцию
назначения групповых поездов);

Мэ – отцепляемый вагонопоток (со станции формирования на станцию
перецепки);

Доля потока перецепляемых групп β определяется по формуле:

maxfiVy

т^п

(1.2)

• 4.    В графу 7 записывают номер эффективного варианта по номограмме,
  используя правила, приведенные в настоящей задаче при описании
  номограмм. Перед этим необходимо построить номограммы согласно
  Приложению 1 по второй цифре шифра. Эффективный вариант определяют
  по полученным номограммам в зависимости от исходных данных для
  каждого конкретного назначения – варианта исходных условий, возрастания
  ( ^Q > ^п ) или убывания ( ^Q < ^п ) вагонопотока на направлении, значений
  переменных n и β.

Для описанного примера эффективны назначения двухгруппных
поездов А—В—Г, Д—Б—Г, Д—Б—В и Б—В—Г. Для остальных
оцениваемых назначений эффективен третий вариант, то есть по
назначениям А—Б—Г, Д—В—Г, А—Б—Д и А—Б—В невыгодно
формировать ни двухгруппные, ни сквозные одногруппные поезда.

• 2.    Балансировка шахматки вагонопотоков методом
  последовательной балансировки

Имеется заданная таблица межстанционных корреспонденций И1 (см.
Приложение 2, данные берутся по первой цифре учебного шифра).
Считается, что данная таблица относится к периоду, предшествующему
расчетному.

Задан оперативный прогноз отправления грузов на следующий период
в виде

A = (^ai ^an) , i = 1 …. n – число станций, отправляющих груз,

• a, = ^iW,) , m – число станций назначения, ^:j – элементы таблицы И.

Задан оперативный прогноз прибытия грузов на следующий период по
станциям в виде:

В = (^ b_m) , j = 1 …m – число станций, на которые назначается груз, 4 = 7
– элементы таблицы И.

ь^Й^и.,), n - число станций, с которых отправляется груз.

Данные прогнозов прибытия и отправления берутся из Приложения 2
по второй цифре шифра.

Необходимо получить новую шахматку вагонопотоков И_расч для
расчетного периода, чтобы суммарные величины вагонопотоков, следующих
в назначениях, совпадали с заданной точностью с величиной мощностей {И}.

Точность ε принимается за 0,05.

Решение.

Для решения этой задачи используется итерационный алгоритм
последовательной балансировки шахматки вагонопотоков.

• 1.    На первом шаге ожидаемая шахматка Ирасч балансируется по
  отправлению грузов согласно формуле:

И^^щ ^              (2.1).

Полученная матрица Hf сбалансирована по отправлению, но имеет
дефекты по прибытию. Они устраняются на втором шаге.

• 2.

^2      ^1   * ^ ^и^расч J                          (2.2).

Далее происходит балансировка по отправлению, затем снова по
прибытию и т.д.

Условие остановки работы алгоритма: для всех назначений j после
очередной итерации выполняется условие:

(2.3);

(2.4).

После четных итераций следует использовать формулу (2.3), после
нечетных – (2.4).

Вопросы для самоконтроля

• 1.    Что такое план формирования поездов?

• 2.    Как из таблицы вагонопотоков определить объемы погрузки и
  выгрузки?

• 3.    Что такое номограмма?

• 4.    Что такое итерация?

• 5.    Что такое необходимое и достаточное условия выделения струи в
  самостоятельное назначение?

• 6.    Как Вы понимаете выражение «алгоритм сходится»? Что такое
  сходимость?

• 7.    Какова сложность алгоритма последовательной балансировки?

• 8.    Как влияет увеличение доли вагонопотока ядра на мощность струй
  плана формирования при наличии ограничений по мощности
  направлений?

• 9.    Влияют ли и как встречные вагонопотоки на процесс выделения струй?

• 10.    Как влияют на число итераций последовательной балансировки
  структурные и топологические отличия поведения текущего
  вагонопотока от предшествующего?

Рекомендуемая литература

• 1.    Ковалев В.И., Осьминин А.Т. и др. Управление эксплуатационной
  работой на железнодорожном транспорте. Учебник для студентов вузов ж.д.
  транспорта в 2-х томах/ Под ред. В.И. Ковалева и А.Т. Осьминина. - Т.2. - М.:
  УМЦ ЖДТ, 2011. - 440 с.

• 2.    Бородин А.Ф., Биленко Г.М. и др. Технология управления работой
  железнодорожных участков и направлений: Учеб.пос./ Под ред.
  А.Ф.Бородина и Г.М.Биленко – М.: РОАТ МИИТ, 2011. - 225 с.

• 3.    Шаров В.А., Бородин А.Ф. Интегрированная технология управления
  движением грузовых поездов по расписанию// Железнодорожный транспорт.
  – 2011. - № 8. – с.11-22.

• 4.    Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных
  дорогах ОАО «РЖД». - М.: ТЕХИНФОРМ, 2007. - 528 с.

• 5.    Бородин А.Ф. Новые инструктивные указания по организации
  вагонопотоков// Железнодорожный транспорт. – 2007. - №10. – с.24-28.

• 6.    Осьминин А.Т. Развитие теории и методов расчета плана
  формирования поездов// Железнодорожный транспорт. – 2010. - № 10. – с.31-
  39 и № 11. – с.33-36.

• 7.    Сотников И.Б. Эксплуатация железных дорог (в примерах и задачах).
  - М.: Транспорт, 1985. - 224 с.

• 8.    Системы автоматизации и информационные технологии управления
  перевозками на железных дорогах: Учебник для вузов ж.-д. транспорта/
  В.А.Гапанович, А.А.Грачев и др.; Под ред.В.И.Ковалева, А.Т.Осьминина,
  Г.М.Грошева. – М.: Маршрут, 2006. – 544 с.

• 9.    Пояркова М.А., Рубинов А.Р., Тур В.К., Методы последовательной
  балансировки и их использование для расчетов шахматки вагонопотоков //
  Вестник ВНИИЖТ, 1990. - №1. - С. 5-7.

Приложение 1

Вагонопотоки по направлениям

Номограммы для определения эффективных вариантов

Вторая цифра шифра 0

Вторая цифра шифра 1

Вторая цифра шифра 2

Вторая цифра шифра 3

Вторая цифра шифра 4

Вторая цифра шифра 5

Вторая цифра шифра 6

Вторая цифра шифра 7

Вторая цифра шифра 8

Вторая цифра шифра 9

Приложение 2

Объёмы отправления

Объёмы прибытия

Таблица межстанционных корреспонденций