Reconstruction of railway stations in connection with development of The Ust-Luga port

Full Text

Введение

Для обеспечения эффективной работы железнодорожного транспорта необходимо, чтобы уровень развития его инфраструктуры соответствовал объемам выполняемой перевозочной работы. В первую очередь это относится к железнодорожным станциям, являющимся наиболее сложными и ответственными звеньями транспортного конвейера, от пропускной и перерабатывающей способности которых в значительной степени зависит устойчивая работа всей сети железных дорог.

Настоящая статья посвящена развитию инфраструктуры железнодорожной станции Веймарн с учетом увеличения грузового потока на станции Усть-Лужского узла. Основанием для выбора данной темы послужила недостаточная развитость путевого развития этой станции, вызванная в первую очередь недостаточной полезной длиной имеющихся на станции приемоотправочных путей, а также недостаточным путевым развитием станции на перспективу.

1. Общая характеристика станции Веймарн

Ве́ймарн – крупная узловая станция Октябрьской железной дороги в Кингисеппском районе Ленинградской области. Расположена в поселке Веймарн.

От станции отходят железнодорожные линии на Гдов, Ивангород и Котлы. Усть-Лужское направление стало особенно востребованным после постройки там морского порта.

Станция по характеру работы является участковой и отнесена ко 2 классу. Схема расположения станции Веймарн в составе сети железных дорог Российской Федерации приведена на рис. 1.

В настоящее время на станции Веймарн имеется 4 главных пути и 6 приемоотправочных. Существующая схема станции представлена на рис. 2.

Рис. 1. Схема расположения станции Веймарн в составе сети железных дорог Российской Федерации

Рис. 2. Существующая схема станции Веймарн

2. Существующие и перспективные размеры движения по станции Веймарн

Существующие размеры движения по станции Веймарн приняты по графику движения поездов на 2014/2015 год, перспективные размеры движения по станции Веймарн на 2025 год приняты на основе данных ОАО «Институт экономики и развития транспорта» и представлены в табл. 1.

Таблица 1. Существующие и перспективные размеры движения

3. Расчет потребного числа путей на станции

3.1. Общие сведения об используемой методике

Так как размеры пассажирского и грузового движения на подходах к станции и средства сигнализации различны, то и вероятностно-статисти-ческие характеристики входящего и выходящего потоков будут разными. Поэтому расчет числа путей в приёмоотправочном парке ведется отдельно для каждого направления, после чего общее количество путей для транзитных поездов определяется суммированием полученных значений по трем направлениям.

Полученное суммарное значение путей в объединенном приёмоотправочном парке проверяется на соответствие нормативному потребному числу путей согласно СТН Ц-01-95.

Данные о техническом оснащении перегонов примыкающих к станции приняты на основании ТРА станции и технологического процесса.

3.2. Число приёмоотправочных путей для пассажирских поездов

На станции для приема и отправления пас­сажирских поездов используются главные и специальный пассажирский приёмоотправочный путь.

Число пассажирских приёмоотправочных путей, включая главные, на станции Веймарн равняется пяти.

3.3. Число приёмоотправочных путей для грузовых поездов

Число путей в приёмоотправочном парке для транзитных поездов определяется отдельно для четного и нечетного направлений по формуле:

$m=\frac{t_{\text{зан}}}{I_{\text{p}}}+1$, (1)

где $I_{\text{p}}-$ расчетный интервал прибытия поездов в данный парк, мин;

$t_{\text{зан}}$ – время занятия пути одним поездом, мин;

$1$ – путь для обгона.

При поступлении в парк поездов только с одного направ­ления значение расчетного интервала с достаточной точно­стью можно принять:

$I_{\text{p}}=\frac{I_{\text{ср}}+I_{\min }}{2}$, 2)

где $I_{\min }-$ минимальный интервал следования грузовых поездов на участке ($I_{\min }=$8 мин для двухпутного участка и 25 мин для однопутного);

$I_{\text{ср}}-$средний интервал прибытия поездов на станцию, определяемый по формуле:

$I_{\text{ср}}=\frac{1440}{N_{\text{гр}}+\epsilon \cdot N_{\text{пс}}}$, (3)

где $N_{\text{гр}},N_{\text{пс}}-$ число соответственно грузовых и пасса­жирских поездов в рассчитываемом направлении;

$\epsilon$ – коэф­фициент съёма грузовых поездов пассажирскими (принимаем равным 1,5).

Продолжительность занятия пути одним поездом $t_{\text{зан}}$ счи­тается с момента начала установки маршрута для приема поезда на данный путь и до момента освобождения пути по­следним вагоном при отправлении поезда со станции:

$t_{\text{зан}}=t_{\text{пр}}+t_{\text{оп}}+t_{\text{ож}}+t_{\text{от}}$, (4)

где $t_{\text{пр}}-$ время занятия пути при приеме поезда на станцию;

$t_{\text{оп}}-$ время выполнения операций на приёмоотправочных путях по технологическому процессу (для транзитных поездов принимается равным 25 мин);

$t_{\text{ож}}-$ среднее время простоя поезда в ожидании отправ­ления, мин;

$t_{\text{от}}-$ время занятия пути при отправлении поезда со станции.

$t_{\text{пр}}=t_{\text{м}}+\frac{{l^{\text{'}\text{'}}}_{\text{бл}}^{}}{16,7V_{\text{X}}}+\frac{{l^{\text{'}}}_{\text{бл}}^{}+l_{\text{c}}+l_{\text{вх}}+l_0}{16,7V_{\text{пр}}}$, (5)

где t_м – время приготовления сигнала на открытие сигнала (t_м = 0,15–0,20 мин);

$t_{\text{в}}$ – время восприятия машинистом показания входного сигнала ($t_{\text{в}}=0,1$мин);

${{l^{\text{'}}}_{\text{бл}}^{}}_{},{l^{\text{'}\text{'}}}_{\text{бл}}^{}$ – длины блок-участков, принимаемые в размере 1050 м;

$l_{\text{с}}^{}$ – расстояние от входного светофора до первого стрелочного перевода, 300 м;

$l_{\text{вх}}^{}$ – длина входной горловины, 400 м;

$l_0^{}$ – норма полезной длины, 1050 м;

$V_{\text{пр}}^{}$ – средняя скорость поезда при приеме на станцию, $V_{\text{пр}}^{}=35...$40 км/ч;

$V_{\text{х}}^{}$ – ходовая скорость поезда на блок-участке, $V_{\text{х}}^{}=60...80$ км/ч;

16,7 – переводной коэффициент (1000 м/ 60 мин ≈ 16,7).

Среднее время простоя поезда в ожидании отправления определяется по формуле:

$t_{\text{ож}}=\frac{{\rho }^2\cdot (1+{\gamma }_{}^2)\cdot 60}{2\cdot \lambda \cdot \left(1-\rho \right)}$; (6)

где $\rho -$ коэффициент загрузки системы;

$\gamma -$ коэффициент вариации интервалов отправления поездов, 0,7;

$\lambda -$часовая интенсивность поступления поездов.

$\rho =\frac{N}{N_{\text{max}}^{\text{гр}}}\text{,}$ (7)

где $N-$ число грузовых поездов поступающих на станцию соответствующего направления;

$N_{\max }^{\text{гр}}-$ максимальная пропускная способность участка для грузового движения.

$N_{\text{гр}}^{\text{max}}=\frac{\text{1440}-t_{\text{техн}}}{{\text{Т}}_{\text{пер}}}\cdot {\alpha }_{\text{н}}^{}-{\epsilon }_{\text{пс}}\cdot N_{\text{пс}}$, (8)

где ${\text{Т}}_{\text{пер}}-$ период графика на ограничивающем перегоне, при АБ равен 10 мин;

$t_{\text{техн}}-$ продолжительность технологического «окна», мин;

${\alpha }_{\text{н}}^{}-$ коэффициент надежности, 0,95;

${\epsilon }_{\text{пс}}-$ коэффициент съема пассажирским поездом, 1,5;

$N_{\text{пс}}-$ количество пассажирских поездов.

$t_{\text{от}}=t_{\text{м}}+t_0+\frac{l_{\text{вых}}^{\text{от}}}{16,7\cdot V_{\text{вых}}}$, (9)

где $t_{\text{0}}-$ время от момента открытия сигнала до трогания грузового поезда, 1,0 мин.

$l_{\text{вых}}^{\text{от}}-$ расстояние, проходимое поездом до освобождения пути, равное сумме полезной длины этого пути и длины выходной горловины;

$V_{\text{вых}}-$ средняя скорость выхода, 30 км/ч.

Расчет количества путей для транзитных грузовых поездов сведен в табл. 2.

Таблица 2. Расчет количества путей для транзитных грузовых поездов

Окончание табл. 2

К рассчитанному количеству путей для приема и отправления транзитных поездов, по данным перспективных размеров движения на 2025 год, необходимо также добавить пять путей, предназначенных для приема пассажирских и пригородных поездов. Таким образом, на 2025 год на станции Веймарн необходимо иметь не менее 14 приёмоотправочных путей, включая главные.

3.4. Соответствие расчетов нормативным значениям

Сравнивая полученное значение путей для транзитных поездов со строительно-техническими нормами СТН Ц-01-95, получаем, что их число на указанные размеры движения (при 25 % смены локомотивных бригад) должно составлять не менее 8 путей. Таким образом, с учетом путей для пассажирских и пригородных поездов на 2025 год на станции Веймарн необходимо иметь не менее 14 приёмоотправочных путей, включая главные.

4. Проектные решения

Выполненные расчеты свидетельствуют о том, что к существующему путевому развитию станции необходимо добавить четыре приёмоотправочных пути. Кроме этого, исходя из факта, что станция Веймарн находится на линии Гатчина – Варшавская – Ивангород – Нарвский, где установлена унифицированная длина поездов 71 условный вагон, полезная длина существующих и вновь запроектированных приемоотправочных путей должна быть не менее 1050 м. В связи с этим предусмотрено удлинение приемоотправочных путей до полезной длины 1050 метров.

Разработано два варианта реконструкции станции. И в первом, и во втором варианте существующие пути удлиняются в нечетной горловине.

В первом варианте параллельно существующим укладываются четыре новых пути полезной длиной не менее 1050 м, со стороны грузовой платформы. Для их укладки потребуется перенос высокой грузовой платформы длиной 114 м и шириной 9 м. При реализации этого варианта потребуется дополнительный отвод земель.

Во втором варианте параллельно существующим укладываются четыре новых пути полезной длиной не менее 1050 м, со стороны пассажирского здания. Для их укладки потребуется перенос 2-х высоких пассажирских платформ шириной 4 и 4,5 м, снос устаревшего пассажирского здания и строительство нового, современного пассажирского здания, а также перенос путей локомотивного хозяйства. При реализации этого варианта также потребуется дополнительный отвод земель.

5. Экономическая часть

5.1. Сравнение вариантов реконструкции станции Веймарн

Для определения приведенных затрат по вариантам реконструкции рассчитываются капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

В составе капитальных вложений учитывались затраты на следующие работы:

1. Подготовка территории строительства.
2. Земляное полотно.
3. Верхнее строение железнодорожного пути.
4. Устройство сигнализации, централизации и блокировки.
5. Здания и сооружения производственные и служебные.
6. Энергетическое хозяйство.
7. Прочие работы и непредвиденные затраты.

Расходные ставки за измеритель приняты по данным методических указаний «Определение ориентировочной стоимости строительства железнодорожных станций и узлов по укрепленным показателям», ПГУПС. СПб, 2006 год.

В составе эксплуатационных расходов учитывались следующие виды затрат:

1. Содержание станционных путей.
2. Содержание стрелочных переводов.
3. Задержки по враждебности маршрутов.

Расходные ставки за измеритель приняты по данным методических указаний «Определение эксплуатационных расходов по укрупненным расходным ставкам при сравнении вариантов развития железнодорожных станций и узлов». Итоговые данные строительно-эксплуатационных расходов по вариантам приведены в табл. 3.

Таблица 3. Итоговые данные строительно-эксплуатационных расходов по вариантам

Вывод: при сравнении двух вариантов развития станции Веймарн первый вариант оказался экономически более эффективным, с точки зрения приведенных расходов.

5.2. Технико-экономические показатели проекта

Стоимость реконструкции станции Веймарн включает в себя затраты на удлинение 4-х существующих приемоотправочных путей до полезной длины не менее 1050 м в сторону нечетной горловины станции, укладку 4-х дополнительных приемоотправочных путей полезной длиной не менее 1050 м, для их укладки потребуется перенос высокой грузовой платформы длиной 114 м и шириной 9 м, при реализации этого варианта потребуется дополнительный отвод земель площадью 0,9 га.

Технико-экономические показатели проекта представлены в табл. 4.

Таблица 4

Заключение

Настоящая статья посвящена развитию инфраструктуры железнодорожной станции Веймарн с учетом увеличения грузового потока на станции Усть-Лужского узла. Основанием для выбора этой темы послужила недостаточная развитость путевого развития этой станции, вызванная, в первую очередь, недостаточной полезной длиной имеющихся на станции приемоотправочных путей. Помимо необходимости удлинения путей, проработан вопрос достаточности имеющегося на станции путевого развития на перспективу.

Для сравнения принято два варианта реконструкции станции. Оба варианта предполагают увеличение полезной длины существующих приёмоотправочных путей до 1050 м, вместо имеющихся 850 м, что позволит увеличить объем перевозимых грузов.

Планы реконструкции станции выполнены в графическом редакторе AutoCAD в соответствии с требованиями к проектам железнодорожных станций и узлов. Сравнение вариантов выполнено по сопоставимым, различающимся капитальным вложениям и эксплуатационным расходам. Приведенные строительно-эксплуатационные расходы развития станции Веймарн по варианту с укладкой путей со стороны грузовой платформы ниже, чем по варианту с укладкой путей со стороны пассажирского здания. Стоимость реконструкции станции в текущих ценах 2015 года составляет около 500 миллионов рублей.

About the authors

Artyom V. Sugorovskiy

Author for correspondence.
Email: c123945@yandex.ru

Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer of the Department «Railway stations and units»

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. Location of the Weimarn station as part of the railway network of the Russian Federation

Download (88KB)

Indexing metadata

3. Fig. 2. The existing scheme of the station Weimarn

Download (164KB)

Indexing metadata