Регулирование подвода транзитных и разборочных грузовых поездов к техническим станциям
- Авторы: Грошев Г.М.1, Котенко А.Г.1, Сугоровский А.В.1, Сугоровский А.В.1
-
Учреждения:
- Петербургский государственный университет путей сообщенияИмператора Александра I
- Выпуск: Том 4, № 1 (2018)
- Страницы: 094-104
- Раздел: Оригинальные статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/transsyst/article/view/8721
- DOI: https://doi.org/10.17816/transsyst2018041094-104
- ID: 8721
Цитировать
Аннотация
Представлены результаты исследования применения диспетчерского приема «Регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках».
Цель: Обосновать эффективность реализации диспетчерского приема «Регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках».
Метод: Использовано имитационное моделирование с применением программного комплекса «Моделирование работы транспортных систем» (AvroraW).
Результаты: В ходе исследования установлено, что применение диспетчерского приема «Регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к сортировочной станции с учетом положения в ее парках» ведет к снижению межоперационных простоев, экономии эксплуатационных расходов и более равномерной загрузке устройств станции.
Выводы: результаты исследования будут способствовать повышению эффективности диспетчерского регулирования эксплуатационной работы.
Ключевые слова
Полный текст
В последние годы рост вагонопотоков в морские порты Северо-Западного региона привел к значительному увеличению загрузки участков, технических и припортовых станций Октябрьской железной дороги, что объективно является причиной многих задержек в продвижении поездов и увеличения простоя вагонов.
За годы существования диспетчерской системы управления на железнодорожном транспорте разработано большое количество различных регулировочных приемов [1].
В многолетней практике диспетчерского регулирования оперативно применялись различные методы и приемы для повышения эффективности работы сортировочных станций [2–4].
В ходе исследований организации и информационных технологий работы станции Санкт-Петербург Сортировочный Московский созданы специальные методики и комплексы аналитических выражений, с помощью которых выполнены расчеты для определения эксплуатационной и экономической целесообразности и эффективности применения целого ряда приемов и методов оперативного диспетчерского регулирования.
В данной статье рассматривается прием «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к сортировочной станции с учетом положения в ее парках».
Краткие сведения о станции Санкт-Петербург Сортировочный Московский
Станция Санкт-Петербург Сортировочный Московский является основной, внеклассной сортировочной станцией Санкт-Петербургского железнодорожного узла, представляет собой двустороннюю станцию с последовательным расположением парков прибытия, сортировочной горки, сортировочного парка и парка отправления в каждой системе.
Сортировочные системы расположены параллельно друг другу (рис. 1). Нечетная система работает с вагонопотоками, поступающими со станций Санкт-Петербургского узла, со стороны Выборга и Кузнечного, а также с железных дорог Финляндии, Эстонии, Латвии, Литвы и Беларуси. Четная система работает с вагонопотоком, поступающим со стороны Мги (Сонково, Будогощь, Кириши, Волховстрой, Петрозаводск, Бабаево) и Москвы (Бологое, Малая Вишера, Чудово, Новгород, Колпино).
Рис. 1. Схема станции Санкт-Петербург Сортировочный Московский
Регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к сортировочной станции с учетом положения в ее парках
Для организации ритмичной работы диспетчерские смены станций во взаимодействии с ДЦУП организуют рациональное чередование подвода транзитных и разборочных поездов к станции в соответствии с ритмом работы сортировочных устройств и приемоотправочных парков. Благодаря этому повышается уровень беспрепятственного приема поездов станцией [5–7].
Чтобы установить эффективность данного регулировочного воздействия в условиях станции Санкт-Петербург Сортировочный Московский, проведены эксперименты с использованием имитационного моделирования при различном процентном соотношении транзитных поездов и поездов в переработку, прибывающих на станцию в течение расчетных суток.
Для оценки эффективности приема диспетчерского регулирования исследованы и созданы информационные технологии реализации, графическая формализация и алгоритмы для ввода в имитационную модель регулировочного приема.
Имитационное моделирование выполнено за год (365 суток), с выводом сопоставимых графиков занятия основных элементов транспортной системы за каждые сутки с применением исследуемого регулировочного приема и без его использования.
Схематически прием «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к сортировочной станции с учетом положения в ее парках» показан на рис. 2.
Рис. 2. Схематическое изображение приема «Регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к технической станции с учетом положения в ее парках»
На фрагменте графика движения поездов со станции А в сторону сортировочной станции С друг за другом с межпоездным интервалом (в расчетах принят равным 10 мин) следуют два транзитных поезда (Тр.) и один в переработку (Пер.). Чтобы к станции С поезда прибыли чередуясь, второй транзитный поезд ставят под обгон поездом в переработку.
При имитационном моделировании учитывается неравномерность поступления поездов с линии, для чего используются методы теории вероятностей.
Формализованное представление реализации в имитационной модели диспетчерского регулировочного воздействия дано на рис. 3.
Рис. 3. Формализованное представление реализации в имитационной модели регулировочного приема «Регулирование (чередование) приема на сортировочную станцию транзитных и перерабатываемых поездов»
На рис. 3 все воздействия и отклики представлены в виде векторов: N(k) (n(k)i) – входящий поток грузовых поездов, состоящий из k категорий (транзитные поезда и поезда в переработку), который характеризуется неравномерностью внутри года, месяца, недели и суток; T(ti) – продолжительность операций, производимых с входным потоком поездов; R(ri) – ресурсы станции; Y(yi) – отклики модели; A(ai) – случайный компонент в технологии работы станции; U(ui) – управляющее воздействие.
Имитационное моделирование станционных процессов дает возможность сравнить величины межоперационных простоев по вариантам: с применением регулировочного приема и без него [8].
На рис. 4 представлены графики, отображающие зависимость средних межоперационных простоев без применения приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках» и с его использованием в зависимости от процента транзитных поездов.
Если диспетчерский прием «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к технической станции с учетом положения в ее парках» не используется, то простои, возникающие в результате ожидания выполнения операций, значительно выше, чем при применении данного воздействия.
При сравнении суммарных простоев в ожидании выполнения операций установлено, что наибольший эффект от применения приема достигается при 50 % грузовых поездов без переработки.
Рис. 4. Графики зависимости средних межоперационных простоев с применением и без применения приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках» в зависимости от процента транзитных поездов
Также более выраженный эффект имеется при 20 % грузовых поездов без переработки.
В ходе исследований проведены эксперименты с моделью, проанализирована эффективность применения регулировочного приема в течение года ежесуточно. На рис. 5 представлены графики изменения суммарных и средних суммарных задержек в ожидании обслуживания в течение первого месяца без применения приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках» и с его использованием (транзитных поездов 50 %).
Из рис. 5 видно, что межоперационные простои в течение месяца имеют значительные колебания, а средние суммарные задержки в ожидании обслуживания с применением диспетчерского приема (1,14 поездо-часа) ниже задержек без его применения (12,76 поездо-часа).
Графики занятия основных элементов транспортной системы (типичные сутки) без применения приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках» и с его использованием приведены на рис. 6 (транзитных поездов 50 %).
Рис. 5. Графики суммарных и средних суммарных задержек в ожидании обслуживания в течение первого месяца с применением приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках» и без него (транзитных поездов 50 %)
Выполнены расчеты для определения возможной экономии эксплуатационных расходов в результате применения данного диспетчерского приема при электрической и тепловозной тяге [9–11].
Рис. 6. График занятия основных элементов транспортной системы (типичные сутки) без применения приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к станции с учетом положения в ее парках» (а) и с ее применением (б) (транзитных поездов 50 %)
В качестве примера приведены результаты расчета экономии эксплуатационных расходов за счет чередования подвода грузовых поездов при соотношении 20 % транзитных поездов и 80 % – в переработку:
- 14,7 тыс. руб. в сутки при электрической тяге;
- 13,5 тыс. руб. в сутки при тепловозной тяге.
В ходе исследования установлено, что применение диспетчерского приема «регулирование (чередование) подвода транзитных и перерабатываемых поездов к сортировочной станции с учетом положения в ее парках» ведет к снижению межоперационных простоев, экономии эксплуатационных расходов и более равномерной загрузке устройств станции.
Заключение
Создание информационных технологий и алгоритмов реализации прогрессивных методов и приемов диспетчерского регулирования на технических станциях, механизмов поддержки принятия экономически обоснованных оперативных решений по их применению способствует повышению уровня организации движения поездов по графиковым расписаниям на железных дорогах страны [12–14].
Об авторах
Геннадий Максимович Грошев
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Автор, ответственный за переписку.
Email: spbgroshev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7398-4413
доктор технических наук, профессор
Россия, 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9Алексей Геннадьевич Котенко
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Email: algenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7061-0635
доктор технических наук, профессор
Россия, 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9Артем Васильевич Сугоровский
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Email: c123945@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6955-814X
кандидат технических наук, доцент
Россия, 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9Антон Васильевич Сугоровский
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Email: gthdsq555@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5930-1789
кандидат технических наук
Россия, 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9Список литературы
- Groshev GM, Kotenko AG, Suvorovskiy AnV, Magomedov MM. Zheleznodorozhnyj transport. 2016;2:47–54. (In Russ.)
- Badecky AP, Bessolicyn AS. Method for selecting the order of trains entering the schedule after the “break in train schedule”. IntellektTrans-2014. St. Petersburg; 2014. Pp. 372–377. (In Russ.)
- Levin DYu, Suhar'kov YuS. ZHelez-nodorozhnyj transport. 2007;11:8–14. (In Russ.)
- Barke S, Salka R, Kant M. Signal und Draht. 2005;6:39–41.
- Levin DYu. Zheleznodorozhnyj transport. 2015;8:26–32. (In Russ.)
- Ioannou PA ed. Intelligent freight transportation. CRC Press Publ.; 2008. 344 p.
- Campagna A. The Rail and Road Freight Transport in the Co-Modality Approach. Proc. Workshop on Multimodal Transport and ICT: Result and Recommendations. INTERREG IIIC Project Port-Net. 2006. Pp.78–86.
- Bobrov YuA, Loseva VA. Modeling of transport systems: user guide. St. Petersburg; 2008. 45 p. (In Russ.)
- Efanov AN, Kovalyonok TP, Zajcev AA. Assessment of economic efficiency of investments and innovations in railway transport. St. Petersburg; 2001. 149 p. (In Russ.)
- Galvez-Fernandez C, Khadraoui D, Ayed H, Habbas Z, Alba E. Verteilte Ansatz zur Lösung zeitabhängige Probleme der multimodalen Verkehrsnetze. Fortschritte in Operations Res. Hindawi Publ. Co.; 2009. 15 p.
- Srisawat P, Kronprasert N, Arunotayanun K. Development of decision support system for evaluating spa¬tial efficiency of regional transport logistics. Transp. Res. Proc. 2017;25:4832-4851.
- Brands T. Multimodal network design and assessment. 11th TRAIL Congress res. Nov. 2010. Pр. 1–5.
- Gogoleva AV. Forecast of the average speed of freight trains on the basis of stochastic modeling. St. Petersburg; 2012. 166 p. (In Russ.)
- Baturin AP, Shapkin IN. Zheleznodo-rozhnyj transport. 2012;7:40–43. (In Russ.)
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)