Ю. И. Ефименко, З. Н. Гарбузова,

Ю. И. Ефименко, З. Н. Гарбузова,

А. Н. Яккола, Л. А. Олейникова

 

 

РАЗРАБОТКА ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

 

методические указания к выполнению упражнения

по дисциплине «Общий курс железных дорог» и «Общий курс                     железнодорожного транспорта»

 

 

 

 

Санкт-Петербург 2016

ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ УПРАЖНЕНИЯ

Для усвоения ряда важнейших вопросов дисциплины «Общий курс железных дорог» и закрепления знаний, полученных на лекциях и практических занятий по этой дисциплине, предусмотрено выполнение комплексного упражнения. Упражнение предусматривает разработку графика движения поездов, объединяющего деятельность всех подразделений железных дорог и выражающего план их эксплуатационной работы.

Кроме составления графика студент должен определить пропускную способность участка для параллельного графика и подсчитать качественные показатели графика: техническую, участковую скорости и коэффициент скорости. По заданию график составляется не на сутки, как это делается в реальных условиях, а на восьмичасовой период, что вызвано ограниченным временем студента. Однако и при этом можно достигнуть главного – правильного подхода к решению поставленных задач.

В настоящей работе даются варианты задания на выполнение упражнения, необходимые методические указания, примеры составления графика, определения пропускной способности железнодорожного участка и указанных выше качественных показателей графика. Величины станционных интервалов и некоторые другие исходные данные приняты условно.

Вариант задания является индивидуальным для каждого студента и указывается преподавателем.

Работа должна быть представлена в виде чертежа на листе формата А3, на котором кроме собственно графика необходимо разместить схему периода графика, расчет пропускной способности, таблицы для подсчета технической и участковой скоростей и сам подсчет этих показателей, а также коэффициента скорости.

При использовании настоящих указаний студентами заочного факультета вариант задания принимается по последней цифре шифра студента.

I. ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Требуется построить график движения поездов для участка А - Е однопутной линии:

 

 

 

Исходные данные

А. По вариантам задания

Таблица 1

Характеристика перегонов

Номер варианта	Длина перегона, км					Средства сигнализации и связи при движении поездов	Вид тяги
	А – б	б – в	в – г	г – д	д - Е
1	18	24	20	21	19	Полуавто-матическая блокировка	Тепловоз-ная
2	19	20	18	23	17	То же	»
3	14	22	16	18	18	»	»
4	20	18	23	15	20	»	»
5	19	19	23	18	20	»	Электри-ческая
6	15	20	19	24	18	Автоблокировка	То же
7	20	25	19	18	21	То же	»
8	15	18	22	14	18	»	»
9	14	27	23	23	15	»	»
10	20	23	26	22	21	»	»

Таблица 2

Затраты времени, мин, на проследование поездами 1 км пути

Поезда	Направление
	нечетное	четное
Пассажирские......	0,7	0,8
Грузовые.........	1,0	1,1

Дополнительное время на разгон и замедление поездов принимать по 1 мин.

Раздельные пункты в, г – промежуточные станции, б, д – разъезды. Станция А – пункт оборота локомотивов.

Продолжительность работы сборных поездов на промежуточных станциях принимать не менее 15 мин.

III. ПРИМЕРЫ РАЗРАБОТКИ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Пример 1

Составление непараллельного непакетного графика

Примем следующие исходные данные:

1) длины перегонов однопутной линии А – Е 18, 20, 24, 18, 16 км;

2) средства сигнализации и связи при движении поездов – полуавтоматическая блокировка;

3) время выхода пассажирских поездов (№ 181 и 182) со станций А и Е соответственно в 0 ч 14 мин и в 5 ч 32 мин; продолжительность их стоянок на каждом пункте 2 мин.

Затрату времени на проследование поездами 1 км, дополнительное время на разгон и замедление, назначение раздельных пунктов и время работы сорных поездов на промежуточных станциях принимаем по исходным данным, общим для всех вариантов задания (см. разд. I, п. Б).

1. Составление графика

1. Вычерчиваем сетку графика с таблицей при ней (рис. 1).

2. В таблицу вписываем заданные длины перегонов и подсчитанные чистые времена хода поездов по этим перегонам с округлением до целых минут.

3. На графике прокладываем линии хода пассажирских поездов (красным цветом). В связи с остановками поездов на всех раздельных пунктах к чистому времени хода поездов по перегонам добавляем по 2 мин (1 мин – на разгон и 1 мин – на замедление).

Так, для определения времени прибытия поезда № 181 на разъезд б к времени выхода его со станции А (0 ч 14 мин) прибавляем 13 мин + + 2 мин = 15 мин и получаем время прибытия на разъезд б – 0 ч 29 мин. Прибавляя время стоянки 2 мин, получаем время отправления поезда с разъезда б: 0 ч 29 мин + 2мин = 0 ч 31 мин.

Аналогично прокладываем линии хода пассажирских поездов на остальных перегонах.

4. Устанавливаем ограничивающий перегон заданного участка, т.е. перегон, время занятия которого парой поездов (период графика) получается наибольшим. Таким будет перегон в – г.

Рис. 1. Прокладка линий хода пассажирских поездов на графике.

 

5. Выбираем в соответствии с приложением 2 расчетную схему прокладки поездов на ограничивающем перегоне. В нашем случае это будет схема 2 – «пропуск с ограничивающего перегона с ходу», - поскольку интервал скрещения меньше интервала неодновременного прибытия (см. приложение 2).

6. Наносим на график на ограничивающем перегоне максимальное количество грузовых поездов (рис. 2).

Заполнение ограничивающего перегона начинаем с поезда № 2006, для чего к времени прибытия поезда № 181 на станцию г прибавляем интервал скрещения (2 мин), чем и определяем время отправления поезда № 2006: 1 ч 09 мин + 2 мин = 1 ч 11 мин. Учитывая необходимость разгона (1 мин), получим, что станцию в поезд последует в 1 ч 11 мин + 26 мин + + 1 мин = 1 ч 38 мин. К этому времени прибавляем интервал скрещения (2 мин) и получаем время отправления на ограничивающий перегон поезда № 2003, который проследует станцию г в 1 ч 40 мин +24 мин + 1 мин = = 2 ч 05 мин.

Аналогичным образом прокладываем линии хода остальных поездов, причем линию хода поезда № 2013 начинаем от поезда № 182, а для получения времени прибытия на станцию г поезда № 2011 к моменту отправления со станции в прибавляем к чистому времени хода время на разгон и замедление 5 ч 24 мин + 24 мин +1 мин + 1 мин = 5 ч 50 мин.

Заполнение ограничивающего перегона левее поезда № 181 начато с определения времени прибытия поезда № 2004 на станцию в (0 ч 43 мин), для чего от момента прибытия на станцию в поезда № 181 отложен влево интервал неодновременного прибытия (4 мин).

Далее, вычитая из 0 ч 43 мин время хода четного поезда и время на разгон и замедление, получим время отправления поезда № 2004 со станции г (0 ч 15 мин). Отступая влево на 2 мин (интервал скрещения), получим время проследования через станцию в поезда № 2001 (0 ч 13 мин).

7. После заполнения ограничивающего перегона намеченные на нем линии хода поездов продолжаем вверх и вниз на следующие перегоны (см. рис. 2). После этого проверяем возможность прокладки на перегонах А - б и б - в поездов №№ 2002, 2003 и 2004, а на перегонах г - д и д - Е – поездов №№ 2001, 2006, 2008, 2010, 2009, 2011, 2013, 2016 (см. рис. 2).

Как видно из рис. 2, при зафиксированных временах пропуска поездов по ограничивающему перегону, прокладка поездов №№ 2003 и 2004 на перегонах А – б и б – в невозможна из-за несоблюдения интервалов неодновременного прибытия. Это связано с разницей во времени хода по перегонам пассажирских и грузовых поездов. Поэтому, проложив на перегоне А - б поезд № 2002, а затем поезд № 2003 с остановкой на разъезде б, получим время его прибытия 0 ч 55 мин + 18 мин + 1 мин +1 мин=1ч 15 мин, после чего сдвигаем линию хода поезда № 2004 вправо, чтобы между прибытием

Рис. 2. Предварительная прокладка линий хода грузовых поездов на ограничивающем и смежных с ним перегонах.

 

поезда № 2003 и проследованием поезда № 2004 соблюдался интервал неодновременного прибытия (4 мин) (рис.3). Время отправления поезда № 2004 со станции в получаем вычитанием из времени его проследования по разъезду б чистого времени хода и времени разгона 1 ч 19 мин –22мин - –1 мин = 0 ч 56 мин.

Чтобы не нарушить схему прокладки поездов на ограничивающем перегоне, линию хода поезда № 2003 на перегоне б - в прокладываем с учетом разгона и замедления и, отложив от времени его прибытия на станцию в 4 мин, получим время проследования по этой станции поезда № 2006 – 1 ч 47 мин. От этого момента получаем время отправления поезда № 2006 со станции г (1 ч 47 мин – 26 мин – 1 мин = 1 ч 20 мин).

Далее строим новый вариант заполнения ограничивающего перегона до поезда № 182, соблюдая на станциях в и г интервал скрещения 2 мин (см. рис. 3), а затем прокладываем нитки графика на остальных перегонах. При этом для сокращения времени хода поездов по участку на крайних перегонах А - б и д - Е нитки графика прокладываем с соблюдением интервала неодновременного прибытия на разъездах б и д (4 мин), а на средних перегонах предусматриваем отправление поездов с соблюдением интервала скрещения. Это обеспечивает возможность экономии на этих перегонах топлива или электроэнергии за счет возможности согласованного с поездным диспетчером увеличения времени хода из-за временного отключения в целях экономии тяговых двигателей локомотивов.

Около точек пересечения линий хода с горизонтальными линиями, обозначающими поперечные оси раздельных пунктов, в тупом углу сразу же ставится последняя цифра времени отправления, прибытия или проследования поездов; исключение составляет цифра 0, которая не проставляется*. Во всех случаях остановка грузовых поездов (кроме сборных) на разъездах и промежуточных станциях предусматривается только для скрещения и обгона, причем из двух встречных поездов один, как правило, должен проходить станцию без остановки.

В окончательном виде график движения без сборного поезда представлен на рис. 3.

8. Для прокладки сборного поезда используем нитку графика поезда № 2014,изменив его номер на № 3402 и откорректировав линию хода (рис. 4). Поскольку на промежуточной станции в этот поезд имеет стоянку 16 мин, достаточную для работы сборного поезда, изменение линии хода начинаем с перегона в – г, предусмотрев остановку поезда для работы на станции в. Время прибытия поезда № 3402 на эту станцию составит

			Рис. 3. Окончательный вариант графика движения поездов с увязкой локомотивов в пункте оборота.
		Рис. 4. График движения поездов с учетом работы сборного поезда

 

5 ч 04 мин + 26 мин + 1 мин + 1 мин = 5 ч 32 мин (см. рис. 4). Линию хода поезда № 2011 прокладываем по станции в без остановки, для чего надо отложить от времени прибытия поезда № 3402 интервал неодновременного прибытия (4 мин). Тогда время проследования поезда № 2011 по станции в будет равно 5 ч 32 мин + 4 мин = 5 ч 36 мин, время отправления его с разъезда б – 5 ч 36 мин – 20 мин – 1 мин = 5 ч 15 мин, а прибытия на станцию г – 5 ч 36 мин + 24 мин + 1 мин = 6 ч 01 мин (см. рис. 4). Далее линию хода сборного поезда прокладываем так, чтобы разница времени его прибытия на станцию А и отправления с разъезда б пассажирского поезда № 182 равнялась интервалу попутного следования (2 мин). При этом увеличится сверх нормативного время стоянки сборного поезда на промежуточной станции в, но уменьшится суммарное время стоянок двух транзитных грузовых поездов №№ 2013 и 2015. Приняв время прибытия поезда № 3402 на станцию А равным 6 ч 52 мин – 2 мин = 6 ч 50 мин (см. рис. 4), получим время его проследования по разъезду б 6 ч 50 мин – 20 мин – 1 мин = = 6 ч 29 мин и время отправления со станции в –6 ч 29 мин – 22 мин –    - 1 мин = 6 ч 06 мин. Отступив от полученного значения интервал неодновременного прибытия (4 мин), получим время прибытия поезда № 2015 на разъезд б (6 ч 25 мин), а отступив интервал скрещения (2 мин), получим время прибытия поезда № 2013 на станцию в в 6 ч 04 мин. Далее строим линии хода этих поездов от станции А соответственно до станции в и разъезда б (см. рис. 4).

Изменения линий хода грузовых поездов правее линии хода поезда № 182 в рассматриваемом случае не требуется.

9. Намечаем порядок оборота локомотивов, прибывающих с четными грузовыми поездами на станцию А (см. рис. 4), учитывая при этом необходимое время для подготовки локомотива в пункте оборота к следующему рейсу (при электровозной и тепловозной тяге – не менее 25 мин). Локомотив от поезда № 2002 может вести поезд № 2005, локомотив от поезда № 2004 – поезд № 2007 и т.д. Учитывая, что из-за пропуска четного пассажирского поезда № 182 под грузовой поезд № 2019 не оказывается локомотива, предусматриваем пропуск поезда № 2012 с двумя локомотивами, один из которых будет подан под поезд № 2015, а второй – под поезд № 2017. Тогда под поезд № 2019 будет использоваться локомотив из-под сборного поезда № 3402.

График движения поездов и намеченный оборот локомотивов обусловливают продолжительность непрерывной работы локомотивных бригад, которая должна быть не более установленной нормы (7 – 8 ч), считая от момента выезда со станции Е до возвращения на нее (с учетом времени на прием и сдачу локомотивов на приемоотправочных путях этой станции).

 

2. Определение пропускной способности

перегонов участка

По заданию пропускная способность участка определяется для параллельного графика. В этом случае при парном непакетном графике на однопутной линии пропускная способность выражается формулой

,

где    N – максимально возможное количество пар поездов в сутки;

1440 – количество минут в сутках;

T – период графика, определяемый в соответствии с рис. 5 по формуле

,

где t₁ и t₂ – чистое время хода грузовых поездов по ограничивающему перегону соответственно в нечетном и четном направлениях;

 - интервал скрещения;

- дополнительное время на разгон поезда при отправлении с раздельного пункта;

мин.

Рис. 5. Период непакетного графика

Пропускная способность

 пар поездов*.

3. Определение технической и участковой скоростей грузовых поездов и коэффициента скорости

Для определения средней технической и участковой скоростей грузовых поездов (без сборных) составим на основе графика таблицы для нечетного (табл. 5) и четного (табл. 6) направлений.

Участковая и техническая скорости поездов определяются по формулам

; ,

где  - путь, пройденный всеми поездами, км;

- время нахождения всех поездов в пути с учетом стоянок, разгона и замедления, ч;

- сумма времени хода всех поездов с учетом разгона и замедления, но без учета стоянок, ч.

Таблица 5

Номер поезда*	Время, ч - мин					Путь, пройденный поездами, км
	отправ-ления со ст. А	прибытия на ст. Е	в пути	в том числе
				стоянки	движения
2003 2005 2007 2009 2011 2013	0 - 55 1 - 45 2 - 41 3 - 37 4 - 33 5 - 24	2 - 49 3 - 45 4 - 41 6 - 07 6 - 52 7 - 40	1 - 54 2 - 00 2 - 00 2 - 30 2 - 19 2 - 16	0 - 12 0 - 18 0 - 18 0 - 46 0 - 35 0 - 34	1 - 42 1 - 42 1 - 42 1 - 44 1 - 44 1 - 42	96 96 96 96 96 96
Всего:			13 - 01	2 - 43	10 - 16	576

Таблица 6

Номер поезда	Время, ч - мин					Путь, пройденный поездами, км
	отправ-ления со ст. А	прибытия на ст. Е	в пути	в том числе
				стоянки	движения
2006 2008 2010 2012	0 - 07 1 - 02 2 - 08 3 - 04	2 - 30 3 - 26 4 - 22 5 - 18	2 - 23 2 - 24 2 - 14 2 - 14	0 - 31 0 - 32 0 - 22 0 - 22	1 - 52 1 - 52 1 - 52 1 - 52	96 96 96 96
Всего:			9 - 15	1 - 47	7 - 28	384

 

Определяем участковую и техническую скорости для выполняемого примера:

 км/ч;

 км/ч

Коэффициент участковой скорости

 

Пример 2

Разработка частично пакетного графика движения поездов

Для примера приняты следующие данные:

1) длины перегонов однопутной линии А - Е 18, 21, 20, 24 и 17 км;

2) средство сигнализации и связи при движении поездов - автоматическая блокировка;

3) отправление пассажирских поездов (№ 181 и 182) со станций А и Е соответственно в 4 ч 43 мин и в 1 ч 05 мин; продолжительность их стоянки на разъездах и промежуточных станциях по 2 мин;

4) предусматривается прокладка двух пакетов по два поезда в каждом.

Остальные необходимые данные - общие для всех вариантов задания.

1. Составление графика*

После вычерчивания сетки графика и прокладки линий хода заданных пассажирских поездов устанавливаем ограничивающий перегон г – д (рис.6). На этом перегоне принимаем в качестве основной схему 2 пропуска поездов как наиболее целесообразную при t _c< t _нп (см. приложение 2).

Заполнение ограничивающего перегона начато с отправления со станции г пакета нечетных поездов, причем время отправления первого пакета найдено путем прибавления к времени прибытия пассажирского поезда № 182 интервала скрещения (1 мин). Второй поезд этого пакета отправляется через 10 минут после первого (интервал между ними составляет по заданию 10 мин). В соответствии с принятой схемой пропуска поездов пакет должен пройти разъезд д без остановки. Встречный ему четный поезд (№ 2008) отправляем с этого разъезда через 1 мин после проследования второго поезда в пакете.

Рис. 6. Предварительная прокладка линий хода грузовых поездов на ограничивающем перегоне.

 

Заполнение перегона правее линии хода пассажирского поезда № 181 начинаем прокладкой пакета четных поездов, для чего к времени прибытия поезда № 181 на разъезд д прибавляем 1 мин и таким образом находим время отправления первого поезда пакета № 2016 – 5 ч 57 мин.

Заполнение перегона левее линии хода поезда № 182 начато с определения допустимого времени прибытия нечетного грузового поезда на разъезд д, для чего от момента прибытия на этот разъезд поезда № 182 отложен влево интервал неодновременного прибытия 3 мин.

Дальнейший порядок составления графика (рис. 7) в общем остается таким же, как и в предыдущем примере (см. Рис. 2, 3 и 4 и пояснения к ним). В частности, в данном случае некоторые из поездов, намеченных на ограничивающем перегоне, пришлось немного сместить. Так, интервал скрещения поездов № 181 и 2016 на разъезде д увеличен на 3 мин, чтобы обеспечить заданный интервал неодновременного прибытия поездов № 2015 и 2016 на станцию в.

На рис. 7 рядом с линией хода поезда № 2008 показано следование второго локомотива, который засылается на станцию а под поезд № 2013.

Определение пропускной способности

перегонов участка

В связи с тем, что при наличии автоблокировки можно составить полностью пакетный график, ограничимся в работе определением пропускной способности участка для этого случая.

Пропускная способность перегонов участка при пакетном графике (рис. 8) рассчитывается по формуле

,

где k – число поездов в пакете (в нашем случае k = 2).

Как видно из рис. 8, период пакетного графика

T = t ₁ + t ₂ + 2 I + 2 t _c + 2 t _р,

где t ₁ и t ₂ – чистое время хода соответственно нечетного и четного поездов по ограничивающему перегону;

I – интервал между поездами в пакете;

t _c – интервал скрещения;

t _р – дополнительное время на разгон поезда после его стоянки.

 

Рис. 7. Окончательный вариант графика движения поездов с увязкой локомотивов в пункте оборота

 

Рис. 8. Период пакетного графика

 

2. Определение технической и участковой скоростей грузовых поездов

и коэффициента скорости

(см. предыдущий пример)

 

 

Список литературы

1. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. – М.: Транспорт, 2000

2. Железные дороги. Общий курс: Учебник для вузов/ М. М. Уздин, Ю. И. Ефименко, В. И. Ковалев, С. И. Логинов, Б. Ф. Шаульский. Под ред. М. М. Уздина. – 5-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Информационный центр «Выбор», 2002. – 368 с.

Приложение 1

На ограничивающем перегоне

Наименование и графическое изображение схемы	Расчетная формула периода графика Т
1. Пропуск поездов на ограничивающий перегон с ходу
2. Пропуск поездов с ограничивающего перегона с ходу
3. Пропуск нечетных поездов без остановок
4. Пропуск четных поездов без остановок

 

 

Ю. И. Ефименко, З. Н. Гарбузова,