Выбор композиции, весовых норм и скоростей движения пассажирских поездов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Композиция состава пассажирского поезда устанавливает число и порядок размещения вагонов разных категорий и определяет, с одной стороны, уровень удобств, предоставляемых пассажирам, а с другой – расчетную населенность поездов и их вес, а, следовательно, скорости поездов, размеры их движения и расходы железных дорог, связанные с пассажирскими поездами. Выбор композиции состава выполняется совместно с определением веса и скорости пассажирского поездов.

Для расчета задаёмся тремя вариантами композиции состава, для каждого из которых в соответствии с количеством мест в каждом вагоне и его весом определяем населенность и весовую норму поезда.

В соответствии с практикой организации пассажирских перевозок в состав поезда включаем следующие вагоны: 1-2 мягких, 5-8 купейных, 7-8 некупейных с плацкартными или общими местами, а также вагон-ресторан, багажный и почтовый вагоны. При этом вместимость состава изменяется в пределах от 400 до 1100 человек.

На выбор наилучшего значения композиции оказывает влияние мощность локомотива, тип профиля пути, конструктивные скорости подвижного состава и др. Важными факторами являются скорость доставки пассажиров и денежные затраты, связанные с выполнением перевозок.

Таблица 2.1

Технические характеристики пассажирских вагонов

Тип вагона	Вес тары, т	вес ручной клади, т	число мест
СВ
К
ПЛ
О
ПЧТ	48, 5
ВР

Варианты композиций пассажирских поездов сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Варианты композиций пассажирских поездов

вариант	Тип вагона	Кол-во вагонов	Число мест в вагоне	Общ. число мест	Масса Тара ваг	Вес пассаж и руч клади	Масса брутто вагона	Масса брутто ваг данного типа
	св	-		-		3.3	62.3	-
к
пл
Общ.	-		-				-
В-р		-	-
пчт		-	-	48.5		60.5	60.5
								1081.5
	Св					3.3	62.3	62ю3
К
Пл
Общ
В-р		-	-
Пчт		-	-	48.5		60.5	60.5
								1091.8
	Св					3.3	62.3	124.6
К
Пл
Общ
В-р		-	-
пчт		-	-	48.8		60.5	60.5
								1098.1

При заданном техническом оснащении линии наибольшее влияние на скорость и вес оказывает стоимость пассажиро-часов следования и механической работы локомотива, затрачиваемой на тягу поездов. Оптимальные весовые нормы поездов и скорости движения могут быть установлены для возможных категорий поездов и их композиций при различной расчетной населенности, заданной длине станционных путей и мощности локомотива по минимуму приведенных затрат, учитывающих изменяющиеся в различных вариантах капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

Величину приведенных затрат на один поезд определяем по формуле:

, (2.1)

где R_мех – механическая работа локомотива, т-км;

C_т-км= 71 р. – расходная ставка на 1 т-км механической работы локомотива;

С_п-ч – приведенная стоимость поездо-часа пассажирского поезда с учетом оценки времени пассажиров, р.;

V_x – ходовая скорость, км/ч;

– коэффициент маршрутной скорости пассажирских поездов, зависящий от количества и продолжительности стоянок поездов.

Механическую работу найдем по формуле:

, (2.2)

где Р – масса локомотива (по заданию локомотив ЧС7 имеет массу 172 т);

Q – масса состава брутто, т

– основное удельное сопротивление движению поезда, кг/т;

i_э – эквивалентный по механической работе локомотива подъем на расчетном направлении (по заданию i_э=6 ^о/_оо);

L – длина расчётного направления (по заданию длина направления АБ составляет 575 км.);

a = 0, 85 – отношение скорости начала торможения к ходовой скорости;

К_ост – количество остановок поезда.

, (2.3)

, (2.4)

. (2.5)

Приведенную стоимость поездо-часа пассажирского поезда определяем по формуле:

, (2.6)

где С_л-ч = 319 р. – приведенная стоимость локомотиво-часа;

С_в-ч – приведенная стоимость вагоно-часа вагона i-ой категории

(С_в-ч^СВ = 154 р.; С_в-ч^К = 93 р.; С_в-ч^ПЛ = 58 р.; С_в-ч^ОБЩ = 58 р.; С_в-ч^ПЧТ = 48 р.

С_в-ч^ВР = 49, 0 р.);

р. – стоимость часа работы бригады проводников;

р. – стоимость часа работы локомотивной бригады;

С_пасс-ч = 30р. – приведенная стоимость поездо-часа пассажирского поезда с учетом оценки времени пассажиров;

m – число вагонов в составе поезда 19 ваг;

– коэффициенты, учитывающие время внепоездной работы, соответственно, локомотивной бригады и бригады проводников;

а_п– расчетная вместимость пассажирского поезда.

Наивыгоднейшее значение скорости движения при заданном весе и расчетной населенности определяется минимальным значением функции:

, (2.7)

Таблица 2.3

Вспомогательная таблица для построения кривых Е(v_ход) по вариантам

Вар	. км/ч
		2, 78		2, 07	2253, 6	28060, 7	160005, 6
	3, 58	2, 64	2, 73	3121, 3	28060, 7	214512, 3	283068, 4
	4, 62	3, 44	3, 56	3665, 9	28060, 7	260278, 9	212301, 3
	5, 9	4, 4	4, 55	4387, 8	28060, 7	311533, 8
	7, 42	5, 52	5, 71	5301, 4	28060, 7	376399, 4	141534, 2
	9, 180	6, 80	7, 04	6350, 4	28060, 7		121315, 1
		2, 78		2, 08	2512, 1	28626, 7	178359, 1	387772, 8
	3, 58	2, 64	2, 7	3021, 9	28626, 7	214554, 9	288778, 1
	4, 62	3, 44	3, 55	3666, 5	28626, 7	260321, 5	216583, 8
	5, 9	4, 4	4, 55	4747, 1	28626, 7	337044, 1	173266, 8
	7, 42	5, 52	5, 72	5343, 9	28626, 7	379416, 9	144389, 1
	9, 180	6, 8	7, 05	6412, 1	28626, 7	455259, 1
		2, 78		2, 28	2685, 2	28087, 7	190649, 2	425011, 2
	3, 58	2, 64	2, 73	3022, 5	28087, 7	214597, 5	283340, 8
	4, 62	3, 44	3, 55	3668, 3	28087, 7	260449, 3	212505, 6
	5, 9	4, 4	4, 55	4448, 3	28087, 7	315829, 3	170004, 5
	7, 42	5, 52	5, 71	5421, 8	28087, 7	384947, 8	141670, 4
	9, 180	6, 8	7, 03		28087, 7		121431, 7

Графическое определение оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции).

Полученное значение веса и скорости проверяем по ряду требований:

1) По соответствию мощности заданного локомотива:

· по условию трогания с места (1 – я проверка);

· по обеспечению оптимального уровня ходовой скорости (2 – я проверка).

Первую проверку производим по формуле:

, (2.8)

где – вес состава, при котором возможно трогание с места, т;

F_тр – сила тяги локомотива при трогании с места,

P – вес локомотива, (для локомотива ЧС4 P = 123 т);

i_р – руководящий уклон, ^о/_оо (согласно задания, i_р = 6, 0 ⁰/₀₀ на расчётном направлении АБ).

w_тр – удельное сопротивление состава при трогании с места, кг/т;

, (2.9)

где q₀ – нагрузка на ось,

. (2.10)

Если вес поезда, полученный по формуле (1.8), больше, чем определенный технико-экономическими расчетами, то заданный локомотив обеспечивает трогание с места пассажирского поезда на расчетном подъеме.

Вторую проверку выполняем, исходя из достижения скорости, полученной по технико-экономическому расчету; поезд должен иметь скорость на расчетном подъеме не ниже, чем определенную соотношением

, (2.11)

где значения К принимаются в зависимости от типа профиля и серии локомотива (принимаем К = 1, 2).

Касательную мощность локомотива для электрической тяги определяем по формуле:

, кВт (2.12)

Касательная сила тяги локомотива по условию равновесного движения на расчетном подъеме

, (2.13)

подставляя, получаем

, (2.14)

В данном уравнении неизвестным является значение скорости на расчетном подъеме, которое можно определить графоаналитическим способом.

Пример расчёта:

1-ая проверка:

> Q^opt – первая проверка пройдена.

2-ая проверка:

Расчёты по этой проверке сведены в таблицу2.4. На основе анализа рис. 2.4, можно сделать вывод, что локомотив сможет развить на расчётном подъёме скорость, V_р^max=140 км/ч > v_р=66.6 км/ч.

Таблица 2.4

Вспомогательная таблица определения скорости на расчетном подъеме


2, 78		9731, 9	1060, 1
3, 58	2, 64	10522, 4	1719, 3
4, 62	3, 44	11515, 5	2508, 8
5, 9	4, 4	12711, 3	3461, 6
7, 42	5, 52	14109, 4	4610, 9
9, 180	6, 80	15710, 3

Рис. 2.4

2.2. Расчёт плана формирования пассажирских поездов

На основании данных о пассажиропотоках могут быть составлены различные варианты плана формирования пассажирских поездов, устанавливающие число, назначения и категории поездов. План формирования пассажирских поездов должен обеспечивать беспересадочное следование для основного потока пассажиров и, в то же время, рациональное использование подвижного состава и пропускной способности железных дорог.

Задача расчета плана формирования пассажирских поездов заключается в минимизации перевозочных затрат.

при выполнении ограничений по освоению месячных густот пассажиропотока на каждом участке расчетной сети.

, , где

n – число возможных назначений поездов;

С_j – стоимостная оценка введения в график движения поезда j – того назначения;

Г_j – суточная (месячная) густота пассажиропотока на i – том участке расчетной сети;

d_ij₌1, если поезд j – того назначения следует по i – том участку;

0 – в противном случае.

Таблица 2.5

Возможные назначения пассажирских поездов на заданные направления

Назначение поезда	Условные обозначения	Время в пути	час	час
А-Н		67, 3
А-Д		31, 7
А-Б		7, 5
Б-Н		59, 7
Б-Д		24, 1
Д-Н		35, 5

Возможные назначения пассажирских поездов на заданные направления

Порядок решения задачи симплекс методом

1)Выбрать свободные неизвестные положив их равными 0 и найти соответствующее базисное решение исходя из сущности задачи в качестве базисного решения. Можно выбрать участковый план формирования, т.е свободные неизвестные будут , и базисные , образуя исходное базисное решение.

2)Базисные неизвестные и минимизировать целевую функцию записываем в виде разницы в которой уменьшаемое свободный член.

F=6

806

3) Составить симплекс таблицу внеся коэффициенты при неизвестных в уравнения и целевой функции в верхний угол клеток.

4)Выбрать генеральную клетку. Для этого в верхней строке симплекс таблице найти какой либо положительный элемент если в верхней строке такого элемента нет, то данное решение оптимально. Затем составляем отношения свободных членов к положительным коэффициентам выбранного столбца. Элемент выбранного столбца которому соответствует наименьшее отношение это и есть генеральный элемент.

5)Найти значение обратному генеральному элементу и внести его в правый нижний угол содержания. Все коэффициенты из верхних отделений строки где расположен генеральный элемент все значения необходимо умножить на значения обратные генеральному элементу в правые нижние углы.

6)Умножить на значение обратное генеральному элементу, но со знаком минус все коэффициенты из левых углов клеток столбца, где расположен генеральный элемент и поместить значения в нижний правый угол.

7)Выделить каким либо способом числа находящиеся в левых углах клеток строки где расположен генеральный элемент и в правых нижних углах клеток столбца где расположен генеральный элемент.

8)заполнить оставшиеся правые углы клеток числами полученные перемножением соответственно выделенных чисел.

Таблица 2.6

1113.6 -158.8	-1	-1
97.1
270.0 -158.8		-1
158.8

9)Перейти к новому набору свободных неизвестных. Для этого из правых углов клеток строки и столбца где находится генеральный элемент перенести все числа в левые углы соответствующей строки и столбца, а левые углы оставшихся клеток заполнить алгебраической суммой чисел из левых и правых углов.

Таблица 2.7

954.8	-1	-1 -
97.1
111.2
158.8

Рассчитав план формирования симплекс методом определяем оптимальный вариант прокладки пассажирских поездов.

Оптимальный вариант плана формирования пассажирских поездов

Рис 2.8

Для построения графика оборота составов пассажирских поездов, а также

для расчета показателей определяем переодичность курсирования поездов и суточные размеры движения.

Таблица 2.8

Периодичность курирования пассажирских поездов

Назначения	Кол-во поездов в месяц	Суточные рзмеры движения	Периодичность курсирования поездов
А-Б		3, 2	3-ежедневно, 1-дополнительно 20, 30 числа
Б-Д		3, 7	3-ежедневно, 1-дополнительно раз в неделю
Б-Н		5, 3	5-ежедневно, 1-дополнительно вторник, четверг, суббота

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒