Глава 8

УПРАВЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТОЙ СОРТИРОВОЧНОЙ СТАНЦИИ

8.1. Технологические линии сортировочных станций, их функциональное назначение и классификация

Сортировочные станции представляют сложные комплексы технологически взаимосвязанных элементов (рис. 8.1, а, б). С позиций теории систем они полностью от-вечают необходимым и достаточным условиям, позволяющим интерпретировать их как сложные большие технологические системы, элементы которых находятся в постоянном функциональном взаимодействии.

На сортировочных станциях имеются следующие технологические линии:пропуска всех категорий пассажирских и пригородных поездов. Для этого используются

главные пути с остановочными пунктами, платформами для посадки и высадки пригородных пассажиров, пассажирские платформы и вокзалы для пассажиров местного и дальнего сообщения. В узлах, где размещены сортировочные станции, как правило, имеются отдельные пассажирские и пассажирские технические станции и основные вокзалы. Нагрузка на пассажирскую технологическую линию характеризуется суммарным пассажирским Nпс (t) и пригородным Nпр(t) поездопотоками, и время t принимается равным расчетному периоду - суткам;

обработки и пропуска транзитных грузовых поездов без изменения массы и длины. Для этого имеются специальные транзитные парки, оснащенные необходимыми техническими средствами (коммуникации ПТО, ПКО, системы управления МРЦ, ЭЦ и др.). Нагрузка на эту линию определяется транзитным поездопотоком Nтр(t) в четном и нечетном направлениях движения (Nч

тр(t); Nнчтр(t));

обработки и пропуска частично перерабатываемых поездов - групповых и с изменением массы и длины. Для этой линии могут предусматриваться специализированные ПОП, имеющие технологические соединения с СП.

Однако на большинстве сортировочных станций таких парков нет и работа по обмену групп, изменению массы выполняется в транзитных парках, и без того загруженных обработкой транзитных поездов. Этим определяется тот факт, что групповая маршрутизация не получила достаточного распространения. Нагрузка на эту линию состоит из поездопотоков групповых поездов Nгрупп(t) и поездопотока с изменением массы и длины поездов Nq,m (t);

сортировки вагонопотоков в соответствии с установленным планом формирования поездов. Эта линия является доминирующей, наиболее мощной, и по этой линии и этому виду работы станции получили название сортировочных. Линия сортировки вагонопотоков осуществляет прием перерабатываемых поездов, их подготовку к расформированию, расформирование, накопление составов поездов новых назначений, их формирование, подготовку к отправлению и отправление. Для выполнения последовательности названных операций предусмотрены парк прибытия (ПП), сортировочная горка средней или большой мощности, СП, вытяжные пути. Функционально взаимодействующими элементами этой линии являются входные участки (ВхУ), парк прибытия, горка (Г), сортировочный парк, вытяжки формирования (ВФ), парк отправления (ПО), выходные участки (ВыхУ). Если все эти элементы размещены последовательно, соблюдается важный принцип технологии-поточность, а совокупность этих элементов носит название сортировочной системы (рис. 8.2).

Однако на ряде сортировочных станций имеется и параллельное размещение парков ПП и СП или ПО и СП. На таких сортировочных системах нарушается принцип поточности переработки вагонопотока. Нагрузкой для технологической линии сортировки вагонопотоков является перерабатываемый поездопоток Nп(t) или вагонопоток nn{t) = mNn(t), где т - средняя величина состава перерабатываемых поездов; переработки и отправления местного вагонопотока, отправляемого в сборных, передаточных поездах и подачах на местные пункты станции. Нагрузкой на эту линию является местный вагонопоток назначением на грузовые пункты собственно сортировочной станции и погрузочно-выгрузочные пункты грузовых и других станций, расположенных в обслуживаемом регионе сортировочной станции. Для этой линии могут предусматриваться специальные местные парки и вспомогательные сортировочные горки. Однако, как правило, на сортировочных станциях отсутствуют такие парки, и эта нагрузка выполняется в сортировочном парке на мощностях технологической линии перерабатываемого вагонопотока. Из-за недостатка путей СП на некоторых станциях формирование сборных поездов выносят на одну из попутных предузловых станций. В результате достигается некоторая разгрузка горки, сортировочного парка, вытяжных путей, поскольку сборный поезд в этом случае отправляется без подборки вагонов по промежуточным станциям на предузловую станцию, где и формируется сборный поезд.

Таким образом, по видам пропускаемых поездопотоков (вагонопотоков), специфике выполняемых технологических операций на сортировочных станциях выделяется пять обособленных технологических линий: пропуска пассажирских и пригородных поездов, транзитных грузовых поездов без изменения массы и длины, транзитных грузовых поездов с частичной переработкой (групповые поезда с изменением массы и длины), сортировки перерабатываемого потока и линия местного вагонопотока. На рис. 8.2 приведена схема технологической линии сортировочной станции по переработке вагонопотока, состоящая из трех подсистем. Первая подсистема предназначена для приема поездов, их подготовки к расформированию и расформирования. Она состоит из входных участков (подвод главных путей к ПП), ПП и выхода из него – путей надвига на горку. Сокращенно эту подсистему обозначим ВхУ-ПП-Г1. Входной поток этой подсистемы – принимаемые в расформирование

Рисунок 8.1. Схема сортировочной станции:а–односторонняя сортировочная станция со специальным местным сортировочно-отправочным парком для формирования и отправления сборных и передаточных поездов; б–односторонняя сортировочная станция

Рисунок 8.2. Сортировочная система и ее подсистемы

составы поездов, выходной – надвигаемые на горку составы для расформирования.Вторая подсистема предназначена для расформирования составов на горке, накопления

составов в соответствии с назначениями плана формирования, окончания формирования составов, которое может выполняться и со стороны вытяжных путей, и со стороны горки. Обозначим эту подсистему Г1-ПФ-ВФ. Входом этой подсистемы является сортировочная горка, выходом – вытяжные пути формирования. Входной поток этой подсистемы – скаты-вающиеся с горки отцепы на пути СП, где и происходит накопление (формирование) новых составов. Выходной поток – сформированные и переставленные в ПО составы. И, наконец, третья подсистема этой технологической линии (ВФ-ПО-ВыхУ) – подсистема приема сформированных составов, их подготовки к отправлению и последующего отправления. Она состоит из вытяжных путей, продолжение которых составляет пути ПО, и выходных участков - выходов из горловины ПО на перегоны.

Каждая подсистема, таким образом, имеет свое функциональное назначение и свой комплекс технологических операций по обработке составов и выполнению маневровой работы. Однако, вызываются дополнительные полурейсы маневровой работы при перестановке составов для расформирования (при параллельном размещении ПП и ПФ) и при перестановке составов для отправления (при параллельном размещении ПО и ПФ).

Вторая технологическая линия – обработка и пропуск транзитного вагонопотока – имеет отдельные группы путей или специальные транзитные парки (ТрП), которые соединены с главными путями, т.е. транзитные парки представляют собой отдельную подсистему стан-ции – сокращенно ВхУ– ТрП– ВыхУ.

Для обработки групповых поездов и поездов с изменением массы и длины предусматриваются отдельные вспомогательные горки и специальные сортировочно-отправоч-ные и группировочные парки. В этих парках может выполняться работа по формированию сборных поездов и передач на узловые станции.

В группировочных парках можно подбирать местные вагоны по назначениям (грузополучателям) и по фронтам грузовой работы. Эту работу выполняют по договорам с грузополучателями на взаимовыгодной экономической основе. Вспо-могательная горка (Г2), группировочный и сортировочно-отправочный парки вместе с подходами и выходами образуют отдельную подсистему линии ПФ–Г2-СОП-ВыхУ. На этой линии выполняется обработка местного вагонопотока назначением на грузовые пункты самой сортировочной станции и грузовые пункты предузловых и других станций. Выполняя работу по вторичной сортировке местных вагонов на горке Г2 (по станциям назначения мест-ных вагонов в узле), и по третичной подсортировке (по грузовым фронтам клиентуры) имеется возможность выполнять по договорам с промышленными и сельскохозяйст-венными предприятиями и дополнительную сортировочную работу, и повышать за счет этого экономическую эффективность работы транспорта.

В зависимости от нагрузки на основные подсистемы сортировочной станции, местных условий, других факторов создаются различные композиции (объединения) систем и подсистем сортировочных станций с учетом размещения локомотивных и вагонных депо и других подразделений. При этом должны учитываться принципы конвейерности, поточности транспортного процесса по всем технологическим линиям, обеспечения достаточной пропуск-ной и перерабатывающей способностей, безопасности движения поездов и маневровой работы, требования охраны труда и окружающей среды и др.

На сортировочные станции поездопотоки поступают со всех прилегающих направлений. Если перерабатываемый вагонопоток поступает со всех направлений в одну технологическую линию сортировки и эта технологическая линия реализована конструктивно в одной сортировочной системе, такие сортировочные станции называют односторонними, односистемными (ВхУ-ПП-Гх-ПФ-ВФ-ПО-ВыхУ). В ПП такой станции подведены главные пути со всех подходов, а из ПО есть выходы на все прилегающие к станции направления. Такие станции имеют один «конвейер» сортировки, а в самой сортировочной системе сортировка идет в одну сторону, хотя сортируются вагоны, поступающие в поездах со всех направлений.

Сортировочные станции располагаются в районах с интенсивным производством, где зарождаются и погашаются в больших объемах грузо- и вагонопотоки, а также в районах перераспределения транзитных вагонопотоков по сетевому плану формирования поездов (195 сортировочных станций размещено в транзитных узлах).

В случаях, когда объем переработки вагонов велик, и его нельзя эффективно освоить на мощностях одной сортировочной системы, на одной сортировочной станции создают две сортировочные системы: одна перерабатывает четный, вторая – нечетный вагонопотоки. Сортировочные системы таких станций называют четными и нечетными или восточными и западными. Сортировка вагонов на этих станциях идет в одной системе в прямом направле -нии, в другой – в противоположном.

Станции с двумя сортировочными системами парков и сортировочных устройств называют двусторонними или двухсистемными. К таким станциям относятся, например, круп-нейшие сортировочные станции Инская (в Новосибирском узле), Челябинск-Главный, Люблино, Дарница, Ясиноватая, Дебальцево, Батайск (в Ростовском узле) и др. Всего на сети железных дорог в границах 1990 г. 65 двусторонних и свыше 130 односторонних сортировочных станций. Более 15 сортировочных станций, главным образом, двусторонних, имеют сложную многопарковую структуру. Объем пропускаемых вагонов на сортировочных станциях колеблется от двух до шестнадцати тысяч вагонов в сутки, а транзитный перерабатываемый вагонопоток - от одной до одиннадцати тысяч вагонов в сутки.

На рис. 8.3 приведена схема двусторонней сортировочной станции, на которой реализуются функции всех технологических линий, характерных для сортировочных станций. Пропуск пассажирских и пригородных поездов осуществляется на главных путях, а время прибытия, отправления и стоянок пригородных и других пассажирских поездов определяется графиком движения поездов. Обработка транзитных поездов выполняется в транзитных парках, а обмен групп вагонов групповых поездов и поездов с изменением массы и длины может осуществляться с использованием путей транзитного, местного сортировоч-ного и отправочного парков. Для переработки (сортировки) вагонопотоков в обоих направлениях имеются отдельные сортировочные системы, а для местных вагонопотоков – вспомогательные сортировочные горки (Г2, Г4) и местные сортировочно-отправочные парки (МСОП1 и МСОП2).

Сортировочные станции, размещенные в регионах с высоким уровнем концентрации промышленных предприятий, должны иметь достаточные резервы пропускной и пере-рабатывающей способностей для обеспечения надежной работы по расформированию и формированию поездов. На рис. 8.4 приведена схема односторонней сортировочной станции с повышенным уровнем резервирования путевых мощностей и с дублированными парками приема ПП1 и ПП2, сортировочными горками Г1 и Г2, парками формирования ПФ1 и ПФ2. Такой вариант сортировочной станции позволяет концентрировать сортировочную работу, заменив в узле две или более маломощные сортировочные станции.

Рисунок 8.3. Схема двусторонней сортировочной станции

Рисунок 8.4. Схема односторонней сортировочной станции увеличенной производительности и надежности

К сетевым сортировочным относятся станции, расположенные в крупных промышленных центрах, железнодорожных узлах, пунктах сортировки вагонопотоков. Кроме сортировочных станций общесетевого значения, играющих роль опорных (базовых) в выполнении обще-сетевого плана формирования поездов, есть также вспомогательные (районные) сортировочные станции, имеющие большое значение в организации работы с внутридорожными вагонопотоками. Из общего числа сортировочных путей на сортировочных станциях (1990 г.) 35% используется для накопления составов поездов по сетевому плану формирования поездов и столько же – по плану формирования местных назначений.

На сортировочных станциях в границах сети 1990 г. насчитывается 267 сортировочных систем с различными вариантами расположения парков. Принцип поточности приема и расформирования поездов реализован примерно в 60% сортировочных систем. При этом часть сортировочных систем имеет последовательно-параллельное расположение парков (последовательное ПП и ПФ и параллельное ПО и ПФ).

По наличию сортировочной горки станции разделяют на горочные и безгорочные. Из 150 горочных станций некоторые имеют автоматизированные (Орехово-Зуево, Ленинград-Сортировочный-Московский, Красный Лиман, Ясиноватая и др.), а большинство –механизированные сортировочные горки. Более 70 станций оснащены средствами АСУ сортировочной станцией (АСУ СС).

Отдельные сортировочные станции имеют специальное назначение. Так, например, на Донецкой дороге создана сортировочная станция-распределитель порожних полувагонов, которая размещена на входе углепогрузочного региона. Маршруты из порожних полувагонов поступают на специализированную станцию Чернухино Дебальцевского отделе-ния, минуя сортировочную станцию Дебальцево. На специализированной станции порожние полувагоны сортируют по следующим признакам: порожние, пригодные под погрузку; вагоны в текущий ремонт с рассортировкой по видам ремонта; вагоны с остатками ранее перевозимого груза. Со станции-распределителя годные под погрузку вагоны маршрутами передают на углепогрузочные станции по ниткам графика, согласованным с угольными предприятиями, обеспечивая при этом выполнение периодов подачи и сокращение времени нахождения вагонов на станциях. Неисправные вагоны станция-распределитель на-правляет в деповской и текущий ремонт на станции с механизированными пунктами ремонта вагонов. На этих станциях после ремонта их используют под погрузку. Вагоны, требующие очистки от остатков ранее перевозимых грузов, подаются на специальные механизированные пункты очистки.

Станция-распределитель обеспечивает гарантированное качество и пригодность под погрузку подвижного состава, ритмичность работы шахт, центральных углеобогатительных фабрик, коксохимических и металлургических заводов, потребителей бытовых углей. На промышленном железнодорожном транспорте металлургической, химической, угольной и других отраслей промышленности имеются заводские сортировочные станции, на которых рассортировывают и собирают вагонопотоки внутри промышленных конгломерации.

8.2. Структура управления технологическими процессами. Информационное обеспечение и технология обработки поездов

Управление технологическими процессами на сортировочной станции во многом зависит от объема переработки вагонопотоков, уровня технического оснащения и схемы путевого развития.

Взаимосвязь структурных элементов односторонней или сортировочной системы двусторонней сортировочной станции приведена на рис. 8.5.

Между структурными элементами этой системы показано обращение транспортных потоков, поездов, вагонов, локомотивов, характеризующихся интенсивностью в единицу времени: rп – прибывающих в расформирование поездов (вагонов); rо – отправляющихся со станции поездов (вагонов); rтр– транзитных поездов без переработки; r'м – то же из погрузочно-выгрузочных пунктов; rлок – оток локомотивов в депо; r'лок – то же из депо; rдок – поток поездных документов в СТЦ; r'док – то же из СТЦ на отправляющиеся поезда. Кроме того, между объектами управления и управляющим персоналом – ДСЦ, ДСП, ДСПГ, дежурными парка формирования (ДСПФ), парка отправления и транзитного парка (ДСПО) – обращаются потоки информации, интенсивность которых: rу- интенсивность управляющей информации, изменяющей состояние объектов, и rи - интенсивность известительной информации о состоянии объектов управления. Эта упрощенная схема показывает сложную структуру взаимосвязей по транспортным потокам (поездам, вагонам, локомотивам), по документам на поезда и вагоны, по информации в процессе реализации функций сортировочной станции и ее подсистем.

В ПП процессами приема поездов, уборки поездных локомотивов и обработки прибывших поездов в реальном масштабе времени посменно управляет ДСП. Дистанционное управление стрелками и сигналами ДСП осуществляет с помощью системы МРЦ и ее пульта-манипулятора. Для визуального слежения за состоянием управляемого объекта (занятость и свободность путей, маршрутов в горловинах, положение сигналов) есть специальное табло, на которое нанесена мнемосхема путевого развития подсистемы ВхУ–ПП–Г. ДСП располагает средствами связи, в том числе громкоговорящего оповещения и радиосвязью с маневровыми локомотивами. Положение путей и горловин отображается по запросу на экране дисплея, если рабочее место ДСП оборудовано системой АРМ.

Процессами расформирования поездов на сортировочной горке, динамикой движения отцепов в горочной горловине и в головной части СП (ПФ )также в реальном масштабе времени посменно управляет ДСПГ вместе с операторами горки. Управление надвигом составов на горку, их роспуском, горочными локомотивами осуществляется с помощью системы горочной автоматической централизации (ГАЦ) и других систем, которыми оснащаются сортировочные горки, а также с помощью средств радиосвязи с машинистами горочных локомотивов и громкоговорящей оповестительной связи.

Рисунок 8.5. Взаимосвязь структурных элементов сортировочной станции

ДСПФ управляет процессами окончания формирования составов поездов в ПФ, работой маневровых локомотивов в ПФ и на вытяжных путях, подтягиванием и осаживанием вагонов на путях накопления. Управление стрелками в выходной горловине осуществляется со спе-циальных маневровых колонок в горловине ПФ. Если стрелки включены в систему централизации, то при выполнении маневров их передают на местное управление. В процессе окончания формирования поездов происходит взаимодействие и с работой горки и с работой ПО. Для этого ДСПФ согласовывает свою работу с ДСПГ и с ДСП парка отправления (ДСПО). В первом случае это необходимо при выполнении операций по осаживанию вагонов на путях ПФ (нельзя направлять отцепы на путь осаживания во избежание встречного столкновения) и при подтягивании вагонов. Кроме того, по указанию ДСЦ сортировочная работа но окончанию формирования распределяется между горкой и вытяжными путями. В отдельные периоды, когда возникают перерывы в работе горки из-за неравномерного поступления поездов в расформирование, формирование сборных поездов выполняется с использованием горки, в другие периоды, при занятости горки роспуском составов, формирование сборных поездов выполняется на вытяжных путях. То же самое относится и к групповым поездам: их формирование может выполняться с горки, с вытяжных путей или с частичным использованием горки и вытяжных путей. О перестановках вагонов в накапливающихся составах составители поездов сообщают оператору СТЦ (оператору-накопителю).

Процессами в ТрП и ПО управляет ДСП. В его ведении – пульты дистанционного управления стрелками и сигналами с изображением на табло путевой схемы парков, с отражением занятости и свободности путей, маршрутов в горловинах парков. ДСП готовит маршруты перестановки составов в ПО, маршруты выхода маневровых локомотивов на ВФ, подачи поездных локомотивов под составы поездов, приема и отправления транзитных поездов и смены локомотивов этих поездов. Под контролем ДСП выполняется работа по ограждению составов перед их обработкой работниками ПТО, ПКО, СТЦ, передаче документов на отправляющиеся поезда. Кроме пультов и табло МРЦ, ДСП располагает средствами радиосвязи с маневровыми и поездными локомотивами, оповестительной громкоговорящей связи, а также средствами связи с оперативным управляющим персоналом станции и телефонами АТС.

Схема оперативного управления технологическими процессами в сортировочных системах приведена на рис. 8.6. Технологические процессы в системах и подсистемах сортировочных станций характеризуются высокой интенсивностью. Пропорционально физическим процессам с поездами, составами, вагонами и документами образуются потоки информации о ходе процессов и технологических операциях и обратные потоки информации от управляю-щего персонала, корректирующие и регулирующие эти процессы.

Рисунок 8.6. Схема оперативного управления технологическими процессами в сортировочной системе двусторонней или односторонней сортировочной станции

Поэтому работа ДСП, ДСПГ, ДСПФ, ДСПО, ДСЦ, операторов СТЦ и других работников характеризуется высокой степенью информационной загрузки. В связи с этим большое значение имеет использование средств автоматизации и механизации технологических процессов на горке, ВФ, ПП, ПО, ТрП, а также использование современных средств сбора, переработки и передачи информации, создание АРМ и АСУ. При этом системы АРМ и АСУ должны обеспечивать информационную разгрузку оперативных работников, облегчение выработки и принятия управляющих решений.

Технология работы сортировочных станций должна изучаться и разрабатываться с позиций теории больших систем и в том числе с позиций теории массового обслуживания. В последнем случае поезда, составы, вагоны, документы на составы поездов могут рассматриваться как заявки на обслуживание, а бригады ПТО, ПКО, СТЦ, горка, вытяжные пути с пучками сортировочных путей, выходные участки, пути ПП, ПО, ТрП интерпретиро-ваться в качестве обслуживающих элементов или каналов. На рис. 8.7 приведена структура каналов и фаз по переработке вагонопотока в сортировочной системе сортировочной станции, причем в качестве фазы обслуживания принимается каждая последующая стадия обработки поездов, составов и документов. Эта структура показывает, что по техно-логической линии перерабатываемого вагонопотока технология и управление процессами характеризуются взаимодействием большого числа обслуживающих и управляющих каналов, а сам процесс обработки имеет большое число последовательных фаз выполнения комплекса технологических операций. Работа на каждой фазе технологии выражается рядом временных параметров, от которых зависит производительность работы каналов об-служивания и в конечном итоге перерабатывающая способность сортировочной системы.

Число путей в ПП и производительность работы ПТО, ПКО, СТЦ и горки по подготовке составов к расформированию и формированию предопределяют способность подсистемы ВхУ-ПП-Г обеспечивать беспрепятственный, без сбоев и задержек на подходе прием поездов. Поэтому для каждого поезда формируется величина задержки приема С, которая в случае надежной работы равна нулю, а в случаях полного заполнения путей ПП имеет конкретное численное значение. Величина задержки фиксируется на графике движения ДНЦ. Она рассчитывается по итогам работы за сутки, декаду, месяц и т.д.

Рисунок 8.7. Структурная схема технологических каналов и фаз обслуживания по перерабатываемому вагонопотоку на сортировочной станции

Среднее значение задержки приема поездов, ч:

где – число задержанных поездов; –сумма поездо-часов простоя в ожидании приема задержанных поездов за анализируемый период.

Рассчитывается также удельное значение простоя задержанных поездов,приходящееся на один принятый поезд, ч:

где - число принятых поездов за анализируемый период.

В ПП составы поездов обрабатываются бригадами ПТО, каждая из которых рассматривается как канал обслуживания. В связи с интенсивным поступлением поездов в разное время суток возникают простои составов в ожидании обработки . Эти простои могут возникать и в связи с недостаточной численностью и производительностью работы бригад ПТО и работников ПКО. Технологическое время обслуживания состава

колеблется в некотором диапазоне значений по многим причинам и прежде всего из-за различной величины прибывающих поездов. Определив среднее время обработки одного состава одной бригадой ПТО и ПКО, технологический интервал, через который в среднем будет обеспечиваться готовность составов к расформированию, составит, мин:

где – число одновременно работающих независимо друг от друга бригад ПТО (ПКО).

Часовая производительность работы каналов ПТО и ПКО составит в среднем, составов:

Так, например, при = 20 мин, = 2 часовой темп работы будет 60 2:20 = =6 составов в час. При одной бригаде и прежнем времени обслуживания он составит 3 состава в час. В первом случае в среднем по истечении 10 мин дается готовность составов к роспуску, во втором – по истечении 20 мин.

По аналогии с каналами ПТО обработка документов и подготовка сортировочного листа работниками СТЦ будет происходить в среднем через интервал, мин:

а средняя часовая производительность работы, комплектов документов, составит

где – среднее время обработки одного комплекта документов, включая подготовку и передачу сортировочного листа, мин; – число одновременно работающих операторов СТЦ (технологических звеньев СТЦ).

Параметром, характеризующим работу сортировочной горки, является горочный технологический интервал , а часовая производительность составляет 60/ составов в час. Мощности каналов ПТО, ПКО, СТЦ и горки должны быть сбалансированы, а итоговая производительность работы по расформированию составов в любом случае будет

ri

определяться как результирующая величина:

Может быть поставлена и решена задача в данном случае для подсистемы ВхУ-ПП-Г об оптимуме простоев составов в ожидании обработки и в процессе обработки в каналах ПТО, ПКО, СТЦ и на горке, т.е. задача отыскания некоторого минимума приведенных расходов при рассмотрении i конкурентоспособных вариантов.Число вариантов устанавливается в зависимости от числа каналов и их мощностей (производительностей). Такая задача, однако, должна решаться для сортировочной системы в целом.

С накапливающимися в ПФ составами выполняются операции по окончанию формирования. Частично их выполняют на горке, и удельное время на эту работу с учетом осаживания вошло в tГ, и на вытяжных путях, причем каждый вытяжной путь вместе с прикрепленными к нему путями ПФ и работающими на нем маневровым локомотивом рассматривается как канал обслуживания. Цикл операций в каждом из таких каналов состоит из среднего времени на собственно окончание формирования с вытяжки tоф, среднего времени перестановки составов tП, возвращения локомотива к прежнему месту работы в ПФ tВЛl и неко-торого удельного времени задержки локомотива в ПО в связи с враждебностью маршрутов t3Jl:

Если время этого цикла определено как среднее значение по всем вытяжным путям (каналам), при числе каналов, равном числу параллельно работающих локомотивов М по окончании формирования, средний интервал поступления составов в ПО составит, мин:

а производительность работы по окончании формирования и перестановке составов в ПО, составов:

Так, например, при среднем значении времени выполнения цикла операций 30 мин и двух локомотивах (двух каналах по окончании формирования) часовой темп работы составит 4 состава в час, при трех каналах – 6 составов в час.

В процессе накопления составов в СТЦ происходит накопление документов. Документы раскладывают в ячейки специального шкафа по назначениям плана формирования, причем последовательность размещения документов должна соответствовать последовательности поступления вагонов на сортировочный путь при роспуске состава. Кроме того, в СТЦ предварительно составляют натурный лист накапливающегося состава. Если на станции функционирует АСУ СС, то сведения о накопившихся вагонах в виде предварительного натурного листа выдаются по запросу и печатаются автоматически. Обозначим продолжительность работы в СТЦ по раскладке документов и предварительному оформлению натурного листа , число параллельно работающих операторов тогда интервал подготовки документов составит, ч:

а производительность работы, комплектов документов:

Итоговая производительность работы подсистемы Г-ПФ-ВФ составит

Структура обслуживающих элементов подсистемы ВФ-ПО-ВыхУ (см. рис. 8.6) состоит из каналов ПТО (ПКО), СТЦ, выходных участков, каналов по отправлению с учетом обеспеченности отправляющихся поездов локомотивами по ближайшим ниткам графика после готовности поездов к отправлению. В периоды повышенной интенсивности поступления составов в ПО возможны простои в ожидании обслуживания бригадами ПТО и ПКО, а также в ожидании подготовленных для передачи машинисту документов.

Рисунок 8.10. Технологический график обработки поезда в подсистеме Вх–ПП–Г при наличии в ЭВМ ТГНЛ

Рисунок 8.11. Технологический график обработки поезда в подсистеме ВхУ–ПП–Г при отсутствии ЭВМ ТГНЛ

Рисунок 8.12. Технологический график обработки поезда своего формирования в подсистеме ВФ–ПО–ВыхУ

Рисунок 8.13. Технологический график обработки транзитного поезда со сменой локомотива

Рисунок 8.14. Технологический график обработки транзитного поезда со сменой локомотива и с изменением длины и массы состава

График операций подготовки состава к отправлению приведен на рисунке 8.12. После отцепки маневрового локомотива и ограждения состава выполняется контрольное и коммерческое обслуживание состава. По поступлению сообщения 06 с телетайпного поста, размещенного у вытяжных путей, номерах вагонов (первых цифрах номера) переставляемого в ПО состава оператор СТЦ составляет корректировочное сообщение и вводит его в ЭВМ, после чего ЭВМ выдает натурный лист поезда. Объем работы оператора в этом случае сокращается, так как все данные натурного листа составляет и рассчитывает ЭВМ. Оператор СТЦ сверяет документы с натурным листом, упаковывает их и пересылает в ПО для вручения машинисту. После опробования тормозов поезд отправляется. Сообщение об отправлении поезда вводится в ЭВМ, корректируется модель ПО, а по межмашинному обмену сообщение 02-ТГНЛ пере дается на станцию назначения.

На рис. 8.13 приведена последовательность выполнения информационных и технологических операций с транзитным поездом без изменения массы и длины состава, но со сменой локомотива, а на рис. 8.14 – то же, но с изменением длины и массы состава. В последнем случае в СТЦ после получения пакета документов осуществляются проверка и изъятие документов на отцепляемую группу вагонов, подборка документов на прицепляемую группу, ввод в ЭВМ корректирующего сообщения об изменении массы и длины поезда и ввод и вывод по запросу 08 нового натурного листа поезда. Общая продолжительность операций по обработке транзитного поезда с частичной переработкой составляет около 40 мин, причем передача информации в ЭВМ идет в данном случае параллельно другим процессам и не завышает общую продолжительность обработки состава. Однако в целом обеспечение адекватности моделей, записанных на магнитных дисках, фактическому размещению составов и вагонов на путях парков станции требует значительных трудовых затрат операторов СТЦ и ИВЦ и высокой технологической дисциплины при подготовке и своевременном вводе соответствующих сообщений.

Номера отдельных сообщений, приведенных на графиках (см. рис. 8.10-8.14), на разных сортировочных станциях могут не совпадать в связи с разновременностью разработки систем АСУ и некоторыми местными отличиями от типовой системы ПКТБ АСУЖТ.

8.3. Управление работой сортировочных устройств

Для выполнения процессов расформирования-формирования поездов на сортировочных станциях используются горки большой и малой мощности, вытяжные пути. Горки большой мощности сооружают на станциях, имеющих в подгорочных парках не менее 16 путей,

Управление работой сортировочных устройств состоит из управления процессом скатывания отцепов с горки и управления технологическими процессами расформирования- формирования составов.

На сортировочных горках составы расформировываются под действием силы тяги локомотива (силы толкания) при надвиге состава на горку и кинетической энергии, возникающей при скатывании отцепа с горки. Для эффективного управления процессом скатывания отцепов необходимы достаточная высота горки и комплекс технических устройств регулирования скорости движения вагонов, в том числе в автоматическом режиме. Если для регулирования скорости скатывания отцепов на горке применяются замедлители, а перевод стрелок осуществляется централизованно, такая горка называется механизированной. На автоматизированных горках управление замедлителями и перевод стрелок осуществляется без участия человека.

Достаточная высота горки является важным эксплуатационным требованием к проектированию и сооружению сортировочных горок, Высота горок определяется по рас-

четному расстоянию от горба горки до так называемой расчетной точки. Расчетная точка принимается за предельным столбиком наиболее трудного по сопротивлению движению пути: для горок большой мощности на расстоянии 100 м, а горок малой мощности-50 м. Перед горбом горки для сжатия состава и создания условий расцепки вагонов предус-матривается противоуклон 8-10%о, а перед ним переходной уклон 2,5-4%о. Расстояние переходного уклона и противоуклон составляет надвижную часть горки. Расстояние от горба горки до расчетной точки составляет спускную часть горки – наиболее активную зону

регулирования скорости роспуска состава, скорости движения отцепов и интервалов между ними. Скорость скатывания отцепов регулируется на тормозных позициях (ТП), оборудованных вагонными замедлителями. На горках имеются три ТП: первая – перед го-ловной стрелкой, вторая (групповая ) – перед пучковыми стрелками и третья (парковая) – в начале каждого пути СП. Парковая позиция есть пока еще на небольшом числе станций и прежде всего на тех, на которых горки автоматизируются.

Основным параметром, характеризующим работу горки, является ее перерабатывающая способность – число вагонов, которое может переработать горка в процессе расформирования поездов за единицу времени (час, сутки) в зависимости от ее путевого развития, технического оснащения, числа работающих маневровых локомотивов и используе-мых средств автоматизации и систем управления. В общем виде перерабатывающая способность горки

где – характеристика путевой схемы, плана и профиля горки и путей СП; – характеристика средств механизации, используемых при регулировании скорости на горке и

путях СП; – характеристика числа и мощности маневровых локомотивов; – характеристика систем автоматизации и управления работой горки.

По путевым схемам горки подразделяются на однопутные с объездным путем и без объездного пути, с одним и двумя путями надвига, двухпутные с объездными путями и без объездных путей, двухпутные с тремя и более путями надвига. Для управления надвигом и роспуском и передачи сигналов машинисту горки оборудованы светофорами. Перед вершиной горки устанавливается горочный светофор (у каждого пути надвига), в парках прибытия-повторители (с каждого пути). При плохой видимости повторители устанавливаются дополнительно на путях приема и путях надвига. Светофоры-повторители дополняются устройствами локомотивной сигнализации в кабине машиниста горочных локомотивов. Горочным светофором, управляемым ДСПГ, подаются сигналы: зеленый - разрешается роспуск вагонов с установленной скоростью; желтый – разрешается роспуск вагонов с уменьшенной скоростью; красный – остановить роспуск; буква Н на световом указателе белого цвета, горящая одновременно с красным светом, – осадить вагоны с горки на пути ПП.

Светофоры-повторители и светофоры локомотивной сигнализации дублируют эти показания полностью. На светофорах-повторителях, устанавливаемых в середине путей ПП, красный свет обычно заменяется синим, чтобы не создавать помех для машинистов поездных локомотивов при приеме поездов в парк.

Для разрешения подачи составов из ПП до горочного светофора и маневровых передвижений в сторону горки в пределах пучков путей СП применяют обычные маневро-вые светофоры. При лунно-белом свете разрешаются маневры, при синем запрещаются. Можно совмещать эти светофоры с повторителями. Горочные светофоры оборудуют указателями числа вагонов в отцепе, а пути надвига можно оборудовать координатной системой с указанием расстояния, м, от головного вагона до горба горки.

Станционная радиосвязь обеспечивает связь ДСПГ и операторов с составителями и регулировщиками посредством репродукторов и переговорных колонок. Двусторонняя радиосвязь машинистов маневровых локомотивов с ДСЦ, в горочных – и с ДСПГ в значительной степени улучшает управление маневровой и горочной работой на станциях. ДСПГ имеет возможность в любой момент дать соответствующее указание машинисту об уменьшении или увеличении скорости роспуска, начале или прекращении надвига состава на горку и т.д. Машинист и составитель могут также в любой момент вызвать ДСПГ или ДСЦ и доложить о ходе работы.

Начиная с 1948 г. горки оборудованы системами централизованного управления стрелками и замедлителями. Управление электрической централизацией и работой замедлителей осуществляют при помощи специальных пультов управления.

С 1960 г. систему применяют в блочном исполнении на реле типа РКН (БГАЦ-ЦНИИ). Дальнейшим развитием системы управления стрелками на горке явилась горочная автоматическая централизация с контролем роспуска (ГАЦ КР). С начала 80-х годов развернуты работы по созданию ГАЦ на микропроцессорах и микроЭВМ.

Систему БГАЦ-ЦНИИ можно применять на горках, имеющих не более 8 пучков по 8 путей в каждом (64 маршрута). Для перевода стрелок по маршруту используют горочные стрелочные электроприводы СПГ-3 и СПГБ-4. Все стрелки оборудуют пневматической очисткой, а электроприводы – электрообогревом. Спускная часть горки разделена на стрелочные и межстрелочные изолированные участки (в среднем по 12,5 м), оборудованные рельсовыми цепями.

С контактом путевого реле каждой рельсовой цепи связан свой блок трансляции маршрутного задания (номера пути в СП), причем задание по этим блокам передается с за-держкой на каждой стрелке: при вступлении отцепа на предыдущую стрелку задание по блокам, связанным с межстрелочными участками, передается к последующей стрелке и задерживается до вступления на нее отцепа.

В системе БГАЦ-ЦНИИ предусмотрены три режима работы: программный - накопление маршрутов заблаговременно для пяти отцепов (при наличии системы автоматического задания скорости роспуска (АЗСР) – для всего состава); маршрутный – задание маршрута непосредственно перед подходом отцепа к рельсовой цепи головной стрелки; ручной – перевод каждой стрелки индивидуально стрелочным коммутатором с пульта, режим АЗСР. Программный и маршрутный режимы называются автоматическими. Во всех режимах стрелки, участвующие в распределении отцепов по путям ПФ, в маршрутах не замыкаются, и оператору предоставлена возможность в любой момент вмешаться в работу ГАЦ.

ГАЦ КР наряду с функциями по переводу стрелок в процессе роспуска контролирует и регистрирует маршрут каждого отцепа и считает физические вагоны в отцепе. Техническая реализация системы имеет существенные отличия от БГАЦ по структуре и схемному исполнению. Здесь имеется устройство контроля головной зоны (УКГЗ) и головной стрелки, контролирующее свободность участка, подход длиннобазного вагона, наличие вагона отцепов и их дробления (неправильная расцепка). УКГЗ содержит ряд узлов, выполненных на интегральных микросхемах. Система ГАЦ КР может работать в ручном, маршрутном, программном и автоматическом (основном) режимах. Автоматический режим предусматривает получение информации (содержание сортировочного листа) от горочного программно-задающего устройства (ГПЗУ). Особенностью работы системы ГАЦ КР является кодирование маршрутных заданий подстрелочным кодом. Так, например, код 10010 означает, что отцепу нужно проследовать по пяти стрелкам, из которых первая и четвертая должны быть переведены в плюсовые положения (1), а остальные – в минусовые (0). Число вагонов кодируется двоично-десятичным кодом. Специальные блоки-автоматы слежения проверяют наличие или отсутствие требуемого интервала между смежными отцепами. УКГЗ работает на принципе счета осей подвижного состава при проследовании вагонов любого типа, в том числе длиннобазных, счета фактического числа вагонов в отцепах, фиксации момента отрыва отцепа от состава и контроля вагона отцепов на головной стрелке. Для обеспечения режима реверсивного счета на каждой счетной точке используются два путевых дифференциально-трансформаторных датчика ДП5О-8О.

ДСПГ может корректировать маршрутное задание и передавать управление системой на пульт электромеханика для выполнения профилактических работ.

8.4. Принципы автоматизации роспуска составов с горки

Многообразное и сложное оборудование сортировочных горок требует регулярной профилактики и выделения для этих целей специальных «окон» между роспусками. Головные стрелки, например, в течение суток переводятся до 3000 раз. Это предъявляет повышенные требования ко всем системам, в том числе и к стрелочным электроприводам, быстродействие которых должно составлять 0,5-0,8 с.

В системах горочной автоматики основным путевым датчиком являются рельсовые цепи, которые определяют наряду с другими параметрами интервал между скатывающимися отцепами – чем меньше этот интервал, тем выше может быть скорость роспуска. Для стрелок марки 1/6 полная длина рельсовой цепи составляет 11,4 м. Практически она принимается равной длине рельсового звена 12,5 м. Такая рельсовая цепь не перекрывается колесной базой массовых вагонов.

К рельсовым цепям предъявляются требования высокой устойчивости работы при пониженном сопротивлении из-за загрязнений солями, рудой и т.п. Высокую устойчивость

обеспечивают нормально разомкнутые рельсовые цепи, дополненные магнитными педалями и фотоэлектрическими устройствами (ФЭУ). В зависимости от условий работы горки применяют и другие типы рельсовых цепей: переключаемые переменного тока 25 Гц, нор-мально замкнутые 50 Гц, нормально замкнутые тиристорные и др.

В системах ГАЦ и автоматического регулирования скорости роспуска (АРС) необходимо фиксировать нахождение отцепов в пределах рельсовой цепи на изолированной секции и исключать перевод стрелки под длиннобазными вагонами. Для выполнения этих функций на горках используются ФЭУ, которые контролируют занятость секции и при потере замыкания цепи колесной парой.

Надежная работа сортировочной горки и систем АРС сопряжена с измерением в разных местах спускной части горки фактической скорости роспуска, весовых характеристик и длин отцепов, по которым косвенно определяются ходовые свойства отцепов. Для измерения скорости роспуска используются точечные путевые датчики, в качестве которых, в частности, применяют бесконтактные магнитные педали (магнитоиндукционные) без источников питания, состоящие из постоянного магнита и специального сплава марки «магнико» с насаженной на него обмоткой. Датчик устанавливают на рельсе внутри колеи, а на кривых участках пути его крепят к внутреннему рельсу. При прохождении над педалью колеса или другой ферромагнитной массы изменяется конфигурация магнитного потока Ф, в результате чего в обмотке датчика индуцируется ЭДС. По скорости изменения магнитного потока dф/dt определяются значения выходных сигналов участка, которые преобразуются в соответствующие значения скорости движения отцепов. Используются также датчики ДП 50-80, позволяющие фиксировать остановки отцепов (нулевые скорости) и определять градации скоростей движения подвижного состава в пределах от 0 до 40 км/ч. Эти датчики имеют зону действия вдоль рельса 0,3-0,6 м и потребляют ток 1,5 А.

Датчиком весовых градаций каждого колеса в отдельности и определения числа осей в отцепе является весомер ВВ-65-6, размещаемый на пути перед первой ТП (1ТП). Датчик представляет собой рельсовую вставку марки Р65 длиной 3,5 м плоской силоизмерительной пружины (мостика) длиной 1370 мм, которая вставлена в сфрезерованный паз в головке рельса в средней части вставки, цилиндрических роликов, упоров, прижимных планок, распорных клиньев, лафета и контактной коробки. Мостик опирается на ролики на опорах.

Колесо вагона, проходя по весомеру, нажимает на мостик. От нажатия мостик прогибается и через систему рычагов переключает контактные группы со следующими весовыми категориями: легкий (Л), легко-средний (ЛС), средний (С), средне-тяжелый (СТ), тяжелый (Т), особо тяжелый (ОТ). Так, при средней категории тяжести будут замкнуты контакты Л, ЛС, С, при особо тяжелой – все контакты. Каждой весовой категории (градации) соответствуют следующие значения силы тяжести (кН): 17 ≤ qЛ < 30 (Л); 30≤ qЛС≤50 (ЛС); 50 ≤ qС < 70 (С); 70 ≤ qСТ < 90 (СТ); 90 ≤ qТ < 105 (Т) и qOT > 105 (ОТ).

Одновременно весомер является датчиком суммарного числа осей в отцепе, для чего имеется специальный контакт, выдающий сигнал при прохождении колеса любой весовой категории. Сравнивая фактическое число осей в отцепе с заданным по сортировочному листу, можно осуществлять контроль правильности расцепки вагонов.

Для определения фактического числа вагонов в отцепе используют датчики (педали), контрольный участок пути 1900 мм, ограниченный педалями (датчиками) в сочетании с фото датчиком. Во всех случаях несоответствия заданной информации фактическому числу вагонов в отцепе срабатывает реле ошибок, через контакты которого срабатывает звонок на пульте ГАЦ. Одновременно начинают мигать лампочки указателя числа вагонов в отцепе на горбу горки и на пульте до наступления соответствия заданной информации о числе вагонов в отцепе их фактическому числу.

Для регулирования скорости скатывания отцепов и автоматизации режимов управления замедлителями необходимо измерять ускорения скатывания отцепов до входа отцепа на вторую или третью тормозные позиции. В системе A PC ЦНИИ ускорение измеряется перед первой ТП на прямом в плане и непрерывном в профиле контрольном участке длиной 26-30 м из расчета расположения на нем двух 4-осных вагонов. Для этого используются три магнитные педали. Ускорение измеряется для одиночных 4- или 6-осных вагонов. Ускорение для отцепов с шестью и более осями определяется косвенно через эквивалентное значение весовой категории отцепа.

Фактическую скорость движения отцепов по тормозным позициям измеряют с помощью

радиолокационных измерителей скорости (РИС) с рабочей длиной волны X = 3,19 см. Во ВНИИЖТе разработан новый РИС-В2 с длиной волны X = 8 мм. Скоростемер устанавливают за пределами колеи перед тормозной позицией или после нее на расстоянии 5 м от первого изолирующего стыка и 1,2 м от крайнего рельса. Диапазон применяемых на горке РИС составляет 2-30 км/ч, дальность действия не менее 50 м.

Для определения расстояния от отцепа, выпущенного с третьей тормозной позиции, до стоящих на сортировочном пути вагонов используются системы контроля заполнения путей (КЗП). Так, например, в системе АРС ГТСС используется бесстыковой КЗП, основанный на применении индуктивных датчиков, а в системе АРС-ЦНИИ использован бесстыковой КЗП, основанный на сравнении напряжений, снимаемых с двух сменных контрольных участков пути. На каждом пути контролируется 12 участков длиной 30 м каждый. Аппаратуру КЗП размещают в релейных шкафах за третьей ТП.

Для регулирования скорости движения отцепов на горках используются горочные вагонные замедлители (ГВЗ), которые по способу воздействия на вагоны разделяются на балочные (нажимные и весовые) и тележечные (самоходные); по виду используемой энергии – на технические и электромагнитные; по типу привода – пневматические, гидравлические и электрические. Балочные ГВЗ создают тормозной эффект за счет сил трения между тормозными шинами и боковыми поверхностями бандажей колес вагона. Наиболее распространенными являются клещевидно-нажимные замедлители типа 50 (КНЗ-50), составляющие около 70% общего числа ГВЗ на горках. На механизированных горках замед-лителями управляет горочный оператор с пульта. При интенсивном роспуске операторы не обеспечивают требуемого режима торможения, что приводит к повреждению вагонов, сбоям при роспуске, нарушению безопасности маневровой работы.

Системы АРС обеспечивают необходимую дальность пробега отцепов при безопасной скорости соударения их с вагонами, находящимися на подгорочных путях (прицельное регулирование), и создают необходимые интервалы между скатывающимися отцепами на спускной части горки (интервальное регулирование).

Задача прицельного регулирования будет решена, если из парковой тормозной позиции отцепы будут выходить со скоростью

(8.4)

где – расчетная скорость соударения отцепов 1,5 м/с (5 км/ч); αх – ускорение движения отцепа в пределах зоны регулирования, м/с2; lхШ – расстояние от парковой ТП до стоящих на пути вагонов, м.

Прицельную скорость выхода отцепов с третьей тормозной позиции определяют по формуле (8.4) в обеих системах АРС одинаково. Однако скорость выхода отцепов с первой и второй тормозных позиций в обеих системах определяют по-разному. Так, в системе АРС-ЦНИИ первая ТП обеспечивает необходимые интервалы между отцепами на головных стрелках и непосредственно на вторых тормозных позициях. Скорость выхода отцепов с первой ТП определяется в зависимости от ходовых свойств отцепов, устанавливаемых измерением ускорения движения, или через эквивалентные значения их весовых категорий, профиля спускной части горки, мощности тормозных средств. Основные возможные ситуации между скатывающимися отцепами для первой ТП классифицируют по нарастаю-щей сложности и для каждой ситуации расчетом определяют интервальную скорость выхода. По данным расчета составляют программу интервального регулирования на первой ТП.

Вторая ТП выполняет функции прицельного и интервального регулирования, причем прицельная скорость выхода отцепов

(8.5)

где 1хII – расстояние от второй ТП до стоящих на путях вагонов; м; 1хII = 1хШ + lc; lc-

расстояние от второй до третьей ТП, м; – дополнительная скорость, которую должен иметь отцеп, чтобы преодолеть сопротивления от кривых и стрелок, лежащих по маршруту его следования; g' – ускорение силы тяжести с учетом инерции вра-щающихся частей вагона; α – угол поворота кривой, град; n –число стрелок по пути

следования отцепа; 2g'h тШ – квадрат скорости, эквивалентной мощности парковой ТП; К – коэффициент, определяющий часть мощности третьей ТП.

Произведение 2g'КhтШ предварительно рассчитывают исходя из мощности парковой ТП, а произведение αх1хШ при вычислении скорости выхода со второй ТП учитывается автоматически.

В связи с возможностью возникновения нагонных ситуаций на спускной части горки (впереди плохой бегун – сзади хороший) появляется необходимость в корректировке прицельных скоростей выхода со второй ТП. Для этого предусмотрены рассмотренные выше схемы, которые при помощи рельсовых цепей непрерывно измеряют интервал (расстояние) между предыдущим и последующим отцепами, воспринимают маршруты их следования, выделяют трудные маршруты, фиксируют ходовые свойства отцепов и скорости выхода с тормозных позиций. На основе полученной информации логические схемы интервального регулирования определяют складывающиеся ситуации в процессе скатывания отцепов, для которых установлены определенные интервальные скорости выхода отцепов с первой или второй ТП. Сравнивая интервальную скорость с расчетной, логическая схема выбирает оптимальную скорость выхода отцепа с соответствующей ТП.

В системе АРС-ГТСС первая и вторая ТП являются интервальными. Первая ТП обеспечивает подход отцепов ко второй с одинаковой скоростью. Скорость выхода определя-ют весовой категорией и длиной отцепа. Со второй ТП скорость выхода задается такой, чтобы все отцепы подходили к третьим ТП также с одинаковой скоростью; скорость выхода рассчитывают по весовой категории.

Таким образом, системы АРС состоят из средств получения исходной информации; устройств вычисления скоростей выхода отцепов с ТП; авторегуляторов скорости для реализации расчетных скоростей. Расчеты скоростей выхода из условия прицельного регулирования по приведенным формулам технически могут быть выполнены различными средствами, в т. ч. на жесткой логике и микропроцессорах.

Структурная схема АРС-ЦНИИ приведена на рис. 8.15. В этой системе каждый функциональный узел имеет один или несколько блоков, но структурная схема показана без разбивки узлов на блоки. Измеритель ускорения ИЗУ, вычислитель весовой категории и длины отцепа ВВКД, устройство управления первой тормозной позицией УТШ, узел интервального регулирования в зоне первой ТП ИР1, блок накопителя информации HI, определитель сопротивления среды ОСС устанавливают по одному на горку; вычислитель скорости выхода BOB, устройство управления второй ТП УТП2, узел интервального регулирования в зоне второй ТП ИР2, измеритель фактической скорости выхода отцепа из второй ТП ИСВ, накопитель информации Н2, блок контроля заполнения путей КЗП- по одному на пучок; устройство управления третьей ТП УТПЗ - по одному на каждый путь. В начале свободного скатывания отцепа ИЗУ измеряется его ускорение ах и запоминается накопителем HI. После проследования весомера ВМ устройством ВВКД определяется средняя весовая категория q0 и число осей по отцепа. Эта информация также поступает в накопитель HI.

На основе информации о qo в УТШ задается скорость выхода отцепа с первой ТП. Блоки ИР1 и ИР2 предназначены для выявления интервалов между отцепами и стрелками их разделения СРО и определения интервальных скоростей выхода. В последний от блока ИСВ по ступает информация о фактической скорости отцепа после схода его со второй ТП. Из накопителей HI информация поступает в ВСВ, который моделирует уравнения (8.4) и (8.5). Данные о сопротивлении среды, передаваемые датчиком ветра ДВ, и длине пробега lп также поступают в ВСВ. Полученные результаты вычисления скоростей выхода со второй ТП передаются далее в накопитель информации Н2, откуда они поступают в УТПЗ. В это устройство передаются также сведения от РИСЗ о скорости перед третьей ТП. Управление третьей ТП осуществляется с учетом информации от КЗП о свободных участках сортировочных путей. Эта информация учитывается в ВСВ при расчете заданной скорости выхода VзШ с третьей ТП. Так осуществляется автоматическое регулирование динамического процесса скатывания отцепов на сортировочной горке.

Необходимо рассмотреть также назначение и принцип работы системы АЗСР ЦНИИ. С помощью этой системы рассчитывают переменную скорость роспуска состава в зависимости от длины отцепов и маршрутов их следования, программируют задания в ГАЦ для всего состава, получают информацию о числе вагонов в двух смежных отцепах на цифровых индикаторах у горба горки.

Зависимость максимально допустимой скорости, надвига состава по условию разделения каждых двух смежных отцепов может быть определена анализом процесса скатывания вагонов (рис. 8.16). Интервал to между смежными отцепами определяется моментами прохода их центров тяжести через горб горки:

to = (ln-1+ln)/2Vo,

где ln-1, ln -длина предыдущего (n –1)-го и n-го последующего отцепов, м.При условии, что предыдущий отцеп 2 плохой, а последующий 1 хороший бегун,

временной интервал tp достаточный для перевода разделительной стрелки tр≥tо–∆tg

где ∆tg – разность времени пробега каждого из двух смежных отцепов от вершины горки до разделительной стрелки.

Координата места отрыва отцепа от состава по отношению к горбу горки каждый раз меняется в зависимости от положения центра тяжести отцепа, а также профилей надвижной части горки и скоростного уклона. В связи с этим в системе АЗСР ЦНИИ фиксируется определенная разность скоростей надвигаемой части состава и отцепа, начавшего скатываться свободно. Для этого в глубине пути надвига (около 100 м от горба горки) установлен радиолокационный измеритель скорости (РСК), непрерывно измеряющий скорость надвига состава на горку Vн, а за горбом горки на скоростном уклоне – другой скоростемер, измеряющий скорость свободно скатывающихся отцепов Vc.

Данные о числе физических вагонов, необходимые для работы расцепщиков, подаются автоматически на указатели на горбу горки. После отделения первого отцепа от состава показания на верхнем указателе гаснут, показания нижнего указателя переходят в верхний и т. д. На горочном пульте имеются цифровые индикаторы, выдающие оператору горки информацию о числе физических вагонов в отцепах. Система обеспечивает автоматическое снижение темпа роспуска при наличии отцепов с характеристиками, не допускающими повышенной скорости соударения. На горочном пульте имеется также переключатель режима роспуска состава, который оператор использует в зависимости от ситуации на горке и условий скатывания отцепов. Переключатель воздействует на аппаратуру АЗСР для из-менения темпа роспуска в соответствии с установленным режимом.

Во взаимосвязи АЗСР и ГДЦ на автоматизированных горках применяются ГПЗУ. Так, например, устройство ГПЗУ-В построено на базе видеотерминала (дисплея) «Видео-тон-340». Аппаратура ГПЗУ-В установлена у оператора СТЦ и оператора горки, Аппаратура оператора горки содержит дисплей ВТ-340, устройство сопряжения (УС), которое принимает содержание сортировочного листа (программу роспуска) из ВТ-340, преобразовывает ее и передает в систему АЗСР. В СТЦ установлен ВТ-340, на котором оператор набирает

Рисунок 8.15. Структурная схема АРС–ЦНИИ

программу роспуска, и устройство формирования и индикации вызова (УФИВ), которое формирует сигналы вызова к аппаратуре оператора горки и обеспечивает индикацию при поступлении сигнала вызова от оператора горки. УФИВ коммутирует каналы подключения ВТ-340 СТЦ и каналы связи комплектов аппаратуры на горке. Структурная схема системы ГПЗУ-В при работе на горке двух операторов по двум путям надвига (аппаратура ОГ1 и ОГ2) приведена на рис. 8.17.

Информация об отцепах в одном или нескольких составах формируется в СТЦ и запоминается дисплеем ВТ-340. По запросу оператора горки информация передается из СТЦ (ВТ-340 или ЭВМ) на горочный пост и высвечивается на экране дисплея ВТ-340. При необходимости информация корректируется, и после этого аппаратура переводится в режим роспуска. Буквенная и цифровая информация высвечивается на экране дисплея в строчку ([01] 21 031 М [02] 32010 М и т.д.).

В квадратных скобках показаны порядковые номера отцепов: первый 01, второй 02. Первые две цифры после квадратных скобок обозначают номер пути, на который следует отцеп (21 или 32); третья и четвертая-число вагонов в отцепе (03 или 01); пятая цифра показывает на «особый признак» отцепа (1 или 0). Служебный символ М разделяет ин-формацию о соседних отцепах. Конец расформировываемого состава обозначается служебным символом С. В одну строчку размещается информация о восьми отцепах.

На однопутных сортировочных горках роспуск составов можно выполнять только в последовательном режиме, на двухпутных и многопутных, построенных или реконструи-рованных под параллельный роспуск, – в последовательно-параллельном или только в параллельном режимах.

Рисунок 8.16. Расположение отцепов на горбу горки и у разделительной стрелки

Рисунок 8.17. Схема структурной взаимосвязи системы ГПЗУ-В

8.5. Интенсификация работы сортировочных горок

Путевые схемы горок, системы механизации и автоматизации процессов направлены на увеличение перерабатывающей способности горок, облегчение условий работы горочного персонала, обеспечение высокой надежности и безопасности выполнения технологических операций и процессов. Перерабатывающая способность горки обратно пропорциональна горочному технологическому интервалу:

где Т— время работы горки в течение суток по расформированию-формированию поездов со средним значением горочного технологического интервала tг, ч.

На горках большой мощности работают как правило два-три, а иногда и более горочных локомотивов. Увеличение числа локомотивов целесообразно по критерию перерабатывающей способности, если при этом сокращается горочный технологический интервал на некоторую положительную величину ∆tг > 0. При работе на горке двух и более локомотивов технологический интервал определяют построением некоторой стандартизированной мо-дели работы горки (технологического графика) при усредненных, типичных для рассматриваемых условий значениях времени выполнения операции.

На рис. 8.18 приведены типовые графики работы сортировочных горок в режиме последовательного роспуска при работе двух локомотивов. Так, на однопутной горке про-должительность цикла операций составила 40 мин, горочный техноло технологический интервал 13,3 мин, часовой темп работы горки 4,5 состава в час.

Рисунок 8.18. Типовые модели-графики работы сортировочных горок

На двухпутной горке с использованием системы A PC продолжительность цикла операций сокращена до 34,5 мин, горочный интервал составляет 8,6 мин, часовой темп работы горки – в среднем семь составов в час.

Интенсивность процессов расформирования можно повысить на горках с последовательно-параллельным роспуском составов. Однако на двухпутных и многопутных горках осуществлять параллельный роспуск составов в течение длительного времени не удается. Практически осуществляют так называемые параллельно-последовательный или частично-параллельный роспуски, когда одну часть составов распускают в режиме последовательного, а другую – в режиме параллельного роспуска, или когда параллельно распускают не полностью два состава, а лишь части, например, головную часть одного расформировывают параллельно с хвостовой частью другого.

Для определения коэффициента параллельности роспуска необходимо построить график прибытия поездов и выбрать среди них такие пары, которые могут быть расформированы в режиме параллельного роспуска. В качестве критерия можно использовать условие

(8.6)

где m OTC - число вагонов, которое должно быть направлено на отсевные пути при параллельном роспуске данной пары составов; m п - средний маневровый состав при повторной сортировке вагонов; tп – продолжительность повторной сортировки вагонов, состоящая из времени заезда локомотива в СП, вытягивания вагонов на горку, короткого надвига и роспуска.

Выполнение условия (8.6) свидетельствует о целесообразности параллельного роспуска выбранной пары составов. Отношение числа таких составов за сутки Nпар к общему числу распускаемых на горке составов Nрф характеризует коэффициент параллельности роспуска: кп = Nпар/ Nрф.

Должно быть определено также суточное число вагонов, направляемых на отсевные пути и затем повторно сортируемых ∑mотс. Делением полученного значения на число вагонов в маневровом составе при повторной сортировке определяют число повторных сортировок за

сутки: nповт = ∑mотс /mп. После этого можно приступить к разработке графика работы горки при параллельном роспуске составов. Рассмотрим один из возможных вариантов такого графика для параллельно-последовательного роспуска к = 0,6 и числе повторных сортировок за сутки nповт =30 (см. рис. 8.18, в). На рисунке показан параллельный роспуск трех пар составов, после чего выполняется параллельно повторная сортировка вагонов перекрестного потока. Часто такую сортировку более целесообразно осуществлять параллельно роспуску очередного состава. Наибольший эффект от такого совмещения операций достигается в случае, когда время роспуска состава и время повторной сортировки (с учетом всех дополнительных операций) примерно одинаковы. При параллельном роспуске цикл горочных операций составляет 41 мин на шесть расформированных составов, горочный технологический интервал - 6,8 мин, а часовой темп роспуска - около 9 составов в час.

Дежурные операторы управляют системой ГАЦ при параллельном роспуске составов с двух идентичных головных секций пульта (основной и дополнительной). При одновременной работе на обеих головных секциях к каждой из них подключаются объекты, находящиеся в разных непересекаемых зонах головной части горки. Эти зоны представляют собой совокупность маршрутов от светофора до путей и определяются горочными светофорами: зона 1-роспуск по светофору Г1, зона 2-Г2, зона 3-ГЗ, зона 12- Г1 или Г2, зона 23 -Г2 или ГЗ (рис. 8.19). Исходя из данного путевого развития возможны следующие варианты роспуска: по светофору Г1 на пучки 1-4; Г2 на пучки 1-4; Г2-на все пучки; ГЗ - на пучки 5-8. Для управления светофорами Г1, Г2 и ГЗ на каждой секции имеется по одному комплекту кнопок.

В режиме последовательного роспуска ДСП Г по данным сортировочного листа определяет степень заполнения путей по назначениям плана формирования, принимает ре-шение о размещении вагонов на сортировочных путях, в необходимых случаях дает указание машинистам маневровых локомотивов выполнять осаживание до начала роспуска составов. Перед началом роспуска ДСПГ сообщает план предстоящей работы операторам горки, машинистам, регулировщикам скорости движения вагонов, уточняет технологию постановки на специализированные пути вагонов с опасными грузами. На горках, оборудованных ГАЦ, ДСПГ или оператор набирает на накопителе маршруты следования отцепов. В целях защиты стрелок от перевода под длиннобазными вагонами на горках, не имеющих ФЭУ, маршруты для пропуска с горки отцепов, в составе которых есть такие вагоны, устанавливаются оператором вручную.

На горках, оборудованных устройствами АЗСР и ГПЗУ-В, ДСПГ (оператор) на видеотерминальном устройстве набирает номер расформировываемого состава, после чего программа роспуска состава из АСУ СС поступает в ГПЗУ-В. Одновременно эта информация (сортировочный листок) выдается на экран видеотерминального устройства, с помощью которого оператор может при необходимости осуществить корректировку программы роспуска состава. При отсутствии на станции АСУ СС программа роспуска составов вводится в ГПЗУ-В оператором при помощи видеотерминального устройства. Оператор распорядительного поста (старший регулировщик скорости движения вагонов), руководствуясь сортировочным листком, информирует регулировщиков скорости движения вагонов о числе отцепов и вагонов и порядке их поступления на сортировочные пути, предупреждая об отцепах, требующих при торможении особой осторожности.

Для более полной вместимости сортировочных путей, равномерного распределения работы между регулировщиками скорости движения, а также обеспечения безопасности движения и техники безопасности старший регулировщик скорости движения в

Рисунок 8.19. Часть горловины станции для параллельного роспуска составов

зависимости от предстоящего объема работы и степени заполнения путей вагонами в не-обходимых случаях осуществляет перестановку регулировщиков скорости по путям СП. Наименьшее время занятия горки (горочного технологического интервала), приходящееся на один расформированный состав, достигается за счет ускорения непосредственно процесса роспуска, максимального сокращения межоперационных перерывов, применения параллельного роспуска составов, подтягивания накопившихся вагонов. В целях повышения производительности горки и сокращения интервалов между роспуском составов на сортировочных горках с двумя и более путями надвига надвиг очередного состава по одному из путей начинают до окончания роспуска предыдущего состава по другому, а на горках с одним путем надвига используют попутный надвиг составов. Расстояние между надвигаемыми составами в этом случае регулируется машинистами горочных локомотивов: на горках, оборудованных координатной системой попутного надвига, – по показаниям сигналов, установленных в кабине машиниста, а на горках, не оборудованных такой системой,- по указанию ДСПГ (оператора), передаваемому машинисту по радиосвязи. Порядок попутного надвига и другие особенности технологии устанавливает инструкция по работе сортировочной горки.

В процессе расформирования состава составители или их помощники расцепляют вагоны в соответствии с показателями световых цифровых указателей, а на горках, не оборудованных световыми указателями, – по сортировочным листам. Места расцепки больших отцепов проверяют по указанным в сортировочном листке номерам последних вагонов. Расцепляют вагоны специальными расцепными рычагами. ДСПГ и операторы распорядительного поста следят за правильностью расцепки и следования отцепов и в случае необходимости по парковой оповестительной связи информируют операторов исполнительных постов и регулировщиков скорости движения вагонов об изменении на-правления отцепов, а также об отцепах, требующих при торможении особой осторожности (рефрижераторные вагоны, вагоны с разрядными грузами, с проводниками, с живностью и др.).

Для наиболее полного использования вместимости путей СП и обеспечения соударения отцепов со стоящими на путях вагонами со скоростью не выше допускаемой применяется прицельное торможение отцепов. На горках, не оборудованных средствами автоматизации, прицельное торможение осуществляется операторами горочных постов с использованием вагонных замедлителей и регулировщиками скорости движения вагонов на постоянных ТП, оборудованных башмакосбра-сывателями, в начале сортировочных путей-с помощью ручных тормозных башмаков.

Башмакосбрасыватели устанавливают на каждой нитке сортировочного пути, как правило, в одном створе по каждому пучку. Тормозные башмаки необходимо ставить на рельсы при помощи башмаконакладывателей или специальных вилок. При следовании отцепов на свободный путь СП, наличии в парке ускоряющих уклонов, роспуске рефрижераторного подвижного состава, вагонов с разрядным грузом прицельное торможение отцепов в начале сортировочных путей должно сочетаться с торможением их в глубине парка. Средняя и хвостовая части сортировочных путей отличаются сложной динамикой заполнения вагонами. Эти части также необходимо оборудовать соответствую-щими средствами торможения.

На горках, оборудованных устройствами АРС, ДСПГ и операторы следят за движением отцепов, проверяют по сортировочному листку правильность следования отцепов на пути СП и контролируют работу системы по показаниям контрольных приборов на пульте. При необходимости изменения режима торможения отцепов, а также в случае нарушения действия системы автоматизации управление вагонными замедлителями осуществляется операторами.

С целью ускорения процесса сортировки вагонов составы следует распускать с переменной скоростью с учетом обеспечения сохранности вагонов, используя при этом систему АЗСР. На горках, оборудованных АЗСР, скорость роспуска отцепов задается автоматически. Информация о требуемой скорости роспуска передается на световые указатели горочного светофора и его повторителей, а при оборудовании горочных локомотивов устройством телеуправления - также и на локомотив.

На горках, не оборудованных АРС и АЗСР, переменная скорость роспуска задается ДСПГ и оператором распорядительного поста, которые в зависимости от величины отцепов, условий прохождения их в стрелочной зоне, чередования отцепов по пучкам, степени

заполнения путей СП дают по радиосвязи указания машинисту горочного локомотива об изменении скорости надвига состава, а в необходимых случаях меняют показания горочного светофора.

Совмещение расформирования с формированием является одним из основных методов технологии горочных станций. Поэтому весь основной объем работы по расфор-мированию-формированию поездов выполняется в процессе роспуска составов с горки. Операции по окончанию формирования выполняются и с горки, и с вытяжных путей, в т. ч. и работа по устранению свободных промежутков между вагонами на сортировочных путях. Если эта работа выполняется с горки, ее называют осаживанием, с вытяжных путей - подтягиванием.

При выполнении операций по окончанию формирования составов на горке и вытяжных путях необходимо обеспечить взаимодействие в работе горки и вытяжных путей. Планирование и координация этой работы возлагается на ДСЦ и

ДСПГ. Возможны различные варианты окончания формирования поездов (рис. 8.20), предусматривающие выполнение работы только горки, только вытяжных путей или одно-временно и горки, и вытяжных путей. В течение суток эти варианты дают различный уровень загрузки горки и вытяжных путей. А от уровня загрузки сортировочных устройств в наибольшей степени зависят простои в ожидании роспуска (для горки), в ожидании окончания формирования и перестановки составов в ПО (для вытяжных путей). Поэтому выбирают оптимальный вариант из числа возможных по критерию минимума простоев в ожидании выполнения последующих операций. Задача предусматривает выбор оптимального оснащения горки, вытяжных путей, путевого развития парков станции.

Основными эксплуатационно-технологическими параметрами сортировочных устройств являются:

по сортировочной горкепродолжительность расчетного цикла горочных операций Tц и горочный

технологический интервал tг;среднечасовой темп работы горки пr и суточная перерабатывающая способность горки в

составах поездов Nпг или в вагонах пr, определяемая по формулам:при работе в режиме последовательного роспуска:

где αвр – коэффициент, учитывающий возможные перерывы в использовании горки из-за враждебности маршрутов при выпуске поездных локомотивов и других передвижений; αвр ≈ 0,97; – среднее время занятия горки выполнением операций по роспуску вагонов с ремонтных путей, вагонного депо, местных вагонов и др. (перерыв в использовании горки для расформирования составов), мин; nц – число составов, расформированных за цикл; – горочный технологический интервал в режиме последовательного роспуска, мин; – среднее число вагонов в расформировываемых составах; при работе в режиме последовательно-параллельного роспуска

(8.9)

где – горочный технологический средний интервал в режиме параллельного роспуска; Кп – коэффициент параллельности роспуска составов;

(8.10)

– число составов, расформированных в режиме параллельного роспуска, мин; – общее число составов, расформированных за анализируемый период;

по вытяжным путямсреднее время выполнения операций по окончанию формирования поездов, перестановке

их в ПО с учетом времени на возвращение локомотива к прежнему району работы и задержек по враждебности, мин:

(8.11)

где - средневзвешенное время на окончание формирования по всем вытяжным путям ПФ; – среднее время на перестановки составов и возвращение маневровых локомотивов; – время, приходящееся на один сформированный состав (сумма задержек маневрового

локомотива по враждебности маршрута в горловинах ПО);

среднее значение технологического интервала работы вытяжных путей, мин: где Мп - число параллельно работающих локомотивов по окончании формирования (число каналов

окончания формирования);

средний часовой темп работы по окончании формирования составов и перестановке их в ПО пчв= 60/ и суточная перерабатывающая способность вытяжных путей, составов (вагонов):

(8.12)

(8.13)

где (ХвР - коэффициент, учитывающий возможные перерывы в использовании вытяжных путей из-за враждебности маршрутов, если такие маршруты предусмотрены технологическим процессом; И/пв - среднее время перерывов в использовании вытяжных путей (расформирование и формирование местных передач, работа по подборке неисправных вагонов, подаче вагонов на промывку, ремонт, исправление коммерческого брака и т.п.), мин; тф-средний состав формируемых поездов, вагонов.

Следует заметить, что технологический интервал работы вытяжных путей сопоставим по

своему физическому смыслу с горочным технологическим интервалом: в первом случае среднее время, по истечении которого составы выводятся из ПФ, во втором-то же, но из ПП. Это итоговые параметры управления процессом расформирования-формирования поездов.

Необходимо обеспечить сопоставимость и согласованность работы по расформированию-формированию поездов на горке и вытяжных путях. При этом должен соблюдаться баланс времени , откуда работа вытяжных путей долж на обеспечивать средний интервал, мин:

а работа горки, мин:

Из этих условий взаимной технологической согласованности вытекает требование к технологии, управлению, перерабатывающей способности горки и вытяжных путей. В связи со стохастическим характером технологических процессов во избежание больших простоев в ожидании расформирования или окончания формирования нельзя допускать чрезмерно высокого уровня загрузки горки и вытяжных путей. Значения перерабатывающей способности горки и вытяжных путей по формулам (8.7)-(8.12) дают максимальные теоретические значения, полученные из 100%-ного использования суточного баланса времени:

по горке:

по вытяжным путям:

И горка, и вытяжные пути должны располагать некоторыми резервами перерабатывающей способности -собственно ΔNпг ΔNB, а коэффициент загрузки горки и вытяжных путей должен удовлетворять условиям:

где Nр, Nф-фактическое число расформировываемых и формируемых поездов.

Оптимальные значения резервов и уровней загрузки определяются технико-экономическими расчетами.

8.6. Процесс накопления вагонов на составы поездов. Управление процессами поездообразования

В процессе расформирования составов на сортировочной горке (вытяжном пути) происходит преобразование (трансформация) потока поездов. Каждый расформированный состав содержит несколько назначений групп вагонов по назначениям плана формирования, установленным для станции. Итак, состав расформировываемого поезда

где mrpi-число вагонов в расформировываемом поезде г-го назначения.

При рассмотрении маневров (глава 5) на вытяжных путях было установлено число отцепов g' при расформировании поезда, как правило, больше числа групп вагонов g по

назначениям плана формирования, поскольку вагоны одного и того же назначения могут стоять в разных местах расформировываемого состава. В связи с этим

где тОТ ij - число вагонов в г-м отцепе у'-го назначения плана расформирования;

Если g =g', т. е. число отцепов совпадает с числом групп вагонов, то каждая группа вагонов любого из имеющихся в составе назначений стоит в одном месте. В этом случае объем сортировочной работы на горке сокращается до минимума.

Итак, в процессе расформирования состава отцепы направляются в СП по назначениям плана формирования, при этом сортировочные пути закреплены (специализированы) за определенными назначениями в соответствии с ТРА станции. Трансформация потока при роспуске идет по схеме «состав - отцепы-группы вагонов по назначениям плана формирования - накопление новых составов».

Рассмотрим процесс накопления одного состава одного из назначений (рис. 8.21). За время роспуска первого tр1, второго tp2 и т.д. составов на сортировочные, пути поступают отцепы. Так, на рассмотренное назначение из первого поезда поступил один отцеп из трех

вагонов, из второго-два отцепа соответственно из шести и двух вагонов, из третьего-один отцеп из 12 вагонов, из четвертого - два отцепа из четырех и трех вагонов. Из последнего (седьмого) поезда поступило три вагона, в результате накопился новый состав из 50 вагонов. Заштрихованная область отражает реальный физический процесс поступления вагонов на сортировочный путь, специализированный для рассмотренного назначения.

При определении простоев вагонов на станциях рассчитывается время нахождения вагонов в процессе расформирования, а моментами начала накопления вагонов на состав считаются моменты окончания роспуска составов.

Схематично процесс накопления изображают не по отцепам, а несколько упрощенно, по группам вагонов данного назначения (см. рис. 8.21), причем этот процесс будет весьма близок к реальному процессу поступления вагонов на сортировочный путь. Для рассмотренного периода определяются вагоно-часы накопления состава, принимаются значения δt1 = 0,5, δt2 = 0,4 ч и далее, как показано на графике. Вагоно-часы составят Ви = 3 (0.5 + 0,4 + + 0,45 4- 0,5 + 0,5 + 0,5) + 8 (0,4 + + 0,45 + 0,5 + 0,5 + 0,5) + 12(0,45 + + 0,5 + 0,5+ 0,5)+ 7 (0,5+ 0,5 + + 0 , 5 ) + 10(0,5 + 0,5) + 7(0,5) + + 3(0) = 67,75, а средний простой вагонов под накоплением Вн: т = = 67,75:50= 1,35 ч.

Последнюю группу вагонов, завершающую процесс накопления со става, называют замыкающей, простой под накоплением этой группы равен нулю, а время, в течение которого идет накопление состава, называют периодом накопления 7^. В нашем примере период накопления составляет 2,85 ч, а замыкающая группа составляет 3 вагона. Если поступление вагонов на сортировочный путь идет равномерно, процесс накопления состава аппроксимируют треугольником, и тогда вагоно-часы накопления представляют собой площадь прямоугольного треугольника BH = 0,5 Тнmф. В рассматриваемом примере Вн = 0,5х х 2,85-50 = 71,25 вагоно-ч с абсолютной ошибкой в данном случае + 3,5 вагоно-ч. При введении в память ЭВМ динамической модели сортировочных путей вагоно-часы накопления можно рассчитывать автоматически, по машинной программе и выдавать на печать по запросу. На этом основывается и автоматизированный учет простоя вагонов по отдельным паркам станции и в целом по станции. Однако в методике расчета плана формирования пока широко используются упрощенные аналитические способы расчета вагоно-часов накопления и среднего простоя вагонов под накоплением.

Как и другие временные параметры, вагоно-часы накопления рассчитывают за сутки, и процесс накопления по каждому назначению рассматривают также применительно к суточному периоду. На рис. 8.22 показан суточный процесс накопле ния четырех составов одного назначения. Выразив накопление всех этих составов треугольником, суточные вагоно-часы назначения составят (при равном числе вагонов в составах) Вп =0,5 Т'нтф+ 0,5 Т''нтф + 0,5 Tн''' mф + 0,5 Т''"тф = 0,5(Т'н+ Т''н+Т'''н+Tн"'')mф. Поскольку сумма периодов накопления составляет 24 ч, аппроксимирующее выражение принимает вид Вн = 12mф ва-гоно-ч, или, обозначив 12 буквой С: BH = Сmф вагоно-ч (8.4).

Рис. 8.22. Суточный график процесса накопления составов одного назначения

Рис. 8.23. Суточный график накопления ва-гонов при неравномерном поступлении группы вагонов

Величину С называют параметром накопления: .

При равномерном по времени процессе накопления и одинаковом числе вагонов в группах Вн выражаются площадью треугольника, и параметр накопления равен 12 ч. Получена простая приближенная формула расчета вагоно-часов накопления при известном параметре С и составе поезда mф, причем ее точность тем выше, чем равномернее проходит процесс накопления. Среднее значение параметра накопления по сортировочной системе (ПФ) при накоплении К назначений:

где mф-средний состав формируемых поездов в сортировочной системе.

Во многих случаях процесс накопления может существенно отличаться от треугольной формы и тог да накопление числа вагонов на состав выражается линией кривой. На рис. 8.23 приведен пример графика накопления вагонов на составы при неравномерном по величине групп и интервалам между группами поступлении вагонов рассматриваемого назначения.

Накопление первого состава характеризуется тем, что вначале поступают небольшие груп-пы вагонов, а затем к концу накопления поступают резко увеличенные группы. В результате аппроксимирующегося процесса накопления кривая f(t) получилась вогнутая, а вагоно-часы накопления представляют площадь под этой кривой:

Процесс накопления второго состава носил противоположный характер: вначале поступали укрупненные группы вагонов, затем уменьшенные, в результате аппроксимирующая кривая f2{t) получилась выпуклой, а вагоно-часы накопления составили

Еще более резко выражена степень выпуклости кривой f3{t)для третьего состава, вагоно-часы накопления которого аналогично составляют

Для численного расчета вягоно-часов накопления каждого состава в данном случае необходимо было бы подобрать аналитические выражения кривых f(t) для каждого состава.

Однако в связи с массовостью процесса накопления таких кривых потребовалось бы множество. Такой способ является трудоемким, поэтому вагоно-часы целесообразней рассчитывать, используя параметр накоплений С и состав поезда mф. Если процесс накопления будет идти по модели первого состава (см. рис. 8.23), параметр С будет меньше 12, по модели второго состава-С больше 12 и, наконец, по модели третьего состава - гораздо больше 12. Как для отдельных назначений, так и для сортировочной системы в целом параметр накопления является средней величиной и должен устанавливаться по статистическим данным по всем назначениям с таким расчетом, чтобы выборка данных могла характеризовать в среднем с достаточным приближением физический ход накопления составов. Параметр накопления колеблется в практических условиях от 8-9 до 14-15 ч на

один вагон состава поезда. Теоретически диапазон его изменения составляет 0 < С < 24.Система диспетчерского управления станцией и прилегающими участками может в

некоторой степени воздействовать на процесс накопления. Это воздействие основывается на следующих предпосылках:

замыкающая группа вагонов при условии, что сразу после завершения накопления с составом начинаются операции по окончании формирования, не дает вагоно-часов накопления. Поэтому для сокращения простоев вагонов процессы накопления (поездообразования), окончания формирования и обработки поездов по отправлению должны в процессе оперативного планирования координироваться со своевременной под-готовкой локомотивов под поезда и с нитками графика по отправлению;

к концу процесса накопления целесообразно подводить укрупненные группы вагонов, прежде всего за счет вывода вагонов соответствующих назначений с местных пунктов и ближайших грузовых и промежуточных станций (метод с 50-х годов известен как метод минского диспетчера П. Д. Судникова), в результате учет вагонов по назначениям плана формирования выносится за пределы ПФ-в ПП, местные пункты, близлежащие грузовые станции;

в большинстве случаев ДСЦ крупных станций применяют принцип «первым пришел - первым обработан и расформирован». Однако составы, находящиеся в ПП с замы-кающими группами, иногда целесообразно ускоренно обработать и расформировать с приоритетом по отношению к ранее прибывшим составам. Это целесообразно в том случае, если изменение очередности не вызовет каких-либо перерывов в работе горки. При этом условии изменение очередности не изменяет общий простой составов в ПП, а приоритетный роспуск состава с замыкающей группой выполняют для завершения накопления состава и подготовки его на ближайшую нитку графика с тем, чтобы не допустить пропуска этой нитки;

организация процесса накопления с перерывами между накапливающимися составами за счет отправления поездов повышенной массы и длины в пределах допустимых значений по силе тяги локомотивов и длине приемо-отправоч-ных путей.

За счет отправления составов повышенной массы сокращается простой вагонов под накоплением, в этом случае вагоио-часы накопления:

где ∑tпер j- суммарное время перерывов между накапливающимися составами; n-число накопившихся составов за сутки данного назначения; г-число перерывов накопления.

Поскольку в этом случае

а параметр

т.е. общие вагоно-часы накопления и параметр накопления снижаются за счет формирования составов повышенной массы и длины.

Рассчитывают и анализируют средний простой вагонов под накоплением, ч:

где п0-число отправленных вагонов i-го назначения..

Средний простой под накоплением для станции в целом, ч:

где £я0- число отправленных вагонов.

Методы диспетчерского воздействия на процесс накопления-поездообразования реализуются в ходе управления расформированием-формированием поездов. Меры по ускорению поездообразования заранее предусматриваются при разработке оперативных планов на сутки, смену, 4, 6-часовые периоды работы. Сокращение простоя вагонов под накоплением - существенный резерв в работе станций, поскольку этот простой составляет до50% общего простоя вагонов с переработкой.

ДСЦ постоянно контролирует и регулирует формирование поездов.Маневровые и станционные диспетчеры имеют возможность оперативно планировать

поездообразова-ние с глубиной 4-6 ч. Это улучшает управление процессом подготовки локомотивов на поезда, дает возможность своевременно координировать и регулировать поездообра-зование на конкретные нитки графика по отправлению.

АСУ сортировочными станциями являются составной частью системы сборки, переработки и передачи информации, их функционирование направлено на современное информационное обеспечение управления процессом расформирования-формирования поездов. Прибытие, расформирование, формирование, отправление поездов вводятся в память ЭВМ. В ЭВМ в квази-реаль-ном масштабе времени ведется состояние 1717, ПО, ТрП и практически в реальном масштабе времени-состояние путей парка формирования. В результате, в любой момент времени по запросу выдаются справки о накоплении вагонов на сортировочных путях с автоматически подсчитанными характеристиками (массой, длиной и др.), о завершении образования новых составов, решаются задачи выбора очередности расформирования, автоматизации документального оформления формируемых поездов, в т. ч. расчет и выдача натурных листов, передача ТГНЛ на станции назначения и др.

При функционировании АСУ в автоматизированном режиме выдаются также проекты оперативных планов работы. Решение этих и ряда других задач облегчает принятие управленческих решений, повышает уровень научно-технического обеспечения диспетчерского управления технологическими процессами станции.