Оптимальная длина станционных путей

Оптимальную длину приемо-отправочных путей на линии и соответствующую ей наивыгоднейшую массу поезда определяют по минимуму приведенных затрат, руб.:

,

где сопоставимые приведенные затраты на овладение перевозками на линии за весь период от начального момента до конечного расчетного срока , руб.; капитальные затраты на удлинение станционных путей, руб.; годовые затраты на содержание удлиненной части путей, руб.; приведенные годовые затраты на накопление поездов, руб.; годовые эксплуатационные расходы на содержание локомотивных бригад, руб.; приведенные годовые затраты, связанные с остановками поездов, руб.; капитальные затраты на сооружение вторых главных путей (двухпутных вставок) на однопутных линиях и третьих путей на двухпутных, отдаляемые на срок , руб.; годовые затраты на содержание до­полнительных главных путей, руб.; t – текущий год эксплуатации линии; срок работы линии с момента удлинения путей до сооружения дополнительных главных путей, лет; коэффициент отдаления затрат.

Отнесенные на 1 км эксплуатационной длины линии капитальные затраты на удлинение станционных путей зависят от величины этого удлинения:

,

где удлинение путей, м; число удлиняемых путей соответственно на промежуточных и участковых станциях; расстояние между сортировочными станциями, км; стоимость удлинения путей на промежуточных и участковых станциях, приходящаяся на 1 км суммарной протяженности вновь сооружаемых частей удлиняемых путей, руб.;

;

то же что , но при удлинении путей только до первого стандарта (850 м), руб.; повышение средней стоимости 1 км пути при удлинении путей до следующего стандарта, руб.; длина путей первого стандарта (850 м); «шаг» стандартов длин путей (200 м); затраты на удлинение всех путей на сортировочных станциях, руб.;

;

стоимость удлинения путей на сортировочной станции до первого стандарта, руб.; увеличение общей стоимости удлинения путей на сортировочной станции при удлинении путей до следующего стандарта, руб.

Годовые эксплуатационные расходы на содержание дополнительно уложенных путей рассчитывают по формуле

,

где годовые затраты на содержание 1 км станционных путей, руб.; увеличение годовых затрат на содержание путей сортировочной станции, руб.

Годовые затраты, связанные с накоплением поездов, руб., определяют

,

где число назначений поездов в плане формирования; параметр накопления вагонов; масса поезда, т; – приведенная стоимость 1 т-ч простоя вагонов, руб.

Принимая число назначений поездов в плане формирования для одного направления

,

получим зависимость затрат на накопление поездов от :

Годовые эксплуатационные расходы на содержание локомотивных бригад, руб., в зависимости от и t:

где стоимость 1 бригадо-ч локомотивных бригад, руб.; коэффициент, учитывающий внепоездную работу бри­гад.

Годовые затраты, связанные с остановками поездов:

,

где участковая скорость грузовых поездов, зависящая от длины путей, массы поезда и срока эксплуатации линии, км/ч; число остановок одной пары грузовых поездов в сутки, приходящееся на 1 км длины линии; средняя скорость начала торможения грузовых поездов при остановках, км/ч; приведенная стоимость 1 поездо-ч, руб.; затраты, приходящиеся на 1 ткм механической работы локомотива, руб.

Участковую скорость и число остановок в функции длины станционных путей и срока эксплуатации можно получить, используя их аналитические зависимости от числа грузовых и пассажирских поездов, если

.

Для однопутных линий срок работы с момента удлинения путей до следующего мероприятия – сооружения вторых главных путей на перегонах – определяется из условия

Левой частью условия представлена максимальная пропускная способность ограничивающего перегона линии в парах поездов параллельного графика, а правой – потребная пропускная способность в приведенных парах поездов с учетом неравномерности движения и резерва . После преобразований получим

,

где число пассажирских поездов соответственно в начальный момент и их годовой прирост; коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими на однопутной линии; сумма времени разгона, замедления и станционных интервалов в периоде графика движения, ч.

Для двухпутных линий срок определяется аналогичным образом.

Как показывают исследования, вторые главные пути, как правило, наиболее эффективно сооружать в два этапа: двухпутные вставки для безостановочных скрещений на первом и сплошной второй путь на втором. Таким образом, ориентировочно при минимизации затрат можно считать, что удлинением путей на однопутной линии отдаляется сооружение половины второго главного пути.

Минимум затрат наиболее удобно находить графически (рис. 32.5). Минимальные затраты соответствуют различным стандартам длин путей в зависимости от исходного грузопотока, например, от 10 до 14 млн. т – 1250 м, более 16 млн. т – 850 м. Объясняется это тем, что эффект от удлинения путей на однопутной линии реализуется более длительное время при меньших исходных потоках, чем при значительных (в данном примере более 16 млн. т), когда рациональный срок сооружения двухпутных вставок слишком близок. Расчеты показывают, что в различны условиях наивыгоднейшая полезная длина станционных путей на однопутных линиях 1050-1250 м и на двухпутных – 850 – 1050 м. Ей соответствуют оптимальные нормы массы поездов от 4 до 6 тыс. т в зависимости от грузопотока и погонной нагрузки подвижного состава. С внедрением большегрузного подвижного состава наибольшую массу поездов при этом можно повысить до 8-10 тыс. т.

Рисунок 32.5 – Зависимость суммарных приведенных затрат от исходного грузопотока и степени удлинения путей