Уменьшение длины перегонов

Длину перегонов на однопутных и двухпутных линиях уменьшают, открывая дополнительные разъезды, обгонные пункты и посты, а также удлиняя станционные пути в сторону ограничивающего перегона. При этом сокращается период графика от уменьшения времени хода поездов по укороченному перегону. В результате уменьшения длины ограничивающего перегона пропускную способность будет лимитировать другой перегон с близким к максимальному периодом графика. Поэтому относительный прирост пропускной способности и эффективность уменьшения длины перегонов зависят от степени их идентичности. Для повышения пропускной способности на участках с идентичными перегонами приходится открывать дополнительные раздельные пункты на всех перегонах. Так как в периоде графика остаются неизменными станционные интервалы и время на разгон и замедление, при делении перегонов на две примерно равные части пропускная способность линий повышается на 60 – 80%. Однако для открытия разъездов или обгонных пунктов на эксплуатируемых линиях между действующими раздельными пунктами должна быть площадка, профиль которой обеспечивал бы трогание поезда с места (средний уклон не более 4‰). Поэтому разделить существующие перегоны на две равные по времени хода части практически невозможно, и прирост пропускной способности составляет обычно не более 50 – 60%, а при неблагоприятных профильных условиях даже 30 – 35%.

Удлинение станционных путей в сторону ограничивающего перегона означает сдвижку осей раздельных пунктов (точнее осей скрещения или обгона поездов). Это мероприятие эффективно лишь при существенной неидентичности перегонов, так как максимально возможное на участке увеличение пропускной способности соответствует приведению перегонов к полной идентичности. Коэффициенты неидентичности перегонов на различных участках находятся в пределах 0,8 – 0,9. Следовательно, максимально возможный прирост пропускной способности от удлинения станционных путей в сторону ограничивающего перегона – 10 – 20%.

Технико-экономическая эффективность открытия разъездов на однопутных линиях и обгонных пунктов на двухпутных устанавливается сравнением этих мероприятий с введением автоблокировки или сооружением дополнительных главных путей на перегонах. Варианты с дополнительно открываемыми разъездами оценивают по суммарным приведенным затратам

(33.4)

где единовременные затраты на сооружение дополнительных разъездов, зависящие от числа последних, руб.; приведенные к годовым затраты, зависящие от числа открываемых разъездов и срока эксплуатации линии, руб.; суммарные приведенные затраты, связанные с овладением перевозками на линии после исчерпания пропускной способности, получаемой от открытия разъездов, руб.; срок возможной эксплуатации линии с дополнительно открываемыми разъездами до последующего усиления пропускной способности, лет.

Небольшое число вариантов сравнивают, непосредственно рассчитывая затраты по формуле (33.4). Срок определяют из равенства потребной и наличной пропускной способности по формуле аналогичной (33.3):

,

где число раздельных пунктов на участке в исходный момент; длина участка, км.

Для большого числа вариантов, что возможно на линиях со значительной неидентичностью перегонов, задача решается следующим образом.

1. Для вариантов, отличающихся числом дополнительно открываемых разъездов , определяется зависимость общих затрат на овладение перевозками от величины грузопотока, осваиваемого после открытия разъездов . Когда в качестве следующего мероприятия по усилению пропускной способности принято сооружение двухпутных вставок для безостановочных скрещений поездов, кривые (рис. 33.4) выражают зависимость общих затрат за весь период с момента открытия дополнительных разъездов до введения в эксплуатацию второго главного пути.

Рисунок 33.4 – Номограмма для определения условий выгодности открытия разъездов на однопутной линии

2. По зависимости и величине общих затрат на овладение грузопотоками введением (перед вставками) автоблокировки и частично-пакетного графика движения поездов графическими построениями (см. рис. 33.4) устанавливают зависимость между числом открываемых разъездов (в данном случае в процентах от числа перегонов ) и той минимально необходимой провозной способностью , при которой общие затраты в варианте с дополнительными разъездами перед двухпутными вставками будут равны затратам в варианте с пакетным движением.

По зависимости , во-первых, определяют максимально оправданное число дополнительно открываемых разъездов (правая крайняя точка кривой) и, во-вторых, исключают из рассмотрения варианты с числом разъездов более max и те, в которых провозная способность ниже предела.

3. Чтобы найти оптимальный вариант из тех, в которых после открытия дополнительных разъездов провозная способность выше уровня, определяемого кривой их сравнивают прямыми расчетами. Вариант с меньшими общими затратами – наивыгоднейший из возможных на данной линии. Как показывают расчеты, открывать дополнительные разъезды на однопутных линиях эффективно до тех пор, пока средняя длина перегона более 12 – 16 км. При меньшей длине более выгодна автоблокировка с пакетным движением или сооружение двухпутных вставок для безостановочных скрещений.

Дополнительные путевые посты на двухпутных линиях открывают при полуавтоматической блокировке. Технико-экономическую эффективность этого мероприятия сравнивают с введением автоблокировки:

,

где стоимость устройства соответственно автоблокировки и путевых постов, руб.; нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; годовые затраты на содержание соответственно автоматической и полуавтоматической блокировки (включая посты), руб.; получаемое при переходе с полуавтоматической блокировки к автоматической сокращение приведенных к годовым затрат, связанных соответственно с обгонами грузовых поездов пассажирскими и задержками поездов и локомотивов из-за предоставления «окон» в графике движения, руб.

Результат правой части формулы зависит от размеров движения грузовых и пассажирских поездов на линии. Таким образом, если установить эту зависимость, можно определить и рациональный уровень загрузки двухпутной линии до сооружения на ней автоблокировки. Экономия затрат, связанных с обгонами на участке, руб., определится по формуле:

где годовое число грузовых поездов; коэффициенты участковой скорости грузовых поездов соответственно при полуавтоматической и автоматической блокировках; число остановок грузовых поездов для обгонов их пассажирскими, приходящееся на одну пару поездов, соответственно при полуавтоматической и автоматической блокировке.

Экономия от сокращения задержек поездов при предоставлении «окон» появляется вследствие того, что можно снизить минимальный интервал их отправления по окончании перерыва в движении до величины . Число задерживаемых поездов и общее время их простоя устанавливаются следующим образом. Как видно из рис. 33.5, число задерживаемых поездов составит

, (33.5)

где продолжительность «окна», мин; время восстановления нормального движения поездов после «окна», мин; средний интервал между грузовыми поездами на линии, мин;

.

Определяя через исходные данные

и подставляя его в формулу (33.5), получим выражение для определения числа задерживаемых поездов:

.

Рисунок 33.5 – Схема движения поездов при выделении «окна» в графике

Учитывая, что первый задерживаемый поезд простаивает время , а у последнего простой равен нулю, найдем среднее время задержки поезда, мин: .

Общее время задержки поездов при выделении одного «окна», мин, составит

Годовые затраты из-за предоставления «окон», приходящиеся на 1 км линии, руб., определятся

, (33.6)

где километры пути, отремонтированные за одно «окно»; период времени в годах между ремонтами, лет;

где норма грузопотока, пропускаемого по линии между ремонтами, т.

Затраты, получаемые по формуле (33.6), увеличиваются на 10% для учета непроизводительных простоев локомотивов в пунктах оборота. Расчеты показывают, что рациональная загрузка двухпутной линии перед введением автоблокировки примерно 30 – 40 пар грузовых поездов в сутки со средней массой 3 – 4 тыс. т. Это соответствует пропускной способности параллельного графика 50 – 60 пар поездов в сутки.

Путевые посты можно устраивать и на однопутных линиях при полуавтоматической блокировке главным образом для обеспечения возврата подталкивающих локомотивов. Такие посты обычно бывают одностороннего действия. Однако в современных условиях на таких перегонах эффективнее устраивать автоблокировку на первичных элементах. Она требует гораздо меньших капитальных затрат, чем обычная, и небольших эксплуатационных расходов.

Открытие дополнительных обгонных пунктов на грузонапряженных двухпутных линиях, оборудованных автоблокировкой, позволяет повысить наличную пропускную способность от уменьшения коэффициентов съема грузовых поездов пассажирскими. Эффективность этого мероприятия сравнивают с сокращением интервала между поездами при автоблокировке. Действительно, пропускная способность двухпутной линии с автоблокировкой равна:

, (33.7)

где размеры движения срочных поездов; коэффициент съема грузовых поездов срочными; i = 1, 2,...,к – категории срочных поездов.

Как видно из формулы (33.7), увеличить пропускную способность для грузового движения можно либо увеличением общей пропускной способности при сокращении , либо уменьшением пропускной способности, снимаемой срочными поездами. Надо отметить, что оба эти способа взаимосвязаны, так как коэффициент съема е, зависит от межпоездного интервала , что видно, например, из формулы

,

где среднее расстояние между обгонными пунктами, км; средняя ходовая скорость грузовых поездов, км/ч; Δ – соотношение скоростей движения грузовых и пассажирских поездов.

Сопоставимые суммарные затраты, связанные с овладением перевозками в сравниваемых способах, определятся по формулам:

(33.8)

(33.9)

где суммарные сопоставимые затраты, связанные с овладением размерами движения, соответственно сокращением интервала между поездами и расстояния между обгонными пунктами, руб.; капиталовложения соответственно на усиление системы электроснабжения и сооружение обгонных пунктов, руб.; годовые затраты соответственно на содержание обгонных пунктов, связанные с расходом электроэнергии и содержанием контактной сети и тяговых подстанций, с остановками поездов для обгона и задержками поездов при предоставлении «окон», руб.; t – текущий год эксплуатации линии; одинаковый срок действия сравниваемых мероприятий, лет; конечный срок суммирования затрат, лет.

Затраты, связанные с усилением системы электроснабжения, либо берут из проекта, либо рассчитывают по укрупненным нормам (в предпроектных обоснованиях).

Выполненные по формулам (33.8) и (33.9) расчеты показали, что открытие дополнительных обгонных пунктов на двухпутных линиях, оборудованных автоблокировкой, эффективно при исходных средних расстояниях между ними, превышающих 25 – 30 км. При меньших расстояниях овладевать растущими размерами движения эффективнее за счет сокращения интервала между поездами.