Определение эксплуатируемого парка локомотивов аналитическим способом по коэффициенту потребности

Эксплуатируемый парк составляют локомотивы, находящиеся в работе в грузовом, пассажирском, хозяйственном, прочем движении, с передаточными и вывозными поездами, в маневровой работе, в техническом обслуживании ТО-2, в процессе экипировки, в ожидании работы в основном и оборотном депо.

Потребность в локомотивах эксплуатируемого парка определяется отдельно для каждого вида движения. Общая потребность в локомотивах эксплуатируемого парка Мэ находится из выражения [1,2,3]

Мэ=Мг+ Мп+ Мпв+ Мх+ Мпр,+ Мм+ Мт, (1.7)

где Мг, Мп, Мпв, Мх, Мм, Мпр, Мт – потребность локомотивов соответственно для грузовых, пассажирских, передаточных, вывозных, хозяйственных поездов, для прочей и маневровой работы, а также толкачей.

Потребный парк грузовых (вывозных, передаточных) и пассажирских, локомотивов для участка обращения локомотивов определяется по формуле

(1.8)

где a р – доля парка исправных локомотивов (технологический резерв), связанная с компенсацией неравномерности движения и оперативным регулированием локомотивного парка; (доля технологического резерва составляет в среднем по сети для однопутных линий aр= 0,15 – 0,16, для двухпутных a р= 0,13–0,14); b н – доля неисправных локомотивов в депо (для электровозов b н= 0,06, для тепловозов b н = 0,075); bj – коэффициент, учитывающий кратность тяги (в грузовом движении bj ≥ 1, в пассажирском bj = 1); a тоj – коэффициент, учитывающий выполнение технического обслуживания (ТО-2) и экипировки на j-ом участке (a тоj = 0,02–0,04); m – количество участков работы локомотивных бригад в пределах участка обращения локомотивов; Nj – число пар поездов на j-ом участке работы бригад; Кj – коэффициент потребности локомотивов на одну пару поездов на j-ом участке работы бригад.

Коэффициент потребности локомотивов для каждого j-го участка работы локомотивных бригад на пару поездов определяется по формуле

(1.9)

где Lбрj – длина j-го участка работы локомотивной бригады, км; tj и tj+1 – среднее время простоя локомотивов на станциях, ограничивающих j-й участок, ч; Q yj – время участкового оборота локомотива ч.

Среднее время простоя локомотивов на станциях определяется по следующим формулам:

- для пунктов оборота локомотивов

tj= tj+1= tтех+ tто+ tож; (1.10)

- для пунктов перецепки локомотивов на станциях основного депо, расположенных внутри участка обращения локомотивов

tj= tj+1= (tтех.тр+ tож.тр)aтр+ (tтех+ tто+ tож)(1- aтр); (1.11)

- для транзитных пунктов смены локомотивных бригад

tj= tj+1= (tтех.тр+ tож.тр), (1.12)

где tтех – среднее время технических операций с локомотивом в пункте смены бригад с перецепкой локомотива (без ТО-2 и экипировки, табл.1.3); tто – среднее время, необходимое для технического обслуживания ТО-2 и, если надо, экипировки локомотива (табл.1.4 и 1.5); tтех.тр= tпр – время на прием-сдачу локомотива без отцепки от состава (табл.1.3); tож.тр= 0,16–0,33 ч – среднее время простоя грузовых локомотивов в ожидании отправления с транзитными поездами; a тр – коэффициент транзитности поездопотока по станции; aтр = 0,3 – для основных сортировочных станций; aтр= 0,6 – для сортировочных и узловых станций; aтр= 0,8 – для участковых станций; tож – среднее время простоя локомотива в ожидании отправления поезда на станциях оборота локомоти-

Таблица 1.3.

Средние значения продолжительности технических операций tтех с локомотивом в пунктах оборота и пунктах смены бригад [ 1,2,11 ]

Техническая операция	Продолжительность, мин.
на деповских путях	на станционных путях
Приемка, сдача локомотива: 3ТЭ10М, 3ТЭ3, ВЛ80С (3 секции),ВЛ85, ВЛ15 2ТЭ10, 2ТЭ116, 2ТЭ121, 2М62 ВЛ10, ВЛ11, ВЛ80, ВЛ82 ВЛ60, ВЛ65, ЭП1, ЭП10	tпс
Следование от контрольного поста к составу	tот	5 -10	15-23	-	10-13
Прицепка	2,5	2,5
Опробование автотормозов в поезде	7 -10	7 -10
Отправление
Отцепка	tпр	2,5	7-11	2,5	7-11
Следование от состава к контрольному посту или к другому составу	5 -10	5 - 10

Таблица 1.4.

Продолжительность технического обслуживания ТО-2 локомотивов [ 10 ]

Серия локомотива	Продолжительность ТО-2, час
Пассажирские локомотивы и мотор-вагонный подвижной состав (МВПС)	По усмотрению начальника дороги, но не свыше 2,0
3-х секционные локомотивы* и ВЛ85; ВЛ15	1,5
2ТЭ10 всех индексов; 2ТЭ116; 2ТЭ121	1,2
Остальные серии и маневровые локомотивы	1,0

* при большей секционности продолжительность ТО-2 увеличивается 0,5 ч на каждую секцию.

Таблица 1.5

Продолжительность экипировки локомотивов [1]

Вид экипировки	Продолжительность экипировки tэ, мин
Тепловозы	Электровозы
Полная, совмещенная с ТО-2	60 - 120	60 -90
Полная без ТО-2	30 -35	20 -30
Частичная в депо	20 -25	12 -20
Частичная на приемоотправочных путях	12 -15	12 -16

ва и станциях на которых происходит перецепка локомотива, приближенно определяется по формуле [ 1 ]

tож= 12 / N, (1.13)

где N – общее количество пар грузовых и пассажирских поездов.

Более точно tож можно определить по формулам ВНИИЖТА, приведенным в [2, 3].

Потребность локомотивов для подталкивания поездов на один или несколько перегонов рассчитывается по формуле

(1.14)

где aр,bн, aто – обозначения коэффициентов приведены в формуле (1.8), Nт - число пар поездов на участке подталкивания; Кт – коэффициент потребности локомотивов на одну пару поездов на участке подталкивания.

При организации подталкивания до определенного километра перегона с возвращением толкача обратно на ближайшую станцию принимается один локомотив на пункт толкания с учетом подмены на техническое обслуживание, экипировку и смену бригад.

Потребность локомотивов для вспомогательных видов работ можно рассчитывать приближенно, используя среднесетевые статистические данные, по формулам:

- для хозяйственного движения и прочей работы

Мх= dхМг; (1.15)

- для передаточных и вывозных поездов

Мпв= dпвМг; (1.16)

- для специальной маневровой работы

Мм= dманМг; (1.17)

где dх – коэффициент хозяйственной работы (принимать в пределах 0,02 – 0,05); dпв – коэффициент передаточной и вывозной работы (принимать в пределах 0,02 – 0,05); dман – коэффициент маневровой работы (для депо с большой маневровой работой равен 0,2 – 0,25, для депо, обслуживающих транзитный поток – 0,05 – 0,1).

Более точно потребность локомотивов для хозяйственных поездов и специальных маневров определяется по формулам

(1.18)

(1.19)

где SMSгод – годовой пробег всех поездных локомотивов депо, км, dх, dм – планируемая доля годового пробега хозяйственных и маневровых локомотивов от годового пробега поездных локомотивов (принимать соответственно в пределах, приведённых выше); SлхSлм, – среднесуточный пробег хозяйственных и маневровых локомотивов, км.

Годовой пробег локомотивов в грузовом (вывозном, передаточном) и пассажирском движении определяется по формуле

(1.20)

где – годовой и среднесуточный пробег грузового (вывозного, передаточного) или пассажирского локомотива, км; Lбрj – длина j-го участка работы локомотивной бригады, км; Nj – число пар поездов на j-ом участке работы локомотивной бригады.

Среднесуточный и годовой пробеги локомотивов в хозяйственном (прочем) и маневровом движении определяется по формулам

Sлх= 10 tx+ 1,0 tгп, (1.21)

Sлм= 5 tx+ 1,0 tгп, (1.22)

(1.23)

(1.24)

где 10 и 5 – условный пробег за один час работы соответственно хозяйственного и маневрового локомотива, км, tx – время работы локомотива, ч 1,0 – условный пробег за один час простоя локомотива, км, tгп – время простоя локомотива, ч; и – годовой пробег локомотивов в хозяйственном движении и специальной маневровой работе.

Пример 1.5. Определить потребный эксплуатируемый парк локомотивов для организации эксплуатационной работы на двухпутном участке В-А-Б, показанного на рис.1.3.

На станции В происходит отцепка грузовых и пассажирских локомотивов без смены локомотивной бригады и ожидание встречного поезда.

На станции А происходит смена локомотивной бригады грузового и пассажирского движения, ожидание транзитного грузового поезда, перецепка грузового локомотива.

На станции С происходит смена локомотивной бригады пассажирского и грузового движения.

На станцииБ меняется локомотивная бригада в обоих видах движения и локомотив проходит полную экипировку, совмещенную с ТО-2 в депо. Остальные исходные данные для расчета приведены в табл.1.6.

По данным из табл.1.3. определяем максимальную продолжительность технических операций на станционных путях tтех:

- при отцепке локомотива без смены локомотивной бригады на станционных путях станции В

tтех= tпр+ tот= 11 + 13 = 24 мин = 0,40 ч;

- при смене локомотивной бригады без отцепки локомотива от состава для пассажирского локомотива 2ТЭ10М на станциях А и С

tтех.тр= tпс= 16 мин = 0,27 ч

и грузового локомотива 3ТЭ10М на станции С

tтех.тр= tпс= 18 мин = 0,3 ч;

Таблица 1.6

Исходные для расчета потребного эксплуатируемого парка локомотивов

Показатель	Участки работы локомотивных бригад
В–А	А–С	С–Б
Способ обслуживания поездов локомотивами	Кольцевой
Длина участка работы бригад Lбрj, км
Серия локомотива грузового движения	3ТЭ10М	3ТЭ10М	3ТЭ10М
Серия локомотива пассажирского движения	2ТЭ10М	2ТЭ10М	2ТЭ10М
Серия локомотива для маневровой работы	ТЭМ2	ТЭМ2	ТЭМ2
Серия локомотива хозяйственного движения	2ТЭ10М	2ТЭ10М	2ТЭ10М
Участковая скорость в грузовом движении, км/ч
Участковая скорость в пассажирском движении, км/ч
Число пар грузовых поездов, Nг
Число пар пассажирских поездов, Nп
Кратность тяги, b
Коэффициент транзитности a тр: - грузовые поезда на станциях В и Б – 0, станции А – 0,3, станции С – 1; - пассажирские поезда на станциях В и Б – 0, станциях А и С – 1.

- при отцепке локомотива и смене локомотивной бригады грузового локомотива 3ТЭ10М на станционных путях станции А

tтех= tпс+ tпр+ tот= 18 + 11 + 13 = 42 мин = 0,70 ч;

- при отцепке локомотива и смене локомотивной бригады грузового локомотива 3ТЭ10М на деповских путях станции Б

tтех= tпс+ tпр+ tот= 24 + 11 + 23 = 58 мин = 0,97 ч

и пассажирского локомотива 2ТЭ10М

tтех= tпс+ tпр+ tот= 20 + 11 + 23 = 54 мин = 0,90 ч.

Находим время ожидания поезда на станции В по формуле (1.13):

tож= 12/ N= 12 / (8 + 2) = 1,2 ч

и на станции А

tож= 12 / N= 12 / (12 + 4) = 0,750 ч.

Определяем общее время простоя грузового и пассажирского локомотива на станции оборота В по формуле (1.10):

tВ= tj= tтех+ tто+ tож= (0,40 + 0,0 + 1,2) = 1,600 ч.

Определяем максимальное время простоя грузового локомотива на станции перецепки локомотива А по формуле (1.11):

tА= tj+1= (tтех.тр+ tож.тр)aтр+ (tтех+ tто+ tож)(1 – aтр) =

= (0,3 + 0,33)·0,3 + (0,70 + 0 + 0,75)(1 – 0,3) = 1,204 ч.

Аналогичные расчеты производим для остальных участков работы локомотивных бригад в грузовом и пассажирском движении и результаты помещаем в табл. 1.7

Таблица 1.7

Результаты расчета времени простоя грузового 3ТЭ10М и пассажирского 2ТЭ10М локомотивов на станциях участка В–Б

Станции и локомотивы	N, пар	tтех, ч	tто, ч	tэ, ч	tож, ч	tтех.тр, мин	tож.тр, ч	aтр	tj, ч
Станция В
3ТЭ10М		0,40	-	-	1,20				1,600
2ТЭ10М		0,40	-	-	1,20				1,600
Станция А
3ТЭ10М		0,70	-	-	0,75		0,33	0,3	1,204
2ТЭ10М		0,27	-	-	0,75		0,33		0,597
Станция С
3ТЭ10М		0,30	-	-	0,75		0,33		0,630
2ТЭ10М		0,27	-	-	0,75		0,33		0,597
Станция Б
3ТЭ10М		0,97	0,5	1,5	0,75				3,717
2ТЭ10М		0,90	0,5	2,0	0,75				4,150

По формуле (1.9) рассчитываем коэффициент потребности грузовых локомотивов для участка В–А:

По формуле (1.8) определяем потребность грузовых локомотивов для участка В–А:

Аналогичные расчеты производим для остальных участков работы локомотивных бригад в грузовом и пассажирском движении и результаты помещаем в табл. 1.8–1.9.

Локомотивы эксплуатируемого парка могут исчисляться дробной величиной, так как учет их числа ведется не в физических единицах, как инвентарный парк, а в локомотиво-сутках. Дробное число означает, что один локомотив эксплуатировался не полных 24 ч и был перечислен в неэксплуатируемый парк.

Таблица 1.8

Результаты расчета эксплуатируемого парка в грузовом движении

Участки работы бригад	Длина участка Lбр, км	Vу, км/ч	Время хода по участку, ч	Участковый оборот Qуj, ч	Коэф. потребности Кj	Число пар Nj	Мгj, штук
Участок В-А			1,714	6,233	0,260		2,589
Участок А-С			4,605	11,045	0,460		6,881
Участок С-Б			4,605	13,557	0,565		8,446
Всего потребность локомотивов для участка В–Б ∑ Мгj	17,916

Таблица 1.9

Результаты расчета эксплуатируемого парка в пассажирском движении

Участки работы бригад	Длина участка Lбрj, км	Vу, км/ч	Время хода по участку, ч	Участковый оборот Qуj, ч	Коэф. потребности Кj	Число пар Nj	Мпj, штук
Участок В-А			1,43	5,05	0,211		0,525
Участок А-С			3,89	8,97	0,374		1,863
Участок С-Б			3,89	12,52	0,522		2,601
Всего потребность локомотивов для участка В–Б ∑ Мпj	4,989

Принимаем для грузового движения 18 локомотивов, для пассажирского – 5 локомотивов.

По формулам (1.15)–(1.17) приближенно рассчитываем парк для хозяйственной и маневровой работы

Мх= dхМг= 0,05 · 17,916 ≈ 1 локомотив;

Мм= dманМг= 0,25 · 17,916 ≈ 5 локомотивов.

Эксплуатируемый парк, находящихся в распоряжении депо, для освоения перевозок в пределах участка обращения локомотивов составит:

Мэ= 18 + 5 + 1 + 5 =29 локомотивов.