Организация планирования кольцевых маршрутов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Данный дипломный проект содержит 102 страницы, 5 рисунков, 10 таблиц, 16 библиографических названий, 9 чертежей.

Кольцевые маршруты, организация планирования, усредненные объемы погрузки, транспортное обслуживание, автоматизированная система управления, потоковая модель, имитационная модель, управляющие воздействия.

В дипломном проекте предложена новая система планирования и оперативного управления перевозками массовых грузов в адрес крупных потребителей на базе построения автоматизированных систем, основанных на комбинации оптимизационной модели и имитационной моделей. В качестве методов расчета использованы разделы теории вероятностей, математической статистики, моделирования сложных систем. Были сформированы методические положения для построения технологии выполнения плана работы кольцевых маршрутов, реализующей переход от абстрактного слежения к технологическому мониторингу и поддержке принятия решений. Использование результатов дипломного проектирования позволяет спланировать совместную работу магистрального железнодорожного транспорта, погрузочных и выгрузочных комплексов в увязке с условиями работы основного производства. Определена экономическая эффективность от внедрения этой системы.

Содержание

Введение

1. Технико-эксплуатационная характеристика направления

2. Технология перевозок массовых грузов

2.1 Организация вагонопотоков

2.2 График оборота

2.3 Организация планирования и управления перевозок массовых грузов

3. Анализ процесса доставки сырья

3.1 Результаты статистических исследований по ГОКу №1

3.2 Результаты статистических исследований по ГОКу №2

3.3 Результаты статистических исследований по ГОКу №3

3.4 Результаты статистических исследований по металлургическому комбинату

4. Управляющая система «Автодиспетчер»

4.1 Принципиальная схема управляющей системы «Автодиспетчер»

4.2 Подсистема планирования системы «Автодиспетчер»

4.2.1 Общие положения

4.2.2 Постановка задачи

4.2.3 Имитационная модель подсистемы планирования

4.3 Подсистема оперативного управления системы «Автодиспетчер»

5. Эффективность внедрения автоматизированной системы управления

5.1 Технико-экономическая характеристика системы «Автодиспетчер»

5.2 Расчет экономии капитальных вложений от сокращения вагонного парка

5.3 Расчет прибыли от дополнительной перевозки груза

5.4 Расчет показателей экономической эффективности

5.5 Определение экономической эффективности для металлургического предприятия

6. Безопасность и экологичность проекта

6.1 Организация рабочего места диспетчера

6.1.1 Психологическая характеристика деятельности диспетчера

6.1.2

6.1.3 Создание оптимального микроклимата

6.1.4 Режим труда и отдыха

6.1.5 Эргономические требования к организации рабочих мест диспетчеров

6.1.6 Требования к освещению рабочего места диспетчера

6.1.7 Расчет освещения рабочего места диспетчера

6.2 Экспертиза проекта на соответствие к требованиям безопасности и экологичности

Заключение

Список использованных источников

Введение

Ведущая роль в обеспечении потребностей народного хозяйства нашей страны в перевозках принадлежит железнодорожному транспорту.

На первый план выдвигается создание и внедрение совершенной системы управления перевозочным процессом на основе ускоренного внедрения достижений научно-технического прогресса, высокоэффективных технологий, использования современных математических методов оптимизации и моделирования производственных процессов, повышения надежности технических средств. Значительное место в решении этих задач отводится совершенствованию организации вагонопотоков.

В современных экономических условиях достаточно высокими остаются уровни маршрутизации перевозок железной руды (более 80%), цветной руды, каменного угля и химических удобрений (более 50%). Характерной особенностью железнодорожных перевозок массовых грузов является то, что большая часть таких грузов подводится к крупным потребителям, таким как металлургические комбинаты, морские порты, тепловые электростанции, предприятия стройиндустрии. Многоструйные потоки из десятков тысяч вагонов, отправляемых ежесуточно в адрес указанных потребителей, требуют эффективного управления, снижающие потери на стыке производства и транспорта.

Вместе с тем оптимизация управления перевозками массовых грузов кольцевыми маршрутами в адрес крупных потребителей является направлением, которое до недавнего времени было исследовано недостаточно. Основной недостаток существующей системы управления грузоперевозками состоит в тотальности программного закона на базе усреднения суточных объемов погрузки. Такое управление в «среднем» не стимулирует железнодорожный транспорт на удовлетворение экономических интересов грузоотправителей и грузополучателей в перевозке сырья согласно их производственным программам, определяемых коньюктурой рынка, что противоречит необходимости перехода железных дорог от просто перевозки грузов к транспортному обслуживанию.

Важным аспектом получения запланированного экономического эффекта от маршрутизации является согласование маршрутов под выгрузку. При этом управление работой кольцевых маршрутов должно обеспечивать:

- действительное проследование вагонопотоков в запланированных маршрутах до станции выгрузки - это обеспечивается организацией контроля проследования маршрутов;

- реальное соблюдение выгрузочных способностей получателей, обеспечивающее реализацию рассчитанного при планировании маршрутов экономического эффекта - эта задача должна решаться при календарном планировании маршрутной погрузки и регулировании выполнения календарных планов.

Современные требования к качеству транспортного обслуживания экономики не могут быть реализованы без разработки и внедрения специальных технологий и систем автоматизированного управления, призванных оптимизировать параметры взаимодействия владельцев железнодорожных инфраструктур общего и необщего пользования, перевозчиков и операторов подвижного состава, грузообразующей среды.

Переход существующих автоматизированных систем управления, являющихся, по сути, информационными системами, основанным на математических моделях, позволит сделать технологические формы управления более гибкими. Только тогда технология перевозочного процесса на железных дорогах сможет обеспечить динамичные, рыночные связи надежными и эффективными транспортными связями.

1. Технико-эксплуатационная характеристика направления

Заданный Металлургический комбинат (далее МК) входит в тройку крупнейших металлургических комбинатов России. Комбинат имеет выгодное географическое положение. Он находится на стыке трех экономических районов - Европейского Севера, Северо-Запада м Центра. Железнодорожная магистраль Санкт-Петербург - Екатеринбург и Волго-Балтийский водный путь образовали здесь крупный транспортный узел. Хорошее транспортное сообщение позволяет бесперебойно доставлять на комбинат сырье и топливо, а близость к Москве, Петербургу, Нижнему Новгороду и другим промышленным центрам открывает широкие возможности для реализации готовой продукции и для использования металлического лома со всего Нечерноземья.

Металлургический комбинат представляет собой предприятие с полным циклом металлургического производства. Мощности включают в себя коксохимическое, агломерационное, доменное, сталеплавильное и прокатное производства. На железорудное сырье и коксующийся уголь приходится до 90% всего сырья потребляемого металлургическим комбинатом.

Практически все железорудное сырье на МК поставляется тремя горно-обогатительными комбинатами, к которым примыкают станции А,Б и В, поставки коксующегося угля осуществляются из Печорского бассейна (станция Д) в объеме 212 вагонов в сутки. Диаграмма груженых вагонопотоков представлена на листе 1.

Характеристики горно-обогатительных комбинатов - поставщиков Металлургического комбината приведены в таблице 1.

Таблица 1- Характеристики ГОКов - поставщиков МК

	Вид поставляемого сырья	Объем производства для ОАО «Северсталь»
		Млн. тонн/месяц	Тыс. вагонов/месяц	Ваг./сутки
ГОК 1 (ст. А)	Концентрат	0,3	4,0-4,5	141
ГОК 2 (ст. Б)	Концентрат	0,24	3,0-3,5	106
ГОК 3 (ст. В)	Окатыши	0,35	4,5-5,0	162

Тем самым ОАО «Северсталь» обслуживается четырьмя подходами: А-Д, Б-Д, В-Е и Г-Д. Подход А-Д имеет общую протяженность 1517 километров, включает в себя 11 технических станций, из них на шести станциях происходит смена локомотивных бригад, а на пяти станциях еще и смена локомотива. До станции 5 подход обслуживается Октябрьской дорогой, после станции 5 -Северной. Подход Б-Д имеет протяженность 1490 километров, также включает в себя 11 технических станций, из них на шести станциях происходит смена локомотивных бригад, а на пяти станциях - смена локомотива, до станции 5 подход обслуживается Октябрьской дорогой, после станции 5 - Северной. Протяженность подхода В-Е составляет 1022 километра, обслуживается Октябрьской железной дорогой, на четырех станциях сменяются локомотивные бригады, на трех - локомотивы. Таким образом подход В-Е включает в себя семь технических станций. Подход Г-Д имеет самую большую протяженность - 1900 километров, обслуживается Северной железной дорогой, включает в себя девять технических станций, из них пять для смены локомотивных бригад, четыре - для смены локомотива.

Путевое устройство на перегонах представляет собой рельсы типа Р 75, уложенные на железобетонные шпалы на щебеночный балласт, на станциях главного пути в пределах станций уложены из рельсов Р 75 на железобетонных шпалах. Для пропуска пассажирских поездов без отклонения и с отклонением на боковой путь применяются стрелочные переводы пологих марок 1/22, 1/18, 1/11, на приемотправочные пути, на которых не принимаются пассажирские поезда применяются стрелочные переводы марки 1/9. Пересечение железнодорожного пути с автомобильным происходит в разных уровнях, там, где это не выполняется, используются охраняемые переезды.

На участках применяется автоблокировка. Для управления стрелками и сигналами, приготовление поездных и маневровых маршрутов используется системы маршрутно-релейной централизации. Широко применяется телефонная связь, радиосвязь, поездная и маневровая, телеграфная, диспетчерская связь, постанционная связь.

Погрузка грузов осуществляется на станциях А, Б, В и Г. Перевозка осуществляется в глуходонных вагонах парка МПС, прямыми отправительскими маршрутами установленной массы, после выгрузки перевозочные средства, как правило, возвращаются в те же места погрузки.

На направлении применяется электровозная и тепловозная тяги и эксплуатируется локомотивы серий ВЛ-15, ВЛ-80с, 3М-62У, 2ТЭ-10У, 2ТЭ-10М, ВЛ10, 2ТЭ-116. Полезная длина приемотправочных путей на станциях имеет вместимость 60 вагонов, что позволяет работать с составами длиной 58 вагонов. Схеме направления представлена на листе 2.

2. Технология перевозок массовых грузов

2.1 Организация вагонопотоков

Организация вагонопотоков в поезда устанавливает наиболее экономичные пути следования вагонов и организацию маршрутных перевозок. Она основана на разработке взаимно увязанных планов формирования поездов всех видов на сортировочных, участковых и крупных грузовых станциях при высоких показателях надежности их работы по пропуску и переработке поездопотоков.

Эффективная форма организации вагонопотоков - отправительская маршрутизация с мест погрузки. Под маршрутизацией перевозок понимают организацию вагонопотока в поезда в пунктах погрузки вагонов с обязательным освобождением от переработки этого не менее одной попутной технической станции. В основе маршрутизации лежит концентрация и укрупнение вагонопотоков с мест их зарождения, максимальный учет дальности совместного следования вагонов. Высокую эффективность маршрутизации как подсистемы организации вагонопотоков обеспечивают строгое соблюдение плана формирования поездов при назначении маршрутов, учет мощности технических средств клиентуры, путевого развития и технического оснащения железнодорожных станций, к которым примыкают предприятия. Учет этих факторов исключает непроизводительные простои вагонов в пунктах погрузки и выгрузки, ускоряет продвижение грузов, повышает производительность вагона.

Показатели маршрутизации характеризуются коэффициентом маршрутизации м или уровнем охвата маршрутами грузов с мест погрузки (в %).

При разработке планов отправительской маршрутизации станции и отделения дорог руководствуются заданиями МПС и планируемым на каждой дороге ростом уровня маршрутизации, однако задания по маршрутизации выполняются только на 96-98%. Несогласованность в действиях между грузоотправителями и железнодорожными станциями, несоблюдение порядка заадресовки и объединения маршрутных групп в ступенчатых маршрутах, отсутствие на дорогах специального диспетчерского контроля за реализацией планов маршрутизации, несвоевременная подача железной дорогой порожних вагонов под погрузку маршрутов, недостаточное количество готового отправлению груза у грузоотправителей - основные причины нарушения планов маршрутизации. При этом число срывов маршрутов по вине грузоотправителей и железных дорог в процентном отношении распределяется примерно поровну.

В районах с устойчивыми экономическими связями между отправителями и получателями применяются кольцевые маршруты, которые обращаются между станциями погрузки и выгрузки без изменения состава. По сравнению с обычными они имеют ряд преимуществ: повышается устойчивость обеспечения погрузки подвижным составом, сокращаются затраты на подформирование прибывших под погрузку порожних вагонов и их переработку в пути следования. В результате повышается маршрутная скорость, снижаются эксплуатационные расходы.

Кольцевые маршруты могут быть организованы из универсальных или специализированных вагонов, предназначенных для перевозки определенной группы грузов. Наиболее экономичны кольцевые маршруты из специализированных вагонов, особенно на направлениях, где их применение не увеличивает суммарный порожний пробег вагонов и размеры движения по сравнению с вариантом использования универсальных вагонов. При правильно подобранных параметрах вагонов, отвечающих свойствам грузов, сокращается время ремонта и подготовки вагонов под погрузку, улучшается использование грузоподъемности вагонов. При этом максимально обеспечивается сохранность грузов и подвижного состава, ускоряются погрузочно-выгрузочные операции.

Кольцевые маршруты наиболее часто используют для перевозки массовых грузов - угля, руды, строительных материалов, нефтегрузов, автомобилей, зерна. Для руды, угля, строительных грузов характерны концентрированная добыча в карьерах, шахтах, рудниках и потребление крупными предприятиями: металлургическими комбинатами, электростанциями, цементными заводами.

До 40% рудного концентрата и руды поступает на металлургические заводы с горно-обогатительных фабрик в кольцевых маршрутах из полувагонов с глухими кузовами или заваренными напольными люками. Такие кольцевые маршруты обращаются между Оленегорским, Ковдорским и Костомукшским горно-обогатительными комбинатами и Череповецким металлургическим комбинатом.

Учет обращения и стабильности использования кольцевых маршрутов должны стать неотъемлемой частью технологии перевозочного процесса, в первую очередь на дорожном уровне управления. С развитием АСОУП на нее должны быть возложены функции непрерывного контроля за дислокацией таких маршрутов, их техническим состоянием, использованием для перевозок определенных грузов.

Устойчивое обращение кольцевых маршрутов, снабжающих сырьем промышленные предприятия, возможно лишь при обеспечении на станциях их примыкания общего баланса вагонов, которые поступают под выгрузку и отправляются с нее в груженом и порожнем состояниях, в том числе и вагонов, сформированных в кольцевые маршруты.

План маршрутизации разрабатывается на период действия плана формирования поездов. Этот план содержит данные об отправителях и станциях отправления маршрутов, станциях их назначения, наименование груза, число и род вагонов в маршруте, их массу и дальность пробега.

В план маршрутизации включаются только те маршрутные назначения, которые удовлетворяют необходимым условиям маршрутизации. Эти условия, единые для отдельной струи (грузовой корреспонденции - группы вагонов одного назначения) или объединения струй до станции распыления, выражаются в следующем.

Суммарный суточный объем погрузки в вагонах по всем грузам (с учетом календарных планов и согласованных коэффициентов сгущения) от всех грузоотправителей, участвующих в организации отправительских маршрутов рассматриваемого назначения, не должен быть меньше mм - состава маршрутного поезда. Общая выгрузочная способность за сутки у всех получателей по всем грузам, включаемым в рассматриваемые маршруты, должна быть также не меньше mм. Между станциями погрузки маршрута и его назначения должна быть хотя бы одна техническая станция, на которой по плану формирования предусматривается переработка вагонопотока данного назначения.

Достаточное условие для включения в план маршрутизации отдельной корреспонденции грузов: дополнительные затраты на организацию маршрутов по сравнению с немаршрутным отправлением на станции погрузки Эсп(j) и, если маршруты прямые, также на станции выгрузки Эсв(j) не должны превышать экономии в пути следования Эсэк по каждому j-му назначению с мощностью вагонопотока Nj:

Эсп(j)+ Эсв(j) Эсэк. (2.1)

2.2 График оборота

Оборотом составов называется время, которое затрачивается на цикл операций, производимых с момента отправления состава в рейс со станции приписки до момента отправления с этой же станции в следующий рейс.

Оборот состоит из времени нахождения вертушки на стации приписки , станции оборота и в пути между этими станциями в обоих (туда и обратно) направлениях ,. При равенстве маршрутной скорости в обоих направлениях () общее время оборота состава определяется по формуле:

, сут.,	(2.2)

Для разработки графика движения в МПС определяют объемы предстоящих перевозок, решают технические вопросы, связанные с обеспечением дорог перевозочными средствами. Для грузового движения определяют плановые вагонопотоки, размеры передачи вагонов между дорогами, корректируют размещение локомотивов и участки их обращения, устанавливают унифицированные нормы массы и длины составов. На основании утвержденных к этому времени объемов капитального и среднего ремонтов устройств пути и контактной сети, а также планов реконструкции железнодорожных линий, участков и узлов выявляют необходимость предоставления «окон» и резервы, обеспечивающие надежное выполнение графика в условиях производства работ.

Дороги получают задания не только по объему перевозок, но и по основным качественным показателям (техническая и участковая скорости, средняя масса грузовых поездов, среднесуточный пробег локомотивов). В график закладывают размеры движения, удовлетворяющие заданным объемам перевозок, учитывая сезонную и суточную неравномерность и необходимый резерв для обеспечения перевозочной работы.

В данном проекте размеры грузового движения определяются из диаграммы суточных вагонопотоков (см. лист 1), учитывая, что нормативная длина маршрута составляет 581 вагонов.

ГОК №1, направление А-Д: по нечетным числам -2 маршрута, по четным -3 маршрута;

ГОК №2, направление В-Е: ежедневно 3 маршрута;

- ГОК №3, направление Б-Д: ежедневно 2 маршрута.

Известны основные параметры перевозки железнорудного сырья для металлургического комбината.

Нормативные простои: станция А - 10 часов; станция Б - 15 часов; станция В - 13 часов; металлургический комбинат - 19 часов.

Времена хода: А-Д - 45 часов; Б-Д - 46 часов; В-Е - 34 часа.

Нормативный оборот: ГОК №1 - МК - 4,96 суток;

ГОК №2 - МК - 4,18 суток; ГОК №3-МК - 5,25суток.

На основании вышеуказанных данных построен нормативный график оборота вертушек на полигоне, приведенный на листе 3.

2.3 Организация планирования и управления перевозок массовых грузов

Согласно статье 11 Устава железнодорожного транспорта Российской Федерации для осуществления перевозки грузов железнодорожным транспортом грузоотправитель представляет перевозчику надлежащим образом оформленную и в необходимом количестве экземпляров заявку на перевозку грузов (далее - заявка). Заявка представляется грузоотправителем с указанием количества вагонов и тонн, железнодорожных станций назначения и других предусмотренных правилами перевозок грузов железнодорожным транспортом сведений. В заявке грузоотправитель должен указать срок действия заявки, но не более чем сорок пять дней.

Заявки представляются не менее чем за десять дней до начала перевозок грузов в прямом железнодорожном сообщении и не менее чем за пятнадцать дней до начала перевозок грузов в прямом международном сообщении и непрямом международном сообщении и в прямом и непрямом смешанном сообщении, а также если пунктами назначения указаны порты.

Перевозчик обязан рассмотреть представленную заявку в течение двух дней и в случае возможности осуществления перевозки направить эту заявку для согласования владельцу инфраструктуры с отметкой о согласовании заявки. Владелец инфраструктуры рассматривает представленные перевозчиком заявки, в необходимых случаях согласовывает их с другими владельцами инфраструктур, организациями других видов транспорта, железными дорогами иностранных государств и в срок не более чем пять дней при перевозках грузов в прямом железнодорожном сообщении и не более чем десять дней при перевозках в прямом международном сообщении и непрямом международном сообщении, прямом и непрямом смешанном сообщении, а также если пунктами назначения указаны порты, и возвращает заявку перевозчику с отметкой о результате согласования.

Согласованная перевозчиком и владельцем инфраструктуры заявка с отметкой о ее принятии возвращается перевозчиком грузоотправителю, осуществляющей перевалку грузов организации не позднее чем за три дня до заявленного срока начала перевозки.

Учет выполнения заявки, в том числе обеспечения грузоотправителя вагонами, контейнерами, учет погрузки грузов в вагоны, контейнеры осуществляются в учетной карточке, которая подписывается перевозчиком и грузоотправителем по окончании каждых суток такой погрузки.

В целях организации своевременного выполнения принятых заявок, осуществляется непрерывное планирование перевозок грузов.

Массовые грузы, такие, как каменный уголь, кокс, руда, нефть, лес, зерновые, хлебные грузы, минеральные строительные материалы, следует отправлять маршрутами.

Маршруты с мест погрузки, формируемые на станциях погрузки или на примыкающих к ним подъездных путях, назначением на одну станцию выгрузки или распыления делятся на отправительские и ступенчатые.

Разновидность отправительских маршрутов составляют кольцевые маршруты, которыми перевозится данная продукция. План отправительской маршрутизации составляется на месяц. Основой для организации отправительских ступенчатых маршрутов служит календарное планирование погрузки маршрутов на промежуточных станциях (или подъездных путях) по назначениям. Заключается оно в том, что все (или часть) станции (подъездные пути) грузят в определенный день грузы одного назначения.

На станциях погрузки выделяются технические нормы, которые являются реализацией функций планирования. Главный показатель функции планирования - это погрузка груза в тоннах. Создание на основе распределения погрузки календарного плана и выполнение диспетчером этого плана будет является управлением перевозками массовыми грузами.

Для обеспечения своевременной погрузки грузов на предприятиях, повышения производительности вагонов необходимо увеличивать число сдвоенных операций, улучшать организацию порожних вагонопотоков. Поэтому погрузка грузов на станции и подъездных путях должна по возможности обеспечиваться вагонами, освобождающимися после выгрузки. Распределение порожних вагонов под погрузку должно производиться с учетом физических свойств грузов, количества максимального использования вместимости и грузоподъемности вагонов.

Каждая станция и путевой пост в части руководства и управления движением должны находится одновременно в распоряжении только одного работника: станция и путевой пост - дежурного по станции, а на участках с диспетчерской централизацией - поездного диспетчера, поезд - машиниста ведущего локомотива. Твердое знание и четкое выполнение поездных инструкций и требований - залог безопасности движения поездов и производства маневров.

3. Анализ процесса доставки груза

В настоящее время система планирования отправления грузов маршрутами на основе развернутых планов перевозок ГУ-12, определенная соответствующей «Инструкцией», практически не действует. Текущая ситуация в перевозочном процессе меняется достаточно быстро, а управление идет с опозданием.

В результате в процессе перевозок массовых грузов систематически возникают такие негативные явления, как сгущение или, наоборот, разрежение подвода подвижного состава к местам погрузки/выгрузки. График движения поездов практически не выполняется, поэтому внутри суток грузы поступают к грузополучателям хаотично. Все это, в конечном итоге, приводит к перепростою вагонов и увеличению их оборота (таблица 3.1), нерациональному использованию локомотивов и локомотивных бригад.

Таблица 3.1 - Отклонения основных параметров процесса перевозки железнорудного сырья для металлургического комбината

Станции	Простои, час.	Маршруты следования	Оборот, сутки
	норма	факт	+/-		норма	факт	+/-
А	10	16,9	+6,9	А-Д	4,96	6,85	+1,89
Б	15	18,9	+3,7	Б-Д	5,25	7,0	+1,75
В	13	25,7	+12,7	В-Е	4,18	6,1	+1,92
Металлургический комбинат	19	23,4	+4,4

С целью анализа процесса доставки сырья были выполнены статистические исследования суточных объемов поступления железнорудного сырья на металлургический комбинат и суточных объемов отгрузки указанных грузов с горно-обрабатывающих комбинатов в адрес потребителя. При выполнении исследований в качестве зимних месяцев принимались январь и февраль 2001-2002 г.г., в качестве летних месяцев - июнь и июль (в отдельных случаях - май и июнь) 2001-2002 г.г.

3.1 Результаты статистических исследований по ГОКу №1

Прибытие порожних маршрутов на станцию А характеризуется значительной неравномерностью. При среднем интервале межу прибытием одного маршрута и следующего за ним другого около 10 часов (570-622 мин.) минимальный интервал равен 15 минутам, максимальный - более 30 часов. Коэффициент вариации велик (лист 4), что свидетельствует о значительной неравномерности процесса. Время года практически не влияет на неравномерность подхода, значения коэффициента вариации почти одинаковы.

Состав прибывающего маршрута в большинстве случаев стабилен, коэффициент вариации этой величины не превышает 0,17, а в летней статистике опускается до 0,09. При обработке статистических данных специально выделены в отдельные разряды нормативная величина состава (58 вагонов) и отклонения от нее на один вагон: (58+1) и (58-1). Нормативная величина соблюдается в 19 % случаев зимой и в 33 % случаев летом, а суммарная доля трех указанных длин состава соблюдается в 56-62 % случаев.

Вместе с тем, статистика свидетельствует о достаточно частом подходе удлиненных составов с 60-80 вагонами. Число таких случаев составляет 34 %, а в трех случаях в течение периода наблюдений прибывали составы удвоенной длины - по 110-120 вагонов.

Поскольку металлургический комбинат является единственным потребителем концентрата ГОКа №1, все случаи отступления от нормативного состава поезда (а их более трети) нарушают нормальную технологию оборота кольцевых маршрутов и требуют дополнительного накопления удлиненных составов.

Среднее количество годных вагонов в маршруте равно 52-55 (при достаточно низком коэффициенте вариации этой величины), а неисправных - 6-8 вагонов с разбросом значений этой величины от 0 до 24 вагонов. Доля неисправных вагонов в составе прибывающего порожнего маршрута составляет в среднем 9-12 %, но в отдельных случаях достигает 34 %.

Неисправные вагоны ремонтируются либо в ППВ станции А, и в этом случае достаточно быстро попадают под погрузку после ремонта, либо отправляются в депо приписки, в этом случае продолжительность их подготовки прогнозируется по другим нормативам. Количество вагонов ремонтируемых в ППВ, составляет в среднем 12 вагонов в сутки, а пересылаемых в депо - 3- 4 вагона в сутки. Максимальное количество неисправных вагонов составило соответственно 37 и 28 вагонов в сутки.

Следующий этап движения порожних полувагонов, предназначенных для погрузки концентрата - их подача со станции А на ГОК №1. Интервалы между моментами подачи вагонов на ГОК №1 более устойчивы, чем интервалы прибытия маршрутов на станцию: и зимой, и летом минимальные значения интервалов больше, максимальные - меньше; математические ожидания и среднеквадратическое ожидание (СКО) интервалов также существенно меньше.

Что же касается количества вагонов в подаваемом на комбинат составе, то здесь разброс значений значительно выше, чем в прибывающих на станцию А, что объясняется выбраковкой больных, подачей вагонов после ремонта и другими обстоятельствами. Максимальная частость соответствует подаче целых вертушек, но ее значение составляет только 32-38 % от общего количества подач. Во многих случаях подаются меньшие группы, причем в 28-30 % случаев подается от 1 до 20 вагонов (из них больше половины случаев - до 10 вагонов). Таким образом, на этой стадии маршрут как физическая единица перестает существовать (хотя частично этот процесс начался раньше).

В связи с большим разбросом количества вагонов в подаваемом на комбинат составе, интервал между подачами не характеризует в достаточной мере ритмичность обеспечения ГОКа порожними вагонами. Необходима величина, учитывающая оба вида неравномерности: вариации интервалов между подачами и числа вагонов в группе. В качестве такой величины принят интервал между моментами подачи вагонов на ГОК, приходящийся на один поданный вагон, который определяется как частное от деления продолжительности интервала между двумя смежными подачами на количество вагонов в первой из них. Анализ этой величины показал, что при большом удельном весе малых интервалов (более 82 % - интервалы до 30 минут), максимальные значения интервалов достигают 4 часов и более, хотя и с малой частотой. Среднее значение величины, характеризующей обеспечение комбината порожними вагонами, составляет 1 вагон в 25-27 минут. Для сравнения заметим, что “чистая” производительность погрузочных бункеров на ГОКах составляет 3-4 минуты на вагон.

Из операций, выполняемых с вагонами на ГОКе, подробно исследованы погрузка вагонов и другие элементы работы погрузочного комплекса. Продолжительность других операций, связанных с подготовкой вагонов, на ГОКе отдельно не фиксируются.

Рассмотрены продолжительность погрузки группы вагонов, количество вагонов в группе и продолжительность погрузки, приходящаяся на один вагон на зимней погрузке и аналогичные величины на летней погрузке. Разница между летними и зимними величинами невелика, хотя физически различаются и пункты погрузки, и отгружаемый материал. В целом для лета характерно незначительное увеличение величины групп и продолжительности их погрузки (и минимума, и максимума, и среднего значения) и несколько меньшие затраты времени в расчете на один вагон (4,25 и 3,88 минут соответственно зимой и летом). Увеличение продолжительности погрузки в зимнее время связано с переходом к погрузке сухого концентрата, что выполняется в другом пункте и в более сложных условиях (пыление и др.).

Величины, характеризующие разброс значений продолжительности погрузки, числа вагонов в группе и др., достаточно велики: по разным величинам и периодам коэффициент вариации составляет от 0,32 (время погрузки вагона) до 0,62 (состав группы).

Одна из причин, влияющих на дисперсию продолжительности погрузки - перерывы в работе погрузочного комплекса. Продолжительность этих перерывов составляет от 5 до 160 минут зимой и от 5 до 105 минут летом. Перерывы, как правило, короткие: в 80 % (летом) - 90 % (зимой) случаев их длительность не превышает 25 минут. Количество перерывов в течение суток - от 1 до 7 зимой, от 0 до 3 летом, а общая продолжительность перерывов в течение суток составляет от 5-10 до 360 мин. зимой и до 180 мин. летом, при этом в 75-90 % случаев эта величина не превышает 60 мин. И по числу перерывов, и по их продолжительности летняя погрузка устойчивее зимней, что должно учитываться при поэлементном прогнозировании продолжительности оборота вагонов.

Основная часть остановок погрузочного комплекса (65 %) связана с чисткой питателя. Технические неисправности (отсутствие контроля, ремонт бункера или питателя) составляют в сумме 16 % всех причин остановок погрузки. Остальные причины носят организационный характер: отцепка от группы вагонов, поставленных под погрузку, части, необходимой для завершения маршрута; отсутствие локомотива; перерывы, связанные с “закрытием” суточной отчетности и т.п. В редких случаях погрузка останавливается по другим причинам (чистка весов, срочный ремонт вагона на путях погрузки, перевеска вагона, передача весовщиком номеров вагонов по телефону и др.).

Продолжительность наиболее частой остановки бункера (из-за чистки питателя) составляет в среднем 20 минут (от 5 до 35 минут). Наиболее длительные остановки связаны с отсутствием локомотива (до 105 минут, в среднем - около 60 минут) и с выполнением маневровых работ при отцепке части вагонов (примерно такие же по длительности). Простои по аварийным причинам (ремонт питателя или бункера, ремонт контрольных устройств) длятся до 60-90 минут при средней длительности 32,5 и 47,5 минуты соответственно.

При анализе обратного потока вагонов после их погрузки рассмотрены интервалы между моментами передачи вагонов, груженых железорудным концентратом для металлургического комбината, с ГОКа №1 на станцию А. Значения интервалов передачи груженых вагонов с ГОКа на станцию существенно выше, чем значения интервалов передачи порожних вагонов со станции на ГОК, что вызвано большей величиной состава, так как ГОК формирует отправительские маршруты. В 39 % случаев зимой и в 68 % случаев летом вагоны передаются на станцию А в количествах, близких к составу маршрута, еще в 44 % случаев зимой и в 27 % случаев летом - в количествах, близких к половине маршрута. Оба эти случая составляют в сумме 83 % зимой и 95 % летом.

Как и при подаче порожняка, проанализирован интервал отправления груженых вагонов с ГОКа, приходящийся на один вагон. Среднее значение этой величины - 11-12 минут, ее колебания - от 0,5-0,7 до 60 минут.

Отдельно рассмотрен вопрос о доле маршрутных групп в передаваемых на станцию А составах. Удельный вес среди передаваемых с ГОКа составов групп, кратных половине маршрута: меньше этой величины (8 % зимой и 3 % летом); по полмаршрута (39 % зимой и 24 % летом); групп промежуточного состава между половиной и целым маршрутом (11 % зимой, 4 % летом); маршрутов стандартной длины (27 % зимой, 66 % летом); больших этой величины: полуторных маршрутов длиной около 87 вагонов (12 % зимой и 1 % летом) и больше. Статистика показывает, что летом процесс более упорядочен.

Завершающим этапом оборота вагонов является их отправление со станции А на МК. Интервалы между моментами отправления груженых концентратом маршрутов изменяются в больших пределах - от 1,5 до 29 часов, причем и большие, и малые интервалы характеризуются достаточно значимой вероятностью. В связи с этим велика величина коэффициента вариации (0,67 зимой, 0,52 летом). Зимой вероятности больших интервалов значительно возрастают.

Представляют интерес данные о составе поездов с концентратом, отправляемых со станции А на металлургический комбинат. Маршруты стандартной длины (58+1 вагон) составляют зимой только 31,5 % всей погрузки, летом - 81 %. Существенно, что около 66 % всей зимней отгрузки отправлялось маршрутами полуторного веса (по 87 вагонов), летом доля таких маршрутов снизилась до 3,5 %. Состав остальных поездов имел промежуточные значения. Таким образом, на станции А зимой шло активное формирование 87-вагонных маршрутов со всеми вытекающими отсюда последствиями: перекрытием горловин станции, увеличением простоя вагонов под накоплением и др. Достаточно велико (летом - 16 %) количество маршрутов нестандартной длины с числом вагонов от 61 до 85 (между целым и полуторным маршрутами), что снижает их эффективность в пути следования.

Интервалы между моментами отправления маршрутов с концентратом на металлургический комбинат, приходящиеся на один вагон определяют итоговое обеспечение грузополучателя ГОКом. Эти интервалы характеризуются существенной неравномерностью (от 1,5 до 30,0 мин.) и коэффициентом вариации 0,53-0,58.

Рассмотрены общие суточные объемы погрузки в вагонах и маршрутах. Их величина сегодня является основной учетной единицей, характеризующей взаимоотношения между ГОКом и потребителем его продукции. Минимальный объем погрузки составляет 58 вагонов (один маршрут), максимальный - 232 вагона (четыре маршрута по 58 вагонов), оба эти крайних случая не часты (по 3 %). Наибольшая частота соответствует отгрузке трех 58-вагонных маршрутов (50 % случаев), 2,5 маршрутов (17 %), двух маршрутов (14 %). Возможны и промежуточные объемы отгрузки с меньшими вероятностями.

Существенная неравномерность характеризует сменные результаты работы. Так, в первую (ночную) смену прибывает большая часть порожнего вагонопотока: 66 % зимой и 57 % летом, а подается на ГОК, наоборот, меньшая часть: 45 % зимой и 39 % летом. Еще выше сменная неравномерность движения груженого вагонопотока: в первую смену с ГОКа на станцию поступает лишь 18 % суточного объема зимой и 21 % летом, а отправляется со станции А на металлургический комбинат 82 % зимой и 57 % летом. Эти данные отражают существующую технологию обработки вагонов и свидетельствуют об имеющихся больших резервах повышения ритмичности движения кольцевых маршрутов. Вместе с тем увеличенные объемы прибытия порожних и отправления груженых маршрутов в ночную смену связаны с “окнами” на участках Октябрьской ж.д. в дневное время суток.

Для приведенных данных характерна еще одна интересная особенность. Суммарный объем обработанных вагонов составляет за сопоставимые периоды наблюдений: около 16 тыс. вагонов - прибытие на станцию А и по 18 тыс. вагонов - подача на ГОК, возврат с ГОКа и отправление на МК. Несоответствие между этими цифрами объясняется тем, что при анализе прибывающего на станцию А вагонопотока рассматривались лишь прибывающие маршруты глуходонных полувагонов. Приведенная разница (2 тыс. вагонов или более 11 % общего прибытия) - это не попавшие в статистику люковые полувагоны рабочего парка, либо и рабочий парк, и глуходонные полувагоны, прибывающие в составе сборных поездов.

В таблице 3.2 приводятся данные о количестве люковых полувагонов рабочего парка, отправленных со станции А в составе маршрутов с концентратом на металлургический комбинат в отдельные сутки февраля и июня 2001 - 2002 г.г.:

Таблица 3.2 - Типы вагонов, в которых для металлургического комбината отгружен концентрат

Дата	Февраль	Июнь
	08	10	26	27	11	12	25	26	27	28	29
Общее количество отправленных на МК за сутки вагонов с концентратом;	129	145	174	145	117	174	174	145	174	174	174
в том числе люковых полувагонов рабочего парка	12	10	8	29	18	6	40	48	142	57	2

На станции и комбинате не ведется регулярная фиксация исходных данных, позволяющих выполнить статистический анализ межоперационных простоев вагонов (кроме операции погрузки концентрата). Вместе с тем некоторые нормативные данные и результаты наблюдений, проводившихся станцией А в конце 2002 г., позволяют оценить простои вагонов по этапам их оборота.

В связи с тем, что на разных стадиях обработки вагонов неизбежно возникают их непроизводительные простои, станцией определены и приняты в качестве нормативов продолжительности непроизводительного простоя вагонов по операциям их обработки (таблица 3.3). Эти величины добавляются к нормативному времени обработки вагонов.

Таблица 3.3 - Нормы непроизводительного простоя рудных вагонов на станции А

Технологические операции	Время выполнения, мин.
Ожидание обработки по прибытию	0
Ожидание подачи в ГОК под погрузку	202
Ожидание формирования и выводки с ГОКа	60
Ожидание отправления	35
Общее время непроизводительного простоя	297

В октябре, ноябре и декабре 2002 г. на станции А выполнен анализ фактического простоя железорудных вертушек с расчленением общего простоя по трем этапам обработки вагонов:

I этап: от прибытия до подачи под погрузку на ГОК;

II этап: под грузовыми операциями (общее время пребывания на ГОКе);

III этап: от уборки с ГОКа до отправления со станции А.

В таблице 3.4 приведены нормативные значения времени расчлененного простоя кольцевых маршрутов.

Таблица 3.3 - Нормы непроизводительного простоя рудных вагонов на станции А

Технологические операции	Время выполнения, мин.
Ожидание обработки по прибытию	0
Ожидание подачи в ГОК под погрузку	202
Ожидание формирования и выводки с ГОКа	60
Ожидание отправления	35
Общее время непроизводительного простоя	297

В октябре, ноябре и декабре 2002 г. на станции А выполнен анализ фактического простоя железорудных вертушек с расчленением общего простоя по трем этапам обработки вагонов:

I этап: от прибытия до подачи под погрузку на ГОК;

II этап: под грузовыми операциями (общее время пребывания на ГОКе);

III этап: от уборки с ГОКа до отправления со станции А.

В таблице 3.4 приведены нормативные значения времени расчлененного простоя кольцевых маршрутов.

Таблица 3.4 - Нормы простоя рудных вагонов на станции А

Технологические операции	Время выполнения, мин
Закрепление состава по прибытию	10
Отпуск автотормозов и отцепка локомотива	10
Коммерческий и технический осмотр	120
Передача информации о больных и заезд маневрового локомотива	10
Опробование автотормозов 29 полувагонов (для выкидки 3 больных)	25
Выкидка 3-х больных	25
Заезд тепловоза с ГОКа под состав	5
Торможение	15
Время передачи со станции А на ГОК	15
Отцепка поездного локомотива	2
Заезд погрузочного локомотива под состав	2
Подача 29 полувагонов под погрузку	12
Погрузка 29 полувагонов (3 минуты на вагон)	87
Уборка с места погрузки	7
Холостой рейс локомотива	2
Заезд погрузочного локомотива под состав	2
Подача 29 полувагонов под погрузку	12
Погрузка 29 полувагонов (3 минуты на вагон)	87
Уборка с места погрузки	7
Операции по отправлению	8
Полная проба автотормозов	25
Время хода от ГОКа до станции А	15
Приемоотправочные операции (совмещены с коммерческим осмотром)	30
Коммерческий и технический осмотр	35
Полная проба автотормозов	25
Получение документов и отправление	10
Общее время:	603

Примечание: Приемоотправочные операции, выполняемые работниками ГОКа, совмещены с коммерческим и техническим осмотром на станции, поэтому в общем времени не учитываются.

Т. о., суммируя итоговые графы таблиц 3.3 и 3.4, получим общее время нахождения вагонов на станции: 297+603=900 мин, т.е. 15 часов.

3.2 Результаты статистических исследований по ГОКу №2

Рассчитаны те же статистические характеристики, что и при анализе отгрузки концентрата ГОКом №1, а также ряд других, описывающих отдельные этапы обработки вагонов на комбинате и на станции примыкания.

Неравномерность подхода порожних маршрутов к станции В еще выше, чем к станции А, особенно зимой, когда минимальный из зафиксированных интервалов составил 43 минуты, а максимальный - 42 часа (летом - соответственно 70 мин и 22 часа). Более высокая неравномерность отражена и в значении коэффициента вариации: 0,92 (на станции А - 0,63).

Состав порожних маршрутов также менее стабилен. Суммарная частость прибытия маршрутов нормальной длины из 57 - 59 вагонов составляет зимой менее половины - 43%, а летом только 32%. В 26-29% случаев прибывают поезда меньшей длины, а в 31-40% случаев - увеличенной длины (60 и более вагонов), из них в 7% (зимой) и 15% (летом) случаев - поезда удвоенной, а в отдельных случаях - даже большей длины (максимальная зафиксированная длина - 188 вагонов, такой поезд прибыл 1 февраля).

Количество неисправных вагонов в составе в среднем 9-10 (до 10 вагонов - в 65% случаев, еще в 30% - 10-20 вагонов), но максимальное их число в составе поезда увеличенной длины достигает 50-60 ("рекордный" случай - 81 неисправный вагон в поезде из 188 вагонов). Средняя доля неисправных вагонов в составе поезда - от 13% (летом) до 16 % (зимой), максимальный процент неисправных - 75-77%.

Отдельно рассмотрена статистика прибытия на станции В глуходонных полувагонов. Количество таких вагонов в составе поезда составляет от 21 зимой и 35 летом до 125 вагонов в поездах повышенной длины. Коэффициент вариации их числа в составе поезда летом вдвое выше, чем зимой, за счет значительного увеличения числа удлиненных поездов (в поездах длиной 113-125 вагонов прибыло летом 16% всех глуходонных полувагонов, зимой - 3%).

Количество неисправных глуходонных полувагонов в составе порожних маршрутов, как правило, составляло от 0 до 32 вагонов, а их доля в составе поезда в среднем 13-14%, что практически не отличается от доли неисправных вагонов в общем подходе порожняка на станцию В.

Подача порожних вагонов со станции В на ГОК №2 характеризуется не меньшей неравномерностью, чем подход вагонов с сети МПС. Так, интервалы между подачами составляют от 10 минут до 31-32 часов. Средняя величина интервала летом значительно ниже, чем зимой, что, при относительно стабильной средней величине подачи, связано с общим увеличением объема погрузки.

В большинстве случаев подача вагонов осуществляется крупными группами (более 42 вагонов - в 70% случаев), размер группы в остальных случаях определяется наличием "больных" и отремонтированных вагонов.

Поток груженых окатышами вагонов с ГОКа №2 на станцию В столь же неравномерен, как и поток порожних в направлении комбината. Интервалы между передачами вагонов составляют зимой от 0,2 до 20,0 часов, а летом от 0,08 до 35,0 часов, дисперсия превышает математическое ожидание, средний интервал - около 8 час.

ГОК формирует отправительские маршруты, поэтому состав передаваемых на станцию В поездов достаточно стабилен и зимой более чем в 90% случаев соответствовал маршрутной норме (58-59 вагонов). Летом этот процент был существенно ниже за счет формирования удлиненных поездов в составе 60-64 вагонов (62%). Коэффициент вариации длины передачи чрезвычайно низок: 0,06-0,08.

Разброс значений интервалов между моментами отправления маршрутов с окатышами со станции В, как и на других этапах технологического процесса, остается высоким: от 0,13 до 25,0 часов при среднем значении 7,5-8,0час и большом коэффициенте вариации (0,6 - 0,76).

Состав поезда достаточно стабилен, особенно летом, когда в 84% случаев отправлялись маршруты нормативной длины (58 вагонов), а коэффициент вариации был минимален: 0,03. Зимой доля 58-вагонных маршрутов снизилась до 17% за счет резко возросшего (до 72%) формирования маршрутов увеличенной длины (до 64 вагонов).

Для станции В исследована продолжительность пребывания на станции (в процессе обработки и ожидания) порожних и груженых полувагонов.

Интервалы между моментами прибытия на станцию порожних маршрутов и их отправлением на ГОК составляют в среднем более 5 час, в половине случаев - 3-4 часа. При движении вагонов в обратном направлении груженые маршруты находятся на станции в среднем 6,5 часов зимой и 4,5 часа летом, но это время может достигать и 20 часов. Наиболее вероятная продолжительность - от 2,5 до 5,0 часов при большом разбросе этих значений.

Общая продолжительность оборота глуходонных полувагонов на станции В и ГОКе №2 (от прибытия вагонов на станцию примыкания в порожнем состоянии до отправления в груженом) составляет в среднем 23-24 часа и колеблется от 7 (что значительно ниже нормативной величины) до 46 и 56 часов, соответственно летом и зимой.

В связи со столь большим разбросом значений продолжительности оборота рассмотрены более подробно отдельные его составляющие. Как и на ГОКе №1, исследована работа погрузочного комплекса - продолжительность погрузки окатышей (на ГОКе№2 между зимней и летней погрузкой нет технологических различий, в связи с чем и показатели погрузки зимой и летом близки друг к другу). Продолжительность погрузки группы вагонов, в среднем, составляет 72-75 минут, разброс ее значений - от 5-10 минут до 4-5 часов, но в 75 - 80% случаев заключен в пределах от 40 до 100 мин.

Разброс значений продолжительности погрузки группы вагонов объясняется различным размером группы: от 1-2 до 25-35 вагонов, но, как правило (в 44% случаев зимой и 49 % летом), под погрузку ставится группа из 20 вагонов (± 1 вагон); еще в 19-20% случаев группа несколько меньше: 14-17 вагонов, коэффициент вариации - до 1/3. Разброс значений продолжительности погрузки, приходящейся на один вагон, также велик: при среднем значении 4,8-4,9 минут (и зимой, и летом), значения этой величины лежат в пределах от 1,7 до 20,0 минут. Тем не менее, величинам, близким к среднему, соответствует частота 61-67%, а продолжительности до 7,0-7,5 мин - частота 93-94%, что позволяет ориентироваться на эти величины.

На продолжительность погрузки влияют многочисленные случайные факторы, как поддающиеся прогнозированию, так и спонтанные.

Осмотр группы порожних вагонов на путях ГОКа №2 занимает от 15 до 100 минут (в среднем 53 минуты), причем кривая распределения полога, т.е. достаточно большие вероятности (от 0,9 до 0,2) соответствуют различным продолжительностям (15-60 минут). Наиболее вероятная продолжительность (28% случаев) - 60-70 минут.

Размер предъявляемой к осмотру группы также колеблется в широких пределах (от 3 до 67 вагонов), но чаще всего равен или половине состава (20-25 вагонов, частота 20%), или целому составу (52-67 вагонов, частота 50%). В 66% случаев к осмотру подаются большие группы вагонов - от 44 до 51 вагона. С учетом обоих факторов (продолжительности осмотра группы вагонов и ее величины) продолжительность осмотра, приходящаяся на один вагон, составляет, как правило (в 88% случаев) от 0,5 до 1,5 мин.

Продолжительность ремонта группы вагонов (подготовки ее к погрузке) на путях ГОКа характеризуется высокой степенью неопределенности: от 15 до 100 минут. Чаще всего (с вероятностью 0,4) ремонт длится от 15 до 30 минут, но и большие длительности (в пределах часа) весьма вероятны, в сумме составляя 50% случаев.

Размер ремонтируемой группы - от 1 до 9 вагонов, в 60% случаев - 1-2, еще в 26% - 3-4. Продолжительность ремонта, приходящаяся на один вагон, также колеблется в широких пределах: от 10 до 55 минут, и с достаточно большой частостью (более 65%) составляет 15-30 минут. В приведенном анализе рассмотрен ремонт лишь "малых" групп вагонов, когда в пункт ремонта подаются несколько подлежащих ремонту вагонов. Отдельный анализ требуется для "больших" групп, когда несколько "больных" вагонов подаются на путь ремонта в составе всей группы (в 20-30 и больше вагонов), без отсортировки из нее, чтобы избежать затрат времени на маневровые работы.

Продолжительность очистки составляет в этом случае от 15 до 40 минут с близкими значениями вероятностей внутри этого интервала. Состав подаваемой к реактивной установке группы вагонов, как правило, - 17-24 вагона (60% случаев), еще 21% - 25-32 вагона, т.е. подается группа, равная либо фронту погрузки окатышей (20-22 вагона), либо половине маршрута (29-30 вагонов). Продолжительность очистки одного вагона в составе группы равна от 0,5 до 2,0 минут (в половине случаев - от 1,0 до 1,5 минут, что позволяет прогнозировать эту величину).