Размещено на http://www.allbest.ru/

Организация дальних пассажирских компаний

1. Выбор композиции, весовых норм и скоростей движения пассажирских поездов

Композиция состава пассажирского поезда устанавливает число и порядок размещения вагонов разных категорий и определяет, с одной стороны, уровень удобств, предоставляемых пассажирам, а с другой - расчетную населенность поездов и их вес, а, следовательно, скорости поездов, размеры их движения и расходы железных дорог, связанные с пассажирскими поездами. Выбор композиции состава выполняется совместно с определением веса и скорости пассажирского поездов.

Для расчета задаёмся четырьмя вариантами композиции состава, для каждого из которых в соответствии с количеством мест в каждом вагоне и его весом определяем населенность и весовую норму поезда. Нагрузку от пассажиров и ручной клади принимаем для мягких вагонов - 3 т/ваг, купейных - 4 т/ваг, плацкартных - 6 т/ваг, общих - 8 т/ваг, вагонов-ресторанов - 3 т/ваг, почтовых - 12 т/ваг.

В соответствии с практикой организации пассажирских перевозок в состав поезда включаем следующие вагоны: 1-2 мягких, 5-8 купейных, 7-8 некупейных с плацкартными или общими местами, а также вагон-ресторан, багажный и почтовый вагоны. При этом вместимость состава изменяется в пределах от 400 до 1100 человек.

На выбор наилучшего значения композиции оказывает влияние мощность локомотива, тип профиля пути, конструктивные скорости подвижного состава и др. Важными факторами являются скорость доставки пассажиров и денежные затраты, связанные с выполнением перевозок.

При заданном техническом оснащении линии наибольшее влияние на скорость и вес оказывает стоимость пассажиро-часов следования и механической работы локомотива, затрачиваемой на тягу поездов. Оптимальные весовые нормы поездов и скорости движения могут быть установлены для возможных категорий поездов и их композиций при различной расчетной населенности, заданной длине станционных путей и мощности локомотива по минимуму приведенных затрат, учитывающих изменяющиеся в различных вариантах капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

Величину приведенных затрат на один поезд определяем по формуле:

,

где R_мех - механическая работа локомотива, т-км;

C_т-км - расходная ставка на 1 т-км механической работы локомотива C_т-км = 9,45 р.;

С_п-ч - приведенная стоимость поездо-часа пассажирского поезда с учетом оценки времени пассажиров, р.;

V_x - ходовая скорость, км/ч;

- коэффициент маршрутной скорости пассажирских поездов, зависящий от количества и продолжительности стоянок поездов, .

Механическую работу найдем по формуле:

,

где Р - масса локомотива, Р_ЧС7 = 164 т;

Q - масса состава брутто, т;

i_э - эквивалентный по механической работе локомотива подъем на расчетном направлении, i_э=1,2 ^о/_оо;

L - длина расчётного направления, L_ЛП = 1800 км.;

- отношение скорости начала торможения к скорости, = 0,85;

К_ост - количество остановок поезда.

- основное удельное сопротивление движению поезда, кг/т;

,

,

.

Приведенную стоимость поездо-часа пассажирского поезда определяем по формуле:

,

где m - число вагонов в составе поезда (см. табл. 1.1);

С_л-ч - приведенная стоимость локомотиво-часа, С_л-ч = 319,1 р;

- стоимость часа работы бригады проводников, ;

- стоимость часа работы локомотивной бригады, ;

- коэффициенты, учитывающие время внепоездной работы, соответственно, локомотивной бригады и бригады проводников;

С_пасс-ч - приведенная стоимость поездо-часа пассажирского поезда с учетом оценки времени пассажиров, С_пасс-ч = 30 р.;

а_п - расчетная вместимость пассажирского поезда.

С_в-ч - приведенная стоимость вагоно-часа вагона i-ой категории (С_в-ч^СВ =154 р.; С_в-ч^К =93 р.; С_в-ч^ПЛ =58 р.; С_в-ч^ОБЩ =58 р.; С_в-ч^ПЧТ=48 р.; С_в-ч^ВР =49 р.);

Наивыгоднейшее значение скорости движения при заданном весе и расчетной населенности определяется минимальным значением функции:

,

Значение этой скорости находим графически на основании результатов расчётов, сведённых во вспомогательную таблицу для каждого значения композиции состава, а оптимальный вес - минимальным значением удельных приведенных затрат в каждом варианте, приходящихся на одного пассажира.

Варианты композиций пассажирских поездов

Вариант	Тип вагона	Число вагонов	Вес тары, т	Вес пассажиров и ручной клади, т	Общая масса	Населённость	Общая населённость
1	2	3	4	5	6	7	8
1	СВ	2	59	3	124	18	36
	К	6	52	4	336	38	228
	ПЛ	7	51	6	399	54	378
	О	3	52	8	180	76	228
	ПЧТ	1	48,5	12	60,5	0	0
	ВР	1	56	3	59	0	0
		20			1158,5		870
2	СВ	1	59	3	62	18	18
	К	6	52	4	336	38	228
	ПЛ	9	51	6	513	54	486
	О	1	52	8	60	76	76
	ПЧТ	1	48,5	12	60,5	0	0
	ВР	1	56	3	59	0	0
		19			1090,5		808
3	СВ	2	59	3	124	18	36
	К	6	52	4	336	38	228
	ПЛ	7	51	6	399	54	378
	О	2	52	8	120	76	152
	ПЧТ	0	48,5	12	0	0	0
	ВР	0	56	3	0	0	0
		17			979		794
4	СВ	1	59	3	62	18	18
	К	10	52	4	560	38	380
	ПЛ	3	51	6	171	54	162
	О	1	52	8	60	76	76
	ПЧТ	0	48,5	12	0	0	0
	ВР	0	56	3	0	0	0
		15			853		636

Вспомогательная таблица для построения кривых Е(v_ход) по вариантам

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
=1158,5	70	4,07	3,02	3,150208	10039,69	332514,66	30,252	30284,2	916160,672
	90	5,23	3,9	4,06493	12321,76	408096,7	23,529	30284,2	712569,412
	110	6,63	4,94	5,149573	15034,47	497941,5	19,251	30284,2	583011,337
	130	8,27	6,14	6,404136	18177,81	602049,05	16,29	30284,2	493317,285
	150	10,15	7,5	7,82862	21751,79	720419,35	14,118	30284,2	427541,647
	170	12,27	9,02	9,423025	25756,41	853052,41	12,457	30284,2	377242,63
	190	14,63	10,7	11,18735	30191,67	999948,21	11,146	30284,2	337532,879
=1090,5	70	4,07	3,02	3,157266	9539,413	315945,34	30,252	28180,8	852527,496
	90	5,23	3,9	4,07387	11708,39	387781,89	23,529	28180,8	663076,941
	110	6,63	4,94	5,160933	14287,08	473188,04	19,251	28180,8	542517,497
	130	8,27	6,14	6,418454	17275,48	572163,81	16,29	28180,8	459053,267
	150	10,15	7,5	7,846433	20673,59	684709,19	14,118	28180,8	397846,165
	170	12,27	9,02	9,44487	24481,41	810824,17	12,457	28180,8	351040,734
	190	14,63	10,7	11,21377	28698,94	950508,77	11,146	28180,8	314089,077
=979	70	4,07	3,02	3,170656	8719,098	288776,54	30,252	27580,9	834380,471
	90	5,23	3,9	4,090831	10702,64	354471,57	23,529	27580,9	648962,588
	110	6,63	4,94	5,182485	13061,58	432599,66	19,251	27580,9	530969,39
	130	8,27	6,14	6,445617	15795,92	523160,8	16,29	27580,9	449281,792
	150	10,15	7,5	7,880227	18905,65	626155,01	14,118	27580,9	389377,553
	170	12,27	9,02	9,486317	22390,77	741582,29	12,457	27580,9	343568,429
	190	14,63	10,7	11,26388	26251,29	869442,62	11,146	27580,9	307403,331
=853	70	4,07	3,02	3,189322	7792,107	258074,58	30,252	22590,1	683396,471
	90	5,23	3,9	4,114474	9566,105	316829,41	23,529	22590,1	531530,588
	110	6,63	4,94	5,212527	11676,72	386732,96	19,251	22590,1	434888,663
	130	8,27	6,14	6,483481	14123,95	467785,21	16,29	22590,1	367982,715
	150	10,15	7,5	7,927335	16907,8	559986,17	14,118	22590,1	318918,353
	170	12,27	9,02	9,54409	20028,26	663335,85	12,457	22590,1	281398,547
	190	14,63	10,7	11,33375	23485,33	777834,23	11,146	22590,1	251777,647

Графическое определение оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции).



Рис. 1.1

Графическое определение оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции).

Графическое определение оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции).



Графическое определение оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции).

Удельные приведенные затраты по вариантам

	Vхопт, км/ч	Emin, руб.	ап, чел.	Еmin/, руб./чел.
1 вариант	110	1 080 953	870	1 242,47
2 вариант	110	1 015 706	808	1 257,06
3 вариант	110	963 569	794	1 213,56
4 вариант	110	821 622	636	1 291,86

Из расчётов удельных приведенных затрат в каждом варианте, приходящихся на одного пассажира (Е_min^/), выбираем к дальнейшему рассмотрению вариант с минимальным значением этого показателя. Таким вариантом является вариант 3 композиции пассажирского поезда с Q^оптим = 979 т.

Полученное значение веса и скорости проверяем по ряду требований:

По соответствию мощности заданного локомотива:

по условию трогания с места (1-я проверка);

по обеспечению оптимального уровня ходовой скорости (2-я проверка).

По длине платформ и станционных приемо-отправочных путей (3-я проверка).

Первую проверку производим по формуле:

где - вес состава, при котором возможно трогание с места, т;

F_тр - сила тяги локомотива при трогании с места, F_тр= 115,8*1,8=208,44 кН;

P - вес локомотива, P_ЧС7 = 164 т);

i_р - руководящий уклон, i_р^ЛП = 6,0 ⁰/₀₀).

_тр - удельное сопротивление состава при трогании с места, кг/т;

,

где q₀ - нагрузка на ось,

.

Если вес поезда, полученный по формуле, больше, чем определенный технико-экономическими расчетами, то заданный локомотив обеспечивает трогание с места пассажирского поезда на расчетном подъеме.

.

Таким образом, вес, полученный по формуле, больше, чем определенный технико-экономическими расчетами, следовательно, локомотив ЧС7 обеспечивает трогание с места пассажирского поезда на расчетном подъеме.

Вторую проверку выполняем, исходя из достижения скорости, полученной по технико-экономическому расчету; поезд должен иметь скорость на расчетном подъеме не ниже, чем определенную соотношением

,

где значения К принимаются в зависимости от типа профиля и серии локомотива (принимаем К = 1,2).

Касательную мощность локомотива для электрической тяги определяем по формуле:

, кВт

Касательная сила тяги локомотива по условию равновесного движения на расчетном подъеме

,

подставляя, получаем

,

В данном уравнении неизвестным является значение скорости на расчетном подъеме, которое можно определить графоаналитическим способом.

Если значение скорости на расчетном подъеме, определенное по условию (1.11) больше, чем полученное графоаналитическим расчётом, то заданный локомотив не может реализовать оптимальную ходовую скорость, и для дальнейших расчетов ходовая скорость принимается на уровне, соответствующем мощности тяги или по другим ограничениям.

2-я проверка:

Вспомогательная таблица для построения кривой потребной мощности локомотива для реализации различных значений скорости на расчётном подъёме

Vх	Vp	Nk	Fk	Потребная мощность локомотива	Наличная мощность локомотива
70	58	1 922,39	12 101,15	705 900,42	3 084 480,00
90	75	2 718,72	13 310,87	998 315,25
110	92	3 680,97	14 745,31	1 351 653,42
130	108	4 839,74	16 404,47	1 777 150,92
150	125	6 225,61	18 288,35	2 286 043,75
170	142	7 869,19	20 396,95	2 889 567,92
190	158	9 801,09	22 730,27	3 598 959,42

Графоаналитическое определение скорости на расчётном подъёме

Таким образом, значение скорости, определенное по условию (1.11) - 91,66 км/ч, меньше, чем получено графоаналитическим расчетом - 181 км/ч. Следовательно локомотив ЧС7 может реализовать оптимальную скорость.

Третья проверка учитывает, что согласно ИПСУ длина поезда должна соответствовать длине пассажирских платформ на станциях рассматриваемого направления.

3-я проверка:

Длина пассажирских платформ на рассматриваемой сети равна 500 м. Расчётную длину поезда определим по формуле:

,

где l_ваг - средняя длина одного пассажирского вагона l_ваг = 20 м.;

l_лок - длина локомотива ЧС7, l_лок =32,9 м.

В нашем случае:

L_поезда = 20· 17 + 32,9 = 372,9 м < 500 м - верно.

2. Расчёт плана формирования пассажирских поездов

На основании данных о пассажиропотоках могут быть составлены различные варианты плана формирования пассажирских поездов, устанавливающие число, назначения и категории поездов. План формирования пассажирских поездов должен обеспечивать беспересадочное следование для основного потока пассажиров и, в то же время, рациональное использование подвижного состава и пропускной способности железных дорог.

Исходными данными для составления плана формирования являются:

величины струй пассажиропотока;

весовые нормы поездов всех категорий;

композиции составов, определяющие расчетные населенности поездов;

технико-экономические нормативы, позволяющие оценить затраты на один поезд принятого к расчету сообщения.

Для расчета ПФПП на основании заданных исходных данных месячных размерах пассажиропотока определяется густота пассажиропотока по каждому участку направления. На разветвленной сети допускаются различные маршруты следования пассажиров между станциями. В качестве критерия для составления ПФПП примем время следования пассажиров, с учетом того что на однопутной линии скорость поездов составит

(0.75-0.8) V_х

0,75*60=45 км/ч

а на двухпутной линии:

0.95V_х

0,95*60=57 км/ч

На основании длины участков и оптимальную ходовую скорость определенную в предыдущем разделе определим время следования пассажиров между узловыми станциями.

Далее зная времена следования можно определить кратчайшее расстояние методом Форта.

Определение кратчайшего расстояния

№Узла	ШАГ
	1	2	3	4
Б	-	-	-	-
Д	-	33,68 (из Б)	33,68 (из Б)	33,68 (из Б)
П	-	26,04 (из Б)	26,04 (из Б)	26,04 (из Б)
Л	-	-	57,62 (через П) 63,01 (через Д)	57,62 (через П) 63,01 (через Д)
И	-	-	86,31 (через Д)	93,61 (через Л)

Итак получили кратчайшие расстояния, выделим их на полигоне.

Кратчайшие расстояние следования

В соответствии с откорректированными исходными данными наносим струи по кратчайшему расстоянию в одном направлении + все угловые пассажиропотоки, а затем посчитаем густоты пассажиропотока, просуммировав струи по каждому участку полигона.

Для составления ОПФПП необходимо посчитать возможное число назначений, оно определяется из выражения:

K=(n (n-1))\2

Где n - число участковых станций рассматриваемого полигона.

Итак число назначений на полигоне будет равно:

5 (5-1)\2 = 10 назначений.

Далее по каждому назначению рассчитаем количество составов в обороте, при этом примем время нахождения в основном депо 8 час, время нахождения в оборотном депо 4 часа, время хода известно (см. Рис. 1.6), количество составов определяем по формуле:

N_i = (2t_х+t_об+t_осн)\24

Расчет количества составов в обороте удобно вести в табличной форме.

пассажирский поезд скорость состав

Расчет количества составов в обороте

Назначение	2tх	tоб	tосн	Nс
Б-И	172,62	4	8	7,6925
Б-Д	67,36	4	8	3,3067
Б-Л	115,24	4	8	5,3016
Б-П	52,08	4	8	2,67
П-Л	63,16	4	8	3,1317
П-И	135,14	4	8	6,1308
П-Д	48,42	4	8	2,5175
Д-Л	58,66	4	8	2,9442
Д-И	105,26	4	8	4,8858
Л-И	71,98	4	8	3,4992

Список литературы

Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте / под редакцией П.С. Грунтова. М.: Транспорт, 1994

Железнодорожный транспорт. Энциклопедия. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1994

Подвижной состав и основы тяги поездов: Учебник для техникумов ж/д. транспорта/ П.И. Борцов, В.А. Валетов и др. Под ред. С.И. Осипова. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1990. - 336 с.

Пазойский Ю.О., Шубко В.Г., Вакуленко С.П. Организация дальних, местных и пригородных пассажирских перевозок в условиях функционирования пассажирских компаний: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. - М.: МИИТ, 2002. - 53 с.

Размещено на Allbest.ru