SIMUALTION MODEL FOR EVALUATING THE CARRYING CAPACITY OF RAILWAYS

ISSN 2307–3489 (Print), ІSSN 2307–6666 (Online) Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2018, № 6 (78) АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ НА ТРАНСПОРТІ УДК 656.222.4 В. И. БОБРОВСКИЙ1*, Р. Г. КОРОБЬЕВА2*, В. О. БАЛАНОВ3* 1*Каф. «Транспортные узлы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени ака- демика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днипро, Украина, 49010, тел. +38 (068) 444 63 95, эл. почта , ORCID 0000-0001-8622-2920 2*Каф. «Управление эксплуатационной работой», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днипро, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 70, эл. почта , ORCID 0000-0002-6424-1079 3*Каф. «Управление эксплуатационной работой», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днипро, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 70, эл. почта , ORCID 0000-0002-6137-3420 ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Цель. Основной целью статьи является совершенствование имитационной модели железнодорожного направления для оценки использования пропускной способности отдельными поездами. Методика. В работе рассмотрены вопросы оценки пропускной способности железных дорог Украины, Европейского Союза, США. Отмечено, что реформирование рынка железнодорожных перевозок вызовет рост требований к качеству оценки пропускной способности, используемой поездами различных перевозчиков. В качестве основного метода для оценки пропускной способности в работе использованы методы тяговых расчетов, организации движения на железнодорожном транспорте и имитационного моделирования. Результаты. Разработана имитационная модель железнодорожного направления, которая отражает как структуру, так и взаимодействие отдельных её элементов. Модель включает: поездную модель, модель железнодорожной инфраструктуры, модель управления движением, информационную модель. Моделирование функционирования железнодорожного направления осуществляют поэтапно. На первом этапе выполняют моделирование движения одиночных поездов. На втором этапе выполняют согласование занятия железнодорожной инфраструктуры станций и перегонов поездами. Отправление поездов на перегон осуществляют при возможности обеспечения допустимых интервалов между данным, а также предшествующими и последующими поездами, разработанная модель реализована в виде программы «График движения». Научная новизна работы состоит в том, что в ней предложена усовершенствованная имитационная модель железнодорожного направления, которая отражает процесс пропуска поездов по участкам и через железнодорожные станции и позволяет оценивать влияние степени использования пропускной способности на продолжительность движения поездов. Практическая значимость. Полученные в работе результаты позволяют оценить влияние поездов, следующих по расписанию, на условия пропуска поездов, следующих без расписания движения. Ключевые слова: железнодорожный транспорт; график движения; пропускная способность; имитационное моделирование Введение Железнодорожный транспорт является основным перевозчиком грузов и одним из основных перевозчиков пассажиров в Украине. Creative Commons Attribution 4.0 International doi: 10.15802/stp2018/154819 16 Инфраструктура железных дорог Украины была создана во времена СССР для обеспечения потребностей его экономики. В то же время были разработаны и методы оценки ее пропускной способности, которые не претерпели © В. И. Бобровский, Р. Г. Коробьева, В. О. Баланов, 2018 ISSN 2307–3489 (Print), ІSSN 2307–6666 (Online) Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, 2018, № 6 (78) АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ НА ТРАНСПОРТІ существенных изменений до настоящего времени. Однако происходящие сейчас изменения связанные с имплементацией Директив Европейского Союза, которые регламентируют организацию рынка железнодорожных перевозок, требуют совершенствования методов оценки пропускной способности железных дорог. Цель Основной целью статьи является совершенствование имитационной модели железнодорожного направления для оценки использования пропускной способности отдельными поездами. Методика В работе рассмотрены вопросы оценки пропускной способности железных дорог, используемых на железных дорогах Украины, Европейского Союза, США. Отмечено, что реформирование рынка железнодорожных перевозок вызовет рост требований к качеству оценки пропускной способности, используемой поездами различных перевозчиков. В качестве основного метода для оценки пропускной способности в работе использованы методы тяговых расчетов, организации движения на железнодорожном транспорте и имитационного моделирования. Результаты Оценку пропускной способности железных дорог Украины выполняют в соответствии с инструкцией [5]. В данном документе действительной пропускной способностью железнодорожного участка на перегонах называется максимальное количество грузовых поездов (пар поездов) установленной массы и длины, которое может быть пропущено через этот участок за единицу времени в соответствии с его технической оснащенностью и принятым способом организации движения. Величина пропускной способности определяется с помощью аналитического выражения: пар ск nгр  nнал  ск пс nпс  пс nпс  пр nпр      уск  1 nуск   сб  1 nсб , (1) Creative Commons Attribution 4.0 International doi: 10.15802/stp2018/154819 пар где nнал – наличная пропускная способность при параллельном графике движения поездов; ск nпс , nпс , nпр , nуск , nсб – количество поездов, соот- ветственно, скорых пассажирских, пассажирских, пригородных, укоренных грузовых и сборных; ск пс , пс , пр ,  уск , сб – коэффициенты съема грузовых поездов, соответственно, скорыми пассажирскими, пассажирскими, пригородными, укоренными грузовыми и сборными поездами. Несмотря на длительный период применения выражения (1) для оценки пропускной способности железных дорог, оно имеет ряд недостатков. Во-первых, величина коэффициентов съема грузовых поездов поездами различных категорий зависит от соотношения скоростей движения этих поездов, параметров железнодорожных линий и взаимной прокладки поездов на графике. Необходимо отметить, что существует большое количество научных работ, содержащих на оценку величины коэффициентов съема для различных категорий поездов [1, 7, 11], а также их сочетаний. Однако рост количества вариантов расчета коэффициентов съема приводит к тому, что трудозатраты, связанные с аналитическим расчетом пропускной способности железнодорожных участков, приближаются к трудозатратам на ее графическое определение на основании построения максимальных графиков движения. Во-вторых, даже в пределах одной категории параметры поездов существенно отличаются. Так, поезда отличаются массой, числом вагонов, техническим состоянием локомотивов, уровнем подготовки локомотивной бригады и др. [9, 10]. Указанные фа (...truncated)