CHOOSING THE OPTIMAL ROUTE OF THE FREIGHT TRAINFLOWS IN THE RAILWAY JUNCTION ADJUSTED THE INTENSITY OF THE TRAFFIC CAPACITY OF THE RAILWAY LINES

УДК 656.222.3 Ю. В. ЧИБІСОВ (Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна) ВИБІР ОПТИМАЛЬНИХ МАРШРУТІВ РУХУ ВАНТАЖНИХ ПОЇЗДОПОТОКІВ У ЗАЛІЗНИЧНОМУ ВУЗЛІ З УРАХУВАННЯМ НАСИЧЕНОСТІ ПРОПУСКНОЇ СПРОМОЖНОСТІ ДІЛЯНОК Визначено витрати часу, витрати механічної роботи та вартість пропуску вантажних поїздів різної маси по ділянках Дніпропетровського залізничного вузла. Виконано дослідження впливу завантаженості ділянок вузла на основні показники руху поїздів. Встановлено величину раціонального заповнення головного ходу Дніпропетровського залізничного вузла. Ключові слова: залізничний вузол, параметри поїздопотоків, раціональні маршрути пропуску поїздів Определены затраты времени, механической работы и стоимость пропуска грузовых поездов разной массы по участкам Днепропетровского железнодорожного узла. Выполнены исследования влияния загрузки участков узла на основные показатели движения поездов. Определена величина рационального заполнения главного хода Днепропетровского железнодорожного узла. Ключевые слова: железнодорожный узел, параметры поездопотоков, рациональные маршруты пропуску поездов There were determined the expenditures of time, mechanical work and cost of the running trains with different mass that pass Dnepropetrovsk railway junction. There was researched the influence of the railway line load onto the main indexes of the train running. The value of the rational load of the main trespass of Dnepropetrovsk railway junction was determined. Key words: railway junction, trainflow parameters, rational routes of the train advancing Вступ Проблема формування ефективних механізмів прийняття та впровадження управлінських рішень, направлених на раціональне використання засобів транспорту та ресурсів, є досить актуальною в умовах функціонування ринкової економіки. Вибір критеріїв прийняття рішень є важкою задачею, вирішення якої може забезпечити значні економічні переваги перед іншими видами транспорту та підвищити конкурентоспроможність та привабливість залізничного транспорту. Вибір оптимальних маршрутів пропуску поїздів являє собою складну багатокритеріальну задачу, яка на даний момент не отримала кінцевого рішення. На даний момент ця задача покладена на плечі диспетчерського та управлінського персоналу і немає чіткого алгоритму, яким можна користуватися при виборі оптимальних маршрутів. Постановка задачі Метою даної роботи є визначення оптимальних маршрутів руху поїздопотоків у межах залізничного вузла за допомогою математично- го алгоритму, що враховує «оптимальність» маршруту одночасно за двома критеріями [1]. В якості критеріїв оптимальності маршрутів пропуску поїздопотоків можуть бути обрані наступні: довжина маршруту, тривалість руху, витрати механічної роботи на рух поїзда, вартість пропуску поїздів, засоби зв’язку на ділянці, пропускна спроможність ділянки, завантаженість лінії та ін. Для вирішення задачі вибору раціональних маршрутів руху поїздів серед вищезазначених обрано наступні критерії оптимальності: тривалість руху поїзда по ділянці та витрати механічної роботи при русі поїзда. Вибір критеріїв здійснено з таких міркувань: тривалість руху поїзда визначає тривалість доставки вантажу, яка є доступною та зрозумілою величиною для клієнтів залізниці; витрати механічної роботи при русі поїзда визначають експлуатаційні витрати залізниці, що є необхідною інформацію безпосередньо при визначенні вартості доставки вантажу. Таким чином, для реалізації задачі вибору оптимальних маршрутів пропуску поїздів у вузлі необхідно визначити витрати часу та витрати механічної роботи на пропуск вантажних поїздів різної маси по ділянках вузла. © Чибісов Ю. В. 2011 88 Нд–Пристань Самарівка Ігрень Зустрічна Дніпропетровськ Південний Непарний напрямок на Апостолове Обвідна Дніпропетровськ Вантажний Войцехе во Сухачівка на Дніпродзержинськ на Новомосковськ НДВузол Карнаухівка Нижньодніпровськ Діївка Горяїнове Правда Пост Амур Кайдакська Для визначення показників руху поїздів зазвичай використовуються в якості моделі диференційні рівняння руху поїзда (тягові розрахунки). При виконанні вказаних розрахунків виникає проблема вибору режимів руху поїзда, від яких суттєво залежать показники руху [2]. Також необхідно враховувати типи локомотивів, параметри составів та інші показники. Розрахунки можна виконувати на моделі руху поїзда [3], що заснована на чисельному інтегруванні рівняння руху поїзда, в якій передбачена Дніпропетровськ можливість урахування обмежень швидкості в кривих в залежності від їх параметрів, детальне рішення гальмівної задачі при близькому розташуванні декількох ділянок обмеження швидкості. Для виконання дослідження обираємо модель, описану в [4–5], яка адаптована для умов моделювання і дозволяє фіксувати швидкість та тривалість руху поїзда по перегону, витрати механічної роботи локомотиву, сил опору руху, роботи на гальмування поїзда, а також витрати палива або електроенергії. Дослідження проводилися на прикладі Дніпропетровського залізничного вузла, схема якого наведена на рис. 1. Визначення витрат часу та витрат механічної роботи на пропуск поїздів Рис. 1. Схема залізничного вузла Дніпропетровська Для визначення витрат часу та витрат механічної роботи на пропуск вантажних поїздів різної маси по ділянках залізничного вузла було виконано дослідження процесу пропуску поїздів на зазначеній імітаційній моделі. По результатам досліджень було побудовано графіки залежності тривалості руху поїзда від довжини ділянки T  f ( S ) для різного напрямку та ходу слідування поїзду (рис. 2). Т, 35 хв Т, хв 35 30 30 У відповідності до графіку руху 25 25 У відповідності до графіку руху 20 20 15 За даними моделювання 15 За даними моделювання 10 10 5 5 0 0 а) 0 5 10 15 20 25 S,30км 0 5 б) 15 20 S, 30 км 25 Т, хв 60 Т, 60 хв 50 50 У відповідності до графіку руху У відповідності до графіку руху 40 40 30 30 20 20 За даними моделювання 10 10 0 в) 10 За даними моделювання 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 S, км 0 г) 5 10 15 20 25 30 35 S,40км Рис. 2. Графік залежності тривалості руху поїздів від довжини ділянки а) в парному напрямку головний хід; б) в непарному напрямку головний хід; в) в парному напрямку паралельний хід; г) в непарному напрямку паралельний хід 89 Аналіз отриманих залежностей показав, що тривалість руху поїздів, яка закладається до графіку руху, завищена, особливо це стосується одноколійної ділянки Дніпропетровського залізничного вузла. За умови нормального функціонування засобів регулювання руху поїздів, та за відсутності обмежень швидкості руху, можна стверджувати, що тривалість руху поїзда паралельною (одноколійною) ділянкою зі станції Сухачівка до станції Нижньодніпровськ– Вузол майже на 15 хв менша, ніж у відповідності до графіку (34,4 хв замість 48 хв), а у зворотному напрямку цією ж ділянкою – майже на 20 хв менша (34,8 хв замість 54 хв). Крім того, різниця у часі, за який поїзд може доїхати зі станції Нижньодніпровськ–Вуз (...truncated)