Организация пригородных пассажирских перевозок

3. План  формирования пассажирских поездов

       На  железнодорожных сообщениях значительной протяженности между пассажирскими  станциями происходит возникновение  и погашение пассажиропотоков, следующих от начальной до конечной станции или обращающихся внутри этого направления.

       Схемы обращения пассажирских поездов  устанавливаются исходя из мощности пассажиропотока с учетом необходимых  удобств пассажиров.

       План  формирования пассажирских поездов по данному направлению определяет пункты отправления и назначения поездов каждой категории. При этом он должен обеспечивать максимальный охват пассажиропотоков бесперсадочными сообщениями при наиболее эффективном использовании подвижного состава.

       Выбор назначений и расчет размеров движения скорых и пассажирских поездов производится с использованием диаграммы пассажиропотоков (см. рисунок 1.2)

       При составлении плана формирования следует учитывать следующие  рекомендации:

• плановые пассажиропотоки следует максимально охватить назначениями скорых поездов, обеспечивающих наибольшие скорости движения и высокую комфортабельность проезда пассажиров. Для освоения пассажиропотока внутриучасткового зарождения и погашения необходимо на каждом участке предусмотреть не менее одной пары пассажирских поездов;
• в качестве станции формирования и отправления пассажирских поездов следует назначать такие, для которых изменение (спад) пассажиропотока превышает вместимость одного состава;
• увеличение транзитности поездов улучшает условия поезда пассажиров за счет повышения скорости движения и отсутствия пересадок в пути следования;
• по каждому направлению рассматриваемого плана формирования устанавливаются категории и определяются размеры движения пассажирских поездов.

     План  формирования пассажирских поездов  на направлении А – Д представлен  на рисунке 1.6. На рисунке 1.6 приведено  два варианта плана формирования для дальнейшего рассмотрения примем второй вариант плана формирования. 

4. Расчет  среднеходовых скоростей

     Существует четыре вида скоростей движения пассажирских поездов: ходовая, техническая, участковая, маршрутная.

     Ходовой скоростью называется чистая скорость движения поезда без учета остановок  в пути следования и связанных  с этим разгонов и замедлении поезда.

     Расчет  ходовых скоростей движения пассажирских поездов производится следующим  образом:

• мощность локомотива определяется как:

      N_к = ® F_кV = N 367,2 (1.1)

где  F_к- сила тяги на касательной;

   V - ходовая скорость, км/ч;

   N – мощность двигателей локомотива, N = 3642 кВт.

      F_к = (P + Q)( w₀ + i_экв) (1.2)

где Р  – вес локомотива, т.; Р = 126,3 т.;

   Q – вес состава, т.;

  w₀ - удельное сопротивление движению состава;

  i_экв - эквивалентный уклон, %; i_экв = 5%.

      (P + Q)(w₀+ i_экв)V = 367,2N (1.3)

      w₀ = 0,0002V² + 0,012V +1,2 (1.4)

(1.4) подставляем  в (1.3) и разделим все выражение  на сумму (P + Q):

      (1,2 + i_экв)V + 0,012V² + 0,0002V³ =  (1.5)

Выполним  замещения:

а = 0,0002;

b = 0,012;

с = 1,2 + i_экв; с = 1,2 + 5 = 6,2%;

d = .

Теперь  необходимо решить кубическое уравнение:

      aV³ + bV² + cV – d = 0 (1.6)

Введем  у = V + и выразим уравнение (1.6) через у:

      у³ + 3py + 2q = 0 (1.7)

Находим p и q:

      2q = - -  (1.8)

      3p =  (1.9)

      D = q² + p³ ³ 0 (1.10)

      y = +  (1.11)

      V = y -  (1.12)

       Рсчитаем  ходовую скорость отдельно для скорых и дальних пассажирских поездов:

       d_ск = = 1186,6;

       2q_ск = - - = - 6 537 000;

       q_ск = - 3 268 500;

       d_пасс = = 1047,3;

       2q_пасс = - - = -5 840 500;

       q_пасс = - 2 920 250;

       3p = = 298 000;

       р = 9 934;

       D_ск = (- 3 268 500)² + 9 934³ = 11,66*10¹²;

       D_пасс = (- 2 920 250)² + 9 934³ = 9,51*10¹²;

       y_ск = + = 135,685;

       y_пасс = + = 127,063;

       V_ск = 135,685 - = 115 км/ч;

       V_пасс = 127,063 - = 107 км/ч;

       Итак, получили, что:

V_ск = 115 км/ч;

V_пасс = 107 км/ч.

5. Расчет  маршрутных скоростей

     Для каждого направления плана формирования определяем маршрутную скорость:

      V_м = SS, км/ч (1.13)

где l_м - длина направления, км.;

  V_х - ходовая скорость, км/ч;

 St_рз - общее время на разгон и замедление, мин.;

 St_ст - общее время стоянок на всех станциях направления, мин.

     Общее время стоянок считается для  каждой категории поездов.

Для скорых поездов:

      St_ст^ск = t_снаб + t_тех , мин (1.14)

где 600 ÷ 800 - расстояние, через которое производится смена локомотива;

        t_снаб - время на снабжение состава водой, t_снаб = 20 минн.;

   300 ÷ 400 - расстояние, через которое производится осмотр состава;

        t_тех - время на техническое обслуживание, t_тех = 10 мин.

Для пассажирских дальних:

            St_ст^пд = t_снаб + t_тех +  
+ t_п.в, мин  (1.15)

где t_п.в - время на посадку – высадку пассажиров, t_п.в = 3 мин.

Для пассажирских местных:

      St_ст^пм = t_снаб + t_тех , мин (1.16)

Общее время  на разгон и замедление рассчитывается по формуле:

• для скорых

      St_рз^ск = t_р.з. , мин (1.17)

t_р.з. = 2 мин.

• для пассажирских дальних

      St_рз^пд = t_р.з. , мин (1.18)

• для пассажирских местных

      St_рз^пд = t_р.з. , мин (1.19)

     Пример  расчета на направлении А –  Д:

• для скорых поездов:

St_ст^ск = *20 + *10 = 70,71 мин.

St_рз^ск = *2 = 11,43 мин.

V_м^ск = = 104 км/ч;

• для пассажирских дальних:

St_ст^пд = *20 + *10 + *3 = 77,79 мин.

St_рз^пд = *2 = 57 мин.

V_м^ск = = 93 км/ч;

• для пассажирских месстных:

St_ст^пм = *20 + *10 = 171,43 мин.

St_рз^пм = *2 = 34 мин. 

V_м^ск = = 56 км/ч;

Результаты остальных  расчетов приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3

Определение маршрутных скоростей

6. Определение потребного количества составов

     Для каждой категории поездов необходимо установить число и продолжительность  стоянок по техническим надобностям (смена локомотивов и локомотивных бригад, технического осмотра составов, снабжения топливом, водой), а так же для посадки и высадки пассажиров или погрузки – выгрузки багажа и почты.

     Общим условием рациональной технологии обработки  всех поездов является выполнение вспомогательных  и подготовительных операций до их прибытия на станцию на основе предварительной информации о наличии свободных мест, количестве багажа и почты, необходимости ремонта и т. п. Решение этого вопроса целесообразно начинать с промежуточных станций участка, на которых необходимо предусмотреть в течение суток одну – две стоянки по две – три минуты для пассажирских дальних и местных поездов. Их  продолжительность определяется, как правило, либо временем выгрузки – погрузки багажа, либо временем, необходимым на посадку – высадку пассажиров. Остановки можно чередовать в шахматном порядке, предусматривая их примерно через 30 – 50 км.

     Стоянки поездов для смены локомотивных бригад назначаются после 5,5 – 6,0 ч  непрерывной работы в пути следования. Обработка поездов в этом случае заключается в техническом осмотре составов, смене локомотивной бригады, сокращенном опробовании автотормозов, посадке – высадке пассажиров, погрузке – выгрузке багажа и почты. Продолжительность этих операций не должна быть более 10 мин. Смена локомотивов предусматривается через 800 – 1000 км их пробега, при этом продолжительность стоянки увеличивается до 10 – 12 мин.