Коробйова Руслана Геннадіївна. Підвищення ефективності експлуатації технічних засобів залізничних вузлів при переробці місцевих вагонопотоків

brief description

Коробйова Руслана Геннадіївна. Підвищення ефективності експлуатації технічних засобів залізничних вузлів при переробці місцевих вагонопотоків : Дис... канд. наук: 05.22.20 2009

Коробйова Р. Г. Підвищення ефективності експлуатації технічних засобів залізничних вузлів при переробці місцевих вагонопотоків. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 експлуатація та ремонт засобів транспорту, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2009.
Дисертація присвячена питанням зменшення експлуатаційних витрат, пов’язаних з переробкою місцевих вагонопотоків у залізничних вузлах за рахунок більш ефективного використання технічних засобів станцій.
У роботі виконано комплексне обслідування залізничного вузла, встановлена технологія обробки місцевих вагонопотоків, визначені характеристики розподілу вхідних поїздопотоків та параметри розподілу випадкових величин тривалості виконання технологічних операцій. Для оцінки впливу технічного забезпечення станцій і обсягів маневрової роботи з місцевими вагонами на показники їх функціонування розроблена модель руху маневрових составів та ергатична імітаційна модель функціонування залізничних станцій. На основі запропонованих моделей розроблено програмні комплекси для визначення техніко-експлуатаційних показників роботи залізничних станцій. Методами імітаційного моделювання визначено залежності витрат станцій від обсягів маневрової роботи з місцевими вагонами. Задача удосконалення розподілу маневрової роботи з місцевими вагонами у вузлі формалізована і розв’язана як задача динамічного програмування, що дозволяє відійти від існуючої методики техніко-економічного порівняння варіантів і забезпечує пошук оптимального рішення для крупних залізничних вузлів.
Результати роботи впроваджені на Придніпровській залізниці, на промисловому залізничному транспорті ТОВ «МЗ «Дніпросталь» та у навчальному процесі Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту при підготовці спеціалістів і магістрів за спеціальністю «Організація перевезень і управління на залізничному транспорті».

Дисертаційна робота містить отримані автором результати, які в сукупності вирішують науково-практичну задачу зменшення експлуатаційних витрат, пов’язаних з переробкою місцевих вагонопотоків у залізничних вузлах за рахунок більш ефективного використання технічних засобів сортувальних та вантажних станцій. Виконані в роботі дослідження дозволяють зробити наступні висновки та пропозиції:

Виконаний аналіз наукових робіт по проблемі підвищення ефективності роботи залізничних вузлів показав, що існуючі методики базуються на спрощених аналітичних та графічних моделях і орієнтовані на виконання техніко-економічних розрахунків по обраним конкуруючим варіантам, що не забезпечує пошук оптимального рішення. Для розв’язання вказаної задачі необхідна побудова адекватних математичних моделей станцій залізничного вузла та розробка методики вибору раціональної експлуатації транспортних засобів залізничних вузлів.
В результаті комплексного обслідування залізничного вузла встановлено характеристики місцевих вагонопотоків, параметри розподілу випадкових величин тривалості окремих технологічних операцій та простоїв вагонів у системі розформування сортувальної станції вузла. Для порівняння побудовано графічну модель роботи сортувальної станції у вигляді добового плану-графіку. Встановлено, що параметри розподілу випадкових величин простоїв отриманих при спостереженні за роботою станції та в результаті побудови добового-плану графіку суттєво розрізняються. При цьому простої, визначені за добовим планом-графіком є меншими за реальні більш, ніж на 25%. Основною причиною цього є те, що при графічному моделюванні роботи станції не враховується випадкова тривалість виконання технологічних операцій з поїздами.
Традиційна методика нормування маневрової роботи не враховує важливих впливаючих факторів маси состава, ухилу колії та характеристик маневрових локомотивів, що може призводити до суттєвих похибок при визначенні тривалості маневрових піврейсів. Для визначення тривалості піврейсів розроблено методику тягових розрахунків, що враховує особливості маневрового режиму роботи, а також виконано її програмну реалізацію на ЕОМ.
Тривалість закінчення формування багатогрупних составів являє собою випадкову величину, що має нормальний розподіл. Для визначення параметрів її розподілу для конкретних станцій доцільно використовувати метод імітаційного моделювання. Враховуючи, що тривалість закінчення формування составів на сортувальних гірках у 3-4 рази менша, ніж тривалість виконання даної операції на витяжних коліях, то більш інтенсивне використання технічних засобів сортувальних станцій дозволить скоротити загальні витрати на виконання маневрової роботи у вузлах.
Для визначення техніко-експлуатаційних показників роботи станцій доцільно використовувати функціональну ергатичну модель, що відображає структуру та основні взаємозв’язки між елементами станцій. При вирішенні задач аналізу технології роботи станцій функціональна модель повинна включати три модулі: модель технологічного процесу, модель системи управління та інформаційну модель. Розроблена імітаційна модель та її програмна реалізація дозволяє суттєво скоротити тривалість підготовки вихідних даних.
Для перевірки адекватності створеної моделі залізничної станції використаний Х-критерій ван-дер-Вардена; з його використанням була підтверджена гіпотеза про приналежність одній генеральній сукупності вибірок простоїв составів, що були отримані на реальній станції та за результатам моделювання її роботи.
За допомогою розроблених функціональних моделей виконана техніко-економічна оцінка варіантів завантаження сортувальної та вантажних станцій роботою по формуванню багатогрупних составів. Встановлено, що загальні експлуатаційні витрати вузла описуються адитивною, нелінійною, негладкою функцією. Задача вибору розподілу сортувальної роботи з місцевими вагонами між сортувальними та вантажними станціями залізничних вузлів формалізована як задача нелінійного програмування, що була вирішена з використанням методу динамічного програмування. Вибраний варіант для Дніпропетровського залізничного вузла дозоляє за рахунок більш ефективного використання технічних засобів станцій скоротити витрати по переробці місцевого вагонопотоку на 720 тис. грн/рік у порівнянні з існуючою організацією роботи, коли вагони на вантажні станції доставляються без підбирання у групи по вантажним фронтам та 1770 тис. грн/рік у порівнянні з варіантом переносу всієї маневрової роботи по підбиранню вагонів у групи по вантажним фронтам на сортувальній станції.