ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОРГАНІЗАЦІЇ РУХУ ПОЇЗДІВ НА ЗАЛІЗНИЧНИХ НАПРЯМКАХ З ПАРАЛЕЛЬНИМИ ХОДАМИ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність проблеми, сформульовані мета і задачі досліджень, відображені наукова новизна, практичне значення одержаних результатів та особистий внесок автора, наведено відомості про апробацію та публікацію результатів досліджень.

В першому розділі виконано аналіз сучасних напрямків підвищення удосконалення ефективності організації руху поїздів на залізничних напрямках з паралельними ходами.

Значний внесок у вирішення теоретичних та практичних проблем підвищення удосконалення ефективності організації руху поїздів на залізничних напрямках зробили такі вчені як В.М. Акулінічев, Є.А. Сотніков, І. Б. Сотніков, Л.П.Тулупов, А.К. Угрюмов, М.В. Правдін, Ю.О. Муха, В.К. Буянова, Л.Г. Бегам, І.І. Васильев, Б.М. Максимович, В.Є. Козлов, Б.С. Козін, І.Т. Козлов, І. Г. Тіхоміров, О.Д. Карєтніков, О.І. Карновський, В.М. Вдовіченко, Г.І. Черномордік, О.В. Горінов, Є.Д. Фельдман, Р.З. Нурмухамедов, Б.Є. Пейсахзон, А.М. Макарочкін, Ю.В. Д’яков, В.І. Зеленков, А.В. Горінов, В.Н. Лівшиць, С.В. Дувалян, А.А. Аветікян, О.В. Кутиркін, А.Ф. Бородін, А.Є. Александров, А.П. Батурін, І.М. Шапкін, М.І. Данько, Т.В. Бутько, Д.В. Ломотько, Д.Ю. Левін, Є.В. Нагорний, Д.М. Козаченко, В.І. Бобровський, Р.В. Вернигора, М.Х. Расулов, А.С. Савенко, В.В. Габа, П.О. Яновський,  Г.Я. Мозолевич,  Ю.В. Чібісов, О.О. Мазуренко та інші.

Проведений аналіз наукових робіт по проблемі підвищення ефективності  організації руху поїздів на залізничних напрямках з паралельними ходами показав, що в сучасних умовах при впровадженні диференційованого по періодам доби ринку електроенергії та введенню в дію швидкісного руху пасажирських в денний час доби практично відсутній комплексний підхід до розв’язання задачі ефективного розподілу вантажних поїздопотоків по паралельним ходам.

В існуючих наукових роботах вплив параметрів поїздопотоку розглядається в аспектах експлуатаційної роботи станцій та дільниць, а в умовах реструктуризації Укрзалізниці та передачі рухомого складу приватним операторським компаніям, необхідне більш ефективне використання інфраструктури залізниць, особливо паралельних ходів, для скорочення строків доставки вантажів від станції відправлення до пункту призначення.

Для розв’язання вказаної задачі необхідна побудова адекватних математичних моделей технологічних процесів роботи залізничних напрямків з паралельними ходами і розробка методики техніко-експлуатаційної та техніко-економічної оцінки того чи іншого варіанту організації просування поїздопотоків  по паралельним ходам з врахуванням швидкісного руху пасажирських поїздів та диференційованих тарифів на електроенергію.

У другому розділі на основі системного аналізу були сформульовані мета  та задачі дослідження і обрано методи їх вирішення.

Залізничний напрямок з паралельними ходами представляє собою складну,  динамічну систему, зв’язану між собою інфраструктурною постійною складовою, яка представляється у вигляді графу з R вузлів і N орієнтованих дуг, по яких виконуються перевезення Р видів невзаємозамінних поїздопотоків, та змінною складовою, до якої відносяться  розміри руху вантажних поїздів між паралельними ходами по одноколійних ділянках з двохколійними вставками, що істотно впливає на кількість обгонів та схрещень поїздів між собою, та коефіцієнту завантаження ходів, що оказує значний вплив на використання пропускної спроможності напрямків.

Передбачається, що всі необхідні дані про перевезення на залізничному  напрямку з паралельними ходами повністю відомі, а техніко-експлуатаційні харак­теристики його елементів є незмінними в часі. Задача відшукання найвигідніших схем прямування поїздопотоку між паралельних ходах при їх незмінній інфраструктурі розглядаються в стати­чній постановці.

Залізнична інфраструктура з паралельними ходами характеризується: кількістю технічних станцій на напрямках, кількістю головних колій на перегонах, системою зв’язку та довжиною блок-ділянок між станціями, типом тяги, повздовжнім профілем, наявність інженерних споруд, тощо. До змінної складової залізничної інфраструктури відносяться: розміри руху  пасажирських та вантажних поїздів, їх швидкість та маса, існуюча пропускна  спроможність та завантаженість напрямків.

Сучасні умови функціонування залізничного транспорту України  характеризуються постійною зміною структури та обсягу поїздопотоку при наявності резервів пропускної спроможності залізничних напрямків з паралельними ходами. Між елементами системи мають місце фізичні та інформаційні зв’язки. Стан системи характеризується положенням та станом її окремих елементів у просторі та часі. Входом та виходом системи «залізничний напрямок» постає пасажирський та вантажний поїздопотік, який пропускається по паралельним ходам напрямку. Поведінка цієї системи обумовлюється в основному впливом системи управління та значно залежить від обсягів та параметрів вхідного поїздопотоку. 

У зв’язку з цим, об'єктом дослідження є процес пропуску вантажного поїздопотоку на залізничних напрямках з паралельними ходами, а предметом дослідження виступають кількісні параметри системи пропуску вантажного поїздопотоку між паралельними напрямки.

Для проведення дослідження та підвищення ефективності організації руху  поїздів на залізничних напрямках з паралельними ходами за рахунок ефективного  розподілу розмірів поїздопотоку в дисертаційній роботі використано системний  підхід. Тому при побудові моделі транспортної системи «залізничний напрямок з паралельними ходами» виконано її декомпозицію: модель залізничного напрямку поділяється на моделі основного та паралельного ходів.

Зміна розмірів поїздопотоку, його параметрів, технології пропуску між паралельним ходам впливає на завантаження залізничних об’єктів, що, відповідно, впливає на  загальні експлуатаційні витрати залізниць. Задачею дослідження є побудова адекватної економіко-математичної моделі роботи залізничного напрямку з паралельними ходами та ефективний розподіл поїздопотоку між ними з метою зменшення загальних витрат залізниці по пропуску вантажних поїздів між паралельними ходами.

Вартість перевезення по паралельним елемен­там транспортної інфраструктури характеризується наступними лінійними залежностями: зупинками вантажних поїздів для схрещень та обгонів на одно­колійних перегонах з двохколійними вставками, кількість яких пропорційні поїздопотоку та витратами, пов’язаними з нерівнозначністю вартості перевезень в навантаженому і порожньому напрямках.

Для вирішення поставленої задачі використано лінійну модель і методи  лінійного програмування. Проаналізовані методи рішення не вимагають обов'язкового введення штучних обмежень і допускають включення в розрахунок функцій витрат на перевезення в тому вигляді, який передбачається реальним економічним процесом. При цьому пропускну спроможність елементів залізничної інфраструктури можна  рахувати необмеженою, тому що, вибравши відповідний характер зростання функцій експлуатаційних витрат по перевезенню вантажів введено обмеження, яке дає неможливим зробити завантаження елементу вище заданого рівня.

В дисертаційній роботі нелінійні функції експлуатаційних витрат на перевезення, які постійно монотонно зростають зі збільшенням обсягів перевезення вантажного поїздопотоку, роздроблюємо на лінійні елементи, що дозволяє перейти до лінійних функцій експлуатаційних витрат на перевезення. Використання цих методів як обов'язкову передумову вимагає, щоб питома вартість перевезень на ланці мережі була постійною і не за­лежала від розмірів поїздопотоку.

Раціональні параметри розподілу поїздопотоку між паралельними ходами   в умовах диференційованого по періодам доби ринку електроенергії та швидкісному руху пасажирських поїздів в дисертаційній роботі визначено з використанням економіко-математичного моделювання.