Организация эксплуатации локомотивов
ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ поездов проводятся мероприятия, регламентирующие использование локомотивов на линии в соответствии с графиком движения поездов, представляющего собой разовую (однозначную) модель движения поездов на участке, разрабатываемую для строго определенных параметров и условий.
График движения поездов
График движения поездов — графическое изображение следования поездов на масштабной сетке, на которой движение поездов показывают линии хода (прямые наклонные линии). График движения объединяет работу всех подразделений железных дорог: станций, локомотивных и вагонных депо, пунктов технического осмотра локомотивов и вагонов, энергоучастков, дистанций сигнализации и связи, пути и др. Обеспечение безопасности движения поездов, безопасности пассажиров и обслуживающего персонала достигается соблюдением нормативов (элементов графика), регламентирующих скорости движения поездов по перегонам и станциям, порядок и продолжительность выполнения операций по приему и отправлению поездов и их проследованию по станциям. Организация эксплуатации локомотивов строится с учетом конкретного графика движения, а сам график движения отражает особенности эксплуатации локомотивов: перегонные времена хода, технологические нормы времени нахождения локомотивов на сортировочных и участковых станциях, а также на станциях оборота, экипировки и технического обслуживания, расчетную массу и длину состава. В зависимости от эксплуатационных условий графики движения поездов подразделяются на однопутные, двухпутные и многопутные; по соотношению размеров движения в четном и нечетном направлениях - на парные и непарные; по соотношению скоростей движения поездов разных категорий — на параллельные и непараллельные; по расположению поездов попутного следования - на обычные, пачечные и пакетные. Тип графика и его показатели оказывают существенное влияние на организацию эксплуатации локомотивов, определяя простои локомотива в пунктах оборота в ожидании поездов попутного и обратного следования, простои по скрещиванию, подачу локомотивов на техническое обслуживание и экипировку и др.
График движения поездов является основой программы для расчетов на ЭВМ числа локомотивов, локомотивных бригад и рационального планирования их работы. Эксплуатация локомотивов организуется так, чтобы бесперебойно выполнялись все «заявки» графика движения по перевозке поездов, обеспечивались эффективное использование локомотивов и высокая производительность труда локомотивных бригад.
Участок обращения локомотивов
Участок обращения локомотивов - железнодорожный участок, ограниченный станциями с двумя оборотными депо или основным и оборотным депо, на котором поезда обслуживаются без отцепки локомотива от поезда. Участок, ограниченный станциями с основным и оборотным депо или двумя основными депо, образует тяговое плечо. К станциям с основным депо могут примыкать несколько тяговых плеч. При примыкании к основному депо только одного участка образующееся тяговое плечо совпадает с участком обращения. Между граничными станциями участка обращения локомотивов могут располагаться пункты экипировки, смены локомотивных бригад, промежуточные пункты оборота локомотивов, станции, на которых все локомотивы, прибывшие с поездами или резервом, отправляются с поездами или резервом только во встречном направлении (кроме пересылки локомотивов в ремонт или по регулировке с одного участка обращения локомотивов на другой).
Классификация в зависимости от конфигурации и протяженности
В зависимости от конфигурации и протяженности различают три типа участков обращения локомотивов (рис. 5.71): короткий (тяговое плечо), удлиненный, разветвленный.
Короткий участок
Короткий участок соответствует участку работы локомотивных бригад. Депо в этом случае может обслуживать один или несколько коротких участков обращения локомотивов.
Удлиненный участок
Удлиненный участок состоит из нескольких участков работы локомотивных бригад и включает хотя бы один пункт смены бригад, расположенный между станциями с основным и оборотным депо (пунктом оборота локомотивов).
Разветвленный участок
Разветвленный участок — железнодорожное направление с примыкающими к нему линиями и включающее несколько участков работы локомотивных бригад с наличием хотя бы одного пункта смены бригад, расположенного между станциями с основным и оборотным депо (пунктом оборота локомотивов). Разновидностью разветвленного участка обращения локомотивов являются замкнутые контуры обращения локомотивов (т. н. кольца). Удлиненный и разветвленный участки обращения локомотивов могут находиться в границах одного или нескольких отделений дороги, одной или нескольких дорог и обслуживаться локомотивами одного или нескольких локомотивных депо. Зона обращения локомотивов — два или несколько участков обращения, на которых по единому плану организуется эксплуатация локомотивов одного или нескольких депо.
Протяженность участков обращения и формирование зон обращения локомотивов определяется рядом эксплуатационных и технических факторов. При организации эксплуатации локомотивов на участках обращения значительной протяженности обеспечивается повышение производительности локомотивов и ускорение пропуска вагонопотоков. Протяженность участков обращения (тяговых плеч) при обслуживании локомотивов прикрепленными локомотивными бригадами не превышает 200 км. Такая длина тягового плеча обеспечивает непрерывную работу локомотивной бригады в пределах нормы времени. Массовое внедрение на сети ж. д. электровозов и тепловозов и обслуживание их сменными бригадами позволило в среднем по сети увеличить протяженность участков обращения локомотивов практически в 3 раза. На отдельных ж. д. локомотивы обращаются на участках длиной свыше 1200 км. Эксплуатация локомотивов на удлиненных участках и по зонам обращения требует хорошо развитой базы текущего ремонта локомотивов, высокой четкости и оперативности в действиях по управлению локомотивными парками со стороны диспетчерского аппарата, включая организацию их технического обслуживания.
Границы участков обращения определяются размещением основных и оборотных депо (пунктов оборота локомотивов), влияющим на качественные показатели эксплуатации локомотивов и организацию всего перевозочного процесса. Расчетная оценка вариантов размещения основных и оборотных депо производится наряду с использованием качественных показателей также и по стоимостным и натурным показателям. Оптимальное размещение депо нацелено на формирование таких по протяженности участков обращения локомотивов, при которых обеспечиваются минимальные годовые приведенные затраты на перевозки. На размещение основных и оборотных депо влияют эксплуатационные факторы: размеры и направления поездопотоков, план формирования и расписания движения поездов, переломы массы поездов, расположение сортировочных станций, пунктов стыкования различных видов тяги, примыканий железнодорожных линий, наличие населенных пунктов и др.
Обслуживание поездов
Обслуживание поездов - передвижение поездов по железным дорогам, совершаемое по определенной системе, выработанной теорией и практикой организации эксплуатации локомотивов.
Классификация способов работы локомотивов с поездами
В зависимости от размещения основных и оборотных депо, транзитности грузопотока, типа графика движения поездов различают три способа работы локомотивов с поездами: плечевой, кольцевой и петлевой (рис. 5.72).
Плечевой способ
Плечевой способ - обслуживание локомотивами поездов при примыкании к основному депо лишь одного участия обращения (одного тягового плеча) или в случае, когда основное депо размещено на сортировочной станции и большинство локомотивов на этой станции от поездов отцепляется.
Кольцевой способ
Кольцевой способ - обслуживание локомотивами поездов при применении к основному депо минимум двух тяговых плеч и при высоком коэффициенте транзитности поездопотока по станции основного депо. При кольцевом способе сокращается непроизводительное время работы локомотивов и уменьшается потребность в парке локомотивов по сравнению с плечевым способом. Снижается загрузка горловины приемоотправочных парков станций основных депо, увеличивается их пропускная способность.
Петлевой способ
Петлевой способ - разновидность кольцевого и применяется также в случае примыкания к станции с основным депо не менее двух тяговых плеч. Этот способ эффективен при переформировании поездов на станции с основным депо или при отсутствии экипировочных устройств на ней и вынужденном направлении локомотивов на экипировку в основное депо. При петлевом способе потребный парк локомотивов также сокращается по сравнению с плечевым.
Существует практика организации работы локомотивов по системе накладных тяговых плеч, когда одно и то же тяговое плечо (участок обращения) обслуживается локомотивами двух основных депо. Это обеспечивает большую маневренность и взаимопомощь, но требует более высокой управленческой дисциплины и четкого диспетчерского руководства.
При работе локомотивов на участках обращения большой протяженности и в зонах обращения сложной конфигурации между двумя смежными заходами в основное депо на техническое обслуживание или текущий ремонт локомотивы могут сделать несколько плечевых, кольцевых и петлевых поездок (рис. 5.73).
Оборот локомотива
Оборот локомотива может быть полным, участковым, эксплуатационным. Полный оборот совершается за время, затрагиваемое локомотивом на обслуживание одной пары поездов на тяговом плече, включающее простои локомотива в пунктах (станциях) основного и оборотного депо и время следования между этими пунктами в обоих направлениях. Время полного оборота локомотива в локомотиво-ч:
Θ = 2L/vy + tоб + tос + Σtст,
где 2L/vy - время нахождения локомотива на тяговом плече L в обоих направлениях (vy — средняя участковая скорость) с учетом стоянок на промежуточных участковых станциях и станциях смены бригад; tос ,tоб - время нахождения локомотива соответственно в пункте основного и оборотного депо; Σtст — время нахождения локомотива на путях станций с основным и оборотным депо по прибытии и при отправлении.
Оборот локомотива на участке L при скорости vy будет различным при различных способах обслуживания локомотивами этого участка и вариантах расположения депо и пунктов оборота. Полный оборот локомотива на участке обращения или тяговом плече определяется как сумма участковых оборотов.
Участковый оборот
Участковый оборот - время, необходимое для обслуживания одной пары поездов на i-м участке обслуживания (работы) локомотивной бригады: Θ = 2lбрi/vyi + tаi + tбi, где lбрi - длина i-го участка обслуживания; vyi - средняя участковая скорость на i-м участке обслуживания; tаi,tбi - простой локомотива в пункте смены бригад на аi-й и бi-й участковых станциях.
Эксплуатационный оборот
Эксплуатационный оборот локомотива не включает время, затрачиваемое локомотивом на экипировку и другие простои на станции основного депо: Θэ = Θ - tос, где tос — время нахождения локомотива в основном депо от момента прохода контрольного поста при заезде на территорию депо до момента выхода на контрольный пост при следовании к поезду. Коэффициент потребности локомотивов на одну пару поездов — отношение оборота локомотива к количеству часов в сутках: kл = Θ/24. Оборот локомотива определяет большинство качественных показателей работы локомотивов, его ускорение приводит кулучшению этих показателей и сокращению потребности в локомотивах.
Расчет потребности локомотивов
Расчет потребности локомотивов - расчет размера локомотивного парка депо (дороги, сети), определяющего мощность всех элементов тягового хозяйства, штат локомотивного депо, энергетические и материальные затраты на перевозки. Различают аналитические и графоаналитические методы расчета парка локомотивов депо, дороги и в целом сети железных дорог. Аналитический метод применяют при перспективном и оперативном планировании потребности локомотивного парка, графоаналитический - только при оперативном.
Аналитический метод расчета
При аналитическом методе расчет ведется по среднесуточной производительности локомотива за год (или по среднесуточному пробегу за год) либо по коэффициенту потребности локомотивов. Метод применяется при нормировании общего парка локомотивов - эксплуатируемого и неэксплуатируемого. Расчет ведется отдельно для поездной работы в грузовом и пассажирском движении, при маневровой работе, для обслуживания вывозных, передаточных и хозяйственных поездов, занятых в подталкивании и прочих видах работы.
Графоаналитический метод расчета
При графоаналитическом методе расчета определяется потребность эксплуатируемого парка локомотивов по графику или расписанию движения поездов. Расчет заключается в определении суммарного за сутки времени, затрачиваемого на обслуживание заданного числа пар поездов на участках обращения локомотивов, вычисление составляющих которого производится с использованием данных, содержащихся в ведомости оборота локомотивов по станции основного депо и всем пунктам оборота, в которых осуществляется увязка времени прибытия и отправления локомотивов с поездами.
Расчет потребности локомотивного парка с применением ЭВМ производится с использованием метода линейного программирования. Задача сводится к составлению с помощью ЭВМ оптимальных ведомостей оборота, отличающихся минимумом суммарного времени Сл ожидания работы локомотивами по всем пунктам оборота:
где М - число локомотивов эксплуатируемого парка; N - число планируемых поездов; tij — время ожидания отправления i-м локомотивом в случае его прикрепления к j-му поезду; хij - определитель прикрепления локомотива к поезду (равен единице, если локомотив «привязан», или нулю, если локомотив «не привязан» к отправляющемуся поезду).
График оборота локомотивов
График оборота локомотивов - динамическая модель работы локомотивов на участках обращения, представляющая собой графическое изображение данных ведомости оборота, привязанных к масштабной суточной сетке. В графике оборота отмечается время следования каждого поезда между пунктами оборота локомотива, время простоев локомотивов в этих пунктах с учетом фактических увязок времени прибытия и отправления с поездами по расписанию при условии соблюдения нормированного времени на техническое обслуживание, прием и сдачу локомотивов по каждому пункту оборота.
Оборот локомотивной бригады
Оборот локомотивной бригады - время работы локомотивной бригады по обслуживанию пары поездов (рабочий оборот) и время от момента прихода локомотивной бригады на работу в пункте проживания членов бригады до момента окончания работы в этом же пункте (полный оборот). Рабочий оборот Tрбр определяется по формуле:
Tрбр = tо + tв + tрт + tпз,
где tо = 2lбр/vy (lбр - протяженность участка работы бригады) — основное время ведения поезда по участку с учетом простоев на промежуточных станциях; tв - вспомогательное время - время на передвижение локомотива от контрольного поста до состава, на прицепку к составу, на опробование тормозов и др.; tрт - время регламентированных технологических перерывов; tпз - подготовительно-заключительное время (прием, экипировка, сдача локомотива и др.).
Полный оборот локомотивной бригады Tпбр складывается из рабочего оборота и tот - времени на отдых бригады в пункте ее оборота:
Tпбр = Tрбр + tот.
Учитывается также время непрерывной работы локомотивной бригады — время от момента явки локомотивной бригады, занятой в поездной работе, по расписанию, наряду или вызову на работу для приемки локомотива до момента оформления всех документов по сдаче локомотива. Увеличение продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад свыше установленной по графикам движения поездов не допускается, за исключением случаев стихийных бедствий и чрезвычайных обстоятельств.