План формирования грузовых поездов
План формирования поездов - это единый технологический процесс работы всех станций сети и одновременно план распределения сортировочной работы между ними.
Общие сведения
Этот план устанавливает род и назначение поездов и групп вагонов, формируемых станциями. В нем для каждой станции указаны категории отправляемых поездов, станции их расформирования и назначения вагонов, включаемых в составы, род подвижного состава поездов из порожних вагонов. План формирования грузовых поездов должен быть ориентирован на снижение расходов железных дорог, связанных с подводом вагонов в пункты погрузки, переработкой и простоями вагонов на станциях, выполнением технических и грузовых операций, продвижением поездов по участкам, содержанием технической инфраструктуры и штата, а также на повышение доходов, в том числе за счет снижения штрафных выплат за несвоевременную доставку грузов, неподачу порожних вагонов и несохранные перевозки.
Организация вагонопотоков
Организация вагонопотоков в поездах призвана обеспечивать высокий уровень транзитности вагонопотоков, минимальный объем непроизводительной переработки вагонопотоков и в конечном итоге высокую доходность перевозок. Основу организации вагонопотоков составляет план формирования поездов, которым определяется уровень загрузки технических средств транспорта, а также распределение сортировочной и маневровой работы между станциями и пунктами отправления и назначения грузовых поездов. Рациональный план формирования поездов обеспечивает концентрацию сортировочной работы на станциях технически наиболее оснащенных; уменьшает продолжительность нахождения вагонов на технических и грузовых станциях; повышает степень использования технических средств транспорта; улучшает взаимодействие в работе станций примыкания дорог и предприятий. В целом план формирования поездов во многом определяет время нахождения вагонов в пути следования, а соответственно, и скорость доставки грузов.
Составление плана формирования поездов – сложная комбинаторная задача, связанная с расчетами большого числа вариантов и сложными логическими действиями.
Классификация
Формируемые грузовые поезда классифицируют по условиям проследования, дальности следования и скорости движения, состоянию включаемых вагонов и по числу групп вагонов.
По условиям проследования грузовые поезда подразделяются на сквозные, проходящие без переработки не менее одной технической станции; участковые, следующие без переформирования по одному участку; сборные, обслуживающие промежуточные станции участка. Разновидностями сборных поездов являются: зонные – с работой на части промежуточных станций участка; удлиненные – с работой на промежуточных станциях двух смежных участков; сборно-участковые – следующие по нескольким участкам с работой на промежуточных станциях одного участка и проходящие транзитом по другим участкам; вывозные – следующие с граничных станций участка для доставки вагонов до отдельных промежуточных станций; передаточные – следующие между станциями, входящими в один узел и обслуживаемые парком специально выделенных передаточных локомотивов.
По дальности следования и скорости движения поезда делятся на скоростные с унифицированной по всему пути следования весовой нормой и увеличенной маршрутной скоростью (для перевозки контейнеров, скоропортящихся грузов) и ускоренные с повышенной маршрутной скоростью для перевозки скоропортящихся грузов, живности и др.
По состоянию включаемых вагонов различают поезда груженые, порожние, комбинированные.
По числу групп вагонов поезда подразделяются на одногруппные, в составе которых следуют вагоны на одну станцию назначения под выгрузку или в распыление, и групповые, составленные из подобранных в отдельные группы вагонов двух и более назначений.
Исходные данные для составления плана
В качестве исходной информации при составлении плана используются планируемые объемы перевозок, нормы массы и длины составов поездов, схема участков обращения локомотивов и бригад, данные о технической оснащенности станций и участков и их перерабатывающая способность, результаты анализа действующего плана формирования поездов. Для расчета плана формирования поездов определяются струи (корреспонденции) вагонопотоков, которые образуются на расчетной станции из вагонов собственной погрузки и из расформируемых поездов. Если поезда формируют из вагонов только одной струи или нескольких струй, то это уже назначение плана формирования поездов. Как правило, число назначений меньше числа струй вагонопотоков. Возможны различные варианты объединения струй в назначения. Каждому варианту назначений будет соответствовать определенный простой вагонов под накоплением в пункте формирования и под переработкой на попутных технических станциях. Таким образом, план формирования поездов устанавливает категории грузовых поездов, назначения (станции формирования и расформирования) и включаемые в поезд вагоны.
Нормативы для расчета плана формирования поездов обеспечивают рациональную загрузку станций и повышение транзитности вагонопотоков. Они устанавливаются в зависимости от типа, технического оснащения и схем путевого развития станции, объемов переработки вагонов на горке и уровня их загрузки, числа маневровых локомотивов, веса и длины перерабатываемых составов, технического оснащения примыкающих линий, рода тяги и системы использования локомотивов.
При составлении плана формирования поездов для небольших расчетных полигонов (от 3 до 6 станций) рассматривают все возможные варианты (исключая заведомо неконкурентноспособные) и отбирают лучший по минимуму приведенных вагоно-часов (вагоно-часов накопления на станциях формирования и вагоно-часов переработки на попутных технических станциях). Для полигонов с большим числом станций расчет плана получается слишком громоздким и рассмотрение всех возможных вариантов затруднено даже с помощью ЭВМ. Поэтому методы расчета плана формирования поездов основываются на использовании определенных приемов, условий, правил и процедур, позволяющих рассматривать не все возможные варианты, а только конкурентноспособные и выбирать из них наиболее близкий к оптимальному. Используются следующие приемы и правила. Проводят попарное сравнение струй вагонопотоков с определением суммарной экономии, предварительное построение всех возможных сквозных назначений, в том числе и многоструйных. Построение начинается с начальной станции, на которой в каждое назначение включают вагоны данного и более дальних назначений. На последующих станциях направления в каждое данное назначение должны включаться вагоны этого и более дальних назначений, зарождающиеся на данной и всех предыдущих станциях направления. Определяется максимальная экономия. Выполняются необходимое условие, достаточное условие и общее достаточное условие. Выделение струи вагонопотока в самостоятельное назначение плана формирования будет целесообразно при условии, что экономия приведенных вагоно-часов от проследования всех попутных технических станций без переработки больше или равно вагоно-часам накопления на станции формирования (необходимое условие), за пределами следования короткой струи (достаточное условие), от проследования попутной технической станции с минимальной экономией (общее достаточное условие).
Методы расчёта
Один из наиболее распространенных аналитических методов расчета – метод совмещенных аналитических сопоставлений (автор – проф. К. А. Бернгард). По этому методу план формирования одногруппных поездов рассчитывается следующим образом:
- проверяют соответствие самых дальних от первой станции струй вагонопотоков общему достаточному условию, удовлетворяющие этому условию струи выделяются в отдельные назначения плана формирования;
- составляют исходный график назначений с указанием для каждого из них наибольшего размера вагонопотока, который можно включить в поезда данного назначения и экономию приведенных вагоно-часов от выделения данного назначения;
- составляют график назначений, позволяющий выявить сквозные назначения, которые при объединении в них наибольшего вагонопотока не обеспечивают экономию вагоно-часов, т. е. не удовлетворяют необходимому условию; такие назначения не включаются в план формирования поездов и исключаются из дальнейшего рассмотрения;
- назначение с наибольшей экономией вагоно-часов принимается в качестве исходного;
- при нескольких сквозных назначениях с экономией вагоно-часов последовательно проверяется целесообразность замены исходного назначения одним из более дальних назначений, удовлетворяющих достаточным условиям. Если таких дальних назначений несколько, к расчету принимаются наиболее дальние.
В этой последовательности расчеты ведут до тех пор, пока в графике назначений останутся только те, которые не удовлетворяют необходимым условиям.
Для групповых поездов, составленных из подобранных в отдельные группы вагонов (двух и более назначений) эффективность определяется экономией вагоно-часов в сравнении с другими вариантами организации вагонопотоков в поезда. При этом на станции формирования группового поезда учитываются дополнительные затраты вагоно-часов, связанные с формированием и обработкой групп вагонов этого поезда. На станциях обмена (перецепки) групп вагонов учитываются дополнительные затраты вагоно-часов и локомотиво-часов на подформирование группы прицепки, ожиданию прибытия поезда и маневровой работы по обработке группового поезда.