Методы совершенствования технологии пропуска грузовых поездов на грузонапряженном направлении железной дороги
Введение
Актуальность темы исследования. Важнейшими задачами национального перевозчика – ОАО «Российские железные дороги» являются поддержание высокого качества транспортной услуги и повышение эффективности перевозочного процесса. Требованием грузовладельца к компании-перевозчику является точность доставки, что обеспечивает реализацию глобальных логистических цепочек. Движение поездов по графику выполнить сложно вследствие наличия случайных влияний, приводящих к возникновению нарушений скоростного режима и неграфиковых остановок. Отклонения сопровождаются экономическими потерями – штрафами за просрочку доставки грузов и ростом эксплуатационных расходов, в первую очередь, затрат на топливо (энергию).
Указанные трудности устраняются путем оптимизации управления ходом перевозочного процесса, построения отказоустойчивого графика движения. Вопросы совершенствования управления движением пассажирских поездов исследователями успешно решаются с использованием методов и средств интеллектуа
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………................................5
1 АНАЛИЗ МИРОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ……………..…13
1.1 Анализ выполнения расписания движения грузовых поездов…….....13
1.2 Состояние исследований в области построения графиков движения.……………………..…………………………………………………..……16
1.2.1 Состояние исследований в области построения сводных (нормативных) графиков движения…………………………………………..……...16
1.2.2 Состояние исследований в области построения вариантных (оперативных) графиков движения…………………………………………………..32
1.2.3 Состояние исследований в области организации жестко- и виртуально-сцепленных поездов ………………………………………………...….36
1.3 Сценарии формирования графика движения поездов……………...…39
1.4 Постановка задач исследования………………………………………...41
Результаты по первой главе……..………….……………..…………………...44
2. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕГОННЫХ ВРЕМЕН ХОДА НА ГРУЗОНАПРЯЖЕННОМ НАПРАВЛЕНИИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ……..............46
2.1 Вероятностный подход к определению элементов графика движения поездов………………………………………………………………………..………..46
2.2 Исходные положения расчета перегонных времен хода………………...49
2.3 Обеспечение выполнения расписания при организации движения виртуально-сцепленных поездов….............................................................................51
2.4 Обеспечение выполнения расписания при организации движения жестко-сцепленных поездов….....................................................................................55
2.5 Методика вероятностного анализа и расчета времени хода поездов и ее практическое применение………………………………………….…………………57
2.6 Использование технологии больших данных в задачах оптимизации транспортных процессов...……………………………………………………………65
2.7 Автоматизация сбора, накопления, сортировки и обработки данных для расчета элементов графика движения……………………………………..…..…….67
2.7.1 Схема автоматизированного формирования перегонных времен хода…………………………………………………………………………………….67
2.7.2 Алгоритм накопления, сортировки и обработки данных…………………………………………………………………………………69
Результаты по второй главе………………...…………..……………………...71
3. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖПОЕЗДЫХ ИНТЕРВАЛОВ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ………………………………………...…73
3.1 Исходные положения по определению межпоездных интервалов……………………………………………………………………………..73
3.2 Методика анализа статистических данных об исполненном движении, ее практическое применение ………….………………………………..…………..…...78
3.3 Влияние межпоездных интервалов на время хода грузовых поездов по участку……………………………………………….…………..……………...……..80
3.4 Данные о выполнении межпоездных интервалов при организации движения виртуально-сцепленных поездов………………………………………....84
3.5 Модель размножения задержек в потоке поездов после сбоя в движении.……………………………………………………………………………...88
Результаты по третьей главе.…………………………...…………………..….92
4. ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ПРОПУСКА ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ ПО УЧАСТКУ………….……94
4.1 Оценка энергопотребления одиночно следующих поездов с различными скоростными характеристиками………………………………………………..……94
4.2 Оценка энергопотребления жестко- и виртуально-сцепленных поездов…………………………………………………………………………………96
4.3 Базовые эксперименты по пропуску сдвоенных поездов……………..…98
Результаты по четвертой главе.……………………..………..……………...100
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ОЦЕНКИ ГРАФИКА ИСПОЛНЕННОГО ДВИЖЕНИЯ ПО КРИТЕРИЮ ПУНКТУАЛЬНОСТИ.....…102
5.1 Исходные положения к разработке экономического показателя оценки графика исполненного движения…………...………………………………...…….102
5.2 Методы оценки качества исполненного движения на основе выполнения сроков доставки……………………………………………….…...………………...109
5.3 Показатель коэффициента экономической эффективности……....……114
5.4 Методика практического использования коэффициента экономической эффективности……………………………………………………….…...……….....118
Результаты по пятой главе..………………..………………..………..………120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..…..………………………………………………………….121
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….123
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аветикян, М. А. Система управления движением поездов в условиях структурных преобразований / М. А. Аветикян // Железнодорожный транспорт. – 2010. – № 9. – С. 8-16.
2. Автоматизированное построение оперативных графиков движения поездов с учетом данных спутникового позиционирования / И. Н. Розенберг, В. И. Уманский, С. К. Дулин, С. В. Калинин // Железнодорожный транспорт. – 2009. – № 11. – С. 68-70.
3. Александров, А. А. Применение технологий Big data в сфере транспорта / А. А. Александров, И. И. Пилецкий // Big Data and Advanced Analytics. – 2017. – № 3. – С. 177-180.
4. Апатцев, В. И. К реализации комплексной программы поэтапного перехода на организацию движения грузовых поездов по расписанию на российских железных дорогах / В. И. Апатцев, В. А. Шаров // Наука и техника транспорта. – 2011. – № 3. – С. 69-72.
5. Апатцев, В. И. Совершенствование системы организации грузовых перевозок на железнодорожном транспорте / В. И. Апатцев, В. С. Волков // Наука и техника транспорта. – 2005. – № 1. – С. 13-16.
6. Апатцев, В. И. Устойчивое управление движением поездов / В. И. Апатцев, В. Ю. Горелик, И. А. Журавлев // Наука и техника транспорта. – 2018. – № 3. – С. 20-23.
7. Бадажков, М. А. Энергоэффективная технология отправления поездов / М. А. Бадажков // Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика : Материалы XLI Международной научно-практической конференции, Алматы, Казахстан, 03–04 апреля 2017 года / Под редакцией Б.М. Ибраева. – Алматы, Казахстан: Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева, 2017. – С. 160-164.
8. Батурин, А. П. Организация вагонопотоков в одногруппные поезда / А. П. Батурин, А. Ф. Бородин, В. В. Панин // Мир транспорта. – 2010. – Т. 8. – № 5(33). – С. 72-77.
9. Башина, О. Э. Возможности применения глобальных технологий Big Data для повышения эффективности логистических процессов / О. Э. Башина, Л. В. Матраева // Знание. Понимание. Умение. – 2017. – № 3. – С. 186-193.
10. Бестемьянов, П. Ф. Контроль движения при координатном регулировании / П. Ф. Бестемьянов, А. М. Романчиков // Мир транспорта. – 2008. – Т. 6. – № 1(21). – С. 104-109.
11. Болгов, С. А. Эффективность транспортного процесса: критерии оценки и пути повышения / С. А. Болгов, Е. В. Болгова // Наука и образование транспорту. – 2017. – № 1. – С. 129-132.
12. Бородин, А. Ф. Научная оценка перспектив модернизации Восточного полигона сети Российских железных дорог / А. Ф. Бородин, М. В. Сторчак // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО РЖД. – 2017. – № 2. – С. 65-73.
13. Бушуев, С. В. Повышение пропускной способности участка железной дороги с применением технологии виртуальной сцепки / С. В. Бушуев, К. В. Гундырев, Н. С. Голочалов // Автоматика на транспорте. – 2021. – Т. 7. – № 1. – С. 1-20.
14. Бушуев, С. В. Расстояние сближения поездов при организации движения по технологии виртуальной сцепки / С. В. Бушуев, А. Н. Попов // Наука и образование транспорту. – 2020. – № 1. – С. 273-275.
15. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения : учебное пособие для втузов / Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. – Издание 2-е, стереотипное. – Москва : Издательство "Высшая Школа", 2000. – 480 с.
16. Вопросы повышения стабильности выполненияграфика движения поездов / А. Г. Котенко, А. А. Грачев, А. В. Гоголева, Т. М. Шманев // Бюллетень результатов научных исследований. –
Таким образом, диссертационное исследование направлено на повышение эффективности перевозочного процесса посредством использования экономически эффективного графика движения поездов, обоснования способов, вариантов и условий спаренного пропуска грузовых поездов, а также повышения уровня надежности выполнения сроков доставки. Корректировка элементов графика производится на основе статистической обработки массивов данных о реальном движении поездов.
Результаты по первой главе
Несмотря на повышение уровня информатизации в сфере планирования и организации движения, роль диспетчерского управления остается ключевой. Выполнение установленных сроков доставки, точность доставки грузов и пассажиров, минимизация энергетических потерь – все эти элементы находятся в зоне ответственности диспетчерских центров. Кроме того, диспетчерские регулировки нивелируют сбои, возникающие на инфраструктуре и подвижном составе,