Библиографическое описание:

Ковалев К. Е., Тимченко В. С. Оценка мероприятий по развитию инфраструктуры в масштабе железнодорожных направлений с учетом загруженности оперативного персонала технических станций // Молодой ученый. — 2014. — №3. — С. 298-302.

Грузооборот железнодорожного транспорта за последние несколько лет существенно возрос (рис.1,) [1].

Рис. 1. Динамика грузооборота на железнодорожном транспорте, млрд. т. км

При этом плотность путей сообщения в расчете на тысячу квадратных километров территории осталась неизменной и составляет 5 км. Это привело к росту интенсивности перевозок железнодорожным транспортом (рис. 2) и увеличению протяженности «узких мест», ограничивающих пропускную способность.

Рис. 2. Интенсивность перевозок грузов железнодорожным транспортом, млн.т.км/км

В настоящее время протяженность «узких мест» на сети железных дорог РФ составляет 8,3 тыс. км, или около 30 % протяженности основных направлений, обеспечивающих около 80 % всей грузовой работы [2].

Это вызывает необходимость проведения дорогостоящих мероприятий по развитию железнодорожной инфраструктуры. На сегодняшний день выполняются следующие основные проекты по развитию сети железных дорог (табл. 1) [3].

Таблица.1.

Основные проекты по развитию сети железных дорог

Наименование проекта

Объем инвестиций

Реконструкция и развитие Малого кольца Московской железной дороги

441 млрд рублей

Реконструкция участка Мга — Гатчина — Веймарн — Ивангород и железнодорожных подходов к портам на Южном берегу Финского залива

132 млрд рублей

Комплексная реконструкция участка Максим Горький — Котельниково — Тихорецкая — Крымская с обходом Краснодарского узла

113 млрд рублей

Реконструкция железной дороги Комсомольск-на-Амуре — Советская Гавань

60 млрд рублей

Лосево — Каменногорск

46 млрд рублей

Развитие инфраструктуры участка Междуреченск — Тайшет

41,5 млрд рублей

Развитие инфраструктуры участка Тобольск — Сургут — Коротчаево

41 млрд рублей

Комплексная реконструкция участка Карымская — Забайкальск

41 млрд рублей

Строительство четвертого главного пути на участке Москва — Крюково (Москва — Зеленоград) Октябрьской железной дороги

22 млрд рублей

Усиление инфраструктуры железнодорожной линии Туапсе — Адлер

13,5 млрд рублей

Комплексная реконструкция участка Трубная — В. Баскунчак — Аксарайская (строительство второго главного пути)

12 млрд рублей

Комплексная реконструкция участка Разъезд 9 км — Юровский — Анапа — Темрюк — Кавказ

10 млрд рублей

Как видно из табл. 1, мероприятия по увеличению пропускной способности требуют значительных капиталовложений.

Следует отметить, что реконструкция отдельных объектов сети железных дорог приводящая к увеличению их пропускных способностей, необязательно увеличит пропускную способность железнодорожного направления пропорционально увеличению пропускной способности реконструируемого объекта. Поэтому очень важно оценить влияние изменения технических параметров отдельных элементов на работу железнодорожных направлений и всей сети железных дорог.

Используемые в настоящее время методы оценки пропускных способностей сводятся к аналитически-детерминированным формулам и графическим моделям работы объекта железнодорожного транспорта (участки/станции). Оценить изменения в работе железнодорожных направлений из-за их взаимного влияния данным моделям не под силу.

При проведении подобных расчетов, считается, что пропускная способность железнодорожного направления равна пропускной способности ограничивающего (лимитирующего) элемента. При рассмотрении данной задачи в статическом состоянии данное утверждение, безусловно, верно. Однако, как показали исследования [4] при рассмотрении работы железнодорожного направления, в динамическом состоянии существенную роль начинает играть процесс управления, что приводит к результатам, отличным от тех, которые получаются при изолированном обследовании объектов железнодорожного транспорта.

Наиболее ярким примером не состыковки технологий, разрабатываемых исходя из нормативных условий, в которых рассматривается технология работы железнодорожных направлений, с практикой эксплуатационной работы, является ускорение продвижения вагонопотоков по сети железных дорог к 6 и 18 часам, на которые составляется отчетность по выполнению нормативов.

Таким образом, декларируемая, с одной стороны, необходимость равномерной загрузки объектов железнодорожного транспорта вступает в противоречие с практикой эксплуатационной работы.

Исследования, проводимые в рамках диссертационной работы одним из авторов данной статьи (Ковалевым К. Е.), показывают, что увеличение загрузки работы дежурных на железнодорожных станциях сверх определенного значения, приводит к сбоям в работе [5]. Были проведены расчеты, которые показывают, что способность оперативного персонала станции управлять ее работой в нормальном режиме (без сбоев) коррелирует с числом обрабатываемых поездов. Пороговое значение поездов для каждой станции рассчитывается исходя из особенностей ее путевого развития и технологии работы (рис. 3).

Рисунок 3. График загруженности оперативно-диспетчерского персонала технических станций в зависимости от размеров движения грузовых поездов.

Из рис. 3 видно, что при увеличении размеров транзитного грузового движения выше порогового значения, рассчитанного исходя из технологии конкретной технической станции, загруженность оперативного персонала будет критической. Это в соответствии с нормами проектирования [6] может привести к хроническому переутомлению, снижению эффективности работы и как следствие, увеличению вероятности возникновения сбоев в работе станции по вине оперативных работников. Подробно возникновение аварий по вине оперативных работников рассмотрены в [7].

Таким образом, параметры объекта железнодорожной инфраструктуры, рассчитанные изолированно от системы, частью которой он является, или будет являться, а также без учета технологии (хотя бы приближенной к фактически реализуемой, а не типовой, в условиях, который данный объект в действительности не функционирует) изначально содержат в себе определенную долю ошибки.

Для решения этой задачи в масштабе железнодорожных направлений, на сегодняшний момент коллективом ученых и программистов под научным руководством доктора технических наук, профессора Кокурина Иосифа Михайловича разработан программный комплекс имитационного моделирования процессов перевозок.

Реализованные в нем алгоритмы, позволяют оценить пропускную способность в условиях предоставления «окон», для проведения ремонтных работ [8,9], что не позволяет сделать аналитический метод, а построение вариантных графиков нельзя использовать при оценке пропускной способности на перспективу.

Он позволяет оценить наличную пропускную способность железнодорожного направления с учетом проведения реконструкционных работ на протяжении расчетного периода с учетом изменения оснащения направления в каждый отдельный момент времени проведения расчета и сравнить ее с потребной (рис. 4).

Рисунок 4. Сравнение потребной и наличной пропускных способностей железнодорожного участка в зависимости от длительности занятия путей сортировочной станции

Данный метод [10–14] был успешно применен при оценке пропускной способности железнодорожного участка Мга-Лужская, обслуживающего морской торговый порт Усть-Луга.

Заключение

Таким образом, оценка порогового значения загрузки оперативного персонала, руководящего работой технических станций является актуальной задачей, которую необходимо учитывать при разработке путевого развития и технологии работы железнодорожных станций.

В свою очередь, важным результатом создания метода имитационного моделирования, является возможность оценки пропускной способности железнодорожных направлений, обеспечивающей освоение прогнозируемых объемов перевозок, с учетом предоставления ежегодных «окон» для проведения ремонтных и реконструктивных работ на рассматриваемый период.

На сегодняшний день принципы, на которых строятся имитационные модели, являются единственными, позволяющими учитывать не только структуру, но и технологию работы железнодорожных направлений. По мнению авторов, со временем метод имитационного моделирования процессов перевозок найдет свое широкое применение в практике работы проектных организаций в качестве имитационной экспертизы проектов по реконструкции и строительству объектов железнодорожного транспорта.

Литература:

1.                  http://www.gks.ru/;

2.                  Якунин В. И. ОАО «РЖД». Инфраструктура промышленного роста// Федеральный справочник. Инфраструктура России. Том № 2, 2013. 123–128 с. [Федеральный справочник]. URL: http://federalbook.ru/files/Infrastruktura/ Soderjaniye/Tom- 2/II/Yakunin.pdf;

3.                  http://ruxpert.ru/Крупные_российские_проекты_(строящиеся);

4.                  Козлов П. А., Козлова В. П. Оптимизация функциональной структуры транспортного узла // Наука и техника транспорта. — 2005. — № 1 — С. 17–31.

5.                  Кокурин И. М., Ковалев К. Е. Метод расчета загруженности оперативно-диспетчерского персонала технических станций, основанный на алгоритмическом описании содержания труда //Известия ПГУПС. — 2013. — № 3 — С. 18–23.

6.                  Нормы технологического проектирования устройств автоматики и телемеханики на федеральном железнодорожном транспорте НТП СЦБ/МПС-99. Утвержден указанием МПС РФ от 24 июня 1999 г. № А-1113. Санкт-Петербург–1999.– 69с.

7.                  Шенсизбаев. С. А. Эффективность внедрения устройств автоматики и телемеханики на сортировочных станциях: Дис. На соискание ученой степени к. т.н.: В 2-х кн. — Л.,1980 г.

8.                  Тимченко В. С. Алгоритмизация процессов оценки пропускной способности железнодорожных участков в условиях предоставления окон // Транспорт Российской Федерации. Журнал о науке, экономике, практике. — 2013 — № 5 (48) — С. 34–37;

9.                  Кокурин И. М., Тимченко В. С. Алгоритм оценки наличной пропускной способности железнодорожных участков в условиях планирования «окон» большой продолжительности // Международная научно-практическая конференция Транспорт России: проблемы и перспективы — 2013. СПб: ИПТ РАН, 2013. С. 71–75;

10.              Кокурин И. М., Кудрявцев В. А. Оценка пропускной способности железнодорожных линий на основе имитационного моделирования процессов перевозок //Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2012. — № 2 (31) — С. 18–22.

11.              Кокурин И. М., Тимченко В. С. Методы определения «узких мест», ограничивающих пропускную способность железнодорожных направлений // Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2013. — № 1 (34). С. 15–22.

12.              Кокурин И. М., Тимченко В. С. Методология улучшения железнодорожного транспортного обслуживания морских торговых портов // Международная научно-практическая конференция Транспорт России: проблемы и перспективы — 2012 — СПб: ИПТ РАН, 2012. С. 31–35

13.              Тимченко В. С. Оценка перспективной пропускной способности участков железнодорожной сети с учетом предоставления «окон», на основе применения имитационного моделирования процессов перевозок // Молодой ученый. — 2014. — № 2. — С. 199–204..

14.              Тимченко В. С. Определение пропускной способности реконструируемого железнодорожного направления Мга — Гатчина — Веймарн — Лужская с использованием метода имитационного моделирования // Материалы научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 26 марта — 12 апреля 2012 г. Транспорт: проблемы и перспективы Неделя науки 2012 СПб ПГУПС 2012. С.35–39.

Основные термины (генерируются автоматически): пропускной способности, железнодорожных направлений, сети железных дорог, пропускной способности железнодорожных, железнодорожного транспорта, железнодорожного направления, имитационного моделирования, пропускную способность, способность железнодорожного направления, имитационного моделирования процессов, моделирования процессов перевозок, объектов железнодорожного транспорта, пропускную способность железнодорожного, работы железнодорожных направлений, пропускной способности реконструируемого, персонала технических станций, оценке пропускной способности, способности железнодорожных участков, оценки пропускной способности, оперативного персонала.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle