ГЛАВА 9
МЕТОДИКА И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОГО ПУТЕВОГО РАЗВИТИЯ ОСНОВНЫХ ПАРКОВ УЧАСТКОВЫХ, СОРТИРОВОЧНЫХ И ГРУЗОВЫХ СТАНЦИЙ
9.1. Оптимальное путевое развитие подсистемы «Входные участки — парк прибытия — сортировочная горка»
Сортировочная система станции состоит из регулярно взаимодействующих элементов: входных участков ВхУ, парка прибытия ПП, сортировочной горки Г, парка формирования ПФ, вытяжных путей ВФ, парка отправления ПО и выходных участков ВыхУ, которые объединяют в отдельные подсистемы, имеющие завершенное функциональное назначение. При этом выходящий поток одной подсистемы является входящим для другой. Вот почему важнейшим условием надежности станции является бесперебойная работа всех ее подсистем, а также входящих в них каналов и линий.
Основными технологическими параметрами подсистем сортировочной станции являются время на выполнение технологических операций по приему поездов, подготовке к расформированию и вре мя занятия пути при надвиге состава на горку Тпп, горочный тех нологический интервал Iг, технологические интервалы по каналам НТО Iпто, ПКО Iпко, ЦТК Iцтк [39].
Входящий в подсистему поток поездов может поступать в расформирование одновременно по нескольким каналам в зависимости от числа подходов, специализированных по направлениям, но для беспрепятственного приема необходимо достаточное число параллельных маршрутов во входной горловине. В этом случае маршруты приема поездов в подсистему являются параллельно работающими элементами.
Заполнение путей приема подсистемы поездами зависит от интенсивностей входного потока перерабатываемых поездов, обслуживания составов бригадами ПТО, ПКО, обработки документов в технической конторе и расформирования составов на горке. Пути приема функционируют как параллельные элементы. Но при выходе нескольких путей может произойти и отказ парка приема в целом.
Число путей надвига определяет возможность параллельного или параллельно-последовательного надвига составов на сортировочную горку. При одном пути — последовательный надвиг составов, при двух и более путях — параллельный надвиг составов на горку. В этом случае отказ одного из путей надвига может привести к невозможности осуществлять параллельный надвиг составов на горку со всех или части путей парка приема.
Сортировочная горка, как правило, — одноканальное обслуживающее устройство. В периоды, когда на горке проводится параллельный роспуск, она является двухканальным обслуживающим устройством.
Каждую отдельно работающую бригаду пунктов технического и коммерческого осмотра рассматривают как отдельный элемент подсистемы. Поэтому она может быть одно- или многоэлементной. Функционально бригады ПТО и ПКО работают параллельно. Время обработки составов в техническом и коммерческом отношении, в связи с тем что в каждом поезде разное число вагонов, характеризует функция надежности, зависящая от числа вагонов в составе т и работников в одной бригаде п, т. е.:
Одновременно с ПТО и ПКО работает техническая контора ТК, операторы которой обрабатывают грузовые документы. Время на обработку зависит от числа документов, оформленных на вагоны состава d, и числа операторов n0, т. е. 
При большой густоте поступающего потока поездов образуется очередь на подходе. В этом случае к времени задержки каждого поезда прибавляется прогрессивно возрастающее для каждого последующего поезда время ожидания в очереди t.
Отказы устройств ЭЦ в выходной горловине парка прибытия ведут к снижению скорости надвига на горб горки, увеличению времени занятия пути парка поездом. Технологическое время занятия пути определяется суммарной продолжительностью операций на приготовление маршрута приема, надвиг состава на горб горки, роспуск (с учетом занятия пути приема частью расформируемого состава), а также от момента приготовления маршрута приема поезда до окончания обработки его на пути.
Известно, что время занятия пути приема не должно превышать произведения величины среднего интервала прибытия на общее число путей в парке. В случае длительного отказа это условие будет нарушено, что приведет к заполнению всех путей и задержкам поездов перед входным светофором.
Таким образом, длительные отказы устройств ЭЦ в парке прибытия приводят к задержке поездов на подходе к станции, недоиспользованию последующих элементов станции. При этом задержки на подходе пропорциональны густоте поступающего потока.
Надежность подсистемы «ВхУ—ПП—Г» в целом (предполагается, что технические средства подсистемы работают абсолютно надежно и отказы происходят только по технологическим причинам, определяемым емкостью путей парка прибытия, неравномерностью прибытия поездов и емкостью путей сортировочного парка) определяется формулой
Формулы (9.6) —(9.10) можно использовать и для расчета коэффициента готовности других технических устройств подсистемы «ВхУ—ПП—Г».
В целом техническая готовность подсистемы «ВхУ—ПП—Г» может быть определена по набору коэффициентов готовности используемых технических устройств с учетом наиболее трудных условий их функционирования:
Теперь рассмотрим порядок расчета путевого развития подсистемы «ВхУ—ПП—Г». Число путей в парке прибытия зависит от
интенсивности поступления поездов в расформирование, мощности сортировочного устройства и других функциональных элементов подсистемы, неравномерности движения, надежности технических и технологических устройств и канала управления. Оно рассчитывается исходя из условий взаимодействия прилегающих участков, парка прибытия и сортировочной горки.
Расчет проводят по времени Тк, в течение которого подсистема содержит наибольшее число поездов (решают уравнение баланса работы подсистемы за этот период). По уравнению баланса устанавливают подвод поездов в парк прибытия. Число средних квадратичных отклонений принимают при таком уровне значимости, который определяет оптимальную эксплуатационную надежность работы подсистемы.
Число путей в парке прибытия рассчитывают в такой последовательности: определяют исходные параметры — суточное число поездов Nmax, поступающих в расформирование в месяце максимальных перевозок, технологическое время занятия пути поездом Тзп, расчетное значение горочного технологического интервала Iг, коэффициенты загрузки горки и готовности роспуска состава по каждому техническому и технологическому каналу и каналу управления; по номограмме или аналитически устанавливают значения периода времени Тк и σ; по номограмме, таблицам или аналитически определяют оптимальное число путей.
Для расчета определяют начальное состояние парка перед сгущенным поступлением поездов. Остаток поездов в парке приема на начало периода Тк — частное от деления технологического времени занятия пути Т™ на горочный технологический интервал /г.
Тогда уравнение баланса работы парка прибытия примет вид
Таблица 9.1
Расчет числа путей в подсистеме «ВхУ—ПП—Г»
или по формуле (9.18)
