ГЛАВА 3
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПЕРЕВОЗОК
3.1. Регламентация перевозочного процесса
Проблема надежности перевозочного процесса является сложной, многоплановой задачей. Рассмотрим основные принципы ее решения.
Если для отдельно взятых станций или объектов технического комплекса (путь, устройства автоматики, телемеханики и связи и др.), а также единиц подвижного состава можно сформулировать поток отказов и восстановлений и установить последовательности интервалов безотказной работы θi; и восстановлений tвi, то для такой системы, которая реализует перевозочный процесс (отдельных грузов и перевозочный процесс в виде суммарного транспортного потока), это осуществить трудно. Надежность таких крупномасштабных технологических процессов, как перевозки, оценивают по наиболее общим параметрам или показателям.
Повышению надежности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте уделяется большое внимание. Надежность перевозок, уверенность в безусловном выполнении сроков доставки грузов является очень важным условием, так как от своевременного прибытия грузов зависят производственная деятельность предприятий, соблюдение графиков работ в строительстве и т. д.
Надежность перевозочного процесса тесно связана с его регламентацией во времени и пространстве. Если перевозки с моментов и от пунктов зарождения корреспонденций грузов до моментов и пунктов их погашения не регламентированы технологически и плохо управляемы, то надежность перевозочного процесса снижается, растет влияние случайных факторов. Чем больше отклонение перевозок во времени от регламентирующей технологии, чем выше нерегламентированные простои и задержки, тем ниже надежность перевозочного процесса. Величины отклонений зависят от категорий поездов, интенсивности и плотности транспортного потока, обеспеченности бригадами и локомотивами, надежности технических средств и подвижного состава, периода суток и времени года. Причем все эти факторы воздействуют на итоговые показатели перевозочного процесса, и через изменения этих показателей (отклонения от некоторой нормированной величины) можно определить надежность организации движения и перевозочного процесса в целом.
В гл. 1 была приведена классификация отказов в работе транспортных систем, в том числе отказов, вызывающих задержки транспортного потока. Все отказы приводят к нерегламентированным отклонениям поездов от графика, к изменениям времени расформирования, формирования, пропуска и отправления со станций. Кроме того, возможны нерегламентированные задержки и простои вагонов на станциях от момента погрузки до включения их в организованные поезда и от момента прибытия вагона на станцию назначения до выгрузки, а также задержки грузов от момента их приема к перевозке до начала погрузки.
Нерегламентированные отклонения времени отправления поездов на станциях их формирования и на стыковых пунктах отделений и дорог снижают надежность перевозочного процесса. Они могут быть, связаны с поздней выдачей локомотивов в связи с их неготовностью для следования с поездом или недостаточным их числом в данном пункте образования поездов, задержкой в связи с недостаточным числом или в ряде случаев опозданиями локомотивных бригад, поздним формированием поездов, задержками технического осмотра и апробирования автотормозов, отцепками неисправных вагонов, задержками оформления натурных листов и поездных документов, вызванными сбоями в работе технических контор и информационно-вычислительных центров, нерегламентированным графиком ожиданием свободности перегонов и другими причинами. Задержки отправления вызывают в свою очередь позднее прибытие поездов на последующие станции и дополнительные задержки в связи с опозданиями прибытия.
На надежность перевозочного процесса прямое воздействие оказывает трудовая и технологическая дисциплина, и в свою очередь технологическая дисциплина может выполняться, если перевозочный процесс технологически обеспечен.
К основному технологическому обеспечению, регламентирующему перевозочный процесс, относятся:
сетевой и внутридорожные планы формирования поездов, их своевременная корректировка в соответствии с фактическими величинами корреспонденций грузопотоков;
график движения поездов на участках, направлениях и сети в целом;
график передаточного движения в узлах, регламентирующий и обеспечивающий развоз местного груза с сортировочной или сортировочных станций узла на внутри- и предузловые станции, сбор и регламентированную передачу вагонов на сортировочные станции узла для последующего отправления их в организованных поездах;
технологические процессы работы сортировочных, участковых, грузовых и других станций, ПТО вагонов, локомотивов, грузовых дворов, контейнерных терминалов, пунктов подготовки вагонов под погрузку и других подразделений, обеспечивающих перевозочный процесс и непосредственно участвующих в его реализации;
технологические процессы работы подъездных путей, предприятий промышленного железнодорожного транспорта и соответствующие им технологические нормы времени нахождения вагонов;
контактные графики, увязывающие работу разных видов транспорта в узлах или разной ведомственной принадлежности. Нарушения этих основных видов технологического обеспечения являются факторами снижения надежности перевозочного процесса.
Надежность перевозочного процесса в целом зависит от надежности выполнения технологии и нормативов простоя вагонов на грузовых и сортировочных станциях, надежности стыковых станций, надежности работы и выполнения нормативов простоя на участковых станциях. Кроме того, она включает в себя расчет надежности по графикам передаточного движения в узлах, а также расчет надежности выполнения графика движения поездов на участках. Схематически составляющие элементы надежности показаны на рис. 3.1.
При организации перевозочного процесса и исследовании его надежности на показатели безотказной работы будут влиять степень заполнения пропускной способности линий и уровень загрузки станций. Вот почему для оценки общей эффективности работы транспорта и надежности перевозочного процесса важное значение имеет организация движения поездов.
В ряде стран применяют так называемую свободную систему организации движения, которая предусматривает строгое выполнение ниток графика независимо от длины и массы накопленного состава. При этом значительная часть поездов будет отправляться неполносоставными или меньше установленной массы. В нашей стране система организации движения заключается в том, что все поезда отправляют полносоставными или с такой массой, которая не меньше нормативной по графику.
На сети железных дорог СССР многие линии характеризуются высокой степенью заполнения пропускной способности. Для предупреждения отказов из-за значительной интенсивности и плотности транспортного потока на участках и направлениях организуют наряду с обычными поездами пропуск поездов увеличенной массы и длины (Московская, Целинная, Горьковская, Северо-Кавказская, Белорусская и другие дороги). Это способствует росту средней массы поезда и повышению надежности выполнения графика движения. Организация движения местных поездов в узлах и на участках (передаточных, вывозных, сборных) основана на обеспечении строгого выполнения ниток графика.
Рис. 3.1. Технологическая схема перевозочного процесса и его элементов
Один из основных итоговых показателей работы транспортных систем — срок доставки грузов. Невыполнение его может вызвать серьезные сбои в производственном процессе. Кроме того, чем продолжительнее срок доставки, тем большими должны быть запасы продукции на складе и вместимость самих складов на предприятиях. Мощность транспортной системы, зависящие от нее сроки доставки грузов, величина складов и запасов продукции представляют самостоятельную большую комплексную оптимизационную задачу: их параметры должны быть экономически сбалансированы.
Решение задачи определения надежности перевозочного процесса для отдельного груза связано с необходимостью исследования потерь от увеличения сроков его доставки и разложения этих потерь по составным элементам транспортных систем, участвующих в перевозках: станций, графика движения поездов, подвижного состава и других технических средств. Исследование надежности перевозочного процесса по сроку доставки на конкретных направлениях позволяет решать такие важные вопросы ускорения перевозок, как выявление потерь от отказов и сбоев по элементам перевозочного комплекса, «узких» звеньев перевозочного процесса, разработка мер по развитию пропускной способности направлений, пропускной и перерабатывающей способности станций, совершенствование графика движения поездов на участках направления, информационного обеспечения и управления процессом перевозок, технологии работы с местным грузом и графика передаточного движения в узлах, повышение эффективности маршрутизации перевозок груза или отправление его в поездах, следующих с более высокими скоростями, и др.