Расформирование и формирование грузовых поездов являются частью процесса перевозки, требующей наибольших затрат времени. При этом груз не приближается к месту назначения. Это увеличение времени перевозки грузов и в связи с этим загрузка транспортных средств являются чрезвычайно неэкономичным. Один из основных пунктов сокращения этого времени находится, безусловно, в районе роспуска сортировочных станций. Уже раньше при компоновке схемы станции предусматривалась возможность механизации. Например:
проектирование распределительной зоны по принципу рассеивания с учетом динамики скатывания отцепов с различными ходовыми качествами;
применение интервального и частично прицельного торможения;
автоматический перевод стрелок;
ускоренная передача информации (пневматическая почта и радиосвязь);
автосцепка (облегчение работы, создание безопасности) на железных дорогах там, где она могла быть введена.
Благодаря этому увеличилась скорость надвига, а также перерабатывающая способность горки. Все же при этом остаются многие операции, связанные с выполнением при помощи силы и разума человека и поэтому требуют определенное время. Для ускорения прохождения вагонов через сортировочную станцию предусматриваются организационные мероприятия, однако они могут быть применены только для части вагонов. К ним относится ускоренная перестановка вагонов, отправляющихся в преимущественном направлении, а также формирование поездов, в составе которых следует также одна обменная группа вагонов для расположенного далее пункта назначения.
Для того чтобы еще больше сократить время, необходимо механизировать и даже автоматизировать осуществляемую до сих пор обслуживающим персоналом работу. Это также отражается на конструкции устройств.
Возможности автоматизации имеются за счет:
а) сокращения времени обработки поездов при их прибытии. Это достигается:
применением телевизионных приборов (промышленное телевидение) для технического наблюдения за вагонами и осмотра вагонов по прибытии (приборы для обнаружения вагонов с горячими буксами и выбоинами колес);
применением радио- и телетайпов для передачи сведений (сортировочный листок);
б) применения автосцепки с одновременным соединением автотормозных рукавов (проблема разрешима только в международном масштабе);
в) дистанционного управления горочными локомотивами (благодаря этому возможен мгновенный точный прием приказов);
г) автоматического перевода стрелок с горочного поста централизации всей распределительной зоны;
д) точного интервального и прицельного торможения.
Последнее надо правильно учитывать для отдельных отцепов, а именно принимать во внимание:
а) ходовые качества и вес вагонов (хорошие и плохие бегуны);
б) сопротивление отдельных путей следования;
в) степень заполнения сортировочных путей и длину скатывания;
г) ходовые качества и маршруты двух следующих друг за другом отцепов при малом интервале следования;
д) погодные условия.
Правильный учет вышеуказанных факторов ведет к правильному определению необходимой скорости выхода из вагонных замедлителей, уложенных на двух или трех тормозных позициях и действующих как замедлители для интервального и прицельного торможения. Это вызывает постоянное измерение скорости подхода и сопротивлений движению (с помощью радара, электрических измерительных приборов и т. д.) для определения необходимой тормозной силы во избежание ее превышения и выжимание вагонов из вагонного замедлителя. Такое устройство быстрой обработки данных для управления вагонных замедлителей может быть только электронным.
Рис. 2 дает общее представление о взаимодействии отдельных элементов (вес вагонов, ходовые качества вагонов, скорости движения, расстояние между скатывающимися вагонами, степень заполнения сортировочных путей) с режимом торможения (тормозным усилием) разработанной в Советском Союзе системы (система ЦНИИ). Ходовые качества отдельных вагонов и вагонных групп определяются в этой системе на коротком прямом, расположенном на нормальном уклоне без кривых и стрелочных переводов, измерительном участке. Ускорения, которые достигаются на этом участке, характеризуются ходовыми свойствами отцепов, которые передаются далее для определения скорости на выходе соответствующей тормозной позиции. Прицельное торможение, увязанное со степенью заполнения сортировочных путей, дополнительно управляется разделенной на отдельные участки электрической системой цепочки вагонных замедлителей.
Применяемые в США и Западной Европе системы отличаются друг от друга и вызывают технически различные величины длин путевого развития в головной части сортировочной горки.
В США на некоторых сортировочных горках предусматриваются кривые участки пути для учета сопротивления от движения по кривой. Самостоятельная расцепка автосцепки требует двойного перелома пути надвига в плане и в профиле (исследования в Балтиморе).
Рис. 2. Взаимодействие отдельных элементов и управление замедлителями на автоматической сортировочной горке (система ЦНИИ)
Вопрос применения автоматизации может считаться решенным. Она уже введена на некоторых железных дорогах (США, СССР, Англии и т. д.). Автоматизированный процесс переработки вагонов оправдал себя с точки зрения эксплуатационной безопасности, надежности, приспосабливаемости и перерабатывающей способности. Капиталовложения (особенно вагонные замедлители на нескольких тормозных позициях, включая замедлители для целевого торможения) оправдываются только тогда, когда путевое развитие отвечает современным требованиям. Для этого требуется переустройство существующих (без перерыва работы) или строительство совершенно новых отдельных элементов или полностью станций по возможности на свободной площади, что дает возможность в большинстве случаев заменить несколько старых сортировочных станций.
Полная механизация или автоматизация существующих сортировочных станций является обоснованным требованием. Однако станции должны подходить для переустройства по своей схеме, по конструкции отдельных сооружений, по систематике и мощности, так чтобы переустройство было выгодным и в экономическом отношении, и с точки зрения перерабатывающей способности.
На автоматизированной сортировочной станции с ее основным звеном — сортировочной горкой — должны быть сохранены преимущества короткой и компактной распределительной зоны. Необходимые для автоматизации участки для измерения и воздействия не должны поэтому излишне удлинять пути скатывания вагонов. При выборе технического решения переустройства сортировочной станции, таким образом, необходимо учитывать существующее путевое развитие.