Американцы используют диспетчерскую систему на всех железных дорогах, как самую рациональную форму регулирования движения поездов.
Поездной диспетчер единолично распоряжается движением поездов на участке независимо от числа главных путей и средств связи. При такой системе диспетчерский приказ-путевку выдают локомотивной бригаде на станции отправления. В ней указывают, на каких раздельных пунктах поезду предстоят по расписанию скрещения и обгоны (рис. 26).
До 20-х годов ХХ века эксплуатация железных дорог США была построена на следующем основном технико-экономическом принципе: эксплуатационные расходы пропорциональны поездо-километрам, а доходы – тонно-километрам (нетто). Это во многом определяло организацию движения поездов. Исходя из этого принципа, следовало повышать вес состава. Повышенная длина составов оказала влияние на организацию вагонопотоков. Увеличение межпоездных интервалов снижало пропускную способность участков, но повышалась провозная способность.
С 1920-х годов, в связи с повышением роли автотранспорта, в США развернулась борьба за привлечение грузов. С целью ускорения доставки грузов железные дороги вынуждены были увеличивать скорость движения. В этих условиях ранее упомянутый принцип эксплуатации не обеспечивал конкурентоспособности железных дорог и поэтому был заменен новым, предусматривающим получение наибольшего количества тонно-километров в час при возможном минимуме поездо-километров. Новый принцип эксплуатации внес существенные коррективы в организацию поездной работы и техническую политику, в частности локомотивостроения. Наряду с большой силой тяги, новые локомотивы стали создавать с высокой конструктивной скоростью движения.
Узкая специализация и разнотипность вагонного парка США вызвала рост порожнего пробега вагонов. Например, в 1953 г. порожний пробег по сравнению с 1911 г. возрос на 24%. Это привело руководство железных дорог к выводу о необходимости сокращения числа типов и стандартизации вагонов. Однако кардинального решения этот вопрос не получил.
Классификация Ассоциации американских железных дорог предусматривала: 6 стандартных типов крытых вагонов; 9 стандартных типов полувагонов-гондол; 5 стандартных типов полувагонов-хопперов; 6 стандартных типов платформ. Фактически в парке США имеется значительно большее количество типов вагонов.
В США получила значительное распространение автоблокировка. При скорости движения выше 125 км/ч автоблокировка применяется в обязательном порядке. Однако, независимо от этого, многие дороги применяют автоблокировку как средство повышения скорости и увеличения пропускной способности.
На грузонапряженных линиях, где обращаются тяжелые тихоходные грузовые поезда и скоростные пассажирские, применяется четырехзначная и даже пятизначная автоблокировка.
Широкое распространение получила двусторонняя автоблокировка на двухпутных линиях. Она интенсивно вводилась в середине прошлого века, в том числе на линиях где снимались третьи и четвертые пути. Например, на Нью-Йорк Центральной железной дороге. Двусторонняя автоблокировка позволяет осуществлять обгоны на ходу, улучшает условия ремонта пути и т.п. Так, на двухпутном участке линии Сент-Луис – Сан-Франциско длиной 64 км двусторонняя автоблокировка с диспетчерской централизацией позволяет пропускать 30-40 поездов в сутки без остановок для обгона. На промежуточных пунктах этого участка сняты обгонные пути и оставлены только двойные съезды между главными путями через каждые 18 км. При переходе с одного пути на другой максимальная скорость снижается с 96 до 80 км/ч. Система позволяет вести непрерывно ремонт в течение 9 ч на одном из отрезков пути и обеспечивает нормальное движение поездов.
На железных дорогах США только пассажирские и регулярные, в основном ускоренные, грузовые поезда обращаются по расписанию (табл. 14). На линиях с большим запасом пропускной способности расписания для грузового движения составляют без учета перегонных времен хода. Время проследования поезда указывают только по участковым и узловым станциям, т.е. время только по участкам в целом.
Регулирование движения поездов на дорогах США осуществляют с помощью диспетчерской системы. Диспетчер на железных дорогах США имеет большие полномочия и разнообразные задачи. Например, при пропуске ускоренных поездов диспетчер обязан соблюдать расписание или, точнее сказать, установленный расписанием срок доставки груза в конечный пункт. Этой главной задаче подчиняется и вес поезда, который ниже максимального на 25-30%, и интересы остального движения.
Для массовых навалочных грузов (угля, руды и т.п.) основным фактором является себестоимость перевозки, а не срок доставки. Поэтому такие грузы перевозят в поездах большого веса при относительно малых скоростях. В связи с этим угольные и рудные поезда следуют обязательно полновесными с необходимыми отцепками и пополнениями состава в пунктах перелома веса. Это достигается благодаря наличию мощных локомотивов и путей большой длины на станциях, а также путем широкого применения кратной тяги на участках с тяжелым профилем пути.
Таблица 14
| Поезда западного направления | Расстояние от Колумбуса в милях | Раздельные пункты | Длина путей в вагонах | Поезда восточного направления | ||||||||||||
| II класса | I класса | I класса | II класса | |||||||||||||
| ежедневно | ежедневно, кроме воскресенья | ежедневно | ежедневно, кроме воскресенья | ежедневно | ежедневно | ежедневно | ежедневно | ежедневно, кроме воскресенья | ежедневно | ежедневно | ежедневно | ежедневно, кроме воскресенья | ежедневно | |||
| п.п.1 5.00 5.15 5.38 5.55 6.10 | д.п.2 6.00 6.28 7.22 7.37 7.55 | д.п. 12.35 12.50 1.15 1.30 1.45 | п.п. 7.00 7.07 7.17 7.25 7.32 | п.п. 11.08 11.15 11.29 - 11.48 | д.п. 7.57 8.05 8.20 8.30 8.40 | д.п. - - - - - | 133,3 139,4 151,2 160,3 167,7 | Брэдфорд 6,13 Гэттисбург 11,3 Гринвиль 9,1 Унверс 7,4 Н. Мэдисон 14,4 | - | д.п. 7.40 7.33 7.22 7.12 7.02 | д.п. 5.35 5.23 5.12 5.00 4.53 | п.п. - - - - - | п.п. 2.36 2.21 2.10 1.58 1.52 | д.п. 3.45 3.35 3.18 3.00 2.50 | д.п. 2.00 1.50 1.30 1.10 1.00 | п.п. 12.25 12.15 11.59 11.40 11.30 |
1 п.п. – после полудня
2 д.п. – до полудня
3 Расстояние между соседними станциями.
Для усиления пропускной способности широко применялся пропуск поездов по неправильному пути на двухпутных и многопутных линиях. Это было вызвано необходимостью увеличения размеров движения в одном из направлений или сокращением простоя грузовых поездов в ожидании пропуска пассажирских.
Первоначально перевод поезда с правильного на неправильный путь был связан с неудобствами из-за отсутствия съездов между главными путями и необходимостью перехода с полуавтоматической или автоматической блокировки на поездные приказы, что снижало эффект этого мероприятия.
Позднее, для устранения этих неудобств стали укладывать так называемые «диспетчерские» съезды и использовать неавтоматическую блокировку с ручными сигналами для движения поездов или двустороннюю автоблокировку.
Одними из первых использовать неправильный путь стали на дороге Кливленд – Цинцинати – Сент-Луис, где для следования поездов на двухпутной линии по правильному пути применяли автоматически действующие сигналы, а по неправильному пути – ручные сигналы.
Наиболее эффективно пропуск поездов по неправильному пути на линиях, примыкающих к городам. Утром резко возрастает число грузовых и пассажирских поездов, следующих к городам. Вечером поток меняет свое направление. Из городов отправляются пассажирские поезда, и возрастает грузовое движение, обусловленное необходимостью возвращения выгруженных порожних вагонов в пункты погрузки.
Еще в 1922 г. вопрос регулярного движения поездов по неправильному пути явился темой обсуждения на съезде Ассоциации американских железных дорог. Съезду был представлен доклад об эксплуатационных преимуществах использования неправильных путей на двухпутных и многопутных линиях 33 дорог США, применявших такой метод движения.
На основе этого доклада Ассоциация приняла решение включить в руководство по технической эксплуатации железных дорог («Manual») следующий пункт: «Движение поездов по неправильному пути на многопутных линиях должно рассматриваться наравне с другими методами в случаях, когда речь идет о мерах облегчения движения или увеличения пропускной способности линий при скоплениях, задержках и опозданиях поездов».
В 1925 г. Ассоциация вернулась к обсуждению методов движения по неправильному пути и изменила в «Manual» редакцию: «В местах, где объем и распределение движения на многопутной линии таковы, что вызывают серьезные задержки поездов и требуют принятия соответствующих мер, - движение поездов по неправильному пути с соответствующим ограждением рекомендуется как надежное средство увеличения пропускной способности с малыми издержками по сравнению со стоимостью сооружения дополнительных устройств, дающих такой же эффект».
В военные и послевоенные годы двусторонняя автоблокировка получила дальнейшее распространение на двухпутных линиях. Более того, Нью-Йорк Центральная дорога сняла два пути с ряда участков четырехпутной магистрали, оборудовав оставшиеся два пути двусторонней автоблокировкой.
При двусторонней автоблокировке стала возможной организация обгона поездов на ходу при направлении пассажирских и ускоренных поездов по одному из главных путей, а попутных тяжелых грузовых поездов – по другому. Двусторонняя автоблокировка значительно облегчила регулирование движения поездов при ремонтно-путевых работах.
5.6.3. Управление перевозками на железных дорогах Великобритании, Франции и Германии
Движение грузовых поездов на железных дорогах Великобритании организовано по расписанию, которое разрабатывается в отделениях движения и согласовывается с соседними отделениями только по прямым поездам. Расписание грузовых поездов часто корректируется (при необходимости до двух раз в месяц).
В Англии в 1913-1920 г.г. внедрена диспетчерская система руководства движением поездов. Но диспетчеров называют контролерами, а систему – контрольной. В отличии от других стран диспетчер обладает лишь контрольными, но не распорядительными правами. Он следит за прохождением поездов по крупным станциям или участкам. Задачи контролера - назначение в обращение минимума поездов наибольшей массы, обеспечивающих заданные перевозки, сведение до минимума поездных локомотиво-часов, уменьшение непроизводительных пробегов локомотивов, распределение вагонного парка и определение потребной его величины для всех видов движения.
Организационно диспетчерская система состоит из участковых, районных и центральных контрольных бюро, причем структура их и порядок подчиненности на разных дорогах различны.
Особенностью железных дорог Великобритании является большая густота железнодорожного движения. В 1955 г., на каждый километр железных дорог в сутки в среднем приходилось 33 пассажирских и 19 грузовых поездов.
Железные дороги Великобритании имеют достаточно высокую пропускную способность ввиду большого числа двухпутных и многопутных линий и значительной емкости станций. По удельному весу двухпутных и многопутных линий Великобритания занимает первое место в мире.
Пассажиров перевозят поездами различных категорий. Наряду с пригородными, местными и обычными поездами дальнего следования обращаются высокоскоростные экспрессы с большими безостановочными пробегами. В 1930 - 1940-х годах на паровой тяге наиболее быстрыми были поезда «Роял Скотт» между Лондоном и Глазго 646 км проходил за 7 час 30 мин со скоростью 86,1 км/ч и «Флаинг Скотсмен» между Лондоном и Эдинбургом 633 км проходил за 7 час 37 мин со скоростью 83,0 км/ч.
Большие безостановочные пробеги обеспечивались организацией набора воды паровозами, обменом почты и сменой локомотивных бригад на ходу поезда (путем перехода лиц бригады через коридор тендера в вагон для отдыха и обратно).
В середине ХХ века из 16 000 грузовых поездов, отправляемых ежедневно со станций сети железных дорог, 425 поездов являлись ускоренными, предназначенными для перевозки скоропортящихся грузов, живности и мелких отправок.
Наиболее быстроходные грузовые поезда между Лондоном и Абердином 870 км проходили за 15 час 45 мин со средней маршрутной скоростью 55, км/ч и между Лондоном и Ливерпулем 312 км проходили за 6 час со средней маршрутной скоростью 52,0 км/ч.
Сеть железных дорог Франции характеризуется большой густотой. Но в 1930 - 1950-х годах протяженность сократилась почти на 10 000 км и в 1955 г. составляла 39 800 км (рис. 27). После этого правительство Франции приняло решение сократить сеть железных дорог еще на 10 000 км. В то время железные дороги Франции выполняли 71% грузовой работы и 46% пассажирских перевозок.
Во Франции сравнительно велика густота железнодорожного движения. В 1955 г. на каждый километр железных дорог приходилось в среднем за сутки 13,4 пассажирских поезда и 12,6 грузовых или 13 пар.
Пассажирские поезда всегда имели большие скорости движения. Большинство международных и внутренних поездов еще до внедрения высокоскоростного движения имели маршрутную скорость от 70 до 110 км/ч при максимальной ходовой скорости 150-160 км/ч. Грузовые экспрессы между Парижем и Страсбургом, Парижем и Бордо, Перпиньян и Жювизи обращались со средними скоростями 60-70 км/ч.
В 1954 г. длина двухпутных и многопутных линий составляла 43% от эксплуатационной длины дорог. Длина станционных путей составляла 40% к развернутой длине главных путей, что свидетельствует о большой емкости станций.
Грузовые и пассажирские перевозки характеризуются большой неравномерностью. Наименьший уровень пассажирских перевозок в феврале, наибольший – в июле и августе. Грузовые перевозки, наоборот, в летние месяцы значительно сокращаются и достигают максимума в октябре, когда перевозится урожай и завоз топлива и других грузов на зиму.
Движения грузовых поездов организовано по графику, который предусматривает прямые и местные грузовые поезда. График движения включает только постоянные поезда (около 50% от общего их числа), для дополнительных оставлено место на графике.
Грузовые поезда в основном направляют по кратчайшему направлению, но часто использую более длинные, кружные линии. Различают два вида кружностей: постоянные, предусмотренные соответствующими инструкциями, действующими в течение длительного времени, и временные, объявляемые текущими распоряжениями. Кружности применяют при стремлении обойти участки с более тяжелым профилем, недостаточной пропускной способности отдельных перегонов, сезонном возрастании грузопотока.
Эксплуатация железных дорог Франции основана на использовании относительно более тяжелых по сравнению с другими европейскими странами поездов в грузовом движении. В местных пассажирских сообщениях имеют широкое применение легкие автомотрисы.
При возрастании пассажиропотоков широко применяется назначение дополнительных пассажирских поездов и их пачечный пропуск. На линиях с густым дневным пассажирским движением грузовые поезда пропускаются в основном ночью.
Перед второй мировой войной Германия имела 54 000 государственных магистральных железных дорог, 10 000 км второстепенных дорог местного значения и 4 000 км частных.
Двухпутные и многопутные линии государственной сети составляли 42% к эксплуатационной длине. При развернутой длине главных путей 77800 км развернутая длина всех путей составляла почти 122 000 км. Это свидетельствует о большой пропускной способности и емкости довоенной германской сети.
На дорогах Германии обращались в основном небольшие по весу грузовые поезда, брутто 637 т и нетто 275 т, средним составом 74 оси (рис. 28). Средняя грузонапряженность оставалась на уровне 1913 г. и составляла 1 300 тыс. ткм на 1 км эксплуатационной длины (рис.29).
С 1930-х годов под влиянием конкуренции с автотранспортом в Германии стали повышать скорость движения пассажирских поездов. Для этого усилили путь, приспособили подвижной состав (рис. 30). Наибольшее распространение в пассажирском движении получили легкие сочлененные автомотрисы типа «Летающий гамбуржец» с двигателями внутреннего сгорания.
С приходом к власти фашистов преимущество в развитии получил автотранспорт. Были построены десятки тысяч километров новых автострад. На строительство автострад были затрачены огромные средства.
В период второй мировой войны в результате установления блокады Германия потеряла значительную часть водного транспорта. Одновременно ввиду недостатка горючего сократил свою работу автотранспорт. Таким образом, железные дороги Германии в это время выполняли основной объем перевозок.
Во вторую мировую войну железнодорожный транспорт был значительно разрушен. После войны, как известно, на территории Германии было образовано два государства: Германская Демократическая Республика (ГДР) и Федеративная Республика Германия (ФРГ).
Железнодорожная сеть ФРГ составила 30,5 тыс. км. Длина главных путей двухпутных и многопутных линий составила 41% к эксплуатационной длине сети. Развернутая длина всех путей, включая и станционные, превышала 70 тыс. км. Из общей сети государственных дорог ФРГ (Бундесбан) 18 500 км составили магистральные линии и 12 000 км – второстепенные.
Железные дороги ФРГ отличались большой густотой движения, особенно пассажирского. За 1955 г. перевезено 1 567,2 млн. пассажиров при пассажирообороте 38 млрд. пассажиро-км. В среднем на 1 км эксплуатационной длины сети в 1955 г. приходилось 51,2 поезда, в том числе 34,8 пассажирских и 16,4 грузовых. В значительной части такая густота обусловлена обращением автомотрис и легких поездов моторвагонной тяги. Ежедневно формировалось и отправлялось 13 000 грузовых поездов.
Грузопотоки на железных дорогах ФРГ подвержены большим колебаниям. Каждой осенью во время сбора урожая хлеба и овощей грузопотоки существенно возрастают. С наступлением зимы работа внутренних водных путей почти ежегодно прекращается и грузопотоки с них переходят преимущественно на железные дороги, которые именно в этот период испытывают наибольшие затруднения.
Такие условия, несмотря на большую густоту сети железных дорог, и значительные резервы пропускной способности, вызывают необходимость регулирования грузопотоков. Это регулирование включает меры по задержке части поездов на подходах к сортировочным и крупным грузовым станциям, если они не в состоянии переработать (или выгрузить) весь поток поездов. При осложнениях со своевременной переработкой поездов сортировочная работа перераспределяется между станциями. При осложнениях с выгрузкой применяется переадресовка.
При длительных, затруднениях изменения в расписании следования поездов в связи с пропуском их по кружным, направлениям согласовываются с заинтересованными дирекциями.
Для обхода участков и станций, испытывающих затруднения, в Главном управлении железных дорог заблаговременно разрабатывается особая ведомость согласованных между заинтересованными дирекциями кружных направлений, которые вводятся в действие по мере необходимости и регулярно пересоставляются при каждом обновлении графиков движения. В особо сложных случаях, когда применение кружностей не дает положительного результата, объявляется прекращение погрузки в затрудненном направлении и временная приостановка движения.
Движение грузовых поездов в Германии издавна организовано по
графику.
В начале первой мировой войны движение грузовых поездов осуществлялось на основе графика военного времени. Одновременно действовали контрольные пункты, которые способствовали преодолению трудностей на прифронтовых участках. Деятельность контрольных пунктов на линии направлялась контрольными управлениями при дирекциях, а также военными управлениями и военными комендатурами. Несколько позднее были учреждены, главные контрольные управления при военных управлениях дляобщего руководства движением поездов на участках дорог военной зоны. На остальных дорогах такой контроль осуществляли соответствующие главные эксплуатационные управления и Военное управление в Берлине.
В период восстановления после войны значительно возросла потребность в железнодорожных перевозках, повысилась густота движения, поэтому учрежденные ранее контрольные пункты были усилены, а кроме того, учреждены новые контрольные пункты и управления. Однако вскоре они были реорганизованы. Для контроля за движением поездов были назначены специальные агенты, которые имели специальную телефонную связь с селекторным вызовом. На первых порах эти агенты вели только наблюдение за движением поездов и чертили график исполненного движения. Агенты не являлись ответственными за обеспечение безопасности движения, а лишь передавали советы и указания линейным работникам о необходимости ускорения движения одних поездов, замедления других и остановки третьих.
Описанная система не являлась диспетчерской в общепринятом смысле, который подразумевается под этим термином.
В 1931 г. в Германии было организовано 10 контрольных пунктов на сортировочных и пассажирских станциях. Например, на сортировочной станции Мангейм все сообщения агентов (старших составителей поездов, сигнальных постов и др.) относительно каждого отдельного процесса с поездами (прибытие, роспуск составов, отправление и т. д.) заносились на специальный планшет-график исполненной работы. Во Франкфурте контрольный пункт был организован для регулирования пассажирских поездов, где также было предусмотрено ведение графика исполненного движения с нанесенным на него расписанием следования поездов.
В дальнейшем в регулировании движения поездов стали использовать принципы диспетчерского командования, принятые на большинстве дорог мира, хотя в целом сохранились элементы «контрольной системы».
Для обеспечения массовых перевозок в период после Первой мировой войны проводилась целая система особых мер регулирования. Например, в 1930-х годах во время массовых людских перевозок вокруг Нюрнберга было организовано два кольца – внутреннее и внешнее, на которые были отклонены все транзитные поезда.
Наиболее дальние поезда, формируемые за пределами Нюрнбергской дирекции и следующие транзитом через нее, направлялись по линиям, лежащим за внешним кольцом. Станции формирования и все станции отклонения были снабжены соответствующими инструкциями о пути следования каждого поезда данного назначения. Кроме того,станции отклонения были снабжены специальными бланками «разметки» с отпечатанным на них новым кружным путем следования. По прибытии каждого поезда на такую станцию вагоны снабжались этими бланками.
В 1950-х годах большие резервы в пропускной способности и стремление регламентировать все эксплуатационные процессы движения заранее разработанными графиками, расписаниями, инструкциями облегчали работу распорядителей движения, но все же не снимали вопроса о регулировании, что было обусловлено прежде всего колебаниями грузо- и пассажиропотоков, а также влияниями на работу железнодорожного транспорта многих внешних факторов, в том числе метеорологических. Регулирование движения поездов осложнялось наличием на дорогах, ФРГ довольно большого объема ускоренных грузовых перевозок, которые составляли около 8 % от общего грузового движения по числу поездов и 11% по числу поездо-километров пробега.
Ускоренные грузовые поезда разделялись на несколько категорий: экспрессы, следующие с максимальной технической скоростью 85—100 км/чпри весе поезда 400—600 т,ускоренные сквозные поезда (v = 75 км/ч,Q == 600—800 т)и сборные ускоренные поезда (v = 65 км/ч, Q = 800 т).На сети ФРГ в сутки формировалось 20—30 поездов первой категории, 250 - второй и 600 - третьей и более (вместе с поездами для перевозки живности).
Обычно перед поездами первой и второй категорий, а также за ними пускали поезда третьей категории (сборные), которые подготавливали прицепку для первых на ограниченном числе станций и развозили отцепляемые вагоны по станциям, на которых поезда первых двух категорий не останавливались.
Для уменьшения потерь пропускной способности сокращали число категорий ускоренных поездов и приближали их по скорости к пассажирским поездам.
Для облегчения работы сортировочных станций уменьшали число групповых поездов и заменяли их поездами, состоящими из одной группы, однако число последних было невелико. Большое число, ускоренных поездов обращалось только ночью, доставляя погруженные вечером, грузы в пункты назначения к утру.
Положительным моментом германских принципов организации движения следует признать регулярность движения поездов и вагонов определенных назначений по графику. Недостаток их заключается в необходимости отправления неполновесных поездов, задержки вагонов в ожидании соответствующей «нитки» графика и схемы специализации, в серьезных осложнениях движения при отклонении грузопотоков от заложенных в основу схем специализации и графиков.
Развитие станций