РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
По дисциплине: Моделирование транспортных систем
Тема: "Определение лимитирующего элемента путевого развития аналитическим и графоаналитическим методом"
Проверил: Выполнил
преподаватель студент гр. ЭДм - 423
Пермикин В. Ю. Неганов А. Н.
Екатеринбург
Содержание:
1. Введение……………………………………………………………3
2. Аналитический метод……………………………………………...4
3. Графоаналитический метод……………………………………….7
4. Заключение…………………………………………………………8
5. Список используемой литературы………………………………..9
Введение
В настоящее время моделирование является основным методом исследований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, в частности транспортных, используемым для принятия решений в различных сферах деятельности. При выполнении моделирования решается задача определения структуры процесса. При проектировании сложных транспортных систем и их подсистем возникают многочисленные задачи, требующие оценки количественных характеристик и качественных закономерностей процессов функционирования таких систем. Ограниченность возможностей экспериментального исследования больших транспортных систем делает невозможным их полное проектирование, внедрение и эксплуатацию без использования методики моделирования, которая позволяет в соответствующей форме представить процессы функционирования систем и описание протекания этих процессов с помощью математических моделей.
В последняя время для определения задержек поездных и маневровых передвижений в горловинах железнодорожных станций различных конструкции может быть использован один из четырёх методов расчёта:
- аналитический метод;
- теория массового обслуживания;
- графоаналитический метод;
- имитационное моделирование.
Аналитический метод
Аналитический метод используется для предварительных расчетов и
требует наименьших затрат времени, по сравнению с другими методами.
Однако точность расчетов с использованием этого метода намного ниже, чем других.;
- сложность учета вероятностных характеристик;
- невозможно рассмотреть в динамике процессы, происходящие в системе;
- невозможно учесть управление в системе.
Недостатки аналитического метода расчета наиболее отчетливо проявляются при рассмотрении сложных систем, какими являются крупные железнодорожные станции.
1) пропускная способность приемо-отправочных путей равна.
(1,1)
где: Тр- расчетный период, за который определяется пропускная
способность, примем равным 1440 минут;
m - число приемо–отправочных путей;
- суммарное время занятия приемо-отправочных путей в течение расчетного периода операциями, связанными с приемом и отправлением поездов и различными маневровыми передвижениями;
– средняя продолжительность занятия приемо- отправочного пути поездами, электровозами и др. маневровыми передвижениями;
ρ – коэффициент, учитывающий отказы устройств СЦБ (ρ = 0,2).
Из формулы (1, 1) видно, что 
, ρ, –это величины, которые можно принять за условно-постоянные, которые не будут иметь большого значения при внедрении мероприятий по повышению пропускной способности.
Таким образом, увеличить пропускную способность 
можно либо за счет строительства дополнительных приемо-отправочных путей m, либо за счет уменьшения знаменателя при проведении мероприятий.
Посмотрим, на какую величину X изменится пропускная способность при строительстве дополнительного приемо-отправочного пути:
→
𝑁 + X= 
→
Тогда
X= 
Формула (1,2) более наглядно показывает прямую зависимость пропускной способности от количества перронных путей и обратную от времени занятия пути одним поездом. Например, если среднее время нахождения поезда на приемо- отправочном пути снизить с 45 до 30 минут за счет перестановки составов из технического парка под посадку вагонами вперед поездными электровозами, то это позволит увеличить пропускную способность приемо-отправочных путей на 33%
Увеличение же длины приемо-отправочных путей не повлияет на пропускную способность станции, зато позволит перевезти большее число пассажиров за счет увеличения длины поезда.
2) пропускная способность горловины равна
N= 
(2,1)
где 
т г — время занятия расчетного элемента (группы стрелочных переводов) в течение суток выполнением постоянных операций (подача вагонов к почтово-багажным помещениям и др.);
—время занятия расчетного элемента выполнением комплекса поездных и маневровых передвижений, связанных с пропуском поездов, приходящееся на один прибывающий (или отправляемый) поезд или пару поездов;
— время возможных перерывов в использовании расчетного элемента из-за враждебных передвижений по другим элементам, приходящееся на один поезд;
𝜑 — поправочный коэффициент, учитывающий возможность совмещения невраждебных передвижений по горловинам с тремя и более элементами.
Из формулы (2,1) видно, что увеличить пропускную способность горловины можно только путем снижения времени возможных перерывов по наиболее загруженному элементу из-за враждебности передвижений по другим элементам за счет строительства дополнительных съездов и замены одиночных стрелочных переводов на перекрестные. Причем лимитирующих элементов может быть несколько. В таком случае увеличение одного из них может ничего не дать: реконструктивные меры требуются сразу на все лимитирующие элементы. Если же такое «узкое» место одно, то прокладка параллельного маршрута следования может дать эффект по увеличению пропускной способности всей горловины до 50%.
Но надо учитывать также, что, несмотря на то, что загрузка всей станции равна загрузке «узкого» места, увеличение пропускной способности этого места в n раз не обязательно даст увеличение пропускной способности всей станции в n раз, так как после внедрения мероприятий может появиться «узкое» место в другой системе.
Графоаналитический метод
Графоаналитический метод позволяет не только рассчитать потребное
путевое развитие, но и наглядно проверить пропускную способность станции. Для этого строится суточный план-график работы станции, на котором указывается не только занятость путей, но и занятость горловин, других элементов путевого развития. Этот метод более трудоемок и требует
сбора дополнительной информации. Главный его недостаток заключается в том, что при изменении графика движения поездов возникает необходимость в построении нового суточного плана-графика.
Суточный план-график работы станции представляет собой графическое изображение процессов обработки поездов и вагонов и использования основных технических средств и обустройств на станции.
На план-график наносят время прибытия поездов, занятия ими путей парков приёма и отправления, стрелочных горловин; работу горки и вытяжных путей; накопление вагонов на путях сортировочного парка; работу маневровых локомотивов на расформировании - формировании поездов; подачу и уборку вагонов к пунктам погрузки-выгрузки.
План-график составляют на основе графика движения поездов плана формирования, техническо-распорядительного акта и технологического процесса работы станции.
План-график позволяет выявить наиболее загруженные элементы станции; установить фактическую потребность в маневровых локомотивах и других технических средствах; проверить условия взаимодействия основных процессов на станции и наметить меры их обеспечения; ликвидировать или свести к минимуму все межоперационные интервалы.
Таким образом, суточным планом-графиком окончательно проверяется реальность и целесообразность всех заложенных в технологию норм и методов работы.
Этот метод более трудоемок и требует сбора дополнительной информации.
Заключение.
Транспортные объекты со сложной структурой, такие как железнодорожные станции, не поддаются строгой формализации и достоверные показатели их работы невозможно рассчитать ни по аналитическим формулам, ни по формулам теории массового обслуживания, ни графоаналитическим способом. Все эти методы дают большие погрешности и потенциально ведут к недостоверным результатам.
При выборе мероприятий по увеличению пропускной способности «узкого» места необходимо руководствоваться расчетами максимальной технологической эффективности (максимальной пропускной способности станции) проводимого мероприятия.
Список литературы.
1. 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.
2. Корнилов С.Н., Варжина К.М. Проблемы перевозочного процесса железнодорожного транспорта и возможные способы оптимизации путевого развития станции. Магнитогорск – 2013
3. Проектирование участковых станций: учеб. пособие / В. С. Суходоев,С. И. Логинов, Ф. П. Мамаев, Л. А. Олейникова. – СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2005.
4. Александров А.Э., Новиков П.А. Применение системы имитационного моделирования для расчета рациональной технической структуры и технологии промышленных транспортных систем // Вестник РГУПС. - 2008.
5. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог // МПС СССР; утв. 24.04.89. 1991.