Задача 1.Определение грузооборота и грузопотока

1. Необходимо рассчитать объемы перевозок грузов, грузооборот, коэффициент неравномерности грузопотока по направлениям и среднее расстояние перевозки одной тонны груза.

2. На миллиметровой бумаге в масштабе построить эпюру грузооборота.

Исходными данными для выполнения практического задания являются численные значения расстояний между пунктами А, Б, В, Г, Д и объемы перевозок между ними, приведенные в табл.2.

Таблица 2 – Исходные данные

Параметры	Последняя цифра шифра зачетной книжки
Расстояние между пунктами, км	А и Б
Б и В
В и Г
Г и Д
Объемы перевозок груза, т	А в Б
Б в Г
А в Г
Б в Д
А в Д
В в Д
Г в А
В в Б
Д в А
Д в Б
Г в Б
Г в В

 

Схему корреспонденции объемов перевозок грузов следует представить в виде табл.3.

Таблица 3 – Объемы перевозок грузов

Пункт отправления	Грузопотоки в пункты назначения, т/сут
А	Б	В	Всего
А	-	QAБ	QАВ	QAБ+ QАВ
Б	QБА	-	QБВ	QБА+ QБВ
В	QВА	QВБ	-	QВА+ QВБ
Всего	QБА+ QВА	QAБ+ QВБ	QАВ+ QБВ	∑

 

Общий объем перевозок определяется по формуле

Q = Q_AБ+ Q_АВ+ Q_БА+ Q_БВ+ Q_ВА+ Q_ВБ,

Грузооборот равен:

Р = Q_AБ* L_АБ + Q_АВ* L_АB + Q_БА* L_БА + Q_БВ* L_БВ + Q_ВА* L_BА + Q_ВБ* L_BБ, (1)

Грузопотоки в прямом и обратном направлении составят:

Q_пр = Q_AБ+ Q_АВ + Q_БВ

Q_обр = Q_БА+ Q_ВА+ Q_ВБ. (2)

Прямым направлением считается направление с доминирующем объемом груза. Отношение грузопотоков в прямом и обратном направлениях называется коэффициентом неравномерности грузопотоков по направлениями и определяется по формуле

η_н = Q_пр / Q_обр. (3)

Среднее расстояние перевозки одной тонны груза находим по формуле:

l_ср = Р/ Q. (4)

По данным табл. 2. строится эпюра грузопотоков на рассматриваемом участке дороги.

Эпюру грузопотоков составляют следующим образом: сначала откладывают в определенном масштабе длину одного или нескольких участков, на которых осуществляются перевозки. Затем перпендикулярно к этой линии откладывают в определенном масштабе количество груза с учетом расстояний перевозок. В первую очередь следует откладывать груз, следующий в пункты получения наиболее удаленные от пункта отправления. Эпюра имеет прямое направление, по которому следует наибольшее количество груза, и обратное направления движения. Площадь каждого прямоугольника на эпюре грузопотоков представляет собой грузооборот в тонно-километрах на данном участке. Площадь всей эпюры представляет собой грузооборот всей линии, на которой совершаются перевозки. Пример эпюры грузооборота приведен на рисунке 1.

 

Рисунок 1 – Пример эпюры грузооборота

 

Задача 2. Расчет объема перевалки грузов по прямому варианту с водного транспорта на железную дорогу

1. Рассчитать объем перегрузки по прямому ва­рианту в порту при несогласованном поступлении судов и вагонов, объем перегрузки через склад и суммарный суточный объем грузопереработки в порту.

2. По результатам расчетов на миллиметровой бумаге в масштабе построить потоковый граф перерабатывающей способности грузового фронта

 

В результате неравномерного поступления судов и ваго­нов в порт возможности прямого варианта перевалки грузов из судна в вагоны ограничены. для обеспечения перевалки грузов по прямому варианту необходимо соблюдать следующие важные условия: у причала одновременно должны нахо­диться суда и вагоны, погрузочно-разгрузочные машины долж­ны быть в исправном состоянии, должна быть исключена вероятность перегрузки груза на склад для сортировки, взвешивания и других операций. При несоблюдении хотя бы одного из этих условий произво­дится перевалка грузов через склад.

перемещение груза, прибывающего в порт в судах и перегружаемого в вагоны через склады, или минуя их, и дальнейшее движение груза на железнодорож­ном транспорте можно представить в виде потокового графа, приведенного на рис. 2.

 

 

Рисунок 2 - Потоковый граф перевалки грузов с водного на железнодорожный транспорт

Каждый вариант перегрузки характеризуется перераба­тывающей способностью грузового фронта П.

С учетом требований, предъявляемых к обеспечению прямого варианта перевалки грузов с водного транспорта на железнодорожный, его объем составит

 

, (5)

 

где – вероятность наличия судов у причала; – вероятность нали­чия вагонов у причала; – вероятность того, что не требуется перегруз­ки груза через склад для взвешивания и других операций; – вероятность безотказной работы погрузочно-разгрузочных машин и механизмов; – перерабатывающая способность грузового фронта по связи 1–3, т. е. «судно-вагон».

Вероятность наличия судов у причала

 

, (6)

где – вероятность того, что в порт за сутки не прибудет ни одного судна; –доля грузопереработки по прямому варианту; – суточный объем перевалки груза с водного транспорта на железную дорогу; – перерабатывающая способность грузового фронта по связи 1–2, т. е. «судно–склад».

Вероятность наличия вагонов у погрузочно-разгрузочного фронта

 

, (7)

 

где – вероятность того, что в порт за сутки не прибудет ни одной подачи; – перерабатывающая способность грузового фронта по связи 2-3, т. е. «склад-вагон».

При Пуассоновском входящем потоке судов и вагонов

, (8)

, (9)

где – плотность потока подхода судов; – плотность потока подхода вагонов; – рассматриваемый период времени; е – основание натурального логарифма – 2,7.

Подставляя значения и из выражений (6) и (7) в формулу (5) и имея ввиду, что , получим

.

(10)

Обозначим

,

(11)

разделим обе части уравнения (10) на , тогда

.

(12)

Решив уравнение (12) относительно , определим долю грузопереработки по прямому варианту:

,

(13)

где А, В, С – коэффициенты, значения которых рассчитываются по формулам:

, , .

(14)

Общий объем груза, который будет перегружаться по прямому варианту за сутки в тоннах

.

(15)

Одновременно через склад будет перегружаться, т:

.

(16)

Суммарный объем грузопереработки в порту, выполня­емой погрузочно-разгрузочными машинами (без учета опе­раций по сортировке, взвешиванию и др.), составит

= .

(17)

Пример. Рассчитать объем перегрузки по прямому ва­рианту в порту при несогласованном поступлении судов и вагонов. Входящие потоки
судов и вагонов описываются законом Пуассона с интенсивностью
2 судна/сут и 5 подач/сут. Количество груза, которое может быть по­гружено в вагоны одной подачи, 1000 т, а грузоподъемность одного судна равна 2500 т. Перерабатывающая спо­собность погрузочно-разгрузочных машин по связям 1-3, 1-2 и 2-3 равна соответственно тыс. т, тыс. т, тыс. т. Вероятность безотказной работы погрузочно-разгрузочных машин 0,9. Вероят­ность того, что не требуется перегрузки груза на склад для взвешивания и других операций, 1.

Решение. Вероятность того, что в порт за сутки не при­будет ни одной подачи вагонов, рассчитывается по формуле (9) и составляет

.

Аналогично по формуле (8) рассчитывается вероятность отсутствия в порту судов

.

Параметр Р рассчитывается по формуле (11)

.

Коэффициенты А, В, С определяются по формулам (14)

,

,

.

Доля груза, поступающего на перевалку по прямому ва­рианту,

.

Таким образом, по прямому варианту будет перегружено

т.

Через склад будет перегружено

т.

Расчетный суточный объем грузопереработки в порту, выполняемый погрузочно-разгрузочными машинами (без уче­та операций по сортировке, взвешиванию и др.), составит

т.

Полученные параметры рассматриваемой системы могут быть использованы при расчете и проектировании склада, планировании потребности в средствах механизации и т. д.

Исходные данные принимаются из табл. 4.

Таблица 4 - Исходные данные для задачи №2	Последняя цифра шифра зачетной книжки		0,95     0,97
	0,97     0,95
	0,94     0,91
	0,90     0,99
	0,98     0,90
	0,93     0,98
	0,91     0,93
	0,96     1,00
	0,92     0,88
	0,99     0,96
Показатель	Интенсивность входящего потока судов, судов/сут   Интенсивность входящего потока вагонов, подач/сут   Количество груза, перегружаемого за сутки с железной дороги на водный транспорт, т/сут   Вероятность безотказной работы погрузочно-разгрузочных машин   Вероятность того, что не потребуется перегрузка груза на склад   Перерабатывающая способность погрузочно-разгрузочных машин по связям, т/ч 1-2 1-3 2-3

 

 

Задача 3. Построение контактного графика перевалки грузов по прямому варианту с железной дороги на водный транспорт

1. На миллиметровой бумаге в масштабе построить контактный график взаимодействия речного и железнодорожного транспорта в порту. Привести необходимые расчеты определения количества грузов и временных интервалов (∆t_1, ∆t_2, ∆t_3, ∆t_4, ∆t₅). Исходные данные принимать по табл.4.

Пример. Эксплуатационная про­изводительность при перевалке грузов по различным вариантам показана на рис. 3. Прибытие железнодорожного маршрута массой 2000 т ожидается в 2 ч 00 мин, а подача порожнего реч­ного состава из двух барж массой 2х1000 – в 6 ч 00 мин. Продолжитель­ность технологических операций по об­работке подвижного состава задана в табл. 5.

 

 

Рисунок 3- Потоковый граф обработки подвижного состава в речном порту

Таблица 5- Продолжительность технологических операций по обработке подвижного состава

операция	Продолжительность, ч
Обработка речного состава по прибытии	1,5
Обработка речного состава по отправлению	2,0
Обработка железнодорожных составов по прибытии	0,5
Обработка железнодорожных составов по отправлению	0,5
Формирование состава	0,5
Подача-уборка на причал	0,5

 

Решение. Из-за неравномерности поступления в пункт взаимодействия судов и вагонов, несогласованности расписаний движения только часть гру­зопотока может быть перегружена по прямому варианту. Кроме того, огра­ничение времени простоя подвижного состава в ожидании грузов приводит к тому, что часть грузопотока перегру­жается через склад, который играет роль накопителя. Графическая иллю­страция процесса взаимодействия же­лезнодорожного и речного транспорта при несогласованном подводе судов и вагонов в порт показана на рис. 4.

Рисунок 4 - Контактный график взаимодействия железнодорожного и речного транспорта в порту при несогласованном поступлении судов и вагонов и использовании буферного склада

К моменту поступления ва­гонов на грузовой путь (3 ч 00 мин) на складе имеется переходящий остаток гру­за 1000 т. С 3 ч 00 мин (точка а) начинает­ся выгрузка груза из вагонов на склад, так как в порту отсутствует судно для перевалки груза по прямому варианту. Продолжительность выгрузки на склад определяется временным интервалом между подачей вагонов на грузовой путь 1 и швартовкой судна у причала. Учиты­вая, что речной состав прибывает в 6 ч 00 мин, а продолжительность обра­ботки по прибытии 1,5 ч, то прямой ва­риант перевалки можно организовать с 7 ч 30 мин (точка б). Таким образом,

, (18)

где – продолжительность выгрузки груза ч; , –соответственно моменты начала и конца операции выгрузки груза на склад.

За это время на склад поступит груз в количестве

.

(19)

Подставив исходные данные, получим

т.

К моменту остаток груза на складе

т.

В интервале времени ведется одновременная погрузка первой баржи речного состава и выгрузка подач вагонов 1 и 2, продолжительность этого интервала ч.

Процесс перевалки груза по прямому варианту закончится к моменту времени

В момент времени баржа 1 отшвартовывается и подается на рейд отправления, а баржа 2 пришвартовывается к причальной стенке. Продолжительность этих операций 0,5 ч, то есть ч. За это время на склад из вагонов будет выгружено т, а на складе к моменту времени остаток груза составит 1700 т ().

От до вновь идет непосредственная перевалка из вагонов в суда, а от до (отсутствие груза «на колесах») начнется погрузка в судно из склада.

Продолжительность интервала составит:

ч.

За это время будет закончена выгрузка вагонов.

Погрузка из склада в судно начнется в момент и закончится в . За это время () из склада необходимо погрузить 700 т. Продолжительность погрузки ч.

Анализ контактного графика взаимодействия показывает, что максимальное количество груза, накопившегося в порту, составляет 1700 т.

 

Литература

1. Основы взаимодействия железных дорог с другими видами транспорта; под ред. В.В. Повороженко. – М.: Транспорт, 1986. – 215 с.

2. Взаимодействие различных видов транспорта в узлах / Под ред. Н.В. Правдина. – М.: Высшая школа, 1989. – 208 с.

3. Взаимодействие различных видов транспорта: примеры и расчеты; под ред. Н.В. Правдина. – М.: Транспорт, 1989. – 208 с.

4. Галабурда, В.Г. Единая транспортная система / В.Г.Галабурда,
В.А. Персиаанов, А.А. Тимошин [и др.]. – М.: Транспорт, 1999. – 302 с.

5. Телегина В.А., Тонконогова Н.Н. Оптимизация работы транспортных узлов: метод. пособие для выполнения практ. работ / В.А. Телегина,
Н.Н. Тонконогова. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. – 35 с.

6. Общий курс транспорта: рабочая программа, задания на контрольные работы, методические указания к выполнению контрольных работ. – СПб.: СЗТУ, 2003-45с.