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 = QAБ+ QАВ+ QБА+ QБВ+ QВА+ QВБ,
Грузооборот равен:
Р = QAБ* LАБ + QАВ* LАB + QБА* LБА + QБВ* LБВ + QВА* LBА + QВБ* LBБ, (1)
Грузопотоки в прямом и обратном направлении составят:
Qпр = QAБ+ QАВ + QБВ
Qобр = QБА+ QВА+ QВБ. (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
ηн = Qпр / Qобр. (3)
Среднее расстояние перевозки одной тонны груза находим по формуле:
lср = 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 (∆t1, ∆t2, ∆t3, ∆t4, ∆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.