Главная Обратная связь Дисциплины:
Архитектура (936)
|
Режимы функционирования парков по приему, обработке и отправлению поездов
Приемо-отправочные парки участковых и других типов станций, также как и станции в целом, необходимо рассматривать в качестве больших технологических систем с входами и выходами (прием и отправление поездов), нагрузкой - потоком поездов N(t), некоторой тансформацией потока в системе в процессе технологической и информационной обработки бригадами ПТО, ПКО и работниками СТЦ. Функционирование парков происходит в режиме реального времени. Работа бригад, технологических звеньев рассматривается как обслуживание транспортного потока, а бригады ПТО и параллельно работающие работники ПКО и СТЦ (технологические звенья)-с позиций теории больших систем как каналы обслуживания. Сами по себе технологические операции-прием, обработка, отправление поездов-рассматриваются как фазы обработки (обслуживания). Поскольку прием, обработка, отправление поездов носит массовый характер, технологические системы парков и станций в целом являются системами массового обслуживания (СМО). В обслуживании участвуют одна или больше бригад (каналов) ПТО, одно или больше технологических звеньев (каналов) СТЦ. Отдельные парки, а тем более станции в целом, являются многоканальными системами, и учитывая, что последовательно по потоку происходит несколько технологических операций, эти системы являются многофазовыми. По мере поступления поездов в парк они становятся как бы в очередь на обслуживание, а пути парков рассматриваются как места для постановки в очередь. Если на некоторый момент времени все пути парка окажутся занятыми, и на этот момент подошел очередной поезд, происходит задержка приема поезда. Поезд вынужден остановиться перед входным светофором станции, а принять его смогут только после отправления очередного поезда и освобождения пути приема. Поезда в систему поступают через некоторые интервалы времени и т.д., причем любой из интервалов , поскольку при двух или более входах (подходах к парку) возможен одновременный параллельный прием двух (при двух входах) или трех (при трех входах) поездов (рис. 7.10). После обработки составов ПТО, ПКО, СТЦ, подачи локомотива, опробования автотормозов образуется последовательность моментов времени и т.д., при наступлении которых заканчивается весь цикл операций по обработке, и эти моменты фиксируют готовность поездов к отправлению. Для фактического отправления необходимо, однако, чтобы выход из парка не был занят поездами более высокого приоритета (пассажирскими, пригородными, ускоренными и т. д.). Учитывая это, действительные моменты времени отправления поездов, как правило, не совпадают с моментами и т.д. готовности к отправлению. Это несовпадение определяется еще и тем, что поезда отправляются по ниткам графика движения поездов, и моменты готовности по обработке могут наступать раньше (в нормальных условиях) или позже времени графиковой нитки (сбои в обработке), и тогда поезд отправляется на следующую нитку графика. Таким образом, отправление поездов происходит по истечении некоторых интервалов времени и т.д., а время простоя поездов на станции и т.д. определяется разностью календарных моментов времени отправления и прибытия поездов. Эти простои обычно фиксируются на графике исполненного движения поездов ДНЦ, в журнале ДСП, и при наличии АРМ в памяти ЭВМ по всем категориям поездов могут быть выданы итоговые данные на печать за смену, сутки и т.д. Средний простой поездов за некоторый промежуток времени, например за сутки, ч , где -число отправленных поездов за расчетный период времени.
В общем виде стоянка транзитного поезда на приемо-отправочном пути станции определяется, ч
где - время простоя в ожидании технического и коммерческого обслуживания, ч; ; ; - соответственно время технического (коммерческого) обслуживания с учетом времени на опробование автотормозов и время обработки документов оператором СТЦ (принимается максимальное значение из двух величин), ч; - время ожидания отправления, ч; . Интенсивность подвода поездов в приемо-отправочной парк может определяться интервалами подвода или интенсивностью (темпом) поступления поездов в единицу времени r (например, в час). Интенсивность обработки (обслуживания), в свою очередь, может однозначно определяться временными характеристиками-интервалами , по истечении которых объявляется готовность составов к отправлению в связи с окончанием работ бригадами ПТО, ПКО, СТЦ. Кроме того, интенсивность обработки характеризуется темпом или в целом по всем каналам составов поездов в единицу времени. Если анализировать динамику изменения простоя составов, то это изменение (рост простоев, сокращение, в том числе до технологической нормы) будет определяться соотношением интервалов на входе и выходе парка (для парка в целом) или, для любой фазы обработки (обслуживания) составов соотношением интервалов между поступающими в обработку и обработанными составами. В любом случае для парка в целом и для отдельной формы обслуживания будет иметь место различная динамика изменения простоя - от технологической нормы времени на обработку max до некоторого увеличенного значения, складывающегося из технологического времени и времени ожидания (рис. 7.11). В течение некоторого периода времени средний интервал поступления поездов ( ) был больше, чем средний интервал их отправления ( ) или средний темп поступления поездов ( ) был меньше, чем темп их обслуживания т.е. в этом периоде выполнялись соотношения: Время обслуживания каждого поезда в периоде (t1, t2,, t3,, t4,) хотя и не было строго одинаковым, темп работы каналов ПТО, ПТК, СТЦ соответствовал или несколько опережал темп поступления поездов. Выполнялся стационарный режим работы при технологических параметрах подготовки поездов в рейс. В течение периода Т2 выполнялись следующие соотношения интервалов и темпов (см. рис. 7.11): (7.11) т.е. имел место переходной режим работы, когда увеличивались простои из-за несоответствия интенсивности прибытия поездов интенсив-ностям их обработки и отправления. При длительной работе в этом режиме может произойти полное заполнение приемо-отправочных путей поездами с возможной их задержкой на подходах к станции, с образованием сбоев, отказов в пропуске поезд опотока. В этом периоде простои в ожидании выполнения последующих операций( ) увеличивались, а общее время простоя, начиная с шестого по очередности поступления поезда, уже составляло , седьмого причем и т. д. В течение периода вновь установился стационарный режим работы, хотя в среднем в течение периода выполнялись соотношения:
Рисунок 7.11 – Диаграмма изенения простоя поедов в приемо-отправочном паркестанции при соблюдении правила «первым пришел – первым обслужен»
В этом периоде увеличенные дополнительные простои поездов, образовавшиеся в течение предыдущего режима работы, стабилизировались ,а общий простой каждого из прибывших в это время поездов состоял из значения , и т.д. Работа приемо-отправочного парка может выйти из этого режима только через переходной режим работы. Если далее вновь установится соотношение интервалов и темпов по выражениям (7.1), то простои вновь начнут возрастать. На рис. 7.11 показан период Т4, в котором возросшие ранее простои стали уменьшаться за счет установления соотношений интервалов и темпов: Однако этот режим удерживается непродолжительное время. Далее вновь устанавливается соотношение интервалов и темпов в соответствии с переходным режимом, когда выполнялись соотношения (7.1), в результате чего простои вагонов стали увеличиваться (см. рис. 7.11). Состояние приемо-отправочного парка на некоторый начальный момент времени t0 можно определить как N(t0), причем это состояние выражается вектором-столбцом возможных состояний: , т. е. в системе приемо-отправочного парка и на подходах к нему может находиться 0 (приемо-отправочный парк свободен), 1, 2,..., т поездов, причем т поездов соответствует состоянию, когда все приемо-от-правочные пути заняты поездами, а состояние ( )-когда при занятых путях п поездов задерживается на подходе к парку. Вектору-столбцу состояний соответствует вектор-столбец вероятностей этих состояний, т.е. . причем . Таблица 7.1. Матрица вероятиостей состояний приемо-отправочного парка
Рассматривая работу приемо-отправочного парка за период времени Т, его состояние уже будет определяться матрицей состояний, представленной в табл. 7.1. В таблице приведена совокупность вероятностей всех возможных состояний приемо-отправочного парка в течение периода Т. Матрица состояний отражает динамический характер взаимодействия процессов, происходящих в системах при различных соотношениях между интенсивнос-тями входящего потока поездов, его обслуживания и отправления.
Таблица 7.1 Матрица вероятностей состояний приемо-отправочного парка
Конкретные значения элементов матрицы могут быть рассчитаны при известных распределениях вхоящего потока и времени его обслуживания. Так, например, нередко имеет место распределение входящего потока и времени обслуживания по закону Эрланга, плотность которого выражается , а функция распределения имеет вид , (7.2)
где К-параметр распределения; (отношение квадрата математического ожидания случайной величины к дисперсии этой величины). Функция распределения (7.2) принимает вид: при K=1; при K=2; при K=3; при K=4; Элементы матрицы состояний приемо-отправочного парка при эрланговском распределении входящего потока и эрланговском времени обслуживания рассчитываются по формуле (7.3) где T- период времени, в течение которого в систему поступает п поездов.
Так, например, при интенсивности входящего потока r = 2 поезда в час, параметре К = 2 вероятность того, что в систему поступит в течение периода Т= 1,5 ч не более трех поездов (0, 1, 2, 3), по формуле (7.3) составит сумму Ро + Р1 + : ; ; ; . Сумма этих вероятностей составит 0,744, т.е. из каждой тысячи периодов по 1,5 ч в 744 случаях в систему будет поступать не более трех поездов при средней интенсивности прибытия 2 поезда в час. При управлении процессами в приемо-отправочных парках необходимо в периодах сгущенного поступления поездов (период Т2) на рис. 7.11) организовать их интенсивную обработку и отправление. В этом периоде, однако, интенсивность поступления поездов больше интенсивности их обслуживания и отправления , в связи с чем с каждым поездом идет приращение простоя на величину . Например, при поезда в час и при поездов в час с каждым последующим поездом простой в парке будет прирастать на величину ч. Если сгущение поступления поездов происходит в течение периода Т2 при интенсивности , то дополнительный простой, ч, увеличиваясь с каждым прибывающим поездом, для последнего из числа сгущенного поступления поездов составит (7.4) Так, например, для принятых значений поезда в час и поездов в час и при периоде Т2 = 2 ч дополнтельный простой для шестнадцатого поезда, прибывшего в сгущенной пачке, составит Максимально допустимый простой на путях приемо-отправочного парка составит , где П-расчетное число путей в парке. Например, при П = 8, max t = 2 ч. При сгущенном подводе поездов, чтобы не допускать их задержки при подходах, необходимо выполнение условия , (7.5) где tтех-время технологического обслуживания поезда на приемо-отправочных путях. Так, для условий предыдущего примера при tтех = 0,5 ч и П = 8 условие (7.5) не будет выполнено, так как 0,5 +1,875 = 2,375 ч> = 2 ч. Разность составляет 0,375 ч. Поскольку с каждым поездом простой в рассматриваемом примере возрастает на 0,125 ч, то число задержанных на подходе поездов составит 0,375:0,125 = 3 поезда, первый из которых будет ожидать приема на станцию 0,125 ч; второй-0,25 ч; третий-0,375 ч. В процессе управления работой станции при вынужденном сгущенном поступлении поездов в течение периода Т2 необходимо предусматривать меры более интенсивной обработки и отправления поездов и не допускать длительной работы парка в стационарном режиме (период Т3 на рис. 7.11) с резко увеличенными простоями поездов. У оперативного персонала-диспетчеров на прилегающих участках и дежурных по станциям нет достаточного времени и исходной информации анализировать выполнение условий (7.4), (7.5) и режимов работы парка. При создании автоматизированных диспетчерских центров, когда исходная информация о координатах и времени передвижения и простоя поездов снимается автоматически с электрических рельсовых цепей, эти условия вместе с выработкой рекомендаций могут рассчитываться ЭВМ АРМ диспетчеров и ЭВМ АРМ дежурных по станциям в прогнозном режиме. Если приняты меры интенсификации обработки и отправления поездов до величины в течение некоторого периода Т4 по возможности с исключением периода Т3 (работа с увеличенными простоями) и недопущением длительной работы в периоде Т2, когда идет увеличение простоя и возможна задержка поездов на подходах к станции, то период снижения простоев (период дополнительной интенсивности процессов) можно определить исходя из следующих предпосылок. Снижение ранее возросшего простоя, ч, может быть определено . (7.6) Период времени Т4, ч, в течение которого может быть снижен дополнительный простой до технологической нормы, можно определить, приравняв (формула 7.6) и (формула 7.5): . Отсюда период повышенной интенсификации процессов, ч, в течение которого дополнительные простои будут снижены до технологической нормы, составит . Например, при Т2 = 1,5 ч, поездов в час, поезда в час и поездов в час период интенсивной организации обработки и отправления поездов составит Для предотвращения полного заполнения путей приемо-отправочных парков и возможных задержек поездов на подходах регулирование работы станций и участков должно основываться на прогрессивных способах интенсификации обработки и отправления, поездов. Если такая интенсификация невозможна из-за недостаточной производительности работ при обслуживании поездов или недостаточного числа ниток графика по отправлению в рассматриваемом периоде суток, диспетчеры входных участков должны применять меры регулирования подводом поездов на подходах к станции, задерживая на необходимые промежутки времени часть поездов из сгущенной пачки на обгонных пунктах или разъездах. Это даст возможность у входных и проходных сигналов избежать случайных остановок, которые снижают качество управления транспортным потоком и безопасность движения поездов.
|