Комплекс методов мониторинга продвижения поездов и имитационного моделирования процессов перевозок

Интеллектуальные технологии - транспорту

27

экономических параметрах и принятых ограничениях нецелесообразно.

Неполный твердый график целесообразен для размеров движения один-два поезда в сутки при у > 0,86, для размеров движения три поезда в сутки при у > 0,74 и для размеров движения от четырех поездов в сутки при у > 0,71 для любой протяженности маршрута следования. Гибкий график движения грузовых поездов целесообразен для всех размеров движения в сутки при Y > 0,70 для любой протяженности маршрута следования и в других случаях при нецелесообразности твердого графика.

Самая широкая сфера применения оказалась у неполного твердого графика с охватом поездов, обращающихся по твердому графику, на уровне 80-95 %. Другие виды графика имеют гораздо более узкую сферу применения. Начинать практическое внедрение твердого графика следует с назначений, наиболее благоприятных как для полного, так и неполного твердого графика. Последний будет служить переходным вариантом к полному по мере стабилизации вагонопотоков вследствие обращения поездов по твердому графику. Оперативные меры, улучшающие наполнение ниток твердого графика, также будут этому способствовать.

Заключение

Таким образом, переход к твердому графику движения технических маршрутов последовательно по назначениям плана формирования в соответствии с установленными параметрами позволит ускорить охват поездов полным и неполным твердым графиком. Отмечаемая при этом стабилизация вагонопотоков будет способствовать расширению сферы действия полного твердого графика и сужению ее для гибкого графика движения поездов.

Библиографический список

1. Целесообразность использования твердого графика движения поездов / В. А. Кудрявцев, Ш. М. Суюнбаев // Сб. статей Военнотранспортного института. - 2010. - № 18. -С. 145-149.

2. Закономерности поездообразования на технических станциях при отправлении поездов по ниткам твердого графика : автореферат дис. канд. техн. наук : 05.22.08 : защищена 15.11.11 / Ш. М. Суюнбаев. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. - 16 с.

УДК 625.1: 004.94

И. М. Кокурин, В. Л. Белозёров

Петербургский государственный университет путей сообщения

КОМПЛЕКС МЕТОДОВ МОНИТОРИНГА ПРОДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕВОЗОК

Пропускная способность железнодорожных направлений ограничивается рядом мест, для определения расположения и причин возникновения которых, а также для выбора вариантов их ликвидации предлагается комплекс научных методов мониторинга продвижения поездов и имитационного моделирования процессов перевозок.

ограничения пропускной способности, их расположение и причины, метод мониторинга продвижения поездов, метод имитационного моделирования процессов железнодорожных перевозок.

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2012/2

28

Интеллектуальные технологии - транспорту

Введение

Цель данной статьи - представить возможности использования комплекса методов мониторинга продвижения поездов и имитационного моделирования процессов железнодорожных перевозок для организации движения грузовых поездов [1, 2, 3].

1 Метод мониторинга

и количественной оценки параметров

Метод мониторинга и количественной оценки параметров продвижения поездов и вагонов по обследуемым железнодорожным направлениям позволяет определять расположение и причины «узких мест», ограничивающих пропускную и провозную способности, увеличивающих сроки доставки грузов и затраты ОАО РЖД на перевозки.

Метод основан на получении информации о длительности технологических операций с каждым выбранным поездом на всех станциях и перегонах обследуемого железнодорожного направления. Выбирается такое количество испытательных поездов, чтобы охватить основные виды перевозимых грузов, и в то же время статистически достаточное для оценки показателей перевозочного процесса.

Для определения количества маршрутных перевозок за выбранный период времени по рассматриваемому железнодорожному направлению достаточно информации о продвижении соответствующих поездов, поскольку они следуют без переработки, сохраняя постоянный индекс. Групповые и одногруппные поезда подлежат переработке на сортировочных станциях. Возникает необходимость определения индекса и номера очередного поезда, везущего рассматриваемые вагоны до станции назначения. Поэтому необходима информация о номерах вагонов, которая позволит проследить их переход из одного поезда в другой.

Полная информация о выполненной грузовой железнодорожной перевозке должна содержать: род и объем груза, пункты по-

грузки и выгрузки, номера вагонов и отправок, фактический маршрут движения грузового вагона и поезда в границах железных дорог и за их пределами, даты и время начала и окончания технологических операций с вагонами и поездами за длительный промежуток времени, необходимый для выявления статистических закономерностей.

С этой целью подлежат анализу источники получения указанной информации о выполненных грузовых перевозках, к которым относятся существующие формы статистической отчетности и автоматизированные информационные системы, используемые на сети железных дорог РФ.

Исследования показывают, что среди статистических данных наиболее содержательными являются формы статистической отчетности ЦО-15 и ЦО-17.

Информация, содержащаяся в статистической отчетности (форма ЦО-15) не позволяет определять даты и моменты времени начала и окончания отдельных технологических операций с конкретным поездом и вагоном, что исключает возможность расчета длительности этих операций и движения по маршруту между станциями отравления и назначения. Кроме того, эта форма содержит информацию о продвижении грузов только по передаточным пунктам железных дорог, без указания всех станций по маршрутам их движения внутри дорог.

Все это не позволяет определять количество поездов, пропускаемых за указанные периоды времени по обследуемым железнодорожным направлениям, и на этой основе сравнивать требуемую и наличную пропускные способности, что необходимо для определения «узких мест».

Отчет о густоте движения грузов за год (статистическая отчетность - форма ЦО-17) содержит информацию о количестве грузов, перевезенных по перегонам и станциям сети железных дорог за год, без указания даты и времени отправления и прибытия конкретного поезда или вагона. Этой информации также недостаточно для сравнения требуемой и наличной пропускных способностей рассматриваемых железнодорожных направлений.

2012/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Интеллектуальные технологии - транспорту

29

Таким образом, формы статистической отчетности, наиболее содержательные по информации, необходимой для решения задач данного исследования, не позволяют получить все необходимые данные.

Анализ показал, что основная часть указанной информации содержится в автоматизированных системах отечественного железнодорожного транспорта АСОУП2 и ГИД-Урал.

Для получения информации из базы данных АСОУП2 требуется разработка программного обеспечения. До его разработки приходится использовать систему СИРИУС, которая с помощью оперативных запросов обеспечивает доступ к базам данных о продвижении поездов и вагонов всех железных дорог РФ. При этом можно получить данные о моментах времени проследования только тех станций, с которых предусматривается передача такой информации, что исключает возможность определения технической скорости и длительности стоянок поездов. Вследствие этого приходится дополнять эти данные информацией из системы ГИД-Урал.

Небольшой срок хранения информации до передачи ее в труднодоступный архив обусловливает необходимость создания собственной базы данных для мониторинга.

Отсутствие соответствующего программного обеспечения вынуждает для демонстрации возможностей предлагаемых алгоритмов использовать средства Microsoft Excel с ручным вводом информации в таблицы. Это снижает возможности мониторинга и обусловливает необходимость создания автоматизированной системы.

При ручном и автоматизированном режимах мониторинга рекомендуется использовать следующий алгоритм.

На железной дороге зарождения исследуемого вагонопотока за указанный пользователем системы период времени на всех станциях формирования определяются индексы и номера поездов, в составах которых имеются вагоны, отправляемые на заданную станцию назначения.

Получаемая по индексам и номерам поездов из баз данных АСУОП2 и ГИД-Урал

информация позволяет проследить маршруты следования и параметры движения каждого рассматриваемого поезда (моменты времени прибытия и отправления по всем станциям) до сортировочной станции его расформирования.

Эти данные позволяют рассчитать длительность стоянок на промежуточных станциях, а расстояния между станциями - техническую и участковую скорости поездов. Ограничивают пропускную способность железнодорожных участков между техническими станциями места длительных стоянок поездов на подходах к этим станциям. Причинами этого могут быть сверхнормативная длительность занятия станционных путей, их малое количество и недостаточная полезная длина. Длительная занятость станционных путей возникает при недостаточном количестве персонала пунктов технического обслуживания вагонов и длительных перерывах между их сменами, при отцепках неисправных вагонов от составов, отсутствии необходимого количества локомотивов и/или локомотивных бригад.

Причины сверхнормативных простоев транзитных вагонов с переработкой и без переработки определяются на основе анализа превышения временных норм станционных технологических операций. При этом необходимо проанализировать все составляющие технологического процесса обработки вагонов на сортировочной станции.

Обобщающим показателем качества грузовых железнодорожных перевозок является маршрутная скорость, которая рассчитывается на основе получаемых данных с учетом простоев вагонов, включая постои на технических станциях. Наименьшим значениям маршрутной скорости вагонов соответствуют железнодорожные линии с ограничениями пропускной и провозной способностей.

Однако маршрутная скорость не учитывает длительности грузовых операций с вагонами, находящимися в пунктах погрузки-выгрузки, передвижения вагонов на станциях формирования поездов, возвращения

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2012/2

30

Интеллектуальные технологии - транспорту

обратно на железнодорожные станции. Эта информация может быть получена на основе мониторинга длительности элементов, составляющих оборот вагона.

Информация о номерах вагонов с грузом в адрес указанной станции назначения позволяет определять новые индексы и номера поездов дальнейшего продвижения этих вагонов после расформирования и формирования составов на сортировочных станциях.

Аналогично получается информация, выполняются расчеты и определяются места и причины затруднений с продвижением поездов для направлений между станциями формирования и расформирования всех поездов, участвующих в перевозках до указанной станции назначения.

Для определения перспективных мест («окон») и причин возникновения дефицита пропускных и провозных способностей железнодорожных направлений требуется информация о мероприятиях по освоению существующих и прогнозируемых объемов перевозок и оценка технико-экономической эффективности вариантов этих мероприятий. Для прогноза объемов перевозок и сравнения мероприятий статистические методы решения этой задачи неприменимы. Аналитические и графоаналитические методы связаны с большими затратами труда специалистов и не в состоянии учесть с необходимой полнотой сложное влияние многочисленных факторов и местных особенностей на показатели перевозочного процесса при различных вариантах организации перевозок и реконструкции инфраструктуры в условиях выполнения ремонтных и строительных работ с предоставлением «окон».

2 Метод имитационного моделирования процессов железнодорожных перевозок

Наилучшее решение поставленных задач обеспечивает метод имитационного моделирования процессов железнодорож-

ных перевозок. Метод успешно применялся при разработке проектов реконструкции железнодорожных направлений, выполненных ОАО «Ленгипротранс», ОАО ИЭРТ, ОАО «Внешвузцентр» и другими организациями.

Метод имитационного моделирования процессов перевозок позволяет моделировать пропуск не расчетных, а реальных поездов, обращающихся по железнодорожным линиям с учетом: длительности станционных технологических операций, количества и полезной длины станционных путей, неравномерности движения, возможностей привязки локомотивов и бригад к поездам, ограничений по электроснабжению линий с электотягой, наличия предупреждений об изменениях установленной скорости, предоставления «окон» для ремонтов инфраструктуры и при их отсутствии.

В результате применения метода получают оценки эксплуатационно-технологических показателей процессов железнодорожных перевозок: длительность и скорость передвижения, поездо-часы и вагоно-часы движения и стоянок и т. д. На основе этих данных определяются экономические показатели сравниваемых вариантов организационных и реконструктивных мероприятий.

Заключение

Использование комплекса указанных методов открывает возможности достоверного определения фактически достижимых пропускных и провозных способностей железнодорожных участков, мест и причин длительных стоянок поездов и вагонов на станциях в существующих условиях и, что достигается впервые, при различных предлагаемых специалистами организационных и реконструктивных мероприятиях.

Методы открывают возможность детального количественного анализа технической и экономической эффективности мероприятий по организации движения (параллельный график, организация движения грузовых поездов по расписанию, энергоэконо-

2012/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Интеллектуальные технологии - транспорту

31

мичные расписания, вариантные графики при ремонтных работах и т д.).

Результаты моделирования представляют собой дополнительные количественные обоснования планируемых на сети железных дорог организационных и реконструктивных мероприятий, обеспечивающих надежное выполнение требуемых объемов и сроков существующих и перспективных грузовых перевозок.

Библиографический список

1. Оценка технико-экономической эффективности вариантов реконструкции железнодорож-

ной сети на основе имитационного моделирования / И. М. Кокурин, С. Е. Миняев // Транспорт. Наука, техника, управление. - 2004. - № 6. -С.20-26.

2. Имитационное моделирование в системе эффективности инвестиций при модернизации железнодорожного транспортного узла : монография / Ф. С. Пехтерев и др. - СПб. : Внешвуз-центр, 2004. - 195 с.

3. Организация грузовых железнодорожных перевозок : пути оптимизации / О. В. Белый, И. М. Кокурин // Транспорт Российской Федерации. - 2011. - № 4 (35). - С. 28-30.

УДК 656.22

А. Г. Котенко, Г. М. Грошев, В. И. Ковалёв, И. В. Кашицкий

Петербургский государственный университет путей сообщения

ПОТЕНЦИАЛ ПРИМЕНЕНИЯ ТВЕРДОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ РЫНКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК

Рассмотрены различные модели рынка железнодорожных перевозок в России, складывающиеся в результате реформирования отрасли. Оценены возможности применения твердого графика движения поездов при использовании различных моделей взаимодействия участников перевозочного процесса. Исследованы различные подходы к формированию нормативного графика движения поездов с целью минимизации последствий возможных сбоев.

график движения поездов, диспетчерское управление, регулирование вагонных парков, собственные поездные формирования, рынок железнодорожных перевозок.

Введение

В результате реформирования железнодорожной отрасли к настоящему моменту на сети российских железных дорог складывается несколько моделей взаимодей-

ствия компаний-операторов с ОАО РЖД, отличающихся степенью вовлеченности операторских компаний в перевозочный процесс: 1) вагоновладелец - монопольный перевозчик; 2) коммерческий перевозчик -инфраструктурный перевозчик; 3) коммер-

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2012/2