Підвищення ефективності функціонування сортувальних комплексів станцій в умовах змінної інтенсивності вхідного потоку поїздів (дисертація)

Abstract

UK: Дисертація присвячена питанню підвищення ефективності функціонування сортувальних комплексів станцій в умовах нерівномірності надходження вантажних поїздів у розформування. З цією метою сортувальний комплекс розглядається як керована система масового обслуговування. Для зміни інтенсивності процесу розпуску в залежності від довжини черги готових до розформування составів запропоновано конструкцію сортувальної гірки з двома горбами, один з яких має зменшену висоту. Розроблено процедуру вибору в оперативних умовах для кожного состава раціональної швидкості розпуску та типу сортувальної гірки, що дозволить мінімізувати загальні витрати станцій, пов'язані з переробкою вагонопотоків. Наукові результати, отримані у дисертаційній роботі, а також розроблені моделі та методи можуть бути використані при створенні автоматизованої системи підтримки прийняття рішень оперативно-диспетчерським персоналом сортувальних комплексів станцій.

RU: Диссертация посвящена вопросу повышения эффективности функционирования сортировочных комплексов станций в условиях неравномерности поступления грузовых поездов в расформирование. Эксплуатация сортировочных комплексов станций характеризуется значительной неравномерностью входящего потока поездов. В этих условиях целесообразной является адаптация интенсивности сортировочного процесса к колебаниям входящего потока, что позволит сократить эксплуатационные расходы станции, связанные с переработкой вагонопотоков. Величина эксплуатационных расходов сортировочного комплекса при различных режимах его функционирования может быть получена в результате имитационного моделирования процесса расформирования составов. С этой целью в работе выполнены анализ и формализация операций надвига и роспуска составов на сортировочных горках. На основе проведенных экспериментальных исследований была усовершенствована имитационная модель процесса расформирования составов на сортировочной горке. Данная модель, в отличие от существующих, позволяет детально имитировать режим работы маневрового тепловоза и процесс движения состава при его надвиге на горку, что дает возможность определять затраты топлива горочным локомотивом и начальную скорость каждого отцепа, величина которой используется для дальнейшего моделирования их скатывания с горки. В результате исследований установлено, что расход топлива горочным тепловозом целесообразно определять на основе выполненной механической работы силы тяги локомотива. Для оперативного изменения интенсивности процесса расформирования составов в работе предложена конструкция сортировочной горки с горбами различной высоты. Указанное сортировочное устройство состоит из основной и пониженной горок. Основная горка рассчитана согласно действующих нормативов и обеспечивает докатывание расчетного бегуна до расчетной точки при неблагоприятных условиях. Понижение высоты второго горба достигнуто путем использования минимально допустимого уклона скоростного участка профиля горки. Установлено, что использование пониженной горки для расформирования составов позволяет сократить соответствующие расходы топлива в среднем на 10 %; при этом для обеспечения благоприятных условий разделения отцепов роспуск на данной горке целесообразно выполнять со скоростью до 1,5 м/с. В работе выполнены исследования влияния скорости роспуска составов на показатели работы сортировочного комплекса при различных параметрах входящего потока поездов в расформирование. Установлено, что наибольший эффект от повышения скорости роспуска достигается при высокой интенсивности и неравномерности входящего потока. При этом указанное увеличение скорости роспуска увеличивает риск неразделений отцепов и связанных с этим эксплуатационных расходов. Для решения задачи выбора для каждого состава рациональной скорости роспуска и типа горки сортировочный комплекс был представлен как управляемая система массового обслуживания. С использованием данного подхода была усовершенствована имитационная модель функционирования сортировочного комплекса станции, позволяющая исследовать его работу как единой системы при различных режимах эксплуатации. Указанная модель была построена как управляемая двухфазная система массового обслуживания, которая совместно имитирует процессы обслуживания составов в парке приема и их расформирования на горке. Разработанная модель использовалась для оценки эффективности предложенной системы оперативного управления сортировочным комплексом. Научные результаты, полученные в диссертационной работе, а также разработанные модели и методы могут быть использованы при создании автоматизированной системы поддержки принятия решений оперативно-диспетчерским персоналом сортировочных комплексов станций.

EN: The thesis is devoted to solving the scientific problem of the efficiency increase of stations sorting complexes under the conditions of train flow irregularity. In order to adapt the sorting process intensity to the incoming flow irregularity the sorting complex was regarded as controlled queuing system; and as a controlled parameter of the system had been selected the breaking-up speed. In addition, the usage of the specialized hump design with two crests placed at different levels was proposed for selecting the efficient breaking-up mode, which will reduce the energy consumptions. The rational choice of breaking-up speed and hump type must be performed depending on the queue length at the arrival bowl. To solve this problem the Box-Wilson optimization methodology was used. Work scientific results and developed models and methods can be used to create station automated decision support system for dispatchers.