Организация вагонопотоков в поезда призвана обеспечивать высокий уровень транзитности вагонопотоков, минимальный объем непроизводительной переработки вагонопотоков и в конечном итоге высокую доходность перевозок. Основу организации вагонопотоков составляет план формирования поездов, которым определяется уровень загрузки технических средств транспорта, а также распределение сортировочной и маневровой работы между станциями и пунктами отправления и назначения грузовых поездов. Рациональный план формирования поездов обеспечивает концентрацию сортировочной работы на станциях технически наиболее оснащенных; уменьшает продолжительность нахождения вагонов на технических и грузовых станциях; повышает степень использования технических средств транспорта; улучшает взаимодействие в работе станций примыкания дорог и предприятий. В целом план формирования поездов во многом определяет время нахождения вагонов в пути следования, а соответственно, и скорость доставки грузов.
Составление плана формирования поездов – сложная комбинаторная задача, связанная с расчетами большого числа вариантов и сложными логическими действиями. Формируемые грузовые поезда классифицируют по условиям проследования, дальности следования и скорости движения, состоянию включаемых вагонов и по числу групп вагонов.
По условиям проследования грузовые поезда подразделяются на сквозные, проходящие без переработки не менее одной технической станции; участковые, следующие без переформирования по одному участку; сборные, обслуживающие промежуточные станции участка. Разновидностями сборных поездов являются: зонные – с работой на части промежуточных станций участка; удли-
ненные – с работой на промежуточных станциях двух смежных участков; сборно-участковые – следующие по нескольким участкам с работой на промежуточных станциях одного участка и проходящие транзитом по другим участкам; вывозные – следующие с граничных станций участка для доставки вагонов до отдельных промежуточных станций; передаточные – следующие между станциями, входящими в один узел и обслуживаемые парком специально выделенных передаточных локомотивов.
По дальности следования и скорости движения поезда делятся на скоростные с унифицированной по всему пути следования весовой нормой и увеличенной маршрутной скоростью (для перевозки контейнеров, скоропортящихся грузов) и ускоренные с повышенной маршрутной скоростью для перевозки скоропортящихся грузов, живности и др.
По состоянию включаемых вагонов различают поезда груженые, порожние, комбинированные.
По числу групп вагонов поезда подразделяются на одногруппные, в составе которых следуют вагоны на одну станцию назначения под выгрузку или в распыление, и групповые, составленные из подобранных в отдельные группы вагонов двух и более назначений.
В качестве исходной информации при составлении плана используются планируемые объемы перевозок, нормы массы и длины составов поездов, схема участков обращения локомотивов и бригад, данные о технической оснащенности станций и участков и их перерабатывающая способность, результаты анализа действующего плана формирования поездов. Для расчета плана формирования поездов определяются струи (корреспонденции) вагонопотоков, которые образуются на расчетной станции из вагонов собственной погрузки и из расформируемых поездов. Если поезда формируют из вагонов только одной струи или нескольких струй, то это уже назначение плана формирования поездов. Как правило, число назначений меньше числа струй вагонопотоков. Возможны различные варианты объединения струй в назначения. Каждому варианту назначений будет соответствовать определенный простой вагонов под накоплением в пункте формирования и под переработкой на попутных технических станциях. Таким образом, план формирования поездов устанавливает категории грузовых поездов, назначения (станции формирования и расформирования) и включаемые в поезд вагоны.
Нормативы для расчета плана формирования поездов обеспечивают рациональную загрузку станций и повышение транзитности вагонопотоков. Они устанавливаются в зависимости от типа, технического оснащения и схем путевого развития станции, объемов переработки вагонов на горке и уровня их загрузки, числа маневровых локомотивов, веса и длины перерабатываемых составов, технического оснащения примыкающих линий, рода тяги и системы использования локомотивов.
При составлении плана формирования поездов для небольших расчетных полигонов (от 3 до 6 станций) рассматривают все возможные варианты (исключая заведомо неконкурентноспособные) и отбирают лучший по минимуму приведенных вагоно-часов (вагоно-часов накопления на станциях формирования и вагоно-часов переработки на попутных технических станциях). Для полигонов с большим числом станций расчет плана получается слишком громоздким и рассмотрение всех возможных вариантов затруднено даже с помощью ЭВМ. Поэтому методы расчета плана формирования поездов основываются на использовании определенных приемов, условий, правил и процедур, позволяющих рассматривать не все возможные варианты, а только конкурентноспособные и выбирать из них наиболее близкий к оптимальному. Используются следующие приемы и правила. Проводят попарное сравнение струй вагонопотоков с определением суммарной экономии, предварительное построение всех возможных сквозных назначений, в том числе и многоструйных. Построение начинается с начальной станции, на которой в каждое назначение включают вагоны данного и более дальних назначений. На последующих станциях направления в каждое данное назначение должны включаться вагоны этого и более дальних назначений, зарождающиеся на данной и всех предыдущих станциях направления. Определяется максимальная экономия. Выполняются необходимое условие, достаточное условие и общее достаточное условие. Выделение струи вагонопотока в самостоятельное назначение плана формирования будет целесообразно при условии, что экономия приведенных вагоно-часов от проследования всех попутных технических станций без переработки больше или равно вагоно-часам накопления на станции формирования (необходимое условие), за пределами следования короткой струи (достаточное условие), от проследования попутной технической станции с минимальной экономией (общее достаточное условие).
Один из наиболее распространенных аналитических методов расчета – метод совмещенных аналитических сопоставлений (автор – проф. К. А. Бернгард). По этому методу план формирования одногруппных поездов рассчитывается следующим образом:
- проверяют соответствие самых дальних от первой станции струй вагонопотоков общему достаточному условию, удовлетворяющие этому условию струи выделяются в отдельные назначения плана формирования;
- составляют исходный график назначений с указанием для каждого из них наибольшего размера вагонопотока, который можно включить в поезда данного назначения и экономию приведенных вагоно-часов от выделения данного назначения;
- составляют график назначений, позволяющий выявить сквозные назначения, которые при объединении в них наибольшего вагонопотока не обеспечивают экономию вагоно-часов, т. е. не удовлетворяют необходимому условию; такие назначения не включаются в план формирования поездов и исключаются из дальнейшего рассмотрения;
- назначение с наибольшей экономией вагоно-часов принимается в качестве исходного;
- при нескольких сквозных назначениях с экономией вагоно-часов последовательно проверяется целесообразность замены исходного назначения одним из более дальних назначений, удовлетворяющих достаточным условиям. Если таких дальних назначений несколько, к расчету принимаются наиболее дальние.
В этой последовательности расчеты ведут до тех пор, пока в графике назначений останутся только те, которые не удовлетворяют необходимым условиям.
Для групповых поездов, составленных из подобранных в отдельные группы вагонов (двух и более назначений) эффективность определяется экономией вагоно-часов в сравнении с другими вариантами организации вагонопотоков в поезда. При этом на станции формирования группового поезда учитываются дополнительные затраты вагоно-часов, связанные с формированием и обработкой групп вагонов этого поезда. На станциях обмена (перецепки) групп вагонов учитываются дополнительные затраты вагоно-часов и локомотиво-часов на подформирование группы прицепки, ожиданию прибытия поезда и маневровой работы по обработке группового поезда.
План формирования поездов из порожних вагонов
В зависимости от условий подборки порожних вагонов поезда делят на одногрупп-ные, состоящие из вагонов одного рода, групповые – из вагонов нескольких родов, подобранных в отдельные группы, смешанные -из вагонов разного рода без подборки их в отдельные группы и комбинированные – из груженых и порожних вагонов. Необходимое условие организации порожнего вагонопотока в маршруты – превышение вагоно-часов в пути следования над вагоно-часами накопления на станции формирования. Экономия времени в пути следования достигается за счет более высоких скоростей продвижения маршрутов из порожних вагонов. Экономия вагоно-часов накопления зависит от системы подготовки вагонов к перевозкам, организации подвода вагонов на погрузочные станции и порядка подачи вагонов под погрузку.
Для расчета вагоно-часов рассматривают следующие схемы зарождения и погашения порожних вагонопотоков:
- возрастание размеров порожних вагонопотоков в направлении следования основной массы порожних вагонов;
- изменение размеров порожних вагонопотоков при образовании их в одном районе;
- постепенное погашение порожних вагонопотоков в разных районах.
Формирование групповых поездов из порожних вагонов всегда эффективно, если после обмена групп вагонов в пути следования поезд превращается в одногруппный. Эффективность формирования комбинированных групповых поездов из груженых и порожних вагонов определяется путем сравнения их с вариантами раздельного формирования поездов из порожних и груженых вагонов. Комбинированные поезда выгодны, если груженые и порожние вагоны следуют в одно назначение.
Утвержденный план формирования содержит алфавитный перечень важнейших сортировочных станций, общие указания, план формирования по важнейшим сортировочным станциям, междудорожный план формирования поездов, план формирования отправительских маршрутов, перечень поездов для перевозки скоропортящихся грузов, а также таблицы кодов важнейших сортировочных станций по единой сетевой разметке. Помимо этого в плане могут быть приведены порядок подборки вагонов в групповых и сборных поездах, порядок организации работы с отдельными транзитными поездами, связанный с пополнением, отцепкой или заменой групп вагонов, и другие сведения.
В пояснительной записке к плану формирования поездов указываются краткая характеристика плановых вагонопотоков и предстоящих объемов перевозок, распределение вагонопотоков по отдельным линиям и направлениям, анализ действующего плана формирования поездов, особенности нового плана, основные изменения в распределении сортировочной работы, предусмотренные планом. Одновременно с планом формирования поездов вводится в действие указание о порядке следования вагонопотоков по параллельным и кружным ходам.
Показатели плана формирования поездов
Условно показатели плана формирования можно разделить на показатели по отправительской маршрутизации, показатели по сортировочным станциям и общие показатели (по расчетному полигону, дороге, сети).
Показатели по маршрутизации:
- уровень маршрутизации (по отдельным грузам и в целом для подразделений);
- удельный вес маршрутной погрузки под выгрузку на одну станцию и в распыление;
- средняя дальность пробега маршрутов;
- размер снимаемой отправительскими маршрутами переработки вагонов на сортировочных и участковых станциях;
- общая экономия приведенных вагоно-часов переработки отправительскими маршрутами всех назначений.
Показатели по сортировочным станциям:
- число назначений поездов по категориям и по направлениям следования;
- количество транзитных вагонов без переработки и с переработкой;
- вагоно-часы накопления;
- средний простой вагона под накоплением;
- вагоно-часы переработки;
- средний простой транзитного вагона без переработки и с переработкой;
- средняя дальность пробега вагона без переработки;
- коэффициент переработки;
- угловой вагонопоток.
Общие показатели:
- размеры транзитных вагонопотоков, в том числе без переработки и с переработкой;
- коэффициент переработки;
- вагоно-часы переработки;
- средняя дальность пробега грузовых поездов;
- число формируемых назначений;
- средняя мощность вагонопотоков одного назначения.
