Організація пасажирських перевезень на залізничному транспорті

 

Табл.1.1 Характеристика вагонів пасажирського парку

№ п/п	Тип вагону	Тара, т	Кількість місць
			для сидіння	для лежання
1	Не купейний: - з місцями для лежання (спальний, плацкартний) - з кріслами для сидіння	51 47–51	– 68–76	54–60 –
2	Купейний жорсткий	52–55	54	28–36
3	М’який: - з двомісним купе (СВ) - з дво- та чотиримісними купе - з тримісними купе для міжнародного  сполучення і двомісним купе (РІЦ)	60–62 57   52	– –   –	16–18–24 33   22
4	Ресторан	56	32	–
5	Багажний (вантажопідйомністю 20т)	48	–	–
6	Загальний	54	81

 

Використовуючи ці дані, а також  дані табл.1.1, розробляємо три варіанта композиції составів пасажирських  поїздів дальнього і місцевого  сполучень, які заносимо в табл. 1.2.

Таблиця 1.2. Варіанти композиції состава  пасажирського поїзда дальнього і місцевого сполучень

№№ варіантів	Категорія  вагону	Число вагонів даної  категорії	Тара вагону, т	Навантаження від пасажирів  і р/поклажі, т/ваг.	Сумарна маса вагону, т	Місткість вагону, чол.	Місткість состава  поїзду, чол.	Маса состава поїзду,  т
1 (Швидкий)	Купейні	7	52	4	56	36	438	951
	М’які	7	60	3	63	18
	Ресторан	1	56	6	62	32
	Купейний з радіо  вузлом	1	52	4	56	28
2 (Пасажирський)	Купейні	5	52	4	56	36	636	992
	М’які	4	60	3	63	18
	Плацкарт	6	51	6	57	54
	Ресторан	1	56	6	62	32
	Купейний з радіо  вузлом	1	52	4	56	28
3 (Пасажирський)	Купейні	4	52	4	56	36	879	978
	Плацкарт	8	51	6	57	54
	Загальний	3	54	6	60	81
	Ресторан	1	56	6	62	32
	Купейний з радіо  вузлом	1	52	4	56	28

 

Для визначення оптимального варіанту композиції составу пасажирського поїзда, норми маси поїзда і швидкості руху необхідно по кожному варіанту визначити величину приведених витрат на один поїзд.

Спочатку приведемо послідовність  розрахунків, а потім самі розрахунки.

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час ,

де      Е_енер – енергетичні витрати, грн.;

         Е_час – часові витрати, грн.

Величина енергетичних витрат визначається:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм ,

де  С_ткм – витратна ставка на 1000 т-км брутто, грн.; С_ткм=4,85 (грн.),

      R_мех – механічна робота локомотива в ткм, визначається по формулі:

R_мех =

+ R_т = (P+Q) ∙ (w_o+i_є) ∙10^-3 ∙ L+3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6  ∙К_зуп ,

де  R_мех – величина мех. роботи на напрямку на пересування поїзда, т-км;

      R_т – втрата кінетичної енергії  одним поїздом при його зупинці, т-км;

     P – маса локомотиву, (табл.1.3)

     Q – маса составу поїзда брутто, т;

     w_o – основний питомий опір руху поїзду, що визначається за формолою:

w_o = 1,2 + 0,012 v_р + 0,0002

,

де   v_р – розрахункова швидкість, км/год;

       i_е – еквівалентний по механічній роботі локомотива уклон на розрахунковому напрямі %0;

       L –  довжина розрахункового напряму, км;

       α – відношення швидкості початку гальмування до ходової (0,80); 

       v_х – ходова швидкість, км/год;

      К_зуп – кількість зупинок поїзду на розрахунковому напрямі, яку можна визначити:

К_зуп = L / l_зуп ,

де l_зуп  - середня відстань між зупиночними пунктами (для швидкісних поїздів 150÷250 км; для дальніх поїздів 75÷100 км; для місцевих поїздів 50÷75 км), км.

 

Таблиця 1.3. Характеристика пасажирських локомотивів

№ пп	Параметр	Умовні позначення серій локомотивів
		Електровозів				Тепловозів
		Постійного струму			Змінного струму
		ЧС 1	ЧС 2	ЧС 3	ЧС 4	ТЭ  7	ТЭ 10	ТЭП 60	ТЭП 70	ТЭП 75
1	Конструкційна швидкість	120	160	120	160	140	140	160	160	160
2	Розрахункова маса локомотива, т	84	120	84	126	254	129	128	130	180
3	Сила тяги локомотива при рушанні  з місця, кГ	21500	22500	23400	24000	33500	38200	20500	29400	30000
4	Довжина локомотива	19	19	19	19	34	19	19	22	22
5	Вартість локомотиво-години, Сл-год, грн..	16,07	19,44	20,18	23,03	50,73	54,01	63,27	65,18	66,49
6	Розрахункова швидкість, vр, км/год	31 ÷ 47				20 ÷ 23

 

Часові витрати визначаються згідно по наступній формулі:

,

де β_м – коефіцієнт маршрутної швидкості пасажирських поїздів, який  залежить від кількості і тривалості стоянок поїздів (0,80);

С_п-г – вартість поїздо-години пасажирського поїзду з урахуванням оцінки втрат часу пасажирів в грн., яка визначається згідно:

,      

де α_л, β , β – коефіцієнти, що враховують час не поїзної роботи, відповідно локомотива, локомотивної бригади і бригади провідників (α_л =1,2, =1,2, =1,1);

С_л-г, С_в-г, С_пас-г – вартість відповідно локомотиво-години,   вагоно-години і пасажиро – години (можна прийняти С_в-г=4,73 грн.,  С_пас-г=0,50 грн. ), грн.;

 С , С – вартість години роботи відповідно локомотивної бригади і бригади провідників (можна прийняти С =85,87грн.,  С =39,72 грн. ), грн.;

m – число вагонів у составі поїзда;

а  –  населеність состава пасажирського поїзда;

К_м –  коефіцієнт використання місткості состава поїзда (0,8).

Вихідні дані для розрахунку знаходяться  в табл.1.3. (варіант ЧС3)

Для першого варіанту:

1) Для ходової швидкості 60км/год:

Основний питомий опір руху поїзду:

w_o = 1,2 + 0,012 v_р + 0,0002

= 1,2+0,012*35+0,0002*35²=1,87 (км/год),

де v_р= 35(км/год)

Кількість зупинок поїзду на розрахунковому напрямі:

К_зуп = L / l_зуп =1615/180=9 (зуп)

Вартість поїздо-години пасажирського  поїзду :

С_п-г = α_л С_лг + β

+ т С_вг + β + а С_пас-г К_м = =1,2*19,44+1,2*85,87+16*4,73+1,1*39,72*16+438*0,5*0,8 = 1076,32 (грн..)

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 951) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 951) ∙ (0,80 ∙ 60)² ∙ 10^-6 ∙ 9 =  5049 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5049*4,85= 24487,65 (грн)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1076,32)/(0,8*60)=36213,68 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =24487,65 + 36213,68 = 60701,33 (грн.)

2) Для ходової швидкості 80км/год:

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 951) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 951) ∙ (0,80 ∙ 80)² ∙ 10^-6 ∙ 9 = 5114,14 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5114,14*4,85=24803,58 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1076,32)/(0,8*80)=27160,26 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =24803,58+27160,26 =51963,84 (грн.)

3) Для ходової швидкості 100км/год:

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 951) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 951) ∙ (0,80 ∙ 100)² ∙ 10^-6 ∙ 9 = 5199 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5199*4,85=25215,15 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1076,32)/(0,8*100)=21728,21 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =25215,15 + 21728,21= 46943,36 (грн.)

4) Для ходової швидкості 120км/год:

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 951) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 951) ∙ (0,80 ∙ 120)² ∙ 10^-6 ∙ 9 = 5302 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм = 5302*4,85 = 25714,7 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1076,32)/(0,8*120) = 18106,84 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час = 25714,7 + 18106,84 = 43821,54 (грн.)

5) Для ходової швидкості 140км/год:

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 951) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 951) ∙ (0,80 ∙ 140)² ∙ 10^-6 ∙ 9 = 5424 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5424*4,85 = 26306,4 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1076,32)/(0,8*140)=15520,15 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =26306,4 + 15520,15 =41826,55 (грн.)

6) Для ходової швидкості 160км/год:

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 951) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 951) ∙ (0,80 ∙ 160)² ∙ 10^-6 ∙ 9 = 5564 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм = 5564*4,85= 26985,4 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1076,32)/(0,8*160)= 13580,13 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час = 26985,4 +13580,13 = 40565,53 (грн.)

Для другого варіанту:

1) Для ходової  швидкості 60км/год:

Основний питомий  опір руху поїзду:

w_o = 1,2 + 0,012 v_р + 0,0002

=1,2+0,012*35+0,0002*35²=1,87 (км/год),

де v_р= 35(км/год)

Кількість зупинок поїзду на розрахунковому напрямі:

К_зуп = L / l_зуп =1615/85=19 (зуп.)

Вартість поїздо-години пасажирського  поїзду :

С_п-г = α_л С_л-г + β

+ т С_в-г + β + а С_пас-г К_м = =1,2*19,44+1,2*85,87+17*4,73+1,1*39,72*17+636*0,5*0,8 = 1204,95 (грн.)

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120+ 992) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 992) ∙ (0,80 ∙ 60)² ∙ 10^-6 ∙ 19 = 5339 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5339*4,85= 25894,15 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1204,95)/(0,8*60)= 40514,55 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =25894,15 + 40514,55 = 66435,70 (грн.)

2) Для ходової швидкості 80км/год:

Механічна робота локомотива:

R_мех = (P+Q) ∙ (w_o + i_е) ∙10^-3 ∙ L + 3,8 ∙ (P+Q) ∙ (α ∙ v_х)²∙10^-6 ∙ К_зуп =

= (120 + 992) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615+ 3,8 ∙ (120 + 992) ∙ (0,80 ∙ 80)² ∙ 10^-6 ∙ 19 =5483 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5483*4,85= 26592,55 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1204,95)/(0,8*80)= 30406,16 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =26592,55 +30406,16 =56998,71 (грн.)