Організація пасажирських перевезень на залізничному транспорті

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 + 992) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615+ 3,8 ∙ (120 + 992) ∙ (0,80 ∙ 100)² ∙ 10^-6 ∙ 19=5668 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5668*4,85=27489,8 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1204,95)/(0,8*100)=24324,93 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =27489,8 +24324,93 = 51814,73 (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 + 992) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 992) ∙ (0,80 ∙ 120)² ∙ 10^-6 ∙ 19 =5894 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5894*4,85=28585,9(грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1204,95)/(0,8*120)=20270,77 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =28585,9+20270,77 =48856,67 (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 + 992) ∙ (1,87 + 1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 992) ∙ (0,80 ∙ 140)² ∙ 10^-6 ∙ 19 =6161 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =6161*4,85=29880,85 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1204,95)/(0,8*140)=17374,95 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =29880,85 +17374,95 =47255,8 (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 + 992) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 992) ∙ (0,80 ∙ 160)² ∙ 10^-6 ∙ 19 = 6469 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =6469*4,85=31374,65 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1204,95)/(0,8*160)=15203,08 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =31374,65 +15203,08 =46577,73 (грн.)

Для третього 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 =1615/60=27 (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+879*0,5*0,8 = 1301,15(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 + 978) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 978) ∙ (0,80 ∙ 60)² ∙ 10^-6 ∙ 27 = 5349 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5349*4,85= 25942,65 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1301,15)/(0,8*60)= 43778,28 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =25942,65 + 43778,28 = 69720,93 (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+ 978) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 978) ∙ (0,80 ∙ 80)² ∙ 10^-6 ∙ 27 =5551 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5551*4,85= 26922,35 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1301,15)/(0,8*80)= 32833,71 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =26922,35 +32833,71 = 59756,06 (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 + 978) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 978) ∙ (0,80 ∙ 100)² ∙ 10^-6 ∙ 27 =5810 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =5810*4,85=28178,5 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1301,15)/(0,8*100)=26266,97 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =28178,5 +26266,97 =54445,47 (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 + 978) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 978) ∙ (0,80 ∙ 120)² ∙ 10^-6 ∙ 27 =6127 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =6127*4,85=29715,95 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1301,15)/(0,8*120)=21889,14 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =29715,95 +21889,14 =51605,09 (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+ 978) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120+ 978) ∙ (0,80 ∙ 140)² ∙ 10^-6 ∙ 27 =6502 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =6502*4,85=31534,7 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1301,15)/(0,8*140)=18762,12 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =31534,7 +18762,12 =50296,82 (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 + 978) ∙ (1,87 +1) ∙ 10^-3 ∙ 1615 + 3,8 ∙ (120 + 978) ∙ (0,80 ∙ 160)² ∙ 10^-6 ∙ 27=6935 (ткм)

Енергетичні витрати:

Е_енер = R_мех ∙ С_ткм =6935*4,85=33634,75 (грн.)

Часові витрати:

Е_час = L С_п-г /β_м V_х =(1615*1301,15)/(0,8*160)=16416,85 (грн.)

Величина приведених витрат на один поїзд:

Е_прив = Е_енер  +  Е_час =33634,75 +16416,85 =50051,6 (грн.)

Результати розрахунків енергетичних, часових та приведених витрат по кожному  варіанту композиції приводимо у  табл. 1.4.

Таблиця 1.4.  Зміна енергетичних, часових і приведених витрат по варіантах композиції составу

№ варіантів	Характеристика композиції  Складу	Види витрат	Величини витрат при наступних  значеннях ходової швидкості
			60	80	100	120	140	160
1	Q =951 m =11 a =438	Еенер	24487,65	24803,58	25215,15	25714,7	26306,4	26985,4
		Ечас	36213,68	27160,26	21728,21	18106,84	15520,15	13580,13
		Еприв	60701,33	51963,84	46943,36	43821,54	41826,55	40565,13
2	Q =992 m =33 a =636	Еенер	25894,15	26592,55	27489,8	28585,9	29880,85	31374,65
		Ечас	40514,55	30406,16	24324,93	20270,77	17374,95	15203,08
		Еприв	66435,7	56998,71	51814,73	48856,67	47225,8	46577,73
3	Q =978 m =44 a =879	Еенер	25942,65	26922,35	28178,5	29715,95	31534,7	33634,75
		Ечас	43778,28	32833,71	26266,97	21889,14	18762,12	16416,85
		Еприв	69720,93	59756,06	54445,47	51605,09	50296,82	50051,6

 

Найбільш вигідне значення швидкості  при заданій масі і розрахунковій  населеності  пасажирського поїзда визначається по мінімальному значенню функції Е_прив. Для цього по даним табл. 1.4. будуємо криві = f(v_x),   Е_час = f(v_x), Е_прив = f(v_x) і по мінімальному значенню функції приведених витрат визначається оптимальне значення ходової швидкості руху для кожного варіанту композиції:

 

З наведених графіків видно, що приведені витрати постійно зменшуються із збільшенням ходової швидкості. В таких випадках оптимальне її значення можна визначити по конструктивній швидкості локомотива або встановленій максимальній швидкості руху пасажирських поїздів на даному напряму.

Оптимальне  значення маси і композиції составів пасажирських поїздів, а отже і ходової  швидкості встановлюється по мінімальному значенню питомих приведених витрат із всіх можливих варіантів композиції, що приходяться на одне пасажирське місце. Питомі витрати по кожному варіанту визначаються:

,

де  - приведені витрати по варіанту який, відповідає найвигіднішому значенню ходової швидкості.

Для першого варіанту:

е=40565,13/951=43

Для другого варіанту:

е=46577,73/992=47

Для третього варіанту:

е=50051,6/978=52

 

Отримане значення маси состава, композиції і ходової швидкості перевіряється  по ряду умов :

• по відповідності потужності заданого локомотива (за умови рушання з місця);
• по довжині пасажирських платформ і довжині прийомо-відправних колій.

Крім того, вибрана композиція состава пасажирського поїзда відповідної категорії повинна задовольняти вимогам по комфортабельності.

Перша перевірка по умові рушання з місця проводиться по формулі:

= ,

де  – сила тяги рушання (табл. 1.3),

  –  розрахунковий підйом, ‰; 

– питомий додатковий опір при  рушанні з місця, кг/т, визначається згідно формули:

                                           ,

 де – середнє навантаження на вісь вагона у составі пасажирського поїзда, визначається:

,

де – оптимальне значення маси поїзда;

- оптимальне число вагонів  у составі поїзда.

Q_руш>Q_опт

Отримана величина маси пасажирського  поїзду більше тієї, яка була отримана на підставі техніко-економічних розрахунків. Заданий локомотив забезпечить  рушання з місця пасажирського  поїзду оптимальної маси на розрахунковому підйомі.

Друга перевірка проводиться по відповідності довжини поїзда довжині пасажирської платформи, тобто враховуються норми по проектуванню залізничних станцій і вузлів. Довжина поїзда визначається по формулі:

l_n = l_с + l_л + 10 ;

де  l_с  - довжина пасажирського составу з розрахунковою композицією, визначається як  добуток числа вагонів у составі поїзда на їх довжину (довжина вагону по вісям автозчеплень 23,6 м);

  l_л - довжина локомотива .

Робимо розрахунки для кожного  варіанту композиції составу пасажирського  поїзду:

1. для 1-го варіанту:

                                  l_n =(16*23,6)+19+10=406,6 м;

2. для 2-го варіанту:

                                  l_n =(17*23,6)+19+10=430,2 м

 

l_n< 500

406,6<500

430,2<500

Отримані довжини пасажирських поїздів, отримана по формулі менше встановленої стандартної довжини пасажирської платформи (500 м), тобто довжина поїзда з розрахунковою композицією составу задовольняє вимозі. Тобто пасажирський поїзд вільно може бути встановлений в межах пасажирської платформи будь-якої станції заданого полігону.

 

 

 

3. Розрахунок плану формування пасажирських поїздів

 

Пункти обороту і категорії  пасажирських поїздів встановлюються їх планом формування. Цей план розробляється на підставі характеру і розмірів кореспонденцій пасажиропотоків між окремими пунктами. При розробці плану формування необхідно вибирати раціональний напрямок проходження і дільниці обороту пасажирських поїздів. Пасажирські поїзда бажано пропускати між пунктами їх обороту по найкоротшому напрямку. Проте таке рішення не завжди є доцільним, оскільки зосередження пасажирського руху на найкоротшому напрямку може уповільнити просування вантажних поїздів. Крім того, дільниці обороту пасажирських поїздів встановлюються виходячи з обслуговування основного потоку пасажирів безпересадочними сполученнями і найраціональнішого використання вагонного парку і пропускної спроможності залізниць. Варіанти плану формування пасажирських поїздів, які визначають число, призначення і категорії поїздів, можуть бути складені на підставі даних пасажиропотоків.