Дипломная (вкр): Модернизация системы управления движением поездов

АСУ перевозочным процессом на базе новой ЕМПП - сложная иерархическая система, в которой процессы управления реализуются взаимосвязанными контурами, располагающимися на разных уровнях системы. Основными из этих контуров являются планирующий и отслеживающий сформированные планы.

На верхних уровнях системы (сеть и регион) должно осуществляться оптимальное планирование грузопотоков, а также распределение погрузочных и тяговых ресурсов в соответствии с заявками клиентов на согласованный подвод грузо- и вагонопотоков. Для этого на уровне сетевого и регионального центра появляются новые приложения:

·        автоматизированное управление грузопотоками в рамках региона и сети (планирование согласованного подвода грузов к крупным потребителям, планирование и управление потоками порожняка, управление тяговыми ресурсами);

·        формирование управляющих воздействий через ЕМПП;

·        автоматизация прогнозирования, контроля и оперативного отслеживания планов по грузопотокам на базе ЕМПП;

·        анализ эффективности управления на основе данных из ЕМПП.

В региональный центр интегрируются задачи ЕДЦУ по автоматизации работы поездных диспетчеров (АРМ ДНЦ в увязке с ДЦ или АСДК).

На уровнях сети и региона должны работать контуры оперативного отслеживания сформированных планов, решающие диспетчерские задачи контроля и регулирования грузопотоков в соответствии с рассчитанными плановыми нормами. Их цель состоит в обеспечении продвижении конкретных грузо- и вагонопотоков к потребителям в соответствии с рассчитанными оптимальными планами с учетом заданных ограничений и запретов. При обнаружении существенных отклонений потоков от расчетных должно происходить обращение к вышестоящему контуру для перепланирования.

В результате решения задач управления грузо- и вагонопотоками формируются установочные задачи для контуров управления поездной работой диспетчерского аппарата ЕДЦУ. Задания по местной работе адресуются управленческому аппарату линейных опорных центров и станций.

Принципиально важные функции приложений ОЦ заключаются в управлении местной работой, начально-конечными операциями, грузопотоками в рамках опорного линейного района и автоматизации технологических операций с одновременным формированием и ведением ЕМПП. В рамках работ по ОЦ ведется увязка существующих АСУ СС со средствами автоматики [6].

3. Расчёт массы и длинны состава грузового поезда

.1 Определение массы состава грузового поезда

Для определения размеров движения на заданном участке выполняем тяговые расчеты.

Тяговые расчеты позволяют рационально использовать подвижной состав и поездо-участок эксплуатации, контролировать и выполнять расчеты весовых норм поездов, определять перегонное время хода поездов, необходимого для выполнения графика движения поездов.

Грузовое движение на заданном полигоне обслуживается локомотивами серии 2ТЭ10В.

Расчет массы состава грузового поезда ведется по формуле:

, тонн (3.1)

где  - расчетная сила тяги локомотива при расчетной скорости;

 - расчетная масса локомотива;

 - основное удельное сопротивление движению локомотива при расчетной скорости в кг/т, определяемое по формуле:

, кг/т (3.2)

кг/т

 - основное удельное средневзвешанное сопротивление движению состава при расчетной скорости, которое определяется по формуле:

, кг/т (3.3)

где  - количественное соотношение 4-хосного вагона в составе соответственно на подшипниках скольжения и качения (0,8; 0,2);

 - доля четырех- и восьмиосных вагонов в составе, которая вычисляется по выражениям:

 (3.4)

где  - количественные соотношения соответственно 4,8-осных вагонов в составе (0,83; 0,17)

,

,

,

Для определения основного удельного сопротивления движению состава вычисляем следующие формулы:

для груженых 4-хосных вагонов на роликовых подшипниках

, кг/т (3.5)

для груженых 8-осных вагонов

, кг/т (3.6)

где  - нагрузка от оси вагона на рельсы, в т/ось

, т/ось (3.7)

, т/ось (3.8)

 т/ось

 т/ось

 кг/т

 кг/т

Представляя полученные значения в формулу (3.3), получим средневзвешенное удельное основное сопротивление движению состава.

, кг/т

Для получения массы состава в исходную формулу (3.1) подставляются значения  и :

т

3.2 Определение количества вагонов в составе груженного поезда

Для определения длины поезда необходимо вычислить число вагонов в составе, которое определяется по формуле:

, вагонов (3.9)

вагонов

Устанавливаем фактическую массу состава:

т

3.3 Определение длинны груженного поезда

Длина поезда из груженных вагонов определяется по формуле:

, м (3.10)

где  - длинна локомотива в м, для тепловоза 2ТЭ10В, м

 - длинна состава в м

, м (3.11)

м

- запас длины на неточность установки поезда

м

.4 Установка полезной длины приемоотправочных путей станции

По полученной длине поезда  устанавливается (проверяется) длина приемоотправочных путей станции по условию . Значение  в зависимости от длины поезда принимается типовое: 850, 1050, 1250 м.

По расчету длина состава груженого поезда составила  = 970 м. Поэтому стандартная длина станционных путей принята м.

3.5 Определение массы состава по длине станционных путей

Масса поезда, соответствующая полному использованию полезной длины станционных путей, определяется по формуле:

,т (3.12)

где  - погонная нагрузка вагонов на путь, т/м определяется

т/м (3.13)

т/м

т

Это наибольшая масса поезда по длине станционных путей, которая может быть использована для формирования тяжеловесных поездов.

3.6 Определение количества вагонов в составе порожнего поезда

Количество вагонов в составе порожнего поезда определяется из условий полной совместимости приемоотправочных путей станции по формуле:

, ваг (3.14)

где  - средняя длина физического вагона, определяема по формуле:

, м (3.15)

м

вагонов

3.7 Проверка массы состава на трогание с места

Рассчитанная масса грузового состава по формуле (3.1) проверяется на трогание с места на остановочных пунктах по формуле:

, т (3.16)

где  - крутизна наибольшего уклона на остановочных пунктах заданного участка %, ;

 - сила тяги локомотива при трогании с места;

 - удельное сопротивление состава при трогании с места, определяемое по формуле: для вагонов на подшипниках качения

, кг/т (3.17)

т/ось,

кг/т

кг/т

тогда:

кг/т (3.18)

где  - количественное соотношение вагонов соответственно на подшипниках скольжения качения.

кг/т

Подставляя полученное значение  получим:

т

Вывод:

Следовательно, полученная масса состава отвечает условию , следовательно, поезд может останавливаться на всех разделенных пунктах участка и для трогания с места не требуется вспомогательный локомотив.

4. Разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности

4.1 График движения поездов

На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется по графику. График движения поездов является основой организации перевозок. Он объединяет деятельность всех подразделений и выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог.

Движение поездов по графику обеспечивается правильной организацией и выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания и других подразделений железных дорог, связанных с движением поездов.

В соответствии с ПТЭ график движения поездов должен обеспечивать:

·   удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов;

·        безопасность движения поездов;

·    наиболее эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности станций;

·   рациональное использование подвижного состава;

·        соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад;

·        возможность производства работ по текущему содержанию и ремонту пути, сооружений, устройств СЦБ, связи и электроснабжения.

График движения поездов представляет собой графическое изображение следования поездов по участкам и направлениям, выполненное в координатных осях времени (горизонтальная ось) и расстояния (вертикальная ось). Он устанавливает время прибытия, отправления и проследования поездов по каждому раздельному пункту, время следования поездов по перегонам, продолжительность нахождения локомотивов и бригад на участках и конечных станциях [7].

Железнодорожная сеть нашей страны характеризуется различными условиями эксплуатации участков: размерами движения, числом главных путей, соотношением скоростей грузовых и пассажирских поездов, разностью размеров движения по направлениям и т.д. В связи с этим различны и сами графики движения, которые классифицируются по нескольким признакам.

1.По соотношению скоростей движения поездов графики подразделяются на параллельные и непараллельные. При параллельном графике на перегоне все поезда каждого направления имеют одинаковую скорость движения, по этому линии хода поездов расположены параллельно. Параллельный график позволяет наиболее полно использовать пропускную способность участков, служит основой для изучения свойств и закономерностей всех типов графиков.

При непараллельном графике предусматривается обращение пассажирских и грузовых поездов с разными ходовыми скоростями движения, причём поезда могут быть одной или нескольких категорий (скорые, пассажирские, грузовые нормальной скорости, грузовые ускоренные и др.).

2.По числу главных путей на участке графики подразделяются на однопутные, двухпутные и многопутные. На двухпутных линиях главные пути специализируются для движения поездов только в одном направлении (чётном или нечётном), скрещения поездов могут осуществляться не только на станциях и разъездах, но и перегонах. Графики движения на участках с однопутными и двухпутными перегонами называются однопутно-двухпутными.

На трехпутных линиях обычно два пути специализируют по направлениям, а один используют для следования поездов обоих направлений. На четырёхпутных участках чаще всего два пути используют для грузового и два для пассажирского движения со специализацией каждой пары путей по направлениям.

3.По расположению поездов попутного следования. При следовании поездов с разграничением не менее чем одним раздельным пунктом с путевым развитием (станцией, разъездом, обгонным пунктом) график на однопутных линиях называется непакетным или пачечным, а на двухпутных - пачечным.