Определение пропускной и провозной способности железной дороги

Для установления мощности существующего технического состояния железнодорожной линии и обоснования необходимости реконструкции в связи с ростом грузонапряжённости определяют возможную пропускную и возможную провозную способность железной дороги.

В общем случае принято считать, что возможная пропускная способность железнодорожного участка по перегонам определяется максимальным числом грузовых поездов (пар поездов) установленного веса и длины, а возможная провозная способность – количеством тонн груза, которое может быть пропущено или перевезено по участку в единицу времени (сутки, час) при данной технической оснащённости и принятого способа организации движения поездов.

Расчётыпропускной и провозной способностиучасткавыполняют для всех принятых к рассмотрению технических состояний дороги, включая существующее.
Назначая технические состояния железной дороги, следует ориентироваться в первую очередь на изменение типа графика движения поездов, числа секций и серии локомотива, вида тяги.

Повышение мощности дороги может осуществляться в такой последовательности:
а) изменение графика движения поездов;
б) смена локомотива на более мощный;
в) изменение способа организации движения поездов;
г) применение усиленной тяги;
д) электрификация дороги;
е) частичная укладка второго пути;
ж) строительство сплошных вторых путей.

Для сокращения объёма однотипных расчетов в учебном проекте могут быть допущены некоторые ограничения:
а) рассматривается два типа локомотива;
б) в качестве средств СЦБ для последующих технических состояний дороги принимается автоблокировка;
в) частичная укладка второго пути предусматривается на половине длины перегонов для организации безостановочного скрещения поездов.

Возможная пропускная способно сть железной дороги зависит от числа главных путей, способа организации движения поездов (принятого типа графика движения), времени хода поездов по перегону, станционных и межпоездных интервалов.

Время хода поезда по перегонам устанавливается тяговыми расчётами. Станционные интервалы определяются временем, необходимым для приёма, отправления или пропуска поездов через раздельный пункт (станцию, разъезд).

Возможная провозная способно сть линии зависит от величины пропускной способности по грузовому движению и средней массы поезда нетто.

Периодом графика на однопутных участках называется время занятия перегона группой поездов.

Периодом графика двухпутного участка, оборудованного автоблокировкой, является расчётный интервал между поездами в пакете (пакет - два или более поезда, следующих друг за другом, разграниченные проходными сигналами). Расчёт пропускной способности линии производят по расчётному перегону.

Порядок расчетов пропускной и провозной способно сти участка:

1. Определение периода графика движения поездов (Т_пер) в мин:

а) для однопутной линии с парным непакетным графиком при остановочном скрещении поездов на раздельных пунктах

Т _{пер (нп)} = t _т + t _о + 2 τ + t _рз, (1.6)

где t_т + t_о - время хода в чётном и нечётном направлениях по расчётному перегону, мин (формула 1.4); 2 t - станционные интервалы на приём и отправление поездов на разъездах, мин; t _рз – время на разгон и замедление, мин (см. выше);
б) при организации парного частично-пакетного графика (при двух поездах в пакете и коэффициенте пакетности α _n ≈ 0, 67), т.е. когда часть поездов идёт разрозненно, а часть – в пакетах

Т _{пер (чп)} = (Т _{пер (нп)} + I) · 2 (1.7)

где I – расчётный межпоездной интервал между поездами в пакете в нечётном и чётном направлениях, принимаемый равным 8 мин при электрической тяге и 10 мин при тепловозной тяге;
в) при безостановочном скрещении поездов на раздельных пунктах

Т _{пер бо(рп)} = t_т + t_о + τ _бо(А) +τ _бо(Б), (1.8)

где τ _бо(А), τ _бо(Б) – интервал безостановочного скрещения поездов, равный полусумме времени хода нечётного и чётного поездов по раздельным пунктам.
г) при частично-безостановочном скрещении поездов на перегонах при частичной укладке второго пути на перегонах общей длиной, равной 50% от эксплуатационной длины линии

T_{пер бо(2x)} = (t_т + t_о) / 2, (1.9)

д) для двухпутной линии с автоблокировкой

Т _{пер II} = I (1.10)

где I – расчётный межпоездной интервал в пакете, мин.

2. Определение максимально возможной пропускной способности перегонов N_max в парах поездов в сутки в зависимости от типа графика движения поездов:

Для однопутной линии с парным непакетным графиком при остановочном скрещении поездов на раздельных пунктах, при безостановочном скрещении поездов на раздельных пунктах, при частично-безостановочном скрещении поездов на перегонах при частичной укладке второго пути на перегонах общей длиной, равной 50% от эксплуатационной длины линии, для двухпутной линии с автоблокировкой:

, (1.11)

где t_техн. – продолжительность технологического «окна»: для однопутных линий t_техн= 60 мин, для вторых путей и перегонов с частичной укладкой второго пути t_техн.=120 мин; α _н – нормативный коэффициент надёжности работы технических устройств: для однопутных линий α _н = 0, 96; для вторых путей и перегонов с частичной укладкой второго пути α _н = 0, 93; Тпер – период графика движения поездов, мин, полученный по формулам 1.6, 1.8, 1.9, 1.10 соответственно.

Для парного частично-пакетного графика (при двух поездах в пакете и коэффициенте пакетности ·α _п ≈ 0, 67) максимально возможная пропускная способность перегонов Nmax в парах поездов в сутки определяется по формуле:

, (1.12)

где t_техн– продолжительность технологического «окна» для однопутной линии (t_техн.= 60 мин);
α _н – нормативный коэффициент надёжности работы технических устройств (α _н = 0, 96);
α _п – коэффициент пакетности, равный отношению числа поездов, следующих в пакете, к общему числу поездов (·α _п ≈ 0, 67);
Технологическим «окном» называют промежуток времени графика движения поездов для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту устройств пути, контактной сети, сигнализации и блокировки.

Нормативный коэффициент надёжности aн введён для учёта потерь времени, связанных с отказами в работе постоянных технических устройств дороги.

3. Расчёт возможной пропускной способности участка по грузовому движению (N_гр) на расчётные годы

Определяется число грузовых поездов на расчётные годы с учётом съёма с графика грузовых поездов поездами других категорий

N_{гр 2, 5, 10, 15} = γ N_max – (ε _пс · N_пс + ε _сб · N_сб), (1.13)

где γ - коэффициент заполненияпропускной способности участков по перегонам: на однопутных линиях γ = 0, 85, на участках с частичной укладкой второго пути γ = 0, 87, на двухпутных линиях γ = 0, 91; ε _пс, ε _сб - коэффициенты съёма, показывающие сколько пар грузовых поездов снимает одна пара пассажирских и сборных поездов (табл. 1.2); N_пс, N_сб – число пар пассажирских и сборных поездов в сутки, принимаемое по заданию на расчётные годы.

Таблица 1.2 Коэффициенты съёма грузовых поездов пассажирскими и сборными

4. Определение провозной способности (Г) одного грузового поезда в год, млн т, при рассматриваемых сериях локомотивов:

, (1.14)

где Q_н – средняя масса поезда нетто, т, равная 0, 7 Q_бр; γ - коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок (1, 10 - 1, 15) (большая величина принимается при преобладании грузов, имеющих сезонный характер).

5. Определение возможной провозной способности по грузовому движению в грузовом направлении на расчётные годы эксплуатации, млн т, нетто в год:

Г_{возм 2, 5, 10, 15} = Г • N_{гр 2, 5, 10, 15} (1.15)

Пропускная способность определяется с точностью до 0, 1 пары поездов, провозная способность, млн т, с одним десятичным знаком.
Все расчёты рекомендуется вести в форме таблицы (см. пример расчёта в табл.1.3).