Расчёт пропускной способности перегонов и участковой скорости

Лекция 6 

Расчёт  пропускной способности перегонов  и участковой скорости 

1. График  движения поездов, классификация, элементы графика

 

      График  движения поездов является основополагающим документом не только для управления движением поездами, но и организации работы всех подразделений железнодорожного транспорта. Он положен в основу графика обслуживания локомотивов и вагонов, его используют работники пути, энергоснабжения и железнодорожной автоматики и телемеханики для планирования своей работы.

      График  движения поездов даёт наглядную картину движения на участке железной дороги: определяет время движения поездов каждой категории по перегонам, время их стоянок при обгоне и скрещении поездов, стоянок поездов по техническим надобностям и т.д.

      График  движения поездов составляют на стандартном бланке, имеющих сетку из горизонтальных и вертикальных линий. Горизонтальные линии обозначают оси раздельных пунктов, а вертикальные – интервалы времени ( часы суток). Масштаб времени на графике принят: 10 мин = 5 мм, а на участках с интенсивным движением поездов (100 пар поездов в сутки и более) –  10 мин = 10 мм.

      Движение  поезда показывают прямой наклонной  линией, называемой линией хода или  ниткой графика. Поезда чётного направления  движения имеют линии хода, идущие слева вверх направо, а нечётного направления – слева вниз направо.

      Графики движения поездов различают в  зависимости от числа путей на перегонах и их специализации, от соотношения скоростей поездов  различных категорий, а также от числа поездов по направлениям следования и порядка движения попутных поездов.

      В зависимости от числа путей на перегонах и их специализации  различают:

      – графики однопутных участков, на которых  обгон и скрещение поездов возможно только на раздельных пунктах (станциях и разъездах);

      – графики двухпутных участков железной дороги, специализированных по направлениям движения. Скрещение поездов на этих участках возможен на перегоне, а обгон может быть выполнен только на раздельном пункте (станции или обгонном пункте);

      – графики двухпутных участков, обезличенные для движения чётных и нечётных поездов. Обгон и скрещение поездов на этих участках железной дороги возможен как на станции, так и на перегоне;

      – графики многопутных участков железной дороги (3, 4 и более параллельных путей). На этих участках, как правило, два крайних пути специализированы, остальные обезличены. На этих путях возможен двойной обгон, при котором скоростной поезд обгоняет поезд, в свою очередь обгоняющий медленно движущийся поезд.

      По  соотношению скоростей разных категорий  графики разделяют на параллельные и непараллельные. При параллельном графике движения поездов время занятия перегона не зависит от категории поезда, нитки движения поездов всех категорий параллельны друг другу. В этом случае обеспечивается максимальная пропускная способность участков железных дорог (в первые дни начала Великой Отечественной войны вся сеть железных дорог СССР была переведена на параллельный график организации движения поездов). В непараллельном графике нитки поездов разных категорий имеют разный наклон, зависящий от расчётной скорости поезда данной категории.

      В зависимости от соотношения размеров движения в чётном и нечётном направлении движения графики подразделяют на парные и непарные. При непарном графике число поездов одного направления превышает число поездов другого направления.

      В зависимости от порядка следования попутных поездов  различают непакетные, пакетные, пачечные, частично-пакетные и частично-пачечные графики. Такое деления графиков движения поездов имеет место в том случае, если направление движения поездов по путям меняет направление (на однопутных участках железной дороги, двухпутных участках с обезличенными путями и на обезличенных путях многопутных участков).

      В непакетном графике по перегону после  проследования поезда нечётного направления обязательно следует поезд чётного направления.

      Пакетный  график применяется в том случае, когда перегоны оборудованы автоматической блокировкой или полуавтоматической блокировкой и наличии блокпостов на перегонах. В этом случае пропускают несколько поездов в одном направлении, затем меняют направление движения поездов и пропускают поезда в другом направлении. При пакетном графике увеличивается пропускная способность участка железной дороги, но уменьшается участковая скорость.

      Пачечный  график применяется при полуавтоматической или электрожезловой системах управления движением поездов на перегонах и при отсутствии блокпостов на перегонах. В этом случае следующий поезд можно отправить только после получения сообщения о прибытии на станцию предыдущего поезда.

      Частично-пакетный и частично-пачечный графики движения поездов применяются при неравномерной  интенсивности движения поездов  в течение суток.

      Элементами  графика движения поездов являются:

      – время движения поезда в нечётном t_1i и чётном t_2i направлениях движения (i – номер перегона);

      – станционные интервалы неодновременного прибытия, скрещения и попутного  следования поездов;

      – время остановок поездов по техническим  надобностям.

      Время хода поезда по различным перегонам  в большинстве случаев не одинаково, поэтому пропускная способность этих перегонов различна. Перегон, имеющий наименьшую пропускную способность, определяет пропускную способность всего участка. Такой перегон является ограничивающим по отношению к пропускной способности всего участка.

      Станционные интервалы приведены на рис. 2. 

      

 

      Рис. 2. Станционные интервалы 

      В соответствии с п. 16.10 ПТЭ одновременный  приём на станцию поездов противоположных направлений не допускается, если подход к станции хотя бы с одной стороны расположен на затяжном спуске и при этом маршрут приёма поезда со стороны, противоположной этому спуску не изолирован от маршрута приёма другого поезда (предохранительным тупиком или взаимным расположением путей).

        На промежуточных станциях двухпутных  и многопутных линий одновременный приём поездов противоположных направлений, кроме того, не допускается, когда продолжение маршрута приёма поезда, следующего со стороны, имеющей на протяжении тормозного пути спуск круче 0,006, пересекает маршрут приёма пассажирского, почтово-багажного или людского поезда. На станциях, где не допускается одновременный приём поездов, в случае их одновременного подхода, первым принимается поезд. Для которого условия остановки у закрытого входного светофора или трогание с места менее благоприятны.

      Интервал  неодновременного прибытия поездов всегда предусматривается в графике движения поездов в том случае, если один поезд должен остановиться на станции, а второй следует без остановки. Величина станционного интервала τ_н определяется из условия, чтобы входной светофор был открыт для приёма второго поезда только после проверки дежурным по станции прибытия первого поезда в полном составе и готовности маршрута приёма или безостановочного пропуска второго поезда. В момент открытия входного светофора поезд должен находиться на расстоянии l_вс от предвходного светофора. Таким образом, интервал неодновременного прибытия состоит из времени, необходимого для выполнения станционных операций, включающих и открытие входного светофора, и времени от момента открытия светофора до момента остановки или проследования через станцию  второго поезда.

      Интервал  скрещения τ_С есть время между прибытием на станцию одного поезда и отправлением на тот же перегон поезда встречного направления. Этот интервал определяется временем, необходимым для проверки дежурным по станции фактического прибытия или проследования поезда в полном составе, для запроса и получения согласия соседней станции на отправление встречного поезда, для приготовления маршрута и выдача разрешения на отправление или для открытия выходного светофора.

      Интервал  попутного следования τ_п представляет собой время между прибытием первого поезда на соседнюю станцию и отправлением второго поезда на эту же станцию. Этот интервал имеет место в том случае, если перегон оснащён полуавтоматической блокировкой без блокпостов на перегоне или электрожезловой системой обеспечения движения поездов. Величина интервала попутного следования определяется временем, необходимым для проверки прибытия или проследования первого поезда в полном составе, для сношений между станциями и для открытия светофора или выдачи разрешения на отправление второго поезда. Если второй поезд проходит через станцию без остановки, то необходимо учесть и время движения поезда от предвходного светофора и участка l_вс. 

2. Расчёт  пропускной способности участка железной дороги

 

      Расчёт  пропускной способности участка  железной дороги выполняется в два  этапа: сначала рассчитывается пропускная способность ограничивающего перегона при параллельном графике движения поездов. Затем определяется максимальное количество грузовых поездов, которое можно пропустить через данный участок железной дороги при непараллельном графике и заданных размерах движения других категорий поездов.

      На  рис. 3 показаны четыре способа пропуска поездов через ограничивающий перегон. Выбирается для расчёта тот, при котором период графика Т_пер имеет наименьшее значение.

      На  рис. 3а предусматривается пропуск чётных поездов без остановки на станции Б и с остановкой для пропуска нечётного поезда на станции А, нечётные поезда имеют остановку на станции Б и проследуют без остановки станцию А.

      На  рис. 3б предусматривается пропуск чётных поездов без остановки на станции А и с остановкой для пропуска нечётного поезда на станции Б, нечётные поезда имеют остановку на станции А и проследуют без остановки станцию Б.

      На  рис. 3в предусматривается пропуск чётных поездов без остановки через обе станции, нечётные поезда имеют остановку на обеих станциях.

      На  рис. 3г предусматривается пропуск нечётных поездов без остановки через обе станции, а чётные поезда имеют остановку на обеих станциях.

        

      Рис. 3. Варианты пропуска поездов через  ограничивающий перегон  

      Период  графика определяется из следующего выражения:  

      Т_пер = t₁ + t₂ +τ_а + τ_б + t_зр, 

      где t₁, t₂ – время движения в нечётном и чётном направлениях,

             τ_а, τ_б – станционные интервалы,

             t_зр – потеря времени на замедление и разгон поезда. 

      Станционные интервалы существенно зависят  от типа устройств автоматики и телемеханики для управления стрелками и сигналами, поэтому период графика существенно зависит от схемы пропуска поездов через ограничивающий перегон. Для расчёта пропускной способности выбирают схему, имеющую минимальный период графика.

      При пакетном графике движения поездов (см. рис. 4) период графика будет равен:

      Т_пер = t₁ + t₂ + τ_а + τ_б + t_зр + (I₁ + I₂)(k -1), 

      где k – число поездов в пакете;

              I₁, I₂ – интервалы попутного следования в нечётном и чётном направления движения поездов. 

      

 

      Рис. 4. Период графика при пакетном способе организации

      движения поездов 

      

      Рис. 5. Период графика при пачечном способе организации