Занятие 6.
Расчет пропускной способности участка железной дороги.
Цель занятия: : изучить методику расчета пропускной способности участка железной дороги при различных устройствах автоматики и телемеханики.
Прием, погрузку и отправление грузов производит большое количество станций на сети железных дорог. Погруженные вагоны не отправляют непосредственно на станцию назначения, а сначала накапливают и после этого включают в состав поезда, идущего в нужном направлении. Вагоны, отправляемые станциями по определенным направлениям, образуют вагонные потоки.
Пропускная способность железнодорожной линии – это наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час), в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов (типа графика).
Наличная пропускная способность – пропускная способность, которой обладает линия в настоящее время.
Потребная пропускная способность – пропускная способность, необходимая для заданных размеров движения.
Провозная способность – возможные размеры грузовых перевозок (в миллионах тонн), которые могут быть выполнены на данной линии в течение года.
Пропускная способность железнодорожных линий рассчитывается комплексно, т.е. по перегонам, станциям, деповским и экипировочным устройствам, устройствам электроснабжения на электрифицированных железных дорогах. По наименьшим подсчитанным по этим элементам значениям пропускной способности, называемой результативной, и устанавливают пропускную способность участка или линии в целом.
В данном учебном варианте будем рассматривать пропускную способность только средств СЦБ для пропуска поездов.
Для перевода стрелок на станциях используются два способа: вручную стрелочником и с помощью электрического стрелочного привода. В первом случае применяются станционные маршрутно-контрольные устройства (МКУ), время на приготовление маршрута состовляет 6...10 мин. Во втором случае перевод стрелок осуществляется с помощью электрической централизации (ЭЦ), время на приготовление маршрута несколько секунд.
Ключевые зависимости (Маршрутно-контрольные устройства)
При ключевой зависимости для обеспечения безопасности движения поездов стрелочные переводы оборудуют контрольными замками системы В. С. Мелентьева. На каждой стрелке устанавливают два замка разных серий: один для замыкания ее по прямому пути (+), другой — на боковой путь (—). Ключ можно извлечь только из замкнутого замка, причем стрелка замыкается при условии плотного прилегания остряка к рамному рельсу. Сигнал оборудован двумя замками тех же серий, которые поставлены на стрелке, и для каждой пары одинаковых замков используют один ключ. Сигнал нормально закрыт и заперт обоими замками.
При приготовлении маршрута стрелку замыкают в положении ( +) или (—), вынутым ключом отмыкают плюсовый или минусовый замок сигнала и открывают его соответственно по прямому или по боковому пути. Такое устройство обеспечивает простейшую зависимость между стрелками и сигналами: открытие сигнала возможно только после установки и замыкания стрелки; показание сигнала соответствует положению стрелки; при открытом сигнале стрелку нельзя перевести. Чтобы перевести стрелку, необходимо закрыть и замкнуть сигнал, вынуть ключ и им отомкнуть замок стрелки. Рассматриваемая система позволяет осуществлять зависимость сигнала не более чем от 3—4 стрелок.
Маршрутно-контрольные устройства (МКУ) применяют на малых станциях с ручным управлением стрелками. Они представляют собой совокупность устройств ключевой зависимости стрелок и сигналов и станционной блокировки, которая позволяет дежурному по станции осуществлять проверку и замыкание приготовленных дежурным стрелочного поста маршрутов и при этом условии разрешать открытие соответствующего сигнала; кроме того, МКУ исключает установку враждебных маршрутов. На рисунке ниже показан разъезд, оборудованный МКУ инж. Е. Е. Наталевича. В помещении дежурного постанции (ДСП) установлен распорядительный аппарат (РА), а на стрелочных постах — исполнительные аппараты (ИА). Аппараты РА и ИА электрически связаны между собой устройствами станционной блокировки.
Если на станции установлены входные светофоры, то ими управляет ДСП с распорядительного аппарата, если еще сохраняются семафоры, то ими управляют с исполнительных аппаратов. В последнем случае стрелки и сигнальные рычаги оборудованы контрольными замками, ключи от замкнутых стрелочных и сигнальных замков хранятся в контрольных замках ЯЛ, при этом стрелочные ключи нормально свободны, а сигнальные — заперты.
Операции по приготовлению маршрутов выполняются в следующем порядке: дежурный стрелочного поста, получив по телефону задание дежурного по станции на приготовление маршрута, вынимает из аппаратных замков необходимые ключи от стрелочных замков, переводит и замыкает стрелки; ключи от замкнутых стрелок приносит на пост, вкладывает в аппаратные замки, поворотом маршрутной рукоятки MP запирает их и после этого по телефону докладывает дежурному по станции о готовности маршрута.
Правильность приготовления маршрута и его замыкание ДСП проверяет, посылая ток индуктора РИ в ИА: маршрутные рукоятки ИА будут заблокированы, а сигнальная CP отопрется; на РА будет заперта маршрутная рукоятка MP приготовленного маршрута; в окошечках маршрутно-сигнальных блоков МС обоих аппаратов появится красный цвет. Дежурный стрелочного поста по указанию ДСП вынимает ключ и открывает сигнал. Разделка маршрута производится дежурным стрелочного поста по разрешению ДСП.
Системы МКУ не решают проблемы замены ручного туда дежурного стрелочного поста, не обеспечивают высокой пропускной способности станций и полной безопасности движения поездов.
Для регулирования движения поездов на перегонах российских железных дорог применяются следующие виды устройств автоматики и телемеханики: полуавтоматическая блокировка (ПАБ); полуавтоматическая блокировка с блок-постами (ПАБ с б/п); автоматическая блокировка (АБ).
Пропускная способность однопутного участка при полуавтоматической блокировке, когда на перегоне, например, между станциями А и Б, может находиться только один поезд, определяется по формуле, пар поездов в сутки:
где T – число минут в сутках (1440 мин);
Tп – период графика, мин.
t1 и t2 – время хода нечетного и четного поездов по перегону, мин;
tд - дополнительное время, включающее в себя поправки на разгон и замедление поездов при движении их по станции, а также станционные интервалы (время на подготовку маршрута, определяемое видом применяемых на станции устройств автоматики), мин.
При полуавтоматической блокировке на перегоне и использовании маршрутно-контрольных устройств на станции дополнительное время tд равно примерно 9 мин, при электрической централизации на станции оно составляет несколько десятков секунд (в расчете примем его равным 30 сек).
Для увеличения пропускной способности при ПАБ между станциями устанавливаются блок-посты (ПАБ с б/п), и тогда на перегоне в одном направлении могут одновременно двигаться разделенные блок-постом два поезда. Если блок-пост установить посередине перегона, то пропускная способность участка увеличится вдвое:
Также вдвое по сравнению с однопутной полуавтоматической блокировкой увеличится пропускная способность при укладке второго пути:
Более совершенной системой регулирования движения поездов является автоматическая блокировка, при которой весь перегон делится на отдельные блок-участки (перегонные рельсовые цепи длиной до 2,6 км) и каждый из них ограждается отдельным светофором. В этом случае на перегоне в одном направлении могут двигаться одновременно несколько поездов, разделенных между собой одним, двумя или тремя блок-участками. При этом в зависимости от показаний проходных сигналов обеспечивается максимально допустимая скорость. Пропускная способность при использовании автоматической блокировки для однопутного участка:
для двухпутного –
где I – минимальный интервал между поездами, мин.
При трехзначной сигнализации минимальный интервал, не требующий снижения скорости идущего вслед поезда, составляют три блок-участка, а его временное выражение определяется по формуле:
Пропускная способность всего участка не превышает пропускную способность любого из элементов участка.
Для подготовки можно воспользоваться методичкой 1/76, л.р.2 - можно скачать в разделе литература.
Практическая часть.
Провести расчет пропускной способности участка железной дороги согласно своего варианта, руководствуясь представленной методикой. По результатам расчета определить ограничивающий перегон. Предложить меры для повышения пропускной способности Вашего участка.
Контрольные вопросы.
