Организация процессов освоения дальних и пригородных пассажиропотоков (стр. 2 из 12)

Где R_мех - механическая работа локомотива, ткм;

C_ткм - расходная ставка на 1 ткм механической работы локомотива,

C_ткм = 0,063 руб.;

C_п-ч - приведенная стоимость 1 поездо-часа пассажирского поезда с учетом оценки времени пассажиров, руб.;

L - длина направления, км;

V_х - ходовая скорость, км/ч;

b_м - коэффициент маршрутной скорости пассажирских поездов, зависящий от количества и продолжительности стоянок поездов;

Механическая работа определяется выражением:

R_мех = (P+Q)×(w_o +i_э ) ×10^-3L + 3,8(P+Q) × (a×V_х)² 10^-6K_ост, (т км) (2.2)

Где Р – масса локомотива, т;

Q - масса состава брутто, т;

i_э - эквивалентный по механической работе уклон, ^о/_оо;

a - отношение скорости начала торможения к ходовой скорости;

K_ост - количество остановок пассажирского поезда;

w_o - основное удельное сопротивление движению поезда, кг/т;

w_o = (w_o^’×P + w_o^”×Q)/(P+Q), (кг/т) (2.3)

Где w_o^’ - основное удельное сопротивление движению локомотива, кг/т;

w_o^” - основное удельное сопротивление движению пассажирских вагонов, кг/т;

Значения w_o^’ и w_o^” устанавливаются по формулам:

w_o^’ = 1,9+0,01×V_х +0,0003×V_х², (кг/т) (2.4)

w_o^” = 1,2+0,012×V_х + 0,0002×V_х² (кг/т) (2.5)

Приведенные затраты, приходящиеся на 1 поездо-час пассажирского поезда, рассчитываются по формуле:

C_п-ч = b_л×C_л-ч + b_бр×C_б-ч^л + b_пр×C_б-ч^пр×m + C_ласс-ч×a_п + Sm_i×C_ваг-чⁱ, (руб.)(2.6)

Где m - число вагонов в составе поезда;

C_л-ч - приведенная стоимость 1 локомотиво-часа, C_л-ч = 4,1руб.;

C_б-ч^л, C_б-ч^пр - приведенная стоимость 1 часа работы соответственно локомотивной бригады и бригады проводников, C_б-ч^л = 2,98 руб, C_б-ч^пр = 0,54 руб;

b_л, b_бр, b_пр - коэффициенты, учитывающие время внепоездной работы соответственно локомотива, локомотивной бригады и бригады проводников, b_л = 1,2, b_бр = 1,2, b_пр = 1,1;

C_ласс-ч - приведенная стоимость пассажиро-часа, C_ласс-ч = 0,15 руб.;

a_п - вместимость состава поезда, пассажиров;

n - число категорий вагонов в составе поезда;

i - тип вагона;

C_ваг-чⁱ - приведенная стоимость 1 вагоно-часа для вагонов, руб.;

мягкого – 1,803 руб.; купейного – 1,623 руб.; некупейного – 1,042 руб.; багажного – 0,851 руб.; вагона-ресторана – 0,860 руб.; почтового – 0,851 руб.

Пример расчета для скорости 100 км/ч для первого варианта композиции:

w_o^’ = 1,9+0,01×100+0,0003×10000 = 5,9 (кг/т)

w_o^” = 1,2+0,012×100+0,0002×10000 = 4,4 (кг/т)

w_o = (5,9×138+4,4×1020)/(138+1020) = 4,58 (кг/т)

R_мех=(138+1020) × (4,58+1) ×0,001×935 + 3,8(138+1020) × (0,8×100)²×10^-6×4= = 6154,28 (т км)

C_п-ч =1,2×4,1+1,2×2,98+1,1×0,54×18+0,15×612+2×1,803+10×1,623+4×1,042+

+1×0,851+1×0,860 = 136,70 (руб)

Е = 6154,28×0,063+(935/0,66×100)×136,70= 2324,34 (руб)

Результаты промежуточных расчетов сводятся во вспомогательную таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Стоимость пассажиро-часов следования и механической работы локомотива

№	Показатели	Ходовая скорость
		100	120	140	160	180	200
1	2	3	4	5	6	7	8
1	wo’	5,9	7,42	9,18	11,18	13,42	15,9
	wo”	4,4	5,52	6,8	8,24	9,84	11,6
	wo	4,58	5,75	7,08	10671,8	10,27	12,11
	Rмех	6154,3	7470,6	8969,3	136,7	12567,4	14645,2

1	2	3	4	5	6	7	8
Cп-ч	136,7	136,7	136,7	136,7	136,7	136,7
2	wo’	5,9	7,42	9,18	11,18	13,42	15,9
	wo”	4,4	5,52	6,8	8,24	9,84	11,6
	wo	4,59	5,76	7,09	8,61	10,29	12,14
	Rмех	5861,4	7113,2	8538,1	10167,1	11969,3	13995,2
	Cп-ч	135,84	135,84	135,84	135,84	135,84	135,84
3	wo’	5,9	7,42	9,18	11,18	13,42	15,9
	wo”	4,4	5,52	6,8	8,24	9,84	11,6
	wo	4,61	5,79	7,13	8,65	10,34	12,2
	Rмех	5241,1	6763,2	7644,2	9095,6	10710,7	12489,2
	Cп-ч	137,78	137,78	137,78	137,78	137,78	137,78
4	wo’	5,9	7,42	9,18	11,18	13,42	15,9
	wo”	4,4	5,52	6,8	8,24	9,84	11,6
	wo	4,6	5,77	7,11	8,63	10,31	12,17
	Rмех	5557,3	6741,8	8100	9641,7	11347,4	13236,6
	Cп-ч	139,11	139,11	139,11	139,11	139,11	139,11

Результаты расчетов приведенных суммарных затрат, а также затрат, приходящихся на одного пассажира сводятся соответственно в таблицы 2.3 и 2.4.

Таблица 2.3

Приведенные суммарные затраты по вариантам, руб.

№ вар.	Затраты	Ходовая скорость, км/ч
		100	120	140	160	180	200
1	Еэн	387,71	470,65	565,06	672,32	791,74	922,65
	Евр	1936,62	1613,85	1383,30	1210,39	1075,90	968,31
	Е	2324,34	2084,50	1948,36	1882,71	1867,64	1890,96
2	Еэн	369,28	448,13	537,90	640,53	754,07	879,18
	Евр	1924,45	1603,71	1374,61	1202,79	1069,14	962,23
	Е	2293,73	2051,84	1912,51	1843,32	1823,21	1841,41
3	Еэн	330,19	426,06	481,58	573,02	674,77	786,82
	Евр	1951,85	1626,54	1394,18	1219,91	1084,36	975,93
	Е	2282,04	2052,61	1875,76	1792,93	1759,13	1762,75
4	Еэн	350,11	424,73	510,30	607,43	714,89	833,91
	Евр	1970,69	1642,25	1407,64	1231,69	1094,83	985,35
	Е	2320,80	2066,97	1917,94	1839,12	1809,72	1819,26

Таблица 2.4

Затраты, приходящиеся на одного пассажира, руб.

№ варианта	Мин.приведенные суммарные затраты Е,руб.	Удельные приведенные затраты, а=Е/а
1	1867,64	3,05
2	1823,21	2,89
3	1759,13	2,57
4	1809,72	2,58

Выбор варианта композиции состава пассажирского поезда производится на основе сопоставления приведенных суммарных затрат и затрат, приходящихся на одного пассажира, причем последнее является решающим. Из таблицы видно, что наименьшие затраты на одного пассажира – при четвертой композиции, приведенные суммарные затраты при этом равны 1875,46 руб.

Далее выполняется графическое определение оптимальной ходовой скорости движения пассажирского поезда (рисунок 2.1).

Рисунок 1.1 Графическое определение оптимальной скорости хода пассажирского поезда

Из графика видно, что оптимальное значение ходовой скорости, при которой приведенные суммарные затраты – минимальны, равно 180 км/ч.

Полученное значение веса и скорости проверяется по ряду требований:

1) по соответствию мощности заданного локомотива:

- по условию трогания с места (1 проверка);

- по обеспечению оптимального уровня ходовой скорости (2 проверка);

2) по длине платформ и станционных приемо-отправочных путей (3 проверка).

Первая проверка производится по формуле:

Q’ = [F_тр / ((w_тр+i_р)×9,80665)] – P (т), (2.7)

Где Q’ - вес состава, при котором возможно трогание с места, т;

F_тр - сила тяги локомотива при трогании с места, кН;

i_р - руководящий уклон, ^о/_оо;

Р – вес локомотива, т;

w_тр - удельное сопротивление состава при трогании с места, Н/кН;

w_тр = 28 / (q_o +7) (Н/кН), (2.8)

Где q_o - нагрузка на ось, т.

q_o = Q/(m×4) (т), (2.9)

Если Q’ > Q , то условие проверки выполняется.

Расчеты ведутся по 4 вариантам (4 композиции состава пассажирского поезда).

q_o¹ = 1158/18×4=16,08 (т)

q_o² = 1101/17×4 =16,19 (т)

q_o³ = 981/15×4 =16,35 (т)

q_o⁴ = 1042/16×4 =16,28 (т)

Удельное сопротивление при трогании состава с места:

w_тр¹ = 28/16,08+7=1,2132 (Н/кН)

w_тр² = 28/16,19+7 =1,2074 (Н/кН)

w_тр³ = 28/16,35+7=1,1991 (Н/кН)

w_тр⁴ = 28/16,28+7=1,2028 (Н/кН)

Вес состава, при котором возможно трогание с места:

Q’¹ = 496800/(1,2132+6) ×9,80665 –138 = 6885,17 (т); 6885,17 >1158;

Q’² = 496800/(1,2074+6) ×9,80665 –138 = 6890,82 (т); 6890,82 >1101;