Контейнерная транспортная система

Курсовая работа
Содержание скрыть

Наименование исходных данных

Обозначение

Значение

В

30

Уровень надёжности плана формирования вагонов с контейнерами

Рз

0,80

Таблица 2

Наименование исходных данных

Обозначение

Значение

— в том числе на станцию В

80

Количество контейнеров, хранящихся на автомобилях и полуприцепах

18

Продолжительность работы автотранспорта по завозу-вывозу контейнеров, ч

Та

10

— для крупнотоннажных контейнеров

23

Таблица 3

Наименование исходных данных

Обозначение

Значение

Среднее число вагонов в составах поездов: , — грузового

— контейнерного

nгр

56

33

Продолжительность подачи(уборки) вагонов на КП, ч

tпу

0.40

Длина участка 1-А, км

lпер

120

Среднее расстояние между смежными техническими станциями, км

li

210

Средние размеры грузового движения на направлении 1-В в парах поездов

Nгр

42

Коэффициент участковой скорости

Я

0,90

Технические скорости хода поездов, км/ч: , — грузового

— контейнерного

58

69

Средняя масса брутто грузовых поездов, обращающихся на направлении 1-В, т

4700

Средняя статическая нагрузка условного контейнера, т

Рст

2,1

Простой вагона на технической станции, ч , — с переработкой

— без переработки

9,7

1,5

Средняя продолжительность простоя под накоплением на передаточный поезд, ч

Тнак

4,2

Приведённая экономия на один вагон при пропуске вагонопотока через техническую станцию без переработки

Тэкi

5,0

Расчетные контейнеропотоки

Таблица 4

На

Из

А

Б

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

А

3

15

14

15

16

5

3

3

17

6

12

Б

2

12

17

20

3

18

2

29

В

19

6

315

3

16

6

5

9

20

2

5

9

6

1

7

10

320

20

7

16

9

18

11

44

6

24

2

5

6

12

6

6

4

5

5

6

4

6

3

5

6

15

12

2

12

10

6

14

14

14

12

4

6

2

5

5

6

1

2

1

2

5

6

1

3

2

5

3

4

5

4

3

5

6

5

4

4

5

3

2

5

3

2

6

3

5

7

6

5

4

16

4

22

8

4

9

6

6

12

5

15

8

2

2

2

1

3

1

1

4

2

9

1

1

5

2

4

3

2

6

6

1

1

1

1

10

16

13

3

2

6

2

3

1

6

2

2

2

3

11

19

17

6

16

3

18

6

1

1

10

2

2

4

4

12

4

2

1

5

2

5

1

2

6

13

3

2

2

3

13

7

5

3

16

6

10

13

5

9

5

4

3

5

4

1. РАСЧЕТ ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ВАГОНОВ С КОНТЕЙНЕРАМИ

1.1 Исходные данные к расчету плана формирования

Условные обозначения:

  • ГКП (грузовой контейнерный пункт)
  • ГСКП (грузовой сортировочный контейнерный пункт)

Участки, обслуживаемые ГСКП: А

Б

В

Рис. 1.1 Схема расчётного полигона

Показать роль плана формирования вагонов с контейнерами (ПФВК) в общей системе организации контейнеропотоков на сети железных дорог.

В курсовом проекте расчёт плана формирования производится для вагонов со среднетоннажными контейнерами.

Исходные данные выбираются из задания на курсовой проект и приводятся в пояснительной записке.

В число исходных данных входят:

  • схема железнодорожного полигона (рис. 1.1);
  • контейнеропотоки (табл. 4 );
  • расчётные нормативы (табл. 1-3).

План формирования вагонов с контейнерами рассчитывается для гружёных контейнеропотоков и устанавливает категории и назначения вагонов, а также пункты сортировки контейнеров в пути следования.

В зависимости от схемы перевозки и назначения контейнеров, перевозимых на одном вагоне, последние подразделяются на прямые, сборные, участковые и сборно-участковые.

Прямые вагоны могут формироваться на грузовом (ГКП) или грузосортировочном (ГСКП)пункте и следуют в адрес одной станции назначения.

Сборные вагоны включат в себя контейнеры, имеющие назначение на разные станции и следуют до одного ГСКП где производится их сортировка. Они могут формироваться как на ГКП, так и на ГСКП.

Участковые, Сборно-участковый

Расчёт ПФВК производится при условии соблюдения следующих основных принципов:

  • отправление прямых и сборных вагонов допускается только при полном использовании их вместимости (разрешается лишь формирование неполнозагруженных участковых и сборно-участковых вагонов);
  • срок хранения контейнеров на КП не должен превышать максимально допустимого, установленного соответствующими нормативными документами;
  • при формировании вагонов не допускается перепробег контейнеров (включая и обратный пробег) с целью повысить категорию вагонов, в которых они перевозятся;
  • не допускается понижение категории вагонов, против установленного ПФВК (приоритетность вагонов: прямые, сборные, сборно-участковые или участковые).

Несоблюдение любого из указанных условий считается нарушением плана формирования вагонов с контейнерами.

План формирования вагонов с контейнерами имеет вероятностную оценку надёжности его выполнения. В таблице 1.1 приведены минимальные среднесуточные потоки, при которых целесообразно формирование прямых (сборных) вагонов для среднетоннажных контейнеров.

Минимальные среднесуточные потоки для оценки целесообразности формирования прямых (сборных) вагонов со среднетоннажными контейнерами(Nк фг).

Таблица 1.1

Д, дней

Уровень надёжности плана формирования вагонов с контейнерами, Рз

0,80

1

14,465

2

5,924

3

3,713

4

2,704

5

2,126

Примечание:

Рз — надёжность плана формирования вагонов с контейнерами, принимаемая из табл. 1 задания на курсовой проект.

Расчётные нормативы ПФВК представляют собой приведённую экономию времени от проследования транзитным контейнером ГСКП без сортировки, приходящуюся на один условный контейнер, либо, что одно и тоже — дополнительные приведённые затраты времени, приходящиеся на сортировку одного условного контейнера. Они принимаются из табл. 1задания на курсовой проект и проставляются на схеме полигона возле каждого ГСКП.

1.2 Последовательность расчёта плана формирования

Методика расчёта ПФВК предусматривает последовательное применение 10 правил и 3 условий, с использованием которых производится определение категорий вагонов для передачи струй контейнеропотоков.

В целях ускоренного продвижения контейнеропотоков и минимизации транспортных затрат план формирования должен включать максимально возможное число назначений прямых вагонов. Поэтому на первом этапе его расчёта контейнеропотоки проверяются на предмет выделения их для передачи в прямых вагонах.

Выделение таких струй производится с учётом граничных значений N к фг выбираемых из табл. 1.1 для задаваемого уровня надёжности плана формирования вагонов с контейнерами. При этом, с учётом календарного планирования погрузки по назначениям проверяется выполнение условия:

(1.1)

Если условие выполняется, то данная струя контейнеропотока однозначно включается в прямое назначение. В противном случае она оставляется без изменений и участвует в дальнейших расчётах ПФВК.

На втором этапе определяются суммарные контейнеропотоки, перемещаемые в чётном и нечётном направлениях от каждого ГКП.

Данная процедура необходима в целях установления тех контейнеропотоков, которые будут перемещаться в участковых вагонах до ближайшего ГСКП. Иначе говоря, «Если общая величина контейнерпотока, передаваемого с ГКП в каком-либо направлении не превышает величины N к фг, то эти контейнеры будут грузиться в участковые вагоны» (1 правило).

Реализация первого этапа позволяет сразу же «отсечь» часть назначений с маленькими величинами контейнеропотоков и, тем самым, укрупнить струи контейнеропотоков, зарождающиеся на ГСКП.

В общем виде математическая интерпретация решения задачи на втором этапе (первая итерация) запишется следующим образом: «Для каждого ГКП суммарный отправляемый контейнеропоток в чётном и нечётном направлениях проверяется по условию»:

(1.2)

При его выполнении контейнеропоток данного направления перемещается в участковых вагонах до ближайшего ГСКП, обслуживающего данный участок, а сами контейнеропотоки включаются в соответствующие струи, зарожда-ющиеся на этом ГСКП. В противном случае расчётные контейнеропотоки остаются без изменений.

В общем виде математическая интерпретация решения задачи на втором этапе (вторая итерация) запишется следующим образом: «Для каждого ГКП суммарный прибывающий контейнеропоток с чётного и нечётного направ-лений проверяется по условию»:

(1.3)

При его выполнении контейнеропоток данного направления перемещается в участковых вагонах с ближайшего ГСКП, обслуживающего данный участок, до соответствующего ГКП, а сами контейнеропотоки включаются в соответствующие струи, следующие до этого ГСКП. В противном случае расчётные контейнеропотоки остаются без изменений.

А 2 правило гласит: «Если общая величина контейнеропотока, передаваемого с ГСКП в адрес обслуживаемого им ГКП, не превышает Nк фг, то эти контейнеры будут грузиться в участковые вагоны».

В процессе проведения расчётов на первых двух этапах устанавливаются обязательные назначения прямых и участковых вагонов.

Следует также заметить, что при проведении последующих расчётов необходимо постоянно возвращаться к первому и второму этапам и анализировать оставшиеся контейнеропотоки после их каждого преобразования. Так в процессе преобразований может произойти укрупнение какого-либо назначения, и оно будет удовлетворять условию (1.1) . Наоборот, при ослаблении струй они могут «попасть» под первое или второе правила.

Оставшийся (после первых двух этапов) контейнеропоток в процессе своего продвижения должен будет пройти по крайней мере одну сортировку (поскольку все возможные прямые назначения уже выделены).

Очевидно, что наиболее целесообразным будет иметь место концентрация сортировочной работы на станции, предшествующей участку, на котором расположены ГКП назначения контейнеров. Такая концентрация позволит обеспечить формирование прямых вагонов на станции сортировки до ГКП назначения. Поэтому на третьем этапе следует определить назначения сборных вагонов, удовлетворяющие общему достаточному условию, которое гласит: «Струя контейнеропотока выделяется в самостоятельное назначение сборных вагонов на ГСКП, обслуживающий рассматриваемый участок, если приведённые затраты на переработку одного контейнера на этом ГСКП меньше, чем на любом попутном ГСКП, проходимым сборными вагонами», т.е.:

(1.4)

где Т н эк — приведённые затраты на переработку одного контейнера на ГСКП назначения сборных вагонов;

Т п экi — приведённые затраты на переработку одного контейнера на i- м ГСКП на маршруте следования сборного вагона.

Наличие общего достаточного условия позволяет сформулировать ещё одно правило в отношении контейнеропотоков, следующих на ГКП, для которых не выполняется условие (1.2), однако на конечный ГСКП их назначения имеются назначения прямых вагонов: «Струя контейнеропотока включается в имеющееся назначение прямых вагонов на ГСКП, если приведённые затраты на переработку одного контейнера на этом ГСКП меньше, чем на любом попутном ГСКП, проходимым прямыми вагонами» (3 правило)

А отсюда вытекают 4 правило : «Если суммарная мощность оставшихся контейнеропотоков в адрес ГКП, на которое формируются прямые вагоны с ближайшего ГСКП, удовлетворяет условию (1.2), то эти потоки включаются назначением на данный ГСКП».

Следствием 4 правила является вариант, при котором ближайший ГСКП не формирует прямые вагоны, но при усилении его струи, её результирующая мощность удовлетворяет условию (1.1).

На четвёртом этапе расчётов производится установление назначений сборных и участковых вагонов согласно 6 и 7 правилам:

(6 правило

(7 правило

На пятом этапе анализу подлежат контейнеропотоки, зарождающиеся и погашаемые на смежных ГСКП.

(8 правило).

9 правило

Дальнейшее преобразование контейнеропотоков носит характер вариантных оптимизационных расчётов.

1-е необходимое условие

(1.5)

где Ni — контейнеропоток i -го назначения;

  • s — количество назначений контейнеров, перевозимых в сборном вагоне;

N р мест — количество местных контейнеров, следующих на станцию распыления;

Т рэк — приведённые затраты времени на переработку одного контейнера на станции распыления, ч;

Т min эк — приведённые минимальные затраты времени на переработку одного контейнера на попутном ГСКП, ч.

В противном случае сборный вагон следует до станции распыления.

10 правило:

  • не изменяется категория вагона, следующего на дальний ГСКП (ст. Х);
  • на ближнем ГСКП (ст.Y) имеется возможность формирования прямых вагонов на ст.

Z».

(2-е необходимое условие):

(1.6)

В этом случае целесообразно построение диаграммы контейнеропотоков, а реализация расчётов на заключительном этапе производится в графо-аналитической форме.

1.3 Расчёт плана формирования вагонов с контейнерами

Среднесуточные контейнеропотоки представлены в таблице 4, а расчётные нормативы ПФВК показаны на рис. 1.1 (проставлены возле каждого ГСКП ).

Согласно алгоритма на первом этапе контейнеропотоки проверяем на предмет передачи их в прямых вагонах.

Выделение таких струй производим с учётом граничных значений N к фг, выбираемых согласно положениям п. 1.2 для задаваемого уровня надёжности плана формирования вагонов с контейнерами. Нам необходимо обеспечить 80 %-ю надёжность ПФВК, т.е. Рз = 0,80. Для анализа контейнеропотоков воспользуемся таблицей 1.1.

Календарное планирование погрузки контейнеров по назначению

Таблица 1.2

На

Из

А

Б

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

А

5

1

1

2

1

2

2

3

1

2

4

3

1

4

1

Б

4

2

1

5

1

2

2

2

2

2

2

2

1

3

1

В

1

2

1

5

1

2

2

1

1

3

3

2

2

2

3

1

2

1

1

2

1

5

4

3

1

2

1

1

1

2

1

2

2

4

2

2

4

2

2

2

3

2

4

4

4

2

5

3

3

2

1

1

4

2

3

2

2

1

2

1

1

2

2

4

2

2

2

4

2

2

2

2

5

4

2

5

3

5

4

5

2

2

3

1

3

5

2

2

4

5

5

2

5

4

3

6

5

2

3

3

2

4

4

2

2

3

5

4

4

2

5

7

2

3

2

1

2

1

1

5

2

1

2

2

2

1

2

8

4

2

4

4

2

3

4

2

2

3

2

5

2

2

4

9

3

2

5

2

5

2

2

4

2

2

2

2

2

5

5

10

4

3

2

5

2

2

3

4

3

2

5

5

2

2

5

11

1

1

2

1

1

2

2

2

2

2

2

2

2

4

3

12

2

4

2

2

4

3

2

2

1

3

2

4

2

5

2

13

1

2

4

1

2

1

1

1

1

1

2

1

3

2

2

В процессе такого анализа для сопоставления N к ij с N к фг отбираем только те струи, которые включают в себя контейнеропоток N к ij ? N к фг. Далее с учётом календарного планирования погрузки по назначениям (табл. 1.2) проверяем выполнение условия (1.1).

Если условие выполняется, то данная струя контейнеропотока однозначно включается в прямое назначение. В противном случае она оставляется без изменений и участвует в дальнейших расчётах ПФВК.

Контейнеропоток со станции Б на станцию 3 составляет 20 единиц. Из таблицы 1.2 находим период календарного планирования погрузки в данном направлении Д = 1, для которого граничное значение N к фг из таблицы 1.1 равно N к фг = 14,465. Следовательно контейнеропоток назначением Б-3 однозначно выделяется в прямое назначение. Со станции А в адрес станции 8 средне-суточная погрузка контейнеров равна 5. При этом условии и при том, что Д = 2 из таблицы 1.1 находим N к фг = 5.924. Поскольку условие (1.1) не выполняется, говорить о назначении прямых вагонов из А на 8 преждевременно. И так далее.

После выполнения анализа на предмет формирования прямых вагонов расчётная таблица контейнеропотоков преобразуется в форме таблицы 1.3, где в клетках на пересечении станций зарождения и погашения контейнеропотоков, выделяемых в прямые назначения проставляется буква «П».

Указанные назначения включаются в оптимальный ПФВК.

На втором этапе выполним корректировку маломощных струй контейнеропотоков, отправляемых с ГКП и прибывающих на ГКП. С этой целью в таблице 1.3 подсчитаем суммарные контейнероптоки отправления и прибытия и разделим их по направлениям следования. В нижней части таблицы 1.3 показаны ближайшие ГСКП, с которых поступают контейнеры на соответствующие ГКП: на ст. 8 поступает всего 41 контейнера, в том числе 21 — со стороны ГСКП ст. Б и 20 — со стороны ГСКП ст. А. Очевидно, что со ст. Б и ст. В контейнеры будут поступать в прямых вагонах, поскольку их, среднесуточный поток превышает N к фг = 14,465 ? 15 контейнерам.

В этой связи преобразуем таблицу 1.3 в таблицу 1.4. В процессе преобразования выполняем следующие действия с маломощными контейнеропотоками:

q в клетке на пересечении ближайшего ГСКП и ГКП назначения струи проставляем букву «У» (рядом с буквой показываем среднесуточный поток), которая означает, что контейнеропоток между этими станциями будет передаваться в участковых вагонах (например, на пересечении строки 2 и столбца А).

Таким образом, отмеченные 8 контейнеров будет поступать не на станцию А, а на станцию 2 и уже с неё развозиться в участковых вагонах.

Контейнеропотоки после первого этапа.

Таблица 1.3

на

из

А

Б

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

итого

В том числе на участки

А

П

П

П

П

П

5

П

3

П

П

12

20

А-1

А-3

А-Б

Б-7

Б-В

В-11

В-13

Б

П

П

П

П

П

П

2

П

2

ч

н

ч

н

ч

н

ч

н

ч

н

ч

н

ч

н

В

П

П

П

П

3

П

5

9

П

2

П

П

П

19

1

П

10

П

П

П

П

П

П

11

П

П

П

21

21

2

П

П

П

П

П

4

П

П

П

4

П

8

8

3

П

П

П

12

2

П

10

П

14

14

П

П

52

52

4

П

2

5

П

П

1

2

1

2

13

13

5

П

1

3

2

П

П

П

5

П

П

П

11

5

6

6

П

П

4

П

П

2

П

П

2

П

3

П

11

11

7

П

П

4

П

4

П

8

П

9

П

П

П

5

П

30

30

8

2

2

2

1

П

1

1

4

2

15

7

8

9

1

1

5

2

4

3

2

П

П

1

1

1

1

22

5

17

10

П

П

П

2

П

2

П

1

П

2

2

2

П

11

11

11

П

П

П

П

3

П

П

1

1

П

2

2

П

П

9

9

12

4

2

1

5

2

П

1

2

6

П

3

2

2

П

30

30

13

7

5

П

П

П

10

13

5

9

5

4

3

П

4

65

65

итого

14

17

9

28

25

20

27

17

26

6

41

9

40

25

18

17

339

В том числе с ГСКП

А

28

25

20

27

0

Б

17

26

6

21

0

В

20

9

40

25

18

17

На втором этапе мы выполнили корректировку маломощных струй контейнеропотоков, отправляемых с ГКП и прибывающих на ГКП.

  • В клетке на пересечении ближайшего ГСКП и ГКП назначения струи проставляем букву «У» (рядом с буквой показываем среднесуточный поток), которая означает, что контейнеропоток между этими станциями будет передаваться в участковых вагонах.
  • Маломощные струи переносим из клеток на пересечении ГКП их зарождения и соответствующей станции назначения в клетку, назначением на ближайший (к станции назначения) ГСКП.
  • Обнулим клетки, из которых были перенесены контейнеропотоки (здесь и далее в этих клетках проставляем знак «Х», а сами клетки, с которыми выполнялись преобразования слегка ретушируем).

После второго этапа расчётов таблица 1.3 приобретает вид таблицы 1.4.

Контейнероптоки после второго этапа.

Таблица 1.4

на

из

А

Б

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

А

П

П

П

8

П

П

9

П

4

П

П

14

Б

П

П

П

4

П

2

У6

П

П

5

П

В

П

П

П

П

3

П

6

11

П

6

У9

2

П

3

П

1

П

10

П

П

П

П

П

П

11

П

П

П

2

У8

П

П

П

П

П

Х

П

П

П

Х

П

3

П

П

П

12

2

П

10

П

14

14

П

П

4

У13

П

Х

Х

П

П

Х

Х

Х

Х

5

У5

У6

П

Х

Х

Х

П

П

П

Х

П

П

П

6

У11

П

П

Х

П

П

Х

П

П

Х

П

Х

П

7

П

П

4

П

4

П

8

12

9

П

П

П

5

П

8

Х

1(У5)

У10

Х

Х

П

Х

Х

Х

Х

9

Х

У(5)

Х

Х

Х

Х

Х

Х

П

П

Х

Х

Х

Х

10

П

П

2У(11)

П

Х

П

Х

П

Х

П

Х

Х

Х

П

11

П

П

П

П

Х

П

П

Х

Х

П

Х

Х

П

П

12

4

2

3

5

2

П

1

2

6

П

3

Х

2

П

13

7

10

П

П

П

10

13

5

9

Х

4

Х

П

4

Переходим к третьему этапу расчёта.

Оставшийся контейнеропоток в процессе своего продвижения должен будет пройти по крайней мере одну сортировку (поскольку все возможные прямые назначения уже выделены).

Очевидно, что наиболее целесообразным будет иметь место концентрация сортировочной работы на станции, предшествующей участку, на котором расположены ГКП назначения контейнеров. Такая концентрация позволит обеспечить формирование прямых вагонов от станции сортировки до ГКП назначения.

Проверим целесообразность назначения сборных вагонов по общему достаточному условию, для чего составим таблицу 1.5, в которой отмечены суммарные вагонопотоки, следующие на ГСКП и прикреплённые к ним участки.

Суммарные контейнеропотоки на ГСКП, обслуживающие участки.

Таблица 1.5

На

из

А

Б

В

А

А-1

А-3

А-Б

итого

Б

Б-А

Б-7

Б-В

итого

В

В-Б

В-11

В-13

итого

А

8

8

П

9

9

П

9

3

14

26

Б

П

4

2

6

2

2

П

5

5

В

П

3

6

9

П

6

11

6

22

6

2

2

10

1

П

10

П

11

11

2

П

П

3

П

14

14

П

10

10

П

10

28

38

4

П

5

П

6

П

7

П

4

8

12

П

4

5

9

8

9

9

9

9

9

10

П

У11

11

П

П

12

4

7

1

2

14

3

2

3

5

3

3

2

8

13

7

23

5

35

П

5

4

9

П

4

4

8

Воспользуемся общим достаточным условием и проведём анализ остальных струй в таблице 1.5 на его выполнение или невыполнение:

  • для струи 13-А (N к ф =35) — Тн эк =41, min { Тп экi;30;36;41}= 30 — условие не выполняется
  • для струи В — Б для (N к ф =22) — Тн эк =36, min { Тп экi30,35}= 30 — условие не выполняется;
  • струи А — В (N к ф =26) — Тн эк =30, min { Тп экi;41,35,30}= 30 — условие выполняется;
  • для струи 3 — В (N к ф =38) — Тн эк =30, min { Тп экi;41,35,30}= 30 — условие выполняется;

— Результаты анализа контейнеропотоков на выполнение общего достаточного условия трансформируем таблицу 1.5 в таблицу 1.6, в которой буква «С» означает формирование сборных вагонов.

Контейнеропотоки после третьего этапа (первая итерация).

Таблица 1.6

на

из

А

Б

В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

А

П

П/С

П

8

П

П

Х

П

Х

П

П

Х

Б

П

П

П

4

П

2

У6

П

П

5

П

В

П

П

П

П

3

П

6

11

П

15

У9

6

П

3

П

1

П

10

П

П

П

П

П

П

24

П

П

П

2

У8

П

П

П

П

П

Х

П

П

П

Х

П

3

П

П

П/С

12

2

П

10

П

Х

Х

П

П

4

У13

П

Х

Х

П

П

Х

Х

Х

Х

5

У5

У6

П

Х

Х

Х

П

П

П

Х

П

П

П

6

У11

П

П

Х

П

П

Х

П

П

Х

П

Х

П

7

П

П

4

П

4

П

8

П

9

П

П

П

5

П

8

Х

У5

У10

Х

Х

П

Х

Х

Х

Х

9

Х

У5

Х

Х

Х

Х

Х

Х

П

П

Х

Х

Х

Х

10

П

П

У11

П

Х

П

Х

П

Х

П

Х

Х

Х

П

11

П

П

П

П

Х

П

П

Х

Х

П

Х

Х

П

П

12

4

2

3

5

2

П

1

2

6

П

3

Х

2

П

13

7

10

П

П

П

10

13

5

9

Х

4

Х

П

4

2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТЕЙНЕРНОГО ПУНКТА

2.1 Расчёт параметров контейнерного пункта

К числу основных параметров ГКП относятся:

Ш вместимость контейнерного пункта;

  • Ш число ярусов складирования крупнотоннажных контейнеров;
  • Ш длины и количество контейнерных площадок;

Ш число механизмов для работы на ГКП.

Для грузового контейнерного пункта общая потребность в контейнеро-местах:

Екп= kн[Nпрt пр хрцпр + Nотt от хрцот + 5Nmax(в — 1) +г(Nпр + Nот)tр] — Na (2.1)

где Nпр , Nот — соответственно среднесуточное прибытие и отправление контейнеров в условных единицах;

Nmax — большая из величин Nпр и Nот ;

— коэффициент, учитывающий суточную неравномерность контейнерных перевозок. Принимаем kн = 1,25

t пр хр, t от хр — сроки хранения контейнеров на площадке соответственно по прибытии и отправлении, сут. Принимаем tпр хр =1сут., tот хр =2 сут.;

цпр ,цот — коэффициенты, учитывающие долю контейнеров, перегружаемых по прямому варианту: вагон-автомобиль, автомобиль-вагон. Можно принимать цпр = 0,85, цот = 0,90;

в — коэффициент, характеризующий отношение завоза к погрузке или вывоза к выгрузке в течение рабочих дней недели. Можно принимать в = 1,2;

г — коэффициент, учитывающий дополнительную ёмкость площадок для хранения неисправных контейнеров. Можно принимать г = 0,04;

— расчётный срок хранения неисправных контейнеров, сут. Принимается = 2 сут.;

Na — количество контейнеров, хранящихся на автомобилях и полуприцепах, находящихся на станции.

При расчёте вместимости контейнерного пункта среднесуточное прибытие и отправление крупнотоннажных контейнеров принимается из задания (табл. 2) равными. Объёмы прибытия и отправления среднетоннажных контейнеров по станции 1 определяются из табл.1, как итог соответствующей строки (из 1) и столбца (на 1).

Компоновка контейнерного склада зависит от применяемых средств механизации.

Технические характеристики кранов для перегрузки среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров.

Таблица 2.1

Параметры

Тип крана

Кк-6

Кк-20

Грузоподъёмность, т: на канате (основном)

на автостропе (сменном)

6,0

20,32

Пролёт, м

16,0

25,0

Высота подъёма, м

9,0

8,5

Рабочий вылет консолей, м

4,5

5,0

Скорость подъёма, м/с: , номинальная

установочная(посадки)

0,33

00,4

0,160

0,050

Скорость передвижения грузовой тележки, м/с: , номинальная

установочная (минимальная)

0,83

0,08

0,66

0,18

Скорость передвижения крана, м/с:

номинальная

установочная (минимальная)

1,60

0,16

0,87

Установочная мощность электродвигателей, кВт

51,4

105

Масса крана, т

32,5

98,0

Через каждые 100м длины площадки предусматриваются «пожарные проезды» шириной 10м.

В конце склада размещаются зоны, предназначенные для ремонта кранов(10м) и мелкого ремонта контейнеров(10м).

При известной вместимости контейнерной площадки, ширины пролёта козлового крана и схемы расстановки контейнеров суммарная полезная длина площадки определяется из выражения:

(2.3)

где lэл — длина элементарной площадки, м;

е эп — вместимость элементарной площадки, м;

(2.4)

Расчёт параметров складов для крупнотоннажных и среднетоннажных контейнеров производится при условии их установки в один ярус.

Полезная ширина площадки определяется по формуле:

(2.5)

где Lпр — пролёт крана, м;

— габарит ходовой тележки крана, м.,(lт =0,83м);

— зазор безопасности между наиболее выступающей частью ходовой тележки и крайним контейнером на площадке, м ( = 0,7м).

Число контейнеров по ширине определяется по формуле:

(2.6)

где вк — ширина контейнера;

  • Д — зазор между контейнерами (Д = 0,1м).

Важным параметром контейнерных пунктов является число машин и механизмов, занятых на переработке контейнеров.

(2.7)

где — годовой объём механизированной переработки контейнеров;

— регламентированное время, равное 60 суткам простоя машин в течении года;

m — число смен работы машин в течении суток, (m =1 смены по 11 часов);

Псм — сменная производительность машин.

(2.8)

где — коэффициент перегрузки по прямому варианту( =0,2);

  • среднесуточное прибытие контейнеров;
  • среднесуточное отправление контейнеров;

Произведем расчеты для среднетоннажных контейнеров.

Вместимость контейнерной площадки.

конт-мест/сут

Для определения параметров длины и ширины контейнерной площадки необходимо выбрать тип ПРМ. Базовой моделью для переработки среднетоннажных контейнеров на железнодорожном транспорте является козловой кран КК-6.

Ширина контейнерной площадки.

м.

Вместимость и длина элементарной контейнерной площадки.

конт

конт-место

м

м

Так как расчетная длина контейнерной площадки превышает 300 м, то для хранения и переработки среднетоннажных контейнеров необходимо спроектировать 3 контейнерные площадки с учетом проездов и ремонтной зоны для крана.

м

Годовой объем механизированной переработки контейнеров.

конт/год

На одну площадку конт/год

Потребное количество кранов для переработки заданного количества контейнеров.

крана

В результате проведенных расчетов по определению контейнерного терминала установлено, что для переработки среднетоннажных контейнеров необходимо установить 3 площадки, каждая из которых должна быть оборудована 3 кранами КК-6.

Произведем расчеты для крупнотоннажных контейнеров.

Вместимость контейнерной площадки .

конт-место

Для определения параметров длины и ширины контейнерной площадки необходимо выбрать тип ПРМ. Базовой моделью для переработки крупнотоннажных контейнеров на железнодорожном транспорте является козловой кран КК-20.

Ширина контейнерной площадки.

м.

Вместимость и длина элементарной контейнерной площадки.

конт

конт-место

м

м

Так как расчетная длина контейнерной площадки превышает 500 м, то для хранения и переработки крупнотоннажных контейнеров необходимо спроектировать 2 контейнерные площадки с учетом проездов и ремонтной зоны для крана.

м

Годовой объем механизированной переработки контейнеров по прибытию.

конт/год

На одну площадку конт/год

Потребное количество кранов для переработки заданного количества контейнеров.

крана

В результате проведенных расчетов по определению контейнерного терминала установлено, что для переработки крупнотоннажных контейнеров необходимо установить 2 площадки, каждая из которых должна быть оборудована 2 кранами КК-20.

Вывод: в результате проведенных расчётов, мною установлено, что для переработки среднетонажных контейнеров на каждую из 3 — х площадок должно быть 3 крана модели КК — 6, длина пролета 16 м. Для переработки крупнотонажных контейнеров на каждую из двух площадок должно быть 2 крана модели КК — 20, длина пролета 25 м.

2.2 Проектирование контейнерного пункта

Графической частью курсового проекта является масштабный план контейнерного пункта, выполняемый на листе ватмана формата А1. контейнерный пункт вычерчивается в масштабе 1:1000. На плане отображаются:

  • Ш контейнерные площадки для среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров, число и длина которых принимается в соответствии с выполненными расчётами;
  • Ш рассчитанное число кранов;
  • Ш автопроезды, поворотные площадки и площадки для стоянки оборотных полуприцепов;
  • Ш административное здание;
  • Ш мастерская по ремонту контейнеров;
  • Ш ограждение контейнерного пункта с КПП;
  • Ш железнодорожные пути и др.

В зависимости от схемы компоновки КП вдоль складов контейнеров устраиваются тупиковые или кольцевые автопроезды. Автопроезд включает в себя полосу погрузки шириной 4,8 м, расположенную непосредственно у подкранового пути и проходящую под консолями кранов, и одну (при кольцевой схеме ГКП) или две (при тупиковой схеме ГКП) полосы движения, шириной по 3,5 м каждая. При этом, расстояние от складов до забора, ограждающего КП, должно быть не менее 16 м при кольцевых автопроездах и 19 м при тупиковых (при одностороннем расположении складов); при их двухстороннем расположении расстояние между складами должно быть не менее 28 м при кольцевых автопроездах и 35 м при тупиковых.

При новом проектировании КП следует отдавать предпочтение схеме тупикового типа с устройством тупиковых автопроездов, исключающей пересечение в одном уровне маршрутов движения автомобилей с маршрутами подач — уборок вагонов.

В целях сокращения расстояния пробега автомобилей вдоль контейнерных складов целесообразно устраивать дополнительные площадки для разворота автомобилей (поворотные площадки).

При проектировании поворотных площадок их внешний радиус следует принимать 12 м, но не менее минимального радиуса разворота автомобилей, используемых при завозе — вывозе контейнеров.

Свободные площадки между автопроездом и ограждением контейнерного пункта при одностороннем расположении складов или между автопроездами при их двухстороннем расположении целесообразно использовать для стоянки прицепов и полуприцепов, загружаемых и разгружаемых в периоды отсутствия автомобильного подвижного состава на КП.

Со стороны, противоположной горловине КП, устраивается заезд для автотранспорта, оборудованный контрольно — пропускным пунктом. Для обеспечения поточного передвижения автомобилей целесообразно специализировать ворота для их въезда и выезда. Перед въездом на КП предусматривается устройство площадки для стоянки автомобилей.

В непосредственной близости от въезда на КП размещаются здания административно — бытового назначения.

Собственно склады контейнеров располагаются параллельно друг другу, образуя одиночные и спаренные площадки. В последнем случае обе площадки специализируются для переработки или среднетоннажных или крупнотоннажных контейнеров.

На больших и средних КП предусматривается устройство цеха для ремонта контейнеров, который может быть расположен как со стороны въезда на КП, так и в его горловине. В последнем случае несколько увеличивается время перемещения контейнеров между цехом их ремонта и складами.

Помимо погрузочно-выгрузочных, на КП могут устраиваться выставочные и обменные пути, предназначенные для обмена групп подаваемых и убираемых вагонов. Они размещаются между грузовыми путями спаренных площадок.

3. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАЗНАЧЕНИЯ КОНТЕЙНЕРНЫХ ПОЕЗДОВ

3.1 Общие положения

На основе результатов расчёта плана формирования вагонов с контейнерами устанавливаются назначения и мощности вагонопотоков между контейнерными пунктами.

Следующим этапом в системе организации контейнерпотоков на сети железных дорог является оценка эффективности назначения контейнерных поездов между крупными пунктами зарождения и погашения потоков контейнеров.

Контейнерный поезд

Как правило контейнерный поезд вследствие своей меньшей массы по сравнению с обычными грузовыми поездами (меньшего числа вагонов в составе) обладает большей скоростью передвижения, что позволяет отнести его к категории ускоренного (контейнерного) поезда.

Целесообразность выделения ускоренного контейнерного поезда определяется сопоставлением приведённых расходов на перевозку вагонов с контейнерами:

  • Ш в поездах, следующих без переформирования до станции назначения;
  • Ш в грузовых сквозных поездах, следующих до станции назначения согласно действующим планам формирования таких поездов.

Сравнение расходов производится на один физический вагон с контейнерами в обоих вариантах перевозки контейнеров со станции формирования до станции расформирования поезда.

Определяем целесообразность назначения контейнерных поездов между станциями 1 и В.

На схеме приняты следующие обозначения:

lпер — расстояние между контейнерным пунктом и ближайшей технической станцией, км ( lпер = 120 км);

li — расстояние между смежными техническими станциями, км (li = 210км);

L — расстояние между смежными техническими станциями, км (L= 540 км).

Поскольку станция В сама является технической, то расстояние между В и Б равно li .

3.2. Расчёт расходов по перевозке контейнеров специальным поездом

Расходы на перевозку вагонов с контейнерами в контейнерном поезде (в расчёте на один вагон) складываются из следующих основных элементов:

(3.1)

где — расходы, связанные с простоем комплекта контейнеров на площадке, руб.;

  • расходы, связанные с простоем вагонов в пункте формирования поезда, руб.;
  • расходы, зависящие от продолжительности нахождения вагона с контейнерами в движении, руб.;
  • расходы, зависящие от потребного локомотивного парка, руб.;
  • расходы, зависящие от срока доставки контейнерных грузов, руб.

Расходы, связанные с простоем комплекта контейнеров на площадке:

Ш на станции погрузки:

(3.2)

Ш на станции выгрузки:

(3.3)

где — интервал между отправлением со станции контейнерных поездов одного назначения, час.;

  • среднее количество условных контейнеров, перевозимых на одном вагоне (=12контейнерам);
  • средневзвешенная стоимость контейнеро — часа, руб. (=1,5 руб.);
  • средневзвешенная стоимость контейнеро — места, руб.

(=3 руб.).

Интервал между отправлением со станции контейнерных поездов назначения 1 — В:

(3.4)

где — среднесуточное отправление вагонов со станции 1 на станцию В соответственно со среднетоннажными и с крупнотоннажными контейнерами, ваг.;

  • число вагонов в составе контейнерного поезда (= 33 ваг.).

сут.

На станции погрузки:

руб

На станции выгрузки:

руб.

Расходы, связанные с простоем вагонов в пункте формирования поезда:

(3.5)

где — средняя продолжительность простоя вагона в пункте формирования поезда, ч;

  • расходы, обусловленные часом простоя вагона, руб. Принимаем =100 руб.

Средняя продолжительность простоя вагона в пункте формирования поезда:

(3.6)

где — средняя продолжительность простоя вагона под погрузкой, ч;

  • среднее время выполнения маневровых и технологических операций в пункте формирования поезда, ч.

Средняя продолжительность простоя вагона под погрузкой:

(3.7)

где — количество погрузочно-разгрузочных машин, занятых на погрузке вагонов соответственно со средне- и крупнотоннажными контейнерами = по 3 крана на каждой из 3 площадок по 3 крана на каждой из 2 площадок.

  • техническая производительность машин, занятых на погрузке вагонов соответственно со средне- и крупнотоннажными контейнерами, конт/час. Принимаем = 20 конт/час;
  • = 10 конт/час;
  • средне число соответственно среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров, перевозимых на одном вагоне.

Принимаем =10 контейнеров; =2,5 контейнера;

(3.8)

Среднее время выполнения маневровых и технологических операций в пункте формирования поезда:

(3.9)

где — количество групп вагонов, на которое делится контейнерный поезд в пункте его формирования. Принимаем =2;

  • продолжительность подачи (уборки) вагонов одной группы, час.
  • время на подготовку поезда к отправлению, час. Принимаем = 1час.

ваг; ваг;

часа

часа

руб.

Расходы, зависящие от продолжительности нахождения вагона с контейнерами в движении:

(3.10)

где — время нахождения вагона в движении до места расформирования поезда, ч:

(3.11)

где L — длина участка обращения контейнерного поезда,(L=600 км.);

  • участковая скорость хода контейнерного поезда, км/ч.