реферат (Концепция этапного развития станции Комсомольск-сортировочный [)

Реферат

Магистерская диссертация выполнена по теме «Концепция этапного развития станции Комсомольск-Сортировочный. Целью магистерской диссертации является разработка концепции этапного развития станции Комсомольск-Сортировочный в связи с увеличением объема перевозок.

Магистерская диссертация содержит пояснительную записку на 119 страницах, 34 таблицы. Графический материал содержит 4 графика, 5 чертежей. Было использовано 19 источников литературы.

Ключевые слова: станция Комсомольск-Сортировочный, пропускная способность, реконструкция, этапность, концепция.

Реконструкция станции Комсомольск-Сортировочный обосновывается планируемыми объемами перевозок с Запада в Дальневосточные порты: Ванино и Советская Гавань. В настоящее время на модернизацию БАМа Дальневосточной и Восточно-Сибирской железной дороги выделено более 500 миллиардов рублей, поэтому тема диссертации актуальна и своевременна.

Актуальность проблемы выбора рациональной этапности изменения технического состояния и технологического обеспечения станций обусловлена с одной стороны высокой стоимостью работ по расширению и реконструкции, а с другой - большими эксплуатационными потерями, как при недостатке, так и при избытке мощности устройств. Проблема этапности связана с необходимостью разрешения противоречия между стремлением к достижению максимально экономического эффекта и желанием обеспечить при этом устойчивую работу железных дорог.

Другими словами, оптимальная этапность характеризует наиболее рациональную траекторию изменения наличной пропускной способности станционных устройств в координатах «время - состояние».

Под оптимальным вариантом этапности изменения технического состояния и технологического обеспечения станций следует понимать такую последовательность мероприятий по изменению их путевого развития и технического оснащения и такие сроки реализации этих мероприятий, которые в совокупности с рациональной технологией работы обеспечивают минимум критерия эффективности, в качестве которого рекомендуются суммарные приведенные расходы, включающие в себя капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Практическая ценность исследования заключается в возможности использования его результатов при реконструкции станции Комсомольск-Сортировочный, которая планируется в ближайшее время, что обеспечит повышение эффективности капитальных вложений и улучшение показателей эксплуатационной работы.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, дается общая характеристика проблемы, формируются необходимые задачи исследования.

Первая глава «Анализ исходных данных и условий проектирования» содержит общую характеристику региона реконструкции, техническую характеристику Комсомольского железнодорожного узла, анализ проблем станции Комсомольск – Сортировочный и пути их решения.

В данный момент на станции существуют следующие проблемы: нехватка резерва поездных локомотивов; дополнительные затраты времени на маневровую работу по изменению веса и длины транзитного поездопотока с/на Ванинское направление из-за строительства Кузнецовского тоннеля; дополнительный простой вагонов углового поездопотока; недостаточность полезной длины приемо-отправочных путей; большое количество враждебных пересечений из-за внутреннего расположения главного пути IБ; враждебные пересечения поездной и маневровой работы в выходной горловине парка «А»; недостаточное число сортировочных путей; отсутствие специализированного ходового пути в парке «В»; отсутствие современных технических средств на третьей тормозной позиции.

Для решения этих проблем предлагается провести следующие мероприятия:

1. увеличить полезную длину путей до вместимости 71 (90) условный вагон;

2. вынести главный путь IА в обход парка «А»;

3. оборудовать третью тормозную позицию сортировочного парка современными вагонными замедлителями;

4. построить дополнительные пути для пропуска прогнозируемого на 2030 год транзитного потока поездов.

Вторая глава диссертации «Анализ объемов работ и перспективы развития» посвящена анализу текущих и перспективных объемов работы станции Комсомольск-Сортировочный, построению диаграмм поездопотоков, а также рассматривает перспективы развития станции.

В диссертации сравниваются два варианта развития станции:

1. развитие парка Новый Мир с удлинением существующих и укладкой новых путей (вариант 1);

2. развитие разъезда Комсомольск – на – Амуре – 2, расположенного в двух километрах от станции Комсомольск – Сортировочный и укладка дополнительных путей в парке отправления «В» (вариант 2).

В третьей главе диссертации «Проверка достаточности путевого развития» рассчитывается потребное количество путей для обеспечения пропуска перспективного транзитного поездопотока. Мощность путевого развития в парках определяется с учетом освоения расчетных размеров движения и максимальной пропускной способности прилегающих перегонов.

Расчеты показали, что для пропуска и обработки перспективных поездопотоков необходимо запроектировать 6 новых путей.

Четвертая глава «Проект развития станции Комсомольск-Сортировочный» содержит анализ достоинств и недостатков двух вариантов реконструкции станции.

Предварительные расчёты показали, что наиболее оптимальным является вариант развития парка Новый мир. Поэтому для определения объемов работ по реконструкции была выполнена масштабная укладка парка Новый мир. Масштабный проект проектируется на основании топографической съемки в масштабе 1:2000.

В пятой главе «Проверка пропускной способности станции Комсомольск-Сортировочный» основное внимание уделено расчету пропускной способности горловин на текущие и перспективные размеры движения, построению фрагмента суточных планов-графиков, а также расчету их показателей.

В шестой главе «Технико-экономическое обоснование проектных решений по выбору оптимального варианта развития станции с использованием метода динамического программирования» рассматриваются основные вопросы: определение капитальных затрат для составления мас­сива начальных капиталовложений и матрицы капитальных затрат; определение эксплуатационных расходов по вариантам технического состояния и годам расчетного периода для получения матрицы эксплуатационных расходов. Акцентом в данной главе является разработка концепции этапного развития станции Комсомольск-Сортировочный.

Оптимизации технического состояния и технологического обеспечения станций и узлов во времени осуществляется на основе метода динамического программирования. Впервые термин «динамическое программирование» появился в работах Р. Беллмана в середине 50-х годов.

Задача оптимизации этапности развития станции на основе динамического программирования заключается в следующем. Проектируемая станция рассматривается как физическая система S, состояние которой характеризуется набором параметров, являющихся показателями ее технического состояния и технологического обеспечения.

Каждому состоянию станции и году эксплуатации соответствует величина годовых эксплуатационных расходов, являющаяся частью критерия эффективности (минимум приведенных затрат). Для перехода станции из одного состояния в другое необходимы определённые капитальные затраты составляющие вторую часть критерия эффективности.

Ставка дисконта используется для оценки экономической эффективности проектов, требующих больших объемов инвестирования, сроком строительства более года. Норма дисконта позволяет учитывать фактор времени. С ее помощью осуществляется соизмерение разновременных результатов и затрат путем приведения их к начальному периоду.

В основе метода динамического программирования лежит разбиение вычислительного процесса на отдельные шаги. В пределах каждого шага вычислений определяется набор условно-оптимальных управлений (переходов). После определения условно-оптимальных переходов на последнем шаге наилучший вариант развития системы находится путем прохождения в обратном направлении по найденным условно-оптимальным переходам. При этом условно-оптимальные переходы на каждом шаге определяются с учетом всех предыдущих шагов.

Задача оптимизации разделена на три части:

1) пошаговый расчет критерия эффективности и определение условно-оптимальных переходов;

2) выбор оптимального варианта технического состояния в конце расчетного периода;

3) установление оптимального пути развития.

Для поиска оптимального решения был использован алгоритм «киевский веник» — один из эффективных алгоритмов для решения задач. Алгоритм представляет собой многошаговый процесс, на каждом шаге которого производится «отметание» некоторого множества вариантов, о котором в процессе работы алгоритма становится известно, что оно не содержит оптимального варианта.

Таким образом, для каждого варианта технического состояния на каждом шаге существует один единственный условно-оптимальный переход, который дает минимум критерия эффективности.

На втором шаге оптимизации условно-оптимальные переходы определяются суммированием минимума критерия эффективности при условно-оптимальных переходах на первом шаге, то есть учитывается решение на предыдущем шаге, и приращение критерия эффективности на рассматриваемом шаге.

Результаты расчётов по выбору условно-оптимальных переходов для наглядности и последующего анализа представлены в виде графа переходов, в узлах которого проставляются значения оптимального критерия эффективности по каждому этапу.

Таким образом, определена концепция этапного развития станции Комсомольск-Сортировочный:

1. В первом году эксплуатации целесообразно сразу перейти к варианту 2, по которому необходимо удлинить существующие пути 16,18,19, что обеспечит пропуск планируемых поездопотоков до 6 года эксплуатации.

2. К седьмому году необходимо перейти к 3 варианту реконструкции, то есть запроектировать 2 новых пути 20, 22 в парке Новый мир и построить здания ПТО, ПКО. Данное техническое оснащение будет справляться с обработкой планируемого поездопотока до 8 года эксплуатации.

3. В завершающем этапе, в 9 году необходимо сразу перейти к шестому варианту реконструкции, т.е. построить второй главный путь в парке Новый мир и запроектировать еще 4 приемоотправочных пути 24, 26, 28 и 30.

Такое техническое оснащение станции справится с пропуском и обработкой перспективных поездопотоков и обеспечит минимальные расходы на реконструкцию и эксплуатацию станции. Кроме этого, экономия средств составит более 390 млн. руб., что составит около 10% от суммы, необходимой для введения их за один этап.

Abstract

Master's thesis performed on "The concept of staged development of Komsomolsk-sorting station. The purpose of the master's thesis is to develop the concept of staged development of Komsomolsk-sorting station in connection with the increase in traffic.

Master's thesis contains an explanatory note on 118 pages, 34 tables. Graphic material contains 4 graphs, 5 drawings. It was used 19 sources of literature.

Keywords: Komsomolsk-sorting station, bandwidth, upgrade, stages, concept.

Reconstruction of the station Komsomolsk-sorting justified the planned volume of shipments from the West to the Far East ports of Vanino and Sovetskaya Gavan. Currently, the modernization of BAM the Far East and East Siberian railway allocated more than 500 billion rubles, so the subject of the thesis is relevant and timely.

The urgency of the problem of choosing the rational phasing changes in the technical condition and technological maintenance of the stations on the one hand due to the high cost of work on the expansion and reconstruction, and on the other - large operating losses, as the shortage or an excess of power devices. The problem is related to the phasing of the need to resolve the contradiction between the desire to achieve the maximum economic benefits and the desire to ensure stable operation with the railways.

In other words, the optimum phasing characterizes the most efficient trajectory change cash bandwidth station devices in the coordinates of "time - the state."

Under the best option of phasing change of technical condition and technological support stations should understand a sequence of measures to change their travel and development of technical equipment and such timing of these activities, which together with the rational technology of work provide the minimum performance criteria, which is preferably given total expenditure , including capital expenditures and operating costs.

The practical value of the research is the ability to use its results in the reconstruction of Komsomolsk-sorting station, which is planned in the near future that will improve the efficiency of capital investments and improvements in operational performance.

In the introduction the relevance of the topic of the dissertation, provides a general description of the problem, the research formed the necessary tasks.

The first chapter "Analysis of the initial data and design conditions" contains a general description of the region's reconstruction, the technical characteristics of Komsomolsk railway junction, problem analysis station Komsomolsk - Sorting and solutions.

Currently the station has the following problems: lack of provision of train locomotives; additional time for shunting work to change the weight and length poezdopotoka transit to / from Vanino direction due to the construction of the tunnel Kuznetsovsky; additional common corner poezdopotoka wagons; lack of effective length of receiving and departure tracks; a large number of hostile intersections due to the internal arrangement of the main path IB; hostile to the intersection of train and shunting work off the neck of the park "A"; insufficient number of ways of sorting; lack of specialized The track in the park "B"; lack of modern technical means in the third position of the brake.

To address these issues is invited to the following events:

1) to increase the effective length of the paths up to the capacity 71 (90) conditional carriage;