Пояснительная записка. (1220336), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Рисунок. 7.4 - Определение оптимальной скорости движения (способ 2-й)
7.3 Третий метод определения оптимальной скорости
Требуется определить оптимальную скорость движения грузового поезда, решив уравнение третей степени (7.13) с использованием программы компьютерной алгебры Maple, состоящего из электровоза массой 288 т и состава массой 6300 т, сформированного из 4-осных вагонов на роликовых подшипниках. Масса, приходящаяся на ось вагона – 22 т. Среднее кпд электровоза э = 0,84, Стоимость одного поездо-часа – 2500 руб., стоимость одного кВтч принять равным 3 руб.
Для составления программы в Maple необходимо использовать оператор присваивания (:=), он имеет следующий синтаксис:
переменная := выражение; .
Здесь в левой части задается имя переменной, а в правой – любое выражение, которое может быть числовым, символьным или просто другой переменной. Смысл этого оператора в том, что переменной в левой части присваивается значение выражения, стоящего в правой части.
Команда solve(), позволяет решить уравнение, ее синтаксис
solve(уравнение, переменная); .
Для укрощения (округления) выражения используется команда evalf(), ее синтаксис
evalf(выражение, digits, flag); ,
где digits задает число значащих цифр.
Далее представлен текс программы.
> restart;
Исходные данные
> ml:=288; масса локомотива, т
mc:=6300; масса состава, т
mbo:=22; масса приходящаяся на ось вагона, т
Ce:=3; стоимость одного кВтч
Ct:=2500; стоимость одного поездо-часа
kpd:=0.84; коэффициент полезного действия электровоза
ml := 288;
mc:=6300;
mbo:=22;
Ce := 3;
Ct := 2500;
kpd := 0.84;
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА
1. Определение коэффициентов
> b:=(0.00906*ml + 0.09*mc/mbo)/(ml+mc);
c:=(0.000227*ml + 0.002*mc/mbo)/(ml+mc);
b := 0.004535335456
c := 0.0001205364965
2. Определение оптимальной скорости
2. 1. Ввод уравнения
> egn1:=2*c*v^3+b*v^2-3600*Ct*kpd/(Ce*(ml+mc)*9.81)=0;
egnl := 0.0002410729930*v^3+0.004735335456e*v^2-96.02300162 = 0
2.2. Решение уравнения
> sols:= [solve(egn1,v)];
sols := [-43.61026774 - 63.18477327 I, -43.61026774 + 63.18477327 I,
67.57778995
> V:=evalf(sols[3],3);
V := 53
Оптимальная скорость движения поезда равна 53 км/ч.
Из всех трех способов определения оптимальной скорости для заданного участка равна 53 км/ч. Так как самый тяжелый участок Шктово – Смоляниново применяется толкач и масса электровоза буде равной 576 т и состава массой 6300 т , сформированного из 4-осных вагонов на роликовых подшипниках, следует также провести расчет тримя методами и сделать вывод , но так как оптимальная скорость движения поезда не измениться, отсюда следует что оптимальная скорость при трех методах определения движения поезда по участку не меняется.
8 РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ И ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ВОЖДЕНИЯ ПОЕЗДОВ
8.1. Расчет эксплуатационных расходов на 1000 тонно-километров и себестоимости перевозок
Себестоимость грузовых перевозок характеризует расходы, связанные с выполнением единицы продукции. За единицу продукции в грузовом движении принимается 10 тонно-километров. При определении расходов учитываются расходы, зависящие от объема перевозок, и условно-постоянные расходы. Зависящие расходы изменяются в зависимости от объема перевозок. Условно-постоянные расходы не зависят от объема, они принимаются по установленному проценту от зависящих расходов.
При расчете себестоимости грузовых перевозок для базового и нового режимов вождения поездов применяют метод расходных ставок, который позволяет определить: измерители эксплуатационной работы; расходы, связанные с каждым измерителем; суммарные зависящие расходы; условно-постоянные расходы; суммарные общие затраты, себестоимость 10 тонно-километров.
Расчет калькуляционных измерителей производится на 1000 т-км нетто. Для расчета используются следующие формулы
- для вагонно-километров
(8.1)
где – коэффициент порожнего пробега вагонов, равный 40 %.
- для вагонно-часов
(8.2)
где
– среднесуточный пробег вагонов.
- для тонно-километров брутто вагонов:
(8.3)
где
– вес тары вагона, т.
- для поездо-километров:
(8.4)
- для локомотиво-километров общего пробега:
(8.5)
где
– коэффициент общего вспомогательного пробега.
- для локомотиво-километров линейного пробега:
(8.6)
где
– коэффициент вспомогательного линейного пробега.
- для локомотиво-часов:
(8.7)
- для бригадо-часов локомотивных бригад:
(8.8)
где
– коэффициент, учитывающий время вспомогательной работы локомотивной бригады, принимается
Для тонно-километров брутто вагонов и локомотивов:
(8.9)
где
– вес локомотива, т.
- для расхода топлива для поездных локомотивов:
(8.10)
где
– норма расхода топлива.
При определении нормы расхода топлива для нового варианта следует учитывать изменение и массы поезда брутто, и участковой скорости.
Увеличение массы поезда брутто на один процент уменьшает норму расхода топлива на 2 %. Коэффициент изменения нормы топлива рассчитывается по формуле:
, (8.11)
Для корректировки нормы расхода топлива используется интегральный коэффициент, который определяется произведением коэффициента изменения нормы вследствие роста массы поезда брутто и коэффициента изменения нормы расхода топлива из-за увеличения участковой скорости:
. (8.13)
. (8.14)
- для локомотиво-часов маневровой работы:
(8.15)
где
– норма маневровой работы, лок.-час.
Для количества грузовых отправок:
(8.16)
где
– средняя дальность перевозки грузов, км;
– вес одной отправки, т.
Таблица 8.1 – Расчет измерителей работы и расходов на 1000 ткм нетто
| Измерители | Расходная ставка, руб. | Величина измерителя | Расходы, руб. | ||
| базовый | новый | базовый | новый | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Вагоно-километры | 0,11 | 53,85 | 53,85 | 5,92 | 5,92 |
| Вагоно-часы | 9,89 | 5,66 | 5,66 | 55,93 | 55,93 |
| Локомотиво-километры | 114,62 | 0,85 | 0,72 | 96,92 | 82,84 |
| Локомотиво-часы | 1025,1 | 0,03 | 0,02 | 27,41 | 21,77 |
| Бригадо-часы лок. бригад | 2308 | 0,03 | 0,02 | 66,77 | 50,95 |
| Тонно-километры | 0,011 | 4100 | 6880 | 45,1 | 75,68 |
| Расход электроэнергии | 2,28 | 3650 | 2330 | 8322 | 5312,4 |
| Маневровые локомотиво-часы | 1365,5 | 0,04 | 0,04 | 50 | 50 |
| Количество грузовых отправок | 337,47 | 0,03 | 0,03 | 10,67 | 10,67 |
| Итого зависящих расходов | - | - | - | 8680,72 | 5666,2 |
| Условно-постоянные расходы | - | - | - | 9375,18 | 6119,45 |
| Всего расходов | - | - | - | 18055,9 | 11786 |
| Себестоимость 10 т-км нетто | - | - | - | 180,56 | 117,86 |
Величина расходных ставок принимается по исходным данным. При определении условно-постоянных расходов принимается процент по отношению к зависящим расходам, приведенный в исходных данных. Расчет себестоимости, руб./10 т-км, производится на 10 т-км по формуле:
-
. (8.17)
с= (8680,72+9375,18)*10/1000 = 180,56 (руб.)
с= (6119,45+ 5666,2)*10/1000 = 117,86(руб.)
8.2. Расчет экономического эффекта от внедрения оптимального режима вождения поездов
Эффективность организационных и технических решений определяется сопоставлением экономического эффекта и затрат, необходимых на реализацию мероприятий. Эффективность выступает как мера рациональности использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов. Процесс принятия любого решения состоит из следующих составляющих: набор альтернатив (с анализом имеющихся проектов); набор результатов или преимуществ, связанных с каждым проектом; параметры окружающей деловой среды, что также должно учитываться при выборе возможных альтернативных решений; цели и задачи, которые хотят решить принимающие решение (например, максимизация прибыли); критерии, позволяющие классифицировать варианты с точки зрения того, насколько результаты способствуют достижению поставленных целей; ограничения на альтернативы. При расчете экономического эффекта учитывается изменение текущих эксплуатационных расходов, а также и единовременных затрат.
Определение текущих затрат производится для двух вариантов с использованием рассчитанной для вариантов себестоимости перевозок и неизменного объема работы по формуле:
-
(8.18)
где
– эксплуатационные расходы; с – себестоимость перевозок, руб./10 т-км.
С = 180,56*24500000000/10 = 442372000000 (руб.),
С = 117,86*24500000000/10 = 288757000000 (руб.).
Проведем далее определение единовременных затрат. Парк вагонов определяется по формуле
-
(8.19)
где 1,07 – коэффициент, учитывающий долю вагонов, находящихся в запасе.
. (8.17)
(8.18)
(8.19)














