Содержание к диссертации
Стр.
Введение 4
Глава I, Развитие теории и практики повышения транзитно
сти вагонопотоков на отечественных и зарубежных
железных дорогах 14
Глава П. Анализ структуры грузопотоков и организации ва
гонопотоков. Состояние дальности перевозок и ба
за повышения транзитности 28
Динамика основных изменений грузопотоков и вагонопотоков по дальности 28
Состояние и характеристика организации вагонопотоков и грузопотоков 35
Потенциал транзитности в перевозочной системе. Постановка задачи, цели 41
Грузопотоки. Потенциал транзитности 49
Вагонопотоки. Потенциал транзитности 53
Глава Ш. Поэтапное повышение транзитности вагонопотоков -
как задача динамического прогнозирования 64
З.Г. Метод динамического прогнозирования 64
3.2. Моделирование процесса определения макси
мальных значении транзитности 74
3.3« Математическая модель оптимизации транзитности методом динамического прогнозирования 88
Глава ІУ. Потенциал транзитности вагонопотоков, выявленный
на основе метода динамического прогнозирования с
применением ЭВМ ЕС 93
4Л# Методика применения динамического прогнози
рования для алгоритмизации процессов и со
ставления машинной программы 93
Алгоритм расчета методом динамического прогнозирования- для линейного направления .... 105
Анализ результатов расчета на ЭВМ ЕС-ЮЗО для линейного направления (6, 7, 8 и 9 станций) 108
Глава У. Методика расчетов организации вагонопотоков и
расчеты для полигонов с примыканиями, для линей
ных полигонов большой протяженности 125
5.1. Составление алгоритма и результаты расчетов
для полигона с примыканиями 125
Стр.
5.2. Расчеты для линейного направления большой
протяженности (на примере направления
Москва - Хабаровск) 136
Наращивание струй попутных назначений и уменьшение затрат вагоно-часов на накопление составов 145
Расчеты для полигонов с 36 и 63 опорными станциями методом ДИПРОТРАН 152
Глава УІ. Эффективность расчета плана формирования поездов для сети железных дорог (170 и 285 станций) 172
Преимущества расчетов плана формирования методом динамического прогнозирования .... 172
Особенности и стадии расчетов плана формирования поездов 178
Эффективность реализации потенциала тран-зитности на основе наращивания мощности
струй 188
Глава УЛ. Технико-экономическая эффективность использования потенциала транзитности вагонопотоков ..... 195
Основные методические положения 195
Эффективность плана формирования поездов, рассчитанного методом ДИПРОТРАН 209
Общие выводы 215
Приложения (рисунки 1-47) 224
Ли т е р а т у р а 271
Введение к работе
Железнодорожный транспорт СССР - беспрецедентная транспортная система. Располагая всего 12% протяженности железнодорожной сети всех стран мира вместе взятых,советские железные дороги выполняют 53$ грузооборота (3,5 триллиона тонно-километров) стальных магистралей планеты. Велика грузонапряженность советских железных дорог. Этот показатель в 4 раза выше среднемирового уровня и в 7 раз больше чем в США (порядка 26 млн. приведенных тонно-километров на I км). Весьма напряженно работают сортировочные станции. Если в развитых зарубежных странах загрузка одного сортировочного пути не превышает 50 вагонов в сутки, то на советских железных дорогах этот показатель колеблется в пределах 150-270 вагонов.
Для условий нашей страны железнодорожный транспорт был, есть и останется во всей обозримой (близкой и дальней) перспективе главенствующим видом транспорта из-за отсутствия теплых омывающих страну морей для развития каботажного плавания, несовпадения географического расположения рек с основными транспортными потоками и отсутствие на речном транспорте навигации в зимний период, большой капиталоемкости и трудоемкости строительства разветвленной сети автодорог ввиду значительности территории страны, ее растянутости в широтном - грузовом для СССР направлении, неэкономичности автоперевозок на дальние и сверхдальние расстояния и других факторов. Исследованиями последних лет установлено, что железные дороги имеют более эффективные показатели по затратам топлива и энергии на тягу поездов, а также трудовых ресурсов на единицу перевозок, т.е. удовлетворяют известному требованию ленинского плана Г0ЭЛРО, так как сочетают "в себе дешевизну перевозки с чрезвычайной провозоспособностью" . Они лучше удовлетворяют современным требованиям экологии. Позволяют широко использовать ЭВМ для управления перевозочным процессом.
Учитывая ведущую роль железнодорожного транспорта и в перспективе, решениями ХХУІ съезда партии предусмотрены высокие темпы дальнейшего технического оснащения железных дорог.
Однако за последние годы объемы перевозок по железным дорогам возрастали в пропорциях, превышающих ввод новых путевых емкостей для наращивания пропускных и провозных способностей; а также для переработки вагонопотоков, что затрудняет оптимизацию маршрутизации и улучшение такого важного качественного показателя работы железнодорожного транспорта как время оборота грузового вагона.
На систему технической маршрутизации, применяемую на магистральном железнодорожном транспорте, практически приходится обеспечение перемещения вагонопотоков, охватывающих более чем две трети погрузки (хотя более 80$ погрузки производится на подъездных путях, там полноценными, достигающими пзгнктов выгрузки, маршрутами охватывается только 25-30$ составов; значительная часть погруженных на путях промышленного железнодорожного транспорта вагонов поступает на магистральные станции и перемещается в основном в сквозных, участковых и сборных поездах). Из-за недостаточной транзитно-сти этой части вагонопотоков переработка их неправомерно возросла (непропорционально росту погрузки).
В связи с увеличением удельного веса автомобильного транспорта в грузообороте страны все более заметными станут изменения в структуре грузопотоков на железнодорожном транспорте по дальности, особенно за счет уменьшения короткопробежных перевозок. В свою очередь, освоение восточных районов, особенно Сибири и Дальнего Востока, также приведет к увеличению мощности струй вагонопотоков и повышению дальности перевозок, т.е. систематически Судет продолжаться процесс роста удельного веса поездов, которые можно пропустить через станции транзитом.
Сложившееся положение требует поисков новых путей решения
проблемы, нового подхода к реализации имеющихся резервов, в том числе одного из важных - использования потенциала транзитное вагонопотоков, что позволит уменьшить число переработок вагонопотоков в пути следования, максимально сблизить дальность следования транзитного вагона без переработки с растущей дальностью перевозок грузов, повысить вес и длину поездов и, в конечном счете, ускорить оборот вагона.
Усилиями ученых, специалистов-практиков и рабочих-новаторов систематически принимаются меры по улучшению принципов и методов организации вагонопотоков, совершенствованию графиков движения поездов, оптимизируется использование пропускных способностей.
В настоящее время, когда развернулись работы по более эффективному использованию ЭВМ и началось поэтапное введение автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ), создались новые возможности для дальнейшего улучшения организации вагонопотоков.
Анализ результатов и показателей работы ряда крупнейших ма-* гистралей сети показывает, что большие объемы переработки вагонопотоков и относительно небольшой рост весов поездов - результат недоиспользования потенциала транзитноети (грузы, погруженные в вагоны, имеют назначения в 2*2,5 раза далее пунктов переработки составов сквозных и участковых поездов). В участковых поездах следуют до 60$ вагонов, имеющих назначение далее последующей участковой станции, в сквозных поездах до 40$ вагонов имеют назначения далее пункта расформирования этого поезда. Эти цифры - показатель больших возможностей для исследования проблем уменьшения объемов переработки вагонов на сортировочных станциях и увеличения объемов транзитного перемещения вагонопотоков на полигонах большой протяженности.
Велик практический эффект от повышения транзитности вагонопо-
токов. Так, если сократить хотя бы на 1% объем переработки транзитных вагонов на технических станциях, т.е. на 8 тыс. вагонов в сутки, то это позволит высвободить две крупные сортировочные станции или сэкономить 4 млн.руб. в год только на эксплуатационных расходах.
Эксплуатационные расходы сети железных дорог (1980 г.), связанные с перевозками грузов, составляют 9,7 млрд.руб., из которых на- операции по переработке транзитных вагонов на попутных технических станциях приходится 500 млн.руб.^или 5,252. Доля этих операций в расходах на заработную плату с начислениями составляет почти 5,9^,или 276 млн.руб., что указывает на высокую фондоемкость переработки вагонопотоков.
В каждый данный момент на технических станциях перерабатывается около 330 тыс. транзитных вагонов, в которых находится более 10 млн.т грузов. При средней стоимости I т этих грузов 230 руб. соответствующие оборотные средства народного хозяйства, находящиеся в вагонах, составляют 2,4 млрд.руб.
В этих условиях повышение транзитности вагонопотоков даже в случае необходимости при некотором увеличении времени их простоя под накоплением эффективно, поскольку приведенные расходы народного хозяйства, связанные с простоем под накоплением состава в 50 вагонов, составляют только 29,7 руб. на I ч, тогда как приведенные расходы, связанные с дополнительной переработкой I вагона, равны 4,46 руб., а 50 вагонов - соответственно 223 руб., т.е. в 7,5 раз дороже.
Структура грузопотоков с точки зрения имеющегося в них потенциала транзитности с учетом транспортного фактора (например, несоответствия веса отправки груза и веса поезда) систематически меняется. Следовательно, вагонопотоки и грузопотоки являются двумя важнейшими компонентами перевозочного процесса, который в свою оче-
редь является своеобразной динамической системой многих взаимосвязанных процессов, сливавшихся в единый процесс перемещения грузов в вагонах.
Рассмотрение динамической системы "грузопотоки-вагонопотоки" как единого технологического транспортного процесса с учетом специфики каждого из компонентов этой системы является основой обеспечения коренного улучшения проблемы организации вагонопотоков на железнодорожном транспорте на базе реализации максимально возможного по длине транзитного вагонного плеча, т.е. перемещения вагонопотоков с минимальным числом переработок в пути следования в поездах большого веса и длины на расстояния, близкие к величинам дальности перевозок грузов.
Технология перевозочного процесса в настоящее время не^полно--стыо отражает имеющиеся возможности повышения транзитности, что может быть разрешено путем введения поездов новых категорий, полнее учитывающих условия роста средней дальности перевозок и мощности грузопотоков. Формирование поездов транзитных категорий должно соответствовать принципу сокращения числа переработок вагонов как в пути следования, так и в пунктах прибытия, укрупнения групп вагонов по назначениям, вплоть до формирования поездов из вагонов одного назначения.
Такому принципу отвечает (в отличие от действующего - основанного на слиянии более дальних струй с более короткими, начиная со станций назначения, с целью получения более короткой, но мощной струи, отвечающей требованиям выделения в отдельное назначение) принцип организации перемещения струй вагонопотоков путем укрупнения групп вагонов попутных назначений на впередилежащих станциях, т.е; в зонах расположения головных станций, способствуя тем самым ускорению отправления недонакопившихся составов дальних потоков в попутном направлении. Каждая последующая попутная станция, ползгчив
потоки вагонов от предыдущей, приобретает дополнительную возможность ускорить отправление недонакопившихся составов попутных назначений, простаивающих в ожидании прибытия очередных разборочных поездов. В свою очередь, наращивающиеся струи одного назначения будут накапливаться и, превращаясь в мощные струи, выделяться в отдельные назначения плана формирования, из которого будут формироваться поезда с вагонами на конечные для всех этих вагонов станции.
Выборочная проверка показывает, что более половины перерабатываемого вагонопотока может быть подвержена ускоренному перемещению именно таким путем, т.е. путем постоянного наращивания мощности попутных струй. Эффективность такого наращивания выявлена для всех практически встречающихся случаев - начиная от наименее загруженных направлений до направлений, насыщенных вагонопотоками.
Ежесуточно на сети число назначений вагонопотоков составляет порядка 6200'. Сюда входит порядка 1400 назначений, получаемых в результате расчета плана формирования на ЭВМ, причем все эти назначения относятся к категории сквозных, так как проходят хотя бы одну участковую станцию без переработки. Затем МПС выделяет еще: порядка 1000 участковых назначений между станциями, где по плану формирования, полученному с помощью ЭВМ, такие назначения не выделились! порядка 1750 сборных назначений; порядка 1650 вывозных и передаточных и порядка 400 порожняковых.
В настоящее время в действующем плане формирования из приведенных порядка 1400 сквозных назначений проходит без переработки одну и более сортировочных (опорных) станций всего около 400 назначений, т.е. фактически транзитные назначения из общего числа назначений составляют менее 6,5$, а из числа сквозных, участковых и порожняковых едва 14$. Последняя цифра полнее характеризует тран-зитность, к которой можно отнести лишь назначения, проходящие хо-
тя бы одну из опорных станций без переработки. Если введение дополнительных назначений между участковыми станциями обязательно, то план формирования, рассчитываемый на ЭВМ, должен дать только транзитные назначения. Между тем две трети полученных назначений, сле-дувдих между ближайшими опорными станциями, искусственно причисляются к сквозным. В результате на практике переработке подвергается фактически каждый второй грузовой вагон, создаются трудности с перемещением поездопотоков, которые не предусматривались планом формирования.
Увеличение мощности попутных струй путем их наращивания за счет прибывающих вагонов этого же назначения создает эффективную предпосылку для формирования транзитных сквозных поездов, следующих на одну станцию назначения без переработки на ней для формирования новых сквозных поездов.
Если принять средний простой вагонов под накоплением 3,8 ч, а приведенные издержки народного хозяйства на І ч этого простоя 0,6 руб., то соответствующие расходы в целом по сети составят 840 млн.руб., из которых на долю эксплуатационных расходов железных дорог приходится 134 млн.руб. Наращивание струй, позволяющее сократить время накопления, например, на I ч, уменьшит указанные эксплуатационные расходы почти на 35 млн.руб.
Тяжелым бременем ложится на эксплуатационные расходы дробление вагонопотоков и увеличение числа назначений. Так, переработка состава, например, из 5 струй по 10 вагонов каждая на станции назначения, где остается только 10 вагонов, обходится в 282 руб; (приведенных). Формирование же новых назначений (сквозного и участкового) с учетом затрат на накопление и расформирование других поездов, в составах которых имеются вагоны попутного назначения, обходится, примерно, еще в 612 руб., т.е. всего 894 руб. Однако те же 50 вагонов, собранные путем наращивания попутных струй в райо-
не головных станций (следовательно, не путем дробления, а укрупнения струй), позволяют экономить за счет уменьшения затрат на накопление и переработку 56,4 руб. (приведенных).
Поэтому иная картина наблюдается, когда струи объединяются в поезда на основе принципа общего назначения, то есть струи одного назначения в зонах головных станций объединяются, образуя один мощный поток, который не подвергается повторной переработке в пути следования (по принципу рек, когда исток и притоки образуют в начале мощный поток, текущий полноводно до устья). Такой подход открывает новые перспективы в организации вагонопотоков. Собственно говоря, сама практика уже подвела близко к этому решению. Яркие примеры: создание крупных сортировочных станций - Орехово-Зуево и Бекасово в зонах скопления разрозненных вагонопотоков соответственно восточного и западного направлений.
Следует отметить, что стремление в расчетах плана формирования с довольно сложной машинной программой и математическим обеспечением, учесть кроме экономии вагоно-часов и другие факторы -путевое развитие станций, мощность маневровых средств, наличие механизированных горок и т.д.' - не является тем альтернативным решением, которого ждут на железных дорогах. Дело в том, что разница между полученным на ЭВМ и принятым (скорректированным) для реализации планом формирования не так уж велика (в пределах 1Ь%). Но зато резко различны результаты принятого и реализованного на практике плана формирования (30-40$).
Альтернативным решением всей этой проблемы является создание мощных транзитных назначений (что приведет в свою очередь к созданию прочной базы для увеличения весов и длин транзитных поездов).
Такого положения можно достигнуть, если использовать потенциал транзитное, т.е. разницу между величиной дальности струй вагонопотоков и дальностью следования поезда, сформированного из
назначений, сложившихся из этих струй. Этот потенциал можно в значительной мере реализовать наращиванием мощности попутных струй, обеспечением прибытия поездов части назначений без переработки их составов в пути следования на конечные для всех вагонов этого поезда станции. Он может быть определен как в процентном соотношении, так и в объеме переработки, а также в денежном выражении.
Вопросы дальнейшего повышения транзитности перевозок выявлены путем исследования структур грузопотоков и вагонопотоков, сопоставления результатов этих исследований между собой и с другими основными компонентами перевозочного процесса, что позволило разработать теоретические основы потенциала транзитности и обосновать расчеты повышения эффективности использования этого потенциала.
Теория вопроса базируется на сочетании материалов анализа фактического состояния процесса перемещения вагонопотоков в СССР и за рубежом и разработках с применением статистических методов, а также определения потенциала транзитности методом, названным динамическим прогнозированием.
Новыми являются следувдие положения: постановка вопроса о наличии потенциала транзитности вагонопотоков; рассмотрение перевозочного процесса на железнодорожном транспорте как многомерной динамической системы "грузопотоки-вагонопотоки"; выявление соотношений объемов грузопотоков и вагонопотоков, определявших потенциал транзитности в указанных компонентах системы; обоснование повышения транзитности на основе применения метода, названного динамическим прогнозированием; моделирование процесса определения оптимального варианта при расчетах по выбору максимальных данных значений транзитности; разработка метода динамического прогнозирования транзитности (сокращенно ДИПРОТРАН), а также алгоритмов и данных машинных программ для расчетов по повышению уровня транзитности
вагонопотоков для различных условий с применением ЭВМ ЕС; технико-экономические расчеты эффективности применения ДИПРОТРАНа для реализации имеющегося потенциала транзитности вагонопотоков.
Приведенные принципы и положения применены к той части вагонопотоков, которые поступают на технические (сортировочные и участковые) станции в результате распыления части отправительских и ступенчатых маршрутов, вагонопотоков, поступающих на эти станции разрозненно с пунктов погрузки малыми или большими группами и не являющихся внутридорожными потоками, т.е. промежуточного, но решающего звена всей многовариантной, многомерной и многофакторной системы организации вагонопотоков, системы, не имеющей в настоящее время математического решения.
Г Л А В A I
РАЗВИТИЕ ТЕОРИЙ И ПРАКТИКИ ПОВЫШЕНИЯ
ТРАВЗИТНОСТИ ВАГОНОПОТОКОВ НА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ
И ЗАРУЕЕЗШЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ
Вопросы целесообразности увеличения дальности следования грузовых поездов без переработки возникли на железных дорогах России в основном после введения в 1889 году "Общего соглашения между русскими железными дорогами о взаимном пользовании товарными вагонами". Однако сразу после введения "Общего соглашения..." появился ряд трудностей, особенно сильно усугублявшихся в условиях частных дорог. Решащими из трудностей были взаиморасчеты, нежелание укладывать на станциях новые пути для накопления вагонов более дальних назначений. Известно, что чем короче назначение поезда, тем больше струй вагонопотоков можно в него включать, тем мощнее будет результирующая, но более короткая по дальности струя и, следовательно, можно "бездумно" формировать на это короткое расстояние поезда "не ломая расписание". Так высмеивали ведущие инженеры и ученые тех лет (например, А.Н.Фролов) выступления скептиков о том, что "Общее соглашение..." нового увеличения дальности поездопотоков не предусматривает.
Тем не менее толчок к развитию инженерной мысли о назревшей необходимости повышения дальности следования вагонопотоков (поездопотоков) эти "Общие соглашения..." дали. На совещательных съездах специалистов различных профилей и, в частности, движенцев в конце XIX и начале XX века было установлено, что если специализация поездов выгодна, то не следует бояться периодических изменений маршрутов их следования, что если есть возможность отправить поезда со станций без переработки их на значительной части пути следования, то надо смело идти на это.
В свою очередь эти выводы способствовали развитию теории экс-
плуатации железных дорог и, как следствие, строительству сортировочных станций. Вслед за станцией Петербург-Сортировочный на сети русских железных дорог появились такие крупные сортировочные станции как Люблино, Дебальцево, Кочетовка - базы для специализации поездов по назначениям; шире стали применяться "сквозные графики" их движения (пропуск поездов через ряд станций с остановками лишь для осмотра и смены локомотивов).
На ХУІ совещательном съезде представителей служб движения (декабрь 1906 года) впервые был рассмотрен вопрос "...о товарных поездах дальнего назначения по сети российских железных дорог" (вопрос 12-ый программы съезда). Проект "Положения" по этому вопросу был представлен Н.Т.Ширяевым и содержал обоснование целесообразности "отправления поездов прямо до места назначения груза без пересоставления их на всем протяжении пути". В проекте содержались предложения о порядке выделения станций, на которых бы формировались поезда дальнего назначения, определение самого поезда дальнего назначения, который должен формироваться не менее, чем за "два паровозных участка", но главным образом до попутных распорядительных станций и за пределы своей дороги "до больших центров и мест назначения груза"'. В указанном проекте "Положения" приводятся как порядок формирования таких поездов, так и порядок обеспечения их продвижения в пути следования без задержек, без права прицепки и отцепки вагонов, с представлением преимуществ при назначении расписания (нитки графика), а также формы документации (путевой журнал поезда), обеспечиващей контроль за следованием поезда. Здесь же приводятся предложения о системе премирования за пропуск такого поезда.
Таким образом, более или менее приемлемым в практическом отношении технико-технологическим документом по формированию поездов дальнего назначения может быть признан представленный ХУІ съез-
ду проект "Положения" о формировании таких поездов. Однако это прогрессивное предложение было фактически отклонено, так как вопросы его реализации были переданы на усмотрение самих дорог, которые, естественно, не могли и зачастую не желали нововведений. Вот любопытное заключение съезда по данному вопросу: "Сочувственно отнесясь к трудам составителя (проекта)...,съезд признает, что ...применение порядка составления поездов дальнего следования в отдельных частных случаях допустимо в некоторых определенных направлениях, но, признавая осуществление таких частных случаев желательным, съезд находит, что все детали этого дела ... - есть вопрос исключительно местный и может быть разрешаем только путем частных соглашений между заинтересованными дорогами".
Тем не менее постепенно, хотя и спорадически, железными дорогами наряду со сборными и участковыми поездами, в которых перемещалась основная часть вагонопотоков, стали предусматриваться и поезда "дальнего хода". Хотя количество таких поездов, включаемых в график движения, было невелико, но эффективность их все меньше и меньше подвергалась сомнению.
Таким образом, до Великой Октябрьской социалистической революции разработки по эффективности повышения дальности следования вагонопотоков (поездопотоков) без переработки носили нерегулярный характер, теории этого вопроса так и не было создано. В практике же работы железных дорог реализованы были лишь незначительная часть тех огромных возможностей, которые создавались благодаря растущей дальности перевозок грузов.
По достигнутому уровню организации вагонопотоков и интенсивности использования технических средств советские железные дороги не имеют себе равных в мире. Такие качественные показатели советских железных дорог как грузонапряженность, оборот и производительность вагона, среднесуточный пробег подвижного состава и неко-
торые другие не имеют прецедента в мировой практике. Объясняется это тем, что Октябрьская социалистическая революция, национализировав основные фонды страны, открыла широкие возможности подъема всех отраслей экономики и в том числе транспорта.
В 1920 году на IX съезде партии было уделено много внимания электрификации транспорта (в рамках ГОЭЛРО) и превращению ряда важных направлений в мощные магистрали. В этот период инженеры и ученые транспорта изучали возможности использования железных дорог как единой сети путей сообщения, построенной на принципе экстерриториальности. Открылись такие перспективы как разработка вопросов: рационального размещения на сети дорог сортировочных станций; общесетевого планирования и организации вагонопотоков; единых схем грузопотоков; централизованного планирования и управления перевозками.
Вскоре стали появляться теоретические обоснования целесообразности формирования поездов дальнего следования на целых направлениях, взаимодействия дорог и станций по пропуску поездов прямого сообщения, а также отправительских маршрутов. Многие предложения ученых стали применяться на практике.
В 20-х годах появились также первые предложения о так называемых одногруппных поездах, групповых маршрутах. Теория и практика требовали крупномасштабных решений. Были созданы большие коллективы исследователей во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта (ВНИЖТ), в крупнейших высших учебных заведениях - Московском институте инженеров железнодорожного транспорта (МИЙТ), Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта (ЛИЖТ). В после дующем такие коллективы сформировались в других вузах и институтах, занимающихся вопросами эксплуатации транспорта.
В 30-е годы существенный интерес стало представлять предложе-
ниє о широком применении на практике принципа специализации грузовых поездов, вытекающего из теоретических и экспериментальных исследований и обобщений, произведенных А.Н.Фроловым, И.И.Васильевым, В.А.Саковичем, П.Я.Гордеенко и другими учеными. К этому времени и следует отнести появление на магистральном железнодорожном транспорте первых сквозных поездов.
Таким образом, можно считать, что понятие специализированный поезд, базирующийся на определенной струе грузового вагонопотока, послужило основой для понятия "специализация струй вагонопотоков" по назначениям или по направлениям следования, т.е. прообраз предстоящих в 40-х и 50-х годах теоретических исследований с целью более детальной разработки общесетевого плана формирования поездов, который составлялся уже с 1936 г.
По мере роста объема перевозок на железнодорожном транспорте, усиления его технической оснащенности, потребностей экономики страны по ускорению доставки грузов возрастали и требования по совершенствованию всего перевозочного процесса и, в первую очередь, на основе дальнейшего улучшения организации вагонопотоков. В период Великой Отечественной войны І94І-І945 гг. и особенно в послевоенные годы коллективными усилиями ученых, под руководством А.П. Петрова, В.В.Повороженко, К.А.Бернгарда и других были выполнены работы, позволившие в 1952 году составить обязательные для сети железных дорог "Инструктивные указания по составлению плана формирования поездов", утвержденные Министерством путей сообщения для практического руководства. Впервые в таком директивном и одновременно технологическом документе, наряду с теоретическими разработками, были предусмотрены для повсеместной реализации также достижения передовых коллективов и новаторов-железнодорожников.
В этих "Инструктивных указаниях" существовавшее до этого понятие "специализация поездов" было расширено и уточнено. Теперь
"вагоны каждого назначения могут быть включены только в определенные поезда в соответствии с планом формирования". Классификация поездов, существовавшая в 20-х и 30-х годах, была значительно расширена как по количеству градаций, так и особенно по дальности их следования. Например, поезда, которые проходили без переработки не менее одной сортировочной станции или на расстояние свыше 500 км, стали называться техническими маршрутами, а сквозными стали называться поезда, следувдие без переработки через одну или несколько участковых станций на расстояние не более 500 км.
Введено было в эти "Инструктивные указания" и понятие "одно-группный поезд" - поезд, состоящий из вагонов на одну станцию расформирования (в системе технической маршрутизации). Однако, как видно из названия, это был не маршрут, еледувдий на одну станцию для выгрузки или для дальнейшего следования частями в участковом, сборном, вывозном или передаточном поезде. Он подвергался на станции назначения расформированию, хотя и содержал в себе элементы транзитного следования для отдельных групп вагонов без подборки по назначениям, включенным в его состав; Следовательно, название этого поезда не соответствовало его содержанию, что внесло соответствующую путаницу в теорию вопроса.
Основным критерием для выделения струи вагонопотока в отдельное назначение считалась экономия вагоно-часов, получаемая в результате сопоставления затрат времени на накопление в пункте формирования с экономией вагоно-часов от проследования составов без переработки через попутные станции. Применение этого принципа расчета по выбору оптимального варианта претерпело в последующем многочисленные уточнения, совершенствовалась также методика, разрабатывались новые способы расчетов, усложнялись формулы, по которым велись расчеты, так как стремление охватить максимум факторов, влияющих на точность этих расчетов, было большим.
Последувдие работы ученых ВНИИЖТа, МЙИТа, ЛИЖТа, ЖТП, БелИИЕТа и других учебных заведений и научных организаций позволили усовершенствовать и улучшить различные методы организации вагонопотоков и перемещения поездопотоков, что способствовало реализации на практике теоретических разработок ученых и закреплению достигнутых успехов в организации эксплуатационной работы железных дорог. Однако объемы перевозок росли более опережающими темпами, чем ожидалось, и простои вагонов оставались большими, уровень транзитности повышался медленно, величина транзитного вагонного плеча оставалась практически без изменений по сравнению с непрерывно растущей величиной средней дальности перевозок грузов.
В 1965-66 годах во ВНЙМТе исследовались возможности увеличения транзитности особенно сборных и участковых потоков и предлагались способы использования этого резерва для увеличения средней дальности следования вагонопотоков без переработки. При исследовании распределения сортировочной работы между станциями было установлено, в частности, что на долю участковых, грузовых и промежуточных станций приходится до 405 переработки транзитного потока, что является результатом большого дробления струй вагонов, -повторной переработки сформированных назначений. Следствие всего этого - низкие показатели транзитности.
К сожалению, в этой большой работе понятие транзитности было частично утрачено и при классификации поездов были, в частности, введены понятия: дальние сквозные поезда (следующие далее соседних сортировочных станций) и сквозные поезда (следующие до соседних сортировочных станций). Эти понятия без указания расстояний несколько принизили, естественно, интерес к повышению транзитности вагонопотоков.
Таким образом, в целом период с 1952 года до 1967 года можно отнести к периоду поисков совершенствования методов расчета плана
формирования и это совершенствование в значительной степени касалось использования резервов, таящихся в улучшении организации ва-гонопотоков, в том числе местных (внутридорожных).
Приведенные выше и другие работы составили основу "Инструктивных указаний по организации вагонопотоков на железных дорогах СССР", введенных МПС в 1967 году. Однако в этих, в целом прогрессивных указаниях, вопросы транзитное не нашли должного отражения. Более того, были опущены такие категории поездов, как технические маршруты, следующие на расстояние более 500 км, как дальние сквозные поезда (имеющие назначение далее соседней сортировочной станции). Эти конкретные требования были заменены понятием - сквозные поезда (следующие без переработок через одну или несколько участковых или сортировочных станций). В ней сохранился прежний способ формирования поездов в системе технической маршрутизации, т.е. путем укрупнения назначений за счет укорачивания струй вагонопотоков, хотя в системе отправительской и ступенчатой маршрутизации, а также в системе погрузки по принципу календарного планирования применяется прочно себя оправдавший способ укрупнения назначений в пунктах или зонах зарождения вагонопотоков.
В последующие годы вопросам ускорения перемещения вагонопотоков (что не вполне равнозначно повышению транзитное) был посвящен ряд работ. Значительное место в этих работах занимали попытки применить экономико-математические методы для выявления влияния многочисленных факторов на оптимизацию организации вагонопотоков. В 60-х годах нашли признание и практическое применение также разработанные ВНИМТом, МИИТом, ХабИШТом программы расчета плана формирования поездов на ЭВМ. В начале 70-х годов эти программы были усовершенствованы совместно с Главным управлением движения и впоследствии с Главным управлением вычислительной техники МПС и по ним расчеты ведутся по настоящее время одновременно для всех ре-
шащих (170) сортировочных станций вместо организации вагонопотоков по 22 разрозненным, хотя и взаимосвязанным направлениям, как это было ранее.
В работах МИИТа "Организация вагонопотоков и маршрутизация перевозок" и БНИЖТа "Размещение сортировочных станций" были подведены итоги важнейших достижений по организации вагонопотоков в последнем двадцатилетии. Однако вопросы повышения транзитности в этих работах рассматриваются в разрезе реальных возможностей предложенных в тот период методик.
В последние годы были предприняты меры по повышению транзитности вагонопотоков, главным образом, путем увеличения размеров отправительской маршрутизации (до 46$) с мест погрузки, в том числе на основе внедрения метода Белорусской дороги. Но и это не привело к существенной разгрузке сортировочных станций, так как большинство .отправительских маршрутов продолжало формироваться и учитываться по отправлению (но не по прибытию), что приводит, естественно, к нарушениям плана формирования поездов на технических станциях. Объем переработки вагонов возрастал темпами, опережающими прирост погрузки. При росте средней дальности перевозок грузов средняя дальность следования транзитного вагона без переработки не увеличивалась и находится многие годы в пределах 360-370 км. В среднем вагон продолжал подвергаться четырем переработкам.
Таким образом, рост объема переработки и отсутствие сдвигов в сторону увеличения транзитности вагонопотоков является результатом последовательного дробления (и без того не мощных) струй вагонов путем их механического объединения друг с другом на основе принципа попутного следования и полного пренебрежения к фактору наличия пунктов назначения. Переработка этих слитых друг с другом струй (из которых формируются так называемые одногруппные поезда) в пунктах расформирования приводит к еще большему дроблению этих
струй (так как ими пополняются накапливающиеся на этой станции составы). И так в среднем четыре раза.
Представляют интерес отдельные достижения зарубежных железных дорог.
Учитывая государственное значение нормального функционирования транспортной сети (ив первую очередь железнодорожного транспорта) в XX веке, и особенно быстро в 30-40-х годах, ряд зарубежных капиталистических стран одна за другой национализировали свои железные дороги. Национализация в каждой стране имела свои особенности, однако, принцип обезличенного использования грузовых вагонов открывал широкие просторы для повышения транзитности поездо-потоков. В настоящее время полностью или частично национализированы железные дороги Великобритании, Франции, ФРГ, Японии, Италии, Канады и многих других стран. В ряде стран, наряду с национализацией, сохранились отдельные частные дороги, однако, доля их в грузообороте незначительна.
Несколько по иному пути шло развитие принципа обезличенного использования грузовых вагонов в СЖ. Здесь железные дороги и по настоящее время находятся в руках частного капитала. Однако ряд особенностей привел'- к тому, что в условиях частного владения дорогами принцип обезличенного использования вагонов с целью повышения транзитности также восторжествовал. Одна из особенностей заключается в том, что дороги постепенно сливаются, причем это слияние происходит в направлении максимального охвата пунктов зарождения и погашения грузопотоков в районах тяготения к дороге. Хотя нынешние границы (конфигурация) железных дорог СЖ сложились постепенно, с учетом стихийности капиталистического способа производства, тем не менее обращает на себя внимание полная экстерриториальность их расположения (по отношению к границам штатов).
Другая, более важная особенность, но вытекающая из предыду-
щей, заключается в том, что большинство железных дорог США обязательно связывают какие-либо крупнейшие районы зарождения и погашения грузопотоков, не считаясь с возможными при этом пересечениями с линиями других дорог. Как правило, главный ход одной дороги пересекает главные хода ряда других дорог и по этому главному ходу осуществляются перевозки решающих для данного направления грузов. Остальная "паутина" сети данной дороги, как правило, охватывает более близко расположенные пункты зарождения и погашения грузопотоков, что также благотворно отражается на решении ряда эксплуатационных вопросов.
Таким образом, не только местные, но и дальние перевозки являются по сути дела внутридорожными, и связанные с этим вопросы решаются в одном пункте управления. В результате фактически 80$, а иногда и 90$ перевозок совершаются внутри дороги, что практически сводит обмен вагонами между дорогами к необходимому минимуму.
Не менее важный фактор - усиливающееся вторжение государства в дела частных железных дорог, что фактически уже привело к обезличенному использованию вагонов (тарифы, закрытие и открытие движения, обмен парком, введение новых технических средств, безопасность движения и т.д. - находятся в руках у Министерства транспорта, Комиссии междуштатных сообщений, Ассоциации американских железных дорог - АМД).
Все это, естественно, позволило ААЖД, куда входят также железные дороги Мексики и Канады, ввести многие правила, позволяющие повысить их транзитность как в системе отправительской, так и в системе технической маршрутизации, сведя число переработок вагонов в пути следования до одной-двух путем формирования так называемых "эстафетных" и "магистральных" поездов, которые не перерабатываются на попутных станциях.
Известно, что грузовой вагон - единственный вид подвижной
транспортной единицы, эксплуатируемой обезличенно. По мнению американских инженеров, их система регулирования и распределения грузовых вагонов обеспечивает максимальное нахождение приписанных к району вагонов в зоне контроля и, кроме того, в частности, позволяет точно выявить, где были нарушены требования о порядке эксплуатации вагонов.
В Японии работа по повышению транзитноети вагонопотоков проводилась по так называемой "последовательной" системе. До 30-х годов XX века вагонопотоки перемещались по участковой системе, затем по межраспределительной (т.е. от сортировочной до ближайшей сортировочной станции). В последние годы вторая система уступает место сквозной, т.е. допускается пропуск поездов через попутные сортировочные станции. Каждая из этих систем в последовательном порядке является более прогрессивной, но относительность недостатков сохраняется. В первой системе - большие простои, во второй -большая переработка, в третьей - большое число назначений. Главная причина трудностей в Японии - отсутствие дифференциации в поездопотоках, хотя бы такой как во Франции, ФРГ или США.
Следует отметить, что как во Франции, где грузовое движение разделено на режимы обыкновенных, ускоренных и экспресс-поездов, в ФРГ, где больше чем на других дорогах формируются групповые поезда, в США, где большинство поездов внутридорожного сообщения являются сквозными, так и в других развитых странах соблюдается принцип подборки групп вагонов по станциям назначения. В результате состав, из которого будет сформирован поезд, в свою очередь состоит из минисоставов, которые в пунктах распыления могут стать минипоездами или, соединяясь с соответствующими минипоездами попутных назначений, образовать маршрутный поезд транзитного следования.
Учеными-транспортниками ФРГ, Франции, Японии, США и других
стран периодически разрабатываются предложения по совершенствованию системы перемещения вагонопотоков. Однако в полной мере реализовать эти преимущества не удается ввиду рыночной системы ведения хозяйства капиталистических стран, цикличности развития их экономики, создающих цикличность и в перевозочном процессе. Периодические нарушения транспортных связей, естественно, ведут зачастую к возврату к поучастковой системе перемещения вагонопотоков.
Учитывая, что ввод в эксплуатацию мощных автоматизированных сортировочных станций в капиталистических странах (в 60-х годах) не дал ожидаемых результатов в повышении дальности следования поездов (позволил лишь снизить себестоимость переработки), специалисты этих стран анализируют такие возможности улучшения принципов перемещения вагонопотоков как: от подъездных путей до максимально удаленных станций распыления; от станции сосредоточения (скопления) вагонов до подъездных путей или до конечных станций назначения; максимально возможной концентрации вагонов одного назначения для их перемещения по принципу пассажирского движения, т.е. по расписанию и твердым ниткам графика. Изучаются и другие пути увеличения транзитности.
Вопросами повышения транзитности вагонопотоков в указанных странах занимаются в основном в практических целях, от случая к случаю. Стройной теоретической основы эффективности повышения транзитности, критериев экономической и технической его целесообразности, в том числе в условиях широкого внедрения ЭВМ, за рубежом не существует. Анализ и обобщение отдельных разработок показывают прогрессирующий интерес к этой проблеме, связанный, в первую очередь, с систематическим (ставшим закономерным) и непрерывным ростом объема переработки вагонопотоков на станциях, а также с ростом дальности перевозок (в США., например, за последние десять лет она возросла - на 100 км и достигла 870 км), приводящих к увеличению объема переработки.
Иная картина наблюдается в странах с социалистической системой ведения хозяйства. Здесь на основе планомерного и пропорционального развития всех видов транспорта и в условиях систематически нарастающих темпов развития экономики создаются необходимые условия для повышения транзитное вагонопотоков.
Железные дороги НРБ, ГДР, ВНР, ПНР, СРР, ЧССР, а также СФРЮ и других социалистических стран в послевоенные годы полностью перешли от поучастковой системы перемещения вагонопотоков к дифференцированной подборке струй, учитывая эффективность формирования из них поездов транзитных категорий - маршрутных, сквозных, специализированных по видам перевозок, групповых с предварительной подборкой групп, кольцевых замкнутых маршрутов. Каждая страна вместе с тем имеет и свои особенности в организации вагонопотоков: в ГДР - это секционные графики по обслуживанию сборными поездами сквозных поездов, в СРР - отделение местных вагонопотоков от транзитных, в ПНР - отделение в составах поездов транзитной части от перерабатываемой в пути следования.
Таким образом, по мере роста грузооборота и объемов переработки вагонопотоков все явственнее выявляются несоответствия показателей дальности грузопотоков и поездопотоков, постоянное отставание вторых от первых.
В связи с возрастающими возможностями применения ЭВМ для целей планирования, управления, учета и контроля открываются новые возможности эффективного воздействия на перевозочный процесс с целью максимального использования потенциала транзитности вагонопотоков1.
