Введение к работе
Актуальность проблемы. В освоении перевозок важнейшая роль принадлежит станциям и узлам. На станции приходится свыше 75% времени оборота вагона, поэтому основные резервы з его ускорении находятся на станциях. Уизставриеся Б последние годы сбои в работе железных дорог БО многом объясняются недостаточным развитием станций, на которые приходится около 70 "узких" мест, вызывающих задержки поезцопотоков Одной из основных причин создавшегося положения является недостаточное финансирование мероприятия по увеличению пропускной и перерабатывающей способности станций, что создало диспропорцию между уровнем развития постоянных устройств и темпами роста размеров перевозок. По оценкам специалистов на основных станциях сети не хватает 1200-1250 путей.
В условиях дефицита капитальных зложений и недостаточной мощности строительных организаций трансг рта особую важность приобретает вопросы аффективного использования имеющихся ресурсов . Основным методом решения их является осуществление проектов развития станций по очередям, что позволяет отдалить часть затрат, вводя в действие отдельные комплексы и устройства последовательно и обеспечивая тем самым поэтапное усиление пропускной и перерабатывающей способности станций. Актуальность проблемы выбора рациональной этапности развития обусловлена с одной стороны высокой стоимостью работ по расширению и реконструкции станций, а с другой стороны большие/ эксплуатационными потерями при недостаточной мощности станционных устройств. Проблема этопности развития станций включает в себя ряд комплексных задач, которые пелкны решаться совместно, Основными из них являются: определение начальной МОЇЦИОСТИ устройств, соответствующей первому т тапу развития; обоснование размеров и сроков прирощення этой мощности; обеспечение возможности дальнейшего развития.
Решение этих ОЙВ0Ч, связанное с необходимостью учета динамики изменения размеров работы станций, осложняется большой размерностью, неопределенностью прогноза перспективных объемов работы, неотаиконарностью транспортах процессов, непостоянством стоимостных показателей, особенно при переходе к рыночным отношениям. Сложность проблемы оптимизации поэтапного развития требует привлечения соответствующих математических г- .стсдов и зыедс-тателыюй техники и решения се в рамках системы автоматизированного проектиртеания (САПР),
Целью диссертации является сознание общей теории поэтапного развития железнодорожных отаншй и узлов и методики ее приложения к конкретным задачам проектирования станций- Для этого потребовалось:
провести анализ имегоїцихся исследований и практического опыта по обоснованию отапности развития станций, выбрать метод решения проблемы и обосновать критерии оптимальности;
установить исходные предпосылки оптимизации поэтапного развитая и принципы формирования вариантов техїгичеекого состояния станций;
обосновать порядок определения оптимального состояния» включающего уровень развития станционных устройств и технологии работы, в любой год планируемого периода, оценить влияние
ограничений и тенденций изменения стоимостных показателей на оптимальную зтапнеоть;
выявить особенности и уточнить методики определения капитальных затрат и эксплуатационных расходов;
разработать порядок расчетов и принятие реиіеігий по этап-нссти развития в условиях неопределенности исходной информации,
Метощ пегле корания. При решении проблемы в качестве основного был принят метод динамического программирования, как наиболее приспосаблешый для оптимизации дискретных процессов• Кроме того, ЕЛЯ решения частных задач были использованы уиетоды теории вероятностей, математической статистики, теории массового обслуживания» имитационного моделирования.
Научная новизна работы. В диссертации влервье: обоснована необходимость использования для оптимизации поэтапного развития станций и узлов двух критериев - критерия оптимальности процесса выбора этапности развития станций и критерия оптимальности состояния станции или узла; предлохен принцип определения оптимального технйвдгкепо состояния ь любой год планируемого периода, не завистций от в ?лизд ны и положения границ этого пери-Од ; установлена необходимость вьщег.єння в составе капитальных затрат расходов на организацию строительства, а также дополнения действующей методик определения эффективности капитальных вложений требованием с one ставі-МО с ти вариантов этаппос-ти по сумарному сроку строительства; разработан метод учета колебаний загрузки транспортних систем при определении годовых эксплуатационных расходов, нелинейно связанных с коэффициентом загрузки системы; получены раг етнш формулы для определения параметров распределения иалэтчнгй пропускной способности обслу живаюцих каналов, исходя из продолжительности расчетного периоде у, числових характеристик времени обслуживания; предложен метод обоснования проектных решений в условиях неопределенности исходной информации, не требутсой многократного повторения оптимизационной процедуры для случайных наборов значений исходных данных.
Практическая ценность исследования заключается в возможности использования его результатов при обосновании отапности развития как новых, так и существующих станций и узлов» повышении степени обоснованности сроков расширения или реконструкции станций и потребных объемов денежных, материальных и трудовых ресурсов. Реализация оптимальней отапности развития станций к узлов по предлагаемой методике обеспечит повышение эффективности капитальных вложений, улучшение показателей эксплуатационной работы железных дорог, исключит возможность получения в ра-счетах заниженной могцности устройств и запоздалых сроков целесообразности ее усиления.
Реализапил работы. Материалы настоящего исследования вошли составной частью в главу "Раздельные пункты" комплексной проблемной темы "Развитие транслортно-экономичесхой евгзи Дальнего Востока и Сибири с районами Урала, Казахстана и Европейской части страны но базе формирования специализированной магистрали" (Т980-І982 г,г. ).
Предложенная методика выбора оптимальной отапности развития легла в основу научно-исследовательской темы "Разработка предложений по очередности развития Вильнюсского железнодорожного уела на основе анализа размеров и структуры вігонопо-токов", выполненной под руководством автора по заказу бывшей
Прибалтийской гэлезной дороги в 1985-86 г.г., принятой к внедрению и мастично реализованной.
Предложения по совершенствованию типовых схем промежуточных станций приняты для включения в новую Инструкцию по проектированию железнодорожных станций и узлов.
Отдельные положения исследования использованы при разработке рекомендаций по птапности развития грузовых станций Ленинградского узла, на период до 2005 г.
Разработанная в диссертации методика выбора оптимальной этапнссти развития с 1985 г. используется в реальных дипломных проектах, выполняемых на кафедре "Железнодорожные станции и узлы" ЛКЖТа по развитию станций Ленинградского, Рижского, Вильнюсского и Таллиннского узлов.
Апробация работы. Отдельные аспекты проблемы обсуждались на 8 общз етевых научно-технических конференциях, состоявшихся в КИИТе, ЛІШТе, ВЗКИТе; на заседании кафедры инфраструктуры транспорта Варшавского политехнического института (апрель 1990 г.). Диссертационная работа в целом обсуждалось и получила одобрение.на расдаренном;заседании кафедры "Железнодорожные станции и узлы" ПИйТа (март 1992 г.).
Публикации, об см и структура диссертации. По иссле.ьуемсй теме опубликовано 26 работ.
Диссертация состоит из восьми глав," заключения, списка использованных источников и 14 приложений. Объем основной части диссертации составляет .294 стр. машинописного текста,, 72 стр. рисунков, 8 стр. таблиц. Приложения состоят из 51 стр.текста, включают 23 рисунка и 2L таблиц.
