Введение к работе
Актуальность диссертационного исследования. Согласно
Стратегическим направлениям научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г. средний вес грузового поезда должен увеличиться на 6 %. Одним из путей увеличения среднего веса грузовых поездов является формирование поездов следующих с двумя локомотивами, объединенными в голове поезда по системе «СМЕТ».
В настоящее время на одном из полигонов сети железных дорог Российской Федерации Челябинск - Кинель - Пенза-3 (Рыбное) внедряется новая технология работы объединенным локомотивным парком, в ближайшей перспективе все поезда, следующие в груженом направлении на этом полигоне, должны формироваться и отправляться только с локомотивами, объединенными по системе «СМЕТ». На Куйбышевской железной дороге доля поездов со «СМЕТ» составляет в среднем 78 %, а их масса сильно колеблется. В этих условиях становится актуальной задача установления границ масс составов грузовых поездов со «СМЕТ», позволяющих минимизировать затраты, связанные с их организацией и продвижением.
Цель исследования. Обоснование масс составов грузовых поездов со «СМЕТ».
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
разработка зависимостей для определения удельных затрат электроэнергии на тягу поездов с учетом профиля участка и рекуперации электроэнергии, позволяющих повысить точность в определении затрат на перемещение поездов;
разработка методики обоснования масс составов грузовых поездов со «СМЕТ»;
разработка программного обеспечения по обоснованию масс составов грузовых поездов со «СМЕТ»;
исследование влияния основных факторов (длины участка перемещения поезда и суточной мощности назначения) на обоснованную массу состава грузового поезда со «СМЕТ»;
оценка экономии затрат от отправления грузовых поездов со «СМЕТ» с обоснованной массой.
Объект диссертационного исследования - существующая технология формирования и пропуска грузовых поездов на направлении.
Предмет исследования - масса составов грузовых поездов со «СМЕТ».
Методы исследования. Методологической и теоретической базой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в области повышения и оптимизации длины и массы грузовых поездов, а также расчета энергозатрат на тягу поездов. Теоретические исследования выполнены с использованием разработанных автором в диссертации математических моделей и пакетов MathCAD.
Научная новизна работы:
- разработаны аналитические зависимости для Хозяйства перевозок
электроэнергии на тягу поездов, удобные для практического применения
при расчете удельных затрат, которые в отличие от используемых ими
методик учитывают профиль участка и рекуперацию электроэнергии;
- разработана методика обоснования масс составов грузовых
поездов со «СМЕТ». В отличие от существующих, методика учитывает
особенности структуры поездопотока каждого назначения грузового
поезда путем использования данных о поездных погонных нагрузках;
- разработана зависимость для определения обоснованной массы
грузового поезда со «СМЕТ» от ряда параметров.
Достоверность научных результатов подтверждена сравнением затрат электроэнергии, полученных на модели движения поезда по участку, с данными опытных поездок, проведенных с использованием динамометрического вагона.
Практическая значимость диссертации. Разработанные
аналитические зависимости по определению удельных затрат электроэнергии на тягу поездов, могут быть использованы при сравнении вариантов повышения массы поездов.
Разработанная методика обоснования масс составов грузовых поездов со «СМЕТ» позволяет установить на практике для каждого формируемого назначения массу состава со «СМЕТ» зависящую от ряда параметров, при которой получается наибольшая экономия затрат по сравнению с существующей системой продвижения вагонопотоков.
Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты исследований использованы в практике работы Куйбышевской железной дороги при разработке организационно-технических мероприятий, направленных на снижение эксплуатационных затрат, связанных с организацией и перемещением грузовых поездов на направлении.
Разработанная методика используется также в учебном процессе СамГУПС при выполнении курсового и дипломного проектирования.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на межвузовской научно-технической конференции (Самара, СамГАПС 2003г.), на региональных научно-практических конференциях (Челябинск, 2004г., Самара, 2004г., 2007г., Екатеринбург, 2005г., Москва, МИИТ 2006г.) на научных семинарах кафедр «Управление эксплуатационной работой» СамГУПС (Самара 2002-2007 г.) и ПГУПС (Санкт-Петербург 2007 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, 2 из которых опубликованы в изданиях, входящих в Перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 118 страницах, содержит 33 таблицы и 19 рисунков.
