Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы. Постановка задачи 7
1.1. Практика работы железных дорог по повышению скоростей движения пассажирских поездов 7
1.2. Анализ научных исследований в области повышения скоростей пассажирских поездов . 12
1.3. Зарубежный опыт повышения скоростей пассажирских поездов 19
1.4. Постановка задачи, цель иметоды исследования 30
2. Технические параметры железнодорожных линий при повышении скоростей движения пассажирских поездов 38
2.1. Технические особенности строения пути, устройств энергоснабжения, СЦБ и связи, обеспечивающие высокие скорости движения пассажирских поездов 38
2.2. Параметры подвижного состава при организации скоростного и высокоскоростного пассажирского движения 49
2.3. Особенности организации движения скоростных пассажирских поездов 53
3. Технико - технологические параметры движения грузовых и пассажирских поездов в смешанном потоке 57
3.1. Показатели грузового движения при заданных скоростях пассажирского 57
3.2. Установление условий отклонения грузовых потоков на параллельные и кружные хода 64
3.3. Возможность организации движения соединенных поездов на направлении 68
3.4. Организация движения поездов на трехпутных линиях 74
4. Экономико-математическая модель освоения растущих грузовых и пассажирских перевозок в условиях этапного повышения скоростей 78
4.1. Этапы повышения скоростей движения пассажирских поездов 78
4.2. Экономико-математическая модель по установлению рациональных мер, обеспечивающих повышение скоростей движения пассажирских поездов 80
4.3. Методика решения задачи 88
5. Расчеты по установлению эффективности повышения скоростей движения пассажирских поездов для различных условий эксплуатации железнодорожных направлений 93
5.1. Влияние на максимальную скорость движения пассажирских поездов объемов грузовых перевозок 93
5.2. Влияние на максимальную скорость движения пассажирских поездов объемов пассажирских перевозок 101
5.3. Рациональные сроки сооружения специализированных магистралей в зависимости от темпов роста грузовых и пассажирских перевозок 107
Выводы и предложения
Литература 115
Приложение 1 124
Приложение 2 130
Приложение 3 140
Приложение 4 145
- Анализ научных исследований в области повышения скоростей пассажирских поездов
- Параметры подвижного состава при организации скоростного и высокоскоростного пассажирского движения
- Установление условий отклонения грузовых потоков на параллельные и кружные хода
- Экономико-математическая модель по установлению рациональных мер, обеспечивающих повышение скоростей движения пассажирских поездов
Введение к работе
Повышение скоростей пассажирских поездов одно из приоритетных направлений научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. В современных условиях актуальным является движение пассажирских поездов с максимальными скоростями от 140 до 350 км/ч, при следующей организации движения:
при совмещенном движении грузовых и пассажирских поездов
- до 140 — 160 км/ч - скоростное движение поездов на обычных железных
дорогах, после капитального ремонта пути;
-до 200 км/ч - скоростное движение поездов на реконструированных линиях;
при движение только пассажирских поездов
- свыше 200 км/ч - высокоскоростное движение на вновь сооруженных
высокоскоростных магистралях (ВСМ).
Следует отметить, что значительное повышение скоростей движения пассажирских поездов будет носить при определенных условиях и коммерческий интерес для отрасли, так как железные дороги России смогут предоставлять пассажирам конкурентоспособную по отношению к авиа- и автотранспорту услугу.
По существующим прогнозам скоростное движение в ближайшем будущем может охватить значительно более широкий сектор пассажирских перевозок, чем высокоскоростное, так как его организация не связана со строительством новой линии, хотя и требует существенных затрат на реконструкцию. Однако после сооружения ВСМ все скоростные и высокоскоростные пассажирские поезда будут следовать по вновь сооруженной магистрали, а на существующей будут сконцентрированы в основном грузовые перевозки. Тогда капитальные вложения в реконструкцию и развитие существующей линии окажутся «бросовыми».
Целью данной работы является разработка комплексной методики оценки различных вариантов организации скоростного и
5 высокоскоростного движения на направлениях сети, в зависимости от их технико-технологического состояния и при различных условиях финансирования.
Диссертация состоит из пяти разделов, включающих 17 глав, введения и заключения.
Первый раздел содержит описание практики отечественных железных дорог по повышению скоростей в период до 2002 г (глава 1.1). Анализ ранее выполненных научных исследований в этой области (глава 1.2) и обобщение зарубежного опыта (глава 1.3) позволяет сделать вывод, что существуют предпосылки внедрения скоростного и высокоскоростного движения на российских железных дорогах. В главе 1.4 описывается постановка задачи и описание экономико-математической модели процесса определения оптимальных скоростей пассажирских поездов при условии ряда ограничений.
Второй раздел посвящен влиянию технических параметров железных дорог на возможность организации скоростного движения. В этом разделе проводится исследование технических достижений в области высоких скоростей, которые обеспечивают скорости движения пассажирских поездов в диапазоне от 140 км/ч до 350 км/ч.
В третьем разделе установлена степень влияния повышения скоростей пассажирских поездов на показатели грузового движения и пропускную способность линии (глава 3.1). А также рассмотрены различные способы организации скоростного движения при совмещенном движении пассажирских и грузовых поездов: отклонение части грузовых поездов на параллельное направление (глава 3.2); организация движения соединенных грузовых поездов (глава 3.3); строительство и ввод в эксплуатацию третьего пути (глава 3.4).
В четвертом разделе представлены возможные схемы этапного повышения скоростей пассажирских поездов от 120 км/ч до 250 км/ч (глава 4.1) и приведена методика технико-экономических расчетов по
выбору наиболее рациональной схемы (глава 4.2). Также в этом разделе предлагается способ решения задач такого рода на основе модифицированного метода динамического программирования (глава 4.3). В пятом разделе проведено апробирование созданной модели на железнодорожном направлении Москва — Красное, при условии различных темпов роста пассажиро- и грузопотока, эксплуатационных расходах и вариантах финансирования проектов.
Анализ научных исследований в области повышения скоростей пассажирских поездов
К настоящему времени на железных дорогах мира и нашей страны принята следующая градация скоростей пассажирских перевозок [29,61]: -до 140 - 160 км/ч - движение поездов на обычных железных дорогах (линии после капитального ремонта); -до 200 км/ч - скоростное движение поездов, как правило, на реконструированных линиях; -свыше 200 км/ч - высокоскоростное движение на вновь сооруженных специализированных высокоскоростных магистралях (ВСМ). Однако до начала 80-х гг. скорости, превышающие 160 км/ч, относили к высокоскоростному движению. Вопрос повышения скоростей движения поездов изучался учеными в различных аспектах: техническом, технологическом, социальном, экономическом, экологическом. Вопросы обоснования важнейших параметров организации пассажирских перевозок в дальнем, местном и пригородном сообщении рассмотрены в трудах проф. Ю.О. Пазойского, проф. В.Г. Шубко [49,76].
Организации движения поездов при повышенных скоростях посвящены следующие работы. В работах проф. Г.И. Черномордика [77,78,79] исследовался вопрос определения рациональной скорости движения пассажирских поездов на основе оптимального соотношения минимума приведенных годовых затрат и возможных максимальных скоростей движения в кривых участках пути. В результате исследований было установлено, что наибольшая пропускная способность линии достигается при соотношении скоростей движения грузовых и пассажирских поездов в пределах — 0,5 -0,7. Вместе с тем было отмечено положительное влияние повышения маршрутных скоростей как грузовых, так и пассажирских поездов на некоторые эксплуатационные показатели. В результате были предложены меры по сокращению разрыва между ходовой и участковой скоростью поездов (посредством сокращения количества стоянок, их продолжительности и т.п.). Следовательно, при пассажирских скоростях 200 км/ч скорости движения остальных поездов должны находиться в пределах 100ч-140 км/ч. В современных условиях добиться повышения скоростей до этих пределов можно только за счет повышения ходовой скорости поездов. Однако грузовые локомотивы, которыми оснащен парк подвижного состава в нашей стране, не рассчитаны на вождение тяжелых грузовых составов с такими скоростями. Также необходимо учитывать, что при повышении ходовых скоростей движения грузовых поездов изнашиваемость элементов верхнего строения пути возрастает, и требует дополнительных объемов работ на текущее содержание в размере не менее 10% от исходной величины [74].
В работах проф. Ф.П. Кочнева исследуются вопросы определения оптимальных скоростей движения дальних, местных и пригородных пассажирских поездов на основе технико-экономических расчетов для всех видов тяги при условии варьирования веса пассажирского поезда [38]. В труде [39] освещены вопросы комплексного повышения скоростей движения грузовых и пассажирских поездов на железных дорогах СССР и других стран. Автор считает, что решать задачу повышения скоростей движения пассажирских поездов целесообразно за счет организационно-технических мероприятий. В тоже время автор предлагает по возможности приблизить значения скоростей грузовых поездов к пассажирским и полагает, что при технико-экономических расчетах нужно учитывать эффект от повышения скоростей движения как пассажирских, так и грузовых поездов. В работе [40] приведена методика решения задачи оптимального веса и среднеходовой скорости движения пассажирских поездов на перспективу. Освещены вопросы организации высокоскоростного пассажирского движения и показана технико-экономическая эффективность применения такого движения. Но в этих работах не рассматривался рост грузо- и пассажиропотоков и степень их влияния на возможность организации скоростного и высокоскоростного движения. Также в исследованиях предполагалось усиление пропускной способности линий при движении пассажирских поездов с повышенными скоростями, но конкретные мероприятия установлены не были.
В работе Козлова В.Ю. [35] было проведено исследование по установлению рационального числа скоростных пассажирских поездов и их максимальных скоростей при условии совмещенного движения грузовых и пассажирских поездов. Однако в настоящее время для повышения качества обслуживания населения необходимо ориентироваться на скорость и размеры скоростного пассажирского движения, удовлетворяющих спрос пассажиров на перевозки.
Движение грузовых и пассажирских поездов на одной, даже двухпутной линии приводит к значительному съему грузовых поездов пассажирскими тем более при высоких скоростях, а следовательно, к значительным эксплуатационным затратам. Следовательно, необходимо решать вопрос об усилении пропускной и провозной способности линий. Эта проблема исследовалась многими учеными. Проф. A.M. Макарочкин рассмотрел развитие пропускной способности железнодорожной линии как составную часть процесса развития сети и предложил решать задачи такого типа методом динамического программирования [44]. Также вопросы оптимального планирования развития сети были рассмотрены в работе проф. А.П. Батурин [6]. В работе проф. И.Т. Козлова [34] проведен анализ возможных реконструктивных мероприятий по увеличению пропускной способности железных дорог, установлены аналитические зависимости, определяющие капитальные вложения и эксплуатационные расходы при разных схемах развития железнодорожных линий, разработаны алгоритмы выбора оптимальной схемы этапного развития линий с использованием методов математического анализа (метод итерации, метод градиентного спуска, метод спуска по координатной сетке). Проф. И.В. Турбиным был предложен метод [36,72,73] поэтапной реализации мер по снятию ограничений скорости движения поездов с учетом выделяемых на каждый год материальных средств. Однако вопрос дальнейшего повышения пропускной способности после реконструкции существующей линии и ввода на ней скоростного пассажирского движения в этих работах не рассматривался.
Проф. Э. Позамантиром решалась задача выбора целесообразных путей дальнейшего развития высокооснащенных сильнозагруженных двухпутных линий [51]. Передача части поездопотоков на кружные хода является одним из способов повышения пропускной способности линии. В исследовании Н.А. Воробьева, Б.В. Лашутина и В.К. Суворова [12] представлена методика оптимального распределения пассажирских и грузовых потоков на параллельных железнодорожных линиях, основанная на методе динамического программирования. Впервые в исследованиях такого рода была установлена зависимость степени заполнения пропускной способности участков и эксплуатационных затрат на передвижение поездов. Предложено в дальнейшем при значительной разнице между скоростями пассажирских и грузовых поездов, а также при росте пассажире- и грузопотоков специализировать параллельные направления по видам сообщений. Развитие это исследование получило в диссертационной работе А.В. Березкина [7], в которой предложена рационализация этапного повышения мощности параллельных линий при условии ввода на одной из них скоростного движения. Тем не менее, в этих работах не рассматривался вариант строительства новой высокоскоростной специализированной линии параллельно существующей магистрали.
Параметры подвижного состава при организации скоростного и высокоскоростного пассажирского движения
В настоящее время рабочий парк подвижного состава составляют вагоны и локомотивы, рассчитанные на скорость движения до 12(Ь-160 км/ч. Для обеспечения скоростного режима движения пассажирских поездов подвижной состав должен быть максимально облегченным, иметь хорошие аэродинамические характеристики, мощные тормоза, обеспечивать по своим ходовым частям и общей динамике высокие скорости движения (особенно в кривых участках пути) и относительно небольшую нагрузку от колесной пары на рельс, обладать достаточно мощным двигателем (способным поддерживать заданный режим скорости и вес поезда).
Решение вопроса о конструкции специализированного подвижного состава поставило разработчиков перед выбором между подвижным составом с локомотивной тягой и моторвагонной. В итоге было принято решение продолжить работу по испытанию на практике обоих вариантов. В 1997 г. Коломенским заводом были построены два опытных образца скоростного электровоза ЭП-200 рассчитанные на максимальную скорость движения 200 км/ч и переменный ток. У электровоза пониженный центр тяжести, предусмотрено рекуперативное торможение, электрическое отопление вагонов поезда. Специальная конструкция лобовой части кузова электровоза, обеспечивает безопасность локомотивной бригады при аварийных столкновениях. Далее представлены основные технические характеристики электровоза ЭП-200: Формула ходовой части 20+20-20+2о Род тока контактной сети Переменный, 25 кВ (50 Гц) Мощность 8000 кВт Сила тяги 235 (24) кН (тс) Скорость конструкционная 200-250 км/ч Служебная масса 180 т Нагрузка от колесной пары на рельс 221 (22,5) кН (тс) Электрическое торможение Рекуперативное Подвешивание тяговых электродвигателей Опорнорамное Длина электровоза по осям автосцепки, мм 25000 Диаметр колеса 1250 мм Технико-экономические показатели: снижение эксплуатационных расходов на 40%; снижение расходов на ТО и ТР на 25%, снижение расхода электроэнергии (по сравнению с заменяемой серией) на 10%. Разработчик: ОАО «ВЭлНИИ», г. Новочеркасск
В настоящее время ОАО «Коломенский завод» по заданию МПС работает над созданием новых пассажирских электровозов. Предусматривается постройка электровоза ЭП100 и ЭП101 с конструкционной скоростью 200 (160) км/ч и электровозов ЭП250 с конструкционной скоростью 250 км/ч. Новочеркасским электровозостроительным заводом совместно со Швейцарским отделением международного концерна «Adtranz» сделан шаг к универсальности тягового подвижного состава. Созданный ими опытный образец электровоза ЭП10 возможно эксплуатировать на линиях и с переменным и с постоянным током.
Основные технические характеристики электровоза ЭШО Номинальное напряжение - при переменном токе 25 кВ - при постоянном токе 3 кВ Формула ходовой части 2о-2о-20 Мощность в продолжительном режиме на валах тяговых электродвигателей 4400 кВт Скорость конструкционная 160 км/ч Нагрузка от колесной пары на рельс 22,5 тс Электрическое торможение Рекуперативно-реостатное Длина электровоза по осям автосцепки 22,5 м
Анализ мировой практики движения поездов с высокими скоростями показал, что для повышения скоростей движения состава в кривых и вместе с тем снижения негативного воздействия на пассажиров центробежной силы, необходимо применять пассажирские вагоны с принудительным наклоном кузова. В нашей стране таких вагонов пока нет, однако в 1999 г. Тверской вагоностроительный завод приступил к серийному выпуску скоростных пассажирских вагонов модели 61-4170, с конструкционной скоростью 200 км/ч (после отдельных доработок, сможет обеспечивать скорость до 250 км/ч). Технические характеристики пассажирского вагона модели 61-4170: Длина вагона по осям автосцепок 25550 мм Ширина кузова наружная на уровне рамы вагона „ 3103 мм База тележки 2500 мм Количество мест в вагоне 48 Допустимая расчетная конструкционная скорость 200 км/ч Масса тары вагона без экипировки, не более 57 т Опыт создания специализированного моторвагонного подвижного состава для движения с высокими скоростями в нашей стране уже имеется - это эксплуатируемый на протяжении многих лет на линии Санкт-Петербург - Москва электропоезд ЭР200 Основные технические характеристики электропоезда ЭР200: Основная составность: 2 головных, 6 моторных, 6 моторных вагонов с токоприемником) Скорость конструкционная 200 км/ч Удельная мощность 12,25 кВт/т Имеется бортовая система диагностики Тормозные системы: Электрический, электропневматический, дисковый, магнитно-рельсовый Расчетный вес поезда с пассажирами и багажом 940 т Количество мест для сидения Головной 24 Моторные 64 Количество мест для сидения в поезде 816 Длина поезда 3 81,74 м
Тем не менее, перед российскими разработчиками поставлена задача, создать новый российский электропоезд, который по своим параметрам не уступал бы мировым образцам и имел приемлемую для российских железных дорог стоимость. А главной особенностью этого подвижного состава должен стать широкий спектр потребительских качеств, позволяющих эксплуатировать его со скоростью до 250 км/ч на различных направлениях существующих реконструированных линий, а в последующем — на специализированных высокоскоростных магистралях со скоростью 350 км/ч. В России в 90-х годах XX века была сделана попытка, на базе японского высокоскоростного поезда серии 300Х, разработать скоростной электропоезд «Сокол». Однако опытный образец электропоезда не прошел испытаний и в настоящее время электроподвижной состав, отвечающий современным требованиям, в нашей стране отсутствует. Основные технические характеристики отечественного подвижного состава с конструкционной скоростью 160-200 км/ч представлены в приложении 1.
Вместе с тем необходимо отметить, что при создании отечественного или закупке у иностранных производителей скоростного и высокоскоростного подвижного состава, для обращения на направлениях интегрирующихся в европейскую сеть, придется решать проблему унификации подвижного состава (для возможности обращения по линиям с шириной колеи 1435 и 1520 мм).
Установление условий отклонения грузовых потоков на параллельные и кружные хода
Отклонение части грузопотока на кружные или параллельные хода в определенных условиях может стать наиболее эффективной мерой по обеспечению движения пассажирских поездов с повышенными скоростями. Сеть железных дорог России состоит из ряда параллельных линий, однако их технико - технологическое оснащение в той или иной мере различно, некоторые параллельные линии являются хорошо развитыми самостоятельными железнодорожными направлениями. При решении оптимизационной задачи отклонения потоков на кружные хода рассматривается железнодорожная сеть между двумя узлами I и II (рис.3.2). Параллельно основному ходу (по которому между этими узлами следует больший грузо- и пассажиропоток) располагается М ходов состоящих из К участков, имеющих следующие исходные данные: її - протяженность 1-го участка, км, где i-l, JC; грні - резерв наличной пропускной способности і-го участка, млн. т; гі,пі - размеры грузового и пассажирского движения (соответственно) на 1-м участке. Рис.3.3. Схема полигона сети с параллельными линиями. Причем одни и те же участки могут присутствовать в различных маршрутах. Например, на схеме полигона сети (рис. 3.2) К=1 участков образуют М=4 возможных маршрутов следования отклоняемых грузопотоков: по 1,2,7-му участкам; по 1,2,5,6-му участкам; по 1,3,4,7-му участкам; по 1,3,4,5,6-му участкам. В этом случае резерв наличной пропускной способности у-го кружного направления (где /=1, JM) равен минимуму резерва пропускной способности одного из участков, составляющих этот маршрут (/ є Lj, где Lj - множество номеров участков, входящих в направление/): Г1.=гтпун)і) (3.1) Основное направление имеет следующие исходные данные: Г р — распределяемый грузопоток основной линии, млн.т. нетто; Г0СН,П0СН — размеры грузового (учитывая -Г") и пассажирского движения (соответственно) на основном направлении. В исследовании [12] разработана методика определения экономической эффективности направления вагонопотоков по параллельным и кружным ходам, в которой наиболее полно учитывается влияние заполнения пропускной способности линий на возможность отклонения потока. Так в результате перевода грузопотока на параллельную линию увеличивается его маршрут следования, а также из 66 за увеличения потока изменяются показатели грузового движения, и как следствие возникает рост перевозочных затрат. Поэтому необходимо направлять отклоняемый грузопоток на ту кружную линию, где будет выполняться следующее условие: Е = min [Еосн (Госн - Готкл, Посн ) + Е (Г + Готм ,11 )] (3.2) hl ота J при ограничениях: Г Гр Г Г ҐЗЗЇ откл — н j откл — р К-"- J где Еосш Еф] — приведенные расходы на перевозки по основной и у-ой кружной линии, млн. руб.; Готкл - отклоняемый с основного направления на кружное грузопоток, млн.т нетто; ГОСН,ПОСН - размеры грузового и пассажирского движения (соответственно) на кружному-м направлении. При решении этой задачи необходимо для каждой у-ой линии определить общие расходы по перевозкам в зависимости от ее загрузки. Эти расходы находятся сначала по участкам, составляющим данную линию, а затем суммируются. EKPi ЦЕ +Г ъ) (3.4) J ieLj где ЕІ - приведенные расходы на перевозки по 1-му участку, млн. руб.; Для участка расходы определяются с подразделением на эксплуатационные и капитальные.
Возникающие дополнительные капитальные вложения объясняются тем, что увеличение маршрута следования вызывает рост величины рабочего парка вагонов и локомотивов, растет продолжительность нахождения груза в пути, и в некоторых случаях требуются дополнительные затраты на изменение постоянных устройств. Для определения тенденции влияния на размер отклоняемого грузопотока увеличения маршрута следования поездов были произведены расчеты при следующих исходных данных: техническое оснащение основной и кружной линий идентично; дополнительных капиталовложений в постоянные устройства не требуется; на основной линии Гр=20 млн.т.нетто; весовые нормы грузовых поездов на обоих направлениях равны (?б/,=5000 т; на кружной линии обращаются 40 пар грузовых поездов и 20 пар пассажирских, резерв пропускной способности на кружном направлении составляет Гн = 20 млн.т.нетто; протяженность кружного направления в разных вариантах на 5,10,15,20,25% больше, чем протяженность основного направления L (в данном варианте 1,=5 00км); передача части грузопотока на кружное направление вызвана вводом на основном направлении 12 скоростных пассажирских поездов с максимальными скоростями движения 200 км/ч, вместе с тем на направлении остаются в обращении 8 обыкновенных пассажирских поездов. Результаты расчетов представлены на рисунке 3.4.
Анализ зависимостей показал, что при небольших Госн перевод части грузопотока на кружное направление обоснован, если протяженность кружной линии не будет превышать протяженность основной линии на 5-10%.
Однако на практике техническое оснащение параллельных ходов, как правило, отличается, в связи с этим могут потребоваться дополнительные капитальные вложения в усиление пропускной способности. Но в то же время загрузка таких линий меньше и поэтому рост объемов грузовых перевозок будет оказывать меньшее воздействие на показатели движения. Следовательно, задача отклонения грузопотока на параллельное направление в каждом случае представляет собой п - мерную оптимизационную задачу, являющуюся частью общей задачи развития сети.
Экономико-математическая модель по установлению рациональных мер, обеспечивающих повышение скоростей движения пассажирских поездов
Принятые в качестве критерия оптимального развития пропускной и провозной способности, приведенные суммарные расходы включают в себя капитальные вложения на 1-м этапе — Л/, и эксплуатационные расходы на передвижение поездов на 1-м этапе - Е\, которые состоят из расходов относящихся к пассажирскому и грузовому движению: E Ef+E? (4.1) В свою очередь Е"с определяется по формуле: Епс =Епс.об. +Епс к. (42) где Е "6 — расходы, связанные с движением обычных пассажирских и пригородных поездов; Енс.ск. _ то же для скоростных или высокоскоростных пассажирских поездов.
Эксплуатационные расходы, связанны, прежде всего, с предстоящим объемом перевозок и определяются по расходным ставкам на единицу эксплуатационной работы. Для сравнения различных вариантов организации движения поездов и станционной работы эксплуатационные расходы, можно учитывать не все, а лишь ту часть, которая изменяется под влиянием меняющихся в вариантах эксплуатационных показателей [71].
Существенное влияние на величину наивыгоднейшей скорости движения пассажирских поездов, а также и на границы наиболее экономически целесообразных сфер применения различных видов транспорта может оказать учет эффекта от ускорения перевозок пассажиров [41]. Однако имеющиеся в настоящее время предложения по оценке пассажиро-часа нуждаются в основательной проверке.
Наряду с общими эксплуатационными расходами необходимо учитывать дополнительные, возникающие при изменении организации движения поездов или технического оснащения линии.
Было установлено (пункт 3.1), что после ввода на существующей линии скоростного пассажирского движения усилить пропускную способность можно, увеличивая количество приемо-отправочных путей на станциях и сооружая третий главный путь, специализированный под пригородное движение.
В сравниваемых вариантах эксплуатации, особенно связанных с изменением скоростей движения поездов, должны быть учтены капитальные вложения в подвижной состав, а также на усиление путевого развития железнодорожной линии, кроме тех, которые не зависят от рассматриваемых факторов.
Для ввода на существующих линиях скоростного движения необходимы капитальные вложения на реконструкцию линии количественные показатели, которых были определены в пункте 2.1. А также капитальные вложения в парк скоростного подвижного состава определяемые для локомотивов [5]: где Миньск.— инвентарный парк скоростных локомотивов (определяется по формуле таблица 1 приложения 3); Цаии — средняя стоимость скоростного локомотива, руб. для вагонов: где Винв.СІС — инвентарный парк скоростных вагонов (определяется по формуле таблица 1 приложения 3); Цене. — средняя стоимость скоростного вагона, руб. Аналогично определяются капитальные вложения в подвижной состав при организации движения высокоскоростных поездов.
Однако за последние 10 лет в стране не велось строительства новых линий, вторых и третьих главных путей не осуществлялся массовый выпуск подвижного состава. Поэтому оценка стоимости и расходных ставок, указанные выше, в различных экономических источниках отличаются на порядок. Стоимость сооружения ВСМ по многим причинам сегодня является величиной неопределенной, без достаточной проработки прогноза окупаемости проекта. Из-за этого невозможно планировать долю капитальных вложений, привлекаемых за счет частных инвесторов, акционирования и капитальных вложений со стороны государства. В работе были приняты в качестве базового варианта капитальные вложения на строительство ВСМ, в соответствии с Программой развития скоростного движения пассажирских поездов, рассчитанных на период с 2000 г. по 2015 г. (пункт 2.1).
Поскольку величины расходных ставок взяты из различных источников, а оценка капитальных вложений и стоимости пассажиро-часа проведена достаточно приблизительно, возникла необходимость варьирования этих величин. Такие вариационные расчеты помогут выявить тенденции рациональных сроков реконструкционных мер на линии в различных условиях финансирования и степени достоверности уровня цен и расходных ставок. 4.3. Методика решения задачи.
Для решения задачи выбора оптимальных сроков перехода с одного этапа на другой в n-этапной схеме развития провозной способности можно применять известные математические методы: модификации метода локальных вариаций, градиентные методы, метод итераций и др. [1,10,46,52].
