Андрей Александрович Фрибус – аспирант кафедры «Железнодорожные станции и узлы»
Новосибирск
Andrey A. Fribus – Postgraduate Student of the Railway Stations and Junctions Department
Novosibirsk
Сергей Владимирович Карасев – кандидат технических наук, доцент кафедры «Железнодорожные станции и узлы»
Новосибирск
Sergey V. Karasev – Candidate of Engineering, Associate Professor of the Railway Stations and Junctions Department
Novosibirsk
Современные тенденции увеличения массы и длины грузовых поездов создают значительные нагрузки на железнодорожную инфраструктуру, приводя к дисбалансу между растущими объемами перевозок и пропускной способностью станций. Работа с поездами длиной, превышающей стандартную полезную длину приемо-отправочных путей, увеличивает занятость элементов стрелочных горловин, приемоотправочных и соединительных путей, приводит к росту объема маневровой работы по перестановке невмещающихся частей составов. Указанные негативные эффекты существенно зависят как от параметров поездов (длины поездов, количества вагонов), так и от конструктивных особенностей конкретной станции. Так, например, корректное определение дополнительной занятости стрелочных горловин и приемо-отправочных путей требует учета конструкции соединений путей, наличия параллельных ходов и вариантных маршрутов, секционирования парков. Имеют значение длины маршрутов приема, отправления поездов и маневровых передвижений, расположение изостыков и границы стрелочных изолированных секций. Кроме того, важна динамика движения поездов при приеме, отправлении, влияющая на длительность занятия различных элементов горловин и парков, которая зависит не только от длины маршрута (как в классической методике расчета загрузки горловин), но и от других факторов, включая план и продольный профиль пути, ограничения скорости. Обеспечение корректности определения влияния работы с поездами нестандартной длины с учетом вышеизложенного требует совершенствования методов моделирования работы горловин и парков. В статье предлагается новая методика оценки загрузки элементов путевого развития станций, основой которой является комплексная модель, включающая имитационную модель работы стрелочных горловин с реализацией ресурсного подхода к рассмотрению занятости элементов, а также базу данных с покоординатным представлением кривых времени движения транспортных единиц с привязкой к границам изолированных секций. Ресурсный подход в имитационной модели предполагает, что каждый объект инфраструктуры (стрелочные переводы, пути и др.) рассматривается как отдельный ресурс, занятость которого определяется временными интервалами. Метод реализуется с применением имитационного моделирования в среде AnyLogic, что позволяет упростить расчеты и повысить точность оценки пропускной способности. Покоординатное представление кривых времени движения предложено выполнять на основе автономной имитационной модели тяговых и тормозных расчетов. Особое внимание уделено автоматизации расчета времени занятия стрелочных горловин с применением кусочно-линейной аппроксимации кривых времени движения поездов.
Modern trends of increasing the weight and length of freight trains impose significant loads on railway infrastructure, leading to an imbalance between growing traffic volumes and station capacity. Handling trains whose length exceeds the standard useful length of receiving-departure tracks increases the occupancy of switching zone elements, receiving-departure and connecting tracks, and leads to an increase in the volume of shunting work for repositioning parts of trains that do not fit within the tracks. These negative effects significantly depend on both train parameters (train length, number of cars) and the design features of a particular station. For instance, accurately determining the additional occupancy of switching zones and receiving-departure tracks requires considering the track layout design, the availability of parallel moves and alternative routes, and the sectionalization of yards. The lengths of receiving, departing, and shunting movement routes, as well as the location of insulation joints and boundaries of insulated switching sections, are also significant. Furthermore, the dynamics of train movement during reception and departure, which affects the duration of occupancy of various yard and switching zone elements, is important. This dynamics depends not only on the route length (as in the classical methodology for calculating switching zone load) but also on other factors, including track plan and profile, and speed restrictions. Ensuring accurate assessment of the impact of operating non-standard length trains, considering the above, requires improved methods for modeling the operation of switching zones and yards. This article proposes a new methodology for assessing the load on station track development elements. Its core is a comprehensive model that includes a simulation model of switching zone operations implementing a resource-based approach to element occupancy, coupled with a database containing coordinate-based representations of travel time curves for transportation units referenced to insulated section boundaries. The resource-based approach in the simulation model implies that each infrastructure object (switches, tracks, etc.) is considered a separate resource, whose occupancy is defined by time intervals. The method is implemented using simulation modeling in the AnyLogic environment, which simplifies calculations and enhances the accuracy of capacity assessment. The coordinate-based representation of travel time curves is proposed to be generated based on an autonomous simulation model for traction and braking calculations. Particular attention is paid to automating the calculation of switching zone occupancy times using piece-wise linear approximation of train travel time curves.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.