Составление графиков в автоматизированном, электронном виде

График движения поездов

В условиях реформирования железнодорожного транспорта, возникновения на рынке транспортных услуг компаний операторов-перевозчиков существенно изменяются взаимоотношения между заказчиками и исполнителями перевозок. В этих условиях для обеспечения успешной хозяйственной деятельности железных дорог значительно повышается роль графика движения поездов. График становится не только основным технологическим документом для внутреннего пользования, но и определяющей частью договора между перевозчиками и ОАО «РЖД» об оказании услуг инфраструктуры, инструментом для выполнения этого договора. По значимости решаемых задач и их сложности разработка нормативного графика движения поездов является одной из важнейших задач планирования и управления работой железнодорожного транспорта.

На железных дорогах сети и в ОАО «РЖД» внедрены и успешно применяются разработанный ГВЦ комплекс программ автоматизированного рабочего места инженера-технолога по разработке графика движения поездов (АРМграфиста). Программно-технологический комплекс (ПТК) схематической прокладки поездов на графике и согласования точек их передачи по стыковым пунктам создан отделом «График движения поездов» ВНИИЖТа – ВНИИУПа. Интегрированная система комплексных тяговых расчетов ИСКРА-ПТР разработана Дальневосточным государственным университетом путей сообщения (ДВГУПС) совместно с ВНИИЖТом. Во многом благодаря применению этих систем сократились сроки разработки графика, в том числе время согласования пропуска пассажирских поездов по междудорожным стыковым пунктам. Вместе с тем существующая технология составления графика движения поездов, предусматривающая последовательную его разработку железными дорогами не позволяет добиться дальнейшего ускорения этих работ без ухудшения показателей графика.

В настоящее время существующие принципы и методы разработки графика движения поездов, а также расчета его нормативов и показателей пришли в противоречие с изменившимися условиями. Основными из них являются чрезмерная продолжительность периода действия нормативного графика, его недостаточная гибкость. Отсюда замедленная реакция на происходящие изменения в сфере спроса и предложения на рынке транспортных услуг.

На основе нормативного графика движения поездов осуществляется расчет потребного парка локомотивов и локомотивных бригад по депо и участкам обслуживания, парков грузовых и пассажирских вагонов, численности работников, связанных с обслуживанием подвижного состава, содержанием постоянных устройств и организацией перевозочного процесса. Графиком движения устанавливаются скорости движения всех категорий грузовых и пассажирских поездов, их весовые нормы, размеры движения поездов по категориям в соответствии с планом формирования, технология работы станций и участков, продолжительность технологических перерывов и «окон» для выполнения ремонтно-путевых и строительных работ. От принятого варианта графика движения поездов зависят экономические показатели эксплуатационной работы. Схема эксплуатационных и технических параметров работы железных дорог, нормируемых графиком движения поездов, приведена на рис. 12.

Долгое время подготовка нормативной базы графика движения поездов на всех уровнях управления велась вручную. Сегодня по многим направлениям подготовки нормативной базы графика движения поездов созданы реальные предпосылки для перехода на электронную форму документов, а следовательно, и возможности резкого сокращения сроков их формирования и передачи на большие расстояния без искажений и потери информации, вызванных применением ручного труда. Электронная форма документов позволит быстро и легко организовать их централизованное хранение, обработку и контроль, а в последующем использовать накопленные данные для анализа и совершенствования графика движения поездов. Все это позволяет ставить вопрос о создании на железнодорожном транспорте единой системы централизованной разработки графиков движения поездов на базе компьютерных технологий и средств вычислительной техники с использованием электронных форм документов и при информационно-технологическом взаимодействии железных дорог между собой и с ОАО «РЖД». Это обеспечит решение одной из сложнейших технологических задач железнодорожного транспорта на основе комплексного управления эксплуатационными расходами железных дорог путем выбора требуемых параметров графика движения поездов и его нормативной базы. Это позволит сформировать на железных дорогах первичные звенья системы централизованной разработки графика движения поездов и его нормативной базы, которая должна обеспечить решение следующих основных задач:

• получение и обработка заявок на прокладку «ниток» графика поездов всех категорий от Центра транспортного обслуживания (ЦФТО), Центра организации обслуживания пассажиров (ЦООП) и дирекций по организации пригородных перевозок;
• сбор, обработка и анализ исходных данных для расчета нормативов и элементов графика движения поездов для всей сети железных дорог;
• расчет нормативов и элементов графика движения поездов для всей сети железных дорог;
• разработка нормативного графика движения поездов всех категорий на всей сети;
• передача разработанного и утвержденного нормативного графика движения поездов в Центр управления перевозками (ЦУП) для исполнения;
• расчет технико-экономических показателей разработанных вариантов графика системами ОАО «РЖД»;
• подготовка заданий дорогам по ликвидации «барьерных» мест, которые не позволяют реализовать установленные скорости движения поездов;
• организация электронного обмена информацией со смежными информационными и управляющими системами;
• подготовка предложений по изменению схем тягового обслуживания, технологии обработки поездов, ремонта пути, искусственных сооружений, устройств электроснабжения, СЦБ и связи;
• подготовка к тиражированию листов графика, книг служебного расписания и других нормативно-справочных материалов.

Задачи в системе централизованной разработки графика движения поездов и его нормативной базы должны решаться с использованием специально разрабатываемых программно-технологических комплексов. Основным из них является находящийся в промышленной эксплуатации ПТК схематической прокладки поездов на графике и согласования точек их передачи по стыковым пунктам. Его функциональные возможности в настоящий момент позволяют разрабатывать схематические графики движения:

• пассажирских поездов по стыковым пунктам дорог;
• пассажирских поездов с подробным расписанием, контролем точек проследования по любому пункту на маршруте следования, расчетом нор­мативного времени нахождения на участке;
• пассажирских и ряда категорий грузовых поездов с автоматизированным контролем точек проследования по любому пункту, использованием станционных путей по выделенным станциям с учетом расписаний поездов.

Важным вопросом является ускорение разработки и согласования графиков. Идеальной средой для функционирования системы централизованной разработки графика движения поездов на базе компьютерных технологий и средств вычислительной техники является довольно широко распространенная в настоящее время технология видеоконференций. Рабочие места технологов - графистов дорог, инженеров по тяговым расчетам, специалистов пассажирских служб и других причастных работников оборудуют аппаратурой для видеоконференц-связи, подключат к соответствующим каналам передачи данных и объединят в единую систему централизо­ванной разработки графика движения поездов.

Поскольку работники этих категорий, как правило, имеют в своем распоряжении средства вычислительной техники, а многие направления и участки сети дорог уже оснащены высокопроизводительными каналами связи, в том числе и волоконно-оптическими, стоимость оборудования одного рабочего места практически сведется к затратам на комплект для видеоконференц-связи.

Регламент системы централизованной разработки с применением такой технологии позволяет решать связанные с этим задачи путем использования персональных, региональных и сетевых видеоконференций в комплексе с доступом к общей компьютерной базе данных с удаленных терминалов всех участников.

Система централизованной разработки графика движения поездов и его нормативной базы на основе компьютерных технологий и средств вычислительной техники предполагает создание Центра разработкиграфика движения поездов (ЦГДП). Основными задачами Центра должны быть:

• разработка графика движения поездов по железным дорогам и сети в целом исходя из условия, что разработанный график и любые его варианты должны обеспечивать заданные эксплуатационно-технические характеристики, нормативы и показатели использования наличной пропускной и провозной способности при безусловном освоении предъявляемых объемов перевозок грузов и пассажиров с учетом заданных Департаментом управления перевозками размеров движения грузовых и пассажирских поездов, их весовых норм, маршрутов следования, плана формирования и порядка направления вагонопотоков, технической оснащенности станций и участков, технических характеристик и дислокации подвижного состава и наличного штата работников, связанных с движением поездов;
• организация и обеспечение всего комплекса производственных работ, связанных с подготовкой нормативной базы и разработкой графика движения поездов всех категорий, предусмотренных Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, на основе применения компьютерных технологий, средств вычислительной техники и каналов передачи данных;
• выдача заданий и координация работы региональных и дорожных центров разработки графика движения поездов, научно-исследовательских, проектных и других организаций, участвующих в разработке графика и его нормативной базы.

 

Переход на новую концепцию разработки графика движения поездов является неизбежным следствием научно-технического прогресса и становления новых экономических отношений на железнодорожном транспорте. В ней полностью пересмотрен технологический процесс разработки графика и его нормативной базы, определен перечень задач, для решения которых целесообразно применение компьютерных технологий, пересмотрены и дополнены существующие формы входных и выходных документов, а также предложены новые, ранее не использовавшиеся в качестве документов информационные сообщения.

Концепция базируется на следующих основных принципах:

• сохранении централизованного руководства разработкой графика движения поездов на сетевом уровне при разработке нормативной базы и прокладке «ниток» графика на дорожном уровне;
• применении программно-технологических комплексов на всех этапах и уровнях разработки графика движения поездов и его нормативной базы, исключающих ручную обработку и передачу информации;
• создании единой нормативно-справочной информации, согласованных форматов передачи данных и клиент-серверной архитектуры для всех программно-технологических комплексов, участвующих в процессе разработки графика движения поездов и его нормативной базы;
• максимальном использовании существующих и перспективных каналов связи для передачи информации и реализации технологии видеоконференций для оперативного решения задач разработки и согласования графика движения поездов;
• применении методов сетевого планирования и управления процессом разработки графика движения поездов и его нормативной базы для оперативного контроля за ходом работ и оптимального распределения ресурсов;
• максимальной параллельности выполнения работ на дорожном уровне за счет предварительной разработки на уровне сети схематических графиков движения пассажирских и ускоренных грузовых поездов.

Внедрение новых технологий разработки графика и его нормативной базы позволит принимать взаимно увязанные решения по разным хозяйствам железнодорожного транспорта. Это даст возможность оптимизировать график движения поездов в целом, а не по отдельным позициям каждого из хозяйств, как это было ранее. Отраслевым хозяйствам будут известны их задачи и сроки выполнения. В результате может быть претворен в жизнь новый принцип, соответствующий современному представлению о техническом обеспечении перевозочного процесса: уровень технических средств должен обеспечивать требования графика движения поездов. Появится возможность полной автоматизации процесса подготовки нормативной базы графика с последующей оценкой экономической эффективности принимаемых решений в зависимости от категорий линий, имеющейся инфраструктуры и ожидаемых объемов перевозок. Будут созданы предпосылки для поэтапного перехода к разработке графика движения поездов на полугодие, квартал, месяц, а в последующем и на более короткие периоды с учетом конъюнктуры и спроса на рынке транспортных услуг. Однако до ввода системы централизованной разработки графика движения поездов в эксплуатацию потребуется изменить технологию работы департаментов и железных дорог, чтобы она соответствовала новым требованиям и обеспечивала прямое и бесперебойное поступление в систему необходимой информации в электронном виде. Придется разработать регламент, обеспечивающий департаментам реализацию закрепленных за ними функций. Для решения этого вопроса потребуются усилия достаточно большого коллектива специалистов различного профиля. При этом действующую систему разработки графика движения поездов нельзя отменять до тех пор, пока параллельно ей не будет сформирована и детально отлажена новая, полностью в функциональном и организационном планах заменяющая существующую, но основанная на новых принципах применения компьютерных технологий и вычислительной техники.

График движения поездов является организующей и технологической основой работы всех подразделений железных дорог, планом всей эксплуатационной работы. Движение поездов строго по графику обеспечивается правильной организацией работы и точным выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания и других подразделений, связанных с движением поездов.

График движения поездов — это отображение процесса движения поезда в декартовой системе координат, где ось X — это ось времени, а ось Y — ось расстояния. Движение поезда между раздельными пунктами выражается функцией вида Y = kX + b, поезд принят за материальную точку.

Согласно приложения № 6 к Правилам технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, график движения поездов — непреложный закон для работников железнодорожного транспорта, выполнение которого является одним из важнейших показателей работы железных дорог. Соблюдение графика движения поездов и предупреждение его нарушений должно быть главным для всех работников, связанных с организацией движения поездов. Нарушение графика движения поездов не допускается.

График движения поездов должен обеспечивать:

• удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов;
• безопасность движения поездов;
• эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности станций;
• рациональное использование подвижного состава;
• соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад;
• возможность производства работ по текущему содержанию и ремонту пути, сооружений, устройств СЦБ, связи и электроснабжения.

Составляют график движения на специальной масштабной сетке (рис. 13). Расстояния между раздельными пунктами откладываются по вертикали, а время — по горизонтали. Горизонтальными линиями обозначают раздельные пункты (их оси), а вертикальными время (жирными — часовые периоды, штриховыми — получасовые, тонкими — десятиминутные интервалы) Время указывается московское, поясное от 00:00 до 24:00 часов, или от 18:00 до 18:00. Движение поездов на графике изображают прямыми наклонными линиями, условно принимая, что в пределах перегона скорость их равномерна (используется перегонное время хода, специально высчитываемое в зависимости от профиля пути, типа поезда, направления хода, опыта работы ведущих машинистов и т. д. — по данным тяговых расчётов). Время проследования (прибытия или отправления) поездом каждого раздельного пункта определяется пересечением линии хода поезда с осью соответствующего раздельного пункта и отмечается цифрой сверх целого десятка в тупом углу, образованном линией хода поезда и осью раздельного пункта. Поезда нумеруют в зависимости от направления движения и категории перевозок. Линии хода нечетных поездов наносят сверху вниз, четных — снизу вверх. На основе графика движения поездов составляются расписание движения поездов, где указывается время прибытия, отправления и проследования поездов по каждому раздельному пункту.

 

Рисунок 12 Фрагмент графика движения поездов на однопутном участке с автоблокировкой

 

Исходная информация для разработки ГДП состоит из набора форм-ведомостей, описывающих техническое состояние, структуру поездо-потоков и требования к прокладке поездов по участкам, которым для идентификации присваиваются коды. Совокупность информации по участкам составляет базу данных ГДП.

Работая с базой данных АРМ графиста, технолог имеет возможность:

·  вводить, просматривать, корректировать, удалять информацию;

· осуществлять преобразование участков: соединять несколько участков в один, делить один участок на несколько, вставлять или удалять раздельный пункт;

· печатать формы исходной информации в виде ведомостей;

· получать справки по участкам, копировать, сортировать информацию.

Расчет ГДП производится как на двухпутных, так и на однопутных линиях (рис. 14).

 

 

Рисунок 13 Схема пропуска поездов по однопутному перегону

 

Программы расчета графика обеспечивают безусловное соблюдение требований безопасности движения (рис. 15).

 

 

Рисунок 14 Скрещение грузового поезда с пакетом пассажирских поездов

 

 

 Результаты расчетов и корректировки – наборы проложенных и откорректированных ниток расписаний – записываются в архив расчетов и включаются в ГДП при формировании листа для последующего его автоматического вычерчивания.

Пользуясь информацией разработанного графика, можно выполнить подготовку:

· служебных книжек расписаний грузовых и пассажирских поездов;

· расписания проследования поездов по отдельной станции;

· графиковой информации ведомостей оборота локомотивов;

· протокола согласования расписаний поездов по стыку;

· расчета показателей графика.

Графики оборота локомотивов и работы локомотивных бригад составляются вручную или на ЭВМ (рис. 16). Исходными данными для их составления являются:

· график движения поездов;

· схемы обращения локомотивов и работы локомотивных бригад;

· нормы нахождения локомотивов и локомотивных бригад на технических станциях;

· периодичность захода локомотивов на техническое обслуживание ТО-2 и экипировку по пунктам оборота и перецепки.

Рисунок 15 Схема прокладки грузовых поездов и оборота локомотивов на однопутном участке

ГДП составляется ежегодно для всей сети железных дорог Российской Федерации совместно с Администрациями железных дорог стран СНГ и Балтии. Расписание движения пассажирских поездов, как правило, разрабатывается на 2 года. На зимний период производится корректировка ГДП с учетом изменения размеров пассажирского и грузового движения. Кроме того, должны составляться вариантные ГДП на период значительных изменений размеров пассажирского и грузового движения, плановых перерывов в движении поездов. Порядок и сроки разработки ГДП объявляются Указанием ОАО «РЖД». Для автоматизированного расчета и формирования основных ведомостей исходной информации должны использоваться программные комплексы, утвержденные ОАО «РЖД» в качестве типовых на всей сети железных дорог. Использование для этих целей нетипового программного обеспечения запрещается.

По итогам разработки ГДП должны быть сформированы:

· листы графика движения установленной формы;

· пояснительная записка;

· книги служебного расписания пассажирских, пригородных и грузовых поездов.

3.2.2 Суточный план график работы станции

 

Рисунок 16 Фрагмент суточного плана графика

 

Суточным планом-графиком называют графическое изображение работы станции за сутки: приема поездов, их обработки в парках прибытия и отправления (рис.17). На планах-графиках отражают также обработку местных вагонов, включая подачи (и уборки) на грузовые пункты, погрузку, выгрузку вагонов, сортировку контейнеров и мелких отправок.

Цель суточного плана-графика – согласовать, увязать работу всех цехов станции, их взаимодействие с графиком прибытия и отправления поездов, с работой подъездных путей предприятий; уточнить загрузку отдельных парков, путей, горловин, маневровых локомотивов; определить нормы времени нахождения на станции вагонов различных категорий обработки. На плане-графике наглядно видны «узкие» места, межоперационные интервалы, простои из-за неравномерности прибытия поездов, недостаточности путевого развития, числа маневровых локомотивов и др. Перераспределение работы, корректировки подвода и отправления поездов и передач в процессе составления суточного плана-графика позволяют усовершенствовать технологический процесс, улучшить показатели работы.

План-график составляют на сутки. В нем в масштабе времени отражают:

• подход поездов по графику движения со всех примыкающих к станции направлений;
• нахождение их в парке прибытия с выделением времени приема (занятие стрелочной горловины), обработки составов простоя в ожидании последующих операций;
• занятость поездными и маневровыми передвижениями наиболее загруженных стрелок в горловинах парков прибытия, в выходной горловине сортировочного парка на маршрутах подач и уборок местных вагонов, в горловинах парка отправления;
• расформирование составов с выделением операций, выполняемых каждым маневровым локомотивом и занятость устройств (горки, вытяжного пути);
• накопление вагонов на сортировочных путях с показом моментов завершения накопления составов, занятость сортировочных путей при окончании формирования и выводе составов;
• работу вытяжных путей формирования и отдельно маневровых локомотивов с фиксацией операций окончания формирования и вывода в парк отправления каждого состава;
• подачу и уборку местных вагонов маневровыми локомотивами;
• работу грузовых пунктов (время подачи, погрузки-выгрузки, простоев в ожидании последующих операций);
• нахождение поездов в парках отправления и транзитном с выделением операций обработки составов и ожидания отправления;
• отправление поездов по графику на все примыкающие к станции направления.

Для построения плана-графика используют расчетные нормативы, определяющие технологию работы станции:

• схему станции и грузовых пунктов (с подробным путевым развитием);
• специализацию парков и путей;
• график движения поездов на прилегающих участках;
• план формирования поездов и план маршрутизации перевозок;
• кооперационные графики обработки поездов всех категорий;
• нормы времени на все виды маневров и операций обработки поездов и вагонов;
• порядок производства подач и уборок вагонов в соответствии с договорами на эксплуатацию путей необщего пользования или ЕТП.

План-график следует строить по наиболее характерным, напряженным условиям работы, на размеры движения, определенные графиком движения поездов. Разложение прибывающих в расформирование составов по назначениям плана формирования, наличие вагонов и составов на начало суток на путях станции и погрузочно-разгрузочных пунктах определяют по натурным и сортировочным листам, исполненным графиком маневрового диспетчера в среднем за одну декаду истекшего года, в котором объем выполненной работы был максимальным.

Для построения суточного плана-графика затраты времени на отдельные технологические и маневровые операции округляются до целого числа.

 

На суточном плане-графике обязательно проставляются номера поездов, время начала выполнения операций и время завершения их выполнения (рис. 18).

Продолжительность занятия горловин и путей станции при приеме и при отправлении поездов определяется расчетами.

Разработку суточного плана-графика начинают с нанесения графика движения поездов (ГДП) на прилегающих перегонах (рис. 19, 20).

 

Рисунок 17 Общий вид суточного плана графика работы сортировочной станции

 

Рисунок 18 Условные обозначения, используемые при разработке суточного плана графика

 

 

Рисунок 19 Нанесение графика движения поездов на прилегающих перегонах

 

Затем показывается занятие главных путей пассажирскими поездами, путей приемоотправочного парка транзитными поездами и путей парка приема поездами, прибывающими в расформирование. При этом обязательно отражается занятость стрелок во входной горловине, для контроля враждебных маршрутов (рис. 21).

Транзитные поезда после их обработки на пути отправляются со станции по графику движения.

 

Рисунок 20 Отражение занятости стрелочных горловин при приеме и отправлении транзитных поездов и путей ПОП

 

Поезда, прибывающие в расформирование, принимаются на пути парка приема согласно установленной специализации. Обработка состава поезда выполняется по технологическому графику. После завершения всех операций состав расформировывается на горке (рис. 22). В процессе роспуска вагоны поступают на пути сортировочного парка согласно их назначениям. На суточном плане-графике на путях сортировочного парка показывается накопление вагонов. Число вагонов, поступивших на каждый сортировочный путь, указывается на момент окончания расформирования. Предварительно на путях сортировочного парка указывают остатки вагонов по назначениям с предыдущих суток.

После построения плана расформирования составов поездов приступают к построению плана работы маневровых локомотивов в хвостовой горловине сортировочного парка по формированию составов поездов и перестановке их в парк отправления (рис. 23).

Для выполнения всех операций с местными вагонами может быть выделен маневровый локомотив, либо эту работу выполняют маневровые локомотивы, занятые формированием составов поездов. Работу с местными вагонами желательно организовать так, чтобы ускорить все операции, которые с ними производятся, и отправить их со станции с соответствующими поездами (рис.24).

На завершающем этапе выполняется перестановка сформированных составов и отправление поездов со станции (рис. 25).

 

Рисунок 21 Прием поездов, поступающих в расформирование в парк приема, их обработка и расформирование на сортировочной горке

 

При разработке суточного плана-графика работы станции необходимо (рис. 26) учитывать возможность одновременного выполнения следующих операций:

1) заезд горочного локомотива под состав и прием поезда в парк приема;

2) заезд горочного локомотива под состав и надвиг состава на горку;

3) уборка поездного локомотива из-под прибывшего поезда и надвиг состава на горку;

4) формирование двух составов с одного пучка путей сортировочного парка на вытяжке;

5) перестановка сформированного состава в парк отправления и формирование другого состава;

6) формирование состава на вытяжном пути и подача (уборка) местных вагонов;

7) перестановка вагонов с одного пункта местной работы на другой.

В случае невозможности параллельного выполнения перечисленных операций на плане-графике показывается процесс ожидания выполнения операции.

 

Рисунок 22 Накопление вагонов после расформирования состава на сортировочной горке и выполнение операции окончания формирования

 

 

Рисунок 23 Фрагмент работы маневровых локомотивов (окончание формирования и подача вагонов на пункты местной работы)

 

Рисунок 24 Фрагмент суточного плана графика - перестановка сформированных составов в парк отправления, их обработка и отправление

 

Контрольные вопросы

1. Информационно управляющие системы железнодорожного транспорта.

2. Основные принципы Концепции разработки графика движения.

3. График движения поездов и основные требования, предъявляемые к нему.

4. Цель составления суточного плана - графика работы станции.

5. Исходные данные для построения суточного плана - графика.

 

 

Рисунок 25 Фрагмент суточного плана графика сортировочной станции