Файл: Основы технического.pdf

141
Моделирование процесса ТО заключается в последовательном задании интервалов между заявками –
τ
i
( в часах или минутах), т.е. формировании потока заявок с интенсивностью
λ
i
и в последующем задании времени об- служивания заявок
t
0
, т.е. формирования потока обслуживания с интенсив- ностью
μ
В процессе моделирования определяют количество случаев и продол- жительность ожидания обслуживания заявками
t
3i
, количество случаев про- стоя бригад и время простоя –
t
ni
Графическая интерпретация моделирования для одного канала (
n
= 1) приведена на рис. 6.5.
Рис. 6.5. Схема моделирования процесса ТОВ
t
3i
– время ожидания составом обслуживания;
t
ni
– время простоя бригад
В общем случае определяют ожидание составами обслуживания и ко- эффициент простоя бригад.
В расчетах для технологического проектирования моделируемое время от 0 (начало) до
Т
кон
(конец) определяют исходя из приемлемого количества опытов, т.е. количества интервалов
τ
i
при моделировании. Тогда
∑
=
=
N
i
i
кон
Т
1
τ
или
λ
N
Т
кон
=
, где
N
– количество заявок за время моделирования;
λ – интенсивность потока заявок.
По закону больших чисел для
N
= 200
÷400 достоверность, т.е. вероят- ность соответствия частости и вероятности события, будет около 0,85 – 0,9, что можно считать допустимым.

142
Время обслуживания (
t
0
) в практике задано постоянным для парков приема, отправления, транзитных и при моделировании задается постоян- ным, хотя возможен вариант расчетов для переменного
t
0
Для случаев оперативного планирования работы ПТО время моделиро- вания – смена или часть смены (несколько часов).
Способы задания интервалов
τ
i
;
Для технологического проектирования: а) в виде численных значений, соответствующих интегральной функ- ции распределения
τ
; б) в форме эмпирического ряда чисел – интервалов, взятых из графика исполненной работы или из планового графика работы станции.
Для оперативного планирования – в форме эмпирического ряда чисел – интервалов предъявления заявок из плана работы станции (парка станции) на текущую смену.
Задание
τ
i
в соответствии с законом распределения выполняют для простейших потоков (экспоненциальное распределение). В программу ЭВМ может быть включен ряд
τ
i
или предусмотрен розыгрыш интервалов
τ
i
по алгоритму с использованием случайных чисел из ряда равномерно распреде- ленных. Эти числа приводятся в специальных таблицах.
Для экспоненциального распределения обозначим
i
i
a
d
e
=
∫
−
τ
τ
λ
λτ
0
,
(6.33) откуда
i
i
e
a
λτ
−
−
=1
, далее
)
1
ln(
i
i
a
−
=
−
λτ
(6.34)
Распределение
i
a
такое же, как 1 -
i
a
, поэтому
i
i
a
ln
1
λ
τ
−
=
,
(6.35) где
i
a
– случайное число из ряда цифр с равномерным распределением.
Величину
i
a
представляют в форме
2 2
1 10
−
= А
А
a
i
,
(6.36) где
А
1
и
А
2
– цифры из таблицы.

143
Моделирующий алгоритм расчета показателей функционирования ПТО по методу Монте-Карло включает 25 операций.
Обозначения, используемые в алгоритме:
N(t
c
)
– среднее количество заявок, поступающих за время
(t
c
)
;
Т
к
– время поступления в систему
k
-й заявки;
k
– порядковый номер заявки (
k
= 1,2,3 …
N
);
n
– количество каналов обслуживания (
n
≥
1);
t
c
– время окончания обслуживания (
k
= 1) заявки каналом
i
;
i
– номер канала обслуживания (
i
= 1,2,3 …
n
);
Т
кон
– время окончания моделирования;
τ
k
– интервал поступления (
k
+ 1) заявки;
Т
ко
– время ожидания обслуживания
k
-й заявкой;
Т
к1
– момент начала обслуживания заявки с ожиданием;
t
0
– заданное время обслуживания;
γ
k
– случайное число из ряда равномерно распределенных
(пара цифр, умноженная на 10
-2
);
λ
– интенсивность потока заявок;
m
b
– количество заявок, обслуженных в течение установленного времени
t
0
за время моделирования процесса;
m
0
– тоже, ожидавших обслуживания.
Часть операций объединяется в два цикла:
– обслуживание без ожидания;
– обслуживание с ожиданием.
Предполагается также система с ограниченной очередью ожидающих обслуживания заявок, например, количество заявок, ожидающих обслужива- ния не более числа каналов обслуживания (бригад).
Упрощенная схема алгоритма с операциями, входящими в циклы, изо- браженными в виде блоков, приведена на рис. 6.6.
При подготовке к расчету использованы исходные данные:
t
0
;
N(t
c
)
Определено
c
c
t
t
N
)
(
=
λ
,
Принято
N
= 200
÷400. Определено
λ
N
Т
кон
=
Принят параметр потока обслуживания
μ
≥
λ
. Определено число бри- гад
n
≥
μ
t
0
- целое число

144
В начале расчета
k
= 1,
Т
1
= 0,
t
1
=
t
2
= … =
t
n
= 0 (каналы обслужива- ния свободны). Заявка направляется для обслуживания в канал 1. Расчет вы- полняется по циклу 1, в счетчике обслуженных заявок фиксируется
m
= 1, формируется
τ
1
(рис. 6.6.) и далее
k
= 2,
Т
2
=
τ
1
,
t
1
= 0 +
t
0
Рис. 6.6. Схема моделирующего алгоритма расчета показателей функционирования системы ТОВ по методу Монте-Карло
(цифрами 1,2,3 … 25 обозначены номера операций);
–
– – – – – – - граница циклов 1 и 2.
Если в момент
Т
2
=
τ
1
первый канал занят, заявка направляется в канал
2. После каждого цикла 1 сравнивается
Т
k
≤
Т
кон
. В случае
Т
k
=
Т
кон
модели- рование прекращается.
Если оба обслуживающих канала заняты (
i
=
n
) очередная заявка будет ожидать обслуживания и расчет выполняется по циклу 2. В счетчике заявок, ожидающих обслуживания, фиксируется
m
0
= 1. Если количество заявок, ожидающих обслуживания, превысит установленную величину очереди, то

145
выдается информация «мало бригад». Следует увеличить
n
и выполнить расчет снова. По окончании моделирования (
Т
k
=
Т
кон
) выдается информация о вероятностях обслуживания с ожиданием или без ожидания.
Если в процессе расчетов для оперативного планирования выявится си- туация, когда состав будет ожидать обслуживания (
m
0
≥ 1), то оператор или сменный мастер ПТО может предложить станционному диспетчеру откор- ректировать план работы парка для исключения возможных задержек поез- дов. Для этого следует изменить 1-2 интервала между предъявлениями заявок
(изменить время предъявления или время отправления). Затем выполняется новый расчет.
Определение количества бригад для ПТО в предварительных расчетах можно выполнить по упрощенной методике.
p
б
t
n
τ
0
=
,
(6.37) где
t
0
– заданное время ТО;
p
τ
– расчетный интервал предъявления составов для ТО.
Расчетный интервал определяют с учетом неравномерности предъявле- ния составов
c
p
N
k
60 24
⋅
=
τ
,
(6.38) где
k
– коэффициент неравномерности предъявления составов;
c
N
– количество составов, предъявляемое в течение суток;
24
⋅ 60 = 1440 минут в сутках.
Величину коэффициента неравномерности предъявления составов можно определить из анализа исполненного графика прибытия и отправле- ния поездов. Распределение величин интервалов прибытия и отправления по- ездов на сортировочных станциях обычно подчиняется логарифмически- нормальному закону. В этом случае допустимо принять
k
= 0,7 – 0,9.
Расчетный интервал
p
τ
может быть определен также непосредственно из анализа графика как средневзвешенный
i
s
i
i
pс
m
m
k
∑
=
1
/
τ
τ
,
(6.39) где
/
i
τ
– середина
i
–го интервала статистической обработки данных;

146
i
m
– частота (повторяемость) в
i
–м интервале;
S
– количество интервалов статистической обработки данных.
Численный состав бригады (явочный) определяют из выражения
0
t
mq
M
я
=
,
(6.40) где
m
– количество вагонов в составе;
q
– средняя трудоемкость технического обслуживания одного вагона.
Списочный состав численности служебного персонала пункта составит
с
з
я
с
а
K
M
M
⋅
⋅
=
,
(6.41) где
з
K
– коэффициент замещения отсутствующих рабочих;
с
а
– количество составов бригады с учетом круглосуточной работы.
Принимают в расчетах
K
= 1,1;
с
а
= 4,2.
Расчет оптимального количества вагонов в группе и оптимального вре- мени простоя производят нахождением минимума величины обобщенного показателя эффективности работы ППВ – себестоимости обслуживания (в денежном выражении)
С
0
=
С
1
+
С
2
+
С
3
+
С
4
=
f
(t
п
, С
п
,
R
)
→ min ,
(6.42) где
С
1
– стоимость простоя вагонов в ремонте;
С
2
–
стоимость рабочей силы;
С
3
– стоимость простоя вагонов под накоплением для подачи на ППВ;
С
4
– стоимость маневровых работ;
t
п
– время обслуживания группы вагонов на ППВ;
n
п
– количество вагонов в группе;
R
– количество рабочих в бригаде ППВ.
Выражение (6.42) для регулярного потока заявок представляют в виде
П
л
П
П
t
е
t
t
е
t
t
t
N
e
Nq
е
Nt
С
з
с
c
н
+
+
+
=
1 2
1 0
α
,
(6.43) где
N
– план подготовки вагонов на смену;
c
t
– продолжительность смены;
н
t
– параметр накопления вагонов;

147
л
t
– время работы маневрового локомотива;
q
– средняя трудоемкость подготовки одного вагона;
α
– коэффициент, учитывающий перерывы в работе бригады;
1
е
,
2
e
,
з
е
– расходные ставки на 1 вагоно-ч, 1 чел.-ч, 1 локомотиво-ч.
Многочлен (6.43) относительно
П
t
содержит члены, где
П
t
в числителе и член, где
П
t
в знаменателе, т.е. функция может иметь экстремальное значе- ние: минимум или максимум.
Графическая интерпретация такой функции приведена на рис. 6.7.
Поиск экстремального значения выполняют по известному методу: оп- ределяют первую производную
С
0
по
t
П
, приравнивают к нулю и находят действительные корни
t
П
из уравнения
/
П
С
= 0.
Первая производная
0 3
1 1
0 2
=
−
+
=
e
t
t
t
e
t
Nt
Ne
dt
dC
П
Н
П
л
c
c
(6.44)
Из выражения (6.44)
1 3
)
(
e
t
t
N
e
t
t
t
H
П
c
л
c
+
=
(6.45)
Тогда
1 3
)
(
e
t
t
e
Nt
t
t
N
n
H
П
П
c
л
c
+
=
=
(6.46)
Явочное количество рабочих в бригаде составит
3
t
t
q
n
R
П
П
я
−
=
α
,
(6.47) где, кроме приведенных выше обозначений,
3
t
– простой бригады во время подачи и уборки вагонов на путь обслуживания.

148
Рис. 6.7. График функции
D
t
B
At
t
f
С
П
П
П
+
+
=
=
1
)
(
0
В случае нерегулярного потока
c
N
N
t
n
Пi
Пi
≠
,
c
k
i
t
t
П
<
∑
1
, где
Пi
n
и
i
П
t
– величины
i
–й подачи и продолжительности ее обслужива- ния;
k
– количество подач за время
c
t
Численный состав бригады
R
t
t
q
n
R
П
П
>
−
=
3
max
/
, (здесь
k
t
t
c
П
=
).
Себестоимость обслуживания составит
3 1
2 1
1 1
)
(
max
/
e
kt
e
k
Nt
e
q
n
n
N
t
n
е
С
л
k
i
k
i
i
П
П
П
П
П
П
+
+
∑
−
+
+
=
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
∑
α
. (6.48)
Потери рабочего времени вследствие простоя бригады из-за неравно- мерности подачи групп вагонов для обслуживания

149
q
n
n
Q
k
i
П
П
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
∑
−
=
Δ
1
)
(
max
, разница себестоимости подготовки каждого вагона
N
С
С
C
П
П
П
у
−
=
Δ
/
(6.49)
В процессе подготовки вагонов к перевозкам используют эстакады – площадки на междупутьях путей обслуживания, поднятые на пунктах подго- товки цистерн до уровня верха котла, на пунктах подготовки крытых – до уровня пола.
Пропускную способность эстакад можно рассчитать по формуле
B
П
П
l
t
k
t
l
m
N
c
э
э
3
=
,
(6.50) где
э
N
– количество вагонов, подготовленных в среднем в течение 1 ч.;
П
m
– количество эстакадных путей у одной эстакады: один или два;
э
l
–
длина эстакады;
c
t
– время работы эстакады в течение суток;
П
k
– коэффициент, учитывающий перерывы в работе эстакады
(
k
= 0,8
÷0,9);
3
t
– время занятости путей подачей вагонов одной группы
3
t
=
ПУ
t
t
+
0
;
ПУ
t
– время на постановку и уборку вагонов одной группы;
B
l
– длина вагона.
6.5. Требования к подразделениям текущего отцепочного ремонта
вагонов
В процессе технического обслуживания вагонов используют два вида текущего ремонта: безотцепочный (в поездах за время стоянки поезда) и от- цепочный (с отцепкой вагона от поезда и подачей его на пункт текущего ре- монта вагонов или на путь, приспособленный для ремонта вагонов).
Текущий отцепочный ремонт грузовых вагонов производится:

150
– при подготовке вагонов к перевозкам (порожним вагонам);
– вагонов, отцепленных от поездов (груженых и порожних).
Текущий отцепочный ремонт пассажирских вагонов производится:
– на пунктах формирования и оборота во время отстоя;
– в пути следования без высадки пассажиров, с отцепкой и последую- щей постановкой после ремонта в состав на станциях, где имеются специали- зированные пункты текущего ремонта;
– в пути следования с отцепкой и с пересадкой пассажиров, если не- возможно отремонтировать вагон в течение непродолжительного времени.
Перечень неисправностей, с которыми вагону производится безотце- почный или отцепочный ремонт, приводится в местных технологических процессах.
Для отцепки вагона в текущий ремонт выдается уведомление на отцеп- ку формы ВУ-23, на основании которого вагон на время ремонта перечисля- ется в нерабочий парк, а работники станции подают вагон на ремонтный путь. По окончании текущего ремонта в технологический центр станции вы- дается уведомление об окончании ремонта формы ВУ-36, на основании кото- рого вагон перечисляется в рабочий парк. Установлена норма простоя в ре- монте от подачи вагона в ремонт, до выдачи уведомления об окончании ре- монта. Станцией учитывается также общее время простоя от отцепки в ре- монт до прицепки в состав после ремонта. Простой вагона на станции для производства текущего ремонта ухудшает показатели использования вагонов
(см.раздел 2.3).
При подготовке грузовых вагонов к перевозкам в текущий отцепочный ремонт (ТР-1) должны поступать вагоны с большим объемом ремонта, когда простой в ремонте больше установленного времени на подготовку группы вагонов или когда для ремонта вагона требуется специальное оборудование
(например, при смене колесных пар). В результате увеличится простой при подготовке к перевозкам только тех вагонов, которые были отцеплены в те- кущий ремонт (для ТР-1 установлена норма простоя в ремонте).
В процессе технического обслуживания вагонов в поездах целесооб- разно выполнять текущий безотцепочный ремонт сменой мелких деталей: тормозных колодок, тормозных валиков, шплинтов соединительных рукавов, концевых кранов и т.д. Для выполнения сложного ремонта вагонов пути от- правления или приемо-отправочные не приспособлены, нет средств механи- зации, необходима растяжка состава.
В историческом плане были периоды, когда на некоторых пунктах пы- тались применять укрупненный текущий ремонт вагонов без отцепки от со- става. Производили замену триангелей, механизма автосцепки, корпусов ав- тосцепки, тележечных пружин, колесных пар и т.д. В 70-80 гг. тенденция из- менилась, в особенности на горочных сортировочных станциях, где были ор- ганизованы специализированные пути в парках формирования для ремонта автосцепного устройства, тормозного оборудования, кузовов. На этих путях