Технические науки/4. Транспорт

Д.т.н. Тимухина Е.Н., Четвериков В.А., Кащеева Н.В., Окулов Н.Е.

ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», Россия

Уральский государственный университет путей сообщения, Россия

Имитационная экспертиза проектов развития промышленных железнодорожных станций

С развитием экономики предполагается интенсивное развитие транспортной инфраструктуры [1]. Реконструкция и увеличение мощности крупных промышленных предприятий связаны с реконструкцией и строительством новых станций. Развитие транспортной инфраструктуры здесь будет проходить в стесненных условиях, поэтому большое значение придается качеству проектов. Существующие инструкции по проектированию не могут обеспечить это [2]. Они создавались несколько десятков лет назад, когда ещё не были развиты информационные технологии.

Устарели и многие используемые в них подходы. Например, что наиболее загруженный элемент обязательно является «узким местом». Расчеты на моделях показывают, что это далеко не всегда [5].

Расчеты по аналитическим формулам требуют введения коэффициентов, на которые взваливается совершенно непосильная ноша: «в условиях внутрисуточной неравномерности движения грузовых поездов, разной продолжительности выполнения одних и тех же операций с конкретными составами, неравномерности поездообразования, влияния смежных устройств… станционные пути должны обеспечивать устойчивую работу станции с высокой эксплуатационной надежностью. Влияние указанных факторов оценивается технически необходимой долей пропускной способности ρ» [2].

Необходимо переходить к оценке проектов методом имитационного моделирования, так как он полнее отображает параметры станций [5].

Имитационная экспертиза – это системное исследование проекта с помощью экспериментов на модели, позволяющих получить полную характеристику объекта (пропускную способность, время нахождения транспортных средств в системе с расчленением по операциям, «узкие места» структуры и технологии), а также характеристику элементов и их взаимодействия. Такая экспертиза, как правило, производится при проектировании транспортных объектов в странах с развитой экономикой. Для этого требуется развитая имитационная система, позволяющая достаточно легко строить сложные модели. Подсистема САПР должна большую часть работы по построению брать на себя. Наиболее совершенной сейчас является имитационная система ИСТРА [3,4].

На первом этапе экспертизы производится адаптация технологии к структуре, а на втором – анализ схемных решений [5].

Система ИСТРА предоставляет для этого большие возможности. Во-первых, она имеет развитый сервис для вычерчивания схемы путевого развития и задания разного рода исходных данных. Во-вторых, все маршруты в операциях она находит сама с записью участвующих элементов и параметров их работы. А это – основной объем информации. В-третьих, она вылавливает сотни возможных ошибок пользователя. После расчета выдается исчерпывающая характеристика проекта - пропускная способность и «узкие места» с анализом, а также полная и полезная загрузка путей в графическом и цифровом вариантах (рис.1).

Рис.1. Автоматический анализ проекта развития ж-д станции

Выдаются и «узкие места» технологии, и суточный план-график. Но наиболее удобно работать с «активной схемой путевого развития». Здесь разными цветами показывается загрузка устройств или задержки из-за их занятия. Во втором случае, при подведении курсора высвечивается суммарная задержка и разложение ее по операциям, в которых участвовал этот элемент (рис.2).

Рис.2. «Активная» схема путевого развития

Имитационная экспертиза с помощью развитой имитационной системы позволит резко улучшить качество проектов. Многолетний опыт использования системы ИСТРА это доказывает.

Литература:

1. Транспортная стратегия Российской федерации на период до 2030 г.

(Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 22 ноября 2008 года № 1734-р).

2. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. МПС СССР; утв. 24.04.89. – М.: Транспорт, 1991. – 304 с.

3. Козлов П.А., Козлова В.П. Расчет параметров проектируемых транспортных узлов. Железнодорожный транспорт, 2008, № 7.с. 36-38.

4. Козлов П.А., Александров А.Э. Автоматизированный программный комплекс расчета, регистрации и отображения работы сортировочной станции. Железнодорожный транспорт, 2003, № 9. стр. 65-67.

5. Тимухина Е.Н. Повышение функциональной надежности железнодорожных станций при технологических сбоях : автореф. дисс. … на соиск. уч. ст. д-ра. техн. наук. Екатеринбург : УрГУПС, 2012. 45 с.