2.6 Подсистема управления вагонопотоками

Технология управления и сроки доставки грузов. Система ДИСПАРК создает принципиально новые возможности для оперативного управле­ния вагонопотоками с учетом фактической дислокации вагонов и усло­вий их подвода к станциям формирования поездов. Высокий уровень Достоверности вагонных моделей железных дорог (ВМД) и их подмо­делей на станциях, в узлах и на участках позволяет оценивать и про­тезировать варианты поездообразования и текущих корректировок плана формирования поездов для станций, узлов и полигонов на основе точных характеристик каждого вагона, участвующего в данном процессе.

Оперативное взаимодействие системы ДИСПАРК с планом формирования грузовых поездов включает в себя три основных блока: оперативный контроль сроков доставки грузов и возврата вагонов их владельцам; динамическое управление вагонопотоками с реализацией текущих корректировок плана формирования поездов; анализ технико-экономических результатов управления и накопление массиве» данных для периодических (от нескольких суток и более) корректировок и разработки нормативного плана формирования поездов.

Указанные блоки, таким образом, на основе системы ДИСПАРК трансформируют требования к выполнению грузовых перевозок вырабатываемые в автоматизированной комплексной системе фирменного транспортного обслуживания (АКС ФТО), в управляющие воздействия, реализуемые автоматизированными диспетчерскими центрами управления эксплуатационной работой (АДЦУ).

Рассмотрим два первых основных блока организации вагонопотоков.

Оперативный контроль выполнения сроков доставки грузов и возврата вагонов собственникам. Методология контроля и управления временем доставки грузов в системе ДИСПАРК должна базироваться на следующих видах нормативов времени.

Юридическое время доставки — время, рассчитанное в соответствии с Правилами перевозок или установленное договором-контрактом на конкретную перевозку в системе ФТО. Для участвующей перевозке дороги время устанавливается в зависимости от вида сообщения, вида отправки, скорости перевозки, тарифного расстояния, наличия начально-конечных и дополнительных операций в пределах данной дороги.

Технологическое время доставки — время, рассчитанное в соответствии с действующей нормативной организацией грузового движения (порядок направления вагонопотоков, план формирования и график движения поездов). Время может быть больше либо меньше времени как по отдельным дорогам, так и в целом по маршруту следования. Это связано в основном с отклонениями вагонопотоков от тарифного маршрута следования и с неравномерным распределением по маршруту операций переработки и поездообразования технических станциях.

Контрольное время доставки — время, по которому контролируется выполнение срока доставки в системе ДИСПАРК.

Для перевозки в местном сообщении оперативное время доставки — динамическая характеристика времени доставки (в отличие от статических, указанных выше). Это время для дороги определяется с учетом оперативных корректировок плана формирования и потерь (экономии) времени при перевозке по предшествующим дорогам. Это время используется при решении задач прогнозирования продвижения вагонов поездообразования на базе системы ДИСПАРК.

Технологическое время доставки в составе НСИ целесообразно сформировать в виде дорожной шахматки технологического времени до­ставки груза с каждой станции погрузки своей дороги и с каждого по­ездного назначения, поступающего по входному стыковому пункту, на каждую станцию выгрузки своей дороги и на каждое поездное наз­начение, сдаваемое по выходному стыковому пункту. Дорожная шахматка рассчитывается по указанным выше нормативам времени и Действующему нормативному плану формирования поездов. При оперативных корректировках плана элементы указанной шахматки не пересчитываются. Исключение составляют только изменения пла­на формирования, имеющие постоянный характер (т. е. установлен­ие на период до ввода нового плана).

При погрузке (или оформлении отправления собственного порожнего вагона по срочному возврату) рассчитываются характеристики юридического и технологического времени доставки по всему маршруту следования. Их соотношение заносится в вагонную модель и не меняется до прибытия на станцию назначения.

При включении вагона в вагонную модель дороги на основании дорожной шахматки технологического времени и коэффициента V рассчитывается контрольное время доставки по дороге и контроля время прохода выделенных объектов.

Оперативная корректировка плана формирования поездов. Динамическое управление вагонопотоками с реализацией текущих корректоровок плана формирования поездов основано на комплексном планировании поездообразования. Такое планирование охватывает одновременно станции формирования поездов в пределах полигона, определяемого учетом реальной глубины прогноза вагонопотоков по назначениям и строится на следующих основных положениях.

Нормативно-справочная информация формируется на основе принятых МПС подходов к созданию единой базы данных железнодорожного транспорта и включает следующие разделы:

1. Описание полигона совместного расчета поездообразования и оперативного управления вагонопотоками.

2. Перечень элементарных назначений (учитываемых вагонных струй), задаваемый в виде массива.

3. Перечень допустимых вариантов сочетания элементарных наз­начений в составе поезда по каждой станции полигона с указани­ем признаков подборки в отдельные группы и признака основного варианта по нормативному плану формирования.

4. Допустимые нормы веса и длины поездов, отправляемых со станции в каждое поездное назначение.

5. Нитки графика движения поездов, отправляемых со станции.

6 Матрица вероятностных оценок нарушения прогнозного време­ни возможного включения вагонов в поезда.

7. Мощность технологических линий и нормативы технологи­ческого процесса обработки составов и вагонов по каждой станции.

8. Стоимостные нормативы или весовые коэффициенты для оцен­ки уровня полезности вагонов при пониточном прикреплении назна­чений формируемых поездов.

9. Ограничения, диктуемые численностью и организацией работы линейных подразделений военизированной охраны по сопровожде­нию грузовых поездов.

Переменная информация.

1. Данные о вагонах в зоне расче­та плана на период с указанием основных характеристик.

2. Данные об обеспеченности ниток графика движения поездов ло­комотивами, локомотивными бригадами и нарядами военизированной охраны на период Т .

3. Вариантный график движения (в дни предоставления окон).

Принципы решения задачи, методы управления и контроля. Текущие корректировки плана формирования поездов вырабатываются для конкретных вагонов и составов, формируемых в пределах полигонов управления. Они не должны ухудшать условия работы впередилежащих станций и замедлять доставку вагонов на станции назначения. Поэтому в качестве таких решений могут рассматриваться: оперативное формирование поездов повышенной транзитное по назначениям плана формирования впередилежащих технических станций; оператив­ное формирование отдельных поездов по сортировочным системам впередилежащих двусторонних станций; оперативное формирование поездов по назначениям противоположной сортировочной системы на двусторонних станциях; оперативное назначение одногруппных поез­дов взамен групповых; формирование отдельных поездов (в том числе групповых) из вагонов с местным грузом или порожних под погрузку; групповая подборка вагонов по отдельным маневровым районам в по­ездах назначением на крупные грузовые станции с недостаточно раз­витыми сортировочными устройствами.

Главным условием для ввода в действие тех или иных вариантов текущей корректировки плана формирования должно быть непревы­шение эксплуатационных возможностей станций по числу формируе­мых назначений и размерам переработки, а также непревышение за­данных (по правилам перевозок или по договору-контракту на кон­кретную перевозку) сроков доставки и возврата порожних вагонов.

Основой метода решения задачи служит вариантное прогнозное моделирование поездообразования на выделенном полигоне управле­ния. Устанавливаемые значения длительности горизонта планирова­ния и шага планирования зависят от топологии полигона управления, степени детализации и уровня достоверности исходных данных. Последовательность решения предусматривает:

1) разработку начального варианта плана поездообразования на полигоне в условиях действующего плана формирования поездов;

2) расчет технико-экономических показателей варианта плана по­ездообразования: остатки невывезенных вагонов; потребное число выдач поездных локомотивов и локомотивных бригад; почасовая динамика потребности в сортировочных (сортировочно-отправочных) путях на выделенных станциях полигона;

3) расчет вариантов последовательного улучшения плана за счет ввода следующих классов управляющих воздействий: назначения поездов повышенной транзитности; назначения одногруппных поездов взамен групповых; ступенчатого формирования дальних поездов в узле; назначения групповых поездов в допустимых сочетаниях групп; прицепки групп вагонов с местным грузом к поездам дальних назначений.

На каждом шаге расчета фиксируются технические показатели плана поездообразования и рассчитывается их экономическая оценка. Эффективные управляющие воздействия класса 2, включен­ные в план, не корректируются при выборе решений последующих классов. Алгоритмы сравнения вариантов оперативного объединения вагонопотоков в отправляемых поездах предусматривают первооче­редную идентификацию в составах разборочных поездов крупных (10...15 вагонов и более) групп, называемых поездообразующими группа­ми вагонов, в одно элементарное назначение. Это позволяет ускорить поиск решения.

Стоимостные показатели, используемые при сравнении вариантов пониточного назначения поездов, предусматривают динамическое определение стоимости вагоно-часа каждого вагона с его вероят­ностной.

Данные о наличии ниток, обеспеченных локомотивами и бригадами дополняются стоимостными оценками их потери. Функционирование разрабатываемого комплекса задач предусматривает режим диалога пользователя и системы. При этом на всех эта­пах решения должна обеспечиваться возможность как жесткой фик­сации, так и отмены вариантов решений, задаваемых пользователем или предлагаемых ему.

Принципы управления и контроля должны регламентировать:

• порядок корректировки и утверждения пониточного плана ДНЦУ, ДНЦО, ДГП, ДГПС в пределах своих полигонов управления;

• порядок согласования, оформления приказов и контроля при вхождении полигона управления в состав двух дорог;

• действия ДСЦ, ДСЦС, ДНЦ при формировании заявок и передаче их в вычислительную сеть, реализации пониточного плана.

В процессе перехода управляющих функций в дорожные и регио­нальные АДЦУ следует изучить целесообразность выделения долж­ности сменного руководителя, ответственного за оперативное плани­рование и управление сортировочной работой на полигоне, на основе излагаемых принципов.

Учет принадлежности вагонного парка при оперативном управ­лении вагонопотоками в системе ДИСПАРК базируется на диффе­ренцированной динамической оценке вагоно-часа грузового вагона, исчисляемой по каждому из сопоставляемых назначений поездов.

Управление местными вагонопотоками и развозом местного груза. Управление местными вагонопотоками на базе системы ДИСПАРК должно базироваться на технологии, предусматривающей: удлинение Участков обращения местных поездов при снижении числа станций, выполняющих грузовые операции; углубление детализации подборки вагонов в составах (по подъездным путям, грузовым пунктам) при снижении числа маневровых локомотивов, работающих на промежуточных и грузовых станциях районов тяготения; использование при формировании сборных (вывозных групповых) поездов программно-технологических средств, разработанных Научно-инженерным центром ВНИИЖТа.

Анализ свидетельствует, что наибольший эффект рассматриваемая технология дает, когда промежуточная или грузовая станция связана назначениями местных поездов только с одной сортировочной стан­цией. Это позволяет исключить подформирование местных вагонов, поступающих с разных направлений, снизить простой под накоплением на сортировочной станции за счет концентрации струй местных вагонопотоков, упорядочить отправление местных вагонов после окончания грузовых операций.