Економіко-математична модель оптимізації числа зон на приміській дільниці
Застосування зонного графіка руху приміських поїздів істотно підвищує якість обслуговування пасажирів, що виявляється в прискоренні їхньої доставки і, як наслідок цього, зниження стомлюваності. Цю обставину необхідно обов'язково враховувати в сучасних умовах конкуренції з іншими видами транспорту, яка постійно підсилюється. Максимальне число приміських зон може відповідати числу станцій, розташованих на приміській дільниці, а мінімальне - одній зоні. Зміна їхньої кількості впливає на якість обслуговування пасажирів. Найменший час очікування поїздів приміського сполучення на головній пасажирській станції буде при наявності тільки однієї зони, тому що відправлення приміських поїздів буде найбільш інтенсивним для всіх пасажирів. Але в такому випадку всі приміські поїзди будуть слідувати по приміській дільниці з усіма встановленими зупинками, що істотно збільшить час перебування пасажирів у поїздах. Зі збільшенням числа зон витрати часу пасажирів на проїзд зменшуються. Крім наявності цих двох суперечливих факторів, що впливають на якість обслуговування пасажирів і встановлення числа зон, широкий діапазон можливого числа зон дає багато різних варіантів з відмінними величинами експлуатаційних і капітальних витрат. Причому одна їхня частина прямо пропорційна, а інша - зворотно пропорційна числу зон. Оптимальний варіант числа приміських зон можна встановити на основі економіко-математичної моделі, що враховує всі види витрат, що залежать від числа зон і забезпечують високу якість обслуговування пасажирів. Ця модель дозволяє по кожному варіанту визначити річні приведені витрати, які включають капіталовкладення в рухомий склад, колійний розвиток і розвиток станційних пристроїв на зонних станціях і головній пасажирській станції, а також експлуатаційні витрати на приміській дільниці [30]. 1) Річні приведені витрати в робочий паркпоїздних локомотивів, які залежать від швидкості руху приміських поїздів
де
де а - місткість приміського поїзда (для першої зони приймається 1, 5а, тобто допускається слідування 50% пасажирів без місць для сидіння); α вик - коефіцієнт використання місткості приміського поїзда;
де
де
8760 - кількість годин за рік;
2) Річні приведені витрати в парк пасажирських вагонів у приміському русі, що залежать від швидкості руху (при електротязі і дизель-поїздах − на інвентарний парк причіпних вагонів)
де т - число вагонів у приміському поїзді (при електротязі і дизель-поїздах – причіпних вагонів), ваг;
де
3) Річні витрати на локомотивні бригади і бригади провідників вагонів
де 4) Річні енергетичні витрати в обох напрямках приміських поїздів складають
де Р - маса локомотива (при електротязі – моторвагонів, при дизель-поїздах – дизель-моторних вагонів), т;
де
де
де
де
де
5) Річні витрати на зупинки приміських поїздів на приміські лінії в обох напрямках (викликаються втратою кінетичної енергії, що гаситься при гальмуванні поїзда на зупинках приміської дільниці)
де
6) Річні витрати на затримку пасажирів при чеканні ними поїздів при посадці і проїзді їх у поїздах
де Для визначення цих витрат пасажиро-години очікування 7) Річні приведеш витрати на улаштування нових зонних станцій або на реконструкцію діючих (перебудова діючих проміжних станцій у зонні) залежать від виконуваних на них операціях із приміськими поїздами, їхнім обсягом. При реконструкції існуючих станцій і будівництві нових виникає, насамперед, потреба у спорудженні додаткових колій, необхідних для виконанняз приміськими поїздами операцій по1обороту, пунктів технічного обслуговування поїздів. Крім того, на власні пасажирській станції може з'явитися потреба укладання додаткових колій. Ці роботи супроводжуються додатковими витратами на автоматику і телемеханіку, деповські пристрої і пристрої дляекіпірування вагонів. Річні витрати визначаються:
де
де
8) Річні експлуатаційні витрати на зонній станції визначаються:
де
Депо для обслуговування составів приміських поїздів, як правило, улаштовується на головній пасажирській станції. Але в деяких випадках по умовах організації руху приміських поїздів виникає необхідність у здійсненні засилання значного числа приміських поїздів на дільницю на початку доби. Тоді з метою скорочення їхнього порожнього пробігу може виявитися доцільним улаштувати депо на одній із зонних станцій. У таких випадках місце розташування депо встановлюється порівнянням різних варіантів на підставі техніко-економІчних розрахунків. Використання економіко-математичної моделі, що дає можливість визначити витрати, які залежать від числа зон на приміській лінії, дозволяє обґрунтувати найбільш доцільне число зон. Для цього по кожному можливому варіанту розміщення зонних станцій необхідно визначити всі зазначені види витрат. Відшукування мінімуму функції витрат від числа приміських зон - суть задачі оптимізації числа зон на будь-якій приміській лінії.
|