Международный и отечественный опыт
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
(ФГБОУ ВО УрГУПС)
КАФЕДРА «УЭР»
ОТЧЕТ
По научно-исследовательской работе
ВЫБОР, ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Выполнил: Проверил:
Ст. гр. ЭДл-522к.т.н., старший преподаватель
Шмидт А.О. Кащеева Н.В.
Екатеринбург – 2017
Содержание
Введение. 3
1 Анализ теории и практики. 7
2. Международный и отечественный опыт. 10
Заключение. 11
Список литературы.. 13
Введение
Тема.Организация модульного движения пригородных электропоездов в Пермском регионе с использованием нового подвижного состава – исполнители А.О.Шмидт; руководитель К.Е. Герасимчук / Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС). – Екатеринбург, 2017г.
Ключевые слова:ПАССАЖИРОПОТОК, пригородное сообщение; ГРАФИК ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ, ГРАФИК ОБОРОТА СОСТАВОВ, МОДУЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ, ЭКОНОМИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ.
Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.
Пригородные перевозки имеет важное социально-экономическое значение, как в масштабах всей страны, так и в конкретных субъектах РФ. Это связано с обеспечением необходимого уровня мобильности граждан, что способствует экономическому росту, удовлетворению бытовых, социальных и культурных потребностей населения. Железнодорожный транспорт может обеспечить массовые перевозки пассажиров при любых неблагоприятных погодных условиях в соответствии с установленным расписанием при относительно высоком уровне безопасности. Тем не менее, бурное развитие автодорожной сети и рост автомобилизации населения Пермского края привели к оттоку пассажиров с общественного транспорта (как с железнодорожного, так и с автомобильного). С 2007 по 2010 год пассажиропоток в пригородном сообщении сократился практически в три раза (с 21 до 7 млн. пасс. в год). Населенность пригородных составов стала сокращаться, поэтому уменьшалась и количество вагонов, которое у существующих электропоездов не может быть меньше четырех. Последняя стадия спада привела к сокращению маршрутной сети, это также негативно отразилось на объемах пассажиропотока.
Реформирование пассажирского комплекса ОАО «РЖД» привело к отмене перекрестного субсидирования пригородных перевозок. Все расходы по их обслуживанию стали нести пригородные пассажирские компании, из которых лишь две имеют положительный финансовый результат. Региональная власть ежегодно тратит на возмещение выпадающих доходов Пермской пригородной компании (ОАО «ППК») около 300 млн. рублей. При этом некоторые рейсы пригородных поездов настолько убыточны ввиду низкой населенности, что доходы покрывают расходы лишь на 10-15%. А целью деятельности пригородного комплекса на сегодняшний день является выход на безубыточный уровень.
Снизить нагрузку на региональный бюджет, сократить эксплуатационные расходы как перевозчика, так и ОАО «РЖД», привести размеры движения в соответствие пассажиропотоку возможно путем внедрения модульного движения.Это позволит в будущем сохранить социально значимое пригородное сообщение на малонаселенных территориях. Особенно важно, что модульное движение –один из способов повышения эффективности деятельности железнодорожного транспорта, именно поэтому выбранная тема в настоящее время достаточно актуальна.
Еще одна значимость данной работы заключается в том, что предлагаемая технология модульных перевозок рассматривается при условии приобретения нового подвижного состава отечественной разработки, позволяющего формировать поезда из двух вагонов, а также составы по системе многих единиц. Уже с 2020 года по данным ОАО «ППК» начинается выбытие моторвагонного парка, и при существующих объемах перевозок и технологии их обслуживания может образоваться дефицит подвижного состава. Так как заказ на перевозки сформирован региональной властью до 2030 года, то закупка нового подвижного состава – это неизбежный вопрос, который нужно разрешить в ближайшее время. Технология модульного движения даст возможность сократить потребное количество вагонов, и тем самым затраты на закупку новой техники.
Исследованиями в области пригородных перевозок занимались такие ученые, какА.П. Артынов,В.Л. Белозеров, Н.И. Бещева, С.А. Бывшев, С.П. Вакуленко, И.И. Васильев, В.В. Гарбузова, Е.П. Голубков, П.Я. Гордеенко,С.И. Конон, Ф.П. Кочнев, В.К. Курбатов,А.Г.Латышев, В.И. Лукашев,Ю.О. Пазойский, Е.П. Полынцев, Н.В. Правдин, Л.А. Пышкина, С.М. Резер, Н.А. Самарина, Н.П. Терёшина,В.Г. Шубко. Большинство научных работ было посвящено пригородным перевозкам в крупных и особо крупных железнодорожных узлах со значительными размерами пассажиропотока (Московский, Санкт-Петербургский и другие узлы). Однако часть предложенных в них методик и рекомендаций не могут быть применены при низких объемах перевозок пассажиров, которые наблюдаются в Пермском крае.
Модульные перевозки были предложены многими учеными и исследователями, однако универсальных методик расчета их параметров на сегодняшний день не предложено. Отдельные экономические расчеты производились для Хабаровского края и Еврейской автономной области, а также при внедрении модульного движения на Октябрьской железной дороге.
Область исследования:организация пригородных железнодорожных перевозок.
Объект исследования:пригородные пассажиропотоки.
Предмет исследования:гибкое регулирование составности пригородных поездов в соответствии с величиной пассажиропотока.
Цель научно-исследовательскойработы:приведение размеров движения пригородных поездов в соответствие пассажиропотоку в Пермском регионе Свердловской железной дороги без сокращения существующей маршрутной сети путем организации модульного движения новых электропоездов отечественной разработки на отдельных полигонах обслуживания ОАО «Пермская пригородная компания».
Задачи:
- изучить особенности пассажиропотока на всех полигонах обслуживания ОАО «ППК»;
- рассмотреть новый отечественный подвижной состав для модульных перевозок;
- обозначить причины внедрения модульного движения;
- обосновать выбор конкретных полигонов для организации модульного движения;
- разработать технологию модульных перевозок на основных направлениях с учетом особенностей станций и графика движения;
- рассчитать экономическую эффективность от внедрения модульного движения для перевозчика и владельца инфраструктуры.
Практическая значимость.Совершенствование технологии обращения пригородных поездов при использовании модульного движения позволит уменьшить потребное количество подвижного состава для выполнения перевозок, сократить эксплуатационные расходы перевозчика и владельца инфраструктуры. Кроме этого за счет эксплуатации модульных электропоездов повысится эффективность работы пассажирского комплекса, социально значимые перевозки на линиях с низким пассажиропотоком с большей вероятностью будут сохранены, так как сократятся убытки пригородной компании, и, следовательно, региональные субсидии.
Методы исследования: анализ, синтез, сравнение, обобщение, формализация, индукция, дедукция, критическая оценка,графо-аналитический метод, технико-экономические расчеты, работа с государственными документами.
В качестве исходных данных были использованы материалы статистической отчетности, внутренняя документация перевозчика, натурные наблюдения.
Анализ теории и практики
Одним из самых главных вопросов при организации движения пригородных поездов является определение потребных размеров движения пригородных поездов. Так как в большинстве исследований ученых рассматриваются крупные железнодорожные узлы, то размеры движения определяются из условия освоения густот пассажиропотоков в каждой из пригородных зон, на которые делится участок. Вопросы технико-экономического обоснования числа и места расположения зонных станций в пределах пригородного участка исследованы в работах множества специалистов [1,5,10,11,14].
Расчет размеров движения пригородных поездов проводится на основе величины плановых пассажиропотоков, данных о вместимости составов и их населенности. Данный аспект рассматривается в работах П.Я. Гордеенко и И.И. Васильева [5], Н.И. Бещевой [3] и др. Особенно стоит отметить работы Ф.П. Кочнева [10,11], в которых подробно описаны аналитический и графоаналитический методы расчета минимального потребного числа электропоездов по зонам пригородного участка. Кроме этого в ней приводятся факторы, влияющие на величину пассажиропотока и возможные методики его прогнозирования. Вопросы исследования, планирования и прогнозирования пассажиропотоков представлены также в [1,2,8,15].
Аналитические методы расчета потребных размеров движения пригородных поездов не учитывают путевого развития зонных станций, потерь времени пассажиров, связанных с ожиданием поездов. В работах [13,14] Ю.О. Пазойским была предложена экономико-математическая модель расчета размеров движения пригородных поездов. При решении задачи составляется целевая функция, отражающая стоимость поездо-часов (или вагоно-часов) пробега составов, а также пассажиро-часов ожидания на остановочных пунктах. Составляется задача линейного программирования, переменными которой выступают размеры движения поездов в конкретный период времени, а ограничения – парность движения, количество одновременно отстаиваемых на зонной станции составов, увязка поездов. По минимуму целевой функции с помощью ЭВМ определяется потребное количество «ниток» пригородных поездов. Данная модель в полной мере в Пермском регионе не может быть использована, так как ввиду относительно невысокого пассажиропотока частота движения электропоездов низкая, а поэтому пассажиры сами подстраиваются под расписание поездов, в связи с чем пассажиро-часы ожидания могут не учитываться.
Следующая сложная задача – это определение минимального потребного количества составов и вагонов для обслуживания пригородных перевозок. Для этого составляется единый график оборота пригородных электропоездов. В основу разработки такого графика лег научный труд Н.А. Самариной [19]. Ею были составлены алгоритм и программа решения этой задачи с использованием экономико-математических методов и ЭВМ.
Одним из главных показателей эффективности деятельности пригородного комплекса является населенность вагона. В работе [18] С.М. Резером была предложена система оценок, которая позволяет подразделить населенность на высокую, допустимую, умеренную и критическую. К критической населенности относится ситуация, при которой количество пассажиров в вагоне превышает число мест для сидения. Допустимая населенность означает, что число занятых сидячих мест составляет не менее 90%,нормальная – от 67 до 90%. Нижняя граница умеренной населенности проходи на уровне 1/6 занятых сидячих мест, а критической следует считать населенность ниже 16 пасс./ваг.
Распределение пассажиропотока по длине пригородного участка, как правило, не равномерно: при удалении от головной станции пассажиропоток снижается. Соответственно возникает проблема нерационального использования подвижного состава и, как следствие, убыточности перевозок по малонаселенным районам. Было предложено несколько способов решения данной проблемы:
1) Секционирование мотор-вагонного подвижного состава;
2) Технология челночного движения;
3) Технология модульного движения.
Вопросы использования секционируемых составов пригородных поездов были рассмотрены в работах [13,17]. Секционирование составов на зонных станциях – это достаточно сложная процедура. Она требует дополнительного технического оснащения зонных станций и определения эксплуатационных требований к ним, организации работы локомотивных бригад; организации посадки и высадки пассажиров в укороченные поезда и поезда с меняющимся в пути следования составом. На практике изменение числа секций производится в моторвагонных депо, например, для увеличения количества вагонов в составах по выходным и праздничным дням, а также для регулирования составности в зависимости от конкретного маршрута, предусмотренного графиком оборота. Для этой цели в едином графике оборота выделяют необходимое время между двумя маршрутами с разным количеством вагонов в составе, чтобы изменить их количество.
Технология челночного движения была описана и обоснована в исследованиях С.И. Конона [9] и О.Ю. Пазойского [13]. Она может быть применена при значительных размерах пассажиропотока, когда целесообразно организовать тактовое движение пригородных поездов. При такой технологии пригородный участок делят на два полигона обращения: полигон обращения полносоставных поездов и поездов с уменьшенным количеством вагонов. Станция, которая делит участок, именуется пересадочной станцией. На ней осуществляется кросс-платформенная пересадка пассажиров, следующих с остановочного пункта первого полигона обращения на остановочный пункт второго полигона. На данных станциях требуется строительство инфраструктуры для разделения пассажиропотоков и обеспечения пересадки в прямом и обратном направлении. Особые требования предъявляются и к графику движения: он должен строго соблюдаться, чтобы пассажиры успели пересесть в другой электропоезд.
Описанные выше меры требуют значительных капиталовложений в реконструкцию железнодорожных станций, ухудшают условия проезда пассажиров, так как требуется пересадка, увеличивается время в пути. Устранить данные недостатки возможно путем внедрения модульных перевозок. Аспекты эксплуатации сдвоенных составов рассматривались В.В. Гарабузовой [6], которой было доказана эффективность модульного движения на примере Хабаровского края и Еврейской автономной области, произведены расчеты экономии эксплуатационных расходов методом единичных расходных ставок [20]. В своей научной статье, посвященной проблемам пригородных перевозок, член-корреспондент РАН В.А. Цветков и А.А. Медков также упоминают о возможности использования модульных электропоездов.
Международный и отечественный опыт
В настоящее время модульное движение развито в европейских странах (Германия, Нидерланды, Дания) при региональном сообщении. Гибкий подход, отсутствие чрезмерно жестких требований по маневровой работе с пассажирскими поездами дают возможность применять модульные составы в региональном сообщении. По системе многих единиц объединяют два, три или четыре состава (поезда Desiro, электропоезда серии 422), либо соединяют дизель- и электропоезд (дизель-поезда серии MF). Все это позволяет сохранить социально значимые перевозки на малоинтенсивных линиях. На европейских железных дорогах подвижной состав модульных перевозок (например, поезда ICE или DB Regio в Германии) дополнительно имеет специальную автосцепку. В сцепке Шарфенберга осуществляется одновременное механическое соединение и подключение электрических цепей, а также воздухопроводов тормозной магистрали. Такая особенность облегчает соединение модулей и сокращает время на технологические операции.Масштабный эксперимент по модульным перевозкам был организован Октябрьской железной дорогой. Ведение сдвоенных электропоездов на «Маловишерском» узле позволило сохранить существующие объемы движения без ущерба для пассажиров и сэкономить около 60 млн. руб. в год. Подобная практика используется на Куйбышевской железной дороге в сообщении Самара – Курумоч, а также на Горьковской железной дороге в сообщении Киров – Зуевка. Технология отсоединения и объединения модульных поездов на станции была разработана и представлена в нормативных документах ОАО «РЖД [25]. Однако в виду того, что объединение высоковольтной и тормозной магистрали происходи по-прежнему вручную работниками локомотивных бригад, нормативное время на эти операции (по сравнению с временем в европейских странах) достаточно завышено.
Заключение
Как можно отметить, проблема соответствия размеров движения и пассажиропотока появилась достаточно давно, и она находилась в центре внимания в период широкого распространения моторвагонного подвижного состава на сети железных дорог СССР. Затем к ней было приковано внимание в период резкого спада пассажиропотока в 90-е года XXвека. Особенно актуальным стал это вопрос в регионах РФ с низкой плотностью населения после реформирования пассажирского комплекса ОАО «РЖД».Учеными и исследователями, были разработаны различные методики, которые были приведены выше, однако они могут быть применимы в основном лишь на линиях со стабильно высокими пассажиропотоками, то есть в Центральной России. Способы оптимизации пригородного движения, предложенные в научно-исследовательских работах, несомненно, теоретически могут быть применены и в Пермском регионе. Но ввиду отсутствия развитой инфраструктуры моторвагонного и пассажирского комплекса, железнодорожных станций и узлов (с точки зрения пассажирского движения) на практике их использование затруднено.
Так как все полигоны пригородного движения в Пермском регионе обслуживает лишь одно депо (ТЧПРИГ-2), то манипуляции с пригородными электропоездами можно выполнить только на ст. Пермь II, поэтому технология челночного движения или секционирование подвижного состава нецелесообразны. А в связи с тем, что с 2020 года начинается выбытие парка вагонов электропоездов, остро встает вопрос о приобретении нового подвижного состава, который позволяет в соответствии с существующими размерами пассажиропотока организовать модульное движение. Модульное движение – это более прогрессивная технология, так как двумя модулями сразу может обслуживаться несколько маршрутов пригородных поездов, особенно этот аспект касается узловых станций, к которым примыкает несколько направлений с пригородным движением. На сегодняшний день универсальные методики по организации обслуживания пригородных участков модульными электропоездами не предложены.
По итогам работы нами были сделаны следующие выводы:
1) Использование общепринятых методик расчетов по определению потребных размеров движения в условиях Пермского региона нецелесообразно, так как размеры пассажиропотока относительно невысокие, и большинство рейсов пригородных поездов являются социально значимыми. Поэтому необходимо определять не количество пригородных поездов, а рационального количества вагонов в них для полного освоения имеющегося пассажиропотока минимальным количеством вагонов.
2) Для расчетов количества вагонов в Пермском регионе стоит рассматривать не зонные густоты пассажиропотоков, а максимальные густоты между остановочными пунктами в пределах пригородного участка. Это связано с тем, что часть пассажиров следует не до головной станции (и не от нее в обратном направлении), имеются значительные условные межзонные и внутризонные корреспонденции, в связи с чем позонный способ расчета густот дает завышенные результаты, и, следовательно, потребное количество вагонов увеличивается.
3) Сравнение различных технологий работы с пригородными поездами с целью снижения эксплуатационных расходов ввиду снижения размеров пассажиропотока показало, что модульная технология может дать значительную экономию, уменьшить потребное число вагонов и секций, избежать дорогостоящей реконструкции путевого развития станций, пассажирских платформ и переходов. На отдельных участках, со значительной емкостью рынка пассажирских перевозок на всех видах транспорта появляется возможность назначить дополнительные пригородные поезда без увеличения количества вагонов. При отцепке одного модуля от другого на станции перелома пассажиропотока не требуется пересадка пассажиров из одного поезда в другой при должном уровне информирования.
Итак, при неизбежной закупке нового подвижного состава необходимо ориентироваться на технологию модульного движения пригородных электропоездов. Нужно определить потребное количество вагонов на каждом участке путем решения задачи линейного программирования с ограничениями по размерам пассажиропотока и технологии обращения, составить рациональный график оборота состава и скорректировать график движения поездов, произвести расчеты экономии эксплуатационных расходов.
Список литературы
1. Артынов А.П. Пригородные пассажирские перевозки / А.П. Артынов,Н.У. Дмитриев М., «Транспорт», 1975. –– 128 с.
2. Белозеров В.Л. Маркетинг пассажирских перевозок / В.Л. Белозеров. – СПб.: Петерб. гос. ун-т путей сообщ., 1997. –– 119 с.
3. Бещева Н.И. Проблемы повышения эффективности пригородных пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте / Н.И. Бещева // Развитие системы пассажирских сообщений: сб. ст. – М.: Наука, 1984.
4. Бывшев С.А. Анализ Распределения пригородного пассажиропотока по часам суток / С.А. Бывшев, В.К. Курбатов. – М.: Транспорт, 1988.
5. Васильев И.И., Гордеенко П.Я. Организация пригородных перевозок / И.И. Васильев, П.Я. Гордеенко // Организация движения на железнодорожном транспорте. Часть 2. – М., 1953. – Гл. 5. – С. 299-334.
6. Гарбузова, В. В. Организация пригородных пассажирских перевозок по модульному принципу / В. В. Гарбузова. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2008. –– 339 с.
7. Герасимчук К.Е., Шмидт А.О. Возможность эксплуатации модульных электропоездов для пригородных перевозок в Пермском крае // Транспорт Урала. 2016. № 3 (50). С. 60–65. ISSN 1815–9400.
8. Голубков Е. П. Маркетинговые исследования: теория, методология и практика. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Финпресс, 2000. –– 461 с.
9. Конон С.И. Принципы расчета числа пригородных поездов, осуществляющих оборот на пересадочных станциях / С.И. Конон // Технологическое и техническое обеспечение интенсификации поездной работы: Сб. науч. тр. – ПИИТ. – СПб, 1993. – С. 65-72.
10. Кочнев Ф.П. Оптимальные параметры пригородных пассажирских перевозок / Ф.П. Кочнев. – М.: транспорт, 1975. –– 304 с.
11. Кочнев Ф.П. Организация пригородных пассажирских перевозок на железных дорогах СССР. – М.: Трансжелдориздат, 1971. ––232 с.
12. Латышев А.Г., Лукашев В.И. Моделирование населенности пригородных поездов на ЭВМ / А.Г. Латышев, В.И. Лукашев // Железнодорожный транспорт. – 1977. – №2. – С. 38-40.
13. Пазойский, Ю. О. Организация пригородных железнодорожных перевозок: учеб. пособие / Ю.О. Пазойский и др.; под ред. Ю.О. Пазойского. –– М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2015. –– 270 с. ISBN 978-5-89035-816-5.
14. Пазойский, Ю. О. Пассажирские перевозки на железнодорожном транспорте (примеры, задачи, модели, методы и решения) / Ю. О. Пазойский, В. Г. Шубко, С. П. Вакуленко. –– Москва : ФГБОУ «Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. трансп.», 2016. –– 364 с.
15. Полынцев Е.П. Определение размеров движения пригородных поездов с учетом колебаний пассажиропотоков / Е.П. Полынцев // Сб. науч. трудов Совершенствование эксплуатационной работы в транспортных узлах,: под общ. ред. А.К. Угрюмова. –– Л.: ЛИИЖТ, 1981. – С. 78-89.
16. Правдин Н.В. Прогнозирование пассажирских потоков: методика, расчеты, примеры / Н.В. Правдин, В.Я. Негрей. ––М.: Транспорт, 1980. –– 222 с.
17. Пышкина Л.А. Методика построения графика оборота пригородных составов в условиях их секционирования / Л.А. Пышкина // Тр. МИИТ. –– 1992. -№7. С.38.
18. Резер С.М. Логистика пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте. М.: ВИНИТИ РАН, 2007. –– 516 с. ISBN 978-5-902928-16-4.
19. Самарина Н.А. Оптимизация графика оборота пригородных составов при заданном расписании движения / Н.А. Самарина, Ю.О. Пазойский // Вопросы эксплуатации железных дорог [Сборник статей] под ред. Ф.П. Кочнева. – М.,1970. – Вып. 333. – С. 37-51.
20. Терёшина Н. П. Экономика железнодорожного транспорта:учебник / Под ред. Н.П. Терёшиной, Л.П. Левицкой, Л.В. Шкуриной. — М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012.–– 536 с.
21. Железные дороги мира –– 2010, №5. Электропоезд серии 422 [Электронный ресурс]. URL: http://www.zdmira.com/arhiv/2010-god/zdm-2010-no-5#TOC-422 (дата обращения: 01.12.2016).
22. Железные дороги мира –– 2006, №10. Дизель-поезда с механической передачей [Электронный ресурс]. URL: http://www.zdmira.com/arhiv/2006/zdm-2006-no-10 (дата обращения: 01.12.2016).
23. Железные дороги мира –– 2006, №11. Опыт эксплуатации дизель-поездаDesiroClassic [Электронный ресурс]. URL: http://www.zdmira.com/arhiv/2006/zdm-2006-no-11 (дата обращения: 01.12.2016).
24. «Flügelzüge» – Bequemes Reisen ohne Umsteigen [Электронныйресурс]. URL:http://www.fluegelzuege.de/(дата обращения: 01.12.2016).
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 350; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!