ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

На современном этапе значительное развитие систем автоматики и телемеханики обусловило многообразие режимов эксплуатации сети железных дорог, в связи с чем более детального исследования требует определение потенциала систем интервального регулирования движения поездов для повышения эффективности перевозочного процесса на однопутных железнодорожных полигонах. Целью работы является оценка эффективности применения различных вариантов интервального регулирования на однопутных полигонах в условиях роста размеров движения и сочетаний дестабилизирующих факторов при сопоставлении с переходом на двухпутную конфигурацию полигона. Для симуляции работы полигона задействовано многоподходное моделирование, включающее применение процессного подхода для имитации действий дежурного персонала по пропуску поездов, агентного моделирования для имитации выбора режима движения поезда и системной динамики для проведения тяговых расчетов в режиме реального времени. Предложен подход к оценке эффективности применения интервального регулирования на основе анализа матриц показателей и конфигурации однопутного полигона. При двухпутной конфигурации полигона растущие размеры движения вкупе с дестабилизирующими факторами снижают маршрутную скорость, а при однопутной, помимо замедления поездопотока, вызывают дефицит пропускной способности, ведущий к увеличению объема требуемой инфраструктуры. Значительное улучшение показателей и снижение потребности в дополнительной инфраструктуре при однопутной конфигурации обеспечивают переходы от традиционной автоблокировки с «фиксированными» блок-участками к виртуальной сцепке и от автоблокировки с «подвижными» блок-участками к координатной системе интервального регулирования. Интервальное регулирование на однопутном полигоне может стать одним из действенных инструментов интенсификации перевозочного процесса, позволяющим сократить экстенсивное увеличение инфраструктуры полигона. При этом следует отметить отсутствие универсального для однопутных полигонов варианта интервального регулирования и необходимость изменения существующей инфраструктуры для максимальной реализации потенциала данной технологии.

В современных условиях, ввиду достижения значительного прогресса российскими учеными и специалистами в области уплотнения поездопотоков за счет внедрения передовых систем интервального регулирования движения поездов, вопрос выбора наиболее рациональной из них становится все актуальнее. Целью работы являлась апробация методики технико-экономической оценки эффективности различных систем интервального регулирования на однопутных полигонах. В рамках исследования применена теория игр в сочетании с имитационным моделированием при использовании процессного подхода для симуляции действий дежурного персонала, агентного подхода для выбора режима ведения поезда, системной динамики для тяговых расчетов. Апробация подхода проведена на основе Северного широтного хода, сформированы платежные матрицы для пяти систем. Определены границы эффективности основных систем интервального регулирования в зависимости от путевого развития раздельных пунктов однопутного полигона, типа графика движения поездов, характеристик поездопотока и прочих условий эксплуатационной работы. Для Северного широтного хода при проектных размерах движения оптимальным является использование автоблокировки с «фиксированными» блок-участками при частично-пакетном графике с двумя поездами в пакете, после проведения достаточного количества испытаний по работе в режиме автоблокировки при аналогичных условиях максимальную эффективность может продемонстрировать разработанная АО «НИИАС» система «Анаконда». Предложенный теоретико-игровой подход для выбора наиболее экономически эффективной системы управления движением на однопутном полигоне с учетом местных условий его работы может быть использован для рационализации распределения инвестиций компании ОАО «РЖД». Сформулированные в результате его применения выводы не противоречат основным положениям теории транспортных потоков и дополняют исследования, посвященные оценке эффективности интервального регулирования на однопутных полигонах.

Для оценки качества эксплуатационной работы железных дорог используется ряд показателей, одним из которых является участковая скорость движения грузовых поездов. На данный показатель, от которого зависит выполнение других показателей эксплуатационной работы, оказывает влияние большое количество факторов, учесть которые, используя общепринятые аналитические зависимости, затруднительно. Это препятствует объективному установлению планового задания по участковой скорости, а также оценке допускаемых при выполнении потерь.

Поэтому была предложена методика, позволяющая оценить потери участковой скорости, которая основана на учете всего разнообразия факторов, оказывающих на нее влияние. Методика базируется на наличии статистической взаимосвязи участковой скорости с рабочим парком грузовых вагонов. Величина рабочего парка, в свою очередь, формируется под влиянием всех факторов, приводящих к замедлению пропуска вагонопотоков.

В статье с использованием инструментов теории вероятностей и математической статистики рассмотрено влияние рабочего парка грузовых вагонов на отдельных территориальных управлениях железной дороги на участковую скорость движения грузовых поездов по железной дороге. Целью настоящего исследования явилось повышение точности определения потерь участковой скорости движения грузовых поездов при затруднениях в пропуске вагонопотоков.

В ходе исследования, выполненного на статистических данных Горьковской железной дороги за 20222023 гг., установлено, что если изменением рабочего парка грузовых вагонов по железной дороге объяснялось 85 % вариабельности участковой скорости по железной дороге, то при переходе на рабочие парки грузовых вагонов отдельных территориальных управлений железной дороги степень объяснения вариабельности итогового показателя выросла до 90 %. По результатам исследования составлено уравнение регрессии для определения потерь участковой скорости, позволившее снизить погрешность прогнозирования в 2,5 раза.