Рисунок 1.1 Графическое определение оптимальной скорости хода пассажирского поезда

Из графика видно, что оптимальное значение ходовой скорости, при которой приведенные суммарные затраты – минимальны, равно 180 км/ч.

Полученное значение веса и скорости проверяется по ряду требований:

1)                по соответствию мощности заданного локомотива:

- по условию трогания с места (1 проверка);

- по обеспечению оптимального уровня ходовой скорости (2 проверка);

2)                по длине платформ и станционных приемо-отправочных путей (3 проверка).

Первая проверка производится по формуле:

Q’ = [Fтр / ((wтр+iр)×9,80665)] – P (т),                       (2.7)

Где Q’ - вес состава, при котором возможно трогание с места, т;

Fтр - сила тяги локомотива при трогании с места, кН;

iр - руководящий уклон, о/оо;

Р – вес локомотива, т;

wтр - удельное сопротивление состава при трогании с места, Н/кН;

wтр = 28 / (qo +7) (Н/кН),                             (2.8)

Где qo - нагрузка на ось, т.

qo = Q/(m×4) (т),                                 (2.9)

Если Q’ > Q , то условие проверки выполняется.

Расчеты ведутся по 4 вариантам (4 композиции состава пассажирского поезда).

qo1 = 1158/18×4=16,08 (т)

qo2 = 1101/17×4 =16,19 (т)

qo3 = 981/15×4 =16,35 (т)

qo4 = 1042/16×4 =16,28 (т)

Удельное сопротивление при трогании состава с места:

wтр1 = 28/16,08+7=1,2132 (Н/кН)

wтр2 = 28/16,19+7 =1,2074 (Н/кН)

wтр3 = 28/16,35+7=1,1991 (Н/кН)

wтр4 = 28/16,28+7=1,2028 (Н/кН)

Вес состава, при котором возможно трогание с места:

Q’1 = 496800/(1,2132+6) ×9,80665 –138 = 6885,17 (т); 6885,17 >1158;

Q’2 = 496800/(1,2074+6) ×9,80665 –138 = 6890,82 (т); 6890,82 >1101;

Q’3 = 496800/(1,1991+6) ×9,80665 –138 = 6898,93 (т); 6898,93 >981;

Q’4 = 496800/(1,2028+6) ×9,80665 –138 = 6895,31 (т); 6895,31 > 1042;

Из расчетов видно, что условие первой проверки выполняется.

Вторая проверка выполняется, исходя из достижения скорости, полученной по технико-экономическому расчету; поезд должен иметь скорость на расчетном подъеме не ниже, чем определенную соотношением:

Vр = Vх/K (км/ч)                                (2.10) Vр = 180/0,7 = 257,14 (км/ч)

Касательная мощность локомотива для электрической тяги определяется по формуле:

Nк = Fк×Vр / 367,2 (кВт),                            (2.11)

Где Fк – касательная сила тяги локомотива.

Fк = Р× (wо’+Iр)+Q× (wо”+Iр)

Fк = 184× (13,42+6)+908× (9,84+6) = 17956 (кН)        (2.12)

Nк = 17956×257,14 / 367,2 = 12574,09 (кН)

Значение скорости на расчетном подъеме можно определить графоаналитическим способом. Подставив уравнение (2.12)в (2.11), получаем:

[Р*(wо’+Iр)+Q× (wо”+Iр)] × Vр = 367,2× Nк               (2.13)      

367,2Nк,кВт

0                                                  Vр=270            Vр, км/ч

Рис. 2.2

На этом рисунке горизонтальная прямая линия соответствует наличной мощности локомотива (правая часть уравнения (2.13)); кривая – потребной мощности локомотива для реализации различных значений скорости на расчетном подъеме (левая часть уравнения (2.13)).

По условиям проверки, если скорость, определенная графоаналитическим способом, больше, чем определенная по формуле (2.10), то условие проверки выполняется.

270 > 257,14 – условие выполняется.

Третья проверка: длина пассажирских платформ должна быть не менее длины состава пассажирского поезда.

Из четырех композиций, выбранных в курсовом, наибольшая длина состава составляет 18×25 = 450 м. Длина пассажирских платформ – 450-500 м, т.е. условие соблюдается.

2.2 Моделирование густоты пассажиропотока

Определение густоты пассажиропотока является важной задачей, предшествующей выбору композиции состава и расчету плана формирования пассажирских поездов дальнего следования.

Суточная густота пассажиропотока на участке с учетом спроса на категории мест в поездах определится по формуле:

Гi = Sdiq Аq,                                               (2.14)

Где i - номер участка;

q- номер струи пассажиропотока;

diq - элементы матрицы инциденций струя-участок;

1; если пассажиропоток q-той струи

 diq = следует по i – му участку

0; в противном случае

Аq - суточный пассажиропоток q-той струи;

На разветвленном направлении допускаются разные маршруты следования пассажиров между узлами, поэтому сначала необходимо произвести распределение корреспонденций пассажиропотоков между узлами полигона, которое сводится к поиску кратчайших по времени следования путей между ними.

Метод выбора маршрута следования пассажиров с использованием алгоритма поиска кратчайших путей между любыми двумя узлами полигона основан на применении тернарной операции и позволяет получить матрицу длин кратчайших путей.

Сущность тернарной операции заключается в следующем:

dik = dij + djk, если djk > dij + dik и  i¹j¹k,                       (2.15)

Где dik - длина некоторого пути, соединяющего i –й и k-й узлы;

dij, djk - длины путей, соединяющих соответственно i –й и j-й; и j-й и k-й узлы;

Расчет начинается с построения исходной матрицы Д1, в которой элемент djk равен длине дуги (i, k), если такая дуга принадлежит направлению G, т.е. (i, k)ÎG и  djk = ¥ в противном случае. Одновременно строится матрица В1 с элементами (i, k), равными k.

Пересчет элементов матрицы Д1 в соответствии с тернарной операцией вызывает пересчет элементов матрицы В1 по следующему правилу:

(i, j), если djk > dij + dik               (2.17)

(i, k) =  (i, k), если djk £ dij + dik                          (2.18)

Работа алгоритма начинается с применения тернарной операции при j = 1, т.е. пересчета всех элементов матриц Д1 и В1, кроме элементов первой строки и первого столбца. Все остальные элементы матрицы Д1 остаются без изменения. В результате получаются матрицы Д2 и В2. Следующая итерация сводится к пересчету всех элементов матриц Д2 и В2, кроме элементов второго столбца и второй строки, т.е. при j = 2. Продолжая аналогичные вычисления, получают остальные матрицы.

Последняя матрица – матрица длин кратчайших путей между узлами направления. По ней можно определить последовательность узлов и построить любой из кратчайших путей между ними.

Исходные матрицы Д1 и В1:

Матрица Д1

Матрица В1

Матрица Д2

Матрица В2

Матрица Д3

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13