Анализ статистической отчетности позволяет установить данные о пассажиропотоке (размеры отдельных струй пассажиропотока между опорными станциями, густоту пассажиропотока на отдельных участках полигона, транзитный пассажиропоток между входными пунктами дороги) и составить перечень станций полигона, которые по техническому оснащению (путевому развитию, вагоноэкипировочным устройствам и др.) могут служить станциями формирования или оборота составов пассажирских поездов.
Перечисленные исходные данные, а также возможные маршруты обращения поездов, распределение пассажиропотока по параллельным ходам, а также существующие ограничения в крупных железнодорожных узлах позволяют расчет плана формирования пассажирских поездов поставить как общую задачу линейного программирования. Ограничениями в этой задаче служат неравенства:
выражающие превышение числа мест в поездах над размером пассажиропотока в каждом сечении сети;
выполнение которых обеспечивает отправление в определенные периоды времени из крупных железнодорожных узлов количества дальних пассажирских поездов, не превышающего возможного их числа по условиям технологии работы станций и наличию интенсивного пригородного движения;
предусматривающие, что через узел транзитом следует такое количество поездов, при котором исключается пересадка в узле основного потока пассажиров.
Составление оптимального варианта плана формирования пассажирских поездов выполнено на кафедре «Управление эксплуатационной работой» МИИТа. При решении такой задачи необходимо найти минимальное значение функции

при следующих ограничениях:
на каждом участке i расчетного полигона

для каждой станции k, лимитирующей прибытие или отправление поездов в определенные периоды суток,

для каждого узла сети или станции возможной пересадки

где aj, xj — соответственно расчетная населенность и размеры движения поездов назначения;
n – число возможных назначений поездов;
– число назначений поездов, следующих по участку (определяется конфигурацией расчетного полигона сети);
– затраты на поезд назначения j, оценивающие время нахождения пассажиров в поездах, комфортабельность проезда и транспортные расходы, руб.; aj– пассажиропоток назначения j;
– количество пассажирских поездов, которое может прибыть (или отправиться) на станцию k в расчетную временную зону t;
– число поездов, которое по условиям технологии может принять (отправить) станция в расчетную временную зону t;
– величина транзитного пассажиропотока, следующего через узел в рассматриваемых направлениях:
,
— величины пассажиропотоков соответственно ввоза и вывоза.
Затраты

где
,
- коэффициенты, характеризующие время внепоездной работы соответственно локомотива, локомотивной бригады и бригады проводников;
,
– расчетная ставка 1 ч работы соответственно локомотивной бригады и бригады проводников, руб.; m– число вагонов в составе поезда;
– расчетная населенность вагона;
– время следования поезда, ч;
– механическая работа локомотива в движении и на остановках, МДж;
– затраты на 10 МДж механической работы локомотива, руб.;
– стоимость соответственно 1 локомотиво- и вагоно-ч, руб.;
– количество составов в обороте;
– оценка стоимости времени отправления, прибытия и проследования поезда на станциях со значительной сменой пассажиропотока, руб.
Подставляя в условие (6.13) развернутые значения параметров, получим


где
– длина станционного пути, приходящаяся на 1 т тары вагона, м;
– тара вагона, т;
– стоимость сооружения 1 км станционного пути, руб.;
– стоимость содержания 1 км станционного пути в год, руб.;
– стоимость содержания пассажирского вагона, руб. вагоно-осе-ч;
– число осей вагона;
– стоимость ремонта вагона, зависящая только от времени, руб. вагоно-осе-ч;
– нормы амортизационных отчислений с учетом морального износа соответственно вагонов и пути;
– стоимость приходящаяся на 1 кВт мощности локомотива, руб.;
– стоимость, приходящаяся на 1 т тары вагона, руб.;
– сроки окупаемости соответственно вагона и пути, лет.