Технология, организация и управление на железнодорожном транспорте

Рисунок 1. Классификация подвижного состава железнодорожного транспорта

Основные элементы технического оснащения.

Основные железнодорожные магистрали и узлы.

Железнодорожный транспорт России находится в государственной (федеральной) собственности и управляется Министерством путей сообщения, в подчинении которого находится 17 железных дорог, являющихся государственными транспортными предприятиями.

Для основных железнодорожных магистралей европейской России характерно радикальное расположение железных дорог, сходящихся к Москве. От этого крупнейшего в стране транспортного узла расходятся в различных направлениях магистрали, которые связывают столицу со всеми экономическими районами и другими государствами мира.

Конфигурация ж/д сети – радиально-кольцевая с центром в Москве (9 ж/д вокзалов). От Москвы отходят 11 ж/д дорог: 2 – на север, по 3 – в остальные стороны горизонта.

От Московского ж/д узла отходят основные магистрали в направлении Донбасса, Одессы, Казани, Самары, Саратова, Волгограда, Минска, Риги, Санкт-Петербурга, Архангельска и др.

В Восточной части страны ж/д сеть имеет ярко выраженное широтное направление с малой разветвленностью.

Важнейшей магистралью (связывающей Центр с Уралом, Сибирью и Дальним Востоком) является трансконтинентальная железная дорога: Москва-Рязань-Рузаевка-Сызрань-Самара-Уфа-Челябинск-Иркутск-Чита-Хабаровск-Владивосток (L+9332 км. – самая длинная ж/д дорога).

В Сибири железнодорожная сеть имеет в основном широтное направление и не столь густа, как в европейской части России. Особое значение имеет Транссибирская магистраль. Действуют также широтные дублеры Транссибирской магистрали и прежде всего Южно-Сибирская дорога, крупная северная дорога Тюмень-Сургут-Уренгой. В 80-е годы строилась Байкало-Амурская магистраль, которая на западе имеет соединение с Транссибирской магистралью.

Существуют другие ж/д магистрали, такие как: Байкало-Амурская, Усть-Кут-Комсомольск-на-Амуре, Южно-Сибирская, Среднесибирская, Северо-Печерская, в меридиональном направлении действует Тюмень-Сургут-Уренгой. Строится Амуро-Якутская магистраль (от г. Беркалита до Якутска – 500 км.).

Крупнейшими ж/д узлами являются: Москва, Брянск, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Самара, Екатеринбург, Новосибирск и др.

Основными элементами технического оснащения ж/д транспорта являются:

а). железнодорожный рельсовый путь с искусственными сооружениями;

б). станции с соответствующими обустройствами (грузовыми, пассажирскими);

в). подвижной состав (вагоны и локомотивы);

г). устройства электроснабжения;

д). специальные средства регулирования, обеспечения безопасности движения и управления перевозочным процессом.

Железнодорожный путь — комплекс сооружений и устройств, образующий дорогу с направляющей рельсовой колеей для движения подвижного состава железнодорожного транспорта. Расстояние между внутренними гранями 2-х параллельно расположенных на шпалах рельсов называется – шириной колеи.

Железнодорожный путь имеет сложное строение. Основные элементы железнодорожного пути: верхнее строение, земляное полотно, инженерные сооружения (мосты, тоннели, виадуки, дренажные сооружения, подпорные стенки). В разных странах принята различная ширина колеи, что объясняется в основном историческими причинами: в России — 1520 мм; в Западной Европе, Канаде, США и Японии на новых линиях — 1435 мм; в отдельных штатах Южной Америки, странах Африки, Индии — 1067 мм. Узкая колея может быть шириной 1000; 914; 891; 750 и 600 мм. Колея шириной 600 и 750 мм характерна для промышленного железнодорожного транспорта России.

В России существуют четыре категории железнодорожных магистралей, различающиеся по грузонапряженности и числу пар поездов в сутки. Например, 1-я категория имеет грузонапряженность более 10 млн. т-км/км пути и свыше 10 пар поездов, но густота ее сети (количество километров пути на 100 км² территории) составляет 0,51 км, что ниже, чем в большинстве стран, включая страны СНГ. Парк локомотивов в грузовом движении насчитывает примерно 4 тыс. единиц (2/3 электровозов), парк грузовых вагонов - 385,1 т; парк пассажирских вагонов – более 20 тыс. единиц.

К искусственным сооружениям железных дорог относят: мосты, тоннели, пассажирские и грузовые платформы.

Все они строятся с соблюдением путевого габарита: максимальная высота – 6,4 м; ширина – 3,6 м.

На сети железных дорог России расположено свыше 4700 железнодорожных станций, которые являются грузо- и пассажирообразующими пунктами. Крупные пассажирские, грузовые и сортировочные станции имеют капитальные здания и сооружения – вокзалы, платформы, грузовые районы и площадки, склады, контейнерные терминалы, погрузо-разгрузочные механизмы, разветвленные рельсовые пути и другие устройства и оборудование.

Станции делят ж/д путь на отрезки, которые называются перегонами. Различают 5 типов станций:

- промежуточные:

- участковые;

- сортировочные;

- пассажирские;

- грузовые.

Промежуточные (самые малые) станции имеют: минимальное путевое развитие, 2-3 станционных пути, крое главного, небольшое пассажирское здание для обслуживания пассажиров (с билетной кассой и залом ожидания), незначительное грузовое хозяйство для погрузки-выгрузки и хранения грузов, устройства сигнализации, связи.

Участковые – сооружаются через 100-150 км, могут обеспечивать смену локомотивов у всех пассажирских и грузовых поездов, имеют достаточно большое путевое хозяйство (10-20 путей), локомотивное депо с устройствами для снабжения их топливом, водой, сравнительно развитые пассажирские и грузовые сооружения, более сложные устройства связи, централизации и блокировки.

Сортировочные – сооружаются, в основном, в пунктах переработки массовых грузовых и пассажирских потоков, в районах крупных городов и промышленных центров, близ морских и речных портов. Основное их назначение – расформирование и формирование всех грузовых поездов, проходящих через станцию. Такие станции имеют 50-100 и более путей, которые группируются в специализированные парки (приема, отправления, сортировки и т.п.), например, Тихорецкая, Крымская, Армавирская и др.

Пассажирские станции – сооружаются в крупных городах и предназначены только для обслуживания пассажиров. Они имеют: большое путевое хозяйство, специальный вокзал с комплексом помещений и оборудования, локомотивное хозяйство, вагонное хозяйство с ремонтной базой, соответствующие устройства связи, блокировки. На этих станциях не производятся грузовые операции, кроме обработки пассажирского багажа.

Грузовые станции – предназначены исключительно для погрузки и выгрузки грузов в крупных масштабах. Они имеют довольно большое собственное путевое хозяйство, связанное с подъездными путями различных предприятий (торговых, с/х, промышленных и т.д.), мощное вагонное хозяйство и локомотивное депо. В оснащение грузовых станций входят комплекс погрузо-разгрузочного оборудования, службы коммерческого оформления приема, погрузки, выгрузки и выдачи грузов.

На крупных технических станциях располагаются локомотивные и вагонные депо, предприятия дистанций службы пути, сигнализации и связи, грузовой и коммерческой работы, центры фирменного транспортного обслуживания клиентуры. Грузовые станции городов и промышленных центров, как правило, связаны рельсовой колеей с многочисленными подъездными железнодорожными путями промышленных, торговых, сельскохозяйственных и иных предприятий и организаций, а также с имеющимися морскими и речными портами, нефтебазами и т.п.

подвижной состав железных дорог включает:

- локомотивы;

- самодвижущиеся единицы;

- вагоны.

локомотивы – активная единица, обеспечивающая непосредственное движение вагонов. Их различают по роду двигателя:

- паровозы – в качестве двигателя имеют паровую поршневую машину, питаемую паром от котла, использовались до 50-хх годов;

- тепловозы – в качестве силовой установки используется ДВС – дизель, производятся в Коломне;

- электровозы – в качестве двигателя используется электродвигатель, питаемый от постоянного или переменного тока, от контактных проводов, подвешенных над ж/д путями, производят в Новочеркасске;

- паротурбовозы – локомотивы с паровым котлом, у которых силовой установкой служит паровая турбина;

- газотурбовозы – силовой установкой которых являются газотурбины, аналогичные тем, что имеются на современных газотурбинных самолетах.

Локомотивы бывают:

- пассажирские (с высокой скоростью движения);

- грузовые (с большой силой тяги);

- маневровые.

Самодвижущиеся единицы – это мотор-вагоны (мотовозы или мелкие самодвижущиеся повозки), в отличие от локомотивов (которые используются как тяговые единицы, не имеющие на себе коммерческого груза или пассажиров), выполняют роль и тяговой единицы и собственно вагона для перевозки людей и грузов. Наиболее распространенными видами мотор-вагонной тяги являются электрические поезда пригородного или местного сообщения, а также дизельные поезда. Мотор-вагоны могут использоваться как обособленно, так и в виде составов поездов, например, большинство пригородных электрических поездов формируется по схеме: один моторный – два прицепных вагона.

Дизель-поезда состоят из 4,6,8 вагонов, из которых два моторных стоят по концам состава.

Вагоны – основные перевозные средства железных дорог. Различают: грузовые, пассажирские и специальные вагоны – все эти вагоны в сумме называют парком.

Грузовой вагонный парк включает 5 основных типов вагонов:

- крытые – предназначены для перевозки грузов, требуемых защиты от атмосферных осадков;

- платформы (с низкими бортами или безбортные) – для перевозки леса, труб, рельсов и других длинномерных и громоздких грузов, в частности машин, агрегатов и т.д.;

- полувагоны (с высокими бортами и без крыши) – для перевозки топливных, строительных, рудных и других навалочных грузов;

- цистерны – для перевозки массовых жидких грузов, нефти и нефтепродуктов, кислот, пищевых (раст. масло, молоко) и других грузов;

- изотермические (вагоны-рефрижераторы) – со специальным термоизолированным кузовом и устройствами, предназначенными обеспечивать отрицательную температуру летом и положительную – зимой, для перевозки скоропортящихся грузов (овощи, фрукты, напитки).

Пассажирский вагонный парк состоит из вагонов: с мягкими местами; с жесткими местами; в виде купейных, более комфортабельные, и открытых, не купейных вагонов, а также вагонов-ресторанов, почтовых и багажных.

К специальным вагонам относятся: вагоны-мастерские, весовые (для проверки вагонных весов), пожарные, подъемные краны, вагоны-магазины и многие другие.

К устройствам сигнализации относят: светофоры, семафоры, сигнальные щиты, маршрутные указатели.

На сети железных дорог расположено большое количество устройств электроснабжения (контактная сеть, тяговые подстанции), сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), телемеханики и автоматики, а также средств связи. На всех дорогах есть информационно-вычислительные центры. Главный информационно-вычислительный центр МПС находится в Москве. Создаются центры управления перевозками (ЦУП), в крупных транспортных узлах – автоматизированные диспетчерские центры (АДЦУ) перевозочным процессом.

Технология – это регламентация всех операций с перевозочным процессом, выполняемая всеми подразделениями, службами и звеньями ж/д транспорта.

Ж/д транспорту присуща тесная взаимосвязь его подразделений, служб и звеньев, требует глубокой и тщательной регламентации всех операций, связанных с перевозочным процессом. Практически эта последовательность находит свое выражение в виде периодически разрабатываемых технологий для станций, грузовых дворов, контейнерных пунктов, локомотивных депо, вагонных депо, вагоноремонтных пунктов и других звеньев и цехов разных служб.

Конкретная принятая технология фиксируется в инструктивном документе, называемом «Технологическим процессом», где излагается точный порядок действий данного подразделения или цеха по обеспечению нормального его функционирования при выполнении перевозок.

В нем регламентируется:

- время на каждую элементарную операцию;

- оговариваются потребный инструмент и технические средства;

- формируются требования к последовательности или параллельности определенных операций, а также к качеству их выполнения.

В тесной связи с технологией находится организация перевозочного процесса.

Организацию перевозочного процесса регламентируют следующие документы:

- Правила технической эксплуатации ж/д дорог РФ (включают технические нормы устройства и содержание всей деятельности ж/д транспорта);

- Устав ж/д РФ (определяет права и обязанности транспорта по отношению к клиентуре и коммерческие вопросы эксплуатации);

- График движения пассажирских и грузовых поездов;

- План формирования поездов.

График движения – основа организации движения поездов, разрабатывается 1-2 раза в год и вводится на всей сети ж/д РФ приказом министра Путей сообщения.

График движения поездов определяет:

- последовательность занятия поезда и перегонов (станций);

- время прибытия поездов на каждой станции;

- скорость движения по перегону;

- нормы времени стоянки;

- нормы массы, длины поездов.

График движения поездов разрабатывается таким образом, чтобы обеспечивалось выполнение плана перевозок грузов, пассажиров, безопасность движения поездов, более выгодное использование подвижного состава, наилучшее использование пропускной и провозной способности станций.

Существует план формирования для грузовых и пассажирских поездов.

План формирования грузовых поездов формирует содержание каждого состава поезда в отношении пунктов назначения входящих в него вагонов.

План формирования пассажирских поездов – формирует содержание каждого пассажирского состава в отношении назначения поезда в целом и каждого вагона, а также типа вагонов и их расстановку по составу.

На основе плана перевозок ежемесячно составляется технический план – представляющий собой план обеспечения государственных заданий техническими средствами (вагонами, локомотивами), содержит задания по размера и качеству технической работы всех служб и подразделений транспорта в конкретных условиях каждого месяца.

Включает в себя: технические нормативы эксплуатационной работы на данный месяц для всех территориальных подразделений ж/д транспорта в виде среднесуточных цифр (объем погрузки и выгрузки вагонов, оборот вагона и др.).

Управление. Российские железные дороги (РЖД) - это развитая, мощная транспортная система. Управление железнодорожным транспортом строится по производственно - территориальному принципу, вся железнодорожная сеть делится на железные дороги (их восемнадцать). Управление каждой дороги имеет в своем составе различные службы и руководит всей деятельностью железной дороги. В свою очередь, дороги территориально делятся на отделения. Последние осуществляют руководство производственно -хозяйственной и финансовой деятельностью линейных производственных предприятий, находящихся в их границах. К линейным предприятиям относятся: станции, локомотивные и вагонные депо, дистанции пути, участки энергоснабжения и некоторые другие. Эти подразделения и выступают непосредственными исполнителями всей работы по перевозке грузов и пассажиров. На железных дорогах допускается приватизация или создание частных предприятий, компаний и фирм, деятельность которых, тем не менее, не препятствует осуществлению монополии государства.

Принципы работы железных дорог:

· на занятый перегон не может выйти другой поезд (для повышения пропускной способности перегоны дробятся на участки);

· движение осуществляется только поездами (пассажирскими, грузовыми, почтовыми, смешанными), которые переформировываются по маршруту движения;

· грузы следуют между сортировочными станциями, на которых переформировываются поезда;

· управление транспортным процессом производится через диспетчерский центр;

· смена бригады паровоза производится через 100—120 км (забор воды необходим через 600—800 км). Современная тяга позволяет менять бригаду через 200—300 км, а локомотив — через 1000 км. Смена осуществляется в течение 15—20 мин;

· перевозка проходит при разной ширине колеи;

· отправки грузов — повагонные, мелкопартионные, поездные или маршрутными поездами.