1. Czynniki kształtujące wielkość i strukturę rynku potrzeb przewozowych.

zaludnienie rozpatrywanego obszaru,

przestrzenny układ sieci osadniczej,

lokalizacja miejsc pracy, nauki, ośrodków handlowych i usługowych, ośrodków administracji państwowej i samorządowej,

lokalizacja rejonów rekreacji i turystyki,

system zarządzania gospodarką,

intensywność współpracy gospodarczej, naukowo-technicznej, kulturalnej itp. z innymi rejonami kraju lub z zagranicą,

poziom zamożności społeczeństwa i bilans czasu wolnego,

atrakcyjność oferty przewozowej (poziom jakości usług transportowych oraz ich ceny).

Rynek usług transportowych: „Rynek to ekonomiczne miejsce wymiany dóbr i usług, to proces stykania się popytu i podaży i w wyniku tego procesu następuje wymiana dóbr i usług pomiędzy dwoma stronami rynku – kupującym i sprzedającym. Rynek usług transportowych jest napędzany przez konkretne potrzeby”.

Wtórny charakter popytu na rynku transportowym – gdy popyt na dobro maleje to maleje popyt na usługi transportowe. Jest to tzw. popyt wiązany.

2. Uczestnicy rynku transportowego:

załadowcy (przewóz ładunków) lub pasażerowie (przewóz osób) występujący po stronie popytu na usługę transportową,

przewoźnicy (operatorzy) - reprezentujący podaż usług transportowych,

pośrednicy - występujący po obu stronach.

3. Charakterystyka eksploatacyjna wagonów towarowych:

Podatność transportowa nadawanych do przewozu ładunków wyznacza rodzaje, typy, a czasem i serie odpowiadających im wagonów.

Wagony towarowe nawet tego samego rodzaju różnią się między sobą liczbą osi, masą własną, ładownością, wymiarami i charakterem pudeł wagonowych, zakresem wyposażenia w urządzenia właściwe do przewozu określonych ładunków, stopniem przystosowania konstrukcji do technologii procesów ładunkowych.

Każdy wagon towarowy jest oznaczony 12-cyfrowym numerem. Dodatkowo duże litery określają rodzaj i typ wagonu, małe litery określają ich cechy eksploatacyjne. Charakterystyka cech eksploatacyjnych wagonów określona ich numerem lub oznaczeniem literowym ułatwia operatywny dobór posiadanych wagonów do charakteru i cech ładunków nadawanych do przewozu.

Charakterystyka cech posiadanych dla wagonów wprowadzanych do eksploatacji powinna być odpowiednio szczegółowa i obejmować, poza określeniem rodzaju wagonów, następujące parametry:

Ładowność wagonu [t] – od 20 ton (wagony 2-osiowe) do 60 ton (wagony 4-osiowe). Wagony
o dużej ładowności są efektywniejsze gdyż posiadają większą zdolność przewozową (większa masa przewożonych ładunków => mniej uruchamianych pociągów), stosunek masy wagonu do jego ładowności jest korzystniejszy (wsp. tary) oraz w przypadku wykonywania manewrów liczba wagonów podlegających tym operacjom jest mniejsza.

Masa własna wagonu – tara [t] oraz współczynnik tary. Całkowity opór pociągu zależy od masy wagonów brutto, a tym samym i masy własnej wagonów. Naturalne jest zatem dążenie do obniżanie masy własnej wagonów. Zmniejszenie masy własnej wagonów umożliwia zwiększenie ich ładowności.

Cechy wagonów w odniesieniu do ich masy własnej charakteryzują tzw. współczynnik tary:

- techniczny k_T=T/m [%], gdzie: T – tara [t], m – ładowność [t],

- ładunkowy k_ł=T/m m – masa ładunku

- eksploatacyjny k_e=T(1+α)/z_d, gdzie: α – wsp. przebiegu próżnego, z_d – załadunek dynamiczny

Rzeczywisty: k_e> k_ł> k_T.

Dopuszczalny nacisk osi wagonów na tor [kN/oś] /na metr bieżący toru [kN/m]:

	o – liczba osi, reszta j/w. pt do 220 [kN/oś],
	gdzie: l – całkowita długość wagonu (ze zderzakami).

Pojemność właściwa ładowania wagonu [m³/t]:

V_o=V/Z [m³/t], gdzie: V₀ – pojemność właściwa, V – pojemność pudła wagonu [m³].

γ₀=1/V₀ [t/m³] – masa właściwa ładunku.

γ>γ₀ – niewykorzystanie pojemności pudła, γ<γ₀ – niewykorzystanie ładowności wagonu,

γ – rzeczywista masa właściwa ładunku.

Powierzchnia właściwa ładowania wagonu [m²/t]:

s₀=S/Z[m²/t], gdzie: S – powierzchnia podłogi [m²],

γ₀=1/ f₀h, gdzie: h – wysokość ładowania.

4. Parametry oceny intensywności użytkowania wagonów towarowych:

Obrót wagonów (współczynnik w postaci pięcioczłonowej) - czas jaki upływa od momentu rozpoczęcia naładunku przesyłki do danego wagonu do momentu rozpoczęcia następnego naładunku przesyłki do tego samego wagonu.

ω – wartość obrotu, U_n – wielkość dobowego naładunku, I – ilostan roboczy wagonów użytych do przewozu, np. odziennie 15 wag. których obrót trwa 3 dni =45wag Można dokonać dalszego podziału

ł – ładowne, p – próżne.

W trakcie obrotu każdy wagon znajduje się, na stacji naładunku, w składzie pociągu(ów), na stacji wyładunku, w składzie pociągu(ów), na stacji rozrządowej.

Dobowy przebieg wagonu - odległość, jaką przejeżdża przeciętny wagon w ciągu doby w rozpatrywanym rejonie sieci.

	, gdzie: K – kurs wagonu.

K – droga jaką przebywa wagon w pełnym cyklu przewozowym, tzn. od miejsca naładunku, do miejsca kolejnego naładunku.

Praca przewozowa - iloczyn wykonanych przez środek transportu długości drogi i liczby ton przewiezionego towaru, wyrażana w tonokilometrach.

Współczynnik przebiegu wagonu próżnego - iloraz liczby przebiegów wagonów próżnych do liczby przebiegów wagonów ładownych

5. Miejsce powstawania i zanikania strug ładunków wagonów:

a) liniowe i stacyjne punkty ładunkowe.

stacyjny punkt ładunkowy (SPŁ) – punkt (miejsce) załadunku/wyładunku wagonów znajdujący się na stacji manewrowej lub rozrządowej,

liniowy punkt ładunkowy (LPŁ) – punkt ładunkowy zlokalizowany w rejonie ciążenia stacji manewrowej, poza jej granicami.

b) stacje obsługiwane,

c) stacje manewrowe.

6. Podstawowe rodzaje organizacji przewozów towarowych:

Ze względu na zróżnicowaną strukturę i wielkość przepływów masy towarowej, wykształciły się właściwe im trzy rodzaje przewozów:

przewozy marszrutowe w składach całopociągowych (zwarte),

przewozy wahadłowe w składach całopociągowych (zwarte),

przewozy w grupach wagonów i pojedynczych wagonach (zwykłe).

Z punktu widzenia przepływów masy towarowej w przestrzeni można wyróżnić cztery podstawowe układy przewozów,a mianowicie:

przewozy ładunków masowych między użytkownikami kolei o dużej skali produkcji i konsumpcji,

przewozy ładunków masowych od jednego nadawcy do wielu odbiorców o małej skali konsumpcji,

przewozy od nadawców małych partii ładunków masowych lub niemasowych do odbiorcy o dużej skali konsumpcji,

przewozy ładunków niemasowych między użytkownikami kolei o niewielkiej skali produkcji i konsumpcji.

7. Technologia przewozów całopociągowych i ich cechy:

Cechy:

uruchamianie pociągów zestawianych ze zwartych składów wagonów przewożących ładunki z punktu naładunku do punktu wyładunku nie podlegających zmianie na całej trasie przejazdu,

zestawianie składów pociągów obsługujących konkretne relacje i ładunki z wagonów o cechach eksploatacyjnych właściwych dla technologii procesów naładunku i wyładunku,

uzyskanie odpowiednio krótkich czasów dostawy ładunków, które zależą od V_h≈V_t pociągów i odległości przemieszczania ładunków,

synchronizacja pracy punktów naładunku i wyładunku z procesem przemieszczenia.

8. Struktura organizacyjna przewozów wagonowych:

jednopoziomowa- należą do niej stacje manewrowe, czyli punkty o charakterze lokalnym, w których wielkość powstających potoków wagonów tej samej relacji przewozu często nie osiąga minimalnej wielkości potoku pociągowego; dlatego też tworzy się rejony sieci, do których wagony różnych relacji dowożone są pociągami uruchamianymi przez stacje manewrowe

dwupoziomowa (wprowadzana na kolejach polskich):

poziom pierwszy- stacje manewrowe (SM)

poziom drugi- stacje rozrządowe (SR)

Cechy:

- koncentracja pracy manewrowej (rozrządzanie i zestawianie pociągów) na ograniczonej liczbie SR,

- powstawanie już na drugim poziomie koncentracji potoków wagonów uzasadniających uruchamianie pociągów bezpośrednich do wszystkich lub prawie wszystkich pozostałych SR rejonu przeznaczenia wysyłanych rejonów.

Podstawowe strugi wagonów są przemieszczane w sposób następujący:

LPŁ → SM-RN → SR-RN → SR-RP → SM-RP →LPŁ

LPŁ- liniowy punkt ładunkowy

RN- rejon nadania

RP – rejon przeznaczenia

trzypoziomowa:

poziom pierwszy- SM,

poziom drugi- stacje obsługi rejonu (SOR),

poziom trzeci- SR.

Cechy w porównaniu do struktury dwupoziomowej:

- wcześniejsze, bo już na SOR (SOR-RN) wykorzystywanie możliwości zestawiania pociągów bezpośrednich do SR-RP, SOR-RP, a nawet SM-RP,

- znaczne ograniczenie wydłużania eksploatacyjnej drogi przemieszczania wagonów,

- odciążenie głównych SR od potoków wagonów zestawiane w składy pociągów bezpośrednich przez SOR w relacjach: SOR-RN → SOR-RP, SOR-RN → SM-RP, a stacji rozrządowych SR-RN dodatkowo od potoku wagonów relacji SOR-RN → SR-RP.

Wada:

- mniejszy stopień koncentracji pracy manewrowej.

9. Zadania stacji manewrowych w obsłudze potoków wagonów przemieszczanych pomiędzy stacyjnymi i liniowymi punktami ładunkowymi i stacjami manewrowymi.

Stacja manewrowa (SM) – zadaniem tego rodzaju stacji towarowych jest wykonywanie zadań w zakresie obsługi stacyjnych i liniowych punktów ładunkowych znajdujących się w jej rejonie ciążenia, a także zadań związanych z przyjmowaniem, rozrządzaniem, zestawianiem i wyprawianiem pociągów towarowych. Do wykonania tych zadań stacja manewrowa ma przydzieloną odpowiednią liczbę lokomotyw wraz z drużynami manewrowymi.

Czynności wykonywane na stacjach manewrowych przy obsłudze wagonów podstawianych na punkty ładunkowe:

przyjęcie przybyłego składu,

akumulacja przybyłych wagonów przed podjęciem prac związanych z ich przygotowaniem do podstawienia na właściwe punkty ładunkowe,

przygotowanie przybyłych wagonów do podstawienia na punkty ładunkowe, tj. utworzenie tylu zwartych grup na ile punktów ładunkowych mają być one podstawione,

oczekiwanie uporządkowanych wagonów na odjazd pociągu zdawczego,

przewóz wagonów na stację pośrednią i podstawienie na punkt ładunkowy,

przewóz pociągiem zdawczym z punktu ładunkowego na stację manewrową,

akumulacja wagonów dowożonych ze stacji pośrednich/punktów ładunkowych.

Najczęściej stacje manewrowe przyporządkowane są do tylko jednej stacji rozrządowej. Ze względu na bardzo nierównomierne obciążenie stacji manewrowych i zróżnicowaną liczbę liniowych punktów ładunkowych przez nie obsługiwanych, nie jest możliwe opracowanie ujednoliconego procesu technologicznego. Stopień komplikacji takiego procesu jest tym większy, im większa jest liczba przyjmowanych i wyprawianych przez stację wagonów (obciążenie) oraz obsługiwanych przez nie liniowych punktów ładunkowych. Dla każdej stacji manewrowej, szczególnie w przypadku obciążenia dużymi potokami wagonów, powinien być zatem opracowany indywidualny proces technologiczny, właściwy dla rzeczywistych warunków w jakich stacja pracuje.

stacje manewrowe rejonowe – wykonujące wszystkie zadania wynikające z powyższej definicji stacji manewrowej,

stacje manewrowe ładunkowe – nie posiadające własnego rejonu ciążenia; zajmują się obsługą stacyjnych punktów ładunkowych nadających/przyjmujących przede wszystkim ładunki w zwartych składach,

stacje manewrowe kontenerowe - nie posiadające własnego rejonu ciążenia; zajmują się przede wszystkim obsługą stacyjnych punktów ładunkowych będących terminalami obsługującymi przewozy w systemach kombinowanych,

stacje obsługi manewrowej – wykonujące zadania stacji manewrowej oraz posiadające lokomotywy manewrowe delegacyjne.

10. Stacje rozrządowe i ich zadania w organizowaniu przewozów wagonowych – metoda racjonalizacji ich procesu technologicznego.

Stacja rozrządowa (SR, SOR) – nazywana stacją przejścia; zadaniem tego rodzaju stacji towarowych jest rozrządzanie składów pociągów towarowych przybyłych z własnego, jak i obcych rejonów ciążenia, oraz zestawienie pociągów towarowych do innych stacji rozrządowych i do stacji manewrowych rejonowych własnego rejonu ciążenia. Stacje rozrządowe zaliczane są do stacji technicznych, gdzie wykonywane są operacje technologiczne związane w przechodzeniem wagonów ze składów pociągów przybyłych ze stacji manewrowej rejonu nadania do składów pociągów wyprawianych w kierunku stacji manewrowej rejonu przeznaczenia.

Do podstawowych operacji technologicznych wykonywanych przez stację rozrządową można zaliczyć:

przyjmowanie składów przybyłych pociągów pod względem technicznym i handlowym oraz przygotowanie do rozrządzania,

rozrządzanie wagonów na tory kierunkowe wg relacji ich dalszego przewozu;

zestawianie składów pociągów,

przygotowanie do wyprawienia zestawionych składów pod względem technicznym i handlowym,

obsługę pociągów przechodzących przez stację w tranzycie (wymiana lokomotywy, drużyny, grup wagonowych),

organizację i realizację obsługi punktów ładunkowych leżących w rejonie ciążenia stacji rozrządowej.

Stacje rozrządowe mogą pełnić jednocześnie funkcję stacji manewrowych.

Proces technologiczny pracy stacji rozrządowych jest procesem realizowanym przez liczne, wyspecjalizowane zespoły pracownicze, wykorzystujące różne środki techniczne przy realizacji poszczególnych operacji technologicznych.

W celu realizacji tego procesu opracowywany jest plan pracy stacji określający miejsce, czas trwania oraz wykonawców poszczególnych czynności niezbędnych do przekształcenia składów przybyłych pociągów w składy pociągów wyprawianych. Plan tworzy się jako rozwiązanie modelowe.

Metoda graficzna – opracowanie procesu technologicznego pracy stacji – graficznego planu pracy stacji dla maksymalnego jej obciążenia – max przyjmowanej i wyprawianej liczby pociągów. Zdolność przetwórcza wyznaczona jest na podstawie eksperymentów symulacyjnych, poprzez zwiększenie obciążenia stacji aż do wystąpienia zakłóceń.

Metoda analityczna – polegająca na obliczeniu zdolności przetwórczych poszczególnych stanowisk obsługi. Zdolność przetwórczą całej stacji wyznacza stanowisko, którego zdolność przetwórcza jest najmniejsza. Zaleta: prostota obliczeń. Wada: trudność w uwzględnieniu nierównomierności zgłaszania się pociągów do obsługi.

12. Charakterystyka terminali obsługujących przewozy intermodalne:

1. Kontenerowe kolejowo- samochodowe:

fronty ładunkowe stanowią:

tory ładunkowe,

pasma ładunkowe dla pojazdów samochodowych,

pasma składowe dla kontenerów,

suwnice torowe obejmujące swym zasięgiem tory ładunkowe, pasma ruchu pojazdów i pasma składowe;

przeładunek kontenerów między środkami transportu nie jest bezpośredni, dlatego tworzy się place odstawcze, czyli:

pasma składowe dla kontenerów,

pasma ładunkowe dla pojazdów samochodowych,

suwnice jezdniowe oraz inne maszyny przeładunkowo- transportowe;

terminale obsługujące zwarte pociągi kontenerowe oraz pojedyncze wagony z kontenerami mają zazwyczaj układ czołowy,

terminale obsługujące tylko zwarte pociągi kontenerowe mają zazwyczaj układ przejazdowy,

układy torowe terminali mogą mieć układ poprzeczny lub podłużny.

2. Terminale przeładunkowe:

następuje w nich wymiana jednostek ładunkowych pomiędzy przechodzącymi przez nie tranzytem pociągami obsługującymi przewozy intermodalne

obsługa pociągów polega na przestawieniu ich na tory przeładunkowe podsuwnicowe i przemieszczaniu jednostek ładunkowych pomiędzy składami z uwzględnieniem odstawiania lub zabierania jednostek z placu składowego, znajdującego się w polu działania suwnic,

plan pracy suwnic opracowywany jest na podstawie danych dostarczanych przez specjalny system informacyjno- dyspozycyjny,

ze względu na dużą nierównomierność obciążenia suwnic, godzinna zdolność przeładunkowa powinna odpowiadać 20- 25% ich dobowego obciążenia.

3. Terminale obsługujące towary niebezpieczne powinny być wyposażone w:

basen dla płynnych ładunków niebezpiecznych,

pole składowe dla tymczasowego składowania jednostek,

punkty zasilania energetycznego umożliwiające magazynowanie ładunków wymagających specjalnej temperatury,

punkt informacji o ładunkach niebezpiecznych,

aparaturę kontrolno- pomiarową na wypadek awarii z systemem ostrzegania,

ogrodzenie z posterunkiem wartowniczym.

13. Jednostką transportu intermodalnego może być:

kontener,

nadwozie wymienne,

naczepa siodłowa,

pojedyncze pojazdy samochodowe lub pociągi drogowe (pojazd samochodowy z przyczepą lub ciągnik z naczepą siodłową).

14. Elementy wykresu ruchu pociągów (bardzo ogólnie, bo jest tego od groma):

Do sporządzenia wykresu dla odcinka linii niezbędne są następujące dane:

liczba tras pociągów pasażerskich i towarowych wynikająca z zadań przewozowych, z podziałem na rodzaje i relacje pociągów,

normy masy i długości pociągów pasażerskich oraz towarowych poszczególnych rodzajów,

plan schematyczny pracy miejscowej, ze wskazaniem liczby wagonów i masy brutto wagonów wyłączanych na stacjach rozpatrywanego odcinka.

Ponadto trzeba obliczyć lub ustalić:

normy czasu jazdy pociągów na szlakach w kierunku parzystym i nieparzystym,

stacyjne odstępy czasu- minimalny czas upływający między przyjazdem lub odjazdem jednego pociągu na posterunek następczy a przyjazdem lub odjazdem drugiego pociągu, jest niezbędny do wykonania wszystkich operacji, zapewniających bezpieczeństwo ruchu,

szlakowe odstępy czasu- minimalny czas, jaki rozgranicza poszczególne pociągi podczas jazdy na szlakach odcinka wyposażonego w blokadę samoczynną lub półsamoczynną,

normy czasu postojów pociągu dla wykonania operacji na stacjach pośrednich,

normy czasu pobytu lokomotyw na stacjach lokomotywowni macierzystej i zwrotnej,

normy technologiczne czasu obróbki pociągów na grupach torów stacji technicznych, ładunkowych, osobowych i rozrządowych.

U_n – liczba wagonów naładowanych w ciągu doby w rejonie,

U_w – liczba wagonów wyładowanych w ciągu doby w rejonie,

t₀ – średni czas postoju wagonów na torach ładunkowych, w h,
(wartość została podana w założeniach do projektu),

U – zastępcza praca naładunku wagonów
w rozpatrywanym rejonie, (praca wagonów):

gdzie: U=U_n+U_p

U_n – liczba wagonów naładowanych w ciągu doby w rejonie,

U_p – liczba wagonów przyjętych w ciągu doby
w stanie ładownym z sąsiednich rejonów,

α – współczynnik próżnego przebiegu wagonów:

v_t – prędkość techniczna pociągów, w km/h,

(wartość została podana w założeniach do projektu)

n_{p, i} – liczba wagonów próżnych przemieszczanych na i – tym odcinku,

n_{ł, i} – liczba wagonów ładownych przemieszczanych na i – tym odcinku

l_i – długość i – tego odcinka, w km,

K_ł – kurs wagonu ładownego

K_ł=

v_h – prędkość handlowa pociągów, w km/h,

(wartość została podana w założeniach do projektu)

β – współczynnik wykorzystania prędkości technicznej:

β=V_h/V_t

v_h – prędkość handlowa pociągów, w km/h,

v_t – prędkość techniczna pociągów, w km/h,

(wartości zostały podane w założeniach do projektu)

U_rp – liczba wagonów przerabianych w ciągu doby na stacjach manewrowych rejonu,

t_rp – czas przejścia wagonu przez stację manewrową z przeróbką, w h,

(wartość podana w założeniach do projektu)

U_rb – liczba wagonów przechodzących w ciągu doby przez stacje manewrowe rejonu bez przeróbki,

t_rb – czas przejścia wagonu przez stację manewrową bez przeróbki, w h

(wartość podana w założeniach do projektu)

$$\omega = \frac{1}{24}*\frac{\text{Un} + \text{Uw}}{U}*\text{to} + \frac{\left( 1 + \alpha \right)Kl}{\text{Vt}} + \frac{\left( 1 + \alpha \right)\left( 1 + \beta \right)Kl}{\text{Vh}} + \frac{\text{Urb}}{U}*\text{trb} + \frac{\text{Urp}}{U}*\text{trp}$$