1. Organizacja przewozów ładunków

Przed podjęciem prac nad organizacją przewozów towarowych niezbędne jest określenie wielkości oraz struktury przestrzennej i rodzajowej popytu na usługi przewozowe. Przede wszystkim niezbędne jest określenie wielkości strug ładunków, które według przewidywań będą przemieszczane pomiędzy punktami uznanymi za miejsca powstawania i zaniku poszczególnych strug.

Jako punkty powstawania i zaniku strug ładunków przyjmuje się:

1. Punkty ładunkowe (PŁ), tzn. tory ładunkowe ogólnego użytku, bocznice oraz ładownie publiczne.

2. Stacje obsługi (SO) punktów ładunkowych. Stacją obsługującą punkty ładunkowe jest każda stacja kolejowa uczestnicząca w realizacji przewozów towarowych, na której znajdują się punkty ładunkowe tj.:

stacje pośrednie (SP),

stacje manewrowe (SM),

stacje obsługi rejonu (SOR),

stacje rozrządowe (SR).

Najliczniejszą grupę stanowią stacje pośrednie (SP), położone na nich punkty ładunkowe są obsługiwane lokomotywami manewrowymi najbliższej stacji manewrowej (SM), której funkcje w przypisanych im rejonach spełniają także stacje obsługi rejonu (SOR) lub stacje rozrządowe (SR).

3. Stacje manewrowe (SM), organizują dowóz i odwóz wagonów ładownych i próżnych do i ze stacji pośrednich (SP) oraz obsługę znajdujących się na nich punktów ładunkowych.

Szczegółowość opisu przewidywanego popytu na usługi przewozowe powinna odpowiadać potrzebom procesu projektowania organizacji i technologii przewozu ładunków.

Rozwiązania organizacyjne i technologiczne w zakresie przewozu ładunków występują w dwóch obszarach:

Ogólnosieciowym, obejmującym procesy przemieszczania ładunków od stacji manewrowych rejonów nadania do stacji manewrowych rejonów przeznaczenia. Właściwymi dla tej grupy zadań są dane określające wielkości strug ładunków, które według przewidywań będą występować pomiędzy poszczególnymi stacjami manewrowymi.

Lokalnym, obejmującym procesy przemieszczania ładunków w relacjach

PŁ ⇒SP ⇒ SM i SM ⇒SP ⇒PŁ.

Właściwymi dla tej grupy zadań są dane o przewidywanej wielkości strug ładunków, które wystąpią w wymienionych relacjach, w obszarach ciążenia poszczególnych stacji manewrowych.

Dekompozycja procesu organizacji i technologii przewozu ładunków na dwa zbiory jest dyktowana względami metodycznymi, ponieważ różny jest charakter problemów rozwiązywanych w każdym ze zbiorów.

Przyporządkowując poszczególnym stacjom manewrowym traktowanym jako miejsca powstawania strug ładunków kolejne numery

i = 1, 2, ... , m', gdzie m' jest liczbą istniejących na sieci stacji manewrowych, tworzymy zbiór tych punktów I' = 1, 2,…, m'. Każda stacja jest jednocześnie punktem zaniku strug ładunków. Przyjmuje się zatem, że przypisane tym stacjom numery

j = 1, 2, …,m' tworzą zbiór J' = 1, 2, ..., m'

Przyjmując tak opisane zbiory punktów - stacji manewrowych, w których powstają i zanikają strugi ładunków, można opisać wszystkie możliwe relacje przewozów tworzące zbiór R_p:

R_p = <1,2〉, <1,3〉,..., <m',(m' - 1)〉, <(m' - 1 ), m'〉 dla i≠j

Wartościami określającymi popyt na usługi przewozowe są liczby ton ładunków w poszczególnych zbiorach R_p. Wielkości tych strug mogą określać:

wielkość przewozów P [t/rok], tzn. liczbę ton ładunków, które mogą być przewiezione w rozpatrywanym okresie,

intensywność przewozów p [t/dobę], tzn. liczbę ton ładunków, które mogą być przewiezione w ciągu doby określonego przedziału czasu.

Wielkość przewozów P odniesiona do układu przestrzennego, tworzy macierz kwadratową

P = [a_ij] m' × m'.

W macierzy tej wyrazy a_ij 〉 0 stanowią o liczbie relacji

r = 1, 2, ..., s w zbiorze R_ł,

w których według przewidywań, wystąpią strugi ładunków. Intensywność przewozów p odniesiona do tego samego układu przestrzennego tworzy macierz kwadratową

p = [b_ij] m' × m'.

Zarówno zrealizowane, jak i przewidywane przewozy ładunków są pod wieloma względami zróżnicowane.

Najbardziej znaczącym tego wyrazem są grupy ładunkowe obejmujące ładunki jednorodne z punktu widzenia technologii przewozów, jak np.:

węgiel kamienny,

rudy metali,

piasek i żwir,

cegły i cement,

zboże itp.

Bądź bardzo zróżnicowane z punktu widzenia podatności transportowej, jak np.:

metale i wyroby z metali,

drewno i wyroby z drewna,

artykuły chemiczne itd.

Strukturę przewożonych ładunków określa się na PKP poprzez ich podział na 18 grup. Każdej z tych grup ładunków można przypisać rodzaje wykorzystywanych do ich przewozu wagonów.

Z tej przyczyny niezbędne jest opracowywanie macierzy przewidywanej wielkości przewozów Ł i intensywności p dla każdej wydzielonej grupy ładunków c = 1, 2,..., g.

Całkowitą wielkość przewidywanych przewozów określa suma wartości a_ij 〉 0 w macierzach opracowywanych dla ładunków poszczególnych grup.

P =
[t/rok]

Zmienność przewidywanej intensywności przewozów ładunków poszczególnych grup jest zróżnicowana. Ładunki niektórych grup zgłaszane są do przewozu równomiernie w ciągu całego roku. Ładunki innych grup cechuje różna, im tylko właściwa, sezonowość. W konsekwencji zmienia się przewidywana intensywność przewozu ładunków ogółem.

W takiej sytuacji niezbędne jest ustalenie średniej intensywności przewozów ładunków poszczególnych grup w wyróżnionych okresach t = 1, 2, ..., k rozpatrywanego roku polega na podziale wartości elementów aij macierzy P(c) i utworzeniu zbioru macierzy kwadratowych:

p^(c) (t) = [b_ij]^(c); i,j = 1, 2, ...., m'.

Dla każdego z wyróżnionych okresów t.

Tak opracowany zbiór danych o przewidywanej wielkości, strukturze i intensywności przewozów stanowi podstawę prac nad organizacją przewozów. Opracowane zbiory danych należy zmodyfikować w sposób nawiązujący do procedury tych prac, a tym samym podstawowych form organizacji przewozów:

całopociągowych,

wagonowych.

Zmodyfikowane w ten sposób macierze wielkości przewozów

P = [a_ij] i ich intensywności p(t) = [b_ij]

umożliwiają identyfikację strug ładunków, które stwarzają możliwość organizowania przewozów całopociągowych lub wagonowych.

Liczba pociągów potrzebna do obsłużenia określonej strugi ładunków i relacji jest pochodną składu wagonowego użytego do przewozów. Z kolei masa brutto składu wagonów jest zależna od siły pociągowej lokomoty Z_n użytej do przewozu.

Zależność tę określa wzór:

Z_n = Q_l ( w_o' + i_m ) + Q_w (w_o + i_m ) [kN]

G:	Ql	- masa brutto pojazdu trakcyjnego [ t ],
	Qw	- masa brutto wagonów [ t ],
	wo'	- jednostkowy opór biegu pojazdu trakcyjnego [ N/t ],
	wo”	- jednostkowy opór biegu składu wagonowego [ N/t ],
	im	- jednostkowy opór występujący na wzniesieniu miarodajnym [N/t ].

Wartość siły pociągowej rozpatrywanego pojazdu trakcyjnego jest określana na podstawie charakterystyki trakcyjnej przy założeniu prędkości minimalnej pociągu na wzniesieniu miarodajnym o wartości równej krańcowej prędkości napędnej. Dla pojazdów trakcji elektrycznej i spalinowej obsługujących przewozy towarowe krańcowa prędkość napędna waha się w granicach 40 - 50 km/h.

Z zależności opisanej wzorem wynika, że masa składu wagonowego prowadzonego przez lokomotywę o określonej charakterystyce może osiągnąć wartość:

[ t ]

Przy określaniu masy uruchamianego pociągu przyjmuje się, że jego długość (liczba wagonów w składzie), nie przekracza 600m (120 osi), w tych przypadkach, w których nie jest pewne, że właściwa mu droga przejazdu dopuszcza, ze względu na długość torów na przejeżdżanych stacjach dopuszcza kursowanie pociągów o długości 750m (150 osi).

2. Organizacja ruchu pociągów

Praca transportu kolejowego jest procesem złożonym między innymi dlatego, że jest on realizowany przez dużą liczbę pracowników, za pomocą różnorodnych środków technicznych o różnorodnym stopniu niezawodności, a zatrudnionych w jednostkach i komórkach zlokalizowanych na obszarze całej sieci kolejowej.

Złożoność tego procesu potęguje zmienne w czasie wielkość i struktura potrzeb przewozowych. Aby proces ten zapewniał harmonijną współpracę wszystkich uczestniczących w jego realizacji pracowników, a jednocześnie stwarzał warunki efektywnego wykorzystania posiadanych przez kolej środków technicznych, musi przebiegać zgodnie z opracowanym planem pracy.

Tym planem jest rozkład jazdy. Rozkład jazdy, określający plany pracy posterunków ruchu, posterunków technicznych, punktów ekspedycyjnych, innych komórek i jednostek oraz zespołów pracowniczych uczestniczących w realizacji procesów przewozowych jest wydawany między innymi w formie - wykresów ruchu pociągów.

Wykres ruchu pociągów pokazuje czasy odjazdu i przyjazdu pociągów z i na poszczególne stacje oraz czasy przejazdów pociągów przez posterunki ruchu na odcinkach linii kolejowych.

Wykres ruchu - jest graficzną formą organizacji ruchu pociągów na odcinkach linii kolejowej. Wykresy ruchu opracowywane są w sposób uwzględniający wymogi bezpieczeństwa ruchu pociągów, a jednocześnie wyznaczają z pożądaną częstością i we właściwych porach doby trasy poszczególnych pociągów zgodnie z potrzebami przewożonych pasażerów i ładunków.

Wykresy ruchu pociągów są podstawowym dokumentem przy opracowywaniu planów pracy lokomotyw, składów pociągów pasażerskich oraz drużyn pociągowych, stacji, lokomotywowni, wagonowni itp. Określają także podstawowe elementy planu pracy wszystkich jednostek liniowych, zwłaszcza posterunków ruchu i posterunków technicznych. Wykresy są sporządzane dla wszystkich eksploatowanych linii kolejowych w układzie współrzędnych: droga - czas.

Linie poziome, odnoszone są do osi drogi, odpowiadają osiom posterunków następczych. Poza wykresem wzdłuż osi drogi umieszczane są nazwy posterunków, przedstawiany jest graficznie w uproszczonej formie układ torowy linii i stacji - liczba torów szlakowych, torów stacyjnych głównych i dodatkowych oraz sposób zapowiadania pociągów. Ponadto podane są odległości między osiami posterunków ruchu i odległości każdego z nich od punktu początkowego linii.

Linie pionowe, odnoszone są do osi czasu, oznaczają pełne godziny, przedziały półgodzinne i dziesięciominutowe. Trasy przejazdu pociągów przedstawione są pomiędzy osiami sąsiednich posterunków ruchu liniami prostymi.

Przy konstruowaniu wykresu ruchu pociągów podstawowym czynnikiem decydującym o charakterze wykresu jest liczba torów szlakowych. Stąd też, rozróżnia się wykresy ruchu pociągów dla linii jednotorowych i dwutorowych.

Wykres dla linii dwutorowej jest opracowywany przy założeniu, że każdy tor szlakowy jest przeznaczony dla jednokierunkowego ruchu pociągów. Charakterystyczną cechą tych wykresów jest krzyżowanie linii tras pociągów przeciwnego kierunku na szlakach.

Wykres ruchu pociągów dla linii jednotorowej jest konstruowany z uwzględnieniem wyprzedzania pociągów wolniejszych przez pociągi szybsze na posterunkach zapowiadawczych. Na posterunkach tych odbywa się również krzyżowanie pociągów przeciwnych kierunków ruchu.

Wykres ruchu pociągów jest projektowany przez konstruktora, który wyznacza trasy poszczególnych pociągów na siatce wykresu ruchu, właściwej odcinkowi linii, dla której jest on opracowywany.

Współcześnie proces opracowywania wykresów ruchu jest wspomagany przez systemy komputerowe z wykorzystaniem grafiki komputerowej.

Do konstruktora należy opracowanie takiej konfiguracji tras wszystkich pociągów, aby były zachowane wynikające z zasad bezpieczeństwa ruchu pociągów czasy ich następstwa szlakowego oraz stacyjne czasy krzyżowania, wyprzedzania, niejednoczesnego wjazdu, wyjazdu itp.

1

---