1.2 ГРП, пропускна здатність

Графіки руху поїздів, пропускна здатність

Графік руху поїздів (ГРП) являється організаційною та технологічною основою роботи всіх підрозділів залізниць, планом усієї експлуатаційної роботи. Згідно ПТЕ ГРП повинен забезпечувати:

задоволення потреб у перевезенні пасажирів і вантажів;

безпеку руху поїздів;

найефективніше використання пропускної і провізної спроможності ділянок та переробної спроможності станцій;

раціональне використання рухомого складу;

дотримання встановленої тривалості безперервної роботи локомотивних бригад;

можливість виконання робіт з поточного утримання та ремонту колії, споруд, пристроїв СЦБ, зв'язку й електропостачання за безумовного дотримання вимог охорони праці.

ГРП розробляється у відділах залізниць. ГРП викреслюється на стандартному бланку, який має сітку з горизонтальних і вертикальних ліній. Горизонтальні лінії означають вісі роздільних пунктів, а вертикальні - інтервали часу. Масштаб часу на графіку прийнятий 10 хв=5 мм, а для ділянок з інтенсивним рухом 10 хв =10 мм. Рух поїздів показують на графіку прямою похилою лінією, яка називається лінією ходу або ниткою графіка. Поїзди парного напрямку мають лінії ходу зліва вгору - праворуч, непарного  - зліва вниз - праворуч (див. рис. нижче).

Основними елементами графіку є час ходу поїздів по перегону, норма часу на розгін і уповільнення, норми стоянки поїздів на станціях, розрахункові мінімальні інтервали між поїздами при прийомі, відправленні і прослідування їх через станції, а також інтервали між поїздами в пакеті. 

Розрізняють два основних типи ГРП: непаралельний і паралельний. Непаралельний графік передбачає рух пасажирських і вантажних поїздів з різними швидкостями і категоріями. В практиці роботи залізниць переважає використання непраралельного графіку. Паралельний графік передбачає рух поїздів з однаковими швидкостями і дозволяє реалізувати максимум пропускної здатності.

За кількістю головних колій на перегонах ГРП підрозділяють на одно- і двоколійні. За співвідношенням числа поїздів в парному і непарному напрямку ГРП можуть бути пачечні, пакетні і частково-пакетні (див. рис. нижче). При пакетному графіку поїзди слідують пакетами з розмежуванням в них поїздів часом або блок-ділянками при АБ і міжпостовими перегонами при НАБ (напівавтоматичне блокування). В цьому випадку на перегоні між станціями може бути одночасно декілька попутних поїздів, які утворюють пакет. Такі графіки використовують при АБ. При частково-пакетних графіках частина поїздів слідує одиночно, а частина пакетами. Пакетні і пачечні графіки можуть використовуватися на одно- і двоколійних лініях. Пачечні графіки використовують при непарному русі на ділянках з НАБ і відсутністю блокпостів. 

Міжпоїзні інтервали при АБ

Системи інтервального регулювання суттєво впливають на тривалість станційних операцій, пов'язаних з прийомом, відправленням, пропуском поїздів, оскільки цим часом визначається інтервал між звільненням перегону одним поїздом і моментом можливого заняття його іншим поїздом. Такі інтервали часу називають станційними інтервалами.

Інтервалом неодночасного прибуття називають мінімальний проміжок часу між прибуттям на роздільний пункт двох поїздів протилежних напрямків.

Інтервалом попутного слідування називають мінімальний проміжок часу між прибуттям на роздільний пункт одного поїзда і відправленням з попереднього роздільного пункта наступного поїзда того ж напрямку.

Інтервалом схрещування називають мінімальний проміжок часу між прибуттям з одноколійного перегону на роздільний пункт одного поїзда і відправленням на той же перегін зустрічного поїзда.

Міжпоїзний інтервал (інтервал між поїздами в пакеті) називають мінімальний час, яким розмежовується на ділянках, обладнаних диспетчерською централізацією, АБ або НАБ два поїзда попутного напрямку при безупинному русі з найбільшою швидкістю.

Мінімальний міжпоїзний інтервал визначають на розрахункових ділянках профілю колії, якими є місця, які поїзд проходить з мінімальними швидкостями. До них відносяться керівні підйоми, ділянки виходу зі станцій, приміські ділянки в районі зупночних платформ і станцій, де приміські поїзди мають зупинку.

В якості мінімального міжпоїзного інтервалу обирають найбільший з усіх інтервалів, отриманих на ділянці.

Мінімальний інтервал при тризначному АБ визначають при розмежуванні поїздів трьома блок-ділянками мінімальної довжини, яка забезпечує рух поїзда на зелений вогонь світлофора (див. рис. нижче). Відстань зближення поїздів при розмежуванні трьома блок-ділянками визначають між центрами цих поїздів:

Lmin3=3·lбл + lп,

де lбл - довжина блок-ділянки, м; lп - довжина розрахункового поїзда, м.

Час мінімального інтервалу при тризначній сигналізації, хв:

Тз = 0,06·(3·lбл + lп) / Vср

де 0,06 - коефіцієнт переводу 1 км/год в 1 м/хв; Vср - середня швидкість поїзда на розрахунковій ділянці, км/год.

Розмежування поїздів трьома блок-ділянками дозволяє машиністу другого поїзда увесь час бачити зелений вогонь світлофора і впевнено вести поїзд. У випадку зниження швидкості першим поїздом відбувається зближення поїздів. Машиніст другого поїзда при русі на жовтий вогонь знижує швидкість і вирівнює інтервал.

На ділянках, де обертаються поїзди з різними швидкостями і різними гальмівними шляхами, замість АБ з тризначною сигналізацією використовують АБ з чотиризначною сигналізацією. Чотиризначне АБ використовують на приміських ділянках зі змішаним рухом поїздів і на магістральних лініях, де здійснюється рух вантажних, пасажирських та високошвидкісних поїздів. В даному випадку інтервал попутного слідування визначають, виходячи з мінімальних довжин блок-ділянок з урахуванням того, щоб довжина двох суміжних ділянок була не менше довжини гальмівного шляху поїзда, який рухається з мінімальною швидкістю, а також не менше довжини гальмівного шляху поїзда при екстренному гальмуванні, але не менше 1000 м. Довжина кожної блок-ділянки повинна бути не менше довжини гальмівного шляху, необхідного для зниження максимальної швидкості до розрахункової швидкості (як при службовому, так і при екстренному гальмуванні) при русі на жовтий вогонь світлофора або для зниження цієї швидкості до повної зупинки поїзда перед світлофором з червоним вогнем.

Мінімальний інтервал при чотиризначному АБ і чотиризначній АЛСН визначають при розмежуванні поїздів чотирма блок-ділянками мінімальної довжини, що забезпечувало б рух поїздів на зелений вогонь (див. рис. вище, позиція б).

Відстань зближення поїздів при розмежуванні чотирма блок-ділянками визначається між центрами цих поїздів:

Lmin4=4·lбл + lп

Час мінімального інтервалу при чотиризначній сигналізації, хв:

Т4/4 = 0,06·(4·lбл + lп) / Vср

При розрахунку Lmin3 мінімальну довжину блок-ділянки обирають по гальмівному шляху вантажного поїзда lбл = lп, але не менше 1000 м, при розрахунку Lmin4 мінімальну довжину блок-ділянки обирають по гальмівному шляху приміського поїзда, lбл = lтп/2.

Порівняння мінімальних відстаней зближення поїздів при розмежуванні трьома і чотирма блок-ділянками показує, що Lmin4 менше Lmin3, і це дозволяє отримати більш високу пропускну здатність ділянки.

Зелені вогні світлофорів 9 та 11 і зелений вогонь локомотивного світлофора дозволяють рух зі встановленою швидкістю приміському і пасажирському поїздам.  Одночасне горіння жовтого і зеленого вогнів колійного світлофора 7 і зелений вогонь локомотивного світлофора дозволяють рух зі встановленою швидкістю приміському поїзду. Для швидкісного поїзда горіння жовтого з зеленим вогнем світлофора 7 визначає початок гальмування, щоб прослідування світлофора 5 з жовтим вогнем відбувалося зі швидкістю, яка допускає проїзд жовтого вогню. Жовтий вогонь світлофора 5 встановлює початок мінімального гальмівного шляху. При прослідуванні цього світлофора машиніст приміського поїзда повинен почати гальмувати, щоб зупинитися біля світлофора 3, на якому горить червоний вогонь. Машиніст пасажирського поїзда при проїзді світлофора 5 повинен продовжувати гальмування, щоб зупинитися біля світлофора 3 з червоним вогнем.

Рух поїздів на ділянках з 4-значим АБ зі швидкістю до 200 км/год вимагає застосування багатозначної локомотивної сигналізації АЛСМ (рис. вище позиція в). Показання колійних світлофорів не вказують початок гальмівного шляху вантажного або високошвидкісного поїзда, тому для виконання швидкісного режиму машиністи керуються показаннями локомотивного світлофора АЛСМ.

Гальмівний шлях високошвидкісного поїзда дорівнює чотирьом блок-ділянкам і починається біля світлофора 11. Гальмівний шлях вантажного поїзда дорівнює трьом блок-ділянкам і починається біля світлофора 9. Після проїзду цих світлофорів машиністи поїздів повинні приступити до гальмування, щоб зупинитися біля світлофора 3 з червоним вогнем.

Визначення мінімального міжпоїзного інтервалу при АБ з централізованим розміщенням апаратури ЦАБ-АЛСО без колійних світлофорів, показаний на рисунку нижче. Відстань зближення поїздів при 4-блоковому розмежуванні визначають між центрами поїздів:

Lmin4=4·lбл + lп + lш + lсм + lв, 

де lбл - мінімальна довжина блок-ділянки, 1000 м; lш - довжина зони додаткового шунтування при ЦАБ-АЛСО з необмеженими рейковими колами; lсм + lв - додаткова довжина для сприйняття зміни показань локомотивного світлофора ЛС.

Інтервал попутного слідування при ЦАБ-АЛСО регулюється АЛСН числового коду і АЛСМ частотного коду. Розрахунок часу інтервалу ведеться для вантажного поїзда з умов розмежування поїздів чотирма блок-ділянками і врахування розрахункової швидкості вантажного поїзда.