В качестве математического аппарата применяется теория вероятностей и теория массового обслуживания. При аналитическом расчёте КПРС важнейшее значение имеет правильный выбор математической модели, которая должна учитывать характер и последовательность выполнения операций, путевое развитие парков, взаимное влияние элементов друг на друга и на прилегающие участки. К математической модели предъявляются следующие основные требования: 1возможность использования её для анализа работы существующих станций; 2возможность использования её для выявления затруднений в их работе; 3возможность использования её для оценки эффективности намечаемых мероприятий.
Модель должна обеспечивать расчёт ПРС близких к фактическим. В этой модели в зависимости от характера и объёма операций, выполняемых с вагонами, составами, поездами и локомотивами в парк станции выделяется несколько взаимосвязанных фаз по обработке вагонов.
ППиСГ: 1подготовка составов к расформированию - обработка работниками СТЦ, вагонниками, приёмщиками, ВОХР; 2расформирование на горке.
СП и вытяжки 2 фазы: 1накопление вагонов на составы новых назначений;
2окончание формирования составов и перестановка их в ПО.
ПО и выходные участки 3 фазы: 1подготовка составов к отправлению;
2обеспечение готовых составов поездными локомотивами и локомотивными бригадами; 3отправление на выходные участки.
Операции с вагонами, составами, поездами в каждой фазе выполняются одной или несколькими параллельно работающими технологическими линиями.Под технологическими линиями на станции понимаются бригады работников:ПТОВ, ПТОЛ, составительские бригады, приёмщики и т.д.;
технические средства и устройства: СГ, вытяжные пути; маневровые локомотивы; смотровые канавы на ПТОЛ; выходные блок-участки и т.д.
На СС технологическими линиями являются:
ПП и СГ:
1 Бригады вагонников, либо приёмщики, либо операторы СТЦ. В данной фазе работает 1 или 2 ТЛ. Если 1, то она обслуживает все составы, поступающие в данный парк. Причём она м. б. одноканальной(1брПТОВ) или двухканальной. Если 2 ТЛ в ПП, то они специализ по опр признаку(по путям, по направл) 2При последовательном роспуске – 1 ТЛ(1кан)
СП и вытяжки: 1 ТЛ нет(отсутст средства, устр-ва, раб). 2 Если маневровые локомотивы закреплены за вытяжками, то число ТЛ равно числу маневровых локомотивов.
ПО и выходные участки: 1Бригады вагонников, либо приёмщиков, либо операторов СТЦ. 2Число ТЛ равно числу депо приписки отдельно локомотивов, отдельно бригад. 3Равно числу выходных участков из отправочных парков.
Сущность аналитического способа расчёта КПРС состоит в том, что работа каждой ТЛ интерпретируется как функционирование одноканальной или многоканальной системы массового обслуживания. А основными составляющими любой системы массового обслуживания являются:
входящий поток составов или поездов в систему;
механизм обслуживания, каналы обслуживания.
Процесс переработки вагонов на СС складывается из элементарных процессов, протекающих на технологических линиях. Этот процесс начинается с прибытия грузовых поездов с входных участков.
1)При входе на станцию смешанный поток грузовых поездов разделяется на разборочные и транзитные.
2)Транзитные поезда объединяются и направляются в транзитную секцию либо в ПОП.
3)Разборочные поезда объединяются и поступают в ПП для обработки на технологической линии.
Кроме того, на двухсторонней станции может происходить объединение разборочных поездов и угловых составов до ТЛ - если угловые обрабатываются вагонниками, и после ТЛ - если не обрабатываются.
4)После обработки на ТЛ происходит трансформация потока, которая означает изменение степени неравномерности потока (дисперсии интервала). Если угловые составы не обрабатываются на ТЛ, то объединение происходит после трансформации потока разборочных поездов.
5)Далее поток составов поступает на горку, составы расф, вагоны направляются на сортировочные пути, где из них накапливаются новые составы.
6)Поток новых составов (накопившихся) объединяется и образует входящий поток в систему формирования. Если число назначений в СП 10 и более, то параметр неравномерности накопившихся составов равен 1.
7)В результате формирования поток накопившихся составов трансформируется и направляется в отправочный парк. В процессе перестановки происходит разделение: одна часть составов направляется в смежную систему (угловые), другая - в первую фазу парка отправления.
8)После обработки в первой фазе поток также трансформируется и направляется во вторую фазу (СОСЛиБ). Во второй фазе каждое депо приписки как по локомотивам, так и по бригадам представляет собой отдельную технологическую линию.
9)Обеспеченные локомотивами с бригадами составы поступают в третью фазу - отправление на выходные участки.
Работу каждой технологической линии на сортировочной станции можно представить как функционирование одноканальной или многоканальной системы массового обслуживания, что позволяет использовать математический аппарат теории массового обслуживания для расчёта качественных показателей работы технологических линий.
Основные качественные показатели работы технологических линий:
t обр, tож обр, n сост ож обр – длина очереди, загрузка системы.
Технологические линии СС, как СМО, имеют ряд особенностей. Основная -что станционные парки имеют ограниченное путевое развитие, А в формулах теории массового обслуживания число путей при расчёте среднего времени ожидания обслуживания не учитывается.
Дополнительные исследования показали, что по теории массового обслуживания надо определять не простои в ожидании обработки, надо определять вероятности состояний технологических линий в произвольный момент времени.
Для расчёта с помощью ТМО показателей работы технологических линий необходимо знать их параметры:
интенсивность входящего потока (составов, поездов, локомотивов) на технологическую линию), l л/ч;
средний интервал поступления составов, поездов, локомотивов на технологическую линию, 1ср=1/l;
параметр неравномерности поступления составов, поездов, локомотивов на технологическую линию, (характеризует степень колебания интервалов между моментами поступления составов на технологическую линию) = I2/D[I];
средняя продолжительность обслуживания составов, локомотивов Тобр;
параметр неравномерности времени обслуживания, к, (характеризует степень колебания времени обслуживания);
число каналов обслуживания, C;
загрузка каналов, y=Тобр/С1ср = Тобр l /С.
По данным параметрам определяют вероятности состояния системы в произвольный момент времени Р; и на момент входа требования в систему Ц. Расчёт показ,ателей работы СС производится с учётом взаимного влияния фаз и парков друг на друга и выполняется от выходных участков к парку приёма и входным участкам.
