Оценка эффективности интервального регулирования движения поездов на однопутных направлениях железнодорожной сети

Введение. Значительное развитие систем автоматики и телемеханики, обусловившее многообразие режимов эксплуатации однопутных железнодорожных направлений, вызывает потребность более детального исследования потенциала систем интервального регулирования для повышения эффективности перевозочного процесса. Объектом исследования является перевозочный процесс на однопутном железнодорожном направлении. Предметом исследования является возможность применения систем интервального регулирования движения поездов для наращивания пропускной и провозной способности взамен потребности в строительстве вторых главных путей. Целью исследования является определение диапазона эффективного применения интервального регулирования на однопутных направлениях.

Материалы и методы. Для исследования задействовано многоподходное моделирование, включающее применение процессного подхода для имитации работы дежурного персонала, агентного моделирования для выбора режима движения поезда и системной динамики для тяговых расчетов. С целью оценки экономической эффективности различных вариантов эксплуатации однопутного направления в условиях действия дестабилизирующих факторов применена стратегия игры с «природой». Предложен новый подход к оценке эффективности интервального регулирования через построение сферы равноэкономических решений использования интервального регулирования и строительства вторых главных путей.

Результаты. По результатам прогонов имитационной модели сформированы матрицы показателей и конфигурации, по критериям теории игр выполнена экономическая оценка различных стратегий эксплуатационной работы на однопутном направлении. Наибольшую эффективность в качестве меры по отдалению потребности возведения вторых главных путей продемонстрировала координатная система интервального регулирования «Анаконда». Получена сфера равноэкономических решений целесообразного использования интервального регулирования и строительства вторых главных путей.

Обсуждение и заключение. Предложенный метод выбора наиболее экономически эффективной системы интервального регулирования на однопутном направлении на основе построения сферы равноэкономических решений в сочетании с играми с «природой» может быть использован для рационализации распределения инвестиционных ресурсов железнодорожного транспорта. Сформулированные на основе его применения выводы не противоречат положениям теории транспортных потоков и позволяют снизить степень неопределенности при развитии инфраструктуры однопутных направлений.

1. Бушуев С. В., Ковалев И. А. Восстановление движения пос ле отказов с применением виртуальной сцепки поездов // Автоматика на транспорте. 2024. Т. 10, № 1. С. 64–73. https://doi.org/10.20295/24129186-2024-10-01-64-73.

2. Сравнительная оценка параметров движения поездов для различных вариантов виртуальной сцепки / Е. Н. Розенберг [и др.] // Мир транспорта. 2023. Т. 21, № 4. С. 30–39. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2023-21-4-4.

3. Чепцов М. Н., Сорокин В. Е. Расчет максимального времени отсутствия радиосвязи в системах интервального регулирования движения поездов на базе цифрового радиоканала // Известия Транссиба. 2020. № 4 (44). С. 127–134. EDN: https://elibrary.ru/hovrhl.

4. Бессоненко С. А., Климова Е. В., Осипов Н. И. Оценка эффективности интервального регулирования движения поездов // Транспорт Урала. 2023. № 3 (78). С. 35–45. https://doi.org/10.20291/18159400-2023-3-35-45.

5. Бессоненко С. А., Осипов Н. И., Медведев В. И. Оценка эффективности интервального регулирования движения поездов как альтернативы сооружению вторых главных путей // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2023. № 4 (67). С. 21–29. https://doi.org/10.52170/1815-9265_2023_67_21.

6. Diaz de Rivera A., Dick C. T., Evans L. E. Improving Railway Operational Efficiency with Moving Blocks, Train Fleeting, and Alternative Single-Track Configurations. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2020;2674(2):146-157. https://doi.org/10.1177/0361198120905842.

7. Diaz de Rivera A., Dick C. T., Parkes M. M. Balancing the Service Benefits and Mainline Delay Disbenefits of Operating Shorter Freight Trains. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2021;2675(10):303-316. https://doi.org/10.1177/03611981211011484.

8. Dick C. T., Mussanov D., Evans L. E. Roscoe G. S., Chan T. Y. Relative Capacity and Performance of Fixed and Moving Block Control Systems on North American Freight Railway Lines and Shared Passenger Corridors. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2019;2673(5):250-261. https://doi.org/10.1177/0361198119841852.

9. Батурин А. П., Осипов А. П. Современные системы интервального регулирования движения поездов железных дорог мира // Мир транспорта. 2023. Т. 21, № 2 (105). С. 18–26. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2023-21-2-2.

10. Черняк А. Р., Карасев С. В. Разработка структуры модели специализированной грузовой железнодорожной линии с группировкой функциональных задач // Транспорт: наука, техника, управление: научный информационный сборник. 2024. № 2. С. 24–34. https://doi.org/10.36535/0236-1914-2024-02-4.

11. Методика увеличения пропускной способности линии при росте объема перевозок / Г. М. Грошев [и др.] // Транспорт Российской Федерации. 2019. № 5 (84). С. 26–29. EDN: https://elibrary.ru/hfiemx.

12. Корниенко Н. В., Мехедов М. И. Выбор системы интервального регулирования движения поездов в условиях возрастающих потребностей освоения прогнозируемых объемов перевозок // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2022. Т. 81, № 1. С. 63–70. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-1-63-70.

13. Левин Д. Ю. Расчет и оценка эффективности использования перевозочных возможностей железных дорог // Наука и технологии железных дорог. 2023. Т. 7, № 3 (27). С. 8–17. EDN: https://elibrary.ru/wxtrmc.

14. Бушуев С. В., Голочалов Н. С. Моделирование движения поезда на основе применения статистических данных // Инновационный транспорт. 2024. № 1 (51). С. 52–57. https://doi.org/10.20291/2311-164X-2024-1-52-57.

15. Осипов Н. И. Теоретико-игровой подход при выборе оптимальной системы интервального регулирования движения поездов на однопутных железнодорожных линиях // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2024. № 2 (69). С. 80–88. https://doi.org/10.52170/1815-9265_2024_69_80.

16. Об использовании теории игр при оптимизации процесса технической эксплуатации систем железнодорожной автоматики и телемеханики / А. В. Горелик [и др.] // Наука и техника транспорта. 2023. № 1. С. 19–28. EDN: https://elibrary.ru/qeekif.

17. Сотников Е. А., Шенфельд К. П. Неравномерность грузовых перевозок в современных условиях и ее влияние на потребную пропускную способность участков // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2011. № 5. С. 3–9. EDN: https://elibrary.ru/ojiryh.

18. Белоголов Ю. И., Гозбенко В. Е. Моделирование поездопотоков на участке Усть-Илимск — Хребтовая с целью увеличения пропускной способности // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 4 (63). С. 28–35. https://doi.org/10.52170/1815-9265_2022_63_28.

19. Розенберг Е. Н., Коровин А. С. Глобальные тренды развития интеллектуальных транспортных систем // Автоматика, связь, информатика. 2018. № 12. С. 14–19. EDN: https://elibrary.ru/vtdxbv.

20. Негрей В. Я., Масловская М. А. Сфера равноэкономических решений целесообразного использования тепловозной и электрической тяги на Белорусской железной дороге // Вестник Белорусского государственного университета транспорта: наука и транспорт. 2018. № 2 (37). С. 82–84. EDN: https://elibrary.ru/ywiilr.