Контрольная работа по «Единая транспортная система»

                     МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

                     УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

                                             (МИИТ)

 

 

 

                                      Контрольная работа

 

                по дисциплине: «Единая транспортная система»

                      (название дисциплины)

 

 

 

 

                                                                           Выполнил : студент 5 курса

                                                                    Минчкенков С.И.

                                                                           Шифр: 1020-пи/Д-8990

                                                                           Рецензент: Гришина Е.В.

                                                

 

                                              Смоленск 2013 г.

 

Воздушный транспорт. Классификация и устройство аэропортов и аэродромов. Расчёт пропускной способности  взлётно-посадочной полосы. 
 
Достоинства: высокая скорость доставки грузов и пассажиров, возможность доставки в любую точку (особенно при использовании вертолетов), требует меньших удельных (на 1 км линии) капитальных вложений по сравнению с другими видами транспорта. 
Недостатки: высокие грузовые тарифы, ограниченный размер и тоннаж перевозимых грузов, зависимость от метеоусловий. 
Сферы использования: применяется в основном для перевозки пассажиров, дорогостоящих грузов; изделий, отсутствие которых вызывает простой сборочных линий; для перевозки машин, конструкций, людей в труднодоступные районы и т.д. 
Воздушные перевозки грузовые и пассажирские осуществляются в соответствии с нормативными документами МТ РФ Департаментом гражданской авиации. 
Пролеты осуществляются по воздушной трассе - шириной около 10 км на внутренних воздушных линиях, 4 км на местных линиях. Ее проекция на земную поверхность называют наземной трассой воздушной линии. 
Воздушная линия - постоянный маршрут регулярных полетов между населенными пунктами. Воздушные линии маркированы радиотехническими средствами навигации (на земле расположены поворотные пункты маркировки). 
Сеть воздушных путей сообщения - совокупность всех воздушных линий и устройств, обеспечивающих регулярные полеты. 
Классификация и устройство аэропортов и аэродромов 
Аэропорт - комплекс сооружений, предназначенных для приема и отправки воздушных перевозок, включающий аэродром, пассажирский комплекс и другие наземные устройства и оборудование. 
Аэропорты классифицируются: В зависимости от сообщений на аэропорты: 
- местных воздушных линий; 
- внутренних воздушных линий; 
- международные; а также по числу вылетов в сутки. 
Крупные аэропорты удалены от городов на 20-50 км, так как требуют площади земли 800-1000 га, создают загрязнение воздушного бассейна и шум. Местные удалены на расстояние -5-10 км. 
Аэродром - земляной или водный участок, специально оборудованный для взлета, посадки, руления, стоянки и обслуживания воздушных судов. 
Состоит из зон: 
1. Летной - включает одну или несколько взлетно-посадочных полос (длина и ширина которых зависит от типа обслуживаемых самолетов и составляет: 1000-4000 м в длину, 45-80 м в ширину) 
2. Служебной - здания и сооружения для обслуживания эксплуатационной деятельности аэропорта, имеет пути к складам имущества и горюче-смазочных материалов. 
Пассажирский комплекс - включает аэровокзал, перрон, привокзальную площадь, гостиницы, цехи бортпитания и т.д. 
В аэровокзале выполняется большинство операций, связанных с организацией перевозок и обслуживанием пассажиров. Воздушные суда - это самолеты и вертолеты. 
Характеристика воздушного флота 
Самолеты Классифицируются по назначению на: 
- пассажирские; 
- грузовые; 
- учебные; 
- спортивные; 
- специализированные (применяются для обслуживания определенных отраслей народного хозяйства) по типу шасси на: 
- сухопутные;

- гидросамолеты; 
- амфибии по числу двигателей:

- грузовые самолеты (4, 6 двигателей) 
- пассажирские (2, 3, 4 двигателя) 
Вертолеты Классифицируются: 
- пассажирские; 
- грузовые; 
- санитарные; 
- сельскохозяйственные 
Вертолет не требует больших посадочных площадок, может зависать в воздухе, перевозить грузы больших размеров, поднимать и опускать их на требуемое место. 
Эффективно применяются: при перевозке пассажиров на расстояния 400-500 км; при выполнении монтажных работ. 
Наиболее распространены вертолеты с одним несущим и одним рулевым (хвостовым) винтами. Эти вертолеты имеют хорошие летные характеристики, простое управление, сравнительно низкую стоимость, способны летать в любое время, в сложных условиях. Основной недостаток: небольшая грузоподъемность. Вертолеты с двумя несущими винтами (большой грузоподъемности) не получили широкого распространения из-за сложности конструирования и в настоящее время находятся в стадии совершенствования (КА-32). 
Управление полетами и организация перевозок 
Для управления полетами воздушное пространство разделено на районы диспетчерской службы. Эти службы руководят полетами между аэропортами. В районах аэропортов непосредственно руководство воздушным движением осуществляют диспетчерские службы аэропортов через командно-диспетчерский пункт и стартовый командный пункт. 
Перевозка грузов воздушным транспортом осуществляется на договорной основе. Наряду с договором каждая отправка должна быть оформлена грузовой накладной. 
Перевозка грузов осуществляется: 
- регулярными рейсами по расписанию; 
- заказными рейсами по установленным воздушным линиям, а также в пункты, куда регулярные рейсы не выполняются; 
- в прямом смешанном сообщении (перевозчиками разных видов транспорта по одному документу с участием воздушного транспорта). 
Перевозки груза производятся по кратчайшим маршрутам, как правило, прямыми рейсами. При невозможности прямого рейса производится перевозка с перегрузкой в промежуточных аэропортах (трансферная перевозка) на другие рейсы, о чем в грузовой накладной делается пометка. Перевозка заказными (чартерными) рейсами осуществляется в соответствии с условиями договора, который заключается авиапредприятием (фрахтовщиком) и заказчиком (фрахтователем) по разовым заявкам. Порядок выполнения перевозки на арендованных воздушных средствах определяется Правилами перевозок и специальной инструкцией МТ РФ.

Расчет пропускных способностей впп

 

С использованием данных раздела 3 можно вычислить теоретические и расчетные пропускные способности ВПП. Для этого определяются минимальные теоретические временные интервалы между следующими друг за другом взлетно-посадочными операциями, учитывая правила УВД:

1. Самолеты начинают выруливать с места ожидания на исполнительный старт, когда предыдущий взлетающий самолет начинает разбег.

2. Самолеты начинают выруливать с места ожидания на исполнительный старт, когда предыдущий самолет пролетает перед РД, на которой размещается место ожидания самолета.

3. Самолет начинает разбег в момент освобождения ВПП предыдущим взлетающим или садящимся самолетом.

4. К моменту пролета ВПР садящимся самолетом ВПП должна быть свободна.

5. Минимальное расстояние между самолетами, на глиссаде – 2 км, при полетах по ПВП и 5 км – при полетах по ППП.

6. Минимальный взлетный интервал между последовательными взлетами или посадками, а также между взлетом и посадкой, должен приниматься не менее 45с.

 

4.1 Определение  теоретических пропускных способностей

 

Между последовательными взлетами минимальный теоретический интервал можно определить по схеме:

 

 Темпоральная схема организации взлета двух ВС.

Таким образом, можно составить системы:

                                   

           

                                 

                                  

           

                                 

                                  

           

                                 

 

                                  

           

                                 

где ВВ, ПП, ВП, ПВ – это операции «взлет-взлет», «посадка-посадка», «взлет-посадка», «посадка-взлет» соответственно.

Теоретические пропускные способности вычисляются по следующим формулам:

 

 

 

 

                                                

 

 

 

 

 

 

                                              ЗАДАЧА 1.

    "Определение параметров подсистемы завоза-вывоза груза в пункте взаимодействия"

                                   Исходные данные:

1. Годовой объём прибытия (отправления) тарно-штучных грузов  на склад грузового двора ж.д станции - 320тыс.т;

2. Марка грузовых автомобилей, используемых для обслуживания  клиентов – ЗИЛ-130;

3. Погрузка груза немеханизированная и происходит  на станции.

4. Выгрузка груза механизированная и происходит у клиента.

5. Среднее расстояние  доставки – 8 км.

6. Продолжительность работы  – 12 ч

                                Требуется:

1. Определить параметры  подсистемы завоза-вывоза грузов  в пункте взаимодействия: время  оборота автомобиля при маятниковой  схеме развоза тарно-штучных грузов: число ездок автомобиля с грузом, потребный парк автомобилей.

2. Показать на схеме (рис. 1.1) числовые значения: расстояние  доставки тарно-штучных грузов  грузополучателю автотранспортом, среднее время нахождения автомобиля  на грузовом дворе и у грузополучателя.

                                                    Решение:

В единой транспортной системе страны одно из ведущих мест занимают автомобильный и железнодорожный транспорт. Их взаимодействие наиболее наглядно проявляется при организации смешанных перевозок грузов. Железнодорожный транспорт осуществляет перевозку грузов от станции отправления до станции назначения на средние и дальние расстояния. Автомобильный транспорт эффективно используется на начальном и конечном этапах перевозочного процесса для транспортно-экспедиционного обслуживания, выполняя развоз груза на склады грузополучателей.

Развоз груза автотранспортом с грузовых дворов станций осуществляется по двум схемам — маятниковой и кольцевой. В первом случае автомобиль за один оборот обслуживает одного грузополучателя; во втором — несколько.

Кольцевая и маятниковая схемы могут быть с порожними и без порожних пробегов автомобилей. Порожний пробег возникает в том случае, когда прибытие и отправление грузов на станцию не равны между собой. При этом часть рейсов автомобиль совершает без порожнего пробега, а часть — с порожним.

Как правило, маятниковая схема применяется при развозе повагонных отправок и крупнотоннажных контейнеров, и частично при развозе среднетоннажных контейнеров и тяжеловесных грузов.

Кольцевая схема применяется при развозе мелких отправок и частично — среднетоннажных контейнеров.

На каждом этапе процесса перевозки, в том числе и при выполнении завоза-вывоза грузов в пункте взаимодействия, технические средства могут варьироваться в зависимости технологии работы и организации перевозок. Эффективность работы транспортной системы зависит от выбора параметров системы на каждом шаге процесса перевозки. В подсистеме завоза-вывоза тарно-штучных грузов такими параметрами являются: время оборота автомобиля, число ездок автомобиля с грузом и потребный парк автомобилей.

 

 

Условные обозначения:

                  -груженый пробег автомобиля;

                  -порожний пробег автомобиля.

 

- расстояние  доставки грузов автомобильным  транспортом;

- продолжительность  нахождения автомобиля на грузовом  дворе станции;

 - среднее время нахождения автомобиля у грузополучателя.

Рис.1.1. Маятниковая схема развоза груза автомобильным транспортом

Время оборота автомобиля, в часах, определим по формуле:

 

,      (1.1)

где  - расстояние, проходимое автомобилем за один оборот, км;

При маятниковой схеме развоза груза автомобиль обслуживает одного грузоотправителя, поэтому

 

,        (1.2)

где  - средняя дальность перевозки груза с грузового двора клиентам, км (принимается по заданию);

- техническая  скорость на маршруте, (принимаем  из прил.1;

- продолжительность  нахождения автомобиля на грузовом  дворе станции, ч;

- коэффициент, значение  которого при наличии порожнего  пробега равно 1, при отсутствии  порожнего пробега равно 2;

- среднее время  нахождения автомобиля у одного  клиента, ч.

Продолжительность нахождения автомобиля на грузовом дворе станции определим по формуле:

 

,      (1.3)

где   - продолжительность подготовительно-заключительных операций, в часах, в расчетах принимаем: ;

- продолжительность  ожидания выполнения грузовой  операции, в часах, принимаем ;

- продолжительность  грузовой операции, = 0,2 ч.

Продолжительность грузовой операции устанавливается по Единым нормам выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузо-разгрузочные работы. Данная величина зависит от грузоподъемности автомобиля, места производства погрузочно-разгрузочных операций, способа погрузки-выгрузки и принимаем из прил.2.

Определим продолжительность грузовой операции:

                      

Найдем продолжительность нахождения автомобиля на грузовом дворе станции:

                           

Среднее время нахождения автомобиля у одного клиента, , определим аналогично :

                          (1.4)

принимаем , остальные данные - из приложения 2.

                              .

                Рассчитаем время оборота автомобиля:

                          

  Число оборотов автомобиля (ездок с грузом) за время работы на маршруте найдем по формуле:

                                         (1.5)

    где   - время работы, по заданию ;

значение округляем до целого числа

                               ».

    Потребный парк автомобилей для вывоза грузов со склада в течение суток определим по формуле:

 

,        (1.6)

где  - среднесуточное прибытие грузов на склад, т;

- грузоподъемность  автомобиля, т (принимаем из прил.1).

Среднесуточное прибытие грузов на склад определим по следующей формуле:

                              ,        (1.7)

где  - годовой объем прибытия (отправления) тарно-штучных грузов на склад грузового двора станции, т (принимаем по заданию).

              Значение также округляем до целого числа.

 

 

 

 

    Вывод: В результате расчетов получены следующие параметры подсистемы завоза-вывоза груза в пункте взаимодействия:

Время оборота автомобиля
Число оборотов автомобиля (ездок с грузом)
Потребный парк автомобилей

 

ЗАДАЧА 2.

    "Разработка графиков обслуживания автомобилей у склада на грузовом дворе станции"

                                    Исходные данные:

1. Продолжительность работы  автотранспорта - 10ч;

2. Общий автопарк, обслуживаемый  у склада за сутки - 65;

3. Доля автомобилей различных  марок в общем парке (%):

автомобилями ЗИЛ - 50%;

автомобилями ГАЗ - 50%;

4. Время обслуживания  у склада:

Автомобиля ЗИЛ – 18 мин.;

автомобиля ГАЗ – 13 мин.;

5. Период сгущенного подхода  автомобилей в начале их работы – 2,0ч;

6. Доля парка автомобилей (%от общего их числа), приходящихся  на период сгущенного подхода  автомобилей - 70%;

7. Параметр Эрланга в  распределении интервалов между  прибытием автомобилей:

в период их сгущенного подхода - 1;

в остальные часы работы - 3;

8. Количество секций на  грузовом складе - 3;

9. Время начала работы  автотранспорта - 8-00;

10. Стоимость автомобиле-часа простоя - 300руб/ч;

11. Стоимость нахождения  грузовой массы в течение одного  часа на складе - 1,5руб/тч;

12. Грузоподъемность автомобиля  ЗИЛ - 5т;

13. Грузоподъемность автомобиля  ГАЗ - 4т.

Необходимо: сравнить две технологии обработки автомобилей у секций склада с помощью графиков, а также определить экономическую эффективность регулирования подвода автомобилей.

                                               Решение:

1. Традиционная технология  обслуживания автомобилей не  позволяет оперативно регулировать  их подвод к секциям склада. Автомобили, прибывающие на грузовой  двор станции, первоначально подъезжают к товарной конторе, где водителям-экспедиторам выдаются документы на перевозимый груз. При оформлении документов, диспетчер не всегда учитывает то, что ряд последовательно выдаваемых документов приходится на грузы, находящиеся в одной секции склада. Поэтому возникают простои автотранспорта в ожидании обслуживания у одних секций, в то время как другие секции склада свободны. Такая технология работы называется нерегулируемый подвод автомобилей к секциям склада.

2. Автоматизированные системы  управления на грузовом дворе станции (АСУ) позволяют следить за состоянием грузового фронта в реальном масштабе времени. Такие системы выполняют сбор, хранение, передачу информации: о местонахождении автомобилей на грузовых фронтах; о состоянии погрузочно-разгрузочных механизмов; о принятии решений по использованию автомобилей; о маршруте следования автомобиля (к какой секции склада он направляется) и т.д. В условиях действия АСУ решение об адресовании автомобиля к грузовому фронту передается диспетчером на основании информации о состоянии грузового фронта в реальном масштабе времени. Таким образом, производится регулирование подвода автомобилей к секциям склада, когда каждый последующий автомобиль поступает к секции свободной от обслуживания, либо к той, которая раньше других освободится.

Графики обработки автомобилей у секций грузового склада строятся на основе моделирования интервалов подхода автомобилей, моделирования марки прибывшего автомобиля и секции подхода автомобилей (для первого варианта работы), а также норм времени на грузовые операции.

Моделирование интервалов подхода автомобилей производится с помощью соотношений теории вероятностей. Наблюдениями установлено, что поток автомобилей, поступающих к складу подчиняется закону распределения Эрланга. Тогда интервалы между прибывающими автомобилями, в минутах, можно определить по формуле:

 

(2.1)

где    - параметр Эрланга в распределении интервалов между прибытием автомобилей к складу (с 8-00 до 10-00 , с 10-00 до 18-00 ;

- среднечасовая интенсивность  поступления автомобилей к складу, авт./ч;

- случайное число, равномерно распределенное в  интервале [0,1], выбираем из таблицы  случайных чисел в прил.3.

Среднечасовую интенсивность поступления автомобилей к складу рассчитывают по формуле:

                              g        (2.2)

где   - общий парк автомобилей, обслуживаемый у склада за сутки;

g - доля парка автомобилей, обслуживаемых у склада в рассматриваемый период суток;

- рассматриваемый  период суток, ч.

Интенсивность прибытия автомобилей к складу различается по периодам суток. В утренние часы работы, как правило, это первые два-три часа, автомобили прибывают интенсивнее. Поэтому данную величину определяют по каждому периоду:

            1. Сгущенное прибытие (утренние часы):

                                           

            2. Не сгущенное прибытие (остальное время работы):

                                           

   Интервалы между прибывающими автомобилями в сгущенное время с 8-00 до 10-00 определим по формуле:

 

   Интервалы между прибывающими автомобилями в остальное время с 10-00 до 18-00 определим по следующей формуле:

 

Моделирование интервалов начинается с первого столбца таблицы случайных чисел, марку автомобиля определяем по второму столбцу этой же таблицы, секции по третьему столбцу таблицы случайных чисел,равномерно распределенных в интервале (0,1).

 

8-00  8-01  8-02  8-05  8-06  8-10  8-14  8-15  8-17  8-19  8-21  8-28  8-32  8-33  8-34  8-35  8-39  8-40  8-42  8-44  8-48  8-51  9-02  9-03  9-05  9-06  9-17  9-18  9-20  9-25  9-27  9-29  9-30  9-36  9-37 9-38 9-39   9-47  9-49  9-57  9-58  τ 41= 10-02  10-19  10-23  11-08  11-18  11-43  12-37  12-49  13-22  13-44  14-45  15-13  15-30  16-07  16-26  16-42  17-01  17-11  17-35  17-57  18-07                Время окончания работы

Для облегчения построения графика, результаты расчёта сведём в таблицу 2.1.

Таблица 2.1Моделирование прибытия автомобилей к складу.

Интервалы между прибытием автомобилей, мин.	Время подхода автомобилей (часы-минуты)	Марка прибывшего автомобиля	Время обслуживания автомобиля у секций грузового склада, мин.		Секция подхода автомобиля
1	2		4		5
Время начала работы	8-00	ЗИЛ	18		3
1	8-01	ЗИЛ	13		1
1	8-02	ЗИЛ	18		2
3	8-05	ГАЗ	13		2
1	8-06	ЗИЛ	18		2
4	8-10	ГАЗ	13		1
4	8-14	ЗИЛ	18		1
1	8-15	ЗИЛ	18		3
2	8-17	ГАЗ	13		1
2	8-19	ГАЗ	13		2
2	8-21	ГАЗ	13		3
7	8-28	ЗИЛ	18		1
4	8-32	ГАЗ	13		2
1	8-33	ЗИЛ	18		3
1	8-34	ЗИЛ	18		1
1	8-35	ГАЗ	13		3
4	8-39	ГАЗ	13		3
1	8-40	ГАЗ	13		2
2	8-42	ЗИЛ	18		3
2	8-44	ЗИЛ	18		2
4	8-48	ЗИЛ	18		3
3	8-51	ЗИЛ	18		1
11	9-02	ЗИЛ	18		3
1	9-03	ГАЗ	13		1
2	9-05	ЗИЛ	18		1
1	9-06	ГАЗ	13		3
11	9-17	ЗИЛ	18		3
1	9-18	ГАЗ	13		2
2	9-20	ЗИЛ	18		1
5	9-25	ЗИЛ	18		3
2	9-27	ГАЗ	13	1
2	9-29	ЗИЛ	18		3
1	9-30	ЗИЛ	18		1
6	9-36	ЗИЛ	18		3
1	9-37	ЗИЛ	18		3
1	9-38	ЗИЛ	18		2
1	9-39	ЗИЛ	18		3
8	9-47	ЗИЛ	18		1
2	9-49	ЗИЛ	18		2
8	9-57	ГАЗ	13		2
1	9-58	ЗИЛ	18		2
4	10-02	ГАЗ	13		1
17	10-19	ЗИЛ	18		1
4	10-23	ЗИЛ	18		3
45	11-08	ГАЗ	13		1
10	11-18	ГАЗ	13		2
25	11-43	ГАЗ	13		3
54	12-37	ЗИЛ	18		1
12	12-49	ГАЗ	13		2
33	13-22	ЗИЛ	18		3
22	13-44	ЗИЛ	18		1
61	14-45	ГАЗ	13		3
28	15-13	ГАЗ	13		3
17	15-30	ГАЗ	13		2
37	16-07	ЗИЛ	18		3
19	16-26	ЗИЛ	18		2
16	16-42	ЗИЛ	18		3
19	17-01	ЗИЛ	18		1
10	17-11	ЗИЛ	18		3
24	17-35	ГАЗ	13		1
22	17-57	ЗИЛ	18		1
10	18-07	Время окончания работы

 

Построим график работы при нерегулируемом подводе автомобилей (1 вариант-рис.1), используя табл. 2.1. Время на выполнение грузовых операций с автомобилем на складе принимается по заданию.

Второй вариант графика (рис.2)  строится с использованием 1, 2, 3, 4 столбцов табл. 2.1.

Секция подхода автомобиля для этого варианта работы определяется из условия регулирования: автомобиль подходит к свободной секции склада или к той, которая раньше освободится.

После построения графиков по каждому варианту суммируются автомобиле-часы. Затем рассчитывается экономическая эффективность регулирования подвода автомобилей. Годовую экономию от сокращения простоя автомобилей у склада (в руб./год) определяют по формуле

                (2.3)

где      — сокращение времени простоя автомобилей у склада, авт.-ч;

    — средневзвешенная грузоподъемность автомобиля, т;

 — стоимость автомобиле-часа простоя, руб./ч (принимается по заданию);

  - стоимость нахождения грузовой  массы в течение одного часа  на складе, руб./т-ч (принимается по  заданию).

      Сокращение времени простоя автомобилей у склада за сутки (авт/ч) в результате регулирования подвода автомобилей можно определить по формуле:

                                                             (2.4)

где - суммарные автомобиле-часы постоя при нерегулируемом подводе автомобилей;

  - суммарные автомобиле-часы простоя при регулируемом подводе автомобилей.

    Значения   и    находятся из графиков обработки автомобилей у секций склада.

                      

   Средневзвешенная грузоподъемность автомобиля рассчитывается  по  формуле

- соответственно грузоподъемность  автомобилей ЗИЛ и ГАЗ, т (принимается  по заданию);

- соответственно доли автомобилей  ЗИЛ и ГАЗ в общем парке  автомобилей.

                                                    (2.5)

                                       

                         

 

Вывод: Годовая экономия от сокращения простоя автомобилей у секций склада составляет

             1 231 601,25руб/год.

 

 

 

                                  

 

 

 

 

 

 

 

                                                 Литература.

 

1. Единая транспортная  система / Под ред. Галабурды.

2. Подорожкина А.В. Конспект лекций по дисциплине «Единая транспортная система». – М.: РГОТУПС, 2002.

3. Дегтяренко Н.В., Негрей В.Я., Подкопаев В.А. Взаимодействие различных видов транспорта. Примеры и расчеты. – М.: Транспорт, 1989