У листопаді вирушив на північ, до Усть-Луги, де знаходиться одна з найбільших залізничних станцій нашої країни (мені тут підказують, що вже найбільша) та Європи. Ця станція обслуговує порт Усть-Луга. Станція складається з трьох парків (у перспективі п'ять) та однієї, найсучаснішої, сортувальної гірки, де насув та розпуск складів відбувається в автоматичному режимі.
1. Сортувальна станція необхідна обслуговування вантажів, що надходять у порт чи з нього. Спочатку був закладений величезний потенціал розвитку станції, і вона поступово була добудована до гігантських розмірів. Зараз підгірковий парк містить 44 шляхи, що робить його найбільшим на території колишнього СРСР.
2. Доведеться все ж таки торкнутися історії порту і самої станції, так як без цього складно оцінити масштаб будівництва. Вперше розмови про новий порт пішли на початку 1990-х років. Росія втратила чотири найбільші порти на півночі, які дісталися маленьким, але дуже гордим і незалежним країнам. Спочатку розвиток порту йшов дуже посередньо, але в 2008 році раптово напала світова криза і... в порт та інфраструктуру пішли вкладення в десятки мільярдів рублів. У результаті наша країна отримала свій власний сучасний порт, величезну залізничну станцію та супутню інфраструктуру. І все це з майже необмеженою перспективою розвитку. На знімку стан території у 2005 році. Порт перебуває у зародковому положенні.
3. 2009 рік. Зоряна година порту вже пробила і продовжується. Розвиток розпочався семимильними кроками. Почалося помітне перетікання трафіку з прибалтійських портів, і транзитні гроші стали залишатися в нашій країні.
4. 2013 рік. До другої зіркової години ще рік. У 2014 р. підхльоснули санкції, «кримнаш» та українську кризу - Усть-Луга стала основним хабом на Калінінград, забезпечуючи стійкий вантажний зв'язок з російським анклавом на Балтиці (в т.ч. і з оборонних потреб), і, незважаючи на загальну рецесію економіки, вантажообіг продовжує швидко зростати.
5. Сучасний знімок із космосу.
Зростання вантажообігу в порту. Колосальний стрибок у 2010-і роки, який продовжується.
2003 рік – 0,44 млн.т.
2005 рік – 0,71 млн.т.
2008 рік – 6,76 млн.т.
2011 рік – 22,7 млн.т.
2013 рік – 62,6 млн.т.
2015 рік – 84 млн.т.
2016 рік – 93,4 млн т.
6. Схема розташування парків станції. Вона, звісно, дає лише приблизне розуміння масштабу.
7. Загальна площа забудови Усть-Лузького залізничного вузла становить 930 га, їх 270 га займає сортувальна система станції Лузька. Загальна протяжність колій Усть-Лузького залізничного вузла на повний розвиток становитиме понад 300 км. Сьогодні Усть-Лузький залізничний вузол є єдиною залізничною станцією Лузька, в її межах для обслуговування вантажних терміналів побудовано три парки: Лузька-Північна, Лузька-Південна та Лузька-Нафтова.
8. - Парк Лузька-Північна обслуговує комплекс перевантаження вугілля, універсальний перевантажувальний комплекс, а також комплекс перевантаження
технічної сірки.
– Парк Лузька-Південна обслуговує перевантажувальний комплекс «Південь-2», автомобільно-залізничний поромний комплекс, контейнерний термінал.
– Парк Лузька-Нафтова обслуговує комплекс нафтоналивних вантажів.
Для обслуговування перспективних вантажних терміналів: металургійного та мінеральних добрив передбачено будівництво парку Лузька-Генеральна, крім того у північній частині порту Усть-Луга проектом закладено будівництво парку Лузька-Східна.
9. І, звичайно, грандіозна Лузька сортувальна.
10. Я поміщу тут ще цю схему, взяту у periskop.su
а – тут помічені межі зони, де використано обладнання Siemens. Докладніше про це ми поговоримо нижче, просто в мене в інстаграмі були питання, мовляв, скільки там іноземного обладнання. У загальному обсязі станції він займає 20%.
11. Давайте пройдемо в диспетчерську та подивимося, як це все керується. Посада управління чергового по гірці. На екрані показано статуси шляхів, сповільнювачів та іншого обладнання. Саме це робоче місцеінтегровано із обладнанням Siemens.
12. Інші робочі місця (пости чергових по парку прийому, парку транзиту, парку відправлення та чергового по станції) обладнані за стандартними технологіями РЗ та знаходяться в глибині зали. Все керування йде тільки з екрана.
13. Підгірковий парк. І склад подається на гірку для подальшого сортування.
14. Чергова станцією Лузька - Айнура Алієва.
15. Тепер давайте подивимося на роботу самої гірки. Після розпуску вагонів під дією гравітації вагони починають скочуватися вниз. До речі, ця гірка дозволяє робити розпуск двом складам одночасно! Далі вагон проходить через спеціальні сповільнювачі, які задають інтервал вагонам, уповільнюють їх та забезпечують потрібну швидкість на сортувальних шляхах.
16. Друга (середня) гальмівна позиція, крім інтервалів, забезпечує спільне регулювання швидкості скочування відчепа, третя гальмівна позиція здійснює прицільне гальмування відчепа в залежності від зайнятості підгіркового шляху.
17. Найважливіша відмінність цієї гірки від усіх інших, які працюють у нашій країні – це те, що вона безшумна. На відміну від пневматичних приводів сповільнювачів, тут використані гідравлічні.
18. Вагони вже котяться на свій шлях
19. Лічильник колісних пар.
20. Привід уповільнювача. Все підігрівається електрикою.
21. Робота гірки повністю автоматизована. Система знає вагу вагона, стан погоди, рейок, сила вітру та його напрямок. Все це система управління враховує та задає силу гальмування на всіх ділянках уповільнення.
22. Перед шляхами парку знаходиться третій ступінь уповільнення і, на деяких шляхах, додаткові компенсатори-уповільнювачі.
23. Вони служать для розпуску небезпечних вантажів ІІ категорії (piston retarger – в англійській термінології). Так, гірка може, вперше в Росії, сортувати нафтоналивні та інші небезпечні вантажі другої категорії
24. Радар визначення швидкості вагонів на розпуску.
25. Третій ступінь гальмування та додаткові компенсатори-сповільнювачі.
26. Ще одна новація - ось цей міні локомотив на тросовій тязі. Він слугує для підштовхування вагонів до свого місця. Вони замінюють маневрові локомотиви в парку підгірки і скорочують час складання складу два-три рази.
27. Цими вусиками з роликами візок і штовхає за колісну пару вагони. Діє вона на всьому протязі парку 106 вагонів.
28. А станція живе своїм життям – ось їде колійна техніка.
29. А мені час знайомитися з автоматичним режимом роботи локомотива. Зараз він у ручному управлінні їде за мною до підгіркового парку.
30. Машиніст тепловоза Денис Мундінгер пояснює, як відбувається управління в автоматичному режимі.
31. У 2015 році вперше в Росії на станції Лузька Жовтневої залізниці впроваджено технологію насуву та розпуску складів гірковим локомотивом без участі машиніста (в повністю автоматичному режимі). У вересні 2017 року частка роботи у цьому режимі становила 97,6%.
32. Під автоматичним керуванням відбувається насув та розпуск складу з гірки. Зміна колії та причіплення до нового складу для сортування. На фото ми деремося в гору. Після проїзду світлофора МГ2 машиніст перевів локомотив в автоматичний режим і далі поїхав сам.
33. Тепловоз поїхав на початок шляхів, почекав поки зберуть маршрут, здійснив зчіпку зі складом, насув на гірку та розпуск вагонів.
34. За правилами машиніст повинен перебувати у кабіні. Але може залишати своє робоче місце. Хоча зазвичай він сидить та спостерігає за процесом. Зараз, коли налагоджена технологія, втручання потрібно дуже рідко.
35. Поки йде робота, повз нас проїхав другий тепловоз. Він іде надати допомогу електровозу, який забоксував на підйомі з тяжким складом. Рейки мокрі, електровоз легкий, склад важкий, на підйом в'їхав із невеликою швидкістю. Результат був передбачуваний. Але, нічого страшного, тепловоз зараз усіх витягне.
36. Машиніст Денис Мундінгер стежить за розпуском.
37. Дуже незвично бачити, як тепловоз їде сам. Задає швидкість, гальмує пневматикою, регулює обороти та інше.
38. При виході на повну потужність порту Усть-Луга вивантаження по станції Лузька становитиме понад 3500 вагонів на добу.
39. Центр управління. До речі, на багатьох фото ви могли бачити контактну мережу. 18 жовтня 2017 року дано старт промисловій експлуатації електрифікованої ділянки Веймарн – Лузька в рамках полігону Кузбас – Північний Захід.
40. Розчіпувач. Ось його роботу не можна автоматизувати, доки буде автозчеплення СА-3.
41. На табло йому висвічується кількість вагонів, які треба відчепити. Довгою кочергою він робить відчіпку, і вагони далі покотилися самі з гірки.
42. На гірку прибув новий склад для сортування.
43. Підгірковий парк. Колосальний обсяг роботи зроблений за короткий термін, де нічого не було.
44. А наш локомотив поїхав за наступним складом.
45. Загальний виглядна сортування ранньої осені. З землі цей масштаб не видно взагалі.
Величезне спасибі прес-службі РЗ та Жовтневій залізниці за організацію зйомки.
Залізниця — один із найбільших і прибуткових бізнесів у США, крім нафтової індустрії. Щороку залізницею перевозиться близько 1.8 млрд. тонн вантажу. Залізничні мережі країни, протяжністю близько 225 000 км, приносять залізничним компаніям прибуток у розмірі $54 млрд. на рік.
Але потяги, що перевозять вантажі, не беруться з нізвідки, їх потрібно формувати та переформовувати шляхом прямування. Для цього завдання на всій довжині залізниць на великих вузлових станціях існують сортувальні станції.
У штаті Техас існують дві великі сортувальні станції, що належать компанії Union Pacific - Englewood Yard та Davidson Yard. Перша станція знаходиться в Х'юстоні і є найбільшою в Техасі. Друга сортувальна станція розташована у місті Форт Ворс, під Далласом. Це відносно невелика станція за розмірами Америки.
1. Небагато з історії життя сортувальної станції. Вона була заснована на початку 1900-х років і спочатку не була власністю Union Pacific, а належала компанії Texas & Pacific Railroad. Після її заснування станцію назвали іменем президента компанії Lancaster Yard. 
2. Станція займала невелику площу і поступово розросталася, благо в той час місто Форт Ворс було зовсім маленьким, і вільного місця навколо станції було дуже багато. 
3. Але якщо на початку 1900-х років у США була маса приватних компаній, то з часом дрібні підприємства почали зникати, т.к. конкурувати з гігантами ставало дедалі важче. 
4. Така ж доля спіткала і компанію Texas & Pacific Railroad, і в 1963 році купив їх конкурент — Missouri Pacific Railroad. 
5. Новий власник відразу помітив вигідне розташування станції та вирішив модернізувати її. Вона була розширена, запас шляхів збільшено, збільшилася та пропускна спроможність. 
6. Після того, як все було закінчено, станцію було вирішено перейменувати. І в 1971 станція отримала назву Centennial Yard. Багато літніх залізничників досі називають станцію цим ім'ям. 
7. Майбутнє склалося не зовсім райдужним для компанії Missouri Pacific Railroad. 1984 року компанія стала частиною компанії Union Pacific. 
8. Новий власник не став модернізувати станцію, т.к. вона відповідала вимогам того часу. У 2007 році станція отримує своє сьогоднішнє ім'я "Davidson Yard" у зв'язку з поверненням голови ради директорів, якого звати Річард Девідсон. 
9. Цікавий фактпро саму станцію - вона стала однією з перших станцій у США, які стали використовувати скловолокно замість звичайних кабелів зв'язку (з 1981 року), і дуже швидко станція стала основним вузлом зв'язку для Union Pacific. 
10. Сьогодні станція є важливим залізничним вузлом Америки, т.к. всі вантажі з Азії пройшовши через морські портиКаліфорнії, вирушають у глиб країни. 
11. Весь вантажопотік із Каліфорнії має загальну частину шляху до Техасу, після чого вантажопотік потрібно розділити, т.к. зі штату Техас вантажі йдуть у східному, північному та північно-східному напрямках. 
12. Основний потік вантажів із Каліфорнії – це контейнери з різними товарами. 
13. Наприклад, лише один контейнерний термінал Long Beach у Каліфорнії приймає щороку близько 7 млн. контейнерів, відправляючи їх у глиб країни. 
14. Щодня близько 50 контейнерних ж.д. складів залишають територію порту Long Beach 
15. У 2009 році компанія Union Pacific розпочала модернізацію станції, яка продовжується і сьогодні. Станція активно перебудовується збільшення пропускну здатність. 
16. Вантажопотік із Каліфорнії з кожним роком зростає. Через кілька років станція вже перестане справлятися з потоком вагонів, і вже зараз компанія Union Pacific вирішила підготувати станцію ще до того, як вона «захлинеться» вантажопотоком. 
17. У наступні 20 років вантажопотік має збільшитися вдвічі. 
18. Після завершення проекту на станції буде перебувати 69 сортувальних шляхів, формуючи та відправляючи близько 100 складів щодоби. 
19. Ну, а принцип роботи самої станції дуже простий. На станції є кілька парків: прийому, сортування, відправлення. 
20. Ці три парки розташовуються в даному випадку паралельно один до одного. Усі поїзди потрапляють до парку прийому, де від них відчіплюють магістральний тепловоз та причіплюють маневровий. 
21. Потім маневровий тепловоз витягує поїзд «у витяжну кишеню», або шлях, який дозволяє вивести потяг із парку прийому та перенаправити на подальші шляхи сортування. 
22. Цей шлях виходить межі станції, т.к. інакше витягнути потяг із майже сотні вагонів не вийде. 
23. Після чого починається підйом складу на «гірку», що є невеликим штучно зробленим піднесенням над рівнем станції. 
24. Опинившись на вершині «гірки», вагони розчіплюються одиноко або групами. 
25. Розчеплені вагони за інерцією скочуються з «гірки» вниз, формуючи потяги. 
26.
27. Диспетчери збирають «теоретичні» поїзди на комп'ютері заздалегідь ще до прибуття вагонів на станцію. 
28. Завдяки заздалегідь зібраним «теоретичним» потягам, процес збору вагонів у потяги після розчіплення повністю автоматизований. 
29. Коли вагон починає скочуватися з гірки, насамперед він проходить через сканер. На кожному вагоні знаходиться магнітна мітка, яка дає диспетчеру повну інформацію про вагон (це цистерна, критий вагон, платформа тощо), пункт призначення, характер вантажу в ньому та вага порожнього вагона. 
30. Після сканера вагон потрапляє на ваги, де вимірюють його вагу, а потім комп'ютер сам визначає на який шлях потрібно відправити цей вагон. 
31.
32. Т.к. диспетчер уже склав «майбутні потяги», стрілки автоматично переводять комп'ютер і вагон скочується на потрібний шлях. 
33. На шляху скочування вагон проходить через спеціальні сповільнювачі, які частково гасять швидкість руху вагона. 
34. Наздоганялки. 
35. Уповільнювачі є «гальмівними колодками», які затискають колісні пари вагона, коли той проходить через них. 
36. Навіщо зважувати вагон? Справа в тому, що комп'ютер знає скільки вагонів вже стоїть на коліях, але потрібно розрахувати гальмівне зусилля для сповільнювачів і сповільнити вагон так, щоб йому вистачило інерції докотитися до інших «побратимів», але при цьому він не котився б дуже швидко. 
37.
38. Вагон, залежно від вантажу, може бути уповільнений до зчіпної швидкості 1 км/год, типова швидкість зчіпки для вагонів з вантажем, що не б'ється, — 6 км/год. 
39.
40. Проходячи через сповільнювачі, вагон «пригальмовують», після чого, докочуючись до інших вагонів, він зчепляється з ними і поступово на шляхах відправлення збирається нові потяги. Потім складений поїзд переводять у парк відправлення та потяг продовжує свій шлях. 
41. Крім сортувальної «гірки» на станції також є ж.д. депо, яке обслуговує як транзитні тепловози, так і тепловози, що працюють на території Далласа та Форт Ворса. 
42. У депо тепловози проходять як дрібний текучий ремонт, і середній капітальний ремонт. 
43. Це депо не здійснює повний капітальний ремонт тепловозів. Для капітального ремонту тепловози йдуть у Х'юстон. 
44.
45. До речі, неподалік станції є пасажирська платформа, але про це якось іншим разом. 
Прийоми оптимізації та підвищення ефективності роботи вантажних станцій Москви.
Московська залізниця – одна з транспортних структур, що найактивніше розвиваються, у складі якої вантажне сполучення відіграє важливу роль. На території міста (в межах МКАД) розташовуються 44 вантажні станції загальною площею 1692 га.
Через велику площу займаних територій часто з'являються пропозиції щодо виведення вантажних дворів і станцій за межі міста, проте існуючий вантажопотік, потреби міста та вантажообіг Московського залізничного вузла не дозволяють дотримуватися цих заходів.
Набагато раціональніше йти шляхом оптимізації роботи на цих станціях, збільшення інтенсивності використання існуючих територій і вивільнення частини територій під потреби міста. Для розгляду можливих методів реорганізації цих станцій слід оцінити поточний стан вантажної інфраструктури залізниць.
За характером роботи вантажні станції можна розділити на станції загального призначення, сортувальні та проміжні, за розташуванням в місті на – центральні, серединні та периферійні.
На станціях загального призначенняздійснюються роботи з завантаження, розвантаження та сортування вантажів. Для цих операцій на станціях розташовується велике вантажне подвір'я. Число станцій загального призначення на території Москви – 12. З них два вантажні двори – Москва – Ризька та Москва-Товарна Ярославська – закриті.
Площа станцій загального призначення біля Москви – 567,8 га. Більшість цих станцій сконцентрована в центральній та серединній частині міста.
Сортувальні станціїздійснюють роботи з сортування вагонів та формування поїздів. Внаслідок довжини вантажних складів та особливостей технологічного процесу ці станції є найбільшими на залізницях. А з огляду на особливості технологічного процесу по сортуванню вагонів їхня робота пов'язана з високим шумовим та екологічним забрудненням.
Незважаючи на нечисленність, на території Москви їх всього 6, сортувальні станції займають 549,6 га. При цьому більша їх частина розташована в серединній частині міста.
Проміжні станціївиконують роботу на під'їзних шляхах до міста з навантаження та розвантаження вантажів. Можуть мати невеликі вантажні двори. Ці станції є непомітний каркас вантажного потоку залізниць, оскільки здійснюють підвезення вантажів до окремих районів міста. Їх налічується 26 і вони займають 574,6 га, що залишилися. З них – 12 станцій, розташованих на Малому кільці залізниці (МКЗ), закриті для вантажної роботи.
Надалі планується часткове перенесення з МКЗ транзитного руху вантажопотоків та його перерозподіл на Велике кільце Московської залізниці. З метою збереження руху МКЗ до плану реконструкції включено будівництво третього головного шляху на 37-ми кілометровій ділянці Пресня-Лефортово-Андронівка-500-метрова вставка-15-а сполучна гілка-Угреська-Люблино.
Для визначення ефективності поточного використання територій вантажних станцій слід запровадити поняття потужності станції як співвідношення вантажообігу на рік на 1 гектар. Як очевидно з представленого графіка, порівняння роботи вантажних станцій між собою демонструє низькі показники потужності.
Відповідно, збільшення щільності використання території шляхом нарощування вертикального планування дозволять скоротити площу і оптимізувати роботу на цих станціях. Примітно, що найвищу потужність виявлено на станції Москва-Товарна Павелецька. Домогтися цього керівництву станції вдалося шляхом часткової автоматизації вантажно-розвантажувального процесу.
Прийоми оптимізації вантажних станцій на основі вивчення світового та вітчизняного досвіду можна систематизувати за обсягом виконуваної роботи, кількістю задіяного транспорту, площею контейнерного та тарно-штучного сховища, а також комплексом послуг, що надаються. Виходячи з цього, можна запровадити класифікацію відповідно до кожного типу: поліс, комплекс і кластер.
Поліс- Найбільший за кількістю задіяної інфраструктури прийом оптимізації роботи вантажних станцій. До цього типу відносяться великі вузлові станції та вантажні села, розташовані за межами міста. Відмінною особливістю цього типу є велика площазайманих територій, мультимодальність, залучення трьох та більше видів транспорту.
За структурою вантажне село є аналогом морського порту, де вантаж, що прибув одним видом транспорту, тут же розвантажується, при необхідності проходить митне оформлення, на території вантажного села обробляється, складується, розподіляється і відправляється за місцем призначення іншим видом транспорту. Також на території знаходяться офіси, готелі, поблизу будуються житлові поселення. Ця концепція перехоплюючих вантажних полісів поблизу великих міст розвивається з 1970-х років.
У Німеччині є асоціація вантажних сіл DGG. Велика кількість подібних комплексів знаходиться в США та Європі. Поряд з Берліном, з населенням у 5 млн. чоловік, розташовані 3 вантажні села. Усього ж на території Німеччини налічується 35 вантажних полісів. В Італії – 25, один із найбільших – InterportoBologna, розташований у центрі країни та займає 320 гектар.
У Росії з 2011 року активно розвивається проект вантажного села в Ворсино, розташований на півдні Москви, поблизу перетину трас М3 (Київське шосе), А 101 (Калузьке та Варшавське шосе) та А 108 (Московське велике кільце). На даний момент комплекс займає територію 120 га, яку планується розвинути до 600 гектарів. На території збудовано мультимодальний автомобільний та залізничний термінали.
Комплекс- Середній за величиною тип оптимізації. До нього належать транспортно-логістичні та термінально-логістичні центри (ТЛЦ), контейнерні та контрейлерні термінали. Основним завданням цього типу є обробка та зберігання вантажів, митне оформлення та інформаційні послуги. ТЛЦ включають вільні площі для експедиторських і транспортних компаній, стоянки, станції технічного обслуговування.
Як правило, ТЛЦ розміщуються на під'їздах до міста, а також у його периферійній частині поблизу великих вузлових, сортувальних станцій та вантажних дворів. Окремо варто згадати комплекси на кшталт «сухий порт», в яких застосовано автоматизацію процесу з використанням портових кранів на суші, що дозволяє підвищити швидкість обробки вантажів у кілька разів порівняно із застосуванням спецтехніки.
Кластер- Найбільш компактний тип оптимізації. Відмінною особливістю даного типу є гнучка модульність, можливість розширення структури зі збільшенням обсягу обробки вантажів, а також можливість витягувати контейнери без перекладання їх з місця на місце, що збільшує швидкість вантажно-розвантажувальних робіт у кілька разів. Основною частиною цього є багаторівневий контейнерний термінал, виконаний за типом кластера з великою кількістю однакових осередків.
Ідея створення таких структур прийшла з Японії. Оскільки основні контейнери, що використовуються для вантажної роботи 20 і 40 TEU, була запропонована комірчаста структура, що має модуль для зберігання одного контейнера розміром 40 TEU або двох контейнерів 20 TEU*. Завантаження контейнерів у комірки здійснюється спеціальним краном для розвантаження контейнерів.
Конструктивною основою є залізний каркас. Як приклад такого кластера можна навести багаторівневий контейнерний термінал в Японії, побудований компанією JFE Engineering Corporation. Розмір контейнерного терміналу 150х56 метрів. Площа будівлі – 8400 кв. м, відповідно. Висота 31 метр (10-ти поверховий будинок). Вантажооборот – 49 контейнерів за годину. Відповідно, на площі менше одного гектара на добу обробляється 1176 контейнерів.
Для порівняння, на станції Москва-Товарна Павелецька (одна з найефективніших вантажних станцій у Москві) на площі 52 гектари обробляється в середньому 5 000 контейнерів на добу. Відповідно потужність однієї з найефективніших станцій у Москві нижче запропонованого типу у 15 разів.
Зважаючи на те, що лише 7 вантажних станцій розташовуються в периферійній частині міста, проведений аналіз дозволяє зробити висновки, що найактуальнішим типом для оптимізації об'ємно-просторової організації територій вантажних станцій є кластер.
Відповідно до виявлених на початку статті типів існуючих станцій, можна припустити, що для станцій загального призначення та проміжних станцій застосовують типи оптимізації комплекс або кластер, залежно від центрального, серединного або периферійного розташування станції.
Природне скорочення вантажних станцій у зв'язку зі збільшенням пасажирського сполучення на МКЗ, а також необхідність виведення транзитних вантажів за межі міста веде до створення навколо Москви кільця з вантажних полісів, які розміщуватимуться поблизу залізничних та автомобільних магістралей, а також річкового та авіатранспорту.
Щодо сортувальних станцій, проведений аналіз показує необхідність виведення даного типу станцій за межі міста. Основною причиною неможливості знаходження даного типу станцій у місті є велика площа займаних територій, технологічні особливості сортування вагонів, які унеможливлюють їх переведення під землю або скорочення займаних територій шляхом вертикального планування.
Вивільнені території сортувальних станцій необхідно перепрофілювати за типами кластер або комплекс, а території, що залишилися, надати під міські потреби. Попередній підрахунок площі, яку місто може отримати, застосовуючи ці методи, показує, що дві третини територій, що займаються вантажними станціями (близько 1000 гектарів), можна звільнити безболісно для вантажообігу та потреб міста. При цьому окупність вкладень у дані прийоми оптимізації вантажних станцій становить від 5 до 10 років, залежно від обсягу супутніх робіт з реорганізації територій.
Зрозуміло, застосування даних методів пов'язане з високим рівнемвитрат. Проте, соціально-економічний ефект, який може отримати місто під свої потреби від територій, що вивільнялися, а також швидка окупність за рахунок високого вантажообігу - демонструють життєздатність і високу перспективність вироблених прийомів для розвитку вантажного сполучення, а також міста та підвищення його інвестиційної привабливості.
* 20 TEU - умовне позначення вантажного контейнера в 20 футів (розміром 20х8х8, 5 футів або 6,1 х2, 44, 2,59 м, об'ємом 39 куб.м).
СОРТУВАЛЬНІ ГІРКИ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ СВІТУ
У транспортних вузлах, поблизу великих індустріальних центрів, у мегаполісів, біля портів, великих підприємств важкої індустрії і гірничодобувною промисловості - там, де формуються поїзди, в більшості країн світу розташовані сортувальні гірки. Пропонуємо читачам аналіз систем, якими обладнані ці гірки, та тенденції розвитку зарубіжних пристроїв формування складів.
Центральна Європа і насамперед Франція та країни Бенілюкс мають високу щільність розміщення сортувальних гірок. Також значна їх кількість у країнах колишнього СРСР та на східному узбережжі США. Велика кількість сортувальних гірок будується в Останніми рокамив Китаї. Набагато менше їх на залізницях таких країн, як Канада, Індія та ПАР. У країнах Африки, а також Південної та Латинська Америкасортувальні гірки, як і інші засоби автоматизації на залізничному транспорті, зустрічаються поки що рідко. Навпаки, у багатьох індустріально розвинених країнах (Японія, Англія, Данія та Норвегія) вже не збереглося жодної сортувальної гірки через застосування нових способів формування складів. В інших європейських країнах сортувальна робота концентрується лише на найбільших вузлах, гірки малої та середньої потужності поступово закриваються. На сьогоднішній день найбільша у світі сортувальна гірка Бейлі Ярд знаходиться в США (штат Небраска) і має 50 шляхів у парку одного напрямку та 64 шляхи у парку протилежного спрямування. Лише трохи відстає від неї двостороння сортувальна гірка Машен (рис. 1), розташована поблизу порту Гамбург - 48 шляхів в одному напрямку і 64 в іншому. У Китаї нещодавно побудовано найбільшу сортувальну гірку Азії на станції Цженгжоу - 34 і 36 шляхів, інший великий сортувальний вузол знаходиться в ПАР на станції Сентрарад на північний схід від Йоганнесбурга - 64 шляхи в сортувальному парку і 8 шляхів у парках підсортування. Відмінності в технічному оснащенні та технології роботи сортувальних гірок обумовлені історичним розвиткомзасобів механізації та автоматизації в різних країнахсвіту, початок якого було започатковано в Європі в середині позаминулого століття.
ВИНИКНЕННЯ ГІРОЧНИХ СИСТЕМ
Ще 1846 р. на вантажному вокзалі Дрездена було споруджено похилий шлях, яким подавалися вагони, отцепляемые від поїзда. У цей час у Європі були відомі інші способи розформування складів, наприклад, з використанням поворотних кіл, що збереглися біля багатьох депо дотепер (рис. 2). Перша спрощена сортувальна гірка була побудована в 1858 на проміжній вантажній станції Лейпцига. Повністю відповідна сьогоднішній структурі більшості сортувальних вузлів з парком прийому, сортувальним парком і парком відправлення (рис. 3) гірка була споруджена на вантажній станції Тер Нор біля Сент-Етьєна у Франції в 1863 р. За таким же принципом в 1869 побудована станція Шилдон на північному сході Англії.
Перші сортувальні станції використовували природний ухил місцевості та не мали протиухилу на насувній частині. Лише у 1876 р. на сортувальній станції Шпельдорф у Німеччині була споруджена гірка з майданчиком на вершині та протиухилом. Механічні централізації, що використовуються в той час, мали обмежене по дальності управління, і тому в зоні розпуску будували кілька незалежних один від одного постів.
Розподіл сортувального парку на групи шляхів (пучки) стали застосовувати в 1891 р. на великій сортувальній станції з двосторонньою роботою Остерфельд-Зюд у Німеччині. У той час на сортувальних гірках ще не використовувалися механізовані гальмівні пристрої, але цільове прицільне гальмування було необхідне, і тому на коліях біля підніжжя гірки працівники встановлювали гальмівні черевики. Ці прості пристрої застосовують і зараз як протиугінні на вантажних станціях з природним ухилом шляхів.
У двадцяті роки минулого століття економіка Європи та США, а разом з нею і вантажоперевезення, переживали підйом, і для прискорення та безпечного розпуску потягів були розроблені перші сповільнювачі балкового типу. У 1923 р. у США на сортувальній гірці Гібсон біля Чикаго був встановлений перший, з великою кількістю вузлів, сповільнювач, а в 1925 р. на найбільшій на той час сортувальній станції Європи Хамм (Вестфалія) почав працювати механізований комплекс, що складається з чотирьох гідравлічних вагонних уповільнювачів. Електромеханічні централізації, що з'явилися приблизно в цей же час, дозволяли дистанційно керувати всіма об'єктами з одного поста гіркового комплексу. Завдяки цьому прискорився процес розформування складів, а також стала можливою його автоматизація. Трохи згодом було створено перші електричні пристрої запам'ятовування послідовності проходу вагонів. Відповідно до отриманого завдання вони керували стрілочними приводами пучків.
Перший керований електронікою гірничий комплекс було створено 1955г. на станції Кірк неподалік Чикаго, і вже у 1960-ті роки більшість великих сортувальних вузлів було повністю автоматизовано. У ці ж роки багато сортувальних гірок стали використовувати радіоканал для управління локомотивом для насуву складу, що дозволило підвищити якість і продуктивність, а також відмовитися від машиністів і гіркових сигналів підлоги.
ВИДИ СОРТУВАЛЬНИХ ГІРОК
Гірські комплекси можуть мати як односпрямовану (односторонню) структуру побудови, так і двосторонню, що застосовується на великих вузлах з великою роботою сортування в обох напрямках. Раніше гірки будували на ділянках з природним ухилом шляхів, які не залежать від зони розпуску, як заведено на сучасних комплексах. Багато з таких гірок використовуються досі. За кордоном застосовують гірки як із природним, так і зі штучним ухилом шляхів (рис. 4). Використовувані ними принципи гальмування вагонів теж різняться. На вибір гальмівних засобів впливає також місце сортування гірки. Побудовані поблизу транспортних вузлів гірки з часом опинялися в межах міста, і до таких сортувальних комплексів в даний час пред'являються особливі вимоги. Це безшумна робота сповільнювачів та стрілочних приводів, спеціальні правила розпуску, обмежений доступ на територію.
Сортувальні парки можуть мати рівну з іншими парками станції довжину, так і зменшену. Укорочені сортувальні парки використовуються, зокрема, у США, де за умов сприятливого рельєфу та великих відстаней між станціями формуються довгі поїзди. Зібрані у сортувальному парку укорочені потяги подаються на шляху відправлення, де їх зчіплюють з іншими напівскладами. У деяких випадках буває вигідніше, навпаки, проектувати шляхи сортування підвищеної довжини.
У сортувальних гірках останнього покоління передбачена можливість місцевого управління стрілками та сигналами парків прийому та відправлення з перевіркою необхідних залежностей та замикань. Рідше зустрічається тільки централізоване управління, а іноді в цих парках можуть бути відсутні пристрої СЦБ, що використовуються на станціях.
Розглянемо пристрої та принципи гальмування на сортувальних гірках.
ГАЛЬМАННЯ ВІДЦЕПІВ У ГІРОЧНИХ КОМПЛЕКСАХ
Перше гальмування відчепів призначається в основному для формування необхідних інтервалів прямування та здійснюється однією або двома гальмівними позиціями (ТП) у гірковій зоні, а прицільне гальмування відбувається у парковій зоні. Крім відомих на російських залізницях кліщевидно-натискних сповільнювачів у гірській зоні застосовують сповільнювачі з іншими принципами гальмування. Так, на розташованих неподалік житлових зон сортувальних гірках для гасіння швидкості використовують рейки з гумовим покриттям. Сила тертя під час руху металевого колеса по гумі регулюється положенням сповільнювача, таким чином відбираючи значну частину кінетичної енергії відчепу. Перспективними вважаються гальмівні засоби на постійних магнітах, які найефективніші при високих (понад 20 км/год) швидкостях руху відчепів.
Для гальмування в парковій зоні на багатьох сортувальних гірках встановлюють велика кількістьточкових сповільнювачів, що забезпечують квазінеперервне регулювання швидкості. Найбільше визнання здобули точкові гідравлічні поршневі сповільнювачі. Їх гальмівна дія виникає при наїзді гребеня колеса вагона на поршень сповільнювача, укріпленого на шиї рейки (рис. 5). Надмірна кінетична енергія гаситься завдяки переміщенню поршня вниз, якщо перевищена швидкість скочування відчепа. У поршневих сповільнювачах розміщуються датчики швидкості.
У Європі поширені також гідравлічні спіральні сповільнювачі. Під час проходу вагона ним гребінь колеса взаємодіє зі спіральним виступом циліндра (рис. 6), і він робить один оборот. Якщо швидкість вагона менша за ту, на яку відрегульований сповільнювач, то його клапан не перешкоджає перетіканню рідини з однієї порожнини в іншу, і гальмування не відбувається. У разі перевищення зазначеної швидкості уповільнювач створює максимальне гальмівне зусилля. При необхідності пропуску маневрового локомотива спеціальний пневматичний пристрій відсуває спіральний сповільнювач від колії.
Крім того, на ряді сортувальних гірок у парковій зоні встановлюються гідравлічні прискорювачі, що працюють при швидкості відчепу нижче встановленої межі.
На гірках з природним ухилом шляхів квазінеперервне регулювання швидкості, як правило, використовується на всьому спуску, включаючи передпаркову (гірку) зону.
На гірках останнього покоління з інтенсивною сортувальною роботою для паркової зони передбачаються вагоноосаджувачі. Вони розташовуються всередині рейкової колії та переміщаються автоматично керованими тросами. При необхідності вагоноосаджувачі доводять відчепи до вагонів, що стоять на шляху (рис. 7). Такі пристрої застосовують, наприклад, на сортувальних гірках Мюнхена (Німеччина), Цюріха (Швейцарія) та Роттердама (Нідерланди).
МОДЕРНІЗАЦІЯ ГІРКОВИХ КОМПЛЕКСІВ ЗА КОРДОНОМ
Для будівництва та модернізації сортувальних станцій фірмою Siemens був розроблений універсальний комплекс MSR 32 (рис. 8) для гір середньої, великої та підвищеної потужності. Залежно від виду і необхідної потужності гірки, її профілю, місцевих умов і стрілочних приводів, що віддають перевагу замовникам, і гальмівних засобів створюється модель гірки, яка тестується на ЕОМ. За підсумками моделювання вибираються типи та місця розташування датчиків швидкості вагонів, вимірювачів швидкості вітру в різних зонах гірки, вагомірів, вимірювачів довжини та висоти відчепу (для розрахунку траєкторії його прискорення), число та оптимальні зони розміщення гальмівних позицій, а також датчиків вільності колій.
Принцип роботи таких гір наступний. Інформація від усіх вимірювальних приладіві датчиків сортувальної гірки, а також парків прийому та відправлення надходить на центральний процесор. Звідти після обробки всіх даних здійснюється управління локомотивом гальмівними позиціями, що є, а також вагоноосаживателями (рис. 9). Найважливіша інформація про роботу гірки, а також результати формування поїздів у режимі реального часу передається на диспетчерський пункт. Система MSR 32 влаштована за модульним принципом, що дозволяє легко адаптувати її до будь-яких вимог замовника.
Ця система впроваджена на гірках з різними профілем, концепцією гальмування та переробною здатністю. Так, у Цюріху (Швейцарія) гірка має продуктивність 330 вагонів на годину. Управління локомотивом відбувається за радиканалом. На 1 - й гальмівній позиції функціонують два сповільнювачі, на 2 - вісім, у парковій зоні - 64 (по одному на шлях), на нижній гальмівній позиції - два. На головній гірці використовують вагоноосаджувачі, на допоміжній гірці (здана в експлуатацію в 1999 р.) -13 сповільнювачів парку.
|
|
|
У Відні (Австрія) сортувальна станція продуктивністю 320 вагонів на годину має радіокерований локомотив. З 48 шляхів у парковій зоні два використовуються для насуву. На гірці функціонують поршневі сповільнювачі з автоматичним регулюванням швидкості по всьому шляху скочування відчепів. Сортувальна станція здана в експлуатацію у 2004 р.
Гірка «Південна Ельба» поблизу порту Гамбург (Німеччина) меншої потужності та має три сповільнювачі на 2-й гальмівній позиції та 24 у парковій зоні. Вона здана в експлуатацію у 2006 р.
На всіх гірках сортування забезпечений безперервний обмін інформацією з диспетчерськими центрами.
Найближчим часом фірма Siemens планує здати в експлуатацію першу гірку сортування MSR 32, адаптовану до вимог залізниць країн колишнього СРСР (станція Вайдотай в Литві).
АЛЬТЕРНАТИВНІ ВАРІАНТИ ФОРМУВАННЯ ПОЇЗДІВ
У другій половині минулого століття намітилася тенденція до переважання вантажообігу дрібних відправлень. Через зростаючу конкуренцію у сфері вантажоперевезень між залізничним та іншими видами транспорту стали актуальними контейнерні перевезення, що дозволяють мінімізувати витрати на перевантаження та використовувати переваги кожного виду транспорту, доставляючи дрібні відправки за принципом «від дверей до дверей». Для перевантаження контейнерів з вагонів на морський та автомобільний транспорт було створено спеціальні парки із крановими механізмами. При зростанні контейнерних відправок з часом багато сортувальних станцій передадуть свої функції паркам, передбаченим для перевантаження контейнера з вагона не тільки на морські судна та автомобілі, а й на потяги інших напрямків. У багатьох європейських країнах такі парки вже використовуються (рис. 9), витісняючи сортувальні гірки малої та середньої потужності.
