Управление технологией перевозочного процесса на железных дорогах

УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЕЙ 
ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА

НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

Ä.Þ. ËÅÂÈÍ

Москва

ИНФРА-М

20МОНОГРАФИЯ

УДК 656.2(075.4)
ББК 39.28
 
Л36

Левин Д.Ю.

Л36 
 
Управление технологией перевозочного процесса на железных доро
гах : монография / Д.Ю. Левин. — М. : ИНФРА-М, 2020. — 288 с. + Доп. 
материалы [Электронный ресурс; Режим доступа http://www.znanium.
com]. — (Научная мысль). — www.dx.doi.org/10.12737/22262.

ISBN 978-5-16-012377-6 (print)
ISBN 978-5-16-105350-8 (online)
Рассматриваются вопросы адаптации нормативно-технологических до
кументов к реальной обстановке перевозочного процесса, создания оптимальных условий работы участков, станций и грузовых фронтов, решения 
задач по управлению технологией и системой своевременного реагирования на отклонения от нормативно-технологических документов.

Предназначена работникам железнодорожной отрасли, научным со
трудникам, разработчикам автоматизированных систем управления, слушателям курсов повышения квалификации и студентам вузов.

УДК 656.2(075.4)

ББК 39.28

ISBN 978-5-16-012377-6 (print)
ISBN 978-5-16-105350-8 (online)
© Левин Д.Ю., 2016

Материалы, отмеченные знаком 
, 

доступны в электронно-библиотечной системе Znanium.com

Введение

Регламентирование работы предприятий, участвующих в перевозочном процессе, с помощью нормативно-технологических 
документов (график движения, план формирования поездов и технологические процессы) получило широкое распространение. 
Как показывает практика, реальная эксплуатационная работа железных дорог значительно отличается от нормативных и технологических документов и часто положение усугубляется не оптимально принятыми решениями. Перечисленные документы сами 
по себе не гарантируют реализации своих возможностей. В оперативных условиях часто по разным причинам происходят значительные изменения исходных данных и расчетных нормативов, 
на основе которых разрабатываются нормативно-технологические 
документы. Очевидно, что недостаточно только разработать технологию, надо еще приближать ее к действительности и более действенно управлять перевозочным процессом. Резонно возразить, что 
существует оперативное управление поездной и грузовой работой. 
Но современная система оперативного планирования и диспетчерского руководства перевозочным процессом на всех уровнях управления направлена, прежде всего, на выполнение графика движения 
и плана формирования поездов, месячных технических заданий 
эксплуатационной работы и технологических процессов работы 
станций, депо и других линейных предприятий. То есть после разработки нормативно-технологических документов стоит задача их 
выполнения, несмотря ни на что. 
Например, существует автоматизированная система контроля 
выполнения плана формирования поездов. Известно, что план 
формирования поездов составляется по среднесуточным показателям на длительное время. В то время как в повседневной работе 
подвержены колебаниям размеры струй вагонопотоков, расчетные 
нормативы, условия деятельности железных дорог и т.д. Отсутствие 
своевременного реагирования на происходящие изменения значительно снижает эффективность эксплуатационной работы.
Аналогичная ситуация с выполнением графика движения грузовых поездов из-за дополнительных ограничений скорости движения поездов, фактического веса поездов ниже нормативного 
и других причин; выполнением норм времени на технологические 
операции на станциях из-за содержания избытка вагонного парка 
и т.д.

Для изменения ситуации нужна система своевременного реагирования на отклонения от нормы — управление технологией в соответствии с реально складывающимися условиями, т.е. способы 
реализации нормативно-технологических документов.
Управление технологией предполагает планирование не стихийно складывающихся обстоятельств, а создание и поддерживание оптимальных условий эксплуатационной работы железных 
дорог и эффективности перевозочного процесса. 
Для того чтобы управление технологией стало повседневным 
инструментом организации перевозочного процесса, сделана попытка ответить на вопросы: что, чем и как управлять.
Как известно, при разработке плана формирования поездов 
пользуются среднесуточными размерами вагонопотоков. Однако 
в оперативной работе фактические размеры струй вагонопотоков 
могут существенно отличаться от них. Поэтому оптимальные варианты плана формирования поездов в отдельные периоды времени 
могут стать и неоптимальными. Пока в оперативных условиях 
это никак не учитывается. Технические станции строго по плану 
формирования накапливают составы и при затруднениях с их отправлением ничего не меняется, в ожидании, пока обстановка 
естественным образом изменится. В результате сформированные 
составы часто простаивают в ожидании сначала локомотивов 
и бригад, а затем отправления со станции.
Простои составов в ожидании локомотивов и локомотивных 
бригад свидетельствуют не только об отсутствии эффективной 
системы регулирования локомотивным парком, но и отсутствии 
управления процессом формирования составов на сортировочных 
станциях, т.е. этот процесс протекает без учета реальных возможностей своевременного обеспечения составов локомотивами. 
Управление этим процессом заключается в том, что заблаговременно планируется формирование такого числа составов, которое 
своевременно будет обеспечено локомотивами, локомотивными 
бригадами и «нитками» графика движения.
Развитие информационных систем уже дает возможность прогнозировать предстоящую эксплуатационную работу, а вместе 
с ней и затруднения, в том числе несоответствие числа формируемых составов и необходимых для них локомотивов и локомотивных бригад. Поэтому рассматриваются возможные затруднения 
в эксплуатационной работе и необходимые в этих случаях способы 
оперативного управления организацией вагонопотоков.
«Качественное повышение степени составления» графика движения поездов часто все-таки не позволяет реализовать его воз

можности. Перенасыщение грузонапряженных участков поездами 
не дает возможности соблюдать его нормативы. Для выполнения 
графика движения необходимо создавать условия, не допускающие 
перенасыщения участков поездами. Что для этого необходимо делать показывает управление технологией. 
Так на всех этапах перевозочного процесса необходимо создавать условия для выполнения технологических документов и адаптировать нормативно-технологические документы к реальным ситуациям. Решение этих задач и обеспечивает управление технологией.

Глава 1
УПРАВЛЕНИЕ ВАГОНОПОТОКАМИ

1.1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ УПРАВЛЕНИЯ 
ВАГОНОПОТОКАМИ

Как известно, целесообразность выделения струи вагонопотока в самостоятельное назначение определяется достаточным 
условием, в соответствии с которым приведенная экономия от пропуска вагонопотока через сортировочную станцию без переработки 
должна быть больше затрат на накопление составов. Среднесетевая разница простоя транзитного вагона с переработкой и без 
переработки равна 11 ч, что на 2,5 ч больше среднесетевых затрат 
на накопление составов. Эта разница свидетельствует о наличии 
значительного резерва дальнейшего повышения транзитности вагонопотоков. Практически он имеет еще большую величину за счет 
вагонопотоков, которые в настоящее время при расчете плана формирования не выделены в самостоятельные назначения, но значительное число дней в году целесообразны для такого выделения. 
Причина — сегодня нет инструмента оперативного слежения 
и своевременного выделения ставшими эффективными струй вагонопотоков.
Еще в Инструктивных указаниях по организации вагонопотоков 
1967 г. [7] предусматривалась корректировка направления вагонопотоков «при значительных отклонениях фактических размеров 
движения от плановых, а также в связи с затруднениями в пропуске 
вагонопотоков по отдельным направлениям или станциям». 
Корректировка плана формирования разрешалась:
 
• междудорожных назначений — Главному управления движения 
МПС;
 
• внутридорожных назначений — начальнику службы движения 
дороги.
Для обоснования изменения порядка направления вагонопотоков или корректировки плана формирования рекомендовался 
существовавший порядок их составления.
Разрешение единовременной корректировки плана формирования при отсутствии строгого контроля за его выполнением ежедневно приводило к необоснованному значительному увеличению 
размеров движения поездов в конце отчетных суток из-за нарушений плана формирования. 

Единовременная корректировка плана формирования сохранилась и в Инструктивных указаниях по организации вагонопотоков 
1984 г. [8] и также ежедневно на участках, прилегающих к междорожным стыковым пунктам, в конце отчетных суток фактические 
размеры движения поездов значительно превышали графиковые.
Дополнительно корректировку внутридорожного плана формирования разрешили начальникам отделений.
Для обоснования изменения организации вагонопотоков был 
рекомендован алгоритм:
1) сравнить действующий и предлагаемый планы, выявить 
станции и участки, на которых возникают изменения. По каждой 
станции подсчитать изменения размеров переработки и количества 
назначений, а по участкам — размеры движения;
2) предлагаемый вариант проверить по перерабатывающей способности и путевому развитию станций, а также пропускной способности участков;
3) измененный план формирования оценить по натуральным 
и технико-экономическим показателям;
4) показатели предлагаемого варианта сравнить с показателями 
действующего плана формирования и выбрать лучший вариант.
Корректировку плана формирования рекомендовалось выполнять на основе учета подхода вагонопотоков в поездах и разложения их по назначениям по форме ДО-17. Если учесть, что отчет 
об исполненных вагонопотоках по форме ДО-17 тогда составляли 
только ежемесячно по данным второй декады, то станет понятно, 
что такой анализ назвать действенным управлением, да еще оперативным — нельзя. 
В.М. Акулиничев в работе [1] предпринял попытку создать 
и теоретически обосновать систему управления вагонопотоками 
на железнодорожном транспорте. Управление вагонопотоками 
должно было обеспечить высокоэффективное использование всех 
технических средств и подвижного состава, рациональное распределение сортировочной работы между станциями. Для решения 
задачи распределения предлагалось использовать метод динамического программирования. Цель оптимального управления — выбор 
для каждой станции полигона форм организации вагонопотока 
и числа назначений, при которых целевая функция обращается 
в минимум:

 
(
)
1
2
1
n
E
u x x
x −
=
…
,
,
,
, 
(1.1)

где E  — критерий оптимальности; u  — управляющее воздействие; 
n  — число станций на полигоне.

Решение задачи заключается в выборе управляющих воздействий, которые обращают функцию (1.1) в минимум при ограничениях:

 

д
ну

сп

ну
сп
по

1 2
1

1 2
1
1 2
1

,  
, , , 
;

,                     
, , , 
;
,       
, , , 
;

oi
i
i

i
i

i
i
i

n
n
n
i
p

k
n
i
p
n
n
n
i
p

⎫
+
≤
=
…
−
⎪
≤
=
…
−
⎬
⎪
≤
≤
=
…
−
⎭

где 
on  — вагонопоток обязательной переработки; 
ну  — перерабатывающая способность сортировочных устройств; 
по
n
 — пропускная способность парка отправления; 
сп
n
 — перерабатывающая 
способность сортировочного парка; 
д
n  — дополнительная переработка вагонов на станции; k — количество назначений на станции.
Решение задачи предусматривало целенаправленный отбор вариантов распределения сортировочной работы по минимальным 
затратам приведенных вагоно-часов. Но до решения этой задачи 
на ЭВМ дело не дошло.
Е.А. Сотников [21] предложил оценивать корректировку плана 
формирования поездов технико-экономическими показателями 
и дополнительно проверять ее реальность. Критерием оценки 
должны были служить суммарные дополнительные затраты и экономия R приведенных вагоно-часов в измененном плане формирования

 
1
2
3
1
1
1

p
d
e

i
i
i
R
R
R
R

=
=
=
=
+
+
∑
∑
∑
,

где 
1
1

d

i
R
kcm

=
= Δ
∑
 — суммарные приведенные затраты на накоп
ление составов на d  станциях формирования, учитываемые со 
знаком «плюс» при выделении новых назначений, или экономия со 
знаком «минус» при объединении назначений; 
k
Δ  — увеличение 
или уменьшение числа назначений в плане формирования при 
реализации предложений по корректировке; c  — параметр накоп
ления; m  — среднее число вагонов в поезде; 
1
2
доп эк
1

p

i
R
N
T

=
=
∑
 — сум
марные приведенные затраты на переработку дополнительно поступающих на станцию 
доп
N
 вагонов на p  станциях проследования вагонопотока; 
1эк
T
 — общая приведенная экономия 
вагоно-часов на один вагон при пропуске его без переработки 
на станции с учетом переменных значений нормы экономии эк
t
; 

3
доп
д
1

e

i
R
N
Lr

=
=
∑
 — суммарные приведенные затраты (или экономия) 

на передвижение дополнительных вагонов 
доп
N
 по e  участкам 

длиной L  км; 
вагкм
д
вагч
e
r
e
=
 — эквивалент вагоно-километров 

перевозки в приведенных часах на 1 км; 
вагкм
e
 — стоимость 1 вагоно-км с учетом всех расходов на перемещение вагонов в поездах, 
руб.; 
вагкм
e
 — стоимость 1 вагоно-ч, руб.
Значения R со знаком «минус» указывает, что предложение дает 
экономию и может быть принято для корректировки действующего 
плана формирования поездов. Окончательно этот вопрос предлагалось решать, только рассмотрев все предложения, так как некоторые из них могут вызвать затруднения в работе станций, участков 
и поэтому будут исключены. Общую экономию от всех принятых 
предложений в каждом варианте изменения плана формирования 
предлагалось подсчитывать суммированием

 
вар
1

x

i
i
R
R

=
= ∑
,

где 
число предложений
x −
.

Практическое управление вагонопотоками сводилось к административно-командным методам. «Все случаи неразрешенного изменения плана формирования и порядка следования вагонопотоков рассматриваются как производственные упущения, 
и работники, виновные в указанных нарушениях, привлекаются 
к ответственности. Эти и другие меры принимаются МПС потому, что нарушения плана формирования вызывают дезорганизацию в работе сортировочных станций, замедляют продвижение 
вагонопотоков, увеличивают сроки доставки грузов получателям 
и себестоимость перевозок, а также сокращают погрузочные ресурсы» [3]. 
Для оправдания «нарушителей» была сделана оговорка. «Оперативная корректировка плана формирования дальних назначений 
дает эффект через 5–10 дней. Поэтому частая, без действительной 
необходимости корректировка плана нецелесообразна, тем более 
что она может вызвать затруднения в работе целого ряда других 
станций. Это относится и к изменению пути следования вагонопотоков» [3]. Очевидно, что с такими опасениями и отдаленным 
эффектом нельзя говорить об оперативном управлении вагонопотоками.

Следующий шаг в развитии системы управления вагонопотоками сделан в Инструктивных указаниях по организации вагонопотоков 2007 г. [9]. Учет и анализ исполненных вагонопотоков 
предложено вести за сутки, декаду и месяц. Исходные данные для 
такого учета и анализа предоставляют Автоматизированная система 
оперативного управления перевозочным процессом (АСОУП) и автоматизированная система пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка 
на железных дорогах России (ДИСПАРК) [24]. Даже один из разделов в Инструктивных указаниях посвящен диспетчерскому руководству формированием и пропуском поездов. К сожалению, этот 
раздел содержит только лозунги и призывы.
Большие возможности для оперативного управления вагонопотоками предоставляет ДИСПАРК [24]. Прежде всего, это относится к информации о фактической дислокации вагонов и подводе 
их к станциям формирования поездов. В системе ДИСПАРК предусмотрено взаимодействие с планом формирования грузовых поездов, планирование поездообразования и прикрепление поездов 
к «ниткам» графика движения, обеспечение «ниток» графика движения поездов локомотивами, локомотивными бригадами и нарядами военизированной охраны.
Разработчики считают, что с помощью системы ДИСПАРК 
могут решаться задачи: «оперативного формирования поездов повышенной транзитности по назначениям плана формирования 
впередилежащих технических станций; оперативного формирования отдельных поездов по сортировочным системам впередилежащих двусторонних станций; оперативного формирования поездов по назначениям противоположной сортировочной 
системы на двусторонних станциях; оперативного назначения одногруппных поездов взамен групповых; формирование отдельных 
поездов (в том числе групповых) из вагонов с местным грузом 
или порожних под погрузку; групповой подборки вагонов по отдельным маневровым районам в поездах назначением на крупные 
грузовые станции с недостаточно развитыми сортировочными 
устройствами» [24].
План формирования поездов разрабатывается на длительный 
период по среднесуточным вагонопотокам, усредненным и неизменным расчетным нормативам. Но на практике реальная эксплуатационная обстановка часто существенно отличается от нормативных условий: колеблются размеры струй вагонопотоков, 
объемы переработки на станциях; составы своевременно не обеспечиваются локомотивами; возникают замедление и перерывы в дви