Управление эксплуатационной работой на железнодорожном транспорте: технология и управление движением на дорожном и сетевом уровнях

УПРАВЛЕНИЕ 

ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТОЙ 

НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ 

ТРАНСПОРТЕ

ТЕХНОЛОГИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ 

НА ДОРОЖНОМ И СЕТЕВОМ УРОВНЯХ

Д.Ю. ЛЕВИН

Рекомендовано

в качестве учебного пособия

для студентов высших учебных заведений, обучающихся

по направлению подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов»

(квалификация (степень) «бакалавр»)

Москва

ИНФРА-М

202УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 656.2(075.8)
ББК 39.2я73
 
Л36

Левин Д.Ю.

Л36 
 
Управление эксплуатационной работой на железнодорожном тран-

спорте: технология и управление движением на дорожном и сетевом 
уровнях : учебное пособие / Д.Ю. Левин. — Москва : ИНФРА-М, 
2023. — 248 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Высшее об-
разование). — DOI 10.12737/22770.

ISBN 978-5-16-018423-4 (print)
ISBN 978-5-16-105320-1 (online)
Изложены способы и меры усиления пропускной и провозной спо-

собности железных дорог, правила выбора норм веса и длины поездов, 
техническое нормирование и анализ эксплуатационной работы, порядок 
управления перевозочным процессом и работой локомотивов и вагонных 
парков, оперативное управление поездной и грузовой работой, диспетчер-
ское руководство движением поездов.

Соответствует требованиям Федерального государственного образова-

тельного стандарта высшего образования последнего поколения.

Учебник предназначен для студентов вузов железнодорожного транс-

порта, специалистов ОАО «Российские железные дороги» и транспортных 
компаний, слушателей курсов повышения квалификации.

УДК 656.2(075.8)

ББК 39.2я73

Р е ц е н з е н т ы:

Сотников Е.А., доктор технических наук, профессор, главный на-

учный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского инсти-
тута железнодорожного транспорта;

Балалаев А.С., доктор технических наук, профессор, заведующий 

кафедрой «Железнодорожные станции и узлы» Дальневосточного го-
сударственного университета путей сообщения

А в т о р:

Левин Д.Ю., доктор технических наук, профессор кафедры «Управ-

ление эксплуатационной работой и безопасностью на транспорте» 
Московского государственного университета путей сообщения Им-
ператора Николая II

ISBN 978-5-16-018423-4 (print)
ISBN 978-5-16-105320-1 (online)

Материалы, отмеченные знаком 
, доступны 

в электронно-библиотечной системе Znanium

© Левин Д.Ю., 2017

Введение

Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлениям подготовки специалистов 23.03.01 
«Технология транспортных процессов» (программы академического 
и прикладного бакалавриата, профиль подготовки «Организация 
перевозок и управление на железнодорожном транспорте»).
В соответствии с Федеральным государственным образовательным 
стандартом высшего образования последнего поколения дисци-
плина изучается по специальности 190701 «Организация перевозок 
и управление на транспорте (железнодорожный транспорт)». Целью 
подготовки студентов по дисциплине «Технология и управление дви-
жением на дорожном и сетевом уровнях» является формирование 
знаний, умений и представлений в области усиления пропускной 
и провозной способности железных дорог, выбора норм веса и длины 
поездов, управления эксплуатационной работой на железных дорогах 
России, технического нормирования эксплуатационной работой 
и управление работой локомотивов и вагонных парков.
Дисциплина «Технология и управление движением на дорожном 
и сетевом уровнях» входит в федеральный компонент цикла специ-
альных дисциплин и является обязательной.
Компетенции, которые должны приобрести студенты в резуль-
тате обучения по данной дисциплине: 
 
• разработка технологии грузовой и коммерческой работы, плани-
рование и организация грузовой, маневровой и поездной работы 
на дорожном и сетевом уровнях; 
 
• оперативное планирование и управление эксплуатационной ра-
ботой железнодорожных подразделений, разработка системы ра-
циональной организации поездопотоков и вагонопотоков на по-
лигонах сети железных дорог, разработка плана формирования 
поездов, поиск путей увеличения пропускной и провозной спо-
собности железнодорожных линий, разработка и анализ гра-
фиков движения поездов; 
 
• эксплуатация автоматизированных систем управления поездной 
и маневровой работой, использование информационных систем 
мониторинга и учета выполнения технологических операций; 
 
• выполнение обязанностей по оперативному управлению движе-
нием поездов на железнодорожных участках, в том числе и вы-
сокоскоростных, и направлениях, а также маневровой работой 
на станциях; 

 
• проведение технико-экономического анализа, комплексное 
обоснование принимаемых решений, поиск путей оптимизации 
транспортных процессов, а также оценка их результатов; 
 
• использование в работе основных методов и моделей управления 
инновационными процессами; 
 
• расчет и анализ показателей качества пассажирских и грузовых 
перевозок; 
 
• разработка математических моделей процессов и объектов 
на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования 
и исследований; 
 
• применение математических и статистических методов при 
сборе и обработке научно-технической информации, подготовке 
обзоров, аннотаций, составлении рефератов, отчетов и библиографий 
по объектам исследования; 
 
• готовность к участию в научных дискуссиях и процедурах защиты 
научных работ различного уровня, выступлений с докладами 
и сообщениями по тематике проводимых исследований.

Глава 1
УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ И ПРОВОЗНОЙ 
СПОСОБНОСТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

1.1. СПОСОБЫ И МЕРЫ УСИЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ 
И ПРОВОЗНОЙ СПОСОБНОСТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Необходимость увеличения пропускной и провозной способности 
железных дорог возникает при достижении высокого уровня 
использования наличной пропускной способности или предстоящем 
увеличении потребной пропускной способности.
Еще в 1856 г. Д.И. Журавский впервые предложил увеличить 
пропускную способность дороги путем устройства «телеграфиче-
ских станций» посередине перегонов между станциями с тем, чтобы 
пропускать 32 поезда вместо 16, а увеличив скорость движения с 15 
до 20 верст в час, — 43 поезда в сутки. 
В значительной степени определяют размеры движения поездов 
на участках устройства связи, сигнализации, централизации и блокировки (
СЦБ). В 1860 г. на магистрали Петербург — Москва в качестве 
системы сигнализации для регулирования движения поездов 
стали использовать оптические сигналы, применяя красные и зеленые 
диски.
Впоследствии для регулирования движения поездов была введена 
ручная жезловая система: машинист имел право занять перегон 
при наличии жезла, а связь осуществлялась средствами сигнализации. 
В дальнейшем появилась независимая (1869 г.), а затем 
и полуавтоматическая блокировка. 
В 1878 г. дорога Петербург — Москва была оборудована блокировкой, 
при которой перегон делился на блок-участки, на границах 
которых устанавливался семафор. Семафор состоял из столба с под-
нимающимися и опускающимися крыльями или шарами. Крыло, 
поднятое под углом 135°, предупреждало о скором проходе поезда, 
под прямым углом — требовало остановки поезда, опущенное под 
углом 45° — требовало уменьшения скорости движения, опущенное 
крыло сообщало о свободности пути.
После Октябрьской революции продолжилось строительство 
средств сигнализации и связи — полуавтоматической блокировки, 
электрожезловой системы, телеграфной и телефонной связи.
В связи с увеличением размеров движения на дорогах при со-
ставлении первого пятилетнего плана (1928–1932 гг.) особое вни-

мание уделялось реконструкции таких элементов, которые одно-
временно с развитием пропускной способности увеличивали без-
опасность движения поездов. 
Это были устройства автоматической блокировки и сопут-
ствующие ей устройства автоматической локомотивной сигнали-
зации и автостопов. Было установлено, что автоблокировка повы-
шает пропускную способность двухпутных линий вдвое, что эконо-
мически очень выгодно. В последующие периоды автоблокировка 
стала ведущей системой регулирования движения поездов на отече-
ственных железных дорогах.
Рельсовые цепи в устройствах автоблокировки, по которым воз-
можна передача на локомотив информации о показаниях сигналов, 
были успешно использованы еще в 1936 г. для создания автома-
тической локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН-
ЦНИИ).
Повышению использования пропускной способности участка 
при полном обеспечении безопасности движения поездов способ-
ствовала введенная в эксплуатацию в 1936 г. система диспетчерской 
централизации (ДЦ). Устройства ДЦ обеспечивали: управление 
из одного пункта стрелками и сигналами несколькими раздель-
ными пунктами; контроль на аппаратуре управления положения 
и занятости стрелок, а также занятости перегонов, путей на стан-
циях и прилегающих к ним блок-участках, повторение показаний 
входных, маршрутных и выходных светофоров.
На смену традиционной релейной электрической централи-
зации стрелок и сигналов (ЭЦ) повсеместно приходят микропро-
цессорные системы централизации. Переход на новую элементную 
базу обусловлен резко возросшими объемами работы и увеличе-
нием скорости обмена как управляющей, так и известительной ин-
формацией.
Лучшему использованию пропускной способности участков 
может способствовать применение микропроцессорных систем 
с двойным и тройным резервированием. 
В табл. 1.1 представлены этапы развития средств связи по дви-
жению поездов и их влияние на пропускную способность участков.
Способы усиления пропускной и провозной способности бы-
вают:
 
• организационно-техническими, позволяющими увеличить про-
пускную способность за счет лучшего использования техни-
ческих средств и технологии;
 
• реконструктивными, связанными с техническим переоснаще-
нием линии.

Таблица 1.1

Влияние средств связи по движению поездов на пропускную 
способность участков

Регули-
рование 
движения 
поездов

Средства связи 
по движению 
поездов

Разграничение 
поездов

Показатель, опреде-
ляющий пропускную 
способность участков

Временем
Отсутствие
Интервал вре-
мени между 
поездами 
в расписании

Время занятия по-
ездом участка

Телеграф
Время просле-
дования пере-
гона

Затраты времени 
на проследование по-
ездом перегона и по-
лучение разрешения 
на его занятие 

«Только один 
паровоз» 

«Поездной про-
водник»

«Поездной жезл»

Телефон

Простран-
ством
Свободный 
блок-участок
Заданное время Расчетное время про-
следования поездом 
перегона

Полуавтоматиче-
ская блокировка
Время просле-
дования пере-
гона

Затраты времени 
на проследование по-
ездом перегона и по-
лучение разрешения 
на его занятие 

Жезловая 
система

«Живая блоки-
ровка»
Время просле-
дования блок-
участка

Затраты времени 
на проследование по-
ездом блок-участка

Автоблокировка
Не менее трех
блок-участков
Межпоездной ин-
тервал

Простран-
ством между 
блоками по-
ездов

Соединенные 
поезда
Межпоездной ин-
тервал и число со-
ставов в блоке

Мини-
мальным  (без-
опасным)
простран-
ством

Спутниковая 
навигация
Тормозной 
путь
Изменяющийся в за-
висимости от про-
дольного профиля 
пути тормозной путь

К организационно-техническим способам усиления пропускной 
и провозной способности относятся:
 
• применение наиболее эффективных графиков движения поездов;
 
• обращение соединенных поездов;
 
• применение подталкивания или двойной тяги на ограничива-
ющем перегоне;
 
• сокращение станционных интервалов на раздельных пунктах, 
прилегающих к ограничивающему перегону;
 
• остановка сборных поездов только на опорных промежуточных 
станциях;
 
• ликвидация враждебных пересечений маршрутов в горловинах 
технических станций;
 
• повышение массы поездов.
Увеличение пропускной способности достигается применением 
пакетных и частично-пакетных графиков.
Организация обращения соединенных поездов сокращает на-
личную пропускную способность, но значительно увеличивает 
провозную способность (рис. 1.1). Так, при 10%-й доле поездов, 
соединенных из трех составов, пропускная способность со 122 сни-
жается до 117 поездов/сут, но при этом в них перевозится 148 со-
ставов, т.е. меньшим числом поездов перевозится больше составов 
и грузов в них.

1
1 ′

2
2 ′

3

3 ′

120

110

100

n, поездов/сут

n′, число одиночных составов/сут
190 180
170
160
150
140
130
120
10
20
30
40 α, %

Рис. 1.1. Номограмма, используемая для определения провозной способ-
ности (в одиночных составах) в зависимости от доли соединенных поездов α: 

1, 1’ — из двух; 2, 2’ — трех; 3, 3’ — пяти составов

Ускорение хода поездов по ограничивающему перегону дости-
гается в результате применения подталкивания или двойной тяги.
Сократить межпоездные интервалы на участках, оборудованных 
автоматической блокировкой, можно с помощью перестановки 
и добавления проходных светофоров, перехода на схему движения 
с разграничением двумя блок-участками (под зеленый огонь 
на желтый), введения вместо трех четырехзначной блокировки, 
повышения скоростей движения.
Наличная пропускная способность пакетного графика рассчи-
тывается по формуле 

 
(
)
(
)

техн
н
пк
н
пер

2 1440
1
t
N
T
I k
−
α
=
+
−
,

где 
техн
t
 — время, предоставляемое в графике движения для вы-
полнения работ по содержанию устройств инфраструктуры, мин; 

н
α  — коэффициент надежности инфраструктуры и подвижного 
состава (
н
α  = 0,97); 
пер
T
 — период графика на ограничивающем 
перегоне, мин; I — расчетный межпоездной интервал; k  — число 
поездов в пакете.
Наличная пропускная способность пакетного графика с двумя 
поездами в пакете, если I = 10 мин и Тпер = 36 мин при tтехн = 60 мин 
и αн = 0,94, составит:

 
(
)
пк
н
2 1440
60 0 94
46
36
2 10
,
N
−
=
=
+
⋅
 пар поездов,

где 1440 — число минут в сутках.
Если расчетный интервал между поездами уменьшить до 7 мин 
(на 30%), то пропускная способность повысится на 13%:

 
пк
N
=  (
)
2 1440
60 0 94
52
36
2 7
,
−
=
+
⋅
 пары поездов.

Особенно эффективно сокращение межпоездных интервалов 
на двухпутных участках:
интервал в пакете, мин . . . . . . . . . . . . 10 
  8 
  7 
  6
наличная пропускная способность, 
пар поездов/сут (числитель), и ее 
увеличение, % (знаменатель),

при tтехн = 120 мин и αн = 0,92 . . . . . 121 
151
24
+
 
173
42
+
 
262
67
+
На однопутных участках с устойчивой непарностью движения 
и преобладанием числа поездов в грузовом направлении целесо-
образен непарный график (рис. 1.2).

n, поездов

nм

nβ

βн

n′′

n′
nм/2

0
1

Рис. 1.2. Зависимость размеров движения на однопутных участках nβ от коэф-
фициента непарности βн: пропускная способность: 

n′ — в нечетном направлении, n′′ — в четном направлении, 
м
n — максимальная 
для парного графика, 
м/2
n
 — одного из направлений парного графика

На однопутных участках, оборудованных автоблокировкой, 
эффективны частично пакетный и полностью пакетный графики. 
Наличная пропускная способность частично пакетного графика 
с двумя поездами в пакете (k = 2) при равенстве межпоездных ин-
тервалов по направлениям движения (I′ = I″ = I), т.е. для наиболее 
частых на практике случаев, определяется по формуле

 
(
)
(
)

техн
н
чп

п
пер
п

2 1440
2
2
t
N
T
I
−
α
=
− α
+ α
, 

где 
п  
α
— коэффициент пакетности.
Для полностью пакетного графика (
п
1)
α
=
 эта формула прини-
мает вид

 
(
)
техн
н
пк

пер

2 1440
2
t
N
T
I
−
α
=
+
.

Пример. По однопутному участку, оборудованному автоблокировкой, 
необходимо пропустить 35 пар поездов параллельного графика 
(Тпер = 46 мин, I = 8 мин, αн = 0,94, tтехн = 60 мин). В обычном непакетном 

графике 
(
)
2 1440
60 0 94
28
46
,
N
−
=
=
 пар поездов, а пропускная способ-