9.2 Поняття про основнi елементи технiки, технологiї, органiзацiї та управлiння на залiзничному транспортi До переваг залізничного транспорту слiд вiднести:

1) можливiсть спорудження залiзницi на будъ-якiй сухопутнiй територiї за допомогою мостiв, тунелiв — здiйснення залiзничного зв’язку з роздiленими, у т.ч. острiвними територiями;

2) масовiсть перевезень i висока провiзна можливiсть залiзниць (до 80—90 млн т вантажу по двоколiйнiй або 20—30 млн т по одноколiйнiй залiзницi на рiк);

3) унiверсальнiсть використання для перевезень рiзних вантажiв i можливiсть масових перевезень вантажiв i пасажирiв iз великою швидкiстю;

4) регулярнiсть перевезень незалежно вiд пори року, часу доби та погоди;

5) можливiсть створення прямого зв’язку мiж великими пiдприємствами по пiд’їзних залiзничних шляхах i забезпечення доставки вантажу за схемою «вiд дверей до дверей» без дороговартiсних перевалок;

6) у порiвняннi з водним транспортом, як правило, бiльш короткi шляхи перевезень вантажу (в середньому на 20%);

7) порiвняно невисока собiвартiсть перевезень у порiвняннi з iншими видами транспорту, крiм трубопровiдного.

Залiзничний транспорт i надалi буде залишатися провiдним видом транспорту, проте темпи його розвитку можуть бути меншими, нiж автомобiльного, водного й повiтряного внаслiдок їх недостатнього розвитку в Українi. Крiм того, слiд урахувати зростаючу конкуренцiю на транспортному ринку, технiчний прогрес i деякi недолiки залiзниць.

До цих недолiкiв слiд вiднести капiталомiсткiсть спорудження залiзниць i вiдносно повiльну вiддачу авансуємого капiталу (6—8 рокiв, а iнодi й бiльше); окупнiсть капiтальних витрат залiзничного будiвництва в значнiй мiрi залежить вiд потужностi опанованих вантажо- i пасажиропотокiв на новiй лiнiї. Завжди на одиницю капiталовкладень у розвиток залiзничного транспорту приходиться бiльше продукцiї (тонно-кiлометри), нiж на iнших видах транспорту.

Залiзницi є великими споживачами металу (на 1 км шляху необхiдно майже 200 т). Крiм того, залiзничний транспорт — трудомістка галузь. Продуктивнiсть на ньому нижча, нiж на трубопровiдному, морському й повiтряному, але вища, нiж на автомобiлiьному. У середньому на 1 км експлуатацiйної довжини приходиться 14 чол., зайнятих на перевезеннях, а в США — 1,5 чол. при майже однаковому обсязi вантажообiгу.

До недолiкiв залiзниць України можна вiднести невисокий рiвень якостi транспортних послуг, якi надаються клiєнтам. Однак залiзничний транспорт у цiлому має можливiсть бути конкурентоспроможним.

Технiка

Основу технiки або технiчного оснащення залiзничного транспорту складають шляхи зi штучними спорудами, станцiї, iншi окремi пункти з пасажирами, вантажними й екiпiрувальними засобами, рухомий склад, депо, обладнання енергопостачання, спецiальнi засоби для регулювання рухом i управлiння експлуатацiйною роботою, а також засоби зв’язку.

Залiзнична колiя — земельний килим чiтко визначених розмiрiв у виглядi насипу або виїмки, на верхню двосхилу поверхню якого помiщається баластна призма звичайно iз щебеню, гравiю, пiску. На баластну призму по визначенiй епюрi викладаються залiзобетоннi, дерев’янi або металевi шпали, а за допомогою особливих скрiплень прикрiплюються стальнi рейки. Тому таку конструкцiю називають класичною. При проектуваннi й будiвництвi залiзничну колiю прагнуть зробити прямою та горизонтальною, а при неможливостi досягнення цього — без стрiмких ухилiв i округлень у планi. Чим крупнiше ухили шляху та чим меншi радiуси, тим бiльше опiрнiсть руху й при iнших рiвних умовах менша маса поїзда й швидкiсть його руху, тобто пропускна та перевiзна здатнiсть.

Колiя

У країнах СНД, Фiнляндiї, Монголiї, Китаю — ширина мiж внутрiшнiми гранями рейок дорiвнює 1520 мм; європейськi країни, за виключенням Iспанiї та Португалії, а також Канада й США мають ширину 1435 мм. Країни Пiвденної Америки, Індiї, Іспанії та Португалiї мають колiю 1666,1667 i 1676 мм, а в Японiї основна сiтка — 1067 мм, швидкiсна — 1435 мм, Африка, Азiя, Австралiя мають рiзну ширину колiй.

Подовженiсть залiзничної сiтки України 22,8 тис. км; вимiрюється вона по експлуатацiйнiй (географiчнiй) довжинi головних колiй, незалежно від їх якостi, довжини, iнших стацiонарних колій.

Розгорнута довжина залiзниць враховує кiлькiсть головних колiй, тобто географiчну довжину. Довжина двоколiйних дiлянок помножується на 2. Ураховуються також двоколiйнi вставки на одноколiйних лiнiях.

До штучних споруд залiзниць вiдносять мости, тунелi, пасажирськi та вантажнi платформи, пiдпираючи стiнки та iнше. Усi цi споруди будуються зi збереженням так званого колiйного габариту або габариту приближення будiвель. Цей габарит є граничним нарисом, усередину якого не може входити нi одна частина постiйних споруд. На залiзницях основної сiтки максимальна висота цього габариту складає 6400 мм, а ширина — 4900 мм. Колiйний габарит гарантує безпечний рух по залiзницях усiх видiв рухомого складу, для якого iснує свiй габарит iз максимальною висотою 5300 мм i шириною 3600 мм, що передбачає необхiдну вiдстань мiж указаними габаритами.

Для поточного ремонту з обслуговуванням iснує парк рiзноманiтних колiйних машин.

Станцiї та iншi роздiльнi пункти дiлять залiзничну колiю на вiдрiзки, якi носять назву перегони. Станцiї вважаються основними виробничими одиницями залiзниць i в бiльшiй мiрi визначають об’єм i якiсть їх роботи. Роздiляють 5 основних типiв станцiй: промiжнi, дiльничнi, сортувальнi, пасажирськi й вантажнi.

Промiжнi — найменшi станцiї. Вони мають мiнiмальний колiйний розвиток (2—З станцiйних колiї, крiм головних) i невеликi пасажирськi будови для обслуговування пасажирiв (з квитковою касою та залом очiкування), незначне вантажне господарство у виглядi пакгаузу або платформи для навантаження та розвантаження, зберiгання вантажiв i вiдправлення, пристроїв сигналiзацiї, централiзацiї та блокування (СЦБ).

Дільничнi станцiї споруджувались звичайно через 100— 150 км i в минулому забезпечували змiну локомотивiв у всiх вантажних, а в рядi випадкiв i пасажирських потягiв. Вони мають достатньо велике колiйне господарство (10—20 колiй), локомотивне депо з допомiжними пристроями (для забезпечення їх паливом, мастилами, водою, пiском i т.п.) i порiвняно розвинутi пасажирські та вантажнi спорудження, бiльш потужнi пристрої СЦБ i зв’язку.

Сортувальнi станцiї споруджуються, як правило, у пунктах переробки масових вантажних потокiв, а саме: в районах великих мiст i промислових центрiв, бiля великих морських i рiчконих портiв у точках злиття й розподiлення основних потокiв. Основне їх призначення — розформування та формування всiх або майже всiх вантажних потягiв, якi проходять через станцiю. Для виконання свого призначення сортувальнi станцiї мають велику кiлькiсть колiй (50—100 i бiльше), якi групуються в спецiальнi парки (прийому, вiдправлення, сортування й т.п.). Великi сортувальнi станцiї обладнуються спецiальними сортувальними гiрками для розформування та формування вантажних складiв. Сортувальнi гiрки забезпечують поточнiсть розформування (формування) притягових складiв i високу продуктивнiсть цих операцiй. Для передбачення зiткнення вагонiв пiд час маневрiв сортувальнi гiрки обладнуються пневматичними та електромагнiтними уповiльнювачами (колiйними гальмами) i складною автоматикою (електронiкою) для керування уповiльнювачами й стрiлками.

На сортувальних станцiях звичайно дислокується потужне локомотивне (тягове) i вагоноремонтне господарство. Вантажнi пристрої, як правило, виносяться за межi сортувальної станцiї, але зберiгаються засоби для перевантаження вантажу, а у випадку виявлення технiчної або комерцiйної несправностi у вагонах обслуговування останнiх. У межах сортувальних станцiй часто розташовуються також пiдроздiли колiй, СЦБ i зв’язку та інші.

Пасажирськi станції споруджуються у великих мiстах i призначенi головним чином або майже виключно для обслуговування пасажирiв. Цi станції мають великий колiйний розвиток, спецiальний вокзал iз комплексом примiщень i обладнання, локомотивне господарство для обслуговування пасажирських потягів локомотивами, вагонне господарство з ремонтною базою, відповiднi пристрої СЦБ i зв’язку. На пасажирських станцiях не проводять вантажнi операцiї, за виключенням обробки пасажирського багажу.

Вантажнi станції, на противагу пасажирським, призначенi в основному для навантаження та розвантаження вантажу у великих масштабах. Iншi операції, а саме сортувальнi, вони проводять у тiй мiрi, наскiльки цi операції витiкають iз необхiдностi здiйснення основної функцiї вантажної роботи з вагонами. Вантажнi станцiї мають великий власний колiйний розвиток, вони пов’язанi, як правило, з багаточисельними пiд’їзними колiями, якi належать клiєнтурi, тобто промисловими, торговими, сiльськогосподарськими та iншими пiдприємствами та закладами. Вантажнi станцiї розформовують (формують) i обробляють тi потяги, якi в основному утримують вантажi, що вiдправляються чи приймаються. Транспортнi вантажi на цi станції не направляються. Потужне вагонне господарство дозволяє здiйснювати ремонт i пiдготовку пiд навантаженям вагонiв. Вантажнi станції мають вiдповiдне локомотинне депо. До складу оснащення вантажних станцiй входять комплекс iз вантажно-розвантажувального обладнання, а також служби, якi забезпечують комерцiйне оформлення прийому, навантаження, розвантаження та видачi вантажу.

Крiм станцiй, якi виконують у тому чи iншому обсязi не тiльки технiчнi, але й комерцiйнi операції, iснують роздiльнi пункти. якi виконують тiльки технiчнi функцiї. До них вiдносяться розїзди на одноколiйних лiнiях, де вiдбувається «схрещування» зустрічних потягiв, i обгiннi пункти на двоколiйних лiнiях, якi призначенi для обгону потягiв меншої швидкостi потягами більшої швидкостi.

Рухомий склад колій включає локомотиви та саморухомi одиницi й вагони.

Локомотив — основна активна одиниця, яка забезпечує безпосереднє пересування вагонiв. За родом двигунів розрiзняють:

• паровози (парова поршнева машина, яка рухається паром);

• тепловози (двигун внутрiшнього горiння як правило дизель);

• електровози (електродвигун що живиться постачанням постiйного або перемiнного току вiд контактних проводiв);

• паротурбовози — локомотиви з паровим котлом, в яких силовою установкою є парова турбіна;

• газотурбовози — локомотиви з газотурбiнною силовою установкою аналогiчною тим, якi застосовуються на сучасних газотурбiнних лiтаках.

Локомотиви подiляються на пасажирськi (з високою щвидкістю руху), вантажнi (з великою силою тяжіння) маневровi.

Саморухомi одиниці — це моторвагони або мотриси, а також мотовози й iншi меншi саморухомi повозки. Найбiльш розповсюджений вид одиниць моторвагонної тяги — електропотяг примiського (i мiського) сполучення, а також дизельнi потяги.

Бiльшiсть примiських електропотягiв формуються за схемою — один моторний два причiпних. Дизель-потяги обертають в складi 4, 6, 8 вагонiв, з яких 2 моторних (якi стоять на кiнцi та початку потяга).

Вагони — основнi перевiзнi засоби залiзниць. Розрiзнюють вантажнi, пасажирські й спецiальні вагони. Суму вагонів називають парком.

Вантажний вагонний парк складається з 5 основних типів вагонiв

• критi, призначенi для перевезення широкої номенклатури й вантажу, якi вимагають захисту вiд атмосферних опадiв

• платформи вагони з низькими бортами або безбортнi, якi використовуються для перевезення переважно лiсу, рейок труб i iнших довгомiрних i громiздких вантажiв;

• напiввагони (з високими бортами та без даху), використвуються, як правило, для перевезення паливних, рудних будiвельних i iнших вантажiв;

• цистерни, призначенi для перевезення масових рiдких вантажiв, переважно нафти та нафтопродуктiв, а також хiмiчних (наприклад, кислот), харчових (олiї, молока та iн.);

• iзотермiчнi вагони (рефрижератори) зi спецiальними термоiзолюючим кузовом i пристроями, якi забезпечують стабiльнiсть заданих температур для перевезення швидкопсувних вантажiв (овочi, фрукти, напої та iн.).

Парк пасажирських вагонiв: з м’якими на жорсткими мiсцями у виглядi купейних, вiдкритих некупейних вагонiв, а також вагонiв — ресторанiв, поштових i багажних.

До спецiальних вiдносяться вагони-майстернi, ваговi (для перевiрки вагонних терезiв), пожежнi, пiдйомнi крани, вагони магазини та багато iнших.

Електропостачання залiзниць видiляється в самостiйну службу. Основнi пристрої електропостачання — контактна мережа й електричнi тяговi пiдстанцiї, якi забезпечують трансформацію напруження та виду (постiйний i перемiнний) струму, який надходить вiд загальнодержавної або вiдомчої енергомережi.

Засоби регулювання руху й управлiння експлуатацiйною роботою включають комплекс пристроїв автоматики, телемеханiки, електротехнiки та зв’язку. Основу цих засобiв складають пристрої сигналiзацiї й блокування (СЦБ). До категорiї пристроїв сигналiзації вiднюсяться свiтлофори, семафори, сигнальнi щити, маршрутнi показники та iнше.

Пiд термiном «централізація» розумiються пристрої, призначенi для дистанцiйного централiзованого управлiння з одного пункту всiма або частиною стрiлок i сигналiв на станцiях. Найбiльше розповсюдження отримали електросистеми (електрична централiзацiя СЧ). Пристро блокування призначенi для гарантування безпеки руху потягiв як в межах кожного перегону, так i в межах станцiй та iнших роздiльних пунктiв.

Найбiльш ефективною системою регулювання є диспетчерська централiзацiя (ДЦ), що поєднала в собi властивостi i СЦ. Ця сисма дозволяє однiй людинi — черговому диспетчеру керувати рухом усiх потягiв у межах цiлих дiлянок протягом 100—250 км.

Прогресивним пристроєм СЦБ с локомотивна сигналiзацiя, що автоматично повторює в кабiнi машинiста положення кожного свiтлофора, до якого наближається потяг, а також система автостопа, що автоматично зупиняє потяг у небезпечних випадках, якщо машинiст самостiйно не вживає належних заходiв до зупинки потяга. Бiльш складною є система авторегулювання, яка контролює швидкiсть поїзда i не тiльки зупиняє його, але й знижує швидкiсть до заданого рiвня, якщо машинiст перебiльшив установлену її межу.

Засоби зв’язку на залiзницях — це складний комплекс вiдокремлених (вiд загальнодержавного зв’язку) пристроїв, призначених для управлiння експлуатацiйною роботою на всiх рiвнях організаційної структури. Усi системи зв’язку є автономними, i в їх ланку не можуть бути пiдключенi якiсь iншi «стороннi» абоненти. Указанi системи зв’язку виконуються або у виглядi радiо, або у виглядi дротяного зв’язку.

Частина радiозв’язку застосовується не тiльки для переговорів iз вiддаленими на багато тисяч кiлометрiв пунктами, але й для управлiння внутрiшньостанцiйним i внутрiшньодiльничним рухом. Зараз широко застосовується станцiйний зв’язок мiж станцiйним диспетчером i машинiстом маневрових локомотивiв, операторами сортувальних гiрок, робiтниками технiчних контор і iнше. Особливий потяговий радiозв’язок служить засобом для обмiну iнформацiєю мiж дiльничним диспетчером i локомотивними бригадами потягiв, що рухаються по дiльницi, а також для переговорiв машинiстiв потягiв iз черговим по станції та мiж собою.

Управлiння

Найнищий ступiнь — Мiнiстерство транспорту, друга ланка — Укрзалiзниця. Основу Укрзалiзницi складають управлiння рiзних рiвнiв i вiддiли, що управляють дiяльнiстю залiзничного транспорту.

До категорії технiчних вiддiлiв можна вiднести головнi управлiння й локомотивне господарство, вагонне господарство, вiддiли електрифiкації та електропостачання, сигналiзації, зв’язку, обчислювальної технiки та iншi. Експлуатацiєю вiдають: Головне управлiння перевезення, Головне управлiння контейнерних перевезень, Управлiння комерцiйної роботи, Головне пасажирське управлiння й iншi. Останню категорiю складають головнi управлiння з безпеки руху, економiчне, науково-технiчне, матерiально-технiчного постачання, кадрiв i учбових закладiв, а також Управлiння статистики та iн.

Другим ступенем в органiзацiйнiй структурi залiзничного транспорту є управлiння залiзниць — кожне управлiння дороги очолює керiвник, має апарат iз спецiальних галузевих служб i вiддiлiв в основному вiдповiдного управлiння та вiддiлiв «Укр-залiзницi».

Третiм ступенем є вiддiли дорiг, очолюванi керiвником, з апаратом вiдповiдних оперативних служб.

Четвертий ступiнь складають лiнiйнi пiдроздiли, а саме: станції всiх категорiй, локомотивнi депо, вагоннi депо, дистанцiйнi колії, дiльницi електропостачання, дистанції сигналiзації та зв’язку й iн.

Найважливiшi принциповi керуючi укази «зверху вниз» i пов’язанi з ними iнформацiйнi «зверху вниз» проходять по основних каналах керівництва-мiнiстр-начальник Укрзалізниці-начальник дороги-початкова структура одиницi. Оперативнотехнiчне управлiння й уся пов’язана з ним iнформацiя проходить по допомiжних каналах вiд керiвництва до вiдповiдної служби, вiд служби до вiддiлку й т. iн.

Оперативна робота по управлiнню перевiзним процесом у багатьох службах базується на диспетчерському командуваннi.

Важливою ланкою цiєї системи є диспетчерське керiвництво рухом потягів. Для цього вся сiтка розбита на дiлянки протягом 100—250 км. Користуючись зв’язком iз черговим по станцiї диспетчер, керуючий рухом потягів на данiй дiльницi, безперервно спостерiгає за ситуацiєю, вiддає уснi й письмові накази черговим по станцiї, машинiстам i iнше. Диспетчерськi пункти з регулювання рухом оснащенi ЕВМ iз дисплеями i телетайпом.

Слiд враховувати зростаючу конкуренцiю на транспортному ринку, технiчний прогрес i деякi недолiки залiзниць. До таких недолiкiв вiдносяться капiталоємкiстъ спорудження залiзниць i вiдносно повiльна вiддача авансуємого капiталу (6—8 рокiв, а iнколи й бiльше). Вартiсть спорудження двоколiйної лiнії, як правило, на 30—40% вище, нiж одноколiйної. Тому окупнiсть капiтальних витрат в залiзничному будiвництвi залежить вiд потужностi освоєних вантажо- i пасажиропотокiв на новiй лiнiї.