1 Нормування швидкостей руху рухомого складу

1. Вступ. Значення нормування швидкостей руху

Ефективність роботи будь-якого транспорту (автомобільного, залізничного, міського електричного тощо) в значній мірі визначається його швидкістю. Однак швидкість – це не лише технічна характеристика транспортного засобу, а й комплексний показник, що залежить від безлічі факторів:

• Технічних: потужність двигуна, якість гальм, тип підвіски, аеродинамічні властивості.

• Дорожніх: стан покриття, геометрія шляху (радіуси кривих, ухили), інтенсивність руху.

• Організаційних: режим роботи водія, розклад руху, організація зупинок, навантаження.

Нормування швидкостей руху – це процес встановлення технічно обґрунтованих, безпечних та економічно доцільних значень швидкостей для конкретних умов експлуатації. Воно дозволяє:

• Забезпечити безпеку руху.

• Підвищити регулярність та точність дотримання розкладу.

• Знизити витрати палива та експлуатаційні витрати.

• Збільшити пропускну спроможність транспортної системи.

• Підвищити продуктивність рухомого складу.

Для кількісної оцінки ефективності використання швидкостей використовують систему техніко-експлуатаційних показників.

2. Техніко-експлуатаційні показники руху. Час рейсу

Перш ніж перейти до швидкостей, необхідно чітко визначити складові часу, який рухомий склад проводить у роботі.

Рейс – це завершений цикл перевезень від початкового пункту до кінцевого пункту та назад, або в одну сторону з поверненням у парк.

Час рейсу поділяється на дві головні складові:

1. Чистий час рейсу (tₚ, час у русі)
Це час, безпосередньо витрачений на рух транспортного засобу від початкової до кінцевої зупинки маршруту. Він вимірюється в годинах або хвилинах.

Формула: tₚ = Lₘ / vₓ, де:

• Lₘ – довжина маршруту (км);

• vₓ – середня швидкість руху (технічна, експлуатаційна – залежить від того, яку ми розглядаємо).

2. Експлуатаційний час рейсу (tₑ)
Це повний час роботи транспортного засобу на маршруті. Він включає в себе не лише час руху, але й усі витрати часу на проміжних зупинках для посадки та висадки пасажирів (обслуговування пасажиропотоків).

Формула: tₑ = tₚ + tₒ

• tₚ – чистий час рейсу (час у русі);

• tₒ – сумарний час простою на усіх проміжних зупинках по маршруту.

Співвідношення: Очевидно, що експлуатаційний час завжди більший за чистий час рейсу: tₑ > tₚ.

Приклад для міського автобуса:
Маршрут завдовжки 15 км. Автобус рухається містом і робить 20 проміжних зупинок.

• Чистий час рейсу (tₚ): 30 хвилин (час без зупинок).

• Час простою на зупинках (tₒ): 10 хвилин (в середньому по 30 секунд на кожній зупинці).

• Експлуатаційний час рейсу (tₑ): 30 хв + 10 хв = 40 хвилин.

Саме на основі експлуатаційного часу розраховуються інтервали та розклад руху.

3. Поняття технічної, експлуатаційної та розрахункової швидкості

Це три ключові показники, які з різних боків характеризують інтенсивність роботи транспорту.

3.1. Технічна швидкість (vₜ)

Визначення: Це середня швидкість руху транспортного засобу без урахування часу простою на проміжних зупинках. Вона відображає виключно якість організації самого руху та дорожні умови.

Формула: vₜ = Lₘ / tₚ

• Lₘ – довжина маршруту (км);

• tₚ – чистий час рейсу (год).

Що характеризує: Технічна швидкість залежить від:

• Дозволених правилами дорожнього руху швидкостей.

• Стану дорожнього покриття.

• Інтенсивності руху та заторів.

• Кваліфікації водія.

• Динамичних якостей самого транспортного засобу.

Приклад: Візьмемо наш автобус. Він проїхав 15 км за 0,5 години (30 хв) без урахування зупинок.
vₜ = 15 км / 0,5 год = 30 км/год.

Значення: Технічна швидкість – це орієнтир для підвищення ефективності руху. Підвищення vₜ дозволяє скоротити час у дорозі, але лише до певних меж, обумовлених безпекою.

3.2. Експлуатаційна швидкість (vₑ)

Визначення: Це середня швидкість руху транспортного засобу з урахуванням часу простою на всіх проміжних зупинках. Це найважливіший показник для пасажира, оскільки саме він визначає загальний час його поїздки.

Формула: vₑ = Lₘ / tₑ

• Lₘ – довжина маршруту (км);

• tₑ – експлуатаційний час рейсу (год).

Що характеризує: Експлуатаційна швидкість залежить від усіх факторів, що впливають на технічну швидкість, плюс:

• Кількість та тривалість зупинок.

• Інтенсивність пасажирообміну (скільки часу йде на посадку/висадку).

• Організації роботи з пасажирами.

Приклад: Для нашого автобуса: 15 км він подолав за 0,667 год (40 хв).
vₑ = 15 км / 0,667 год ≈ 22,5 км/год.

Співвідношення з технічною швидкістю: Експлуатаційна швидкість завжди нижча за технічну (vₑ < vₜ). Чим більше зупинок і чим вони триваліші, тим більша різниця між цими показниками.

Значення: vₑ – це основа для:

• Розробки реального розкладу руху.

• Розрахунку необхідної кількості транспортних одиниць на маршруті.

• Оцінки якості транспортного обслуговування для пасажира.

3.3. Розрахункова швидкість (vᵣ)

Визначення: Це швидкість, що приймається за основу для проектування нових або реконструкції існуючих елементів транспортної інфраструктури. Це не фактична швидкість руху, а нормована величина, яка забезпечує безпеку, комфорт та економічну доцільність.

Де застосовується:

• Проектування доріг/колій: визначення радіусів кривих, величини ухилів, ширини смуги руху, візуальної орієнтації.

• Проектування рухомого складу: вибір потужності двигунів, розрахунок гальмівних систем, конструкції ходової частини.

• Розробка графіків руху на перспективу.

Від чого залежить:

• Категорія дороги/шляху (автомагістраль, міська вулиця, залізнична лінія).

• Тип рухомого складу (вантажний автомобіль, легковий автомобіль, електропоїзд, трамвай).

• Кліматичні та топографічні умови.

• Видимість та безпека.

Приклад:

• Для магістральної залізничної лінії розрахункова швидкість може становити 160 км/год.

• Для трамвайної лінії в місті – 50-60 км/год.

• Для проектування міської автомобільної дороги – 80 км/год.

Співвідношення з іншими швидкостями: Розрахункова швидкість зазвичай є граничною або цільовою для даної ділянки. Фактична технічна швидкість на цій ділянці буде близькою до розрахункової, але, як правило, трохи нижче через обмеження руху та інші фактори.

4. Взаємозв'язок показників та їх практичне застосування

Усі розглянуті показники тісно пов'язані між собою і утворюють систему.

Логічний ланцюжок:

1. На етапі проектування інжерни визначають розрахункову швидкість (vᵣ) для нової лінії.

2. В процесі експлуатації на основі реальних дорожніх умов та правил дорожнього руху формується технічна швидкість (vₜ).

3. Враховуючи необхідність обслуговування пасажирів (зупинки), розраховується експлуатаційна швидкість (vₑ), яка є похідною від технічної швидкості та часу простою на зупинках.

4. На основі експлуатаційної швидкості (vₑ) та експлуатаційного часу рейсу (tₑ) розробляється робочий розклад руху, визначається кількість одиниць рухомого складу та інтервали їх руху.

Формула для зв'язку vₜ та vₑ:
vₑ = vₜ / (1 + kₒ), де kₒ – коефіцієнт, що враховує додаткові витрати часу на зупинки (kₒ = tₒ / tₚ).

Практичне завдання для студентів:

Умова: Довжина маршруту тролейбуса – 12 км. Нормативна технічна швидкість на маршруті – 25 км/год. На маршруті передбачено 15 проміжних зупинок. Середній час простою на одній зупинці – 20 секунд.

Завдання: Розрахувати експлуатаційну швидкість руху тролейбуса.

Розв'язок:

1. Розрахуємо чистий час рейсу:
   tₚ = Lₘ / vₜ = 12 км / 25 км/год = 0,48 год = 28,8 хв.

2. Розрахуємо сумарний час простою на зупинках:
   tₒ = 15 зупинок * 20 сек = 300 секунд = 5 хв = 0,083 год.

3. Розрахуємо експлуатаційний час рейсу:
   tₑ = tₚ + tₒ = 0,48 год + 0,083 год = 0,563 год.

4. Розрахуємо експлуатаційну швидкість:
   vₑ = Lₘ / tₑ = 12 км / 0,563 год ≈ 21,3 км/год.

Відповідь: Експлуатаційна швидкість тролейбуса становить приблизно 21,3 км/год.

Висновки

1. Нормування швидкостей руху – це ключовий елемент організації безпечної, економічної та регулярної роботи транспорту.

2. Основними техніко-експлуатаційними показниками, що характеризують рух, є: технічна, експлуатаційна та розрахункова швидкість, а також чистий та експлуатаційний час рейсу.

3. Кожен показник має своє чітке призначення: технічна швидкість показує якість руху, експлуатаційна – якість обслуговування пасажира, розрахункова – використовується для планування та проектування.

4. Уміння правильно розраховувати та аналізувати ці показники дозволяє приймати обґрунтовані управлінські рішення, спрямовані на підвищення ефективності всієї транспортної системи.