МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ІНСТИТУТ ІНЖЕНЕРНОЇ МЕХАНІКИ ТА ТРАНСПОРТУ КАФЕДРА ТРАНСПОРТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ КУРСОВИЙ ПРОЕКТ з курсу: «ВЗАЄМОДІЯ ВИДІВ ТРАНСПОРТУ» ЛЬВІВ – 2008 ЗАВДАННЯ Автомобільний транспорт доставляє вантаж в пункт взаємодії, залізничний – вивозить. Тривалість роботи пункту взаємодії Т = 24 год. Добовий вантажопотік становить Q = 530 т тарно-штучних вантажів. Вантажопідйомність автомобілів становить qa1 = 10т та qa1 = 15 т. Тривалість роботи автомобільного транспорту Ta = 24 год. Вантажопідйомність вагона qв = 64 т. В одній партії nв = 4 вагони. Витрати часу на одне подавання-забирання вагонів становлять tпз = 0,5 год. Тривалість роботи залізничного транспорту Тв = 24 год. Імовірність безвідмовної роботи навантажувальних механізмів рм = 0,9. Імовірність того, що нема потреби у розвантаження вантажу на склад для виконання технологічних операцій рс = 0,9. Обсяг сортування вантажів на складі становить f = 10% вантажопотоку, що проходить через склад. Вартість простою автомобілів відповідно Ca1 = 1,2 грн. та Ca2 = 1,5 грн., вагона – Cв = 0,6 грн., навантажувального механізму – См = 4,0 грн. Вартість зберігання вантажу на складі Сс = 0,1 грн. Вартість перевезення за прямим варіантом Спв = 0,6 грн., через склад – Спс = 1,1 грн. Переключення обслуговування з однієї транспортної одиниці на іншу пов’язане з додатковими витратами часу (tд = 4 хв.) та коштів (Сд = 0,01 грн.). Визначити: Виявити зв'язок завантаження системи від вартості простою навантажувального механізму та дослідити вплив стохастичності транспортних потоків на пропускну здатність транспортного вузла. переробну здатність вантажних фронтів; визначити обсяг перевантаження вантажів за прямим варіантом; обсяг вантажопереробки навантажувальних механізмів. максимальний обсяг вантажу, що може накопичитись в пункті взаємодії за добу; розрахувати страховий запас вантажу для безперебійної роботи залізничного транспорту; економічно обґрунтований термін затримки автомобілів та їх кількість; встановити площу складу та довжину вантажних фронтів зі сторони автомобільного та залізничного транспорту. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ Середня вантажопідйомність автомобіля становить:
Середня кількість автомобілів та вагонів становить:

Частка автомобілів у загальному потоці становить
. Тоді частка вагонів становить 0,146. Середня вартість простою рухомого складу становить:
Нехай інтервали надходження транспортних засобів та тривалість вантажних операцій описуються нормальним законом розподілу. Тоді оптимальний рівень завантаження системи становить:
де β – коефіцієнт, який враховує вплив добових коливань та обсяги роботи в пункті взаємодії, β = 1,12…1,18. Нехай інтервали надходження транспортних засобів описуються розподілом Пуассона, а тривалість вантажних операцій – степеневим розподілом. Тоді оптимальний рівень завантаження системи становить:
Якщо закон розподілу інтервалів надходження транспортних засобів невідомий, то оптимальний рівень завантаження визначають за формулою:
де φ – коефіцієнт, що враховує вплив стохастичності потоків на рівень завантаження пункту взаємодії, φ = 0,35…0,45. Для виявлення залежності між рівнем оптимального завантаження системи та вартістю простою навантажувальних механізмів знайдемо значення ρП при різних значеннях См (табл. 1; рис. 1). Таблиця 1 См 2 3 4 5 6  ρП 0,35 0,43 0,49 0,52 0,56  
Рисунок 1 Для виявлення впливу стохастичності транспортних потоків на пропускну здатність транспортного вузла порівняємо необхідну кількість навантажувальних механізмів, якщо потік транспортних одиниць описується нормальним розподілом та розподілом Пуассона.

де Nт – кількість транспортних одиниць, що надходять в пункт взаємодії за проміжок часу; kв – коефіцієнт використання вантажного механізму, який враховує технологічні перерви, kв = 0,85…0,95. Пм – максимальна продуктивність вантажного механізму. На рис. 1 зображено граф перевантаження вантажів.
Рисунок 1. Граф перевантаження вантажів Тривалість виконання вантажних робіт на залізничному транспорті становить:
Тривалість одночасної наявності автомобілів та вагонів в пункті взаємодії становить:
Маса вантажу, що надходить на вантажний фронт за прямим варіантом, становить:
Середня потужність навантажувальних механізмів, що працюють за прямим варіантом, визначається за формулою:
За умови, що навантажувальні механізми виконують: навантаження вагонів зі складу за відсутності автомобілів; розвантаження автомобілів за відсутності вагонів; пряме перевантаження за наявності автомобілів та вагонів, середня переробна здатність вантажного фронту зі сторони автомобільного транспорту становить:
а середня переробна здатність вантажного фронту зі сторони залізничного транспорту становить:
Оскільки передбачається використання одних і тих самих механізмів, то переробна здатність усіх фронтів вантажних робіт визначається найбільшим значенням П:
Тоді потужність навантажувальних механізмів із врахуванням оптимального рівня завантаження становить:
Інтенсивність подачі вагонів визначається за формулою:
Переробна здатність фронтів за час спільної роботи становить:
Частка вантажів, що переробляються за прямим варіантом, становить:
де Р – величина, яку обчислюють за формулою:

Тоді
Отже, обсяг вантажу, що перевантажується за прямим варіантом, становить:
Частка вантажопереробки за прямим варіантом за добу:
Обсяг вантажопереробки пункту взаємодії за добу:

Різниця в значеннях Qд та Q пояснюється тим, що у значенні Qд враховано повторні переробки вантажів навантажувально-розвантажувальними механізмами (це враховано коефіцієнтом kп). Середньоквадратичні відхилення значень випадкових величин обсягів вантажів, що перевозяться залізничним та автомобільним транспортом, становлять:

де ε – відношення середньої кількості автомобілів, що надходять до пункту взаємодії за добу, до їх максимального значення; приймаємо ε = 0,5…0,8. При нерівномірному завезенні та вивезенні товару обсяг вантажу, що може накопичитись на складі, становить:

Якщо темп надходження вантажу відповідає темпу вивозу, то за добу може накопичитись вантаж в обсязі:
Середній обсяг вантажу, який необхідно мати у пункті взаємодії для безперебійної роботи залізничного транспорту, становить:
При рівномірному поданні вагонів обсяг вантажу і страховий запас становлять:

Для розрахунку економічно обґрунтованого терміну затримки автомобілів потрібно обчислити частку автомобілів з вантажем, які затримуються в пункті взаємодії для перевантаження за прямим варіантом, за формулою:
Економічно виправданий термін затримки автомобілів становить:
Кількість автомобілів, що затримуються в пункті взаємодії, становить:

Отже, стохастичність транспортного процесу значно впиває на кількість затриманих автомобілів, бо при рівномірному подані вагонів кількість автомобілів, що затримуються, становить 2 авто, а при нерівномірному – у 8 разів більше. Площа складу, необхідна для зберігання вантажів, визначається за формулою:
де tзб – термін зберігання вантажу; приймаємо tзб = 3 доби; kпр – коефіцієнт що враховує розміри додаткової площі, необхідної для проїздів; kпр = 1,6; рн – питоме навантаження на площу підлоги; приймаємо рн = 0,6…2,6 т/м2. Загальна довжина складу з однопрольотним ангарним перекриттям становить:
де Ш – корисна ширина складу; Ш = 19,275 м. :
де lв – довжина фронту, що займає вагон біля дверей складу; lв = 15 м. Довжина фронту навантажувально-розвантажувальних робіт зі сторони автомобільного транспорту залежно від схеми розташування автомобілів становить: при паралельному розміщенні автомобілів:

при перпендикулярному розміщенні автомобілів:

Отже, доцільніше розміщувати автомобілі перпендикулярно до складу, оскільки при цьому зменшується довжина фронту навантажувально-розвантажувальних робіт зі сторони автомобільного транспорту. Крім того, це полегшує маневрування на території перед складом. Оскільки довжина фронту навантажувально-розвантажувальних робіт зі сторони залізничного транспорту становить 60 м, а мінімально необхідна – 36,16 м, то приймаємо довжину складу 60 м.