Organizacja ruchu kolejowego. Marianna Jacyna
pasażerów/ ładunków),
L – zbiór połączeń (odcinków linii kolejowej) między węzłami sieci kolejowej,
FW – charakterystyki punktów eksploatacyjnych, np. stacji (przepustowość, zdolność przetwórcza itp.),
FL – charakterystyki odcinków linii kolejowej (np. długość, prędkość maksymalna, przepustowość itp.).
W podsystemie Infrastruktura IN istotne znaczenie w prawidłowej organizacji ruchu kolejowego ma nie tylko infrastruktura liniowa (patrz rozdz. 3.1) czy punktowa (patrz rozdz. 3.2), lecz także informatyczna: wszelkie środki przekazu, środki wymiany danych i środki zabezpieczające ich przepływ.
Korzystając z teorii grafów, strukturę systemu transportu kolejowego można zapisać jako G = 〈W, L〉, gdzie W elementy punktowe zapisane są następująco:
(2.8)
przy czym W jest liczbą wyróżnionych w punktów eksploatacyjnych, a i i
Natomiast L elementy liniowe zapisane są następująco:
(2.9)
Jak wskazano w rozdz. 3.1, punkty eksploatacyjne funkcjonujące na sieci kolejowej zasadniczo dzielą się na dwa rodzaje: posterunki ruchu i punkty ekspedycyjne (patrz rys. 3.2). Z punktu widzenia konstrukcji rozkładu jazdy istotne są jeszcze inne punkty eksploatacyjne, które nie są ani posterunkami ruchu, ani punktami ekspedycyjnymi (patrz rozdz. 3).
Ogólnie klasyfikacji punktów eksploatacyjnych funkcjonujących na sieci kolejowej można dokonać, korzystając z teorii grafów. Przy założeniu, że na zbiorze W zostało zadane odwzorowanie pe przeprowadzające elementy tego zbioru w elementy zbioru {0, 1, 2},
przy czym:
– jeżeli pe(i) = 1, wówczas element o numerze i (
– jeżeli pe(i) = 2, wówczas element o numerze i (
– jeżeli pe(i) = 0, wówczas element o numerze i (
Z uwagi na powyższe, można zdefiniować zbiór:
– numerów posterunków ruchu występujących na sieci kolejowej, tj.
(2.10)
– numerów punktów ekspedycyjnych występujących na sieci kolejowej, tj.
(2.11)
– numerów pozostałych punktów eksploatacyjnych, tzw. technicznych, występujących na sieci kolejowej, tj.
(2.12)
Ze względu na organizację ruchu istotne znaczenie mają posterunki ruchu, wśród których wyróżnia się posterunki następcze i pomocnicze. Posterunki ruchu następcze w istocie służą do ustalenia następstwa ruchu pociągów. Mogą być: zapowiadawcze, bocznicowe i odstępowe (patrz rozdz. 3.2). Z punktu widzenia rozważań prowadzonych w niniejszej pracy ważne są posterunki zapowiadawcze, wśród których wyróżnia się stacje i posterunki odgałęźne.
Uwzględniając wprowadzona wcześniej notację, zbiór numerów stacji występujących na sieci kolejowej można zapisać następująco:
(2.13)
W strukturze sieci kolejowej drugim ważnym elementem są linie kolejowe, które składają się ze szlaków, odcinków i posterunków ruchu (patrz rozdz. 4.1). Definicję, interpretację oraz funkcje wyszczególnionych elementów liniowych sieci kolejowej przedstawiono w rozdz. 3. Ze względu na rozważania przedstawione w dalszych rozdziałach niezbędne jest zdefiniowanie zbioru numerów linii kolejowych w ujęciu teorii grafów.
Oznaczając indeksem lk numer pojedynczej linii kolejowej, zbiór LK numerów linii kolejowych dla całej sieci można zapisać następująco:
(2.14)
gdzie LK jest liczbą linii kolejowych.
Ponieważ szlak to część linii kolejowej między dwoma sąsiednimi posterunkami zapowiadawczymi (lub posterunkiem zapowiadawczym a końcowym punktem linii), korzystając z zależności (2.10), zbiór numerów SZL szlaków można zapisać następująco:
(2.15)
Natomiast zbiór numerów szlaków należących do danej linii kolejowej można zapisać następująco: dla każdej linii kolejowej, tj.
(2.16)
Poszczególne punkty eksploatacyjne oraz połączenia kolejowej sieci transportowej opisane są zborami charakterystyk FW i FL. Charakterystyki te można podzielić na następujące grupy:
– charakterystyki zapotrzebowania na przewóz – opisują wielkość przepływu pasażerów i ładunków lub pociągów obciążających poszczególne elementy, które zależeć będą od pełnionych przez te elementy funkcji w systemie transportu kolejowego,
– charakterystyki techniczne – przede wszystkim przepustowość, prędkość przemieszczania oraz możliwości przerobowe poszczególnych punktów pośrednich.
– charakterystyki ekonomiczne – przede wszystkim koszty realizacji zadań przewozowych.
Wśród parametrów infrastruktury liniowej, które mają wpływ na procesy przepływu pasażerów i ładunków w sieci transportowej, można wyróżnić m.in.:
– prędkości konstrukcyjne i maksymalne umożliwiające określenie w zależności od doboru rodzaju taboru, środków trakcyjnych, ciężaru i oporów ruchu – tzw. przejazdów teoretycznych i na ich podstawie ustalenie:
▪ czasu przejazdu na określonym wektorze grafu,
▪ przepustowości na poszczególnych wektorach grafu,
– dopuszczalne naciski na oś,
– dopuszczalne wymiary skrajni ładunkowej ograniczające wymiary ładunków, które mogą być przemieszczane,
– parametry geometryczne trasy (pochylenia podłużne, promienie łuków).
Natomiast wśród parametrów infrastruktury punktowej można wyróżnić:
– przepustowość węzłów (maksymalną liczbę pociągów, które jednocześnie mogą być obsługiwane w węźle),
– powierzchnię