Sử d
ụ
ng phơng pháp giải tích để thiết kế tr
ụ
c chạy suốt
nhằm nâng cao khả năng thông qua của Đờng sắttS. lê hải hà
ks. mai tiến chinh

Bộ môn TĐH Thiết kế CĐ - ĐH GTVT
Một số sinh viên lớp Đờng sắt K39
Tóm tắt: Việc dừng tu tại ga để các tu khác hớng tránh nhau lm giảm khả năng thông
qua, lm tăng tiêu hao nhiên liệu, tăng thời gian chạy tu, v rất có thể sẽ lm tăng khối lợng
xây dựng công trình.
Để đảm bảo tránh tu không dừng trong trờng hợp ny cần kéo di đoạn đờng đôi ở ga
về phía tu chậm. Chiều di tính toán đoạn tránh tu không dừng l các khoảng cách tính từ
trục chạy suốt đến tín hiệu ra ga về phía tu chẵn hoặc tu lẻ phụ thuộc chủ yếu v chiều di
đon tu, vận tốc chạy tu, chiều di hãm tu v thời điểm đến trục chạy suốt không giống
nhau của các đon tu tránh nhau.
Với mục đích nâng cao năng lực thông qua của tuyến, bằng phơng pháp giải tích trên cơ
sở xét tới các yếu tố ảnh hởng nêu trên phần nghiên cứu ny cho phép xác định chiều di
đoạn đờng đôi để các tu tránh nhau không dừng trong các trờng hợp tính toán.
I. Tu chạy suốt v phân bố trục chạy suốt
Việc dừng tàu tại ga để các tàu khác hớng tránh nhau làm giảm khả năng thông qua, làm
tăng tiêu hao nhiên liệu để giảm tốc và tăng tốc cũng nh thời gian chạy tàu trên đờng.
Nếu nh có khả năng đảm bảo một cách tuyệt đối việc đến trục tránh của các đoàn tàu
khác hớng vào cùng một thời điểm và với cùng một vận tốc thì các đoàn tàu này có thể thông
qua ga mà không dừng. Chiều dài đoạn tránh không dừng có thể lấy bằng chiều dài sử dụng
của đờng đón gửi, còn trắc dọc của nó có thể đợc thiết kế nh trắc dọc khu gian khi không xét

Hình 1
Đèn tín hiệu sáng:
màu vàng
hớng lẻ
Đ
V
16,7t1vc
V
16,7t1Vl
vị trí 1
Lpc
màu đỏ
TCS
2
Lpl
lt
16,7tmVl+Shl
Đ
16,7vc tchậm
vị trí 2
16,7t2vc
2
lt
vị trí 1
hớng chẵn
khi hạn chế vận tốc của đon tu tới trục chạy suốt đầu tiên
(Chiều dài đoàn tàu nh nhau khi tàu chẵn chậm)

Sơ đồ xác định chiều di đoạn chạy suốt của các đon tu.


:
1. Khi hạn chế tốc độ chạy tàu tới TCS
a. Khi chiều di đon tu chẵn v lẻ nh nhau
+ Giả sử rằng tàu chẵn bị chậm:

Khi đó vào thời điểm khi mà tàu lẻ chạy qua trục tránh nhau không dừng (trục chạy suốt) thì
tàu chẵn ở cách trục một khoảng cách là 16,7.V
c
t
chậm
(vị trí thứ nhất hình 1).
ở vị trí thứ hai của tàu chẵn vào thời điểm khi nó giải phóng ghi ra cho tàu lẻ (tức là khi đuôi
tàu chẵn ở cùng mặt cắt với mốc xung đột của ghi vào của nó) đầu tàu lẻ cần ở khoảng cách
không nhỏ hơn 16,7.t
m
V
l
+ S
hl
so với tín hiệu ra ga của hớng lẻ. Điều kiện này xác định khả
năng dừng tàu lẻ trớc tín hiệu ra ga nếu nh sự chậm giờ tàu chẵn vợt quá giá trị t
chậm
.
Khoảng thời gian tàu chẵn đi khoảng cách từ vị trí 1 đến vị trí 2 đợc ký hiệu là t
1
. Nếu bỏ
qua khoảng cách giữa mốc xung đột ở ghi vào và tín hiệu ra ga thì với độ chính xác chấp nhận
đợc thời gian t
1
có thể đợc xác định nh sau:

16,7V
St16,7V
2
l
L
t

=
(2)
Cho phơng trình (1) = (2) ta tìm đợc:

lc
chlmchamlct
P(l)
VV
VS)t(tV16,7V
2
l
L
+
++
+=
(3)
+ Tơng tự ta có thể tìm đợc L
po
với trờng hợp tàu lẻ bị chậm:

lc
lhcmchamlct
pc

++++
=
(6)
Vận tốc đoàn tàu và chiều dài hãm đợc tính bởi sức kéo đầu máy. ở đây vận tốc đoàn tàu
đến đầu tiên bị hạn chế bởi trị số cho phép khi thông qua đèn tín hiệu màu vàng, đèn này đợc
đặt trớc đèn vào ga một khoảng cách khoảng 1000 m nhng không nhỏ hơn chiều dài đoàn
tàu. Chiều dài hãm theo quy định tính sức kéo đợc tính với trờng hợp hãm bình thờng. Khi
cùng lúc các đoàn tàu vợt qua trục tránh hoặc là khi có sự lệch nhau về thời gian không lớn thì
không đòi hỏi phải giảm tốc (khi tuân thủ vận tốc khi qua ghi vào đờng bên).
Với mục đích cải thiện các chỉ tiêu khai thác khi cho tàu chạy suốt có thể tính chiều dài trục
chạy suốt mà không cần hạn chế vận tốc thậm chí cả khi các tàu qua trục chạy suốt không
cùng lúc.

2. Khi không hạn chế tốc độ chạy tàu
Khi đuôi tàu chẵn qua mốc xung đột, đầu tàu lẻ còn phải trớc tín hiệu tuyến và đèn màu
của nó vẫn là màu vàng, một khoảng cách trong đó có chiều dài hãm S
h
đèn màu này cần thiết
kế giảm vận tốc theo yêu cầu và quãng đờng 16,7.V
l.
t
m
vợt qua bởi đoàn tàu trong thời gian
thông tuyến.
a. Khi chiều di đon tu bằng nhau
vị trí 1
V
màu vàng
Đèn tín hiệu sáng:
màu đỏ

2
l
L
+
+++
+=
(7)


lc
lorhcmchamlct
Pc
VV
)Vl(S')t(tV16,7V
2
l
L
+
+++
+=
(8)
b. Khi chiều di đon tu chẵn v lẻ khác nhau
Tơng tự nh cách chứng minh ở các công thức trên ta có:

lc
cthhlmchamlcctlltc
Pl
VV
)VlS()t(tV16,7VV0,5lV0,5l
L

nếu chiều dài đoạn chạy suốt khi tàu
thông qua không hạn chế vận tốc lớn hơn so với trờng hợp hạn chế vận tốc của tàu đầu tiên tới
trục chạy suốt. Tuy nhiên khi khối lợng vận chuyển lớn việc phải chi phí xây dựng để làm đoạn
đờng đôi có chiều dài lớn về nguyên tắc vẫn hợp lý.

Nếu thời gian thực tế chậm giờ của tàu hớng ngợc lại vợt quá trị số tính toán t
chậm
thì tàu
chạy theo biểu đồ cần dừng trớc tín hiệu ra. Trong trờng hợp này dốc trắc dọc đoạn chạy suốt
trớc tín hiệu ra trên cha dài bằng chiều dài đoàn tàu cần đảm bảo điều kiện khởi động, cần
hãm tàu bằng hãm đầu máy và trong mọi trờng hợp độ dốc này không đợc vợt quá 12
0
/
00
.
Nếu đặt yếu tố trắc dọc nh trên (vị trí với i < i
kĐ
) vào vị trí làm tăng khối lợng xây dựng
hoặc làm kéo dài tuyến thì có thể sử dụng một trong các giải pháp sau:
+) Có thể kéo dài đoạn đờng đôi đến yếu tố trắc dọc mà tại đó đảm bảo khởi động (xem
hình 3). Trong trờng hợp này chiều dài thực tế đoạn đờng đôi L sẽ chỉ phụ thuộc vào điều
kiện trắc dọc của đoạn đờng này.

TCS
hớng chẵn
hớng lẻ
L
Pl
L


yPl
16,7V
LL
t

=
(11)
Quãng đờng đi đợc trong khoảng thời gian này của tàu chẵn chạy là:

cl
yPl
V
L
V
LL

=

L =

l
cyPl
V
)VL(L
(12)
Nếu nh lợng kéo dài đến L

ở trờng hợp đầu không lớn hơn nhiều lần so với lợng kéo
dài L ở trờng hợp hai thì sử dụng nh giải pháp đầu vì trong trờng hợp này tạo ra đợc dự trữ
bổ xung thực hiện chạy suốt trong trờng hợp tàu chẵn chậm để vợt trị số lớn so với đặt ra
+ Nghiên cứu còn có thể tiến hành bằng phơng pháp đồ giải để so sánh đối chiếu kết quả.
+ Hạn chế của phơng pháp giải tích là chúng ta coi vận tốc tàu chạy trong giới hạn đoạn
chạy suốt nh là không đổi