5. Propozycja autorskiej metody analizy wpływu kolejowych robót budowlanych
5.1. Schemat ideowy
Opracowana metoda uwzględnia 6 kolejnych etapów:
1. Etap 1 – przygotowanie danych do analiz,
2. Etap 2 – przyjęcie założeń do realizacji robót budowlanych,
3. Etap 3 – planowanie robót i ruchu pociągów w trakcie realizacji robót,
4. Etap 4 – symulacja ruchu pociągów podczas wykonywania zaplanowanych robót, 5. Etap 5 – analizy prowadzone podczas wykonywania robót,
6. Etap 6 – tworzenie bazy danych dotyczących zrealizowanych robót i odnotowanych utrudnień w ruchu pociągów.
Etapy 1-4 dotyczą okresu planowania kolejowych robót budowlanych i podejmowania decyzji, co do sposobu ich realizacji. Etapy 1-4 opracowanej metody były stosowane w ramach badań autora przedstawionych w niniejszej pracy w rozdziale 6 i 7.
Etap 5 obejmuje analizy wykonywane podczas realizacji kolejowych robót budowlanych i wpływające na dalszy sposób ich wykonywania (zmiany technologii, harmonogramu itp.). Etap 6 dotyczy gromadzenia danych porealizacyjnych, umożliwiających weryfikację zastosowanych modeli i formułowanie wniosków pomocnych w realizacji kolejnych kontraktów. Etapy 5 i 6 metody badawczej zostały opracowane z myślą o ewentualnym przyszłym wykorzystaniu metody przez zarządcę infrastruktury kolejowej w trakcie realizacji kontraktów remontowych lub modernizacyjnych.
Autorska metoda łączy dwa obszary analiz, zazwyczaj rozpatrywane odrębnie (co wykazał przegląd literatury szczegółowo przedstawiony w rozdziale 4):
planowania kolejowych robót budowlanych,
planowania ruchu pociągów w trakcie zamknięć torowych.
Ponadto w ramach autorskiej metody wykorzystano modele optymalizacyjne (programowania mieszanego), mające zastosowanie do kompleksowych robót remontowych i modernizacyjnych, trwających wiele miesięcy, w wyniku których
5. Propozycja autorskiej metody analizy wpływu kolejowych robót budowlanych na ruch pociągów
51 zmieniają się parametry infrastruktury, takie jak prędkość maksymalna, czy liczba torów na stacjach i szlakach. Modele optymalizacyjne, stosowane w ramach analiz etapu 2 i 3 umożliwiają:
określenie minimalnego czasu zamknięć torowych, niezbędnych do realizacji zaplanowanych robót,
zaplanowanie harmonogramu realizacji robót i zamknięć torowych, dla których utrudnienia w ruchu pociągów będą osiągały wartości najmniejsze.
Szczegółowe przedstawienie różnic pomiędzy modelami autorskimi a modelami przedstawianymi w literaturze, przedstawiono w podrozdziale 5.4.
W ramach przygotowania danych do analiz (etap 1) oraz weryfikacji rozwiązań wynikających z autorskich modeli optymalizacyjnych (etap 4) zdecydowano się wykorzystać komercyjne oprogramowanie symulacyjne RailSys [94]. Dostępne na rynku narzędzia informatyczne są wystarczające do przygotowania takich danych do modeli optymalizacyjnych jak czas jazdy pociągów, czy przepustowość linii kolejowej, a ponadto wybrane oprogramowanie jest wykorzystywane przez PKP PLK S.A., co ma kluczowe znaczenie dla możliwości zastosowania w praktyce przez zarządcę infrastruktury przedstawionej w tej pracy autorskiej metody.
W poniższej tabeli przedstawiono zestawienie poszczególnych etapów wraz z wynikiem analiz każdego etapu.
Tabela 5.1. Wynik analiz poszczególnych etapów
Etap analiz Wynik danego etapu analiz Uwagi
Etap 1 Przygotowanie danych do analiz
zdefiniowanie zbioru danych dotyczących
infrastruktury i ruchu pociągów do przeprowadzenia analiz wpływu wykonywania kolejowych robót budowlanych na ruch pociągów
Szczegółowy opis
zdefiniowanie zbioru danych dotyczących kolejowych robót budowlanych,
określenie minimalnego czasu zamknięć torowych niezbędnych do wykonania robót założoną technologią i zasobami,
sprawdzenie, czy założona technologia i zasoby (sprzęt, pracownicy) pozwolą na zakończenie robót w terminie określonym przez zarządcę
infrastruktury,
Szczegółowy opis w rozdz. 5.3.2
52
Etap analiz Wynik danego etapu analiz Uwagi
Etap 3 Planowanie robót i ruchu pociągów w trakcie realizacji
robót
opracowanie harmonogramu realizacji robót i rozkładu jazdy pociągów podczas robót lub określenie odwołanych pociągów,
określenie zaplanowanych utrudnień w ruchu pociągów, spowodowanych prowadzeniem
oszacowanie niezaplanowanych utrudnień w ruchu pociągów, spowodowanych prowadzeniem kolejowych robót budowlanych,
sprawdzenie, czy w przypadku wystąpienia
możliwych opóźnień w realizacji robót budowlanych zostaną one zakończone w terminie określonym przez zarządcę infrastruktury,
monitoring rzeczywistych utrudnień w ruchu pociągów,
wnioski dotyczące ewentualnej konieczności zmiany technologii robót, dostępnych maszyn i zasobów,
wnioski dotyczące konieczności zmiany harmonogramu realizacji robót i rozkładu jazdy pociągów.
gromadzenie informacji na temat sposobu realizacji robót i rzeczywistych utrudnień w ruchu pociągów w bazie danych,
weryfikacja wykorzystywanych modeli i parametrów oraz badanie ich zgodności z gromadzonymi danymi.
Szczegółowy opis w rozdz. 5.3.6
Na rysunku 5.1 przedstawiono schemat ideowy autorskiej metody analiz wpływu wykonywania kolejowych robót budowlanych na ruchu pociągów. Na schemacie zawarto odniesienia do kolejnych podrozdziałów, w których znajdują się szczegółowe opisy, komentarze i objaśnienia do poszczególnych kroków opracowanej metody.
START
Czy technologia robót, wydajności dostępnych maszyn i zespołów oraz minimalny czas zamknięć torowych niezbędny do wykonania robót jest znany?
Minimalny czas zamknięć torowych
sieci kolejowej - stan istniejący
· lokalizacja posterunków ruchu i punktów handlowych
· liczba torów szlakowych
· liczba torów na posterunkach ruchu
· lokalizacja krawędzi peronowych
· układ połączeń rozjazdowych
· ograniczenia nacisków
· elektryfikacja odcinków linii kolejowej
· istniejący układ geometryczny w planie i profilu,
· stan nawierzchni kolejowej, podtorza, obiektów inżynieryjnych,
· stan urządzeń srk, sieci trakcyjnej
· typ urządzeń srk
· lokalizacja semaforów
· warunki widoczności na przejazdach kolejowych
· prędkość maksymalna i ograniczenia prędkości
· lokalizacja posterunków ruchu i punktów handlowych
· liczba torów szlakowych
· liczba torów na posterunkach ruchu
· lokalizacja krawędzi peronowych
· układ połączeń rozjazdowych
· ograniczenia nacisków
· elektryfikacja odcinków linii kolejowej
· projektowany układ geometryczny w planie i profilu,
· stan nawierzchni kolejowej, podtorza, obiektów inżynieryjnych,
· stan urządzeń srk, sieci trakcyjnej
· typ urządzeń srk
· lokalizacja semaforów
· warunki widoczności na przejazdach kolejowych
· prędkość maksymalna i ograniczenia prędkości
· współczynnik odwzorowujący wagę wydłużenia czasu jazdy poszczególnych pociągów
· współczynnik odwzorowujący wagę odwołania danego pociągu
Dane dot. realizacji robót i ich wpływu na ruch pociągów
· sposób zabezpieczenia miejsca robót w sposób spełniający wymogi bhp
· ograniczenia prędkości, nacisków i innych parametrów eksploatacyjnych w sąsiedztwie miejsca robót
Zbiór robót do wykonania na poszczególnych odcinkach analizowanego obszaru sieci kolejowej
Określenie funkcji celu
ETAP 1 PRZYGOTOWANIE DANYCH DO ANALIZ ETAP 2 PRZYJĘCIE ZAŁOŻEŃ DO REALIZACJI ROBÓT BUDOWLANYCH ETAP 3 PLANOWANIE ROBÓT I RUCHU POCIĄGÓW PODCZAS REALIZACJI ROBÓT ETAP 4 - SYMULACJA RUCHU POCIĄGÓW PODCZAS WYKONYWANIA ZAPLANOWANYCH ROBÓT
Definicja możliwych opóźnień w realizacji robót budowlanych
· przyczyny kontraktowe (wstrzymanie robót, ze względu na np. brak uzgodnionej
dokumentacji projektowej, oczekiwanie na opracowanie rozwiązania zamiennego, oczekiwanie na opinię Inżyniera kontraktu)
· przyczyny techniczne (np. konieczność opracowania rozwiązania zamiennego, nie uzyskanie zakładanych parametrów odbiorowych)
· przyczyny logistyczne (opóźnienia w dostawie materiałów, opóźnienia w dostarczeniu maszyn na plac budowy)
· inne przyczyny losowe (awarie maszyn, warunki pogodowe, warunki gruntowe, znaleziska archeologiczne i związane z nimi niezaplanowane prace archeologiczne)
Definicja możliwych odstępstw od rozkładu jazdy
opóźnienia (lub przyspieszenie względem RJ) pociągów wjeżdżających w analizowany obszar
sieci kolejowej, nie wynikające z prowadzenia rozpatrywanych robót budowlanych
ETAP 5 ANALIZY PROWADZONE PODCZAS WYKONYWANIA ROBÓT
Rzeczywiste opóźnienia w maszyn i zasobów na obecnym Zbiór robót pozostałych do
Rys. 5.1 Schemat ideowy autorskiej metody analiz wpływu wykonywania kolejowych robót budowlanych na ruch pociągów
rozdz. X.X odniesienia do szczegółowych opisów, komentarze i objaśnienia ruchu pociągów na sieci kolejowej
· czasy jazdy rozdz. 5.3.1.2
rozdz. 5.3.3.2
ETAP 6
TWORZENIE BAZY DANYCHDOTYCZĄCYCH ZREALIZOWANYCH ROBÓTI ODNOTOWANYCH UTRUDNIEŃ W RUCHU POCIĄGÓWBaza danych dotyczących zrealizowanych robót i odnotowanych utrudnień w ruchu pociągów
Rozkład jazdy pociągów przed rozpoczęciem robót, w trakcie robót
i po zakończeniu Liczba odwołanych pociągów
Informacje o objazdach
Dane o zamknięciach torowych:
· lokalizacja (od km, do km, tor, linia kolejowa),
· dzień i godzina wprowadzenia i zakończenia,
54