intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt Quốc gia Việt Nam giai đoạn năm 2021 đến năm 2030

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST
Báo xấu
12
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt Quốc gia Việt Nam giai đoạn năm 2021 đến năm 2030" có mục tiêu thiết lập được các mô hình tính toán xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trong ngành đường sắt nói chung và ứng dụng cho đường sắt quốc gia Việt Nam nói riêng một cách có cơ sở khoa học, đầy đủ và toàn diện nhất có thể;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt Quốc gia Việt Nam giai đoạn năm 2021 đến năm 2030

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VŨ VĂN HIỆP XÁC ĐỊNH NHU CẦU SỨC KÉO CHO ĐƯỜNG SẮT QUỐC GIA VIỆT NAM GIAI ĐOẠN NĂM 2021 ĐẾN NĂM 2030 Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 9520116 Chuyên ngành: Khai thác, bảo trì đầu máy xe lửa, toa xe TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI, 6/2022
  2. Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Đỗ Đức Tuấn Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp tại Trường Đại học Giao thông vận tải vào lúc….. giờ….. ngày….. tháng….. năm 2022. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học GTVT
  3. 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay trong ngành ĐSVN, việc xác định số lương đầu máy cho một giai đoạn nào đó được tiến hành trên cơ sở công lệnh sức kéo và công lệnh tốc độ. Các công việc nêu trên chủ yếu dựa trên kinh nghiệm thực tế, phục vụ trực tiếp cho sản xuất kinh doanh, chưa có điều kiện đúc kết thành các phương pháp có cơ sở khoa học, chưa có các công cụ chuyên biệt nhằm phục vụ cho mục tiêu đặt ra. Trên các diễn đàn khoa học công nghệ, ở Việt Nam nói chung và trong ngành ĐSVN nói riêng, chưa tìm thấy các công trình nghiên cứu đầy đủ nào về phương pháp luận cũng như công cụ tính toán thuộc lĩnh vực xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt. Vì vậy, để đáp ứng các yêu cầu phát triển của ngành đường sắt trong thời gian trước mắt cũng như tương lai, việc xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho Quốc gia Việt Nam ngành trong giai đoạn năm 2021 đến năm 2030 là vấn đề cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. Mục tiêu của đề tài 1. Thiết lập được các mô hình tính toán xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trong ngành đường sắt nói chung và ứng dụng cho đường sắt quốc gia Việt Nam nói riêng một cách có cơ sở khoa học, đầy đủ và toàn diện nhất có thể. 2. Lựa chọn được các thông số tính toán xác đinh nhu cầu sức kéo trên đường sắt quốc gia, bao gồm các thông số liên quan đến hạ tầng và phương tiện đường sắt (thông số đầu vào tổng quát); các thông số liên qua đến số liệu dự báo về nhu cầu vận tải cho đường sắt quốc gia (thông số đầu vào loại 1) và các thông số liên quan đến các chỉ tiêu khai thác trên đường sắt quốc gia trong những năm gần đây (thông số đầu vào loại 2). 3. Ứng dụng CNTT để xây dựng các chương trình và phần tính toán nhu cầu sức kéo một cách khoa học, đảm bảo mức độ chính xác và tin cậy, thuận tiện và nhanh chóng khi phải giải quyết các bài toán với nhiều phương án đa dạng khác nhau. 4. Sử dụng phần mềm đã xây dựng để xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trên đường sắt quốc gia Việt Nam giai đoạn 2021 - 2030 trên cơ sở trang thiết bị và cơ sở vật chất hiện có với các thông số đầu vào đã xác định, đồng thời có xét tới mức thay đổi của các thông số đầu vào loại 2 trong tương lai. 3. Đối tượng nghiên cứu - Các mô hình tính toán xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trong ngành đường sắt nói chung và cho đường sắt quốc gia nói riêng. - Các chương trình và phần mềm tính toán. - Các thông số kỹ thuật hạ tầng và phương tiện đường sắt quốc gia. - Số liệu dự báo về nhu cầu vận tải trên đường sắt quốc gia. - Số liệu thống kê về các chỉ tiêu khai thác trên đường săt quốc gia. 4. Phạm vi nghiên cứu - Chỉ sử dụng các thông số kỹ thuật hạ tầng và phương tiện đường sắt quốc gia ở thời điểm hiện tại làm thông số tính toán đầu vào tổng quát. - Chỉ sử dụng số liệu dự báo về khối lượng vận tải cho đường sắt quốc gia của một số nguồn dự báo chính thống khác nhau làm thông số tính toán đầu vào loại 1. Không làm công tác dự báo về khối lượng vận tải cho đường sắt quốc gia. - Sử dụng số liệu thống kê về các chỉ tiêu khai thác trên đường sắt quốc gia trong những năm gần đây (2010 - 2020) làm thông số đầu vào loại 2, có xét tới mức độ thay đổi của chúng trong tương lai. 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu của luận án là kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và khảo
  4. 2 sát thực tế. + Nghiên cứu lý thuyết: sử dụng lý thuyết tính toán sức kéo, lý thuyết về nghiệp vụ đầu máy - toa xe và CNTT - Thiết lập các mô hình tính toán xác định nhu cầu sức kéo trong ngành đường sắt nói chung và cho đường sắt quốc gia Việt Nam nói riêng. - Xây dựng các chương trình và phần mềm tính toán để giải quyết bài toán đặt ra. + Khảo sát thực tế - Tổng hợp, phân tích các thông số kỹ thuật về hạ tầng và phương tiện đường sắt quốc gia, từ đó lựa chọn các thông số tính toán đầu vào tổng quát. - Tổng hợp và phân tích số liệu dự báo về nhu cầu vận tải cho đường sắt quốc gia từ các nguồn dự báo chính thống khác nhau, từ đó lựa chọn các thông số tính toán đầu vào loại 1. - Tổng hợp, xử lý và phân tích số liệu thống kê về các chỉ tiêu khai thác trên đường sắt quốc gia trong những năm gần đây, từ đó lựa chọn các thông số tính toán đầu vào loại 2. 6. Nội dung nghiên cứu - Thiết lập các mô hình tính toán xác định nhu cầu sức kéo trong ngành đường sắt nói chung và cho đường sắt quốc gia Việt Nam nói riêng. - Xây dựng các chương trình và phần mềm tính toán để giải quyết bài toán đặt ra. - Tổng hợp, phân tích các thông số kỹ thuật về hạ tầng và phương tiện đường sắt quốc gia, từ đó lựa chọn các thông số tính toán đầu vào tổng quát. - Tổng hợp và phân tích số liệu dự báo về nhu cầu vận tải cho đường sắt quốc gia từ các nguồn dự báo chính thống khác nhau, từ đó lựa chọn các thông số tính toán đầu vào loại 1. - Tổng hợp, xử lý và phân tích số liệu thống kê về các chỉ tiêu khai thác trên đường sắt quốc gia trong những năm gần đây, từ đó lựa chọn các thông số tính toán đầu vào loại 2. - Tính toán xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trên đường sắt quốc gia giai đoạn 2021- 2030. 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 7.1. Ý nghĩa khoa học 1. Thiết lập được các mô hình tổng quát xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trong ngành đường sắt nói chung và ứng dụng cho đường sắt quốc gia nói riêng một cách tương đối đầy đủ, toàn diện và thống nhất. 2. Bằng ngôn ngữ lập trình Matlab, xây dựng được Phần mềm tính toán Xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt quốc gia Việt Nam với nhiều chức năng, cho phép toán với các phương án hết sức đa dạng một cách nhanh chóng, thuận lợi và linh hoạt. Cho đến nay, đây là phần mềm duy nhất được thực hiện phục vụ cho việc xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt quốc gia Việt Nam. 7.2. Ý nghĩa thực tiễn 1. Kết quả tính toán cho phép hình dung một cách tổng quát về nhu cầu sức kéo trong giai đoạn dự báo và phạm vi biến động của nó tùy thuộc vào các phương án tính toán ở các mức tối thiểu và tối đa. 2. Kết quả tính toán nhu cầu sức kéo góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đầu máy nói riêng và nâng cao hiệu quả khai thác của ngành đường sắt nói chung, là cơ sơ cho ngành ĐSVN nâng cấp các tuyến đường sắt hiện hữu, chủ động trong việc lập kế hoạch đầu tư mua sắm phương tiện đầu máy, trang thiết bị cũng như cơ sở vật chất cho công tác bảo dưỡng sửa chữa đầu máy trong tương lai. 3. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học, có thể ứng dụng cho ngành ĐSVN trong công tác dự báo nhu cầu sức kéo, là tiền đề cho việc chuyển giao công nghệ khi điều kiện cho phép. 8. Đóng góp mới của luận án 1. Luận án đã hệ thống hoá và làm rõ những vấn đề lý luận về cơ sở tính toán sức
  5. 3 kéo, lý thuyết về nghiệp vụ đầu máy - toa xe, từ đó đã thiết lập được 4 mô hình tổng quát xác định nhu cầu sức kéo đầu máy trong ngành đường sắt nói chung và ứng dụng cho đường sắt quốc gia nói riêng một cách tương đối đầy đủ, toàn diện và thống nhất. 2. Bằng ngôn ngữ lập trình Matlab, đã xây dựng được Phần mềm tính toán khá đầy đủ, toàn diện, thống nhất với nhiều chức năng và 7 mô đun cơ bản: tính toán xác định và kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu, tính toán xác định số đôi tàu trên tuyến, tính toán số lượng đầu máy vận dụng theo 4 mô hình khác nhau, tính toán số lượng đầu máy vận dụng theo 4 mô hình phương pháp khác nhau, tính toán số lượng đầu máy ở các cấp BDSC và tổng số đầu máy cho từng tuyến và trên toàn mạng lưới đường sắt quốc gia. Phần mềm có ngân hàng đầy đủ về thông số kỹ thuật đầu máy, toa xe đang sử dụng trong ngành ĐSVN, cho phép toán với các phương án thông số đầu vào hết sức đa dạng một cách nhanh chóng, thuận lợi và linh hoạt; cho phép lưu trữ kết quả tính toán một cách đầy đủ dưới dạng Excel. Phần mềm có giao diện thuần Việt, thân thiện, dễ sử dụng, phù hợp với mục đích và nội dung nghiên cứu, được đóng gói một cách hoàn chỉnh. Cho đến nay, đây là Phần mềm duy nhất được thực hiện cho việc xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt quốc gia Việt Nam, đồng thời cũng là một đóng góp mới của Luận án. 3. Đã tổng hợp, hệ thống hóa và phân tích các số liệu dự báo về khối lượng vận chuyển (KLVC) và khối lượng luân chuyển (KLLC) hành khách và hàng hóa từ nhiều nguồn khác nhau cho các tuyến đường sắt quốc gia Việt Nam, từ đó lựa chọn được các thông số đầu vào loại 1 cho quá trình tính toán. 4. Trên cơ sở cập nhật và xử lý các số liệu về kết cấu hạ tầng đường sắt, về phương tiện đầu máy, toa xe; quá trình vận dụng đầu máy, toa xe và các số liệu có liên quan khác, luận án đã phân tích đánh giá đúng thực trạng về cơ sở vật chất kỹ thuật liên quan trực tiếp đến sức kéo của ngành đường sắt quốc gia Việt Nam. Đã tổng hợp, xử lý và phân tích số liệu thống kê về các chỉ tiêu khai thác trong ngành ĐSVN bao gồm khối lượng vận chuyển (KLVC), khối lượng luân chuyển (KLLC), và các chỉ tiêu quan trọng là quãng đường chạy, sản lượng trung bình ngày đêm, tốc độ khu đoạn, thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm trong khoảng thời gian từ 5 đến 10 năm gần đây, từ đó đã lựa chọn được các thông số đầu vào loại 2 cho quá trình tính toán cầu sức kéo trong giai đoạn 2021 đến 2030, có xét tới mức độ cải thiện của các chỉ tiêu đó tương ứng là 10%, 20%, 25% và 30% . 5. Từ hệ thống dữ liệu rất lớn đã thu thập, tổng hợp và phân tích, luận án đề xuất xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt quốc gia Việt Nam trong giai đoạn năm 2021 đến năm 2030 gồm 12 tổ hợp cơ sở với 48 phương án tính toán cho tuyến Hà Nội - Sài Gòn và 16 tổ hợp cơ sở với 64 phương án tính toán cho toàn mạng lưới đường sắt quốc gia Việt Nam. Các phương án tính toán được thiết lập theo một định dạng thống nhất cho từng mô hình tính, giúp cho việc nhập số liệu đầu vào với nhiều tham số được nhanh chóng, thuận tiện và chính xác. 6. Đã xác định được số lượng đầu máy theo các tổ hợp cơ sở và các phương án theo các mô hình đã nêu. Kết quả tính toán có sự khác biệt đáng kể tùy thuộc vào thông số đầu vào loại 1, thông số đầu vào loại 2 và các mô hình tính toán. Mặc dù vậy, kết quả tính toán cho phép hình dung một cách tổng quát về nhu cầu sức kéo trong giai đoạn dự báo và phạm vi biến động của nó tùy thuộc vào các phương án tính toán ở các mức tối thiểu và tối đa. 7. Kết quả tính toán nhu cầu sức kéo là cơ sơ cho ngành ĐSVN nâng cấp các tuyến đường sắt hiện hữu, chủ động trong việc lập kế hoạch đầu tư mua sắm phương tiện đầu máy, trang thiết bị cũng như cơ sở vật chất cho công tác bảo dưỡng sửa chữa đầu máy trong tương lai. 8. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác đào tạo và nghiên cứu
  6. 4 khoa học, có thể ứng dụng cho ngành ĐSVN trong công tác dự báo nhu cầu sức kéo, là tiền đề cho việc chuyển giao công nghệ khi điều kiện cho phép. 9. Kết cấu của luận án Luận án gồm phần mở đầu, bốn chương nội dung nghiên cứu, phần kết luận, kiến nghị và Phụ lục. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ XÁC ĐỊNH NHU CẦU SỨC KÉO ĐẦU MÁY CHO ĐƯỜNG SẮT QUỐC GIA VIỆT NAM 1.1. Tổng quan về hệ thống vận tải đường sắt quốc gia Việt Nam 1.1.1. Tổng quan về cơ sở hạ tầng đường sắt quốc giaViệt Nam Hiện nay mạng lưới đường sắt Việt Nam có tổng số gần 3.200 km với 5 tuyến chính và 03 tuyến phụ gồm ba loại khổ đường: 1.000 mm; lồng (1.000 mm và 1.435 mm) và 1.435 mm. Mật độ của mạng lưới đường sắt Việt Nam nói chung so với dân số và diện tích lãnh thổ đều rất thấp: 35,135m/1.000 dân và 0,008125 km/km2 lãnh thổ. 1.1.2. Tổng quan về phương tiện đầu máy, toa xe đường sắt Việt Nam Hiện nay ngành đường sắt Việt Nam đang quản lý và sử dụng tổng cộng 282 đầu máy diesel (trong đó có 259 đầu máy đang vận dụng) với 13 chủng loại được nhập từ 9 quốc gia khác nhau, có dải công suất từ 500 đến 2.000 mã lực, với tổng công suất khoảng 400.000 mã lực, tốc độ cấu tạo không vượt quá 120 km/h. Mặt khác, ngành đường sắt Việt Nam đang sử dụng 5.778 toa xe các loại, trong đó chủ yếu là toa xe Trung Quốc, Rumani, Ấn Độ và Việt Nam. Cụ thể: Toa xe khách: tổng số 1.008 toa xe, bao gồm 23 chủng loại. Toa xe hàng: tổng số 4.770 toa xe, bao gồm 18 chủng loại, trong đó toa xe khổ đường 1.000 m là 4.445 xe; toa xe khổ đường 1.435 mm là 325 xe. 1.2. Tổng quan về vấn đề xác định nhu cầu sức kéo đầu máy cho ngành đường sắt 1.2.1. Ở nước ngoài Qua tổng hợp các tài liệu [76, 80, 82, 85], thấy rằng việc xác định nhu cầu sức kéo nói chung và sức kéo diesel nói riêng trên đường sắt quốc gia cũng được tiến hành như sau. 1. Về phương pháp tính toán: Các phương pháp và các mô hình tính toán nhu cầu sức kéo đã được thể hiện trong một số công trình khác nhau [76, 80, 82, 85], tiêu biểu trong số đó phải kể đến các công trình của Aizinbud X. Ia. [76] và Rulev G.X. [85]. Các phương pháp tính toán ở đây bao gồm phương pháp tính toán theo biểu đồ và phươg pháp tính toán bằng giải tích, trong đó phương pháp giải tích là cơ sở cho việc xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt trong hiện tại và trong tương lai. 2. Về công cụ tính toán: Với các phương pháp và mô hình đã nêu, căn cứ vào điều kiện thực tế, người ta sẽ xây dựng các chương trình tính toán phù hợp để giải quyết bài toán. Cho đến nay, chúng ta không có điều kiện để tiếp cận với bất kỳ chương trình hoặc phần mềm tính toán nào trong lĩnh vực này, vì đây là phầm mềm chuyên dùng, chỉ phù hợp với từng quốc gia với cơ sở hạ tầng và nhu cầu vận tải cụ thể. 3. Về mặt thực tiễn: Từ cơ sở lý thuyết về tính toán sức kéo và nghiệp vụ đầu máy, toa xe, đồng thời căn cứ vào hiện trạng kỹ thuật của ngành đường sắt, người ta tiến hành tính toán nhu cầu sức kéo cho hiện tại và dự báo nhu cầu sức kéo cho tương lai với những kịch bản khác nhau. Những tính toán đó là cơ sở cho ngành đường sắt có kế hoạch đầu tư và phát triển nhằm đảm bảo cho quá trình sản xuất kinh doanh được hiệu quả và an toàn. 1.2.2. Ở Việt Nam Quy trình xác định nhu cầu sức kéo cho mạng lưới đường sắt quốc gia không có khác biệt so với các nước tiên tiến. Vấn đề ở đây là cần áp dụng quy trình này vào điều kiện cụ thể về hạ tầng và phương tiện bằng các phương pháp nào và bằng các công cụ nào mà thôi.
  7. 5 Hiện nay trong quá trình sản xuất kinh doanh, việc xác định nhu cầu sức kéo cho một giai đoạn nào đó được ngành ĐSVN thực hiện trên cơ sở luồng hàng, luồng khách, công lệnh tốc độ của cầu đường [67,68], công lệnh sức kéo [52], xây dựng biểu đồ chạy tàu, phương án quay vòng đầu máy, toa xe... trên cơ sở đó tiến hành xác định số lượng đầu máy vận dụng, đầu máy chi phối. Mặt khác, căn cứ kế hoạch sửa chữa tiến hành số lượng đầu máy máy sửa chữa, chờ sửa chữa, thanh lý hoặc chờ thanh lý, cuối cùng tổng hợp được nhu cầu sức kéo cho năm kế hoạch. Có thể thấy, ngành ĐSVN tiến hành các công việc nêu trên chủ yếu để phục vụ sản xuất kinh doanh, chưa có điều kiện đúc kết thành các phương pháp có cơ sở khoa học, chưa có các phần mềm chuyên biệt nhằm phục vụ cho mục tiêu đặt ra. Trên các diễn đàn khoa học công nghệ chưa tìm thấy các công trình nghiên cứu nào về lĩnh vực này. Bên cạnh đó, trong những năm qua, cũng đã có một số công trình nghiên cứu liên quan tới việc tính toán sức kéo và quy hoạch sức kéo trong ngành ĐSVN do nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Giao thông vận tải thực hiện [7-12, 15-16]. Đặc biệt, trong số đó có công trình [12] do GS.TS. Đỗ Đức Tuấn chủ trì “Nghiên cứu xây dựng phần mềm tính toán sức kéo, xác định nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt Việt Nam”, Đề tài NCKH và CN cấp Bộ, mã số B2004-35-38. Nội dung của công trình này đề cập tương đối đầy đủ và toàn diện về vấn đề tự động hóa tính toán sức kéo, còn nội dung quy hoạch sức kéo mới chỉ là những phác thảo bước đầu, chưa cập nhật đầy đủ, toàn diện và thống nhất các phương pháp và mô hình tính toán lý thuyết, chưa có các chương trình tính toán nhu cầu sức kéo tương ứng với các mô hình và nhiều tính năng khác. Vì vậy, luận án có mục tiêu đúc kết và thiết lập các phương pháp xác định nhu cầu sức kéo một cách có cơ sở khoa học, đầy đủ và toàn diện nhất có thể. Mặt khác cần tạo ra các công cụ tính toán trên cơ sở áp dụng CNTT nhằm xây dựng các chương trình tính toán một cách khoa học, đảm bảo mức độ chính xác và tin cậy, thuận tiện và nhanh chóng khi phải giải quyết các bài toán với nhiều phương án đa dạng khác nhau. Kết luận Chương 1 1. Cho đến nay, cơ sở hạ tầng của đường sắt quốc gia Việt Nam cơ bản đã được định hình. So với các nước tiên tiến, mạng lưới đường sắt Việt Nam là tương đối nhỏ bé, khối lượng vận chuyển hành khách và hàng hóa không lớn, thị phần vận tải so với toàn ngành GTVT là rất thấp. 2. Hiện nay ngành ĐSVN có tổng số 282 đầu máy trong đó có 259 đầu máy đang vận dụng. Theo Nghị định 65 của Chính phủ, đến năm 2022 số đầu máy còn niên hạn sử dụng là khoảng 200 chiếc, đến năm 2025 còn 144 chiếc và đến năm 2030 còn 116 chiếc. Nếu không có kế hoạch đầu tư, bổ sung sẽ dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn sức kéo trong tương lai. 3. Trong ngành ĐSVN, việc xác định nhu cầu sức kéo cho một giai đoạn nào chủ yếu để phục vụ sản xuất kinh doanh, chưa có điều kiện đúc kết thành các phương pháp có cơ sở khoa học, chưa có các phần mềm chuyên biệt nhằm phục vụ cho mục tiêu đặt ra. 4. Trên các diễn đàn khoa học công nghệ, ở Việt Nam nói chung và trong ngành ĐSVN nói riêng, chưa tìm thấy các công trình nghiên cứu đầy đủ nào về phương pháp luận cũng như công cụ tính toán thuộc lĩnh vực xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt. 5. Luận án có mục tiêu đúc kết và thiết lập các phương pháp xác định nhu cầu sức kéo một cách có cơ sở khoa học, đầy đủ và toàn diện nhất có thể. Mặt khác cần tạo ra các công cụ tính toán trên cơ sở áp dụng CNTT nhằm xây dựng các chương trình tính toán một cách khoa học, đảm bảo mức độ chính xác và tin cậy, thuận tiện và nhanh chóng khi phải giải quyết các bài toán với nhiều phương án đa dạng khác nhau.
  8. 6 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ XÁC ĐỊNH NHU CẦU SỨC KÉO TRONG NGÀNH ĐƯỜNG SẮT VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN 2.1. Cơ sở tính toán và kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu 2.1.1. Cơ sở tính toán khối lượng đoàn tàu khi chạy trên độ dốc tính toán với tốc độ đều F  P( '  i ) g Q  k '' o tt , tấn (2.1) (o  itt ) g trong đó: Q - khối lượng kéo của đoàn tàu, tấn; Fk -lực kéo tính toán (lực kéo vành bánh) của đầu máy, N; p - khối lượng tính toán của đầu máy, tấn; '0 và ''0 - lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy, toa xe ở tốc độ tính toán, N/kN; itt - độ dốc tính toán hoặc độ dốc hạn chế (quy đổi) của tuyến đường, (‰); g - gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2. 2.1.2. Cơ sở kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu theo chiều dài hữu hiệu đường ga Khối lượng kéo lớn nhất được tính như sau [5-6, 11, 13]: tb  L  Ldm  Ltr ,t  , tấn (2.2) Qga  Qtx  ga   Qtr ,t  Ltb tx  tb tb L trong đó: ga - chiều dài hữu hiệu của đường ga, m; Qtx - khối lượng trung bình của mỗi toa xe, tấn; Ltx - chiều dài trung bình của mỗi toa xe, m; Ldm - chiều dài của đầu máy, m; Ltr.t - chiều dài toa trưởng tàu (nếu có), m; Qtr.t - khối lượng toa trưởng tàu (nếu có), tấn. Nếu Qga > Q (đã biết) thì chiều dài đoàn tàu không bị hạn chế bởi chiều dài hữu hiệu của đường ga. Nếu không, khối lượng kéo nên lấy là Qga hoặc qui định đoàn tàu không đỗ tại ga này. Ngoài ra, từ công thức (2.2) còn có thể xác định chiều dài đoàn tàu có thể nằm trên đường ga có chiều dài nhỏ nhất là bao nhiêu. 2.2. Cơ sở xác định số đôi tàu cho các tuyến hoặc khu đoạn Số đôi tàu khách, tàu hàng trên các tuyến và các khu đoạn được xác định thông qua khối lượng vận chuyển (tính bằng số lượng hành khách hoặc số lượng tấn hàng hóa), hoặc thông qua khối lượng luân chuyển (tính bằng hkkm hoặc tkm). 2.2.1. Mô hình xác định số đôi tàu khách và tàu hàng theo khối lượng vận chuyển trên một khu đoạn hoặc trong toàn ngành Tổng hợp từ các nguồn [11-13, 76, 85] ta có: a. Đối với tàu khách: n  m(k )  vc ,k ,i kk , đôi tàu (2.3); nam m(k )  nam k  tb nk   vc ,k ,nang ,i , đôi tàu (2.4) tb i 1 2.365Qk ,i i 1 365Qk ,i m h  m h  b. Đối với tàu hàng: n  vc ,h , k nam  vc ,h nam h  2.365.iQhtb , đôi tàu (2.5); nh   365.,nang ,i , đôi tàu (2.6) i 1 i 1 tb Qh ,i h ,i trong đó: nk , nh - số đôi tàu khách và tàu hàng trên khu đoạn hoặc toàn ngành trong một ngày đêm; m(k), m(h) - số lượng tuyến vận chuyển hành khách hoặc hàng hóa (hoặc số lượng đường quay vòng đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng)  nam  nam trong khu đoạn hoặc trong toàn ngành; vc ,k ,i , vc ,h ,i - tổng khối lượng vận chuyển hành khách (hk) và hàng hóa (tấn) trên tuyến (hoặc đường quay vòng) thứ i của khu đoạn tính cho cả chiều đi và chiều về trong một năm;  vc ,k ,nang ,i ,  vc ,h,nang ,i - khối nam nam lượng vận chuyển hành khách (hk) và hàng hóa (tấn) trên tuyến (hoặc đường quay vòng) thứ i tính cho chiều nặng trong tb tb một năm; Qk ,i , Qh,i - số lượng hành khách trung bình trên một đoàn tàu khách và khối lượng hàng hóa trung bình (tấn) trên một đoàn tàu hàng trên tuyến (hoặc đường quay vòng) thứ i của khu đoạn; kk, kh - hệ số mất cân đối giữa hai chiều nặng và chiều nhẹ đối với vận chuyển hành khách và hàng hóa (hệ số bất bình hành). Khi tính toán có thể lấy kk, kh = 1,15 -1,30 [15, 72, 81]. 2.2.2. Mô hình xác định số đôi tàu khách và tàu hàng theo khối lượng luân chuyển trên một khu đoạn hoặc trong toàn ngành Tổng hợp từ các nguồn [11-13, 76, 85] ta có: m k  m k  a. Đối với tàu khách: n  lc ,k ,i kk nam , đôi tàu (2.7); n   nam k k  i 1 2.365.Q .Lk ,i tb k  lc,k ,nang ,i k , đôi tàu (2.8) i 1 tb 365.Qk ,i .Lk ,i k ,i
  9. 7 m h  m h  b. Đối với tàu hàng: n  lc ,h ,i kh nam , đôi tàu (2.9); n  lc ,h ,nang ,i kh , đôi tàu (2.10) nam h  i 1 tb 2.365.Qh ,i .Lh ,i h  tb i 1 365.Qh ,i .Lh ,i trong đó: Lk,i; Lh,i ,- chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng;  , nam lc , k ,i  - tổng khối lượng luân chuyển hành khách (hkkm) và hàng hóa (tkm) trên tuyến (hoặc đường quay vòng) thứ i của nam lc , h ,i khu đoạn tính cho cả chiều đi và chiều về trong một năm;  nam , - khối lượng luân chuyển hành khách (hkkm) nam lc , k , nang ,i lc , k , nang ,i và hàng hóa (tkm) trên tuyến (hoặc đường quay vòng) thứ i tính cho chiều nặng trong một năm. 2.3. Cơ sở xác định số lượng đầu máy vận dụng trong ngành đường sắt Số lượng đầu máy cần sử dụng cho các xí nghiệp đầu máy, các tuyến hoặc khu đoạn được xác định như sau [11-13]: N  Nvd  Nsc (2.11) trong đó: N - số lượng đầu máy vận dụng; N - số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa; vd sc Số lượng đầu máy vận dụng Nvd bao gồm [11-13]: Nvd  Nvd  Nvd  Nvd  Nvd (2.12) k h vcn d trong đó: N k - số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách; N h - số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng; N vcn - số vd vd vd lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ; N d - số lượng đầu máy vận dụng dồn. vd Số lượng đầu máy vận dụng N vd có thể được xác định bằng hai phương pháp là phương pháp biểu đồ và phương pháp giải tích [11-13, 76, 85]. 2.3.1. Cơ sở xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd bằng phương pháp biểu đồ Phương pháp biểu đồ cho phép xác định được số lượng đầu máy vận dụng và các chỉ tiêu vận dụng của chúng khi đã biết biểu đồ chạy tàu trên đường quay vòng hoặc khu đoạn một cách trực quan, thuận tiện. Phương pháp này thường được áp dụng để xác định số đầu máy vận dụng trong thời gian hiện tại hoặc vẫn có thể thiết lập biểu đồ chạy tàu cho các khoảng thời gian dự báo dài hạn nào đó, nhưng không xác định số lượng đầu máy sửa chữa. Vì vậy, để xác định hoặc dự báo nhu cầu sức kéo một cách đầy đủ và toàn diện, cần sử dụng các phương pháp giải tích. 2.3.2. Cơ sở xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd cho các tuyến và khu đoạn bằng phương pháp giải tích Phương pháp giải tích [11-13, 76, 85] cho phép xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd không những chỉ trong hiện tại mà nó còn thích hợp cho việc phân tích và dự báo nhu cầu sức kéo trong tương lai. Mặt khác phương pháp này còn cho phép xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa và đầu máy phục vụ cho các nhu cầu khác. Số lượng các loại đầu máy vận dụng Nvd cho các tuyến hoặc khu đoạn bao gồm: 1. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách N vd ; 2. Số lượng đầu máy vận dụng kéo k tàu hàng N vd ; 3. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ (vận chuyển cự ly ngắn) h N vd ; 4. Số lượng đầu máy vận dụng dồn N vd . vcn d Trong phương pháp giải tích, số lượng đầu máy vận dụng Nvd có thể được xác định theo các thông số sau đây: 1. Theo quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, S ng ; 2. Theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy, M ng ;3. Theo hệ số quay vòng đầu máy, k . Từ các nguồn tài liệu khác nhau [11-13, 76, 85] có thể tổ hợp được bốn dạng mô hình tổng quát xác định số lượng đầu máy vận dụng trên toàn tuyến bằng giải tích như sau. 2.3.2.1. Mô hình thứ nhất MH1 - Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd cho các tuyến và khu đoạn theo quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu chính tuyến Sng m(k ) m(h) m(k ) m(h) 2 Lk nik 2 Lh n h  2L n k k i i  vch k  2L n h h i i  vch h  2L n k k i i  dk  2L .n h i h i  dh (2.13)     m(k ) m(h) N vd   i 1 k i S ng ,i 1   0,i   gh,i   h i 1   0,i   gh,i  k k i i 1 S ng ,i h h i 1 S vch , k . 100  i 1 S vch , h . 100  i 1 S d ,k . 100  i 1 S d ,h . 100 ng ng ng ng trong đó: Nvd - tổng số đầu máy vận dụng (kéo tàu khách, tàu hàng, vận chuyển nhỏ và dồn) trên toàn tuyến hoặc khu
  10. 8 đoạn; 2 Lk nik i , 2 Lh nih i - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu khách và tàu hàng; Lk , Lh i i - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng; nik , nih - số đôi tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; k h S ng ,i , S ng ,i - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km;  0,i ,  0,i - hệ số đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng chạy đơn trên đường quay vòng k h (tuyến, khu đoạn) thứ i;  ng ,i ,  ng ,i - hệ số đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng chạy ghép trên đường quay vòng (tuyến, k h khu đoạn) thứ i; vch Sng ,k , Sng ,h vch - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu khách và tàu hàng tính chung cho toàn tuyến, đm-km; d S ng,ki , S ng,,h , ,d i - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách và tàu hàng tính chung cho toàn tuyến, đm-km;  vch ,  vch - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu k h máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách và tàu hàng trên một cung đoạn nào đó với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i ,%; (thường lấy 1,0- 4,0%) [11-13, 76, 85];  dk ,  dh - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận dồn phục vụ kéo tàu khách và tàu hàng trên một cung đoạn nào đó với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, %; (thường lấy 1,0-4,0%) [11-13, 76, 85]; m(k), m(h) - số lượng đường quay vòng kéo tàu khách và tàu hàng trên tuyến hoặc khu đoạn nào đó. 2.3.2.2. Mô hình thứ hai MH2- Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd cho các tuyến và khu đoạn theo theo hệ số quay vòng đầu máy k (Vkđ, Tđ,tr) m(k ) m(h) m(k ) m(h)      2L n  2L n  2L n  2L n (2.14) k k h h k k h h m(k ) nik 2 Lk m(h) h ni 2 Lh i i  vch k i i  vch h i i  dk i i  dh N vd    k   td ,tr ,i     h   td ,tr ,i   i 24  Vkd ,i k  i 1 24  V i h  i 1 S vch , k . 100  i 1 S vch , h . 100  i 1 S d ,k . 100  i 1 S d ,h . 100 i 1    kd ,i  ng ng ng ng trong đó: V k , V h - tốc độ khu đoạn trung bình đối với đầu máy kéo tàu khách và hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) kd ,i kd ,i thứ i; S vcn,k , S vcn,h - quãng đường chạy bình quân ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ làm nhiệm vụ kéo tàu khách và tàu hàng ng ng trong một ngày đêm, tính chung cho toàn tuyến; - tổng thời gian dừng ở ga đoạn và ga trạm đối với đầu máy kéo t k d ,tr ,i , t h d ,tr ,i tàu khách và hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i. 2.3.2.3. Mô hình thứ ba A, MH3A- Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd cho các tuyến và khu đoạn theo theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy chính tuyến Mng và khối lượng dồn Trong mô hình này có thể xác định Nvd bằng hai cách: xác định trực tiếp từ KLLL thông qua Mng và cách thứ hai, xác định gián tiếp từ KLLL thông qua số đôi tàu n. Tuy nhiên, ngay từ những bước đầu đã phải xác định số đôi tàu tàu trên tuyến thông qua KLLC, do đó ở đây sử dụng cách thứ hai: m( k ) g ( d ,k ) m ( h ) g ( d ,h ) (2.15) m(k ) ng Alc ,k,cb m( h) ng Alc,h,,cb ntxk ,d t d ,txk m ( vcn , k ) ng , cb Alc ,vcn ,k ,i ntxh,d t d ,txh m ( vcn , h ) ng , cb Alc ,vcn ,h ,i  ij ij  ij ij N vd  M i 1 ,i k ,cb  i 1 M i h ,cb   i 1 M vcn , k ,cb  i 1 M vcn , h,cb  i 1 j 1 60T d ,k  i 1 j 1 60T d ,h ng ,i ng ,i ng ,i ng ,i ng ng trong đó: Ang ,cb  2 L n Q cb ; Ang ,cb  2 L n Q cb - khối lượng luân chuyển hành khách và hàng hóa đối với đầu lc , k ,i k ,i k ,i tb , k ,i lc,h ,i h ,i h ,i tb ,h ,i máy chính tuyến thực hiện được trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm, tkm cả bì. Ang ,cb , Ang ,cb - khối lượng luân chuyển hành khách và hàng hóa đối với đầu máy vận chuyển nhỏ thực lc ,vcn , k ,i lc ,vcn , h ,i hiện được trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm, tkm cả bì, (được lấy theo tỷ lệ phần trăm khối lượng luân chuyển của đầu máy kéo tàu trên chính tuyến Ang ,cb , Ang ,cb ). M k ,cb , M h,cb - sản lượng lc , k ,i lc , h ,i ng ,i ng ,i trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm, tkm cả bì. M vcn ,k ,cb , M vcn ,h,cb - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ ng ,i ng ,i kéo tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm, tkm cả bì (lấy theo tỷ lệ phần trănm của M k ,cb , M h,cb );, n txk , d , n txh ,d - số lượng toa xe khách và toa xe hàng phải dồn ở ga thứ i ng ,i ng ,i ij ij trên tuyến thứ i trong một ngày đêm; t d ,txk , t d ,txh - định mức dồn một toa xe khách và toa xe hàng ở ga thứ i trên ij ij tuyến thứ i, phút; T d ,k , T d ,h - thời gian làm việc của một đầu máy dồn đối với toa xe khách và toa xe hàng ng ng trong một ngày đêm, h; m  vcn, k  , m  vcn, h  - số lượng đường quay vòng kéo tàu khách và tàu hàng của đầu máy vận chuyển nhỏ trên tuyến hoặc khu đoạn nào đó; g  d , k  , g  d , h  - số lượng ga có dồn toa xe khách và toa xe hàng trên trên tuyến hoặc khu đoạn nào đó.
  11. 9 2.3.2.4. Mô hình thứ ba B, MH3B- Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd cho các tuyến và khu đoạn theo theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy chính tuyến Mng và tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ và đầu máy dồn với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo tàu khách và tàu hàng Nếu không có số liệu dự báo về khối lượng luân chuyển (KLLC) của đầu máy làm nhiệm vụ vận chuyển nhỏ và không có số liệu dự báo về khối lượng dồn, thì số lượng đầu máy vận chuyển nhỏ và đầu máy dồn được xác định theo tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ và đầu máy dồn phục vụ kéo tàu khách và tàu hàng với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng (tương tự như trong MH2). Tương tự như tronh MH3A, trong mô hình này có thể xác định Nvd bằng hai cách. Tuy nhiên, ngay từ những bước đầu đã phải xác định số đôi tàu tàu trên tuyến thông qua KLLC, do đó ở đây sử dụng cách thứ hai: m(k ) m(h) m(k ) m(h) (2.16) m(k ) 2Lk n k ng Alc ,k,cb 2Lh n h m(h) 2Lk n k ng Alc,h,,cb 2Lh n h i i  vch  i i  vch k h  i i  dk  i i  dh N vd  M i 1 ,i k ,cb  i 1 M i h ,cb  i 1 S vch , k . 100  i 1 vch ,h . Sng 100  i 1 S d ,k . 100  i 1 S d ,h . 100 ng ,i ng ,i ng ng ng 2.4. Cơ sở xác định số lượng đầu máy ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa Việc xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa được tiến hành thông qua chu kỳ sửa chữa của đầu máy (thời gian làm việc giữa các lần sửa chữa). Mỗi kiểu loại đầu máy diesel có chu kì sửa chữa khác nhau, vì vậy khi tính toán số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa phải tiến hành cho các loại đầu máy có cùng chu kỳ sửa chữa một cách riêng biệt. Mô hình tổng quát xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa: NSC  NDT  NKY  NSC 3  NSC 2  NSC1  NBD3 (2.17) trong đó: N - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp đại tu; N - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp ky; N - số DT KY SC 3 lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp sửa chữa 3; N - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp sửa chữa 2; N - số lượng SC 2 SC1 đầu máy đầu máy nằm ở cấp sửa chữa 1; N - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp bảo dưỡng 3. BD 3 Mô hình tổng quát xác định tổng số đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa của các khu đoạn trong một ngày đêm: m s 2 Li n ji m s 2 Li n ji m s 2 Li n ji m s 2 Li n ji m s 2 Li n ji m s 2 Li n ji m s d N vd,,vc N sc    DT , j    KY , j    SC 3, j    SC 2, j    SC1, j    BD 3, j    ji i 1 j 1 LBD 3, j i 1 j 1 LBD 3, j i 1 j 1 LBD 3, j i 1 j 1 LBD 3, j i 1 j 1 LBD 3, j i 1 j 1 LBD 3, j i 1 j 1 365TDT  nam , j  TKY  nam , j  m s  TSC 2 nam , j  m s  TSC1 thang , j  m s N vd,,vc  TBD 3 ng , j  m   s N d ,vc d N vd,,vc d 12 N vd,,vc d (2.18)  TDT  nam , j   365TSC 2 nam , j  TSC 3 nam , j   365TSC1 thang , j  12TSC 2 nam , j   TBD 3 ng , j  30TSC1 thang , j  vd , ji 1   ji 1   ji 1   ji 1   i 1 j 1 365TKY  nam  , j   i 1 j 1   i 1 j 1   i 1 j 1   trong đó: n - số đôi tàu trên đường quay vòng thứ i do đầu máy loại j kéo; 2 Li n ji - quãng đường chạy của đầu máy loại j, i, j trên đường quay vòng thứ i trong một ngày đêm; LBD 3, j - chu kỳ bảo dưỡng kỹ thuật cấp 3 (BD3) của loại đầu máy j, (tính bằng km);  ,  ,  ,  ,  ,  - các hệ số chu kỳ sửa chữa cấp đại tu (ĐT), cấp ky (KY), cấp sửa chữa 3 DT , j KY , j SC 3, j SC 2, j SC1, j BD 3, j (SC3), cấp sửa chữa 2 (SC2), cấp sửa chữa 1 (SC1) và bảo dưỡng 3 (BD3) của loại đầu máy j; N d ,vc - số lượng đầu máy vd , ji vận dụng dồn, vận chuyển nhỏ loại j trên đường quay vòng thứ i nào đó; T ; TKY  nam , j ; TSC 3 nam , j ; TSC 2 nam , j - chu kỳ sửa DT  nam , j chữa cấp đại tu (ĐT), cấp ky (KY), cấp sửa chữa 3 (SC3) và cấp sửa chữa 2 (SC2) của đầu máy loại j, tính bằng năm; T - chu kỳ sửa chữa cấp 1 (SC1) của đầu máy loại j,, tính bằng tháng; T - chu kỳ bảo dưỡng cấp 3 (BD3) SC 1 thang , j BD 3 ngd , j của đầu máy loại j, tính bằng ngày đêm; m - số lượng đường quay vòng đầu máy tương ứng với từng loại công việc, i  1  m ; s - số lượng kiểu loại đầu máy tương ứng với từng loại công việc, j  1  s . Trong thực tế, các loại đầu máy khác nhau có thể có ký hiệu và số lượng các cấp bảo dưỡng, sửa chữa trong một chu trình sửa chữa là khác nhau, do đó các mô hình tổng quát trên đây cần được thay đổi cho phù hợp một cách linh hoạt. 2.5. Xây dựng chương trình tính toán xác định nhu cầu sức kéo trên đường sắt quốc gia Việt Nam
  12. 10 2.5.1. Thiết lập các lưu đồ thuật toán Trên cơ sở lý thuyết đã trình bày, bằng ngôn ngữ lập trình Matlab [1], với sự tham khảo các công trình nghiên cứu [7-12, 15-16], tiến hành xây dựng các chương trình tính toán (các mô đun) với 07 lưu đồ thuật toán thể hiện trên các hình 2.1 - 2.7. Bắt đầu Bắt đầu Bắt đầu Nhaäp Fk , P, o , o , itt , g ' '' m Nhập thông số đầu vào: m; kk ; kh i  0; N vd  0 Kiểm nghiệm theo cách thứ nhất Fk  P (o  itt ).g ' Kiểm nghiệm theo cách thứ hai Q (o  itt ).g '' Xác định số đôi tàu i  i 1 Vận chuyển Luân chuyển i  0; Ldx  0 i  0; Ldx  0; Qdx  0 i  0; nk  0; nh  0 i  0; nk  0; nh  0 i  i 1 i  i 1 i  m Sai Sai Đúng i  i 1 i  i 1 Sai im in Đúng Đúng Lk ; Lh ; nik ; nih ; Sng ,i ; Sng ,i ;  0,i ;  0,i ;  gh ,i ;  gh ,i i i k h k h k k Nhaäp  i ; Qi ; ltx ,i Nhaäp Qtx ,i ; ltx ,i Sai Sai  vcn ;  vcn ; Sng ,i,k ; Sng ,i,h ;  dk ;  dh ; Sng,ki ; Sng,hi k h vcn vcn d d i m i m , ,  i .Qi Qdx,i  Qdx  Qtx,i Đúng Đúng ni  Q Ldx,i  Ldx  ltx,i 2 Lk .nik Lh h  vc ,k ,i , Qk ,i ,  vc ,h ,i , Qh ,i  lc , k ,i , Qk ,i , lc ,h ,i , Qh ,i , Lk ,i , Lh ,i 1  0,i   gh,i  ; Nvd ,i  2S ih.ni 1  0,i   gh,i  ; nam tb nam tb nam tb nam tb N vd ,i  k i k k k h h h S ng ,i ng ,i Ldx ,i  ni .ltx ,i Xuaát Q dx ; Ldx 2 Lk .nik  vcn k 2 Lh .n h  h N vd ,i,k  vcn i . ; N vd ,i,h  vcn ,hi . vcn ; vcn i  nam .kk  nam .kk S ng ,i,k 100 vcn Sng ,i 100 nk ,i  vc , k ,i tb nk ,i  tb lc , k ,i 2.365.Qk ,i 2.365.Qk ,i .Lk ,i Ldx  Ldx  Ldx ,i 2 Lk .nik  dk 2 Lh .n h  h Ltb  Ldx Q ; Qtx  dx tb N d ,k vd ,i  i . ; N vd,,hi  id ,h i . d ; d tx n n S ng,ki 100 d , S ng ,i 100 Xuaát Ldx vc,h,i .kh nam  lc , h ,i .kh nam nh,i  nh ,i  tb tb 2.365.Qh ,i .Lh ,i Nhaäp Lga ; Ldm ; Ltr ,t ; Qtr ,t 2.365.Qh,i N vd ,i  N vd ,i  N vd ,i  N vd ,i,k  N vd ,i,h  N vd,,ki  N vd,,hi k h vcn vcn d d Ldt  Ldm  Ldx  10  L  Ldm  Ltr ,t  nk  nk  nk ,i nk  nk  nk ,i Qga  Q  ga tb tx   Qtr ,t Ltb  tx  nh  nh  nh ,i nh  nh  nh ,i N vd  N vd  N vd ,i Sai Ldt  Lga  30 Đúng Qga  Q Đúng nk ; nh nk ; nh Sai Đoàn tàu có thể đỗ lại tại Đoàn tàu không thể đỗ lại nhà ga tại nhà ga N vd Kết thúc Kết thúc Kết thúc Hình 2.1. Lưu đồ thuật toán Hình 2.2. Lưu đồ thuật toán Hình 2.3. Lưu đồ thuật toán xác định tính toán và kiểm nghiệm xác định số đôi tàu trên tuyến số lượng đầu máy vận dụng theo khối lượng đoàn tàu hoặc khu đoạn quãng đường chạy trung bình ngày đêm Sng của đầu máy kéo tàu trên chính tuyến (mô hình MH1) Bắt đầu Bắt đầu Kết thúc j  j 1 m;  vch ;  vch ;  dk ;  dh k d vch S ng ,k ; S ng ,h ; S ng,k ; S ng,k vch d d d m; g ; Tng,k ; Tng,h d txk nij ,d ; nij ,d ; tijd ,txk ; tijd ,txh txh i  0; N vd  0 i  0 ; j  0; Nvd  0 i  i 1 i  i 1 jg Sai d N vd ,i nik ; nih ; Lk ; Lh i i Đúng V k ;V h ;t k ;t h kd ,i kd ,i d ,tr ,i d ,tr ,i Lki ; Lh ; nik ; nih ; nvcn,i ; nvcn,i ; Qkt ,,cb ; Qht ,,cb ; Qkt ,,cb ,i ; i k h i i vcn txk nij ,d .tijd ,txk Qht ,,cb ,i ; M ng,t,.ikm,cb ; M ng,t,.ikm,cb ; M ng,t,.vcn,,icb ; M ng,t,.vcn,,cb N vd,,kij  k h k km h km d vcn i i  m d 60.Tng,k Đúng txh nij ,d .tijd ,txh Sai N vd,,hij  d nik  2 Lk  nih  2 Lh  i m N vd d 60.Tng,h N vd ,i   k   td ,tr ,i  ; N vd ,i   h   td ,tr ,i  ; k i k h i h 24  Vkd ,i    24  Vkd ,i    Đúng 2 Lk n k  k 2 Lh nih  h N vd ,i,k  vcn ,ki . vcn ; N vd ,i,h  vcn ,h . vcn ; vcn i vcn i Sng ,i 100 Sng ,i 100 2 Lk nik  dk 2 Lh n h  h Alc ,k,cb  2 Li nik Qkt ,,cb ; Alc ,h,cb  2 Li nihQht ,,cb ; ng ,i i ng ,i i N vd,,ki  d d i . S ng,ki 100 ; N vd,,hi  d ,hi . d ; d i N vd ,ij  N vd,,kij  N vd,,hij d d d , S ng ,i 100 Alc ,vcn,k ,i  2 Li nvcn,iQvcn,k ,i ; ng ,cb k t ,cb Sai Alc ,vcn,h,i  2 Li nvcn,iQvcn,h,i ; ng ,cb h t ,cb N vd ,i  N vd ,i  N vd ,i  N vd ,i,k  N vd ,i,h  N vd,,ki  N vd,,hi k h vcn vcn d d N vd ,i  N vd ,i  N vd ,ij d d d ng Alc ,k,cb ng Alc ,h,cb N vd ,i  k ,i ; N vd ,i  h ,i k M ng,cb ,i h M ng,cb ,i N vd  N vd  N vd ,i ng ,cb ng ,cb Alc,vcn,k ,i Alc ,vcn,h,i N vd ,i,k  vcn ; N vd ,i,h  vcn vcn M ng ,i,k ,cb vcn M ng ,i,h,cb Nvd ,i  Nvd ,i  Nvd ,i  Nvd ,i,k  Nvd ,i,h  Nvd ,i k h vcn vcn d N vd Kết thúc N vd ,i  0 d Nvd  Nvd  Nvd ,i Hình 2.4. Lưu đồ thuật toán xác định số lượng đầu Hình 2.5. Lưu đồ thuật toán xác định số lượng đầu máy máy vận dụng theo hệ số quay vòng đầu máy k vận dụng theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy (mô hình MH2) kéo tàu trên chính tuyến Mng và khối lượng dồn (mô hình MH3A)
  13. 11 Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu i j0 Kết thúc N sc  0 Nhap s ; k ; LÐT ; LKY ; m; Sng ,k ; Sng , h ; Sng, k ; Sng, h ;  vcn ;  vcn ;  d ;  d vcn vcn d d k h k h LSC 3 ; LSC 2 ; LSC 1 ; LBD 3 TÐT ( nam ) ; TKY ( nam ) ; TSC 3( nam ) ; i  i 1 N sc TSC 2( nam ) ; TSC 1( thang ) ; TBD 3( ngd ) i  0; N vd  0 j  0; k  0 Sai mk , j  0 im i  i 1 Đúng j  j 1 k h k h L ;L ;n ;n ; i i i i N sc ,i  0 t Qk ,,cb ; Qh,,cb ; M ng,t,.ikm ,cb ; M ng,t,.ikm ,cb i t i k h Sai js Đúng j  j 1 Sai i m N vd LÐT , j mj  LBD 3, j Sai Đúng js Alc , k,cb  2 Li nik Qk ,,cb ; ng ,i t i Đúng k  k 1 A ng , cb lc , h ,i  2 Li n Q h i t , cb h ,i ; 2 Li n ji 2 Li n ji 2 Li n ji 2 Li n ji N sc ,ij   DT , j   KY , j   SC 3, j   SC 2, j LBD 3, j LBD 3, j LBD 3, j LBD 3, j Sai k 6 ng Alc ,k,cb ng Alc ,h,cb 2 Li n ji 2 Li n ji d N vd,,vc N k vd ,i  ,i ;N h vd ,i  ,i   SC1, j   BD 3, j  ji  M k ,t .km , cb M h ,t .km , cb Đúng LBD 3, j LBD 3, j 365TDT  nam , j ng ,i ng ,i 2.Lk .nik  vcn k 2.Lh .n h  h d N vd,,vc  TKY  nam , j  d N vd,,vc  TSC 2 nam , j  N vd ,i,k  vcn i . ; N vd ,i,h  vcn ,hi . vcn vcn i LÐT , j ji 1   ji 1   mk , j   mk 1, j 365TKY  nam  , j  TDT  nam , j  365TSC 2 nam , j  TSC 3 nam , j  vcn S ng ,k 100 S ng 100 Lk , j     2.Lk .nik  dk 2.Lh .nih  dh d 12 N vd,,vc  TSC1 thang , j  N vd,,vc  d TBD 3 ng , j  N d ,k  i . ; N vd,,hi  d i . ji 1   ji 1   vd ,i d S ng,k 100 d S ng,h 100 365TSC1 thang , j  12TSC 2 nam , j  TBD 3 ng , j  30TSC1 thang , j      mk , j k , j  mj N vd ,i  N vd ,i  N vd ,i  N vd ,i,k  N vd ,i,h  N vd,,ki  N vd,,hi k h vcn vcn d d N sc ,i  N sc ,i  N sc ,ij Véc tơ j N vd  N vd  N vd ,i N sc  N sc  N sc ,i Ma trận  Hình 2.6. Lưu đồ thuật toán xác định số lượng đầu máy Hình 2.7. Lưu đồ thuật toán xác định số lượng đầu máy ở vận dụng theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu các cấp bảo dưỡng, sửa chữa máy kéo tàu trên chính tuyến Mng và tỷ lệ quãng đường chạy của đầu máy phụ trợ (mô hình MH3B) 2.5.2. Một số chức năng cơ bản của chương trình 1. Lựa chọn các thông số tính toán; 2. Tính toán xác định, kiểm nghiệm khối lượng và thành phần đoàn tàu; 3. Tính toán xác định số đôi tàu trên tuyến; 4. Tính toán xác định số lượng đầu máy vận dụng theo các mô hình; 5. Tính toán xác định số lượng đầu máy ở các cấp BDSC; 6. Tổng hợp kết quả tính toán toàn bộ nhu cầu sức kéo cho tuyến hoặc khu đoạn. Kết luận Chương 2 1. Đã tổng hợp, phân tích và thiết tập được 04 mô hình lý thuyết xác định nhu cầu sức kéo trên đường sắt nói chung và áp dụng cho đường sắt quốc gia Việt Nam nói riêng. 2. Các mô hình nói trên đều có những ưu nhược điểm khác nhau khi ứng dụng vào điều kiện cụ thể của ngành ĐSVN, trong đó mô hình MH3A là mô hình chưa phù hợp trong điều kiện hiện nay, còn các mô hình MH1, MH2 và MH3B là các mô hình tương đối phù hợp, trong đó mô hình thứ hai MH2 tỏ ra thích hợp nhất cho việc dự báo nhu cầu sức kéo, vì nó phản ảnh một cách tương đối trực quan và tường minh quá trình tổ chức chạy tàu trên tuyến, thể hiện qua hệ số quay vòng đầu máy k, trong đó có tốc độ khu đoạn Vkd và tổng thời gian dừng đầu máy để chỉnh bị ở đoạn và trạm Tdtr. 3. Từ các mô hình tổng quát, bằng ngôn ngữ lập trình Matlab, đã xây dựng được các chương trình tính toán với 7 mô đun cơ bản: tính toán xác định và kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu, tính toán xác định số đôi tàu trên tuyến, tính toán số lượng đầu máy vận dụng theo 4 mô hình đã nêu, tính toán số lượng đầu máy ở các cấp BDSC và tổng số đầu máy cho từng tuyến và trên toàn mạng lưới đường sắt quốc gia. 4. Các chương trình đã được đóng gói thành Phần mềm hoàn chỉnh bao gồm ngân hàng đầy đủ về thông số kỹ thuật đầu máy, toa xe đang sử dụng trong ngành ĐSVN, cho phép tính toán với các phương án thông số đầu vào hết sức đa dạng một cách nhanh chóng, thuận lợi và linh hoạt; cho phép lưu trữ kết quả tính toán một cách đầy đủ dưới dạng Excel. Phần mềm có giao diện thuần Việt, thân thiện, dễ sử dụng, phù hợp với mục đích và nội dung nghiên cứu. Cho đến nay, đây là Phần mềm duy nhất được thực hiện cho việc xác định nhu cầu sức kéo cho đường sắt quốc gia Việt Nam, đồng thời cũng là một đóng góp mới của Luận án.
  14. 12 CHƯƠNG 3 TỔNG HỢP, PHÂN TÍCH SỐ LIỆU DỰ BÁO VỀ KHỐI LƯỢNG VẬN TẢI, VỀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU KHAI THÁC TRÊN ĐƯỜNG SẮT QUỐC GIA VIỆT NAM VÀ THIẾT LẬP CÁC TỔ HỢP PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN 3.1. Tổng hợp và phân tích các nguồn dự báo về khối lượng vận tải trên đường sắt quốc gia Việt Nam 3.1.1. Tổng hợp các văn bản và các nguồn dự báo chủ yếu về khối lượng vận tải trong ngành GTVT và trên đường sắt quốc gia Việt Nam Từ năm 1995 đến nay đã có tổng cộng 19 văn bản và nguồn dự báo chủ yếu về khối lượng vận tải trong ngành GTVT nói chung và trên đường sắt quốc gia Việt Nam nói riêng [17, 19-25, 27, 32-40, 72-75], được chia thành ba giai đoạn: trước năm 2000 có 6 văn bản và nguồn dự báo; giai đoạn 2000 - 2015 có 10 văn bản và nguồn dự báo, giai đoạn từ 2016 đến nay có 03 văn bản và nguồn dự báo. 3.1.2. Tổng hợp số liệu dự báo cho các phương thức vận tải trong ngành GTVT Số liệu dự báo về KLVC và KLLC hành khách, hàng hóa của phương thức vận tải đường sắt so với toàn ngành GTVT cho năm 2020 được thể hiện trên các biểu đồ hình 3.1 - 3.4. Hình 3.1. Biểu đồ số liệu dự báo KLVC và KLLC hành Hình 3.2. Biểu đồ số liệu dự báo KLVC và KLLC hàng khách phân theo phương thức vận tải cho năm 2020 hóa phân theo phương thức vận tải cho năm 2020 Hình 3.3. Biểu đồ tỷ lệ KLVC và KLLC hành khách Hình 3.4. Biểu đồ tỷ lệ KLVC và KLLC hàng hóa của của các phương thức vận tải so với toàn ngành GTVT các phương thức vận tải so với toàn ngành GTVT theo theo số liệu dự báo cho năm 2020 số liệu dự báo cho năm 2020 3.1.3. Tổng hợp số liệu dự báo về khối lượng vận tải trên đường sắt quốc gia của một số nguồn chủ yếu từ năm 1995 đến nay Trong 19 nguồn văn bản và dự báo chủ yếu từ 1995 đến nay [17, 19-25, 27, 32- 40, 72-75], có các nguồn dự báo đáng chú ý như sau: 1. Dự báo của Cơ quan hợp tác Quốc tế Nhật Bản JICA năm 1995 cho năm 2020 [17]. 2. Dự báo của Bộ GTVT Việt Nam và Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật bản (JICA) - VITRANSS2 năm 2010 cho năm 2020 [21]. 3. Dự báo của Bộ GTVT trong “Báo cáo tổng hợp điều chỉnh Chiến lược phát triển GTVT Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030“ ngày 10- 01-2013 [22]. 4. Dự báo trong “Điều chỉnh Chiến lược phát triển GTVT Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050”, được Chính phủ phê duyệt ngày 10/02/2015 (gọi tắt là Chiến lược PTGTVT 2015) [37]. 5. Dự báo của Bộ GTVT
  15. 13 trong “Đề án Tái cơ cấu vận tải đường sắt đến năm 2020” ngày 27/4/2015 [24]. 6. Dự báo của Bộ GTVT trong Báo cáo tiền khả thi “Dự án đường sắt tốc độ cao trên trục Bắc-Nam“ năm 2018 (gọi tắt là Dự án ĐSTĐC 2018) [25]. 7. Dự báo trong “Quy hoạch mạng lưới đường sắt thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050”, được Chính phủ phê duyệt 19/10/2021 [40]. Sau khi phân tích, đã tiến hành tổng hợp các số liệu dự báo khối lượng vận chuyển, khối lượng luân chuyển hành khách và hàng hóa trên đường sắt quốc gia Việt Nam, thể hiện trong bảng 3.1 - 3.2. Bảng 3.1. Tổng hợp số liệu dự báo KLVC và KLLC hành khách trên đường sắt quốc gia Việt Nam của một số nguồn chủ yếu từ 1995 đến nay Bảng 3.2. Tổng hợp số liệu dự báo KLVC và KLLC hàng hóa trên đường sắt quốc gia Việt Nam của một số nguồn chủ yếu từ 1995 đến nay 3.1.4. Đánh giá mức độ khác biệt của số liệu sự báo về khối lượng vận tải cho đường sắt quốc gia theo các nguồn dự báo khác nhau 3.1.4.1. Đánh giá mức độ khác biệt của số liệu dự báo về khối lượng vận tải cho đường sắt quốc gia theo các nguồn dự báo khác nhau cho năm 2020 Số liệu dự báo về khối lượng vận tải cho đường sắt quốc gia theo các nguồn khác nhau cho năm 2020 và mức độ chênh lệch giữa các số liệu dự báo được thể hiện trên các hình 3.5 - 3.6. Hình 3.5. Biểu đồ số liệu dự báo về KLVC, KLLC hành Hình 3.6. Biểu đồ so sánh mức độ chênh lệch tương đối khách và hàng hóa cho đường sắt quốc gia theo các của số liệu dự báo cho đường sắt quốc gia theo các nguồn nguồn khác nhau cho năm 2020 khác nhau cho năm 2020 Sau khi phân tích số liệu dự báo về khối lượng vận tải cho đường sắt quốc gia theo các nguồn dự báo khác nhau cho năm 2020, thấy rằng:
  16. 14 1. Số liệu dự báo của JICA và của Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 (phê duyệt năm 2013) cho năm 2020 chênh lệch nhau lớn nhất về KLVC HK là 201%. 2. Số liệu dự báo của JICA và của Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 (phê duyệt năm 2015) cho năm 2020 chênh lệch nhau lớn nhất về KLLC HK là 134%. 3. Số liệu dự báo của Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 (phê duyệt năm 2013) và của Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050 (phê duyệt năm 2015) cho năm 2020 chênh lệch nhau lớn nhất về KLVC HH là 63%. 3.1.4.2. Phân tích, đánh giá mức độ khác biệt của số liệu sự báo theo các nguồn dự báo khác nhau so với số liệu đã thực hiện trên đường sắt quốc gia a. So sánh số liệu dự báo cho năm 2020 và 2030 với số liệu đã thực hiện trên đường sắt quốc gia trong giai đoạn 1995-2020 KLVC hành khách lớn nhất ngành ĐSVN đã thực hiện là 12,9 triệu lượt hk (năm 2004) và KLLC hành khách lớn nhất là 4,66 tỷ hkkm (năm 2007). KLVC hàng hóa lớn nhất ngành ĐSVN đã thực hiện là 9,15 triệu tấn (năm 2006) và KLLC hàng hóa lớn nhất là 4,312 tỷ tkm (năm 2014). Biểu đồ số liệu dự báo theo một số nguồn khác nhau so với số liệu đã thực hiện được trên đường sắt quốc gia được thể hiện trên các hình 3.7 - 3.8. Hình 3.7. Biểu đồ số liệu dự báo KLVC và KLLC hành khách Hình 3.8. Biểu đồ số liệu dự báo KLVC và KLLC hàng hóa trên đường sắt quốc gia theo các nguồn khác nhau cho năm trên đường sắt quốc gia theo các nguồn khác nhau cho năm 2020 và 2030 và số liệu đường sắt quốc gia đã thực hiện 2020 và 2030 và số liệu đường sắt quốc gia đã thực hiện Biểu đồ so sánh mức độ chênh lệch tương đối giữa KLVC, KLLC của các nguồn dự báo khác nhau cho năm 2020, 2030 và KLVC, KLLC lớn nhất đã thực hiện trên đường sắt quốc gia thể hiện trên hình 3.9. Hình 3.9. Biểu đồ so sánh mức độ chênh lệch tương đối giữa KLVC, KLLC của các nguồn dự báo khác nhau cho năm 2020, 2030 và KLVC, KLLC lớn nhất đã thực hiện trên đường sắt quốc gia Qua đây thấy rằng: 1. Số liệu dự báo của JICA 1995 cho năm 2020 so với khối lượng lớn nhất đã thực hiện trên đường sắt quốc gia chênh lệch nhau: đối với KLVC HK là 141%, đối với KLVC HK là 185%, đối với KLVC HH là 315% và KLLC HH là 248%. 2. Số liệu dự báo của “Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT VN đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” (phê duyệt năm 2013) cho năm 2020 so với khối lượng lớn nhất đã thực hiện trên đường sắt quốc gia chênh lệch nhau: đối với KLVC HK là 625%, đối với KLVC HK là 568%, đối với KLVC HH là 359% và KLLC HH là 295%.
  17. 15 3. Số liệu dự báo của “Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT VN đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050” (phê duyệt năm 2015) cho năm 2020 so với khối lượng lớn nhất đã thực hiện trên đường sắt quốc gia chênh lệch nhau: đối với KLVC HK là 350%, đối với KLVC HK là 568%, đối với KLVC HH là 481% và KLLC HH là 500%. 4. Số liệu dự báo của “Quy hoạch mạng lưới đường sắt thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050” (phê duyệt năm 2021) cho năm 230 so với khối lượng lớn nhất đã thực hiện trên đường sắt quốc gia chênh lệch nhau: đối với KLVC HK là 67%, đối với KLVC HK là 82%, đối với KLVC HH là 29% và KLLC HH là 70%. b. So sánh số liệu dự báo cho năm 2020 với số liệu thực tế đã thực hiện trên đường sắt quốc gia trong các năm 2019 và 2020 Nếu bỏ qua năm 2020 do ảnh hưởng của COVID-19, tiến hành so sánh số liệu dự báo của các nguồn dự báo khác nhau với số liệu đã thực hiện trên đường sắt quốc gia năm 2019, thấy rằng: 1. Mặc dù số liệu dự báo của JICA 1995 đã quá cũ nhưng chênh lệch lại nhỏ nhất, nằm trong phạm vi 300-630%. Trong nghiên cứu này có đầy đủ số liệu dự báo cho từng tuyến cụ thể của đường sắt quốc gia Việt Nam. 2. Số liệu dự báo của “Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT VN đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” (phê duyệt năm 2013) cho năm 2020 chênh lệch trong phạm vi 350- 2.430%. Trong văn bản này không có số liệu dự báo cho từng tuyến cụ thể của đường sắt quốc gia Việt Nam. 3. Số liệu dự báo của “Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT VN đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050” (phê duyệt năm 2015) cho năm 2020 chênh lệch trong phạm vi 300- 1.960%. Trong văn bản này có đầy đủ số liệu dự báo cho từng tuyến cụ thể của đường sắt quốc gia Việt Nam. 3.2. Tổng hợp và phân tích một số chỉ tiêu khai thác trong ngành GTVT và đường sắt quốc gia Việt Nam 3.2.1. Tổng hợp và phân tích một số chỉ tiêu khai thác trong ngành GTVT Việt Nam 3.2.2. Tổng hợp và phân tích một số chỉ tiêu khai thác trên đường sắt quốc gia Việt Nam 3.2.2.1. Khối lượng vận chuyển và khối lượng luân chuyển 3.2.2.2. Thị phần khối lượng vận chuyển của ngành đường sắt Việt Nam so với toàn ngành GTVT Thị phần vận tải đường sắt hiện nay so với toàn ngành giao thông vận tải là rất thấp, thay đổi qua các năm và đang có xu hướng giảm. Tính trung bình cho cả giai đoạn 2010 - 2020 thị phần KLVC hành khách chỉ đạt gần 0,3%; thị phần KLLC hành khách chỉ đạt gần 2,5%; thị phần KLVC hàng hóa chỉ đạt hơn 0,5% và thị phần KLLC hàng hóa chỉ đạt hơn 1,6% (hình 3.10 - 3.11). Hình 3.10. Biểu đồ thị phần KLVC và KLLC hành khách Hình 3.11. Biểu đồ thị phần KLVC và KLLC hàng hóa của Của phương thức vận tải đường sắt giai đoạn 2010-2020 phương thức vận tải đường sắt giai đoạn 2010-2020 3.2.2.3. Tỷ lệ khối lượng vận chuyển và khối lượng luân chuyển trên các tuyến đường sắt quôc gia Biểu đồ tỷ lệ KLVC, KLLC hành khách và hàng hóa đã thực hiện trên các tuyến so với toàn mạng lưới đường sắt quốc gia theo từng năm và tính trung bình cho giai đoạn 2010-2019 và 2010-2020 được thể hiện trên hình 3.12 - 3.13.
  18. 16 Hình 3.12. Biểu đồ tỷ lệ KLVC, KLLC hành khách và hàng Hình 3.13. Biểu đồ tỷ lệ KLVC, KLLC hành khách và hàng hóa đã thực hiện trên các tuyến đường sắt quốc gia so với hóa đã thực hiện trên các tuyến đường sắt quốc gia so với toàn mạng lưới tính trung bình cho giai đoạn 2010-2019 toàn mạng lưới tính trung bình cho giai đoạn 2010-2020 3.2.2.4. Quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy Sng, km Biểu đồ về quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy tính chung cho toàn mạng lưới đường sắt quốc gia và trên các tuyến được thể hiện trên các hình 3.14. Quãng đường chạy của đầu máy tính trung bình tính cho giai đoạn 2015 - 2020, là cơ sở cho việc thiết lập thông số đầu vào loại 2, và đây được coi là thông số bất lợi nhất. 3.2.2.5. Sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy Mng, tkm tổng trọng (cả bì) Biểu đồ về sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy trên toàn mạng lưới đường sắt quốc gia nói chung và trên các tuyến được thể hiện trên các hình 3.15. Sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy tính trung bình tính cho giai đoạn 2015 - 2020, là cơ sở cho việc thiết lập thông số đầu vào loại 2, và đây được coi là thông số bất lợi nhất. 3.2.2.6. Tốc độ khu đoạn đầu máy Vkđ, km/h Biểu đồ về tốc độ khu đoạn của đầu máy trên các tuyến đường sắt quốc gia Việt Nam được thể hiện trên hình 3.16. Tốc độ khu đoạn của đầu máy tính trung bình cho giai đoạn 2015 - 2020, là cơ sở cho việc thiết lập thông số đầu vào loại 2, và đây được coi là thông số bất lợi nhất. 3.2.2.7. Thời gian dừng đầu máy ở đoạn và trạm Tđ,tr, giờ Biểu đồ thời gian dừng ở đoạn và trạm của các loại đầu máy trên đường sắt quốc gia Việt Nam giai đoạn 2015 - 2020 được thể hiện trên hình 3.17. Thời gian đầu máy dừng ở đoạn và trạm tính trung bình tính cho giai đoạn 2015 - 2020, là cơ sở cho việc thiết lập thông số đầu vào loại 2, và đây và đây được coi là thông số bất lợi nhất. Hình 3.14. Biểu đồ quãng đường chạy trung bình ngày đêm Hình 3.15. Biểu đồ sản lượng trung bình ngày đêm của đầu của đầu máy trên các tuyến đường sắt quốc gia tính trung máy trên đường sắt quốc gia Việt Nam tính trung bình cho bình trong giai đoạn 2015-2020 giai đoạn 2015-2020 theo các tuyến Hình 3.16. Biểu đồ tốc độ khu đoạn của đầu máy trên Hình 3.17. Biểu đồ thời gian dừng ở đoạn và trạm của đường sắt quốc gia Việt Nam tính trung bình cho giai đoạn các loại đầu máy trên đường sắt quốc gia Việt Nam giai 2015-2020 theo các tuyến đoạn 2015-2020
  19. 17 3.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của đại dịch COVID-19 tới các chỉ tiêu vận tải 3.2.3.1. Đánh giá tổng quát cho toàn ngành GTVT 3.2.3.2. Đánh giá chi tiết cho phương thức vận tải đường sắt So sánh các chỉ tiêu về vận tải của đường sắt quốc gia năm 2020 với 2019, thấy rằng: a. Về vận tải hành khách: KLVC suy giảm 4,3 triệu hk tương ứng với 53,75%; xếp thứ nhất so với toàn ngành GTVT (theo thứ tự suy giảm từ lớn nhất đến nhỏ nhất). KLLC suy giảm 1,6455 tỷ hkkm tương ứng với 52,16 %, xếp thứ hai. b. Về vận tải hàng hóa: KLVC suy giảm - 0,0116 triệu tấn tương ứng với - 0,22%. Điều này có nghĩa là KLVC hàng hóa trên đường sắt không giảm đi mà còn tăng lên 0,0116 triệu tấn tương ứng với 0,22%. KLLV suy giảm -0,07395 tỷ tkm tương ứng với -2,13%. Điều này có nghĩa là KLLC hành hóa trên đường sắt không giảm mà còn tăng lên 0,07395 tỷ tkm tương ứng. 3.3. Lựa chọn các thông số tính toán 3.3.1. Lựa chọn các thông số đầu vào tổng quát 3.3.1.1. Lựa chọn các thông số của tuyến đường: độ dốc lớn nhất trên các tuyến và khu đoạn Hà Nội - Hải Phòng: 5,8%0; Hà Nội - Đồng Đăng: 18,0%0; Hà Nội - Quán Triều: 8,5%0; Hà Nội - Lào Cai: 12,5%0; Hà Nội - Hạ Long: 5,0%0; Hà Nội - Đồng Hới: 18,0%0; Đồng Hới - Diêu Trì: 18,0%0; Diêu Trì - Sài Gòn: 18,0%0. 3.3.1.2. Lựa chọn thông số kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu theo chiều dài hữu hiệu đường ga: Chiều dài hữu hiệu đường ga: 300 m. 3.3.1.3. Lựa chọn loại đầu máy: Đầu máy kéo tàu trên chính tuyến: Đầu máy D19E, công suất 1.900 mã lực. Đầu máy phụ trợ (vận chuyển nhỏ và dồn): Đầu máy D12E, công suất 1.200 mã lực. 3.3.1.4. Lựa chọn loại toa xe: Toa xe khách: A42, HC, CVPĐ; Toa xe hàng: G-VN. 3.3.2. Lựa chọn các thông số đầu vào loại 1 Tiêu chí để lựa chọn là số liệu dự báo phải được phân bổ đầy đủ cho tất cả các tuyến hiện hữu của đường sắt quốc gia, tức là phải bao phủ cho toàn mạng lưới. Với tiêu chí này chỉ có hai nguồn dự báo đáp ứng được, đó là: Dự báo của Cơ quan hợp tác Quốc tế Nhật Bản, JICA 1995 cho năm 2020; Dự báo của “Điều chỉnh Chiến lược PTGTVT VN đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050” (phê duyệt năm 2015) cho năm 2020. Ngoài ra, đối với tuyến Hà Nội - Sài Gòn, có 02 nguồn dự báo đáp ứng được, đó là: Dự báo của Bộ GTVT và Cơ quan hợp tác Quốc tế Nhật Bản JICA năm 2010 (Vitranss 2) cho năm 2020; Dự báo của Dự án đường sắt tốc độ cao trên hành lang Bắc-Nam năm 2018 cho năm 2030. Sơ đồ tổng hợp các nguồn số liệu dự báo về khối lượng vận chuyển và khối lượng luân chuyển trên đường sắt quốc gia Việt Nam được lựa chọn cho nội dung luận án thể hiện trên hình 3.18. Hình 3.18. Sơ đồ tổng hợp số liệu dự báo về khối lượng vận chuyển và khối lượng luân chuyển trên đường sắt quốc gia Việt Nam Sau khi lựa chọn các nguồn dự báo, đã thiết lập các Tổ hợp cơ sở, bao gồm:
  20. 18 1. Tổ hợp VN.S1 - Theo số liệu dự báo của Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JCA) 1995 cho năm 2020; 2. Tổ hợp VN.S3 Theo số liệu dự báo của Chiến lược Phát triển GTVT 2015 cho năm 2020; 3. Tổ hợp B.S1+H.S2 Theo số liệu dự báo của JCA 1995 và Vitrass 2- 2010 cho năm 2020; 4. Tổ hợp B.S3+H.S2 Theo số liệu dự báo của Chiến lược Phát triển GTVT 2015 và và Vitrass 2-2010 cho năm 2020; 5. Tổ hợp B.S1+H.S4 Theo số liệu dự báo của JCA 1995 cho năm 2020 và của Dự án ĐSTĐC trên trục Bắc - Nam cho năm 2030; 6. Tổ hợp B.S3+H.S4 Theo số liệu dự báo của Chiến lược PTGTVT 2015 cho năm 2020 và của Dự án ĐSTĐC trên trục Bắc - Nam cho năm 2030. 3.3.3. Lựa chọn các thông số đầu vào loại 2 3.3.3.1. Quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy Sng, km Các phương án tính toán với Sng được thiết lập trên cơ sở số liệu thống kê ở thời điểm hiện tại, tức là theo trị số trung bình trong giai đoạn 2015 -2020, sau đó cộng với mức gia tăng của thông số này từ nay đến năm 2030, từ đó tạo ra 5 PA, lần lượt là PA1(Sng + 0%), PA2(Sng + 10%), PA3(Sng + 20%), PA4(Sng + 25%) và PA5(Sng + 30%). Các phương án PA1 và PA5 theo Sng được giới thiệu trong bảng 3.3. Bảng 3.3. Các thông số đầu vào loại 2 theo Sng Khu đoạn PA Đầu máy HN-ĐH ĐH-DT DT-SG HN-HP HN-ĐĐ HN-QT HN-LC HN-HL 1 K 670 670 670 370 460 230 450 320 (Sng +0%) H 320 320 320 270 260 150 300 150 5 K 871 871 871 481 598 299 585 416 (Sng +0%) H 416 416 416 351 338 195 390 195 3.3.3.2. Sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy Mng, tkm cả bì Các phương án tính toán với Mng được thiết lập trên cơ sở số liệu thống kê ở thời điểm hiện tại, tức là theo trị số trung bình trong giai đoạn 2015 -2020, sau đó cộng với mức gia tăng của thông số này từ nay đến năm 2030, từ đó tạo ra 5 PA, lần lượt là PA1(Mng + 0%), PA2(Mng + 10%), PA3(Mng + 20%), PA4(Mng + 25%) và PA5(Mng + 30%). Các phương án PA1 và PA5 theo Mng được giới thiệu trong bảng 3.4. Bảng 3.4. Các thông số đầu vào loại 2 theo Mng Đầu Khu đoạn PA máy HN-ĐH ĐH-DT DT-SG HN-HP HN-ĐĐ HN-QT HN-LC HN-HL 1 K 308.202 308.202 308.202 174.762 104.712 45.733 197.342 107.926 (Mng+0%) H 219.397 219.397 219.397 238.919 144.712 59.445 190.225 124.153 5 K 400.663 400.663 400.663 227.191 136.125 59.452 256.545 140.303 (Mng+30%) H 285.216 285.216 285.216 310.594 188.277 77.278 247.293 161.398 3.3.3.3. Tốc độ khu đoạn của đầu máy Vkđ, km/h Các phương án tính toán với Vkđ được thiết lập trên cơ sở số liệu thống kê ở thời điểm hiện tại, tức là theo trị số trung bình trong giai đoạn 2015 -2020, sau đó cộng với mức gia tăng của thông số này từ nay đến năm 2030, từ đó tạo ra 5 PA, lần lượt là PA1(Vkđ + 0%), PA2(Vkđ + 10%), PA3(Vkđ + 20%), PA4(Vkđ + 25%) và PA5(Vkđ + 30%). Các phương án PA1 và PA5 theo Vkđ được giới thiệu trong bảng 3.5. Bảng 3.5. Các thông số đầu vào loại 2 theo Vkđ Khu đoạn PA Đầu máy HN-ĐH ĐH-DT DT-SG HN-HP HN-ĐĐ HN-QT HN-LC HN-HL 1 K 48 48 48 38 38 30 36 25 (Vkđ +0%) H 21 21 21 21 20 18 22 22 5 K 62 62 62 49 49 39 47 33 (Vkđ +30%) H 27 27 27 27 26 24 29 29 3.3.3.4. Tổng thời gian đầu máy dừng ở đoạn và trạm Tđ,tr, giờ Các phương án tính toán với Tđ,tr được thiết lập trên cơ sở số liệu thống kê ở thời điểm hiện tại, tức là theo trị số trung bình trong giai đoạn 2015 -2020, là 12 h với mức thay đổi từ nay đến năm 2030 lần lượt là 10, 8, 6 và 4 h, từ đó tạo ra 5 PA tương ứng. Các phương án PA1 và PA3 theo Tđ,tr được cho trong bảng 3.6.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1236 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2