Эксплуатация железных дорог

Перевозка грузов и пассажиров на первых железнодорожных линиях оформлялась и выполнялась в пределах этих линий. С развитием сети рельсовых путей возник вопрос о разработке более рациональной эксплуатации смежных железнодорожных направлений. Возникла необходимость учредить прямое сообщение между отдельными дорогами, ускорить оборот подвижного состава и сократить его простои.

В 1869 г. состоялось совещание представителей всех 18 железных дорог России для установления прямого сообщения по всей сети рельсовых путей. Это совещание, получившее название Первого съезда представителей русских железных дорог, положило начало прямому сообщению между отдельными железными дорогами. В последующие годы съезды собирались регулярно, но они не могли решить главную задачу- разработать основы науки эксплуатации железных дорог. Это предстояло реализовать ученым и питомцам Института инженеров путей сообщения.

В 1877 г. инженер А. Шишков опубликовал книгу "Эксплуатация железных дорог", в предисловии к которой писал: "До сих пор на русском языке не было сочинения, вполне обнимающего железнодорожное дело, экономисты рассматривали его с точки зрения политической экономии, военные люди - с военной точки зрения, техническая же сторона и отношение ее к двум первым оставалась нетронутой. Мы предлагаем наш труд для будущего воспополнения этого пробела". В этой книге изложены меры безопасности движения, скорости и правила движения поездов и порядок их формирования.

Русско-турецкая война 1877-1878 гг. ускорила решение вопроса о научной разработке технической и коммерческой эксплуатации железных дорог. Вскоре после русско-турецкой войны, в 1882 г., в Институте инженеров путей сообщения была создана первая кафедра "Построение и эксплуатация железных дорог", заведование которой было возложено на инженера путей сообщения Я. Н. Гордеенко. Его "Курс железных дорог" (1885), освещавший основные вопросы технической и коммерческой эксплуатации рельсовых путей, выдержал четыре издания.

В других научных работах того времени, в частности в статье инженера Н. А. Демчинского "Практика службы движения", впервые в технической литературе была предложена классификация маневровой работы, даны нормы протяженности маневрового района, установленные путем наблюдения. В работах инженера Л. М. Леви "Расчет нормального состава поездов в зависимости от силы паровоза, профиля пути И средней скорости движения", инженера Е. Веденеева "Время хода поезда между станциями" даны рекомендации по увеличению пропускной и провозной способности однопутных железных дорог.

В 1885 г. был введен "Общий устав Российских железных дорог", регламентирующий перевозки по всем железным дорогам России.

В 1888-1889 гг. на всей сети русских железных дорог было введено прямое и бесперегрузочное сообщение. При этом перевозки регулировались двумя положениями: "Соглашением о прямом сообщении" и "Общим соглашением о взаимном пользовании товарными вагонами". Параллельно с бесперегрузочным сообщением на железных дорогах был принят обязательный для всех дорог нормальный тип товарного вагона и общий тип платформы.

Разработка правил технической эксплуатации продолжалась в течение многих лет и велась по отдельным службам. Общий свод правил по всем службам был издан в 1898 г. под названием "Правила технической эксплуатации железных дорог для общего пользования". В научных трудах 80-90-х годов обращалось внимание на введение специализации поездов для ускорения оборота вагонов и сокращения эксплуатационных расходов по перевозкам. В 1893 г. на юго-западных железных дорогах были введены "Правила составления товарных поездов по пунктам назначения вагонов", т. е. групповая подборка вагонов. С этого же времени на ряде железных дорог начали курсировать ускоренные грузовые поезда. Для улучшения формирования прямых грузовых поездов была выдвинута идея специализации станций и изолирования поездного движения от маневрового. Крупный вклад в осуществление этой идеи внесли А. Н. Фролов и Ф. А. Галицинский - авторы фундаментальных трудов по эксплуатации железных дорог и развитию станций и узлов. Одновременно с ними другая группа ученых, в том числе В. М. Верховский, В. Н. Щегловитов [56], Б. Д. Воскресенский, разработала теоретические основы составления графиков движения поездов.

Важным фактором эксплуатации железных дорог является скорость движения поездов. Во второй половине XIX в. она еще мало отличалась от скорости следования первых поездов на Петербурго-Московской железной дороге. Но с 1 мая 1863 г. на ней были введены скорые поезда "с назначением 15 часов на весь переезд" [57]. Иначе говоря, средняя скорость движения поездов с учетом остановок составляла около 45 км/час. Позднее, с введением в 1876 г. курьерского поезда № 1 и 2, время нахождения в пути между Москвой и Петербургом сократилось до 12 час., а в начале XX в. до 10 час. В 1911 г. скорость движения поездов по Николаевской дороге увеличилась до 96 км/час для паровозов типа 2-3-0 с диаметром колес 1830 мм и до 53,3 км/час для паровозов типа 1-3-0 с диаметром колес 1700 мм [58]. На других дорогах скорость движения поездов устанавливалась в зависимости от состояния пути и подвижного состава.

Пропускная и провозная способность железных дорог ограничивалась техническим состоянием железнодорожных станций и узлов. Они постепенно переустраивались: удлинялись существующие и строились новые станционные пути, тупиковые пути превращались в сквозные, улучшались схемы станций в целом. К 90-м годам XIX в. длина приемо-отправочных путей на станциях увеличилась с 220 до 480 м, т. е. более чем в 2 раза.

В 1877 г. в Петербурге была сдана в эксплуатацию первая в России сортировочная горочная станция для использования силы тяжести сортируемых вагонов. Всего к 1917 г. на наших железных дорогах насчитывалось десять таких станций. Для примера укажем, что сортировочная станция Кочетовка занимала пути полезной длиной 60 км и насчитывала 180 стрелочных переводов.

В начале XX в. в России стали появляться теоретические исследования по вопросам сортировочной работы и сортировочных устройств на станциях, положившие основание научной разработке принципов организации сортировочной работы. Работы А. Н. Фролова, Ф. А. Галицинского, С. Д. Карейши, Е. А. Гибшмана, Г. Д. Дубелира, В. Н. Образцова и других авторов способствовали установлению рациональных в технико-экономическом отношении размеров и характера профиля сортировочных горок.

В 1908 г. железные дороги Московского узла были соединены между собой Окружной линией. Благодаря этому значительно улучшилась эксплуатационная работа узла. В Петербурге постройкой рельсового полукольца с железнодорожным мостом через Неву в 1913 г. были взаимно соединены железные дороги на правой и левой сторонах реки. Составной частью станционных устройств являются средства связи я сигнализации. В первые годы существования железных дорог связь осуществлялась применением оптического, а затем электромагнитного телеграфа. Опыт эксплуатации подтвердил удобство механической связи сигналов с положением стрелок станционных путей, для обеспечения блокировки и указаний машинисту о готовности поездного маршрута. В последующем перешли к централизации стрелок и сигналов; соответствующие устройства получили название СЦБ (сигнализация, централизация, блокировка).

Первое общее для всех железных дорог "Положение о сигналах", предусматривающее устройство перед станциями красных и зеленых дисков, было введено в 1873 г. Впоследствии красные диски постепенно заменялись светофорами, которые стали основными сигналами на железных дорогах до 1930 г.

Телеграфный способ связи постепенно дополнялся телефоном. Пионером внедрения телефонии на железных дорогах является русский изобретатель П. М. Голубицкий, а другой изобретатель - Е. И. Гвоздев применил в 1887 г. систему одновременного телефонирования и телеграфирования. К началу XX в. на железных дорогах России насчитывалось 2,5 тыс. телефонных аппаратов, свыше 100 из них системы Е. И. Гвоздева.

Блокировка как средство регулирования движения поездов появилась на русских железных дорогах в 70-х годах XIX в. Блокировочные аппараты были закуплены за границей. В конце 90-х годов начала применяться электрожезловая система с взаимозамыкающими аппаратами, позволяющими извлечь один жезл.

В 80-х годах появились первые установки русских систем механической централизации. Из них наиболее распространенной была система взаимного замыкания стрелок и сигналов профессора Я. Н. Гордеенко, впервые осуществленная в 1885 г., сначала с жесткими тягами, а позднее с гибкими.

Изобретение Я. Н. Гордеенко было удостоено премии на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде в 1896 г. и на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. Были сделаны попытки применить радио при движении поездов. Еще в 1897 г. изобретатель радио А. С. Попов выступил на съезде представителей службы телеграфа железных дорог с докладом на тему "О телеграфировании без проводов". Появилась первая радиостанция на пароме "Байкал", перевозившем железнодорожные составы по Байкалу. Здесь в 1904 г. применялась двусторонняя радиотелеграфная связь парома-ледокола с железнодорожными станциями на обоих берегах озера. Однако это техническое новшество тогда не получило широкого распространения.

Следует отметить, что научная разработка вопросов эксплуатации железных дорог в нашей стране развивалась самостоятельно. По многим вопросам были даны четкие решения, к числу которых относятся организация бесперегрузочного прямого сообщения, организация беспересадочных сообщений, специализация поездов, анализ графика движения поездов и использования вагонного парка и многие другие.