Модель сортувальних колій

Модель гіркової горловини може бути представлена у вигляді орієнтованого бінарного дерева з корінням . В дереві виділено три підмножини вершин: , і . Вершини є ЦП, – ВКП кривих на спускній частині гірки, вершини – ВКП кривих на сортувальних коліях. Прийнято, що корінням дерева повинна бути головна стрілка горловини ( ).

Дуга дерева позначається впорядкованою парою, що складається з початкової і кінцевої вершин; напрям заданий від вершини до вершини . Прийнято, що всі дуги орієнтовані зліва направо.

Напівступені результату вершин залежать від їх типу. Для більшості стрілочних переводів (вершини ) . Виняток становить головна стрілка (коріння дерева ), для якої , якщо вона пошерстна. Для пошерстних стрілок, які можуть укладатися для забезпечення виходу з крайніх колій сортувального парку в обхід горба гори, також . Для ВКП на спускній частині гірки ( ) , на сортувальних коліях ( ) – . Напівступені заходу всіх вершин, окрім коріння, за визначенням бінарного дерева рівні одиниці ( ); для коріння . Таким чином, для ідентифікації вершин дерева недостатньо інформації про їх напівступені результату і заходу; для розділення безлічі вершин дерева на підмножини , і використовуються нумерація вершин.

Нумерація вершин дерева здійснюється в наступному порядку. Спочатку вершини і об'єднують в одну загальну групу і кожній з них привласнюють порядковий номер ( ). При цьому головна стрілка повинна бути в списку вершин першою ( ); решта вершин може бути розташована в довільному порядку. Потім для ідентифікації типу вершин номера ВКП ( ) збільшують на 100, так щоб , .

Колії сортувального парку нумерують послідовними номерами ( – число колій в парку), починаючи з самого віддаленого від осі парку. ВКП на сортувальних коліях ( ) привласнюють номери відповідних колій, збільшені на 200 ( ). Приклад нумерації вершин горловини наведений на рис. 5.

Для представлення дерева в ЕОМ використовуються списки інцидентності. Враховуючи, що є орієнтованим бінарним деревом, кожній його вершині інцидентні не більше двох дуг ( і ). При цьому у всіх випадках необхідно розрізняти ліву і праву вершини, суміжні з вершиною . Орієнтація здійснюється за напрямком кута повороту у вершині (куту повороту проти годинникової стрілки відповідає дуга ).

Рисунок 5 – Схема гіркової горловини

Кожній вершині дерева поставлений у відповідність вектор параметрів ( , і ), компоненти якого визначаються типом вершини:

а) стрілочний перевід ( ):

,

де – довжина прямолінійної частини відповідно дуг і ;

б) ВКП на спускній частині ( ):

,

де – абсолютна величина кута повороту; якщо , це є ознакою необхідності розрахунку кута програмою;

– довжина прямолінійної частини дуги ( );

– радіус кривої;

– ознака включення довжини кривої в довжину відрізку (при задана довжина відрізку зменшується на довжину кривої ( ); при задана довжина відрізку зберігається незалежно від довжини кривої );

в) ВКП на сортувальній колії ( ):

,

де – ордината колії щодо осі сортувального парку;

– радіус кривої.

Внутрішню модель гіркової горловини, що зображена на рис. 5, наведено в табл. 7.

Необхідно помітити, що задані на першому етапі вершини є умовними і використовуються для опису топології проектованої схеми. Насправді в кінцевих з'єднаннях на деяких коліях парку на наступному етапі проектування доводиться укладати додаткові криві (ВКП ). ВКП вказаних кривих ( ) ділять відповідні дуги ( , ), , на дві нові дуги: ( , ) і ( , ). Додатковим вершинам привласнюються номери основних вершин, збільшені на 100 ( ). Зазвичай вказані вершини і пов'язані з ними параметри з'являються вже в процесі проектування і в початковий опис конструкції горловини не включаються. Проте, в деяких випадках, наприклад, на проміжних етапах проектування, додаткові вершини включають в опис схеми. В цих випадках вектор включає компоненти:

,

де – кут повороту додаткової кривої з урахуванням знаку (знак плюс при повороті проти годинникової стрілки);

– радіус додаткової кривої;

– довжина додаткової прямої вставки, що укладається між хрестовиною останнього стрілочного переводу і початком додаткової кривої; за відсутності вставки приймається .

Таблиця 7 – Внутрішня модель гіркової горловини

						10,56
						40,16
						10,56	10,56
						6,95
							6,95
						10,56	23,97
						23,97	23,97
						10,56	10,56
						10,56	10,56
						10,56	10,56

Слід помітити, що довжина вставки між основною і додатковою кривими не задається, оскільки вона може бути розрахована за рештою відомих даних.

Кожній вершині кута повороту на сортувальній колії ставиться у відповідність вектор параметрів :

,

де – ордината колії щодо осі сортувального парку;

– радіус кривої.

Слід помітити, що радіуси кривих на розрахункових коліях з скрутними умовами вписування звичайно приймають рівними мінімальному значенню 180 м.

Список вказаних параметрів для гіркової горловини, схема якої показана на рис. 5, наведений в табл. 8.

Для прив'язки гіркової горловини до існуючої системи координат повинні бути задані координати головної стрілки в цій системі , . В практиці проектування гіркових горловин прийняті наступні угоди. Гіркова горловина ділиться віссю сортувального парку на дві частини – ліву і праву, проектування яких виконується, як правило, незалежно. Проектування ведеться в прямокутній системі координат в першій четверті; якщо гіркова горловина розташована по іншому, то вона заздалегідь відповідним чином розвертається. За вісь абсцис ОХ прийнята вісь сортувального парку; вісь ординат проходить через головну стрілку горловини (див. рис. 5).

Таблиця 8 – Модель сортувальних колій гіркової горловини

ВК
	35,05
	29,75
	24,45
	19,15
	13,85
	8,55
	3,25

При прийнятій деревовидній структурі представлення горловини за наявності в її конструкції перехресного з'їзду як початковий приймається звичайно вихідний (пошерстний) стрілочний перевід цього з'їзду (коріння дерева). В зв'язку з цим для збереження загальноприйнятого початку координат передбачається можливість завдання координат ( , ) початкової стрілки в системі OХУ.

Для розрахунків кутів нахилу до осі ОХ всіх елементів горловини повинен бути заданий кут нахилу базисного елементу горловини до осі ОХ; як базисний елемент прийнята вісь симетрії початкового стрілочного переводу.

Для визначення положення паркових гальмових позицій необхідно вказати мінімальну ширину міжколійя , при якій можна встановлювати уповільнювачі на паркових коліях.