Для спрощення тягових розрахунків, а також для скорочення їх об’єму і відповідно часу на їхнє виконання необхідно спрямити профіль колії.
Спрямлення профілю полягає в заміні двох або декількох суміжних елементів поздовжнього профілю колії одним елементом, довжина якого дорівнює сумі довжин елементів, що спрямляються , тобто
, (1)
а крутизна розраховується за формулою
,
де – крутизна елементів дільниці, що спрямляється, ‰.
Щоб розрахунки швидкості і часу руху поїзда по дільниці були достатньо точними, необхідно виконати перевірку можливості спрямлення групи елементів профілю за формулою
,
де – довжина елемента, що спрямляється, м;
– абсолютна величина різниці між ухилом спрямленої дільниці і ухилом елемента, що перевіряється, ‰, тобто
Перевірці за формулою (3) підлягає кожний елемент групи, що спрямляється. Чим коротші елементи групи, яка спрямляється, і чим ближче вони за крутизною, тим більш вірогідно, що перевірка їх на задоволення умови (3) виявиться додатною.
При однаковій крутизні елемента спрямленої дільниці та реального профілю, тобто коли , перевірка за формулою (3) не проводиться, тому що в цьому разі забезпечується максимальна (нескінченна) точність розрахунків за спрямленим профілем.
Криві на спрямленій дільниці замінюються фіктивним підйомом, крутизна якого визначається за формулою
, (4)
де і – довжина і радіус кривих спрямленої дільниці, м.
Крутизна спрямленої дільниці з урахуванням фіктивного підйому від кривої
.
Розрахунковий підйом – це найбільш важкий для руху в даному напрямку елемент, на якому при наявній масі складу досягається розрахункова швидкість і відповідна розрахункова сила тяги локомотива. Розрахунковий підйом – один з основних параметрів, що визначають масу складу, яка може бути перевезена по дільниці при заданих умовах.
Визначенню розрахункового підйому повинен передувати аналіз повздовжнього профілю колії. При аналізі необхідно виявити достатньо крутий і в той же час довгий елемент профілю, який не можна буде подолати за рахунок накопиченої, в першу чергу на спусках, кінетичної енергії на швидкості, що дорівнює або більша за розрахункову.
Слід зазначити, що розрахунковий підйом не обов’язково є найбільш крутим. Якщо на дільниці є підйом, крутіший за розрахунковий, але який має невелику протяжність і перед ним розташовані «легкі» елементи профілю (спуски, площадки), де поїзд може розвинути велику швидкість, то навіть при умові вповільнення на даному підйомі його швидкість може не досягнути розрахункової. У такому разі підйом необхідно вважати швидкісним.
Правильне визначення розрахункового, а також швидкісного підйомів має важливе значення для повного використання тягових можливостей локомотива, провізної та пропускної спроможності заданої дільниці. Якщо помилково за розрахунковий прийняти підйом, що є за своїми властивостями швидкісним, то в такому разі буде зменшено масу складу, яку можна провезти по дільниці, збільшено питомі витрати енергоресурсів на перевезення. У зворотному випадку, при неправильному прогнозуванні накопичення достатньої кількості кінетичної енергії перед початком руху по швидкісному підйому, розрахована маса складу буде надто великою і швидкість на такому підйомі буде менша за розрахункову.