Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Брусянин Дмитрий Алексеевич

Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта
<
Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Брусянин Дмитрий Алексеевич. Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.22.- Екатеринбург, 2006.- 181 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3454

Содержание к диссертации

Введение

1. Проблемы и перспективы организации безопасности движения поездов 9

1.1. Анализ существующей организации безопасности движения поездов 9

1.2. Научные исследования в области организации безопасности движения поездов 17

1.3. Анализ отечественного опыта формирования системы безопасности движения поездов 27

1.4. Зарубежный опыт в области обеспечения безопасности движения поездов 31

Выводы к главе 1 35

2. Количественная оценка уровня функциональной безопасности 37

2.1. Формирование структуры системы безопасности 37

2.2. Теоретические аспекты количественной оценки функциональной безопасности 43

2.3. Методика количественной оценки уровня функциональной безопасности системы контроля 47

2.4. Методика количественной оценки функциональной безопасности технического персонала 54

Выводы к главе 2 65

3. Показатели функциональной безопасности в путевом хозяйстве 67

3.1. Показатели функциональной безопасности систем диагностики элементов рельсошпальной решетки 67

3.2. Показатели функциональной безопасности при производстве работ 77

3.2.1. Разработка показателя функциональной безопасности при смене остродефектных рельсов 77

3.2.2. Определение показателя функциональной безопасности при смене дефектных шпал 84

3.2.3. Разработка показателя функциональной безопасности при регулировке ширины колеи 93

Выводы к главе 3 98

4. Моделирование уровня функциональной безопасности в дистанциях пути 100

4.1. Управление функциональной безопасностью в дистанциях пути 100

4.2. Методика вычисления показателей функциональной безопасности 105

4.3. Исследование влияния эксплуатационных характеристик на уровень функциональной безопасности 111

4.4. Обоснование пороговых значений уровня функциональной безопасности 121

Выводы к главе 4 128

Заключение 130

Список литературы 134

Приложения 144

Введение к работе

Объектом исследования в настоящей работе является система управления безопасностью движения поездов ОАО «Российские железные дороги».

Предметом исследования является организация производства работ в путевом хозяйстве.

Научная проблема исследований формулируется следующим образом:

совершенствование организации производства работ в структурных подразделениях железнодорожного транспорта на основе системного подхода.

В настоящей работе поставлена основная задача: разработать методику количественной оценки уровня технологической (функциональной) безопасности в структурных подразделениях железнодорожного транспорта с учетом двух дестабилизирующих факторов: опасных отказов устройств контроля и ошибок или действий технического персонала.

Сегодня достигнут достаточно высокий уровень безопасности перевозочного процесса. Это стало возможным благодаря новым и надежным конструкциям элементов железнодорожного пути, подвижного состава, внедрению более совершенных технологий, автоматизации технологических процессов, а также ужесточению требований по содержанию элементов инфраструктуры.

Дальнейшее повышение безопасности перевозочного процесса неотъемлемо связано с использованием системного подхода в данной области.

Поиск новых подходов формирования системы безопасности движения поездов имеется и сегодня. Однако исследованию подлежали технические, экономические, организационно-технологические составляющие системы безопасности. Тогда как безопасность движения во многом зависит от человеческого фактора при производстве работ и организации управления структурными подразделениями ОАО «Российские железные дороги».

Перевод процесса движения в опасное состояние возможен из-за опасных отказов технических устройств, опасных ошибок и действий техниче-

ского персонала, а также отказов технических средств из-за низкой технологической дисциплины и недостаточного профессионального уровня работников. По мнению В.М. Лисенкова, снижение количества опасных ошибок технического персонала в хозяйствах пути, вагонном и локомотивном в идеальном случае позволит снизить число крушений и аварий более чем на 70 %. Особое место среди опасных действий и ошибок технического персонала занимают отклонения от требований технологических нормативов при производстве работ, которые выполняются в условиях движения поездов.

Зарождение и проявление браков в большинстве случаев происходит в структурных подразделениях, во-первых, из-за низкой производственной культуры, вызванной недоукомплектованностью и текучестью технического персонала, и не всегда верно обоснованной организацией работ как на текущем содержании пути, так и в смежных хозяйствах.

Во-вторых, из-за состояния производственных фондов (износ, старение).

В-третьих, сегодня отсутствует методика, позволяющая прогнозировать технологические браки (вероятность их появления), вызванных ошибками технического персонала и отказами устройств контроля, и, в итоге, предотвращать их.

На основании вышеотмеченного можно констатировать, что актуальность поставленной проблемы заключается в необходимости разработки научных подходов количественной оценки уровня функциональной безопасности, обеспечиваемого устройствами контроля состояния элементов инфраструктуры, и техническим персоналом, осуществляющим этот контроль с одной стороны и выполняющим производство работ с другой.

В ходе исследования применялись следующие методы: научной абстракции, системного анализа, системного подхода, дискретного анализа сетей, теории вероятностей и математической статистики, теории графов, логико-аналитический метод.

В своей работе автор опирался на труды отечественных ученых, занимающихся вопросами безопасности движения поездов: В.М. Абрамова, В.И. Апатцева, Л.В. Беликова, Э.В. Воробьева, А.К. Гурвича, Г.В. Дружинина, В.М. Ермакова, О.П. Ершкова, Ю.Л. Когана, В.Б. Каменского, А.Е. Крас-ковского, В.М. Лисенкова, В.С Лысюка, А.А. Маркова, В.О. Певзнера, Е.Н. Розенберга, А.А. Цернанта, Д.В. Шалягина, Г.М. Шахунянца, В.Я. Шульги.

Автор также использовал труды ученых в области организации и управления производством: В.Н. Буркова, В.Г. Галабурды, Д.А. Новикова, В.М. Сай.

Целью диссертационной работы является разработка методики определения функциональной безопасности в структурных подразделениях железнодорожного транспорта.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

  1. Разработать концептуальную структуру системы безопасности движения поездов ОАО «Российские железные дороги».

  2. Разработать показатели функциональной безопасности с учетом двух дестабилизирующих факторов: опасные отказы устройств контроля, ошибки операторов, осуществляющих контроль, и технического персонала при производстве работ.

3. Разработать методику вычисления показателей функциональной
безопасности в путевом хозяйстве, позволяющую определять их существую
щие и прогнозные значения с целью выработки управленческих решений,
направленных на повышение безопасности движения поездов.

4. Обосновать пороговые значения уровня функциональной безопасно
сти на примере текущего содержания пути и его диагностировании.

Диссертация состоит из четырех глав. В первой главе,выполнен системный анализ состояния проблемы организации безопасности движения в ОАО «РЖД». Рассмотрены основные научные направления в исследуемой области российских и зарубежных ученых. Исследованы качественные и ко-

личественные показатели, характеризующие уровень безопасности движения поездов.

Вторая глава посвящена количественной оценке уровня функциональной безопасности. Предложена концептуальная структура системы безопасности движения поездов. Рассмотрены теоретические основы обеспечения функциональной безопасности, приведены и обоснованы базовые определения. Разработана общая система показателей функциональной безопасности в структурных подразделениях ОАО «РЖД» с учетом двух дестабилизирующих факторов - опасные отказы устройств контроля и ошибки технического персонала, его реализующего и выполняющего работы.

В третьей главе предложена система показателей функциональной безопасности применительно к путевому хозяйству для следующих элементов верхнего строения пути - рельсов, шпал, и геометрических параметров железнодорожного пути (на примере отступлений по ширине колеи).

Четвертая глава посвящена разработке методики определения уровня функциональной безопасности в дистанциях пути. Рассмотрены вопросы управления функциональной безопасностью на трех управленческих уровнях в дистанциях пути. Разработан алгоритм вычисления показателей функциональной безопасности. Выявлены закономерности изменения уровня функциональной безопасности в зависимости от исследуемых параметров. Выполнен расчет пороговых значений функциональной безопасности и предложены практические рекомендации по его установлению в допустимом интервале.

В процессе разработки методики определения функциональной безопасности в диссертации научно обоснованы:

концептуальная структура системы безопасности движения поездов ОАО «Российские железные дороги»;

система показателей функциональной безопасности в структурных подразделениях железнодорожного транспорта, в частности, для дистанций пути;

методика вычисления уровня функциональной безопасности применительно к путевому хозяйству;

пороговые значения функциональной безопасности.

Получены следующие научные результаты. Разработана математическая модель, позволяющая определять существующие и прогнозные значения показателей функциональной безопасности, выявлены закономерности поведения показателей в зависимости от исследуемых параметров. Разработана шкала функциональной безопасности.

Предложенные показатели и разработанная методика определения уровня функциональной безопасности позволяют решать актуальные научно-практические задачи, имеющие существенное значение для совершенствования организации производства работ при эксплуатации инфраструктуры железнодорожного транспорта. Основные положения работы использовались при оценке уровня функциональной безопасности в дистанциях пути Свердловской и Южно-Уральской железных дорог.

Автор выражает глубокую благодарность профессорам Г.Л. Аккерману, В.Р. Асадченко, Э.В. Воробьеву, В.М. Лисенкову, Г.А. Тимофеевой, В.Я. Шульге, Ю.И. Ялышеву за плодотворное обсуждение и ценные замечания.

Анализ отечественного опыта формирования системы безопасности движения поездов

Безопасность движения в ОАО «Российские железные дороги» представляет собой подсистему, под которой понимается композиция элементов, организованных определенным образом, чье взаимодействие обеспечивает достижение общей задачи - эффективное функционирование железнодорожного транспорта.

В компании «Российские железные дороги» исторически сложилась система безопасности движения поездов. Эту систему условно можно разделить на ряд подсистем: нормативно-правовую, организационно-распорядительную, организационно-технологическую, техническую и социальную. В целях исследования для комплексного учета множества факторов, влияющих на безопасность движения поездов, ряд авторов предложили структурное представление этой системы [29, 63, 81, 84, 89,103].

Так, в работе [63] предложены основополагающие элементы системы управления безопасностью железнодорожных перевозок: 1. Принципы управления безопасностью. 2. Требования к составу функций системы. 3. Организационная структура системы управления безопасностью перевозок, которая должна быть частью структуры федеральной системы управления безопасностью продукции и услуг Российской Федерации. 4. Системы, автоматизирующие исполнение функций управления и получения информации о состоянии технических средств и персонала. 5. Нормативная правовая база, включающая технические регламенты, межнациональные и национальные стандарты, стандарты ОАО «РЖД» в области безопасности перевозок. 6. Персонал, участвующий в реализации процесса управления безопасностью перевозок.

В работе [29] предложена система управления технической безопасностью на примере текущего содержания пути промышленного железнодорожного транспорта. По мнению автора, система управления путевой безопасностью представляет собой совокупность взаимосвязанных параметров технических средств и персонала, кадровую и теоретическую базы. В работе рассмотрены лишь общие подходы формирования системы управления путевой безопасностью.

В [81] предложена концепция системы управления безопасностью движения поездов, центральный принцип которой - это «культура безопасности». В работе сформулированы цели, фундаментальные принципы их реализации в области безопасности движения поездов.

В [103] предложено систему управления безопасностью движения рассматривать как составляющую интегрированной системы управления качеством. Ключевая идея - это процессный подход, позволяющий управлять не объектами, а процессами - технологическими, организационными, информационными и др.

Необходимо отметить, что работы [29, 81, 103] в большей мере направлены на совершенствование организации производства работ, а не на структурирование системы безопасности движения.

Особый интерес представляет многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов (МС) [53, 89]. В работах сформулированы принципы многоуровнего обеспечения безопасности, определены основные положения концепции формирования многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов.

В [89] выделена система обеспечения безопасности как составляющая МС. Система включает в себя три иерархических уровня. Первый уровень обеспечения безопасности движения состоит из традиционных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ): централизация управления стрелками и сигналами, автоблокировка, локомотивная сигнализация и диспетчерская централизация.

Второй уровень контролирует логические зависимости при взаимодействии систем первого уровня, проверяет правильность работы диспетчеров и передает дополнительные команды управления на локомотив в зоне станции. Он включает в себя модули контроля логических зависимостей СЖАТ и действий оперативного персонала; маневровую автоматическую локомотивную сигнализацию; систему кодирования боковых путей по радиоШргал$й уровень состоит из модулей систем диспетчерского управления удаленными объектами и обеспечивает дублирование функций определения координаты поезда и занятости участка, используя информацию по радиоканалу с поезда и по системе спутниковой навигации, определение длины и целостности поезда при помощи дополнительных устройств, встроенных в бортовую аппаратуру.

Итак, в работах [53, 89] рассмотрены технические системы СЖАТ, обеспечивающие безопасность движения поездов.

В своих работах, посвященных организации безопасности движения поездов, В.Я. Шульга подчеркивает необходимость комплексного обеспечения безопасности движения в путевом хозяйстве [84]. Им предложена концептуальная схема комплексной системы обеспечения безопасности движения в путевом хозяйстве (рис. 1.7). Во многом приведенная схема соответствует сложившейся в путевом хозяйстве системе безопасности движения поездов. Однако до настоящего времени остаются неизученными такие параметры системы, как ее структура, элементы системы, характер взаимодействия между ними, связи и др. В работе также не приводятся критерии оценки уровня безопасности движения поездов, обеспечиваемого устройствами контроля и техническим персоналом, реализующим контроль и выполняющим работы. Анализ отечественного опыта представления безопасности движения как системы позволяет сделать следующий вывод: безопасность движения поездов всеми исследователями определяется как безопасное функционирование таких элементов, как «путь», «средства автоматики и телемеханики» и «подвижной состав». В результате анализа существующих подходов формирования системы безопасности движения поездов можно констатировать, что исследованию подлежали технические, организационно-технологические, экономические элементы системы. Вместе с тем влиянию человеческого фактора на безопасность движения в рассмотренных работах оказывалось незначительное внимание.

Методика количественной оценки уровня функциональной безопасности системы контроля

Моделирование показателя функциональной безопасности систем контроля элементов ядра К выполнено при помощи марковских случайных процессов с конечным множеством состояний ядра S и матрицей переходных вероятностей А = {ру)[19, 88]. Под интенсивностью выхода дефектных элементов ядра Хт будем понимать количество дефектных элементов на участке за фиксированный промежуток времени, например, временной интервал между двумя смежными проверками. В состояние восстановления ядро переводит поток дефектных элементов, выявленных при контроле РтХт, где Рт - вероятность выявления устройством контроля дефектного элемента т. В неработоспособное состояние ядро переводит поток дефектных элементов, пропущенных при контроле: QmXm, где Qm - вероятность пропуска дефектного элемента устройством контроля, Qm=\- Рт. В исходное состояние ядро переводит поток восстановлений. Он, как и предыдущий поток, характеризуется интенсивностью \im, под которой будем понимать величину, обратную времени между двумя проверками. В дальнейших исследованиях допускается, что потоки отказов Хт и восстановлений элементов ядра цт являются простейшими. В качестве элементарного примера рассмотрим переход ядра в неработоспособное состояние при его контроле.

Возможные состояния ядра иллюстрирует рис. 2.3. На рис. 2.3 вершиной «О» показано начальное состояние ядра. Вершина «1» соответствует состоянию, при котором имеется дефектный элемент ядра. Вершиной «2» показано состояние восстановления, наступающее после обнаружения отказа элемента ядра с вероятностью Рт (интенсивность перехода из состояния нулевого в первое: РтХт). Вершиной «3» показано опасное состояние, при котором на участке имеется пропущенный дефектный элемент. Интенсивность перехода ядра из нулевого состояния во второе - QmXm. Перевод ядра в состояние «О» обеспечивает поток восстановлений с интенсивностью \1т. Вероятность того, что в момент / система будет в г-м состоянии обозначим p,(t). Матрица интенсивностей Л переходов (см. граф на рис. 2.3): В результате решения системы алгебраических уравнений стационарная вероятность того, что ядро не будет находиться в неработоспособном состоянии из-за отказов устройств контроля: Интенсивность выхода дефектных элементов ядра Хт определим через среднюю продолжительность безотказной работы (средний интервал в днях между возможным появлением дефектов): где to - это средняя продолжительность безотказной работы элементов ядра, дни. Среднюю продолжительность безотказной работы ядра определим, используя показатель среднегодового количества дефектов N: Интенсивность (частота) контроля элементов ядра: где t\ - среднее время обнаружения дефекта устройствами контроля (время между смежными проверками), дни. Выполним верификацию предложенной модели на примере влияния состояния ядра на функциональную безопасность при разной частоте контроля. Для этого зададимся вероятностью пропуска дефектного элемента устройством контроля Qm = 0,\. Для определения Хт воспользуемся среднегодовой зависимостью выхода остродефектных рельсов на 1 км пути от пропущенного тоннажа Т, предложенной в [105], и перенесем ее на выход дефектных элементов ядра: (2.7) Результаты численного примера зависимости функциональной безопасности системы контроля К%] от состояния ядра при разной интенсивности контроля показаны на рис. 2.4.

На основании выполненных расчетов можно сделать следующие выводы. Во-первых, при увеличении выхода дефектных элементов ядра «колесо -рельс» функциональная безопасность, обеспечиваемая системой контроля, уменьшается. Во-вторых, организационно-технологические мероприятия (периодичность контроля), направленные на поддержание функциональной безопасности, не позволяют обеспечивать ее постоянный уровень. В-третьих, уровень функциональной безопасности системы контроля стремится к некоторому минимальному значению. Исследуем изменение уровня функциональной безопасности системы контроля для различных конструкций элементов ядра. Воспользуемся зависимостями выхода остродефектных рельсов для бесстыкового и звеньевого пути, предложенными в [105], и перенесем их на элементы ядра. Результаты расчета приведены на рис. 2.5. Из рис. 2.5. следует, что при использовании усовершенствованных конструкций элементов ядра функциональная безопасность выше. Выражение (2.3) позволяет учесть один вид дестабилизирующего фактора (опасные ошибки персонала или отказы устройства контроля). Тогда показатель функциональной безопасности системы контроля дефектных элементов ядра «колесо - рельс» при наличии нескольких дестабилизирующих факторов определяется их прямым произведением: где q - индекс одного вида дестабилизирующего фактора; Nq - общее число опасных дестабилизирующих факторов, способных перевести ядро в неработоспособное состояние. Все множество опасных дестабилизирующих факторов разобьем на ряд подмножеств в соответствии с классификацией, приведенной в [61]. Тогда где N\ - общее число видов опасных отказов технических средств, переводящих ядро в неработоспособное состояние; Л 2 - общее число видов опасных ошибок технического персонала, переводящих ядро в неработоспособное состояние. С учетом этого формула (2.8) принимает вид - вероятность того, что ядро не будет находиться в неработоспособном со стоянии за расчетное время из-за опасных отказов системы контроля; - вероятность того, что ядро не будет находиться в неработоспособном со стоянии за расчетное время из-за опасных действий (ошибок) технического персонала, выполняющего контроль. Далее рассмотрим влияние количества дестабилизирующих факторов на функциональную безопасность. Исходные данные для расчета: К = 0,98. Результаты расчета продемонстрированы на рис. 2.6.

Разработка показателя функциональной безопасности при смене остродефектных рельсов

Моделирование показателя функциональной безопасности при смене остродефектного рельса на звеньевом пути выполним в зависимости от факторов первой группы: укомплектованности и разрядности бригады. Расчет к при смене ОДР в зависимости от укомплектованности бригады заключается в следующем. В основном периоде процесса смены рельса выделим три последовательных потока работ, а в каждом потоке - по две технологические операции. Первый поток включает технологические операции, выполняемые до самой смены рельса: расшивка рельса и разбалчивание стыков. Второй поток включает операции по сдвижке старого и надвижке нового рельса, третий - завершающие работы, к ним относится зашивка пути и сбалчивание стыков. Обозначим поток индексом /, где /є[і...З], а технологическую операцию - индексом у, где у = 1,2. Каждая технологическая операция выполняется двумя звеньями, включающая в себя монтеров пути с номерами 1-4 и 5-14 соответственно. Выразим время, необходимое первому и второму звену для выполнениями операции, через количество монтеров пути: где щ - количество монтеров пути, выполняющих операцию, у = 1; «2 - количество монтеров пути, выполняющих операцию, 7 = 2; Ту - затраты труда по всем элементарным операциям для выполнения 7-й операцию г-го потока. При этом единицей измерения этого показателя является чел.-мин, а суммарная трудоемкость у-й операции определяется по технологическому процессу. В данном случае предполагается, что при уменьшении количества монтеров пути, выполняющих у-ю операцию, время выполнения этой операции увеличивается обратнопропорционально. Согласно технологическому процессу первое и второе звенья выполняют работы за промежутки времени t \ и д. В силу своей специфики первая работа является лимитирующей. Для параллельности потоков выполнения работ необходимо соблюдать равенство tn=tX2. Или Допустим, что при неукомплектованности бригады состав первого звена в силу выполняемой им работы соответствует технологическому процессу. Тогда первое звено выполнит работы за нормативное время и приступит к работам, выполняемым вторым звеном.

Затраты труда при выполнении элементарных операций вторым звеном в момент завершения работ первым составят Еще раз подчеркнем, что Т\ - это суммарные трудозатраты, определяемые по нормам за отработанное время, то есть реализованные в соответствии с технологическим процессом трудозатраты второго звена в момент, когда первое звено заканчивает работы. Вычислим задержку по времени, в течение которого первое и второе звенья выполняют вторую операцию первого потока. В этом случае второе звено доукомплектовывается за счет первого звена. Тогда где т оры) - суммарные затраты труда по технологическому процессу на выполнение второй операции первого потока; п - количество монтеров пути в бригаде, n = n{+n2. Безусловно, максимальное значение п в (3.20) соответствует нормативному составу второго звена, что достигается при наличии в бригаде не менее десяти человек. В общем виде время выполнения первого потока вычисляется так: Время выполнения элементарных операций бригадой в соответствии с технологическим процессом для второго потока:

Рассмотрим заключительный поток работ, / = 3. Трудозатраты, реализуемые бригадой к моменту окончания работ: где ґ(норм) - время выполнения работы по одиночной смене рельса в соответствии с технологическим процессом, мин. Несоответствие разрядности на величину к выполним по аналогии с методикой, предложенной во второй главе. Тогда выражение коэффициента соответствия выполненного комплекса работ технологическому процессу при одиночной смене рельса: Расчет зависимости к от укомплектованности бригады при нормативной численности (14 человек), d = 1 и (хпХ=1 (X, 2Х = 1 выполнен в MathCad; результаты расчета величины к показаны на рис. 3.4. Из рис. 3.4 видно, что с увеличением несоответствия состава бригады требованиям технологии работ бригада за фиксированное время выполняет меньше технологических операций. Аналогичным образом составлена формула для расчета к в зависимости от укомплектованности бригады при одиночной смене рельса с портальными кранами.

Исследование влияния эксплуатационных характеристик на уровень функциональной безопасности

Условие обеспечения функциональной безопасности элементами технической подсистемы можно записать так: - значения нижней и верхней границы показателя функциональной безопасности соответственно. Для установления пороговых значений показателей функциональной безопасности обратимся к их физическому смыслу. В общем случае показатель функциональной безопасности - это вероятность нахождения железнодорожного пути в неработоспособном состоянии из-за рассмотренных дестабилизирующих факторов. В данном случае идет речь об уровне надежности безотказной работы железнодорожного пути. Для вычисления пороговых значений показателей функциональной безопасности обратимся к работе [105]. Так, при определении периодичности дефектоскопного контроля рельсов для звеньевого пути проф. В.Я. Шульга использовал уровень надежности безотказной работы пути 0,95. Примем в качестве основного указанный уровень надежности для разработанных показателей функциональной безопасности. Дополнительно определим значение показателя функциональной безопасности для идеальной бригады (состав соответствует требованиям технологического процесса, а категория руководителя - наивысшая) с двумя состояниями пути - с минимально и максимально пропущенным тоннажем по трем видам работ. Результаты расчетов показаны в табл. 4.9. Примем в качестве пороговых значения показателей функциональной безопасности для наиболее ответственных и сложных процессов. Примени тельно к системам контроля используем показатель дефектоскопии рельсов, для производства работ - по одиночной смене остродефектных рельсов. Полученные значения показателей функциональной безопасности расположим в порядке возрастания на одной числовой оси. В итоге имеем следующие интервалы для ранжирования исследуемых показателей: Назовем первый интервал критическим, второй - допустимым, третий - рекомендуемым. Полученные пороговые значения есть не что иное как требования, предъявляемые к функциональной безопасности в структурных подразделениях железнодорожного транспорта с учетом рассмотренных дестабилизирующих факторов.

В диссертации был выполнен расчет существующих и прогнозных значений показателей функциональной безопасности в Кузинской (ПЧ-5), Каменск-Уральской (ПЧ-10), Нижнетагильской (ПЧ-17) дистанциях пути Свердловской железной дороги и двух дистанциях пути - Бердяушской (ПЧ-3) и Златоустовской (ПЧ-4) - Южно-Уральской железной дороги. В ходе расчетов были использованы данные рельсошпалобалластных карт, экспертные оценки работников дистанций. Все исходные данные по дистанциям пути помещены в приложения 4.3 - 4.7. В качестве примера рассмотрим дистанции пути с наиболее отличными друг от друга условиями эксплуатации (план и профиль линии, грузонапряженность, пропущенный тоннаж и др.). Приведем расчет показателей функциональной безопасности в Кузинской дистанции пути (ПЧ-5) Свердловской железной дороги. Выбор ПЧ-5 обусловлен тем, что данная дистанция отнесена к наиболее «неблагоприятным» по дороге из-за высокой балльности и произошедшего схода по причине неограждения места производства работ. Класс обоих путей 1Б2, в частотности: грузонапряженность нечетного пути - 80, четного - 53 млн. т-км брутто/км в год. Результаты расчета существующего уровня функциональной безопасности организации работ по трем околоткам представлены в таблице 4.10. В ходе внедрения программного продукта был определен существующий уровень функциональной безопасности и предложен ряд организационных мероприятий, направленных на его повышение: 1. Повысить требования к ограждению места производства работ при одиночной смене шпал. Рекомендуемое расстояние от момента подачи сигнала локомотивом до места производства работ должно составлять 1300 -1500 м. 2. Увеличить периодичность контроля бригады при производстве всех видов работ до 10 раз в месяц. 3. Провести дополнительную техническую учебу для бригадиров пути 5-го околотка. 4. Проводить дополнительные промеры ширины колеи на всех околотках в связи с высокой интенсивностью их появления.

Похожие диссертации на Функциональная безопасность в структурных подразделениях железнодорожного транспорта