Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор исследований и анализ проблем в области безопасности движения и надежности автотормозов 10
1.1. Анализ проблем в области безопасности движения и надежности автотормозов 10
1.2. Обзор исследований... 14
1.3. Цель исследования. Постановка задач исследования 20
2. Теоретические исследования по обеспечению эффективного управления надежностью автотормозов подвижного состава и безопасностью движения 21
2.1. Термодинамические процессы в тормозной системе грузовых вагонов при торможении .". 21
2.2. Оптимизация управления движением поездов. Критерий оптимальности 26
2.3. Расчет оптимального управления поездом 31
3. Методика и технология управления надежностью автотормозов поезда, безопасностью движения и обучением специалистов 36
3.1. Локомотив как обобщенное орудие труда 36
3.2. Методика обучения машинистов управлению локомотивом и ведению поезда в энергетически оптимальном режиме с соблюдением графика и требований безопасности движения 37
3.3. Математическая модель процессов в тормозной системе для обучающих компьютерных программ .43
4. Разработка функций, алгоритмов, программ и структуры средств контроля автотормозов и обучения специалистов эксплуатационные испытания з
4.1. Разработка базы данных и технологии управления надежностью подвижного состава и безопасностью движения для учебно-научно-производственного комплекса 46
4.2. Бортовая автоматизированная система компьютеризированного вагона-лаборатории для динамометрических и тормозных испытаний подвижного состава 52
4.3. Тяговые расчеты на борту компьютеризированных вагонов-лабораторий 62
4.4. Бортовое микропроцессорное устройство определения эффективности тормозных средств поезда 65
5. Технико-экономическая эффективность использования результатов исследования 69
5.1. Методика расчета технико-экономической эффективности 69
5.2. Расчет технико-экономической эффективности результатов исследования. 72
Выводы и рекомендации 76
Список использованных источников
- Цель исследования. Постановка задач исследования
- Оптимизация управления движением поездов. Критерий оптимальности
- Методика обучения машинистов управлению локомотивом и ведению поезда в энергетически оптимальном режиме с соблюдением графика и требований безопасности движения
- Бортовая автоматизированная система компьютеризированного вагона-лаборатории для динамометрических и тормозных испытаний подвижного состава
Введение к работе
Актуальность проблемы. Несмотря на принятые меры по повышению безопасности движения на транспорте, на железных дорогах России по-прежнему случаются крушения с тяжелыми последствиями, аварии, сходы. Доля в них по вине вагонного и локомотивного хозяйств составляет 30%. Из них более 50% крушений, аварий, сходов происходит по вине локомотивных бригад, ремонтников. Большой удельный вес составляют также случаи с неудовлетворительной работой автотормозов, как по неисправностям, так и недостаточной квалификации при управлении. В этих условиях повышение безопасности путем совершенствования системы эксплуатации локомотивов и вагонов на базе компьютерной технологии при испытаниях подвижного состава с использованием тормозоиспытательного вагона, а также управления безопасностью движения ревизорским аппаратом на уровнях депо и участков дороги с использованием АРМов представляется актуальной задачей. Данная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ МПС РФ, программой МПС по безопасности движения на 2000-2015г.г., документом МПС РФ "Концепция информатизации железнодорожного транспорта России" и Программой информатизации железнодорожного транспорта на 1996-2005г.г.
Таким образом, в качестве объектов исследования и совершенствования выбраны:
тормозные системы поездов, их надежность и эффективность;
компьютерная технология контроля параметров движения поезда и характеристик автотормозов;
качество подготовки специалистов, занятых управлением тормозами, их ремонтом и техническим обслуживанием;
состояние организации контроля за безопасностью движения поездов в аппарате Главного Ревизора дороги.
Целью работы является повышение безопасности движения путем совершенствования контроля эффективности работы автотормозов и обучение специалистов с использованием компьютерной технологии.
Задачи исследования: анализ проблем, возникших по безопасности движения в отношении эксплуатации автотормозов поездов, качества управления ими; разработка
4 средств, методов, технологии, алгоритмов, контроля тормозов перед отправлением поезда и в пути следования; разработка средств, методов, технологии алгоритмов автоматизированной подготовки режимных карт ведения поезда и торможения; разработка системы управления безопасностью движения, надежностью подвижного состава, подготовкой специалистов; разрабогка тренажера для подготовки специалистов, связанных с эксплуатацией автотормозов, их ремонтом и техническим обслуживанием.
Научная новизна: исследованы термодинамические процессы в автотормозах, в результате чего предложено уравнение для расчета изменения повышения давления воздуха в тормозной магистрали любого из вагонов, приведено его решение методом последовательного приближения; предложена методика оптимизации режимных карт ведения поезда по критериям минимизации энергозатрат и гарантированного обеспечения безопасности движения за счет соблюдения технических ограничений на основе анализа функций управляющих воздействий; предложено рассматривать локомотив кап обобщенное орудие труда, при этом доказано, что структуру управления локомотивов целесообразно синтезировать на основе уравнения динамики поезда.
Практическая ценность: исследования, представленные в диссертации, являюто частью научно-исследовательских работ, направленных на повышение безопасності движения, надежности и эффективности автотормозов, на компьютеризацию испыта ний подвижного состава, управления безопасностью движения и процессом подготовь специалистов.
Реализация результатов исследования: результаты работы, проведенной авторо.у реализованы в виде программ расчета и алгоритмов измерений параметров тормозо перед отправлением поездов и в гіути следования (но давлению в тормозных цилищ pax, магистрали, времени распространения тормозной и отпускной волн, плотност тормозной сети), при пробных торможениях, регулировочных торможениях, в виде м< тодики автоматизированной подготовки режимных карт ведения поезда на борту вап на-лаборатории, в виде алгоритмов и программ, использующихся в комплексе тормо: ных и тяговых расчетов, эксплуатирующимся в бортовых автоматизированных систі мах тормозоиспытательного и динамометрического вагонов-лабораторий (БАС KBJI-j КВЛ-Т, КВЛ-ДТ).
Основные положения, выносимые на защиту: методика исследования термодия мических процессов в тормозной системе; методика оптимизации режимных карт в
5 [Єішя поезда на основе анализа функций управляющих воздействий; структура измери-елышх средств и алгоритмы измерений і! расчетов параметров движения поезда в ре-шме торможения и параметров воздуха в тормозной системе; методика и технология гепытаний автотормозов перед отправлением и в пути следования.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ: теоретические исследования проводились с ис-гользованием методов теории тяги поездов, системного анализа, теории оптимального /правления с использованием ПЭВМ, теории эргатических систем, где поезд и управ-іение локомотивом рассматривается как человеко-машинная система, в которой ма-линист управляет локомотивом как обобщенным орудием труда, а экспериментальные - в условиях эксплуатации локомотивного и нагонного парков на Куйбышевской железной дороге с использованием динамометрического и тормозоиспытательного компьютеризированных вагонов-лабораторий (КВЛ-ДТ, КВЛ-Т) Куйбышевской железной дороги, разработанных в Научно-производственном центре информационных и транспортных систем (НПЦИНФОТРАНС) (г. Самара) с участием автора.
Автор внес личный вклад в разработку технических заданий и алгоритмов на ряд приборов и измерений для бортовой автоматизированной системы компьютеризированного тормозоиспытательного вагона-лаборатории БАС КВЛ-Т: скорости движения поезда; пройденного пути; давления воздуха в тормозной магистрали, запасном резервуаре, тормозном цилиндре; плотности воздушной сети локомотива и тормозной сети поезда; диапазона регулирования компрессора; скорости тормозной волны; места самопроизвольного срабатывания в поезде воздухораспределителя на торможение; усилия на автосцепке вагона-лаборатории; тормозного пути. Автором предложено уравнение для расчета изменения повышения давления воздуха в тормозной магистрали любого из вагонов, приведено его решение методом последовательного приближения.
Алгоритмы и методика проверок автотормозов в пути следования, разработанные с участием автора, приняты к реализации в автоматизированном режиме на борту тормозоиспытательного компьютеризированного вагона-лаборатории КВЛ-Т Куйбышевской железной дороги, разработанного и НИЦ ИНФОТРАНС.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ - Основные положения диссертации докладывались на: Первой Международной научно-методической конференции "Инфотранс-96" по информационным технологиям на железнодорожном транспорте (г. Санкт-Петербург, 1996г.); на Второй Межвузовской научно-методической конференции "Актуальные
проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" (г. Москва, 1997г.); технических совещаниях руководящих работников локомотивного хозяйства Куйбышевской ж.д. (1987-20О0г.г.); технических совещаниях Главного Ревизора по безопасности движения Куйбышевской ж.д. (1995-2000г.г.); сетевой школе по безопасности движения (Иркутск, 1996г.); расширенном заседании кафедр "Локомотивы" и "Вагоны" СамИИТа, (20ООг); научно-технических семинарах кафедры "Локомотивы" СамИИТа (1996-2000г.г.); научно-технических семинарах и научно-техническом совете НГЩ ИНФОТРАНС (1996-2000г.г.); научно-техническом семинаре кафедры "Локомотивы" РГУПС, Ростов-на Дону (2000г.)
ПУБЛИКАЦИИ: По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них на международных конференциях - 4. Получен 1 патент на изобретение. Подано и внедрено в производство более 15 рационализаторских предложений.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация содержит 102 страницы текста, список использованных источников содержит 92 наименования, состоит из введения, пяти глав, заключения и основных выводов, в работе 9 табл., 7 рис.
Цель исследования. Постановка задач исследования
Наиболее полно описаны конструкции тормозного оборудования, приемы управления тормозами, их ремонт и техническое обслуживание, методы контроля и диагностики в классических работах Иноземцева В.Г., Крылова В.Н., Завьялова Г.Н. /7, 9, 24, 36, 48/. Этот материал требует компьютерной обработки для использования его как непосредственно при испытаниях тормозного оборудования с тор-мозоиспытательными вагонами-лабораториями, так и для интенсивного обучения специалистов в этой области.
Процессам ускорения, выбега и замедления под действием тормозной силы посвящены разделы исследования по автоматике и управлению на транспорте английских специалистов /37/. В работе, в частности, рассмотрены вопросы обеспечения сцепления колеса с рельсом в различных условиях (скорость, вес состава, температура воздуха, влажность). Рассмотрены методы испытаний с использованием динамометрического вагона на участке Понталье-Фресни, предложено устройство контроля боксования, приведена методика контроля эффективности торможения по интенсивности замедления.
В работе Казаринова А.В. и Фокина М.Д. /38/ показана роль тормозоиспы-тательных вагонов при доводке модернизируемых элементов автотормозов, при оценке надежности эксплуатируемых автотормозов локомотивов и вагонов, при диагностике их в пути следования, при разработке режимных карт. Методика таких испытаний достаточно отработана и может быть применена в компьютеризированных вагонах-лабораториях, что позволит с большей оперативностью и эффективностью проводить типовые и специальные испытания. В работе Фокина М.Д. /41/ представлена методика тормозных расчетов, в которой предложено принимать удельные безразмерные величины для сил, действующих на поезд в режиме торможения, что упрощает технику расчетов. Данная методика может быть применена при тормозных и тяговых расчетов на борту динамометрического и тормозоиспытательного вагонов. Это позволит оперативно рассчитать траекторию движения поезда перед поездкой, чтобы сравнивать ее в движении с фактически реализуемой для обеспечения оптимизации режимных карт.
Кузьмина Е.И. провела исследования /42/ надежности тормозной системы грузовых поездов, оценила вероятность безотказного ее действия, вероятность отказа автотормозов вагонов, исследовала зависимость безотказного действия автотормозов, предложила рассчитывать распределение времени безотказной работы тормозного оборудования каждого вагона по закону: /}(/) = «" , 0-1) что на наш взгляд является справедливым, так как отказы элементов тормозов являются внезапными. В работе доказана необходимость наличия запаса тормозной силы поезда против нормированной, что делает поезд резервированной системой и вследствие этого гарантируется безопасность его движения.
Методика расчета характеристик межвагонных соединений предложена в работах Гребенюка П.Т., Панькина Н.А. и Филимонова A.M. /43, 44/. В этих работах показано, что можно уменьшить продольные динамические усилия за счет оптимизации характеристик поглощающих аппаратов. Предложена методика расчета мягкой силовой характеристики поглощающего аппарата автосцепки с учетом всего спектра нагрузок при неустановившихся режимах. Энергетически оптимальному управлению поездов посвящена работа чешских специалистов /74/. В работе представлены различные методы решения задачи оптимизации, основными из которых являются: - по управляющему правилу: разгон с максимальной силой тяги, выбег и торможение с максимальной тормозной силой; - динамическое программирование; - принцип максимума. Большая работа по разработке режимных карт проводится на Куйбышевской и Октябрьской железных дорогах /35 , 45/. Режимные карты безусловно помогают рациональному вождению поездов, по ним также возможно нормирование расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов. Единственным недостатком этих режимных карт является отсутствие адаптационных свойств для случая прохождения поезда в условиях больших отклонений от типичного ведения поезда, от графика (временные ограничения, занятость участка, сбои в работе АЛСН, нарушения работы радиосвязи, неисправность локомотивов и вагонов, в том числе и автотормозов). В этих условиях необходимо адаптивное управление поездом, что возможно в полной мере только при автоведении или при предварительной автоматизированной подготовке веера режимных карт, охватывающих максимальное число случаев прохода поездов с различными помехами.
В книге Храпова М.Н. и Лапушкина С.А. /80/ освещены вопросы испытания тепловозов и электровозов на магистральных железных дорогах, описаны организация и методика проведения опытных поездок с использованием динамометрических вагонов в эксплуатационных условиях с учетом особенностей локомотивов различных типов, дано описание приборов и приспособлений, применяемых при испытаниях. Книга является классическим трудом по динамометрическим испытаниям, которые проводятся за рубежом и в России более 100 лет, со времени организации первых тяговых лабораторий для испытаний тормозных средств. Методика испытания со времени опубликования книги / 80 / изменилась мало, чего нельзя сказать о технологии испытаний, которая в настоящее время все в большей степени компьютеризируется.
В исследованиях Никифорова Б.Д., Головина В.И., Кутыева Ю.Г. /4, 10, 50, 54, 55/ рассмотрены основные особенности и принципы построения систем автоматического управления торможением поездов, методы анализа и синтеза систем прицельного торможения, вопросы оптимизации программных траекторий движения поезда, приборы для измерения скорости следования и пути, пройденного локомотивом.
Глубина и тщательность проработки этой темы в рассматриваемом исследовании позволяют использовать полученные методические результаты при разработке режимных карт ведения поезда в отношении процессов торможения, а также технологии измерения при испытаниях автотормозов с использованием тормозоиспытательного и динамометрического вагонов-лабораторий .
Работы Баранова Л.А., Головичера Я.М., Ерофеева Е.В., Максимова В.М. /2, 5, 6/ посвящены разработке микропроцессорных систем автоведения электроподвижного состава. В них изложены принципы построения, основы теории, методы исследования и расчета систем автоведения поездов, отображена специфика реализации этих систем средствами микропроцессорной техники. В исследованиях предложено использовать, энергетический критерий оптимизации движения поезда, введен параметр "допустимое управляющее воздействие". Для оптимизации режимов рассчитывается критерий качества, рассматриваются допустимые переключения оптимальных режимов Эти работы являются наиболее глубокими и полными по оптимизации режимов движения поездов. Результаты исследования могут быть использованы для подготовки режимных карт, для разработки обучающих программ.
Наиболее полно анализ надежности машиниста дается в работах Нерсесяна Л.С., Конопкина О.А., Скоробогатова Д.И. /29, 39/
В исследовании дается анализ психологических аспектов работы машинистов локомотивов. В нем рассматриваются медико-биологические и психологические факторы, влияющие на управляющие действия машинистов, инженерно-психологическая оптимизация контроля и управления локомотивом, метод профессионального отбора и основные профессиональные качества, факторы формирования водительских навыков, описываются работы локомотивной бригады при системе "автомашинист".
Оптимизация управления движением поездов. Критерий оптимальности
Если эти выражения равны О, то Uf и UBT могут принимать любые значения с учетом ограничений 0 Uf l, 0 UBT 1 В соответствии с физическим смыслом траектории рассмотрим последовательно все возможные диапазоны значений P(S), соответствующие оптимальному режиму управления на единичном (элементарном) цикле движения поезда с числом режимов 6 пР 3. Рассмотрим эти диапазоны последовательно в соответствии с типичным элементарным циклом движения (см. рис 2.1,2.2, 2.3). 1. Разгон и движение с максимальной силой тяги Fmax, условие, если Р 1, то Uf = 1, UBT = 0. 2. Движение с постоянной скоростью в режиме стабилизации - V ngt условие, если Р=1, то Uf ([0; 1], UBT = 0. 3. Режим выбега, движение поезда по инерции FK = 0;. Вт = 0; U =0; Vvar (с уменьшением ркорости), условие, если Р ( [0; 1], то Uf = 0; UBT = 0. 4. Служебное торможение для поддержания скорости движения в допустимых пределах на вредных спусках - режим стабилизации торможением Вт max, FK = 0, условие, если Р=0, то Uf = 0; UBT ([0; 1]. 5. РеЖИМ ТОрМОЖеНИЯ С МаКСИМаЛЬНОЙ ИНТеНСИВНОСТЬЮ Вттахі условие, если Р 0. то Uf = 0; UBT = 1 2.3. Расчет оптимального управления поездом Расчет сводится к выбору координат точек переключения режимов, при которых обеспечивается выполнение граничных условий V(SH) = VH; v(SK) = VK и условий оптимальности v2 ) = А, и по уравнению 2.14 из предыдущего раздела. Вначале рассмотрим процедуру расчета оптимального управления поездом применительно к перегону с легким профилем. Если VH Vc (рис.2.1а), то в начале имеется режим максимальной силы тяги Fmax, а координаты точки переключения с режима максимальной тяги на режим стабилизации движения определяется интегрированием выражения dv/dS = [Uf fm(v) - UBBn(v) - (В) - i(S)]/v; max vconst Выбор точек переключения от стабилизации к выбегу Vconst - FK = 0 и от выбега к торможению с максимальной интенсивностью производится на основании условий оптимальности для режима выбега Ф(1,0) (Ф-функция, с помощью которой определяются точки перехода в режим тяги и выбега). Это условие получено из выражения Ф(Р0Рі) (см. предьцгущий раздел) с учетом того, что в данном случае Ро = 1, Pi = 0.
Координаты точки отключения ТЭД подбираются таким образом, чтобы на участке выбега исполнялось равенство Ф(1,0) = 0. При этом координату и скорость в момент переключения от выбега к максимальному торможению (FK = 0) - BTmax определяют на основании значений V& SK, интегрируя уравнение движения dv/dS в режимах FK = 0,. ВТтах
Если уклон на участке выбега постоянен, решение задачи упрощается. Действительно, если 1=1, то непосредственно из выражений (v) = X и Ф(Р0Рі) можно получить выражение для оптимальной скорости начала торможения: VT = Vc // + [ o(Vc) +/ ] / [Vc ( Vc)] При. заданном значении А, построение 3-х режимной траектории также выполняют, исходя из условий Ф(1,0) = 0 для участка выбега. В точке отключения ТЭД скорость V(a) Vc. Если это условие не выполняется, в оптимальной траектории должен быть участок стабилизации.
Координаты точек переключения FRmax » Ущ ь- covst FK= 0 для тормозной траектории, представленной на рис.2.2, определяют интегрированием уравнения движения dv/dS. Условием оптимальности такой траектории является неравенство Ф(1,0) 0. Это условие следует из выражения Ф(Р0Рі), так как Pi 0.
Кроме того, выражение на которое умножается Pi, также положительно, поскольку оно представляет собой произведение дробей, числитель и знаменатель каждой из которых является ускорением поезда в конце и начале одного элемента профиля в режиме выбега.
Если уклон пути на участке выбега постоянный, неравенство может быть заменено на VK VT(VC). ЭТО означает, например, что не следует в любом случае стремиться к выполнению ограничений скорости только путем снижения скорости на выбеге. Эта методика используется в КВЛ-Т, КВЛ-Д и КВЛ-ДТ при разработке оптимальных режимных карт движения поезда с учетом реальных условий (см. рис. 2.4).
Методика обучения машинистов управлению локомотивом и ведению поезда в энергетически оптимальном режиме с соблюдением графика и требований безопасности движения
В соответствии с методикой исследования с участием автора разработаны функции, алгоритмы, программы и структуры средств контроля автотормозов и обучения специалистов, проведены эксплуатационные испытаная по оценке их эффективности.
Опытные поездки выполнены с использованием компьютеризированного тормозоиспытательного вагона-лаборатории (КВЛ-Т), проверена эффективность работы бортовой автоматизированной системы (БАС), функции, алгоритмы, программы контроля.
Было испытано бортовое микропроцессорное устройство определения эффективности тормозных средств поезда, с участием автора. На борту КВЛ-Т проведена автоматизированная подготовка режимных карт ведения поезда. Все испытания проводились на участках Куйбышевской железной дороги.
Несмотря на отсутствие явно выраженной и формализованной структуры учебно-научно-производственного комплекса "Подвижной состав железных дорог", объективно и естественно он существует, хотя и представлен отдельными фрагментами, сложившимися исторически за многие десятилетия в процессе подготовки кадров на всех уровнях, в научных исследованиях, конструкторских разработках, при эксплуатации вагонов и локомотивов, в развитии ремонтной базы, средств АСУ, и успешно развивающихся в настоящее время. Вместе с тем, несмотря на видимый прогресс в организации технологии работы подвижного состава, в разработке средств дефектоскопии и диагностики, в использовании персональных компьютеров в управлении службами локомотивного и вагонного хозяйств, при обучении студентов, при переподготовке специалистов на КПК, школах передового опыта, дорожных съездах, школах и семинарах, такие важнейшие показатели, как квалификация эксплуатационников и ремонтников отрасли, эффективность использования локомотивного и вагонного парков, надежность подвижного состава и безопасность движения требуют к себе повышенного внимания.
Одной из причин недостатков в подготовке специалистов, на наш взгляд, являются продолжающаяся разрозненность усилий преподавателей, слабые межпредметные связи и малая доля реальных контрольных, курсовых и дипломных проектов, выполняемых по заданиям служб вагонного и локомотивного хозяйств.
Что касается таких показателей, как эффективность использования подвижного состава, его надежность и безопасность движения, то они снижены в последние десятилетия, в частности, из-за упразднения групп надежности, из-за морального старения и физической изношенности технических средств транспорта, тормозоиспытательных и динамометрических вагонов-лабораторий.
Целям улучшения этих показателей служат исследования, проводимые кафедрами "Вагоны" и "Локомотивы" СамИИТа совместно с аппаратом Главного Ревизора дороги по безопасности движения, со службами вагонного и локомотивного хозяйств, ИВЦ дороги по задаче АСУ "Разработка базы данных и технологии управления надежностью подвижного состава и безопасностью движения" в рамках рассматриваемого учебно-научно-производственного комплекса.
Технологической базой для этого исследования является успешно разрабатываемый и эксплуатируемый на дороге комплекс задач АСУ: - "Дислокация локомотивного парка"; - "Дислокация вагонного парка"; - АРМы "Ревизор безопасности", "Дежурный по депо", "Ремонт подвижного состава"; - "Локальные сети АРМ депо" и др. В информационную базу, в частности, по классификации опасности участков движения вводятся результаты опытных поездок, получаемые службами вагонного и локомотивного хозяйств, при тормозных и динамометрических испытаниях с использованием разработанных в НПЦИНФОТРАНС компьютеризированных вагонов-лабораторий КВЛ-Д, КВЛ-Т, КВЛ-ДТ.
Компьютерная технология управления эффективностью и безопасностью при эксплуатации подвижного состава с использованием методологии, которая основана на морфологической матрице производства, позволяет на любом этапе контроля, прогнозирования и принятия решения адекватно оценивать состояние любых сетей и потоков производства, узлов, систем локомотива, вагонов, состава, поезда.
Методической базой исследований являются специально разрабатываемые классификаторы опасностей по профессиям, узлам, системам подвижного состава, участкам движения, теория нечетких множеств, теория катастроф, а также представление и моделирование поезда как единой электромеханической системой с эргатической (человеко-машинной) подсистемой управления, объединенных единой целью управления с контролем параметров на всех стадиях циклического действия, от технического обслуживания, ремонта, испытаний, формирования, в движении, до расформирования, в интервале от "безопасного до опасного состояния", от "эффективного до малоэффективного" с определением опасных тенденций, т.е. через "складки" - бифуркации, для предотвращения дефектов, порч, аварий и уменьшения издержек в ремонте и в эксплуатации.
В исследовании проводится экономический анализ риска от снижения надежности, пропуска дефектов; определяется соотношение между экономическими последствиями отказов, порч, аварий и полными затратами на обучение безопасным методам труда и обеспечению безопасности движения на профилактические мероприятия и контроль качества ремонта.
Бортовая автоматизированная система компьютеризированного вагона-лаборатории для динамометрических и тормозных испытаний подвижного состава
Расчет затрат, необходимых на осуществление мероприятия по обеспечению безопасности движения, тождествен предложенному Методическими рекомендациями и проводится по формуле Зг=И+(кР + Ев)К, (5.1) где И - годовые текущие издержки при использовании результатов мероприятия (без учета амортизации на реновацию); К— единовременные затраты при использовании продукции.
Результаты осуществления мероприятия НТП подразделяются на основные и сопутствующие. Расчет стоимостной оценки основных результатов проводится в соответствии с Методическими рекомендациями, а сопутствующие выражаются величиной ущерба, предотвращаемого благодаря достижению более высокого уровня безопасности. Поскольку ни при одном нововведении не может быть гарантирована абсолютная безопасность внедряемого объекта, величина предотвращаемого годового экономического ущерба УБд определяется как сумма произведений удельного экономического ущерба, причиняемого транспортными происшествиями /-й степени тяжести, на разность параметров потока нарушений безопасности движения /-й степени тяжести базового и нового элемента железнодорожной системы и рассчитывается по формуле: м УБД = ХОб/ -о т) утт «« -10 9 (5.2) /=1 где CDQI, CDHi- параметр потока нарушений безопасности движения /-й степени тяжести базового и нового элемента системы соответственно, //млрд. ед. соответствующего измерителя; Yjjji стоимостная оценка средней величины экономического ущерба вследствие транспортного происшествия і-й степени тяжести, тыс. руб.; ан - годовой объем внедрения нового элемента, ед. соответствующего измерителя; М - число групп транспортных происшествий в соответствии с принятой классификацией нарушений безопасности движения по степени тяжести.
Параметр потока нарушений безопасности движения для элемента системы рассчитывается по формуле а і=(Пі/а)Л09, (5.3) где щ - число нарушений безопасности движения /-й степени тяжести элементом системы за год; а - объем использования элемента, ед. соответствующего измерителя. Стоимостная оценка экономического ущерба Утт определяется как сумма указанных ранее составляющих убытка железнодорожного транспорта и народнохозяйственных потерь, дифференцированных по степени тяжести последствий транспортных происшествий /33/.
В процессе исследований в качестве базового показателя, характеризующего тяжесть последствий нарушения безопасности движения, было выбрано число повреждаемых вагонов и выдвинута гипотеза о возможности экономико-статистического моделирования транспортного происшествия, в частности схода с пути и повреждения вагонов, в зависимости от главных характеристик поезда на момент нарушения безопасности движения (НБД) - массы брутто и скорости поез-да или даже квадрата скорости (Метр- V НБД)
С целью проведения статистических исследований транспортные происшествия были систематизированы в отдельные группы по следующим признакам: сход грузового поезда, сход пассажирского поезда, столкновение поездов.
Поскольку проведенный в дальнейшем качественный анализ обстоятельств крушений и аварий поездов не выявил каких-либо существенных отличий по тяжести последствий, зависящих от конкретных причин, вызвавших транспортное происшествие, это послужило основанием выделить скорость и массу поездов как основные факторы, влияющие на число сходящих с пути повреждаемых вагонов, а следовательно, и на величину экономических потерь. Выбор количества поврежденного подвижного состава в качестве изначальной характеристики последствий транспортного происшествия вызвал необходимость приведения всех остальных составляющих ущерба к единице условного показателя - одному поврежденному вагону. С этой целью совокупность сопутствующих сходу подвижного состава повреждений других объектов транспорта и перевозимого груза в их стоимостной оценке была отнесена на количество поврежденных в результате транспортного происшествия вагонов. Например, для случаев схода грузового поезда были получены сопутствующие стоимостные показатели ущерба, приходящиеся на один грузовой вагон (табл. 5.1).
