Введение к работе
- з -
Актуальность проблемы. Повышение качества перевозок и снижение эксплуатационных расходов на основе совершенствования управления являются первоочередными задачами реформирования железнодорожного транспорта России.
Приказом МПС РФ No І2Ц с? 16.08.94 определены основные направления их решения в путевом хозяйстве с внедрением ресурсосберегающих технологий и повышением технического уровня. Данным основным нормативным документом регламентируется планово-предупредительная система технического обслуживания пути по наработке и по состоянию с учетом классности пути.
Успешному решению этой задачи препятствуют экономические трудности обусловленные колебаниями обьемов перевозок. Железные дороги Сибири, в настоящее время, находятся в условиях, когда доходы от перевозок не могут в полной мере обеспечить нормативные обьеыы ремонтов. Поэтому они сталкиваются с значительно более сложным случаем планирования, а именно, планированием технического обслуживания пути при ограниченных (заданных) ресурсах.
В такой ситуации основной упор необходимо делать на задачу принятия решения, заключающуюся в сравнении вариантов технического обслуживания и выборе такого (оптимального), при котором при заданных ресурсах будет достигнута максимально возможная надежность пути.
В современных экономических условиях и нарастающей конкурентноспособности автомобильного транспорта наряду с планово-предупредительной системой технического обслуживания необходимо иметь также и методологический подход для решения задач управления техническим состоянием пути, выходящих за рамки планово-предупредительной системы планирования. Суть 'данного подхода заключается в разработке методов планирования технического обслуживания при заданных ресурсах и методов оценки качества состояния пути как результата технического обслуживания.
Цель работы состоит з разработке методологии и инженерных методов оценки качества функционирования пути и управления его тех-
- і -
ническим состоянием в новых экономических условиях.
Методика исследований. Основной научной концепцией рассмотрения проблемы принят системный (комплексный) метод. При этом в качестве системотехнической модели принято такое строение транспортной системы, согласно которому одной из взаимодействующих подсистем являются транспортные потоки, другой - железнодорожный путь. Учитывая вероятностную природу подсистем, их многоэлемент-ность, нелинейность по своим свойствам и динамичность, для решения поставленных в работе задач применен методологический подход, основанный на методах математической статистики, теории технического обслуживания сложных систем и статистического моделирования.
Наряду с теоретическими использовались экспериментальные методы, а также длительные наблюдения за работой пути и его элементов в различных условиях эксплуатации на дорогах Сибири.
Научная новизна. В диссертации предложен новый медологический подход к решению проблемы технического обслуживания железнодорожного пути в рыночных условиях изменения обьемов грузоперевозок, нарастающей конкурентноспособности автомобильного транспорта и внедрения скоростного движения поездов с позиций минимизации ущерба транспортному процессу и с учетом существующих ограничений на ресурсы.
Автором сделаны обобщения и получены новые научные результаты по следующим вопросам:
определены методологические принципы оценки качества функционирования "железнодорожного пути и управления его техническим состоянием, позволяющие выполнять оценку надежности пути рассматриваемого направления с позиции влияния на показатели транспортного потока;
на основе структурно-функционального анализа системы разработан метод оценки влияния отказов пути на транспортный поток с учетом неритмичности движения поездов и предложен показатель качества функционирования пути - "готовность-скорость" и методика его расчета по данным об эксплуатационных отказах;
разработана методика планирования ремонтов пути при заданных
- 5 -ресурсах на основе адаптивного метода прогнозирования надежности пути и выборе плана ремонтов из условия максимизации данного показателя в будущем;
на основе исследований процесса неравномерного накопления остаточных деформаций пути на эксплуатируемых участках разработана методика планирования технического обслуживания пути по уровню с использованием машин и выполнена технико-экономическая оценка принимаемых решений;
выполнены исследования влияния процессов промерзания-оттаивания основания пути на его эксплуатационную надежность и разработаны статистические методы оценки пучиноустойчивости земляного полотна по динамике балльной оценки состояния пути, появлению неисправностей IY степени и по данным о предупреждениях (частичных отказах) об ограничении скорости движения поездов;
дан аналитический вывод зависимости для расчета вероятности обнаружения отказов рельсов при дефектоскопировании и разработана методика расчета необходимого количества запасных элементов стрелочных переводов для замены отказавших крестовин и брусьев.
Выполненная конструктивная разработка (патент No 1807148) по усилению балластной призмы геотекстилем направлена на обеспечение стабильности подшпального основания и высоких скоростей движения поездов в период интенсивного оттаивания пути в условиях Сибири.
Практическая ценность. Разработанные в диссертации методология и математические модели позволяют: выполнять оценку надежности постоянных устройств рассматриваемого направления с единых позиций - влияния на скорость движения транспортного потока; обеспечивать рациональное совмещение капитальных ремонтов пути с ремонтом земляного полотна; осуществлять постояный контроль за качественным состоянием пути со стороны служб дорог и ЦП МПС; оценивать скоростной режим Транссиба и решать вопросы планирования комплексных мероприятий по ликвидации "узких" мест с целью обеспечения равнонадежности километров пути на всем протяжении рассматриваемого участка.
Реализация работы. Результаты работы использованы в техничес-
ком задании и при разработке техно-рабочего проекта на "Автоматизированную подсистему планирования ремонтов пути на основе оценки его надежности" (приказ МПС МЗІ/Ц от 15.12.89 г., тема 08.02.66.6/90.93.94).
Исследования реализованы в НИР, проводимых по заказам служб пути Западно-Сибирской, Кемеровской и Красноярской железных дорог, а также Дирекции строительства линии Сургут-Уренгой.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и одобрены: на совещании в ЦП МПС по применению автоматизированных систем в путевом хозяйстве (.Москва, 1990 г.); на научно-технических конференциях кафедр НИИІТа (Новосибирск, 1987, 1991, 1992, 1997 гг.); на научно-практической конференции Читинского отделения института мерзлотоведения СО АН (Чита, 1987); на научно-технической конференции ОМИИТа (Омск, 1989); на научно-технической конференции МИИТа (Москва, 1SS9); на научно-технической конференции СибЦНИИСа (Новосибирск, 1989); на семинаре-совещании по применению ЭВМ и АСУ в путевом хозяйстве, НИИЖТ (Новосибирск, 1991); на заседаниях кафедр "Путь и путевое хозяйство" НИИЖТа (1987-1997 гг.), МИИТа (1998-99 гг.), путейских секциях научно-технических советов МПС (1999 г.) и ВНИИЖТа (2000 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 1 монография, 44 статей в научно-технических журналах и сборниках трудов и 15 научно-исследовательских отчетов.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы" (231" наименований) и приложений. Общий обьем диссертации 325 страниц машинописного текста, иллюстрированного рисунками и таблицами.