ТРАНСВУЗ-2015.Часть 2
.pdf
Ремонт и динамика подвижного состава
Список литературы
1.Закамская, Э. Интервью с главой ОАО «РЖД» Олегом Белозёровым (телеканал «Россия 24», 30 сентября 2015 г.) [Текст] // http://press.rzd.ru/news/public/ru?STRUCTURE_ID=951&layer_id=4069&refererPa geId=704&refererLayerId=4067&id=86634
2.Железнодорожные документы [Текст] // http://jd-doc.ru/2013/iyul- 2013/4576-rasporyazhenie-oao-rzhd
3.Головаш, А. Н., Куршакова, Н. Б., Тиссен, Д. Э. Оценка стратегий и направлений по обеспечению безопасности и надежности железнодорожного транспорта [Текст] // Проблемы современной экономики. 2010. № 2 // http://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-strategiy-i-napravleniy-po-obespecheniyu- bezopasnosti-i-nadezhnosti-zheleznodorozhnogo-transporta
4.Шайдуллин, Ш. Оценка рисков на инфраструктуре ОАО «РЖД» –
основа менеджмента безопасности [Текст] // |
По материалам доклада в |
||
г. Москве 23–24 октября 2014 года на XV-й научно-практической конференции |
|||
«Безопасность |
движения |
поездов» // |
http://www.securitymedia.ru/ |
news_one_1779.html |
|
|
|
5. Тишанин, А.Г. Новые принципы управления безопасностью движения [Текст] // Евразия Вести I, 2011.
УДК 658.562
В. В. Корбан, С. В. Коркина, А. В. Жебанов
ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ НА БОРТУ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫХ ВАГОНОВ-ЛАБОРОТОРИЙ С РАЗРАБОТКОЙ РЕЖИМНЫХ КАРТ
Представлена методика тяговых расчетов на борту компьютеризированных вагонов-лабороторий и алгоритм автоматизированной разработки режимных карт ведения поезда. Приведены примеры расчетных траекторий движения. Результаты исследования могут быть использованы при разработке систем «АВТОМАШИНИСТ», САУТ, САУД.
170
ТРАНСВУЗ – 2015
Известно, что кинетическая энергия поезда пропорциональна квадрату скорости движения и его приведенной массе. При ускоренном движении поезда на любых элементах профиля пути она увеличивается за счет механической работы тягового электрического привода, а во время движения по спускам - и за счет перехода потенциальной энергии в кинетическую. При замедленном движении поезда на выбеге его кинетическая энергия расходуется на преодоление сил сопротивления движению. В случае движения на подъемах она может переходить в потенциальную энергию поезда. При электрическом и механическом торможение поезда оставшиеся часть кинетической энергии гасится в тормозах. Значительная часть механической работы тягового электрического привода локомотива направлена на приобретение поездом требуемой кинетической энергии для поддержания заданной скорости. После прохождения поездом участка между двумя остановками его кинетическая энергия равна нулю [1, 4, 5].
Расход электроэнергии или топлива зависит как от полезной механической работы тягового электрического привода затраченной на передвижении поезда, так и от потерь энергии при ее преобразовании звеньями привода локомотива. Одним из важнейших факторов, влияющих на объем механической работы тягового электрического привода, является режим ведения поезда на участке. Поэтому целесообразно оценка влияния элементов режима ведения поезда на отдельные составляющие механической работы тягового электрического привода локомотива и соответствующие им значения расхода электроэнергии или топлива. Она существенно помогает в отыскание резервов экономии электроэнергии или топлива и определения рациональных путей их практического использования [1, 2, 4, 5].
Режим ведения поезда можно характеризовать, с одной стороны, скоростью движения или ее изменением во времени, а с другой – затратами электроэнергии или топлива, которые зависят как от полезной механической работы тягового электрического привода, затраченной на движение поезда, так и от потерь энергии при ее преобразовании звеньями привода локомотива [1,2].
Элементы режима ведения поезда связанные с выполнением механической работы тяговым электрическим приводом по передвижению поезда (пуск, движение под током), в зависимости от соотношения силы и сопротивления движения направлены на увеличение механической энергии
171
Ремонт и динамика подвижного состава
поезда или поддержание ее неизменной. При движении на выбеге, подтормаживание на крутых спусках и торможении поезда для снижения скорости приобретенная поездом механическая энергия частично или полностью теряется. Кинетическая энергия поездом в начале и конце участка пути равна нулю [1,3,4,5].
Механическая работа 
, затраченная на изменение потенциальной энергии поезда, определяется массой поезда и разностью высот над уровнем моря ∆Н конца 
и начала
участка пути, т.е равна разности значений его потенциальной энергии в конце и начале участка. Величину ∆Н, м, определяют на основании профиля пути конкретного участка как алгебраическую сумму изменений высоты поезда над уровнем моря при движении по всем n подъемам и к спускам:
|
|
∆H= |
= |
|
(1) |
где |
, |
– соответственно |
уклон подъема и |
спуска, %0; |
– |
соответственно длина подъема и спуска. |
|
|
|||
|
Вторая сумма в правой части этого выражения имеет отрицательное |
||||
значение, так как уклоны спусков принимают со знаком минус. |
|
||||
|
Механическая работа, Дж, затраченная на изменение потенциальной |
||||
энергии поезда, |
|
|
|
||
|
|
|
|
, |
(2) |
|
|
|
|
|
|
где g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/c; |
масса локомотива, |
||||
|
– масса состава поезда, Т [1,4]. |
|
|
||
|
Удельная механическая работа, Дж/(т*км), на участке пути длинной s,км, |
||||
|
|
|
; |
|
(3) |
|
Для построения траекторий движения разработаны дополнительные |
||||
сопряжённые и управляющие функции [1,2,6,7]. |
|
|
|||
|
|
Сопряженная дополнительная функция |
|
||
|
|
|
; |
|
(4) |
|
= |
=[ |
|
; |
(5) |
где λ - неопределенный множитель Лагранжа |
|
|
|||
172
ТРАНСВУЗ – 2015
|
Управляющая функция |
|
|
||
|
P=- |
|
|
|
|
H= |
{ |
|
|
; (6) |
|
|
0≤ ≤1, 0≤ ≤1 при Н=maх |
|
|
||
|
- управляющие воздействия при тяге и торможении |
|
|
||
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Типичный элементарный цикл движения |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
№ |
Составляющие элементарного |
Условия |
|
Управляющее |
|
п/п |
цикла движения |
|
воздействия |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
Разгон и движение с максимальной |
p>1 |
|
|
|
|
силой тяги Fmaх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Движение с постоянной скоростью |
P=1 |
|
, |
|
|
в режиме стабилизации - Vconst |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Режим выбега, движение поезда по |
P([0;1] |
|
|
|
|
инерции Fк=0;Вт=0;U=0;Vvar↓(c |
|
|
|
|
|
уменьшением скорости), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Служебное торможение для |
P=0 |
|
|
|
|
поддержания скорости движения в |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
допустимых пределах на вредных |
|
|
|
|
|
спускахрежим стабилизации |
|
|
|
|
|
торможение Вт≠maх, Fk=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Режим торможения с |
p<1 |
|
|
|
|
максимальной интенсивностью |
|
|
|
|
|
Втmaх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Координаты точки переключения с режима максимальной тяги на режим |
|
||
|
стабилизации движения |
|
|
dv/dS=[ |
-w(В)-i(S)/v; fmaх→Vconst; |
(7) |
|
Vн.торг= |
+[w(Vc)+i]/[Vcw(Vc)] при |
; |
(8) |
Vн.торг – оптимальная скорость начала торможения
173
Ремонт и динамика подвижного состава
а) |
б) |
в) |
г) |
Рис. 1. Расчетные траектории на лёгком профиле
а) |
б) |
Рис. 2. Расчетные траектории на трудном профиле
Обозначения на графиках:
V(S) – скорость движения поезда;
174
ТРАНСВУЗ – 2015
Vc – постоянная скорость при стабилизации режима движения; ТГ – режим тяги; ВБ – выбег;
ТМ – режим торможения;
Vн, Vк – скорость начала выбега и конца выбега соответственно; i – профиль участка;
Si – длина элемента профиля; S – путь движения поезда;
P(S) – функция перехода от одного оптимального режима к другому,
P=-
;
1, 0 – вектор функции , сопряжённые и вспомогательные; C – стабилизация скорости движения;
UF, UB – управляющие воздействия при тяге и торможении соответственно.
Производство тяговых расчетов на борту динамометрических вагоновлабораторий при тягово-энергетических испытаниях локомотивов позволяет разрабатывать режимные карты ведения поездов по различным критериям оптимальности, устанавливать наиболее обоснованно весовые нормы, прогнозировать расход топливно-энергетических ресурсов на тягу и разрабатывать рекомендации по нормированию их, оптимизировать сочетание режимов рекуперации и пневматического торможения. Данная методика может быть использована при разработке системы «АВТОМАШИНИСТ», САУД,
САУТ [2,3].
Список литературы
1.Баранов, Л. А. Микропроцессорные системы автоведения электроподвижного состава [Текст] / Л. А. Баранов, Я. М. Головичер и др.; под ред. Л. А. Баранова. - М.: Транспорт, 1990. – 272с.
2.Корбан, В. В. Оптимизация системы нормирования расхода топлива тепловоза в грузовом движении. [Текст] / В. В. Корбан. Кандидат. диссерт.,
Самара, 1995. – 170 с.
175
Ремонт и динамика подвижного состава
3.Корягин, С. И. Повышение безопасности движения при эксплуатации автотормозов подвижного состава с использованием компьютерной технологии. [Текст] / С. И. Корягин. Кандидат. диссерт., Самара, 2000. – 100 с.
4.Осипов, С. И. Теория электрической тяги [Текст]: Учебник для вузов ж.д. транспорта / С. И. Осипов, С. С. Осипов, В. П. Феоктистов; под ред. С. И. Осипова. – М.: Маршрут, 2006. – 436 с.
5.Корбан, В. В., Иванов, В. А. Сборник трудов «Актуальные проблемы развития ж.д. транспорта». Тяговые расчеты на борту компьютеризированных вагонов-лабораторий. [Текст] / В. В. Корбан, В. А. Иванов; Самара, 2006 г. –
91–93 с.
6.Корбан, В. В. Оптимизация режимов движения поездов. Сборник трудов конференции «Дни науки». [Текст] / В. В. Корбан, А. В. Гуряев, http// www.ukrnauka.ru/DN/28-03-2012/
7.Корбан, В. В. Оптимизация режима движения и нормирования топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов. Материалы 5-ой Международной научно-практической конференции. [Текст] / В. В. Корбан, А. В. Жебанов, С. В. Коркина; Самара-Оренбург, 2015. – 44–45 с.
УДК 336.272.1
Н. В. Чистякова
МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ РИСКОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
В данной статье рассмотрена методология оценки рисков на железнодорожной инфраструктуре, которая направлена на повышение эффективности оценки рисков и применяется к различным объектам на железнодорожном транспорте. В статье представлены цели и задачи управления рисками на железнодорожном транспорте, методология процесса управления риском и методологические подходы к оценке риска на основе анализа опасностей, уязвимостей и ущербов.
Управление рисками (менеджмент рисков) – процесс принятия и выполнения управленческих решений, направленных на снижение вероятности возникновения неблагоприятного результата и минимизацию возможных потерь,
176
ТРАНСВУЗ – 2015
вызванных его реализацией.
Основной задачей управления рисками на железнодорожном транспорте является достижение и поддержание допустимого уровня безопасности движения и эксплуатации железнодорожного транспорта.
Для эффективного управления рисками на железнодорожном транспорте следует использовать методологию, которая направлена:
–на выявление риска и оценку вероятности его реализации и масштаба последствий;
–на определение максимально возможного убытка;
–на выбор методов и инструментов управления выявленным риском;
–на разработку стратегии управления риском с целью снижения вероятности реализации риска и минимизации возможных негативных последствий;
–на реализацию стратегии управления риском;
–на оценку достигнутых результатов и корректировку стратегии управления риском.
Методология управления рисками должна отвечать следующим принципам:
1. решение, связанное с риском, должно быть экономически грамотным и не должно оказывать негативного воздействия на результаты финансовохозяйственной деятельности организации железнодорожного транспорта;
2. управление рисками должно осуществляться в рамках корпоративной стратегии ОАО «РЖД»;
3. в управлении рисками принимаемые решения должны базироваться на необходимом объеме достоверной информации;
4. при управлении рисками принимаемые решения должны учитывать объективные характеристики среды, в которой организация железнодорожного транспорта осуществляет свою деятельность;
5. управление рисками должно носить системный характер;
6. управление рисками должно предполагать текущий анализ эффективности принятых решений и оперативную корректировку набора используемых принципов и методов управления рисками [1].
Процесс управления риском [2] иллюстрирует рис. 1, где R – уровень риска, Rдоп – допустимый уровень риска.
177
Ремонт и динамика подвижного состава
Рис. 1. Процесс управления риском
В процессе управления риском важным является документирование отдельных его этапов. Большое значение имеет документирование этапа оценки риска, обычно выполняемое в виде отчета об оценке риска. Документирование оценки риска позволяет в дальнейшем использовать накопленную информацию для целей обработки риска, оценки затрат на снижение риска и ряда других факторов.
Сущность каждого этапа управления рисками предполагает применение различных методов. Данные методы систематизируются в поэтапный процесс реализации управления рисками.
Методические принципы организации процесса управления риском основаны на последовательном выполнении отдельных этапов, процедур и шагов с использованием известных и применяемых на практике подходов, методов, технологий, имеющихся сведений о внешних и внутренних условиях и
178
ТРАНСВУЗ – 2015
объекте или процессе, риск для которого подлежит управлению.
Уровни приемлемых рисков определяются и назначаются органами управления ОАО «РЖД» с учетом научно-технических и экономических возможностей. Оптимальное планирование технического и технологического развития ОАО «РЖД» состоит в обеспечении наибольшего превышения выгоды (положительного результата) от проведения планируемых мероприятий над возможными ущербами при их реализации.
При оценке эффективности проведения планируемых мероприятий по параметрам рисков необходимо:
–прогнозирование неблагоприятных событий, научное обоснование оценок рисков при реализации запланированных мероприятий, как каждого из них в отдельности, так и интегрально;
–научное обоснование оценок критических (неприемлемых) рисков;
–установка уровней допустимых (приемлемых) рисков, которые принимаются органами управления экспертно или директивно, исходя из поставленной задачи;
–управление техническим и технологическим развитием с учетом требований безопасности по критериям риска.
Конечная цель реализации методологии заключается в создании возможности прогнозирования, планирования и управления развитием компании
сиспользованием новых подходов к количественной оценке дифференцированных (по отдельным объектам ОАО «РЖД»), интегральных (по базовым структурам ОАО «РЖД»), комплексных (по реформированию и функционированию ОАО «РЖД») и стратегических (по железнодорожному транспорту в целом) рисков.
Анализ рисков [3] при реализации мероприятий, их оценка и сравнение с допустимыми уровнями дадут возможность обоснованно, с использованием количественных показателей принимать решения о допустимости или, наоборот, недопустимости реализации тех или иных проектов, о направлении их доработок и корректировок, ведущих к снижению рисков.
Универсальными показателями для выражения дифференцированных или интегральных, комплексных и стратегических рисков на практике являются:
1. вред жизни и здоровью участников перевозочного процесса и третьих
лиц;
179