,
(2.2)
где
– число отказов за время
;
– общее количество пропущенных поездов.
3) Вероятность отказа определяется по формуле:
(2.3)
4) Интенсивность отказов в момент времени t:
(2.4)
где
– отношение числа отказов в интервале
времени
к произведению числа исправных объектов
в момент времени t
на длительность интервала времени
;
– число пропущенных (отправленных)
поездов в течение интервала времени
т. е. в интервале
без отказов и сбоев.
5) Статистическая оценка параметра потока отказов:
(для
стационарных потоков) (2.5)
6) Средняя наработка на отказ:
(2.6)
где
– число отказов, произошедших за
суммарную наработку t.
7) Стационарный коэффициент готовности объекта (статистическое определение):
(2.7)
где
– отношение числа объектов, находящихся
в работоспособности в произвольный,
«достаточно удаленный» момент времени,
к общему числу объектов.
Перевозочный процесс можно назвать ответственным технологическим процессом (ОТП).
ОТП – это такой процесс, отклонение параметров которого от номинальных на значения, превышающие некоторые пороговые величины, приводят к потерям больших материальных ценностей, к созданию угрозы жизни и здоровью людей или к невосполнимым потерям в окружающей среде.
Любой ОТП характеризуется тремя состояниями: штатным (технологический процесс развивается в соответствии с заданным алгоритмом), нештатным неопасным (допустимое снижение эффективности технологического процесса) и нештатным опасным (заканчивается ситуацией с потерей больших материальных ценностей, здоровья или гибели людей, экологической катастрофой).
Безопасность ОТП – это его свойство находиться в штатном или нештатном неопасном состоянии. Существенное отличие безопасности от надежности – надежность характеризуется свойством технологического процесса находиться только в штатном состоянии.
Причинами перехода ОТП в нештатное опасное состояние являются:
отказы технических средств, с помощью которых реализуются ОТП;
ошибки в действиях операторов, управляющих технологическими процессами;
ошибки проектировщиков и технического персонала, обслуживающего технические средства;
ошибки разработчиков технологических процессов.
Вероятность сохранения жизни и здоровья пассажира за время его перевозки:
,
(2.8)
где
– вероятность гибели пассажира при
реализации перевозки.
Вероятность сохранности груза за время перевозки:
,
(2.9)
где
– вероятность потери грузом товарных
качеств выше нормативного уровня или
утеря груза.
3.2 Графическая интерпретация функции надежности технических устройств и безопасности движения
Графическая интерпретация и изменение надежности и отказов технических устройств (Р(t), Q(t)) в зависимости от нагрузки (N) и времени (Т) приведена на рисунке 2.1
Статистическая функция “опасности” движения и маневровой работы имеет вид:
р=М(t)/N(t), (2.10)
где М(t)-количество нарушений БД в интервале времени (0,t);
N(t) -общее число отправленных (проследовавших)поездов за тот же период времени.
Можно отметить, что функция “опасности” многократно меньше функции отказов Q(t)
р(t)< Q(t) (2.11)
Разница между значениями р(t) и Q(t) составляет уровень технического обеспечения БД, который можно формировать следующим образом:
(t)= Q(t) – р(t) (2.12)
Отношение Q(t)/ р(t)=(t) (2.13)
будет характеризовать уровень технической надежности, обученности кадров.
Рисунок 2.1 – Графическая интерпретация функций
надежности, отказов, нарушений безопасности движения
Т.4 Человеческий фактор в обеспечении безопасности движения
4.1. Характеристика человека как оператора технологической системы
К операторам на железнодорожном транспорте относятся: ДНЦ, ДСП, ТЧМ, диспетчерский персонал служб.
Основным свойством человека-оператора является его надёжность, которая определяется способностью в течении заданного интервала времени в предусмотренных условиях сохранять нормальное состояние жизнедеятельности и выдерживать технические параметры управляемой системы в установленных пределах, а также выполнять все возложенные на него функции по поддержанию заданного режима работы управляемой техники.
Академик В. Д. Небылицин считал, что надёжность человека-оператора в общем случае обусловлена тремя факторами:
• психофизиологическими данными (особенностью нервной системы, порогами чувствительности, состоянием здоровья, психофизиологическими особенностями).
• уровнем обученности и тренированности оператора;
• степенью инженерно-психологической согласованности техники с психологическими возможностями оператора;
Из этого следует, что надёжность оператора не только функция его индивидуальных качеств, но и как функция возникающих у него задач и технических условий, в которых они разрешаются.
Классически в операторской деятельности можно выделить четыре режима работы:
• учебно-тренировочный режим, в котором задачи решаются обычно условно и у оператора отсутствует ответственность, присущая реальным условиям труда;
• минимальный режим, связанный с решением наиболее простых задач в благоприятных условиях при невысокой цене ошибок;
• оптимальный режим, наиболее типичный в операторском труде, отличается большой продолжительностью (12 ч), когда требуется широко использовать различные навыки и умение, необходим достаточно высокий уровень внимания и собранности;
• экстремальный режим, возникающий при значительном усложнении задач управления, когда требуется волевая регуляция, использование резервов организма, чтобы справляться с решением возникших задач.
Основными характеристиками операторов успешно справляющихся со своими функциями в оптимальном и экстремальном режимах являются:
хороший уровень подготовки;
высокая уверенность в себе;
сильная нервная система.
В простых режимах работы (учебно-тренировочном и минимальном), более надёжно Действуют операторы отличающиеся:
нервной системой более слабого типа;
тревожные;
с худшими профессиональными качествами.
Вывод – не бывает таких операторов, которые по своим индивидуальным природным данным могли бы абсолютно надежно работать во всех режимах.
Человек-оператор способен ошибаться, отказывать и тем самым понижать надёжность системы "человек-машина". Однако, обученный и тренированный оператор редко нарушает работу системы. Чаще он способствует повышению её общей надёжности.
Сравнение надёжности навигационной системы с использованием различных степеней технического резервирования и человека в качестве резерва имеет вид, приведенный на рисунке 1.
Рисунок 1 – Сравнение надёжности навигационной системы с использованием различных степеней технического резервирования и человека в качестве резерва
Таким образом, можно говорить о двух путях повышения надёжности систем "человек-машина":
• повышение надежности работы технических звеньев системы;
• совершенствование технической системы в направлении создания для оператора более благоприятных условий для надёжности работы, а также для лучших возможностей по устранению или парированию нарушении в работе техники