Раздел 1. Статистическая теория безопасности движения поездов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

МГУПС (МИИТ)

 

ТЕОРИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Учебное пособие

для студентов специальности

23.05.05 (190901.65) СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

РОАТ

Москва – 2015

УДК 656.25

Т-338

 

Составители: д.т.н., профессор Горелик А.В., к.т.н., доцент Неваров П.А., к.т.н. Тарадин Н.А.

 

Рецензенты: заместитель начальника отдела ПКТБЦШ – филиала ОАО «РЖД», д.т.н., профессор Шалягин Д.В., доцент кафедры «Электрификация и электроснабжение» МГУПС (МИИТ), к.т.н. Новиков Е.В.

 

Учебное пособие предназначено для получения студентами знаний, умений и навыков в области теории безопасности движения поездов, а также практического применения теории на железнодорожном транспорте. Данное издание позволит студентам овладеть требуемыми профессиональными компетенциями, например, умением разрабатывать и использовать нормативно-технические документы для контроля качества технического обслуживания и ремонта систем обеспечения движения поездов, их модернизации, оценки влияния качества продукции на безопасность движения поездов, осуществлять анализ состояния безопасности движения поездов.

 

 

ISBN 978-5-7473-0740-7

© Московский государственный университет путей сообщения, 2015

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ.. 5

РАЗДЕЛ 1. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.. 6

1.1 Перевозочные процессы.. 6

1.1.1 Основные понятия перевозочных процессов. 6

1.1.2 Состояния перевозочных процессов. 11

1.1.3 Дестабилизирующие факторы перевозочных процессов. 12

1.1.4 Безопасность перевозочного процесса и риски потерь. 15

1.2 Процесс движения поезда. 17

1.2.1Состояния процесса движения поезда. 17

1.2.2 Дестабилизирующие факторы процесса движения. 21

1.2.3 Поражающие факторы.. 27

1.2.4 Безопасность движения поезда и риски потерь. 28

1.3 Анализ безопасности движения поездов. 31

1.3.1 Цель и методы анализа. 31

1.3.2 Процедура анализа. 33

1.3.3 Концепция частотного анализа S_ok, H_j, М_i и N_i 37

1.3.4 Концепция определения потерь и экономического ущерба. 39

1.3.5 Расследование причин возникновения опасных состояний. 45

1.4 Основы обеспечения безопасности движения поездов. 48

1.4.1 Методы повышения безопасности. 48

1.4.2 Обеспечение безопасности деятельности персонала. 51

1.4.3 Методы снижения потерь. 53

РАЗДЕЛ 2. НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ ДОКУМЕНТЫ В ОБЛАСТИ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.. 55

РАЗДЕЛ 3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ УРРАН ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКОВ ДЛЯ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.. 95

 

РАЗДЕЛ 4. ПРАКТИКУМ... 105

4.1 Исходные данные для задания 1. 105

4.2 Методические указания для выполнения задания 1. 106

4.3 Пример выполнения задания 1. 107

4.4 Исходные данные для задания 2. 109

4.5 Методические указания для выполнения задания 2. 111

4.6 Пример выполнения задания 2. 118

4.7 Исходные данные для задания 3. 126

4.8 Методические указания для выполнения задания 3. 127

4.9 Пример выполнения задания 3. 129

ЛИТЕРАТУРА.. 131

 

ВВЕДЕНИЕ

Безопасность движения поездов – основное условие эксплуатации железной дороги, перевозок пассажиров и грузов. Все организационные и технические мероприятия на железнодорожном транспорте должны отвечать требованиям безопасного и бесперебойного движения поездов. Безопасность движения обеспечивается содержанием в постоянной исправности всех железнодорожных сооружений, пути, подвижного состава, оборудования и механизмов, устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Повышение интенсивности движения поездов, увеличение их скорости и массы предъявляют жесткие требования к качеству и надежности средств обеспечения безопасности движения. Это относится, прежде всего, к системам и объектам транспортной инфраструктуры, среди которых особое место занимают устройства автоматических и полуавтоматических систем управления движением поездов на перегонах, станциях и переездах: автоматической блокировки, автоматической локомотивной сигнализации, полуавтоматической блокировки, электрической централизации и т.д.

Не меньшее значение в обеспечении безопасности имеет деятельность персонала железных дорог, непосредственно участвующего в реализации движения поездов (машинисты, дежурные по станции и т.д.). От их профессиональной подготовленности, опыта, способности быстро ориентироваться и принимать правильные решения в сложных ситуациях зависит не только четкая реализация, но, главное, безопасность и надежность всего перевозочного процесса.

Данное пособие основано на статистической теории безопасности движения поездов, положения которой разработаны профессором В.М.Лисенковым [11].

 

 

РАЗДЕЛ 1. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Перевозочные процессы

Основные понятия перевозочных процессов

Перевозочный процесс – совокупность технологических процессов и операций, направленных на изменение местоположения пассажиров или (и) грузов с помощью транспортной системы.

Перевозочный процесс направлен на изменение лишь одного параметра людей и материальных ценностей, а именно, координат их местоположения. За время перевозочного процесса не должны изменяться другие параметры пассажиров и грузов и, прежде всего, не должны ухудшаться по вине транспортной системы здоровье пассажиров и товарные качества грузов. Тем более не должна создаваться угроза сохранности жизни пассажиров и целостности грузов.

Перевозочный процесс реализуется с помощью транспортной системы.

Транспортная система – совокупность функционально взаимосвязанных технических средств и технического персонала, предназначенная для осуществления в регламентированных условиях перевозочного процесса.

Если рассматривать транспортную систему как некоторую технологическую систему, то к структурным составляющим ее следует отнести и «предметы производства» в виде груза и пассажиров.

В зависимости от видов используемых технических средств транспортные системы и перевозочные процессы подразделяются на железнодорожные, автодорожные, авиационные, морские и речные.

Железнодорожный перевозочный процесс – совокупность технологических процессов и операций, направленных на изменение местоположения пассажиров или (и) грузов путем их перемещения по железным дорогам.

Железнодорожная транспортная система – совокупность функционально взаимосвязанных технических средств и технического персонала, предназначенная для осуществления в регламентированных условиях железнодорожного перевозочного процесса.

На железнодорожном транспорте процесс перевозки грузов состоит из коммерческой, грузовой, маневровой и поездной работ, каждая из которых представляет собой технологический процесс.

Каждый из этих технологических процессов осуществляется с помощью специальных технических средств и технического персонала, образующих подсистемы железнодорожной транспортной системы.

Подсистема транспортной системы – технологическая система, выделяемая по функциональному или структурному признаку.

Технологический комплекс – совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения для выполнения в регламентированных условиях определенных технологических процессов или операций.

Технологический комплекс транспортной системы – совокупность функционально взаимосвязанных технических средств для выполнения в регламентированных условиях определенных технологических процессов и операций перевозочного процесса.

Коммерческая работа включает операции по оформлению необходимой документации, в том числе связанной с оплатой перевозок грузов. Во время выполнения этих операций возможны случаи несанкционированного доступа к документации, содержание которой представляет собой коммерческую тайну. В этой связи актуальной является проблема защиты коммерческой документации от несанкционированного доступа (эта проблема не является предметом данной теории).

Грузовая работа включает начальные и конечные операции перевозки грузов, а также операции по обслуживанию перевозки грузов в пути следования. Для выполнения грузовой работы используются специальные технические средства: погрузочно-разгрузочные машины, перегрузочные устройства, специальные склады, базы, специальный технический персонал и т.д.

Подсистема грузовой работы – часть железнодорожной транспортной системы, предназначенная для выполнения грузовой работы.

Комплекс грузовой работы – совокупность функционально взаимосвязанных технических средств, предназначенных для выполнения в регламентированных условиях грузовой работы.

При выполнении грузовых операций с опасными грузами при определенных условиях возникают чрезвычайные ситуации (ЧС), например, в результате взрывов опасных грузов.

Маневровая работа заключается в выполнении маневров с целью формирования и расформирования составов, перестановки вагонов из парка в парк, подачи вагонов к грузовым фронтам и последующей уборки их, прицепки и отцепки вагонов от составов и поездов и др. Для выполнения маневров используются маневровые локомотивы. Опыт выполнения маневровой работы показывает, что в результате ошибочных действий технического персонала или отказов технических средств возможно возникновение поражающих факторов, воздействия которых на окружающее пространство приводят к ЧС.

Подсистема маневровой работы – часть железнодорожной транспортной системы, предназначенная для выполнения маневровой работы.

Комплекс маневровой работы – совокупность функционально взаимосвязанных технических средств, предназначенных для выполнения в регламентированных условиях маневровой работы.

Поездная работа выполняется с целью обеспечения реализации полного цикла работы поезда, а именно, от его формирования на начальной станции до расформирования на станции назначения. Цикл работы поезда включает операции формирования поезда, подготовки его к отправлению, следования по перегонам, приема и отправления на попутных станциях, осмотра состава и смены локомотивных бригад, прибытия на станцию назначения, отцепки локомотива и расформирования поезда.

Подсистема поездной работы – часть железнодорожной транспортной системы, предназначенная для выполнения поездной работы.

Комплекс поездной работы – совокупность функционально взаимосвязанных технических средств, предназначенных для выполнения поездной работы в регламентированных условиях.

При выполнении поездной, грузовой и маневровой работ возможны случаи возникновения поражающих факторов из-за отказов технических средств или ошибок технического персонала. Вследствие этого безопасность перевозочного процесса в целом определяется безопасностью составляющих его технологических процессов и операций.

Объекты на «входе» транспортной системы – это люди, желающие изменить свое местоположение, а также материальные ценности, владельцы которых также желают изменить их местоположение.

Объекты на «выходе» транспортной системы – это те же люди и материальные ценности, что и на ее входе, но уже с другими координатами. Люди и материальные ценности на входе и выходе транспортной системы являются частью внешней среды. После их поступления в транспортную систему они становятся ее элемента и оказывают при определенных условиях влияние на ход перевозочного процесса, и называются уже соответственно пассажирами или грузами.

К другим элементам транспортной системы относятся технические средства, способы их использования, технический персонал.

К техническим средствам железнодорожной транспортной системы относятся, например, вагоны, локомотивы, железнодорожный путь, системы управления движением, искусственные сооружения, депо и ремонтные участки, средства погрузки и выгрузки, технические средства формирования поездов на сортировочных станциях и т.д.

Транспортным средством железнодорожной транспортной системы является поезд – сформированный и сцепленный состав вагонов с одним или несколькими действующими локомотивами или моторными вагонами, имеющий установленные сигналы.

При наличии одних и тех же технических средств для достижения наибольшей эффективности перевозочного процесса в конкретных условиях его реализации применяют различные способы их использования. Так, для достижения максимальной провозной способности участков железных дорог применяют тяжеловесные и длинносоставные поезда. В других условиях, когда не требуется осваивать большие потоки грузов, целесообразно использовать поезда среднего веса порядка 3500 т. Но с изменениями параметров поезда изменяются и требования к правилам его ведения по условиям безопасности. В тяжеловесных и длинносоставных поездах, к примеру, увеличивается вероятность выдавливания вагонов, что должно учитываться при выборе режима торможения таких поездов.

Непременной составляющей любой транспортной системы является технический персонал, который участвует в оперативном управлении перевозочным процессом, выполняет различные технологические операции по реализации перевозочного процесса, осуществляет ремонт и обслуживание технических средств. Ошибочные действия его оказывают существенное влияние на безопасность перевозочного процесса и часто приводят к тяжелым последствиям. Человеческий фактор на всех видах транспорта, в том числе и на железнодорожном, является одним из наиболее распространенных дестабилизирующих факторов перевозочного процесса.

Перевозочные процессы сопровождаются возникновением побочных продуктов – вредными выбросами двигателей транспортных средств (самолетов, автомобилей, тепловозов и др.), шумами, вибрациями и т.д. Они, как правило, оказывают отрицательные воздействия на окружающую среду и пассажиров. Именно поэтому побочные продукты транспортных процессов нормируются и ограничиваются нормативно-технической документацией. Требования этой документации учитываются на всех этапах «жизненного цикла» транспортной системы.