Дестабилизирующие факторы процесса движения

Дестабилизирующий фактор движения поезда – явление, в результате воздействия которого на движение значения параметров и (или) показателей качества последнего не соответствуют требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

К показателям качества движения поезда относятся точность выполнения графика движения, расход энергии, безопасность и др.; к параметрам движения относятся скорость, ускорение.

Дестабилизирующие факторы движения поезда классифицируются по тем же признакам, что и дестабилизирующие факторы перевозочного процесса в целом.

По природе происхождения дестабилизирующие факторы подразделяются на отказы технических средств, ошибки в действиях технического персонала, ошибки программных средств и отказы аппаратных средств систем управления с программируемой логикой функционирования, отказы груза и ошибочные действия пассажиров.

По степени влияния на безопасность движения поезда дестабилизирующие факторы подразделяются на опасные и неопасные:

- опасный дестабилизирующий фактор движения поезда – дестабилизирующий фактор, в результате воздействия которого движение поезда переходит в опасное состояние;

- неопасный дестабилизирующий фактор движения поезда – дестабилизирующий фактор движения поезда, в результате воздействия которого движение поезда не переходит в опасное состояние (переходит в нештатное неопасное состояние).

По природе происхождения опасные дестабилизирующие факторы подразделяются на следующие виды:

- опасный по параметрам движения поезда отказ технического средства транспортной системы – отказ технического средства транспортной системы, в результате воздействия которого движение поезда переходит в опасное состояние;

- опасный по параметрам движения поезда отказ аппаратного средства транспортной системы – отказ аппаратного средства транспортной системы, в результате воздействия которого движение поезда переходит в опасное состояние;

- опасная по параметрам движения поезда ошибка программного средства транспортной системы – ошибка программного средства транспортной системы, в результате воздействия которой движение поезда переходит в опасное состояние;

- опасная по параметрам движения поезда ошибка технического персонала транспортной системы – ошибка технического персонала транспортной системы, в результате воздействия которой движение поезда переходит в опасное состояние;

- опасный по параметрам движения поезда отказ груза – отказ груза, в результате воздействия которого движение поезда переходит в опасное состояние;

- опасное по параметрам движения поезда действие пассажира – действие пассажира поезда, в результате которого движение поезда переходит в опасное состояние.

По характеру нарушения работоспособности транспортной системы опасные дестабилизирующие факторы подразделяются на следующие виды:

- опасный по параметрам движения поезда функциональный дестабилизирующий фактор транспортной системы – функциональный дестабилизирующий фактор транспортной системы, в результате воздействия которого транспортная система переходит в опасное по параметрам движения поезда неработоспособное состояние;

- опасный по параметрам движения поезда параметрический дестабилизирующий фактор транспортной системы – параметрический дестабилизирующий фактор транспортной системы, в результате воздействия которого происходит превышение значений одного или нескольких параметров, характеризующих безопасность движения поезда, предельных норм, установленных в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации.

По характеру влияния на параметры побочных продуктов дестабилизирующие факторы подсистемы поездной работы подразделяются на следующие:

- опасный по параметрам побочных продуктов дестабилизирующий фактор подсистемы поездной работы – дестабилизирующий фактор подсистемы поездной работы, в результате воздействия которого хотя бы один параметр какого-либо побочного продукта движения поезда не соответствует требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации, вследствие чего он приобретает свойства поражающего фактора;

- неопасный по параметрам побочных продуктов дестабилизирующий фактор подсистемы поездной работы – дестабилизирующий фактор подсистемы поездной работы, в результате воздействия которого параметры побочных продуктов движения поезда остаются соответствующими требованиям, установленным в нормативно-технической и (или) конструкторской и технологической документации.

Аналогичным образом формулируются опасные по параметрам побочных продуктов состояния подсистемы маневровой работы.

По наличию взаимосвязи между отказами транспортной системы и явлениями внешней среды различают опасные собственные и опасные вынужденные отказы:

- опасный по параметрам движения поезда собственный отказ транспортной системы – собственный отказ транспортной системы, в результате воздействия которого транспортная система переходит в неработоспособное опасное по параметрам движения поезда состояние;

- опасный по параметрам движения поезда вынужденный отказ транспортной системы – вынужденный отказ транспортной системы, в результате воздействия которого транспортная система переходит в неработоспособное опасное по параметрам движения поезда состояние.

Возникновение опасного дестабилизирующего фактора не всегда приводит к крушениям и авариям поездов. Самого факта возникновения опасного дестабилизирующего фактора еще недостаточно для перехода движения в опасное состояние. Необходимо, чтобы дестабилизирующий фактор при его возникновении повлиял на движение поезда. Например, самопроизвольный перевод стрелки под движущимся с большой скоростью поездом вследствие отказа системы электрической централизации (ЭЦ) несомненно вызовет крушение поезда. Но самопроизвольный перевод стрелки в результате того же отказа системы ЭЦ не приведет к крушению, если на ней не будет движущегося поезда. Для возникновения крушения поезда необходимо, чтобы поезд находился в зоне влияния устройства, в котором произошел опасный отказ. Иначе говоря, необходимо, чтобы устройство, в котором возник опасный отказ, находилось в активном состоянии относительно движения поезда, безопасность которого рассматривается.

В зависимости от функционального назначения технических средств различают опасные отказы пути и искусственных сооружений, подвижного состава, систем сигнализации, централизации и блокировки, систем электроснабжения. Опасные ошибки персонала железных дорог подразделяются на опасные ошибки персонала хозяйства пути и искусственных сооружений, вагонного, пассажирского и т.д.

К опасным отказам рельсового пути относятся изломы рельсов, изломы остряков, подвижных сердечников, крестовин стрелочных переводов, сверхнормативные изменения параметров рельсовой колеи по ширине, по уровню, в плане, выбросы пути и деформация земляного полотна. Одним из самых распространенных опасных отказов является излом рельса под движущимся составом. Существует много причин излома рельса: буксование или юз, проход колес с большими ползунами или выбоинами, под действием которых в рельсах появляются трещины, способные привести к хрупкому излому. Вследствие нарушения технологии закалки рельсов в закаленном слое металла головки появляются закалочные трещины. Всего в классификаторе дефектов рельсов, которые могут привести к их изломам, насчитывается около 40 различных видов дефектов. Изломы рельсов происходят из-за образования трещин в шейке от болтовых отверстий, явившихся следствием неудовлетворительного содержания рельсовых стыков, а именно из-за больших растянутых зазоров и разнотипности прокладок. Имели место изломы по свежему вследствие превышения допустимой нагрузки в сочетании с неудовлетворительным состоянием пути, большими растягивающими напряжениями в бесстыковых рельсовых плетях, а также хрупкость и хладоломкость рельсовой стали; вследствие смятия и вертикального износа рельса из-за недостаточной прочности металла; вследствие пропуска поездов сверхнормативного тоннажа.

Опасными отказами подвижного состава, приводящими к крушениям и авариям поездов, являются отказы элементов тележек: изломы шеек и осей колесных пар, изломы дисков, сдвиги колес по оси, изломы боковин тележек, надрессорных балок, падение деталей вагонов на путь, изломы хребтовых и шкворневых балок, остроконечный накат.

Перевозимый груз, даже неопасный сам по себе, может быть причиной перехода движения поезда в опасное состояние. Известны многочисленные случаи, когда из-за недостаточного крепления груза или отказов крепежных устройств груз падал на путь и служил причиной крушения и аварий.

Опасные ошибки локомотивных бригад приводят к проездам под запрещающими сигналами и, в конечном счете, к столкновениям поездов или к их сходам с рельсов. Ошибки такого рода возникают из-за рассеяния внимания членов локомотивной бригады (59%), если машинист и помощник заснули во время движения поезда (14%), в результате недостаточно профессионального управления тормозами при приближении к напольному светофору с запрещающим показанием (15%), из-за несогласованности действий машиниста и дежурного по станции (6%), вследствие низкой трудовой дисциплины, когда, например, локомотивная бригада на остановке покидает локомотив, а в ее отсутствие происходит самопроизвольный уход поезда (4%), из-за нетрезвого состояния или резкого ухудшения здоровья членов локомотивной бригады (2%).

Большое влияние на безопасность движения поездов оказывают опасные ошибки дежурных по станциям. Известно немало крушений и аварий из-за перевода стрелки под движущимся поездом, в результате отправления поезда на занятый перегон, из-за приема поезда по неготовому маршруту, пропуска поезда по пути, находящемуся в неудовлетворительном состоянии.

Причиной крушений, аварий поездов могут быть и опасные ошибки персонала станций при закреплении вагонов на станционных путях (основная причина самопроизвольного ухода вагонов), в том числе ошибки, допущенные при укладке тормозных башмаков под порожние вагоны, полное отсутствие закрепления вагонов, ошибки при расчете необходимых средств закрепления вагонов, изъятие тормозных башмаков до прицепки локомотива.

Опасные ошибки совершают и другие технические работники, в частности персонал, выполняющий путевые работы. Их ошибками является, например, неограждение места путевых работ, неудовлетворительное проведение ремонтных или выправочных работ с применением путевых машин. Так, грубые нарушения персоналом вагонных депо и пунктов технического обслуживания технологии монтажа колесных пар с роликовыми буксами и технического обслуживания буксового узла приводят часто к излому шеек колесных пар, к катастрофе поезда. Низкий профессиональный уровень или слабая трудовая дисциплина работников, выполняющих работы по текущему содержанию или ремонту технических средств, являются основной причиной крушений и аварий на железнодорожном транспорте.

Поражающие факторы

Поражающим фактором называется явление, способное вызвать смерть человека или потерю им здоровья, существенно изменить свойства объектов окружающей среды. Поражающие факторы, обусловленные переходом движения поезда в опасное состояние, подразделяются на две группы: поражающие факторы движущегося поезда, или первичные поражающие факторы, и поражающие факторы опасных грузов, или вторичные поражающие факторы.

Поражающий фактор движущегося поезда – явление, вызванное движущимся поездом и обладающее свойством наносить вред здоровью и жизни пассажиров, технического персонала и населения, товарным качествам перевозимых грузов, транспортной системе и окружающей среде.

Поражающий фактор груза – явление, вызванное изменением состояния опасного груза и обладающее свойством наносить вред здоровью и жизни пассажиров, технического персонала и населения, товарным качествам других грузов, транспортной системе и окружающей среде.

К первичным поражающим факторам относятся инерция тела пассажира или груза и механические воздействия на них конструкций подвижного состава. Сила этих воздействий при переходе движения поезда в опасное состояние, т.е. при столкновении поезда с другим поездом или каким-либо объектом, или при сходе подвижного состава в поезде с рельсового пути, резко увеличивается. Инерция воздействует только на пассажиров и грузы, находящиеся в движущемся поезде, а механические воздействия неуправляемого подвижного состава наносят вред не только пассажирам и грузам, но и здоровью населения и персонала железных дорог, а также объектам окружающей среды.

К вторичным поражающим факторам относятся ударная волна взрыва, радиация, высокая температура, токсичность химического ядовитого вещества, распространение болезнетворных бактерий, биологически опасных веществ. Как правило, вторичные поражающие факторы возникают при взрыве, пожаре, после разрушения контейнеров, содержащих взрывчатые, радиоактивные, биологические и пр. вещества, силами инерции или механическим воздействием конструкций подвижного состава.