Эксплуатационная надежность пути
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ
СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
Кафедра «Путь и путевое хозяйство»
Курсовая
работа
по дисциплине
«Управление
безопасностью движения»
Выполнил:
студент группы СЖД - 432
М.А.
Яфошкина
Принял:
Н.Н. Лысенко
Москва
2014 г.
1. Работоспособность и отказ системы
Определить вероятность работы P.
Решение
способ
Так как система может работать без событий P6
и P7, то решение
задачи будет выглядеть так:
=P1*P4
способ
|
№
|
Состояние
элементов
|
Состояние
системы
|
Вероятность
состояния системы
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
|
|
1
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
P1P6P7P4
|
|
2
|
-
|
+
|
+
|
-
|
-
|
|
|
3
|
+
|
+
|
-
|
+
|
+
|
P1P6 (1-
P7)
P4
|
|
)4
|
+
|
-
|
+
|
+
|
+
|
P1 (1-
P6)
P7 P4
|
|
5
|
-
|
+
|
+
|
+
|
-
|
|
|
6
|
-
|
+
|
+
|
-
|
-
|
|
|
7
|
+
|
-
|
-
|
+
|
P1 (1-
P6)
(1-
P7)
P4
|
|
8
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
|
|
9
|
-
|
-
|
+
|
+
|
-
|
|
|
10
|
+
|
-
|
+
|
-
|
-
|
|
|
11
|
-
|
+
|
-
|
+
|
-
|
|
|
12
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
13
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
14
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
|
|
15
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
|
|
16
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
|
= P1P6P7P4+ P1P6 (1- P7) P4+ P1 (1-
P6) P7 P4+ P1 (1- P6) (1- P7) P4 = P1P6P7P4 + P1P6 P4-+ P1P6 P7P4+ P1P7P4-+
P1P6 P7P4+ P1P4 (1- P7 - P6 + P6 P7) = P1P4
2. Факторный анализ по дистанции пути
эталонных линейных дистанция поезд
Исходными данными является карта влияния
факторов на риск возникновения нарушения безопасности движения поездов по
Московско-Киевской дистанции пути (ПЧ-19) Московской железной дороги.
Данный пример будет рассмотрен по транспортному
происшествию и событию, которым является неисправность технических средств или
подвижного состава, в результате которых допущена задержка поезда на один час
или более.
В таблице 1 представлены причины нарушения и
количество баллов по ним.
Таблица 1. Причины нарушения
|
№
п/п
|
Наименование
несоответствия
|
Количество
случаев возникновения несоответствия
|
|
1
|
Выявлено
неисправностей на 100 км
|
1
|
|
2
|
6
|
|
3
|
Деревянные
шпалы
|
0
|
|
4
|
Дефектность
рельсового хоз-ва
|
2
|
|
5
|
Нарушения
при проверках
|
0
|
|
6
|
Ограничения
скоростей
|
2
|
|
7
|
Сверхпропущенный
тоннаж
|
0
|
|
8
|
Просроченные
ап. ремонты
|
0
|
|
9
|
Путеизмерительные
тележки
|
1
|
|
10
|
Укомплектованность
кадрами
|
5
|
|
11
|
Текучесть
кадров
|
3
|
|
12
|
Оснащение
малой механизацией
|
3
|
|
13
|
ЦНИИ-4
|
0
|
|
14
|
Наличие
больного земляного полотна
|
0
|
|
15
|
Дефектность
ИССО
|
2
|
|
16
|
Отказы
тех. средств
|
2
|
. Расставляем несоответствия в порядке
уменьшения количества случаев их возникновения, начиная с «замечаний по КМО» и
заканчивая «наличием больного места земляного полотна».
Итоговую сумму рассчитываем путем сложения
количества случаев возникновения несоответствий по всем причинам:
+5+3+3+2+2+2+2+1+1+0+0+0+0+0+0=27 случаев.
В результате получаем:
Таблица 2
|
№
п/п
|
Наименование
несоответствия
|
Количество
случаев возникновения несоответствия
|
|
2
|
Замечания
по КМО
|
6
|
|
10
|
Укомплектованность
кадрами
|
5
|
|
11
|
Текучесть
кадров
|
3
|
|
12
|
Оснащение
малой механизацией
|
3
|
|
4
|
Дефектность
рельсового хоз-ва
|
2
|
|
6
|
Ограничения
скоростей
|
2
|
|
15
|
2
|
|
16
|
Отказы
тех. средств
|
2
|
|
1
|
Выявлено
неисправностей на 100 км
|
1
|
|
9
|
Путеизмерительные
тележки
|
1
|
|
3
|
Деревянные
шпалы
|
0
|
|
5
|
Нарушения
при проверках
|
0
|
|
7
|
Сверхпропущенный
тоннаж
|
0
|
|
8
|
Просроченные
ап. ремонты
|
0
|
|
13
|
ЦНИИ-4
|
0
|
|
14
|
Наличие
больного земляного полотна
|
0
|
. Чертим горизонтальную ось и проводим по ее
краям вертикальные оси.
. Делим горизонтальную ось на 16 интервалов,
соответствующих рассматриваемым несоответствиям.
. Суммарное количество случаев возникновения
несоответствий - 27 случаев.
. Для каждого вида несоответствия строим столбик
по высоте равный количеству случаев возникновения данного вида несоответствия.
Порядок построения столбцов несоответствий на диаграмме сохраняем таким, как
указано в таблице 2.
. Наносим точки кумулятивной кривой:
o первая точка ставится на пересечении
горизонтальной и левой вертикальной осей;
o вторая точка откладывается на правой
границе «замечания по КМО» и по высоте равна сумме количества случаев
возникновения несоответствий, лежащих левее этой границы, т.е. 6 случаев;
o третья точка откладывается на правой
границе «укомплектованность кадрами» и по высоте равна сумме количества случаев
возникновения несоответствий, лежащих левее этой границы, т.е. 6+5 = 11
случаев;
o шестнадцатая точка (предпоследняя)
откладывается на правой границе «ЦНИИ-4» и по высоте равна сумме количества
случаев возникновения несоответствий, лежащих левее этой границы, т.е. 6+5+3+3+2+2+2+2+1+1+0+0+0+0+0
= 27 случаев;
o восьмая точка (последняя)
откладывается на правой вертикальной оси и по высоте равна итоговой сумме 27
случаев.
Соединяем полученные точки отрезками прямых.
. На уровне 80% проводим горизонтальную линию до
пересечения с кумулятивной кривой и из точки пересечения опускаем перпендикуляр
на горизонтальную ось. В результате получаем диаграмму Парето (Рисунок 2).
. Левее перпендикуляра располагается семь видов
несоответствия - «замечания по КМО», «укомплектованность кадрами», «текучесть
кадров», «оснащение малой механизацией», «дефектность рельсового хоз-ва»,
«ограничения скоростей», «дефектность ИССО». Именно эти факторы мы и выбираем
для первоочередной доработки.
Таким образом, проанализировав полученную
диаграмму, мы приходим к выводу, что устранение факторов «замечания по КМО»,
«укомплектованность кадрами», «текучесть кадров», «оснащение малой
механизацией», «дефектность рельсового хоз-ва», «ограничения скоростей»,
«дефектность ИССО» позволит нам избавиться от подавляющего большинства
возникающих случаев транспортных происшествий и событий, в данном случае
неисправность технических средств или подвижного состава, в результате которых
допущен задержка поезда на один час или более.
Для минимизации влияния фактора «текучесть
кадров» на бальную оценку дистанции пути необходимо улучшение условий труда и
увеличение заработной платы работников. Повышение заработной платы так же
благоприятно повлияет на уменьшение влияния фактора «укомплектованность
кадрами». Также необходимо увеличить количество средств малой механизации, что
позволит улучшить качество выполнения работ по текущему содержанию пути. Также
необходимо усилить контроль за состоянием ИССО, что позволит выявить
неисправности до того, как они превысят допустимые значения и потребуется
ограничение скоростей движения поездов. Для уменьшения количества дефектных
рельсов необходимо соблюдение сроков шлифовки рельсов.
. Расчёт показателей эксплуатационной надёжности
линейной конструкции верхнего строения пути
Расчёт показателей эксплуатационной надёжности
линейной конструкции верхнего строения пути будет рассмотрен на примере
дистанции пути ПЧ-17.
Средняя грузонапряжённость по дистанции
составляет Г=44,5 млн.т.брутто/км в год.
Климатические условия дистанции: годовая амплитуда
температуры 1000С, годовое количество осадков 500мм, продолжительность периода
с устойчивым снежным покровом 101 день (kкл=1)
Коэффициенты наработанного тоннажа определяются
с учётом того, что при укладке пути дистанции использовались только новые материалы.
Далее следует разделить путь по объектам.
объект 1 - участок пути протяжённостью 1 км; 0,7
км конструкция: бесстыковой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,11), радиус
500…650 (kэ=1,18);
наработанный тоннаж менее 250 млн. т брутто (kэ(T)=0,81);
0,3 км конструкция: звеньевой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,03),
наработанный тоннаж 351…500 млн. т брутто (kэ(T)=1,07);
объект 2 - участок пути протяжённостью 1 км;
0,75 км конструкция: бесстыковой путь на щебёночном основании, тип скреплений
КБ, рельсы Р65 (kк=1,11);
наработанный тоннаж менее 250 млн. т брутто (kэ(T)=0,81);
0,25 км конструкция: звеньевой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,03),
наработанный тоннаж 251…300 млн. т брутто (kэ(T)=0,93);
объект 3 - участок пути протяжённостью 2 км;
конструкция: бесстыковой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,11), радиус
800…1200 (kэ=1,05);
наработанный тоннаж менее 250 млн. т брутто (kэ(T)=0,81);
объект 4 - участок пути протяжённостью 1 км;
конструкция: бесстыковой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,11), радиус
800…1200 (kэ=1,05),
наработанный тоннаж менее 250 млн. т брутто (kэ(T)=0,81);
объект 5 - участок пути протяжённостью 1 км;
конструкция: бесстыковой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,11), радиус
>1200 (kэ=1,2),
наработанный тоннаж менее 250 млн. т брутто (kэ(T)=0,81);
объект 6 - участок пути протяжённостью 4 км;
конструкция: бесстыковой путь на щебёночном основании, тип скреплений КБ,
рельсы Р65 (kк=1,11),
наработанный тоннаж менее 250 млн. т брутто (kэ(T)=0,81);
По каждому виду участков для рассматриваемых
объектов из системы КАС АНТ выбираем за учётный период (1 месяц) суммарное
количество отказов 1,2 и 3 категорий.
|
Номер
объекта,i
|
Количество
отказов объекта, ri
|
|
1
|
1
|
|
2
|
1
|
|
3
|
3
|
|
4
|
2
|
|
5
|
1
|
|
6
|
4
эП(Tn)=LiП*kiK*kiэ*kiКл*kiT(Tn),
шт
где LiП-
протяжённость элементов с одинаковой конструкцией, условиями эксплуатации,
объемом выполненной работы на заданном полигоне;
kiK -
коэффициент, учитывающий конструктивные особенности элемента (тип рельсов, вид
рельсового скрепления, вид балласта, эпюра шпал, марка стрелочного перевода и
т.д.);
kiэ -
коэффициент, учитывающий условия эксплуатации элемента (класс пути,
установленную скорость движения, план пути и др.);
kiКл -
коэффициент, учитывающий климатические условия;
kiT(Tn)
- коэффициент, учитывающий наработку тоннажа с момента строительства или
капитального ремонта элемента;
N1эП=0,7*1,11*1,18*0,81*1+0,3*1,03*1,07*1=1,07;
N2эП=0,75*1,11*0,81*1+0,25*1,03*0,93*1=0,91;
N3эП=1*1,11*1,05*0,81*1=0,94;
N4эП=1*1,11*1,05*0,81*1=0,94;
N5эП=1*1,11*1,2*0,81*1=1,08;
N6эП=1*1,11*0,81*1=0,90;
Объём работы, выполненный i-м
объектом за период наблюдения x
(1 месяц), может быть определён на основе данных о средней грузонапряжённости в
год (для месяца следует использовать величину, меньшую в 12 раз) и общей
протяжённости пути i-го объекта:
Ti(x)=Г(x)*LiП;
T1=3,71*1=3,71;
T2=3,71*1=3,71;
T3=3,71*2=7,42;
T4=3,71*1=3,71;
T5=3,71*1=3,71;
T6=3,71*1=14,84;
Интенсивность отказов, приведенная к одному
эталонному объекту, рассчитывается следующим образом:
λiэП(Т)= ;
где λiэП(Т)
- интенсивность отказов эталонной линейной конструкции пути в зависимости от
объёма выполненной работы на заданном полигоне за интервал наблюдения;
riэП -
количество отказавших эталонных линейных конструкций пути на заданном полигоне
за интервал наблюдения;
NiэП(Т) -
количество эталонных линейных конструкций пути в зависимости от объёма
выполненной работы (пропущенного тоннажа) на заданном полигоне;
ΔTi
- объём выполненной работы (пропущенный тоннаж) i-ой
эталонной линейной конструкций пути на заданном полигоне за интервал
наблюдения;
n - общее количество
эталонных линейных конструкций пути на заданном полигоне в зависимости от
объёма выполненной работы;
k - количество
отказов эталонных линейных конструкций пути на заданном полигоне за интервал
наблюдения;
λ1эП= ;
λ2эП= ;
λ3эП= ;
λ4эП= ;
λ5эП= ;
λ6эП= ;
Интенсивность отказов пути дистанции,
приведённую к одному эталонному объекту, найдём следующим образом:
λэП= =0,346;
При расчете параметра λэСП
для стрелочных переводов используется такая же методика, с единственным
отличием - приведение к эталонным объектам проводится в соответствии с
таблицами коэффициентов для стрелочных переводов.
Принимаем на участке 3 стрелочных перевода.
Разделим путь по объектам.
объект 1 - одиночный стрелочный перевод;
конструкция: крестовина марки 1/11, рельсы Р65, железобетонные брусья,
щебеночный балласт, централизованное управление (kк = 0,250); пропущенный
тоннаж 22,5 млн.т брутто (kт(T4) = 0,87);
объект 2 - одиночный стрелочный перевод;
конструкция: крестовина марки 1/9, рельсы Р65, железобетонные брусья,
щебеночный балласт, централизованное управление (kк = 0,250); пропущенный тоннаж
22,5 млн.т брутто (kт(T4) = 0,87);
объект 3 - перекрестный стрелочный перевод;
конструкция: крестовина марки 1/9, рельсы Р65, железобетонные брусья,
щебеночный балласт, централизованное управление (kк = 0,332); пропущенный
тоннаж 22,5 млн.т брутто (kт(T3) = 0,87);
По каждому стрелочному переводу выбираем за
учётный период (1 месяц) суммарное количество отказов 1,2 и 3 категорий.
|
Номер
объекта,iКоличество
отказов объекта, ri
|
|
|
1
|
1
|
|
2
|
2
|
|
3
|
0
|
Эталонные размерности данных стрелочных
переводов:
N1эСП=1*0,250*0,87=0,218;
N2эСП=1*0,250*0,87=0,218;
N3эП=1*0,332*0,87=0,289;
Объём работы, выполненный i-м
объектом за период наблюдения x
(1 месяц), может быть определён на основе данных о средней грузонапряжённости в
год (для месяца следует использовать величину, меньшую в 12 раз) и общей
протяжённости пути i-го объекта:
(x)=Г(x)*LiП;
1=3,71*1=3,71;
T2=3,71*1=3,71;
T3=3,71*1=3,71;
Интенсивность отказов, приведенная к одному
эталонному объекту:
λ1эП= ;
λ2эП=
λ3эП= ;
Интенсивность отказов стрелочных переводов,
приведённую к одному эталонному объекту, найдём следующим образом:
λэП= =1,11;
После вычисления λэП
и λэСП
можно подсчитать интенсивность отказов верхнего строения пути в целом по
дистанции:
λiэП(Т)= ;
где NэП и NэСП - эквивалентное общее количество
эталонных линейных элементов пути и эквивалентное общее количество эталонных
стрелочных переводов
дистанции.эП=1,07+0,91+0,94+0,94+1,08+0,9=5,84;эСП=0,218+0,218+0,289=0,725;
Интенсивность отказов верхнего строения пути в
целом по дистанции:
λiэП(Т)= ;
Среднюю наработку на отказ пути дистанции,
млн.т. брутто, приведенную к одному эталонному объекту, определяем следующим
образом:
Средняя наработка на отказ стрелочных переводов
дистанции, млн.т. брутто, приведенная к одному эталонному объекту,
рассчитывается аналогично.
ТоэСП=
млн. т. брутто;
Похожие работы на - Эксплуатационная надежность пути
|