Підвищення ефективності використання рухомого складу метрополітену шляхом удосконалення методів контролю експлуатаційних характеристик - Автореферат

Вперше: на базі теорії нечітких множин створено математичну модель впливу величини значень експлуатаційних характеристик на статистику відмов рухомого складу метрополітену та локалізованих систем залізничного транспорту, що дозволяє відобразити величину впливу змін умов експлуатації на технічний стан вагонів; розроблено метод опосередкованого повагонного контролю експлуатаційних характеристик рухомого складу метрополітену та локалізованих систем залізничного транспорту для підвищення ефективності визначення його технічного стану. Отримані науково-практичні результати використовуються у ДП "Харківський метрополітен" (що підтверджено актом впровадження): метод опосередкованого повагонного контролю експлуатаційних характеристик дає змогу підвищити точність контролю технічної швидкості та пробігу вагона; модель впливу величини значень експлуатаційних характеристик на статистику відмов рухомого складу метрополітену та локалізованих систем залізничного транспорту дала змогу підвищити ефективність використання РС за рахунок корегування періодів його технічного обслуговування; В роботах, що опубліковані у співавторстві, дисертанту належить: виявлення напрямків удосконалення існуючих підходів до обслуговування РС метрополітену, аналіз закордонного досвіду [1]; формалізація порядку та способів мінімізації кількості засобів ідентифікації вагонів метрополітену, метод опосередкованої фіксації швидкості руху поїзда [2]; удосконалення методу розрахунку пасажиропотоків метрополітену з метою підвищення точності та індивідуального врахування завантаженості вагонів [3]; проведення удосконалення та апробація методу контролю швидкості руху поїздів метрополітену [4].У дисертації вирішено актуальну науково-прикладну задачу - підвищення ефективності використання рухомого складу метрополітену шляхом удосконалення методів контролю експлуатаційних характеристик. Враховуючи, що в умовах існуючої системи технічного обслуговування значення експлуатаційних факторів вважається слабко мінливим, для підвищення ефективності використання РС в умовах локалізованих транспортних систем контроль значень експлуатаційних факторів та контроль їх впливу на зміну технічного стану РС є ефективною альтернативою впровадження дорогих засобів діагностики з аналогічними задачами. Дослідження експлуатаційних факторів із застосуванням методу експертних оцінок та обробка результатів математичним апаратом статистики дозволили виділити найбільш вагомі фактори, що впливають на технічний стан вагонів метрополітену, та розрахувати вагові коефіцієнти факторів, що потребують повагонного контролю: пробіг (0, 2039), завантаженість (0,1698), швидкість руху (0,1376), а також бальність колії (0,1737). У результаті розробки моделі впливу значень експлуатаційних характеристик на статистику відмов РС отримано механізм визначення технічного стану рухомих одиниць локалізованих систем залізничного транспорту шляхом опосередкованого контролю величини його експлуатаційних характеристик. Враховуючи, що в процесі експлуатації вагони функціонують з різним навантаженням, розроблено метод опосередкованого повагонного контролю експлуатаційних характеристик рухомого складу, що дало можливість індивідуальної фіксації характеристик.

Загальна характеристика роботи

У дисертації вирішено актуальну науково-прикладну задачу - підвищення ефективності використання рухомого складу метрополітену шляхом удосконалення методів контролю експлуатаційних характеристик. Проведена робота дає змогу зробити такі висновки: 1. Аналіз методів отримання інформації про фактичний технічний стан РС дав можливість обґрунтувати перспективність його визначення за рахунок опосередкованого контролю значень експлуатаційних характеристик. Враховуючи, що в умовах існуючої системи технічного обслуговування значення експлуатаційних факторів вважається слабко мінливим, для підвищення ефективності використання РС в умовах локалізованих транспортних систем контроль значень експлуатаційних факторів та контроль їх впливу на зміну технічного стану РС є ефективною альтернативою впровадження дорогих засобів діагностики з аналогічними задачами.

2. Дослідження експлуатаційних факторів із застосуванням методу експертних оцінок та обробка результатів математичним апаратом статистики дозволили виділити найбільш вагомі фактори, що впливають на технічний стан вагонів метрополітену, та розрахувати вагові коефіцієнти факторів, що потребують повагонного контролю: пробіг (0, 2039), завантаженість (0,1698), швидкість руху (0,1376), а також бальність колії (0,1737).

3. У результаті розробки моделі впливу значень експлуатаційних характеристик на статистику відмов РС отримано механізм визначення технічного стану рухомих одиниць локалізованих систем залізничного транспорту шляхом опосередкованого контролю величини його експлуатаційних характеристик.

4. Порівняння результатів розрахунку очікуваної кількості відмов на прикладі РС Харківського метрополітену з дійсним значенням кількості непланових ремонтів за період з 2004 по 2007 рр. дало змогу оцінити похибку моделі, яка склала 6,88%, і адекватність, що становить 0,05. Значення середньоквадратичного відхилення розрахунків коефіцієнта відмов Р в порівнянні з розрахунком тієї ж величини з використанням методів інших авторів майже у 2,1 менше.

5. Враховуючи, що в процесі експлуатації вагони функціонують з різним навантаженням, розроблено метод опосередкованого повагонного контролю експлуатаційних характеристик рухомого складу, що дало можливість індивідуальної фіксації характеристик. Розроблений метод засновано на комплексному аналізі параметрів функціонування існуючих засобів контролю режимів експлуатації обєктів метрополітену, що обумовлює підвищення ефективності визначення технічного стану вагонів.

6. Удосконалення існуючого методу визначення дислокації РС шляхом зменшення дискретності визначення ординати його знаходження дало можливість формалізації контролю кривої зміни швидкості руху поїзда. Проведення натурних випробувань опосередкованого методу визначення швидкості руху з використанням удосконаленого методу визначення дислокації РС в умовах метрополітену показало, що різниця між фактичним та розрахунковим значенням величини не перевищила 15%, середнє очікування похибки становить 4,5%.

7. Удосконалено метод розрахунку завантаженості вагонів поїздів метрополітену шляхом врахування часу руху пасажирів між станціями, що дозволило підвищити точність визначення пасажиропотоків на довільному проміжку часу. У результаті проведеної оцінки точності існуючого методу отримано такі результати: середнє квадратичне відхилення - 4,56%, середнє значення похибки - 4,14%. За рахунок удосконалення існуючого методу контролю завантаженості перегонів метрополітену формалізовано метод розрахунку рівня завантаженості вагонів, що дало змогу зменшити дискретність визначення параметра до перегону та реалізувати повагонну фіксацію величини в опосередкованому режимі.

8. Розроблені удосконалення методів контролю експлуатаційних характеристик дозволили збільшити точність визначення основних експлуатаційних характеристик рухомого складу та підвищити ефективність його використання. Розрахунки за даними про діяльність Харківського метрополітену станом на 2007 р. показали, що очікуваний економічний ефект від впроваджених заходів складає 83 000 грн на весь парк вагонів, що підтверджено актами впровадження.

1. Сіроклин І.М. Аналіз існуючих методів і засобів технічного обслуговування рухомого складу метрополітену / І.М. Сіроклин, О.В. Черних // Зб. наук. праць УКРДАЗТ. - 2007. - Вип. № 80. - С.18-26.

2. Бабаєв М.М. Контроль фактичного пробігу та параметрів руху поїздів метрополітену / М.М. Бабаєв, І.М. Сіроклин // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. - 2007. - № 5-6. - С.33-37.

3. Бабаєв М.М. Синтез методів розрахунку пасажиропотоків метрополітену для контролю завантаженості вагонів / М.М. Бабаєв, І.М. Сіроклин // Зб. наук. праць ДОНІІТ. - 2007. - Вип. № 11. - С.69-75.

4. Бабаєв М.М. Апробація методу контролю кривої руху поїздів метрополітену / М.М. Бабаєв, І.М. Сіроклин // Зб. наук. праць ДОНІІТ. - 2007. - Вип. № 12. - С.108-115.

5. Сероклин И.Н. Обзор существующих систем интервального регулирования движения поездов на метрополитене / И.Н. Сероклин // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. - 2006. - № 2. - С.32-35.

6. Сероклин И.Н. Предупреждение отказов тональных рельсовых цепей в метрополитене / И.Н. Сероклин // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. - 2006. - № 5-6. - С.11-13.

Додатково матеріали дисертаційної роботи викладені у працях

7. Сероклин И.Н. Усовершенствование системы обслуживания подвижного состава метрополитена / И.Н. Сероклин // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті: матеріали 18-ї Міжнародної науково-технічної конференції, м. Алушта. - 2005. - № 5. - С.108.

8. Сероклин И.Н. Предупреждение отказов тональных рельсовых цепей в метрополитене / И.Н. Сероклин // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті: материалы 19-й международной школы-семинара, г. Алушта. - 2006. - № 4 (додаток). - С.11.

9. Сіроклин І.М. Побудова графа станів електрорухомого складу метрополітену / І.М. Сіроклин // Тези доповіді Першої міжнародної конференції ["Ресурсозберігаючі технології в експлуатації засобів транспорту в умовах реформування залізниць України"], (м. Євпаторія, 22-25 травня 2007р.). - Х.: УКРДАЗТ, 2007. - С.58.