автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Повышение функциональной надежности железнодорожных станций при технологических сбоях

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СБОЯХ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

' 3 МАЙ 2072

005016347

Екатеринбург - 2012

Работа выполнена на кафедре «Управление эксплуатационной работой» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО УрГУПС)

Научный консультант - доктор технических наук, профессор,

лауреат Государственной премии Российской Федерации,

Козлов Петр Алексеевич

Официальные оппоненты:

Горелик Александр Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь» Московского государственного университета путей сообщения.

Ефименко Юрий Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Станции, узлы и грузовая работа» Петербургского государственного университета путей сообщения.

Шалягин Дмитрий Валерьевич, доктор технических наук, профессор, заместитель начальника отдела «Международное сотрудничество» Проектного конструкторско-технологического бюро железнодорожной автоматики и телемеханики — филиала ОАО «РЖД».

Ведущее предприятие - ОАО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (ОАО «НИИАС»),

Защита состоится «30» «мая » 2012г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при Уральском государственном университете путей сообщения по адресу: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66, аудитория Б2-15.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения, на сайте Министерства образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru, на официальном \теЬ-портале УрГУПС www.usurt.ru.

Автореферат разослан «/£>> «_ » 2012г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять в адрес Диссертационного совета университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета, /7 ^_^

доктор технических наук Виталий Романович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Рыночная экономика требует, чтобы экономическое взаимодействие обеспечивалось надежными и эффективными транспортными связями. Особое внимание при этом следует уделять надежности работы железнодорожных станций. Именно здесь обнаруживаются технологические потери от разного рода сбоев в работе. Технологические сбои, такие как сход подвижного состава или выход из строя средств автоматики, снижают работоспособность станции и ведут к экономическим потерям. Нарушение крепления и сдвиг груза при роспуске с горки угрожает безопасности движения и вызывает дополнительную маневровую и грузовую работу. Устранить полностью возможность технологических сбоев в ближайшее время не представляется возможным. В последние десятилетия не вкладывались достаточные инвестиции для своевременного обновления технических средств - в путевом, вагонном и локомотивном хозяйстве, а также в хозяйстве автоматики и телемеханики. По оценке экспертов из-за технологических сбоев железнодорожные станции теряют 10 - 15 % своей производительности. Таким образом, для решения проблемы необходимо решить двуединую задачу: техническую (снизить насколько возможно вероятность технологических сбоев) и функциональную (снизить негативные последствия от них).

Целью исследования является создание методологии оценки функциональной надежности железнодорожных станций и поиск путей ее повышения при технологических сбоях.

Для этого необходимо решить следующие задачи.

1. Исследовать природу функциональной надежности железнодорожных станций и характера влияния на нее технологических сбоев.

2. Разработать методологию расчета и снижения функциональной уязвимости станции.

3. Предложить методологию оценки функциональной надежности и снижения технологических потерь за счет активизации адаптивных свойств и специально разработанных процедур.

В качестве объекта исследования выбраны железнодорожные станции.

Предметом исследования является их функциональная надежность (работоспособность станции).

Достоверность основных научных положений, выводов и рекомендаций. Достоверность научных результатов подтверждается логичным построением процесса исследования, корректным использованием математических методов и оптимизирующих процедур, а также практическими расчетами и результатами внедрения.

Научная новизна исследования состоит в следующем.

1. Исследована природа функциональной надежности железнодорожных станций и характер влияния на нее технологических сбоев.

2. Разработана методология оценки уровня функциональной надежности методом имитационного моделирования с оптимизирующими процедурами.

3. Предложена методика определения функциональной уязвимости транспортных систем при нарушении работоспособности того или иного ее элемента.

4. Определены пути снижения вероятности сдвига груза при маневровых соударениях.

5. Разработаны способы повышения функциональной надежности за счет повышения адаптивности транспортной системы.

Все это является существенным вкладом соискателя в развитие фундаментальных исследований в области теории систем, теории управления и принятия решений.

Методы исследования базируются на использовании аппарата оптимизации, теории случайных процессов, теории надежности, теории множеств, имитационного моделирования и теории принятия решений.

Практическая значимость. Разработанные научные основы и методические материалы по оценке и повышению функциональной надежности железнодорожных станций могут быть широко использованы ОАО РЖД, также на станциях промышленных предприятий для снижения технологических потерь от разного рода сбоев. Методика определения элементов, вызывающих повышенную функциональную уязвимость станций, создает основу для построения рациональной технологии контроля устройств автоматики, путевого хозяйства и других, а также очередности их замены. Способы снижения функциональных потерь при технологических сбоях могут быть использованы для совершенствования технологических процессов железнодорожных станций.

Реализация результатов работы. Результаты научных исследований использовались при экспертизе проектов развития транспортного узла Усть-Луга, Свердловского узла, железнодорожного узла Дема Куйбышевской железной дороги, Новолипецкого металлургического комбината, станции Карымская Забайкальской железной дороги. Технология исследования работы и оценки функциональной надежности железнодорожных станций используются в учебном процессе Уральского государственного университета путей сообщения при изучении дисциплин «Моделирование транспортных систем», «Оптимизация транспортных систем», «Теория принятия решений», «Технология и управление работой станций и узлов».

Основные результаты, представляемые на защиту.

1. Теоретические основы функциональной надежности транспортных систем.

2. Исследование природы функциональной надежности железнодорожных станций и характера влияния на нее технологических сбоев.

3. Методика определения функциональной уязвимости станции при нарушении работоспособности тех или иных устройств.

4. Методология оценки функциональной надежности станций имитационным моделированием.

5. Способы снижения вероятности коммерческих браков при креплении грузов на открытом подвижном составе.

6. Методология снижения функциональных потерь при технологических сбоях за счет адаптивности и специальных режимов управления.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались и были одобрены на: Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы автомобильного, железнодорожного, трубопроводного транспорта в Уральском регионе» (Пермь, ПГТУ 2005); УШ-й Международной научной конференции «Телематика, логистика и безопасность на транспорте» (Польша, г. Катовице, Силезский технологический университет 2008, 2009); 1-ой Международной научно - практической конференции «Технология, материалы, транспорт и логистика» (Украина, ВСНТУ 2010); Международной научно -практической конференции «Инновации для транспорта» (Омск, ОмГУПС 2010); Всероссийской научно-практической конференции учёных транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности (Хабаровск, ДВГУПС 2006); III Всероссийской научно-практической конференции «Наука и образование -транспорту» (Самара, СамГУПС 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2011» (Ростов-на-Дону, РГУПС 2011); научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва, МИИТ 2005, 2006, 2008, 2010, 2011); У-й Научно - практической конференции «Проблемы безопасности на транспорте» (Гомель, БелГУТ 2010); конференции «Системная интеграция на транспорте», (Москва-

Магнитогорск, 2010); заседаниях кафедры «Управление эксплуатационной работой» с приглашением ведущих ученых университета и специалистов (УрГУПС 2009, 2010, 2011); ежегодных научно-практических конференциях «Молодые ученые - транспорту» и семинарах докторантов (УрГУПС).

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 работа, в том числе 16 в ведущих изданиях из перечня, рекомендованного ВАК России.

Структура работы. Работа содержит 384 страницы машинописного текста, 101 рисунок, 18 таблиц. Диссертации состоит из введения, 7 глав, заключения, список использованной литературы из 152 наименований и 3 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности проблемы, формулируется цель и задачи исследования.

В главе 1 исследуются природа технологических сбоев и их последствия. Железнодорожные станции работают в условиях, когда невозможно пренебречь вероятностью технологических сбоев. Высокий процент износа устройств железнодорожной автоматики вызывается сверхнормативным их износом. Сход вагонов во время маневровой работы имеет самые разнообразные причины - и износ рельсов, и разного рода поломки вагонов, и нарушения ПТЭ по содержанию устройств. По оценке экспертов причины технологических сбоев невозможно быстро и легко устранить. Дополнительной технологической проблемой является сдвиг груза при соударении вагонов, особенно при роспуске с горки. Здесь причиной является и несоблюдение правил крепления, и несовершенство в методике расчета креплений.

В диссертации обосновывается понятие функциональной надежности транспортных систем и методика ее количественной оценки, исследуется природа функциональных потерь при технологических сбоях. Предлагается

методология исследования функциональной уязвимости и надежности станций методом имитационного моделирования, предлагаются подходы по снижению вероятности сбоев и уменьшению функциональных потерь при их возникновении за счет повышения адаптивности и специально разработанных процедур технологического реагирования.

В своих исследованиях автор опиралась в области технологии работы транспорта на труды ученых В. М. Акулиничева, В. И. Апатцева, А. Ф. Бородина, А. П. Батурина, Ю. В. Дьякова, Ю. И. Ефименко, П. А. Козлова, Л. С. Крохина, В. А. Кудрявцева, П. В. Куренкова, В. Я. Негрея, А. Т. Осьминина, Ю. О. Пазойского, В. А. Персианова, Н. В. Правдина, С. М. Резера, И. Б. Сотникова, Е. А. Сотникова, Н. С. Ускова, Н. Н. Шабалина, В.

A. Шарова, И. Н. Шапкина, М. И. Шмулевича, в области методов оптимизации - А. Э. Александрова, Н. П. Бусленко, В. Н. Буркова, О. В. Евсеева, Н. Н. Моисеева, Д. А. Поспелова, использовались разработки ведущих научных организаций отрасли. Методы моделирования устройств железнодорожной автоматики описаны в работах В. В. Сапожникова и Вл. В. Сапожникова. Вероятностные методы оценки их безопасности рассмотрены в работах Б. Ф. Безродного, П. Ф. Бестемьянова, Д. М. Гавзова, В. М. Лисенкова, Д. В. Шалягина, И. Б. Шубинского. В области живучести работы устройств железнодорожной автоматики на труды А. В. Горелика. В вопросах расчета крепления грузов автор опиралась на основополагающие работы профессора X. Т. Туранова, а так же на исследования П. С. Анисимова, В. К. Бешкето, А. Д. Малова, В. В. Повороженко, А. А. Смехова,

B. Б. Зылёва.

Эффективное взаимодействие производственных систем требует надежной работы транспорта. Для этого технологические функции всех подразделений железнодорожного транспорта должны выполняться качественно и с должной надежностью. Однако существуют технологические сбои, которые могут приводить к уменьшению функциональных возможностей. Основные из таких сбоев сводятся к трем группам (рисунок 1).

Рисунок 1 - Технологические сбои и их последствия

Отказы средств железнодорожной автоматики пока что нельзя назвать явлением исключительным, что подтверждается исследованиями аналитиков, которые проводят градацию отказов на сети железных дорог по видам за 2010 год (рисунок 2).

2500

_ 2000 л

2 1500

о 1000

500

Рисунок 2 -

Распределение отказов по видам и объектам на сети железных дорог за 2010 г.

Слишком разнообразные причины вызывают и сход вагонов (рисунок 3).

Рисунок 3 - Причины схода вагонов при маневрах

Анализ показал, что размещение груза с нарушением технических условий производилось уже при погрузке (рисунок 4). Например, количество вагонов с коммерческими неисправностями по Восточно-Сибирской железной дороге в 2010 г. составило 5957 вагонов, из них 42 % с нарушениями технических условий и расстройством погрузки, угрожающими безопасности движения; по Южно-Уральской железной дороге - из 5546 вагонов 47 %; по Свердловской железной дороге - из 5253 вагонов 61%; по Московской железной дороге - из 5191 вагона 59 % с нарушениями технических условий и расстройством погрузки, угрожающими безопасности движения. Неблагоприятное положение с обеспечением безопасности и на других дорогах (рисунок 5).

□ Выявлено случаев размещения груза с нарушениями требований ТУ

Рисунок 4 - Количество случаев размещения груза с нарушением технических условий при погрузке в 2010г.

6000 5000 4000 3000 2000

1000

0

I I Ч I I ¡1 I [Г

о. ш о со 3 О- О О ш ш о. т ш о.

1- о д с ^ о

□Общее количество вагонов с коммерческими неисправностями □в т.ч. отцепленных для устранения □не требующих отцепки для устранения

Рисунок 5 - Количество вагонов с коммерческими неисправностями по дорогам за 2010г. С целью повышения функциональной надежности железнодорожных

станций в условиях, когда существует вероятность технологических сбоев

и

из-за выше перечисленных проблем на транспорте, необходимо найти способы снижения вероятности технологических сбоев; разработать методологию оценки технологических потерь станций при возникновении технологических сбоев различной природы и разработать методы повышения функциональной надежности станций при технологических сбоях.

Глава 2 посвящена исследованию природы функциональной надежности транспортных систем и характера потерь при технологических сбоях на железнодорожных станциях. Функциональную надежность можно характеризовать вероятностью выполнения некоторой функции при обеспечении заданных технологических параметров.

Работа элемента транспортной системы не имеет законченного функционального значения. Поэтому функциональную надежность следует определять по вероятности выполнения технологической операции, элементарного технологического процесса и целостной функции системы.

Функциональную надежность можно характеризовать вероятностью выполнения некоторой функции / - Р(/), при обеспечении заданных технологических параметров ук и у,.

ук^Ук> У 1^-Уп 0)

ксК /еД

где ук,у1 - технологические параметры выполнения функции; ук,у, -предельные значения технологических параметров; К - множество параметров, по которым задается верхняя граница; Ь - множество параметров, по которым задается нижняя граница.

Таким образом, можно говорить о вероятности выполнения 1-й технологической операции у-го процесса Р(Р.) и всей функции

Р(Ю-

Коэффициент функциональной готовности определяет вероятность того, что в произвольный момент времени система готова к выполнению технологических процессов, находится согласно следующей формуле:

^ ___^ ^ип_

(^вп ^ввпХ^ип ^вип) ' где Гип - среднее время до функционального отказа относительно информационных процессов; Тш - среднее время до функционального отказа относительно процесса; Твш - среднее время восстановления правильного выполнения процесса; ТВШ1 - среднее время восстановления информационного процесса.

Следует различать функциональную надежность в элементарных и системных процессах. Надежность выполнения основной функции транспортной системы зависит лишь опосредованно от надежности работы элементов (рисунок 6).

Здесь влияют многие факторы. И один из важнейших — уровень адаптации в системе, ибо гибкое управление порождает динамические резервы. В транспортной системе функционально можно выделить следующие уровни: элементарная функция элемента, технологическая операция, процесс, функция системы.

При правильной организации технологии и развитой адаптации вероятность невыполнения функции снижается с увеличением структурного технологического уровня и, соответственно, увеличивается функциональная надежность (рисунок 7).

Технологический ущерб от выхода из строя того или иного устройства может быть разным, в зависимости от его расположения в структуре системы, числа и характера структурных связей, особенностей использования его в технологическом процессе. В общем случае функциональные потери можно представить в виде: - в операции:

/. = аЛп] + р ■ Дту + у ■ , (3)

где Ап/ - уменьшение числа вариантов выполнения ] -й операции; Дту. -увеличение времени выполнения у'-й операции; - увеличение величины задержек в } -й операции, а,(3,у - весовые коэффициенты;

Изменение; да ^

в процессе

Изменение в функции системы

Рисунок 6 - Повышение функциональной надежности за счет адаптации в системе

функция системы

элемент

процесс

операция

жгность невыполнения

Рисунок 7 - Нейтрализация сбоя за счет адаптивности в системе

где 3к - множество операций в к -м процессе; - в системе:

F = 5УaДл,+P•Дт^ + Y•Дí/Л

(5)

где J — множество операций в системе.

При этом коэффициенты а, р, у можно определить только экспериментами на имитационной модели. Во многих случаях необходимо знать элементы с наиболее высокой функциональной значимостью. Традиционно считается, что «узким местом» структуры является наиболее загруженный элемент. Многочисленные эксперименты на имитационных моделях показали, что это далеко не так. Зависимость между загрузкой элемента и задержками из-за него является более сложной и неоднозначной. Поэтому при выборе элементов, вызывающих наибольшую функциональную уязвимость, необходимо отталкиваться от «узких мест» структуры или «узких мест» технологии.

Говоря об изменении функциональной надежности транспортного объекта, имеем в виду вероятность работы станции с полной функциональностью (с полной перерабатывающей способностью). Это отношение продолжительности полнофункциональной работы к общему расчетному времени. А показателем функциональной надежности считаем долю или процент достижения в среднем станцией полной производительности.

В главе 3 разработана методология исследования работоспособности станций при технологических сбоях с помощью использования методики имитационной экспертизы.

В исследовании приведен исторический анализ методов оценки работоспособности транспортных объектов и выбран метод имитационного моделирования. Под выбором понимаются различные подходы, поэтому в работе сформулированы требования к модели.

1. Она должна хорошо отражать структуру и технологию объекта, чтобы оценить технологические потери от сбоя. Вероятности выхода устройств из строя и их использования в этот момент нельзя определить без знания технологии, структуры потока, уровня загрузки, управления. Сбой элементарного маршрута может повлечь за собой сбой короткой или длинной технологической цепочки при разном состоянии системы.

2. Возможность отображать работу при пониженной функциональности. При отказе, например, электродвигателя стрелка «зашивается» в одном положении.

3. Возможность вставлять в технологический процесс дополнительные операции в связи со сбоем.

4. Наличие в имитационной системе подсистемы САПР и оптимизирующих процедур, без которых исследование становится невыполнимым из-за трудоемкости и ошибок пользователя.

В работе обоснованно используется метод имитационной экспертизы -системное исследование с помощью экспериментов на модели, позволяющих получить полную характеристику объекта как системы (пропускную способность, время нахождения транспортных средств в системе с расчленением по операциям, «узкие места» структуры и технологии), а также характеристику элементов и их взаимодействия (полную и полезную загрузку устройств терминалов, локомотивов, железнодорожных путей, грузовых и сортировочных устройств), задержки из-за занятости устройств, межоперационные простои, возникающие при выполнении операций.

Транспортные объекты со сложной структурой, такие как железнодорожные станции и транспортные узлы, транспортные структуры городов, аэропорты, не поддаются строгой формализации и параметры их

работы невозможно рассчитать по аналитическим формулам. Поэтому и необходимо строить имитационные модели проектируемых объектов, исследовать их работу проведением экспериментов на модели и делать комплексную оценку полученных параметров. Весьма важно определить, соответствует ли принятая технология структуре. Результатом исследования служат рекомендации по улучшению структуры и технологии пропуска и переработки потоков проектируемого объекта с целью минимизации как технологических, так и структурных задержек.

Задачей является совершенствование взаимодействия элементов в структуре, операций в технологическом процессе и гармонизация структуры и технологии (рисунок 8).

Рисунок 8 - Адаптация технологии к структуре станции На следующем этапе следует осуществлять структурный, функциональный и структурно-функциональный анализ. Такой структурированный анализ позволяет определить адаптивные возможности станции и найти пути снижения потерь на технических и технологических стыках.

Глава 4 посвящена проблеме совершенствования методики расчета креплений груза для наиболее сложного сочетания статических и динамических воздействий и условий.

Разработана методика расчёта пространственной системы сил, действующих на груз на открытом подвижном составе. Для решения этой задачи построена расчетная схема и математическая модель креплений груза. Разработано математическое описание процессов работы элементов креплений (растяжек и обвязок), а также динамики груза под воздействием сложной системы сил во время соударения вагонов при роспуске на сортировочных станциях. Разработана оригинальная расчетная схема и построена математическая модель, описывающая движение вагона с грузом по кривому и прямому участку пути на уклоне и без, при симметричном и ассиметричном расположении груза на вагоне, с упорными, опорными элементами креплений, подкладками и без них.

Методика расчёта креплений груза реализована в среде МаЬСАО, для чего разработаны программы. Программы позволяют определить силы, воспринимаемые элементами креплений с учётом их предварительных натяжений, вычислить жёсткостные параметры элементов креплений на основе их геометрии, найти величину сдвига груза, определить рациональное количество всех возможных средств креплений и другие параметры поведения груза на подвижном составе.

Методика позволяет не только более корректно рассчитать геометрические параметры крепления груза, но и решить обратную задачу определения предельного его сдвига по допустимому значению упругих сил в каждом креплении.

С использованием этой программы можно получать множественные варианты креплений груза на открытом подвижном составе, обеспечивающих безопасное продвижение при любых условиях перевозки, в том числе и при соударениях, и резком торможении вагонов во время маневровых передвижений в сортировочных парках станций.

Полученные результаты исследований позволяют разрабатывать нормативные документы по креплению грузов непредусмотренных техническими условиями, обеспечивая безопасность движения поездов и надежность перевозочного процесса.

В главе 5 разработана модель поведения груза при соударениях вагонов во время роспуска с горки.

Разработан математический аппарат, позволяющий моделировать возможный сдвиг груза при различных параметрах соударения, и предложена компьютерная реализация для проведения численных экспериментов.

Было установлено, что возрастание скорости движущегося вагона приводит к двойному увеличению сдвига груза в нем, а увеличение массы - к линейно пропорциональному. Зависимость же величины сдвига в движущемся вагоне от массы группы стоящих вагонов имеет нелинейный характер. Приведена методика определения деформации гибких элементов креплений груза при резком торможении или соударении вагонов при роспуске с горки. Проведенные эксперименты на компьютерной модели по разработанной методике позволили получить ряд важных и интересных для практики результатов. Например, если в одинаковой степени нарушены расчетные параметры некоторых гибких креплений, то соударение приведет к разрыву, в первую очередь, самого короткого из них в случае отсутствия упорных средств креплений. А если нарушение касается всех, то произойдет не только их разрыв, но и повреждение упорных и опорных средств, а также деталей вагона.

Результаты вычислительных экспериментов показали, что деформация креплений зависит от скорости «срыва» груза с места и от энергоёмкости поглощающих аппаратов. Так, например, груз весом 560 кН, закреплённый тремя парами гибких элементов креплений, не сдвигается с места при у0 = 7,56 км/ч и \У,т= 60 65 кДж; у0 = 7,92 км/ч и 70 кДж; у0 = 8,28 км/ч и IV75 кДж; у0 = 8,64 км/ч и 80 - 85 кДж; у0 = 9 км/ч и IV,п= 90 кДж; у0 = 9,72 км/ч и 1¥т= 100 кДж.

Графические зависимости сдвигов первого и второго грузов от количества вагонов в отцепе, приведенные на рисунках 9а, 96 говорят о том, что с увеличением количества вагонов в отцепе сдвиг груза увеличивается.

•л2 2

л-0 -11

$01 (п) :=--- относительное перемещение

2.^г.(п + 1)^ первого груза при М1=М2, м

л-02 ( М2-П

51(н) :=----- относ1Ггельное перемещение

2 1.Ш-П + М1) первого груза при М1«М2, м

Л

__ , . - относительное перемещение

802(11) :=----Г1 и п

. „ ч 2 второго груза при М1=М2, м

2-£-»-(п+1) I 1. 1

1 ( М1 Г

з2(п) :=---- -уО - относ1пельное перемещение

2 Г§ \M2-n + М1) второго груза при М1«М2, м

Рисунок 9 - Результаты моделирования сдвига груза при соударениях вагонов

На основе математического моделирования соударения вагонов в сортировочном парке станции установлен характер сдвига грузов в вагонах. Анализ полученных результатов доказывает, что использование данного аппарата позволяет описать динамику груза в зависимости от скорости роспуска, массы и количества вагонов, а также от состояния контактируемых поверхностей грузов с полом вагона.

Таким образом, расчет комплекса креплений грузов в соответствии с разработанной методикой позволит снизить вероятность сдвига и повысить безопасность движения.

В главе 6 разработана методика и результаты исследования снижения функциональных возможностей станций при технологических сбоях. В качестве объектов выбраны три крупные сортировочные станции разных дорог, для которых свойственна высокая степень загрузки, роспуск с горки и большая вероятность соударения вагонов, особенно при нарушениях технологии роспуска, и с возникновением больших продольных сил появляется проблема нарушения целостности креплений и, соответственно, сдвига груза. Труднее выделить перерывы в работе для ремонта путей и устройств автоматики, транспортные объекты такого рода более функционально чувствительны к технологическим сбоям. Кроме того, крупные сортировочные станции готовят технические маршруты на дальние расстояния. Отсюда высока вероятность смещения груза в пути следования.

Каждая выбранная станция имеет свои особенности. Например, станция Новолипецк - заводская сортировочная станция, осуществляющая связь с ОАО РЖД, обслуживающая Новолипецкий металлургический комбинат и связанный с ним крупнейший промышленный узел. Главная особенность станции - наличие большого объема грузовой работы, для реализации которой задействованы 4 вагоноопрокидывателя, три приемоотправочных парка, один сортировочный, две горки и другие составляющие инфраструктуры. Здесь работает 8 маневровых локомотивов.

Станция Екатеринбург-Сортировочный - крупная двусторонняя сортировочная станция сетевого значения. Имеет классическую структуру, рассчитана на очень большой объем работы по формированию-расформированию поездов, пропуску транзитного вагонопотока без переработки, обработки местного вагонопотока в адрес подъездных путей крупных промышленных предприятий города.

Станция Карымская (Забайкальская железная дорога). Особенностью является смена трех типов поездных локомотивов. На иркутское и хабаровское направление отправляются поезда с электровозной тягой, но разными по мощности локомотивами в связи с особенностями уклонов путей, а на Забайкальск уходят тепловозы. В связи с этим на станции очень высокая загрузка горловин подачей их к поездам и уборкой в депо.

Многочисленные вычислительные эксперименты на модели позволили определить технологические ущербы при сходах подвижного состава на ст. Новолипецк. В нормальных условиях станция может переработать заданный поток с достаточно хорошими результатами, приведенными во фрагменте программы (таблица 1).

Эксперименты на модели проводились для случаев технологического «окна» в связи с устранением схода подвижного состава, продолжительностью 120 мин, 180 мин и 240 мин. «Окно» в 240 мин на стрелке 205 вызывает ухудшение работы станции. Увеличился простой на станции с 5.91 часа до 6.17 часа, уменьшилось число отправленных вагонов. Но станция ещё справляется с работой. Другая картина при сходе вагона на стрелке 110. При «окне» в 180 мин - 2 поезда не принято (таблица 2). Вывод - эта группа стрелок создает более высокую функциональную уязвимость.

Эксперименты показали, что определить элементы, вызывающие наибольшую функциональную уязвимость станции, нельзя по формальным признакам. У группы стрелок 205 и загрузка выше, и задержки в нормальных условиях из-за них больше. Но более опасны сходы на стрелке 110.

Взаимодействие сложной структуры и технологии порождает нелинейные, трудно предсказуемые зависимости (рисунок 10, 11).

Таблица 1 - Показатели работы ст. Новолипецк на период моделирования (во фрагменте программы расчета средний простой вагона в часах)

Пропускная способность и простои вагонов Станция может переработать заданный входной поток.

По станции

прибыло поездов 78

убыло поездов 87

прибыло вагонов 3985

убыло вагонов 4031

средний простой вагона 5.91

Не принято

поездов | 0

Таблица 2 - Показатели работы ст. Новолипецк при технологическом перерыве 180 мин на стрелке 110 (во фрагменте программы расчета средний простой вагона в часах)

Станция не может переработать заданный входной поток.

По станции

прибыло поездов 75

убыло поездов 71

прибыло вагонов 3877

убыло вагонов 3312

средний простой вагона 6.64

Не принято

поездов 2

вагонов 108

час,

Рисунок 10 - Возрастание простоя вагонов при сходе подвижного состава в горловинах станции

С целью определения технологических ущербов при сходах подвижного состава на ст. Екатеринбург-Сортировочный, проведены расчеты на модели для нормальных условий, которые показали, что потенциально проблемными местами (с наибольшими задержками) являются горка 2 четной системы и группа стрелок 402 - 448 в выходной горловине парка отправления четной системы (рисунок 12). В экспериментах заданы такие же технологические «окна», как и в предыдущем эксперименте.

При сходе на стрелках 402 - 448 задерживаются поезда в четном парке отправления ЧПО (рисунок 13,14).

час,

мин,

Рисунок 11 - Влияние схода вагона в горловинах станции на переработку

вагонопотоков

Стр.402,410,41 4,41 6,420,426,434,438.444.448 (39:31)

X \ /'

4433^^ 426/42 314 ^ 410 418

Рисунок 12 - «Узкое место» - стрелка 402-448 в выходной горловине четного парка отправления

Рисунок 13 - Схема станции Свердловск-Сортировочный с выделением лимитирующих зон

Рисунок 14 - Простои вагонов в четном парке отправления при сходе подвижного состава в выходной горловине станции

Рисунок 15 - Возрастание задержек вагонов из-за схода подвижного состава на 2 горке четной системы станции

При сходе вагона на горке 2 естественным образом возрастают задержки в ожидании роспуска и многие другие (рисунок 15). час,

Для определения технологических ущербов при сдвиге груза выбрана ст. Новолипецк, на которой постоянно производится роспуск с горки вагонов со слябами, пакетированным металлом, стальными рулонами и разнообразным оборудованием, которые крепятся растяжками и упорами. В модель вставляются после осмотра вагона операции его отцепки и подачи в ремонт (рисунок 16). Для этого приходится выполнить довольно сложную конфигурацию передвижений локомотива с составом, вагоном и резервом. В диссертации подробно описана технология вагона со сдвигом груза на пути, предусмотренные для вагонов с коммерческими браками. При этом занимается почти вся горловина станции (рисунок 17).

Рисунок 16 - Функциональная структура модели с операцией уборки вагона со сдвигом груза на станции Новолипецк

Расчеты на модели показывают, как появление вагонов со сдвигом отражается на показателях работы станции (рисунок 18).

Рисунок 18 — Возрастание полного и расчлененного простоя вагонов при появлении вагонов со сдвигом груза

Сущность экспериментов с целью определения технологических ущербов при выходе из строя устройств электрической централизации (ЭЦ) состоит в том, что маршруты начинают готовиться вручную, возникает проблема с поездными и маневровыми операциями, которые становятся более продолжительными. Стрелочные горловины - более занятыми, и из-за них возникают дополнительные задержки.

Например, в эксперименте ЭЦ не работала в течение трех часов на группе стрелок в нечетной горловине. В результате возросли задержки из-за стрелок с 3.23 час до 11.39 час. Проблемы возникают в основном при подаче и уборке локомотивов, что можно увидеть из фрагмента функционально-структурного анализа, который выдает модель (таблица 3).

Таблица 3 - Распределение задержек по операциям при выходе из строя

устройств электрической централизации

"Узкие места" структуры по операциям

Элемент Операция Задержка

Графически Суммари. (чч:мм)

Стр.117.127.135.137 Подача поездного локомотива через тупик 156 транзит Чит-Хаб, б/п. Б [Из района Депо] 05:41

Подача поездного локомотива с тупиков транзит Чит-Хаб, б/п. Б 156 [33 п парка "Б"] 03:21

Отправление состава транзит Чит-Хаб. б/больн. Б [34 п парка "Б"] 00.52

Подача поездного локомотива к поезду своего формирования на Хаб. Заб [Из района Депо] 00:35

Подача поездного локомотива с тупиков транзит Чит-Хаб. б/п. Б 156 [35 п. парка "Б"] 00:15

Подача поездного локомотива с тупиков транзит Чит-Хаб. б/больн. Б 156 [35 п парка "Б"] 00:14

Уборка поездного локомотива транзит Чит-Заб, отцепка, б/больн. наличие готовых лок Б [34 п парка 00:12

Таким образом, модель позволяет оценить последствия выхода из строя устройств автоматики и посмотреть, как изменится общий простой по станции с расчленением этого показателя по паркам.

В главе 7 разрабатываются пути повышения функциональной надежности железнодорожных станций. С этой целью предлагаются методы снижения их функциональной уязвимости.

В предыдущих главах показано, что если станция имеет явно выраженные «узкие места», ее функциональная уязвимость весьма высока. Технологический сбой, затрагивающий это «узкое место», приводит к значительным технологическим потерям. То есть, ставится задача гармонично согласовать технологию и структуру для устранения проблемных элементов (рисунок 8). Для их согласования эффективно используем оптимизирующую процедуру «имитационный спуск», позволяющую многократно снизить число экспериментов на модели для нахождения элементов, вызывающих функциональную уязвимость. На станции несколько сот стрелок, а значит и электроприводов, десятки рельсовых цепей и так далее. Стоит проблема - в каком порядке исследовать потери от их выхода из строя? Предлагается методика, заключающаяся, во-первых, в определении «узких мест» структуры, во-вторых, применяется структурно функциональный анализ (разложение задержек по операциям), в-третьих, по операциям с наибольшими задержками используется метод технологической разгрузки, наконец, дополнительно производится анализ загрузки элемента всеми видами операций для технологической разгрузки.

Таким образом, последовательность имитационных экспериментов позволяет выстроить рациональную структуру системы. Кратчайший путь -это устранеие «узких мест» в структуре системы и в структуре технологического процесса (выравнивание задержек). Однако есть еще и экономический аспект, связанный с выравниванием задержек. Процессом оптимизации будет движение по траектории от одного множества задержек к другому и, наконец,

{¡заШ Л №задI А ~~^ •■• ~~* {¿зад: }орг ^

Движение на множестве результатов, то есть последовательность имитационных экспериментов, задает имитационный спуск. В этом случае модель строится так, чтобы оптимизируемый показатель был пропорционален (прямо или обратно) суммарной величине задержек.

32

XX I Я,д хи(0 , (6)

где а - стоимость единичной задержки из-за элемента Х1; Ах:] -задержка в операции из-за элемента Х1 в момент /.

Стоимость задержки определяет тип выполняемой операции (число участвующих вагонов, тип локомотива, возможный ущерб производству итак далее). Пусть на к-ом шаге расчета возникли задержки {Дт* }:

Дт* = X Ах* (I) - суммарная задержка по операции Р ■.

Сопоставим задержкам Дт* весовые коэффициенты а]. Составим множество {а Лхк,} Преобразуем его в множество {а.Ах\ } таким образом,

ЯЕЙМО)

' ]

В этом случае коэффициент а(. является средневзвешенной по операциям стоимостью единичной задержки из-за элемента^. Очередной шаг (эксперимент) делается в направлении Ак+! с координатами

Ак+1 =-(а1Ат*,а2Атк2,а,АтЧ,...). (8)

Это означает, что мы изменяем параметры модели таким образом, чтобы в следующем расчете задержки предположительно уменьшились пропорционально их величине на предыдущем шаге с учетом удельной стоимости.

Функциональная надежность определяется в значительной мере последовательностью операций в технологическом процессе и управлением, то есть выбором тех или иных технологических цепочек в различных ситуациях. При нерациональной «состыкованности» операций возникают «узкие места» технологии, при неразвитом управлении (ограниченной

адаптации системы) требуются значительные резервы элементов. Степень согласованности параметров операций в структуре технологического процесса определяется моделированием.

В случае, когда большое значение имеет обеспечение выходных ритмов потоков, функциональные возможности транспортной системы можно увеличить управлением потоками по конечным ритмам. Конечными ритмами могут быть:

- ритмы накопления составов поездов при подвязке к ниткам графика;

- ритмы отправления поездов по направлениям;

- ритмы погрузки или выгрузки грузов на различных фронтах (в особенности при наличии контактного графика) и другие.

Для выбора определенного рационального ритма использован специальный имитационный метод динамического согласования (И-МДС). Здесь применяется следующий встроенный алгоритм. Вводится понятие индексной операции, которая заранее запускает технологические цепочки в соответствии с их «длиной», с тем чтобы «концы» цепочек были согласованы с заданными конечными ритмами. В модели вводятся приоритеты операций и глубина их действия. Последняя равна продолжительности соответствующей цепочки.

Алгоритм работы метода И-МДС. Метод И-МДС работает следующим образом. Пусть задан ритм моментами времени и так далее (рисунок 19).

Ломаная линия Q(t) будет показывать потребность в вагонах с накоплением. Линии Ца ((), и показывают наличие груза в трех разных местах.

Пусть продолжительность подачи из пункта <7а будет та, из пункта —> хр и, соответственно, —>ту. Вводим индексные операции типа а,р,у с заявками , и которые все имеют наивысший приоритет и глубину действия приоритета, соответственно, та, тр и ту.

-а

Рисунок 19 - Схема работы метода И-МДС Каждая из них может запускать технологическую цепочку подвода груза с отрицательным временем, равным времени подачи (то есть, (—Ха),(—т^),(—х)). Но рассматриваться каждая заявка будет с положительным по отношению к моменту / опережением, то есть в моменты (t + тa),(t + тíl)),(t + тl). Алгоритм действий здесь следующий. В момент

времени t1 проверяется условие, достаточно ли вагонов в предгорочном парке чтобы запустить заявку уа начальной операции

технологической цепочки расформирования (из пункта )

(9)

Если да, то в очередь включается заявка операции уа с отрицательным сдвигом (-Т ), чтобы успеть закончить операцию к моменту .

В момент времени ¿2 для обеспечения накопления следующего состава проверяется достаточность вагонов в пунктах £/а и £/р, так как за время опережения тр вагоны могут быть подведены в промежутке (7,7 + тр ,)

< ^ги => .ул-О V (т2)>чао2)) Л ^ 2; ^

< ШО+=> •

Если в пункте <7а нужных вагонов достаточно, то включается лишь

операция уа@2-ха), если же нет, то добавляется и операция -х^) для

подвода вагонов из пункта Алгоритм запускает подвод вагонов

непосредственно к моментам потребности в них. Таким образом, метод И-МДС позволяет выстроить технологические процессы в транспортной системе по конечным ритмам, то есть технология становится целенаправленной.

Следующей процедурой, направленной на повышение функциональной надежности станций предлагается интерактивное моделирование для создания специальных режимов работы.

Особенность в том, что в трудной ситуации, когда модель не может найти эффективного решения, процесс останавливается и решение передается технологу. Остановка осуществляется по некоторому критерию, например, если число вагонов на станции превышает критическое и существенно снизилась маневренность, вводится параметр, который показывает степень продвижения потока по структурной схеме технологического процесса, характеризующий качество состояния у. Каждая струя должна пройти через определенную последовательность операций (рисунок 20). Если у = 0, значит, струя прошла половину пути, у > 0 - больше половины, у < 0 - меньше. Чем меньше у, тем хуже состояние системы. По остатку и значению у модель будет включать прерывание, и управление передается опытному технологу. Он имеет всю

необходимую информацию и полный набор управленческих действий. Технолог, выбирая наилучшую в этих условиях последовательность операций, вводит систему в нормальное состояние и передает управление назад модели. И так при каждой ее остановке.

Рисунок 20 — Продвижение потока по технологической цепочке Ситуацию для технолога описывают состояние путей с указанием числа и назначения вагонов (рисунок 21), очередь операций, ожидающих выполнения (рисунок 22) и другая необходимая информация.

Технолог может изучить график исполненной работы и анализировать протокол, чтобы увидеть последовательность предыдущих операций. Он может выполнить любую операцию из очереди - переставить локомотив в любую точку, отправить поезд, переставить состав и тому подобное. Он может вставить в очередь любую операцию из технологического процесса и выполнить её вне очереди. После расчета система-модель выдает исчерпывающие результаты для анализа работы станции. Сочетание возможностей модели и интеллекта человека позволяет рассчитать

предельные возможности проектируемой транспортной системы определить её запас прочности, что, несомненно, снизит проектные риски.

Рисунок 21- Состояние парка приема в модели

& Очередь операций

0 11 4> 3 Я Я ф '. 4- | 1 я» 12103:47 8 В Ж:||

|№ | Название операции ¡Поступление |

1031 ^.Отправление на ККЦ-2 с 226 пути [226 п. парка Парк Б] [2)03:22

2392 ^.Отправление на Входную (на Прокат порожние) [8в п. парка Парк В] [2] 03:29

842 Отправление на Входнчю со 26.36 пчтей [26 п. парка Парк Б1 [2] 03:46

2155 931 РПРасформирование разборочного со Входной ручной режим [8г п. парка Парк П ^.Отправление на Складскую с 236 пути [236 п. парка Парк Б] [2)03:47 [2)03:51

2240 2218 ^расформирование сборного с Проката ручной режим [6г п. парка Парк П [^Перестановка состава на 2.3.4 в.о. (концентрат) [7а п. парка Парк А] [2] 03:57 [2)03:58

118В Отправление на Входную с 176 пчти И 76 п. парка Парк Б) [2)04:00

798 2484 К. Отправление нвЧчгчн с8б пчти[86 п. паркаПаркБ] [2]04:06 ^.Отправление на Казинку (на Калининград) [1 в п. парка Парк В] [2] 04:11 "о "с Нормальный режим Фонобьй режим

Рисунок 22 - Очередь операций, ожидающих выполнения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования предложено научное решение важной народно-хозяйственной задачи - эффективной организации работы железнодорожных станций в условиях, когда из-за физического износа технических средств сохраняется высокая вероятность технологических сбоев. Это достигается двумя путями - снижением вероятности сбоев и повышением функциональной надежности станций.

В том числе получены следующие результаты.

1. Дано теоретическое обоснование природы функциональной надежности.

2. Разработана методология оценки технологических потерь с помощью имитационного моделирования.

3. На основании предложенной расчетной схемы разработана математическая модель работы комплекса креплений при соударении вагонов во время роспуска с горки (для снижения вероятности сдвига груза).

4. Выполнено широкое исследование влияния разного вида сбоев на работоспособность станций, в том числе определения элементов, вызывающих повышенную их функциональную уязвимость.

5. Предложены оригинальные подходы по повышению функциональной надежности станций при технологических сбоях за счет адаптивности и специальных процедур.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Тимухина Е. Н. Исследование влияния коммерческих неисправностей на график движения поездов в пути следования [Текст] / Е. Н. Тимухина, А. В. Шипулин // Транспорт: Наука, техника, управление. -2011. -№ 11. - С.29-32. (по перечню ВАК)

2. Тимухина Е. Н. Обобщенная динамическая модель креплений груза с подкладками совместно с гибкими и упорными элементами при воздействии пространственной системы сил [Текст] // Транспорт: Наука, техника, управление. - 2011. - № 9. - С.36-41. (по перечню ВАК)

3. Тимухина Е. Н. Методология исследования работоспособности станций при технологических сбоях [Текст] // Транспорт Урала. - 2011. - № 4. - С.58-62. (по перечню ВАК)

4. Тимухина Е. Н. Математическое моделирование явления удара вагонов на путях сортировочного парка [Текст] / Е. Н. Тимухина Е. Н., X. Т. Туранов, О. В. Молчанова // Транспорт: наука, техника, управление. - 2008. -№ 1. - С. 31-33. (по перечню ВАК)

5. Тимухина Е. Н. Технологические сбои, проблемы расчета и обеспечения функциональной надежности железнодорожных станций [Текст] // Транспорт: Наука, техника, управление. - 2012. - № 1. - С.29-32. (по перечню ВАК)

6. Тимухина Е. Н. Математическое моделирование динамической деформации гибких элементов креплений груза с упорным бруском при соударении вагона в подгорочном парке [Текст] // Наука и техника транспорта. - 2011. - № 2. - С. 88-96. (по перечню ВАК)

7. Тимухина Е. Н. Математическое обоснование креплений груза в вагоне при маневровом соударении [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов, С. А. Ситников // Транспорт, наука, техника, управление. - 2011. - № 1. - С. 9-14. (но перечню ВАК)

8. Тимухина Е. Н. Повышение функциональной надежности станций за счет финитного управления процессами [Текст] // Транспорт Урала. - 2012. -№ 1. - С.57-61. (по перечню ВАК)

9. Тимухина Е. Н. Математическое моделирование совместного закрепления гибких и упорных элементов креплений груза при воздействии пространственной системы сил [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов // Вестник РГУПС-2011.-№ 1 (41).-С. 136-145. (по перечню ВАК)

10. Тимухина Е. Н. Математическое моделирование нагруженности гибких элементов креплений груза с подкладкой при воздействии пространственной системы сил [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов // Транспорт Урала. - 2011. - № 1. - С. 29-34. (по перечню ВАК)

11. Тимухина Е. Н. Аналитическое и численное исследование нагрузочных способностей комплектов пружин тележек при несимметричном размещении центра тяжести груза в вагоне [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов // Транспорт, наука, техника, управление. - 2008. -№ 11.-С. 31-35. (по перечню ВАК)

12. Тимухина Е. Н. Оценка безопасности движения при смещении центра масс груза поперек вагона по критерию коэффициента вертикальной динамики [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов, А. Л. Рыков // Транспорт, наука, техника, управление. - 2008. - № 3. - С. 23-27. (по перечню ВАК)

13. Тимухина Е. Н. Аналитическое обоснование технологии креплений при несимметричном размещении общего центра масс грузов в вагонах [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов, Е. Б. Даусеитов // Транспорт: наука, техника, управление. - 2009. - № 7. - С. 28-32. (по перечню ВАК)

14. Тимухина Е. Н. Математическое моделирование нагруженности колесной пары вагона с несимметрично размещенным грузом при воздействии пространственной системы сил [Текст] / Е. Н. Тимухина, А. Р. Якупов // Транспорт: Наука, техника, управление. - 2011. - № 7. - С. 15-19. (по перечню ВАК)

15. Тимухина Е. Н. Аналитическое исследование движения груза цилиндрической формы вдоль вагона [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов, Н. П. Чуев, Л. А. Рыкова // Транспорт - наука, техника, управление. - 2007. -№ 11. - С. 19-21. (по перечню ВАК)

16. Тимухина Е. Н. Нагрузочные способности гибких упругих элементов креплений при размещении груза со смещением центра масс вдоль вагона [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов, Д. В. Волков // Транспорт Урала. - 2007. -№4(15). - С. 25-35. (по перечню ВАК)

17. Патент на изобретение № 2385812 по заявке № 2008128693/11 от 14.07.08. МПК8 В60Р 7/06, B61D 13/00. Устройство для проверки надежности креплений груза в железнодорожном вагоне [Текст]. Туранов X. Т., Сумный А. Ю., Тимухина Е. Н. Б.И. № 10, 2010.

18. Timukhina Elena. Mathematical modeling of fastening with cargoes displacement transverse to wagon [Text] // Transport Problems International Scientific Journal. - Poland: Silesian University of Technology Politechnica Slaska., 2008. -V. 2, Issue 1. - Tom 3, Zeszyt 3. P. 65-68,- ISSN 1896 - 0596

19. Timukhina Elena. Modeling of an irregular shape cargo allocated in open wagon [Text] // Transport Problems International Scientific Journal. - Poland: Silesian University of Technology Politechnica Slaska., 2009. V. 4, Issue 1. - Tom 4, Zeszyt 2. P. 101-109. - ISSN 1896 - 0596.

20. Тимухина E. H. К вопросу крепления груза в вагоне [Текст] // Наука и технологии: Тезисы докладов XXVIII Российской школы. - Миасс: МСНТ, 2008.-С. 76.

21. Тимухина Е. Н. Результаты исследований влияние массы груза на значения усилий в гибких элементах креплений [Текст] // Актуальные проблемы автомобильного, железнодорожного, трубопроводного транспорта в Уральском регионе: Материалы международной научно-технической конференции. - Пермь: ПГТУ, 2005. - С. 368-371.

22. Тимухина Е. Н. О влиянии одновременного действия продольных, поперечных и вертикальных сил на нагрузочные способности гибких элементов креплений груза [Текст] // Современные технологии -железнодорожному транспорту и промышленности: Труды 44-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки. / Под ред. Е.З.Савина. - Хабаровск: ДВГУПС, 2006. - Т.4. С. 111-115.

23. Тимухина Е. Н. Исследование влияния уклона пути на величину усилий в гибких элементах креплений при вариации усилий предварительных

натяжений [Текст] // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности: Труды 44-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки. / Под ред. Е.З.Савина. -Хабаровск: ДВГУПС, 2006. - ТЗ. С. 213-216.

24. Тимухина Е. Н. Моделирование перемещений и креплений груза в вагоне при воздействии пространственных систем сил при движении подвижного состава по кривому участку пути на спуск [Текст] / Е. Н. Тимухина, В. А. Оленцевич // Наука и образование транспорту: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Самара: СамГУПС, 2010. -С, - 110-111.

25. Тимухина Е. Н. Проблемы формирования расчётных моделей креплений грузов в вагонах при движении подвижного состава по кривому участку пути при воздействии пространственной системы сил [Текст] / Е. Н. Тимухина, X. Т. Туранов // Инновации для транспорта: Материалы Международной научно- практической конференции. — Омск: ОмГУПС, 2010.-С. 24-30.

26. Тимухина Е. Н. Аналитическое обоснование технологии несимметричного размещения груза на вагоне при воздействии пространственной системы сил [Текст] / Е. Н. Тимухина, А. JI. Рыков, Д. В. Волков // Транспорт - 2011: Труды Всероссийской научно-практической конференции. - 4.1 Естественные и технические науки. - Ростов на Дону: -РГУПС, 2011. - С. 280-282.

27. Тимухина Е. Н. О методике расчёта крепления грузов с учётом особенности профиля прямого участка пути [Текст] // Безопасность движения поездов: Материалы шестой научно-практической конференции. - М.: МИИТ, 2005. -C.VII-35.

28. Тимухина Е. Н. Исследование влияния усилий предварительных натяжений, диаметра и количество нитей проволоки на значения усилий в гибких элементах креплений на прямом участке с уклоном пути [Текст] //

43

Молодые ученые - транспорту: Труды VI межвузовской научно -технической конференции. - Екатеринбург: УрГУПС, 2005. - С. 423- 429.

29. Тимухина Е. Н. Численное моделирование жёсткостных характеристик креплений груза при сдвиге груза в плоскости пола вагона [Текст] / Е. Н. Тимухина, В. А. Оленцевич // Проблемы безопасности на транспорте: Материалы У-ой научно - практической конференции. - Гомель: БелГУТ, 2010.-С. 82-84.

30. Тимухина Е. Н. Анализ практики проектирования транспортных объектов (грузовых станций) на сети ж.д [Текст] / Е. Н. Тимухина, А. В. Мягков //Безопасность движения поездов: Материалы XI научно-практической конференции. - М.: МИИТ, 2010. - С. Х1-5-6.

31. Тимухина Е. Н., Туранов X. Т. Программа для ЭВМ «Расчёты по размещению и креплению груза в вагоне». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008613359 от 16.07.08 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке №2008612447 от 02.06.2008.

ТИМУХИНА ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА

ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СБОЯХ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

Подписано к печати 05.04.2012 г. Формат бумаги 60x84 1/16 Объем 2,7 п.л.

Тираж 150 экз._Заказ № 86

Типография УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Введение.

Глава 1. Технологические сбои, проблемы расчета и обеспечения функциональной надежности железнодорожных станций.

1.1. Технологические сбои и их последствия.

1.2. Состояние и методы расчета надежности средств автоматики.

1.3. Проблемы крепления грузов на открытом подвижном составе и исследования по этой теме

1.4. Методы расчета технических и функциональных параметров транспортных систем.

1.5. Задачи исследования.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Функциональная надежность - теоретические основы и принципы расчета.

2.1. Понятие «функциональная надежность».

2.1.1. Отказы, сбои, ошибки в транспортных системах.

2.1.2. Определение функционального отказа транспортной системы.

2.1.3. Показатели правильности выполнения вычислительных процессов.

2.1.4. Показатели правильности выполнения информационных процессов, обеспечивающих выполнение транспортных функций.

2.1.5. Комплексные показатели функциональной надёжности транспортной системы.

2.3. Функциональная надежность в элементарных и системных процессах.;.

2.4. Функциональные потери при технологическом сбое.

2.4.1. Характер технологического ущерба.

2.4.2. Технологическая значимость элементов системы.

2.4.3. Выбор элементов, вызывающих наибольшую функциональную уязвимость системы.

Выводы к главе 2.

ГлаваЗ. Методология исследования работоспособности станций при технологических сбоях.

3.1. Выбор метода оценки функциональной надежности.

3.2. Имитационная оценка работоспособности станции.

3.2.1. Основные положения.

3.2.2. Требования к имитационной модели.

3.3. Выбор конкретной системы моделирования.

3.4. Структурно-функциональный анализ станции на модели.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Технология расчета крепления груза с учетом пространственной системы действующих сил и динамических воздействий.

4.1 Построение расчетной схемы взаимодействия пространственной системы сил с реакциями креплений груза.

4.1.1 Цель научной разработки (формулировка задачи).

4.1.2 Условия задачи.

4.1.3 Принятые допущения.

4.1.4 Формирование расчетной схемы действующих сил и реакций креплений груза.

4.2 Математические модели совместной работы гибких и упорных средств креплений ассиметрично размещённого груза.

4.2.1. Методы построения математической модели действия пространственной системы сил и реакций креплений груза.

4.2.2. Моделирование сил, воспринимаемых гибкими упругими элементами креплений груза.

4.3 Моделирование перемещений и креплений груза на вагоне при воздействии пространственных систем сил.

4.4. Оценка нагруженности подкладок под груз.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Математическое и численное моделирование сдвига груза при роспуске составов с горки.

5.1. Моделирование сдвига груза при абсолютном неупругом ударе.

5.2 Математическое и экспериментальное моделирование деформации креплений груза при соударении вагонов в сортировочном парке.

Выводы к главе 5.

Глава 6. Исследование снижения функциональных возможностей станций при технологических сбоях.

6.1. Выбор объектов исследования.

6.2. Технологические ущербы при сходах подвижного состава.

6.2.1. Сходы на ст. Новолипецк.

6.2.2. Сходы на ст. Екатеринбург-сорт.

6.2.3. Сходы на ст. Карымская.

6.3. Технологические ущербы при сдвиге груза.

6.4. Технологические ущербы при выходе из строя устройств ЭЦ.

Выводы к главе 6.

Глава 7. Пути повышения функциональной надежности железнодорожных станций.

7.1. Снижение функциональной уязвимости станции.

7.2. Повышение адаптивности станции за счет финитного управления процессами.

7.3. Интерактивное моделирование работы станции для создания специальных режимов работы.

7.4. Эксперименты по снижению функциональной уязвимости станции.

Выводы к главе 7.

Рыночная экономика требует, чтобы экономическое взаимодействие обеспечивалось надежными и эффективными транспортными связями. Особое внимание при этом следует уделять надежности работы железнодорожных станций. Именно здесь обнаруживаются технологические потери от разного рода сбоев в работе. Технологические сбои, такие как сход подвижного состава или выход из строя средств автоматики, снижают работоспособность станции и ведут к экономическим потерям. Нарушение крепления и сдвиг груза при роспуске с горки вызывает дополнительную маневровую и грузовую работу и приводит зачастую к несоблюдению срока доставки.

Устранить полностью возможность технологических сбоев в ближайшее время не представляется возможным. В последние десятилетия не вкладывались достаточные инвестиции для своевременного обновления технических средств в путевом, вагоном и локомотивном хозяйстве, а также в хозяйстве автоматики и телемеханики. По оценке экспертов из-за технологических сбоев железнодорожные станции теряют 10-15% своей производительности. Поэтому стоит двуединая задача: а) техническая - снизить насколько возможно вероятность технологических сбоев; б) функциональная - снизить негативные последствия от разного рода сбоев на станциях.

В соответствии с этим подходом и построено диссертационное исследование, в котором рассматривается: а) техническая проблема - совершенствование методов расчета взаимосвязанного комплекса креплений для самых сложных случаев действия пространственной системы сил и динамических воздействий; б) функциональная - повышение функциональной надежности станций, что снижает уровень технологических потерь от технологических сбоев. Это достигается оригинальными методами снижения функциональной уязвимости, повышения адаптивности и технологией разработки специальных режимов работы.

Для решения поставленных задач была разработана методология оценки технологических потерь от сбоев и влияния последних на работоспособность станции с использованием имитационного моделирования.

Выводы к главе 7.

1. Снизить функциональную уязвимость при выходе из строя функционального элемента из-за низкой функциональной надежности устройств на станции можно повышением ее адаптивности.

2. Функциональная надежность выше, если достигнута гармония между структурой и технологией. Для достижения её рекомендуется использовать оптимизирующую процедуру «имитационный спуск». Он позволяет устранить несоответствие между структурой и технологией за счет направленной последовательности шагов по снижению межоперационных задержек, то есть устранения «узких мест» структуры и технологии.

3. Финитное управление означает логическое выстраивание технологических цепочек по' конечным ритмам (например, ритмам накопления составов на различные направления). Если имитационная модель встроена в АСУ узла, то разработан специальный метод И-МДС, который заранее запускает технологические цепочки в соответствии с их «длиной».

4. Для выбора и отработки специальных режимов работы в сложных ситуациях эффективным методом будет интерактивное моделирование. В этом случае модель прекращает автоматическую работу, передается управление технологу, который оценив ситуацию, выбирает наилучшее решение. Соединение возможностей развитой имитационной системы и интеллекта человека поможет выбрать пути эффективного повышения работоспособности станции при технологических сбоях.

5. Эксперименты на модели показали высокую эффективность оптимизирующих процедур «имитационный спуск» и И-МДС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации предложено научное решение важной народно-хозяйственной задачи - эффективной организации работы железнодорожных станций в условиях, когда из-за физического износа технических средств сохраняется высокая вероятность технологических сбоев. Это достигается двумя путями -снижением вероятности одного из типов сбоев и повышением функциональной надежности станций специально разработанными методами. Для этого были решены следующие научные задачи.

1. Дано теоретическое обоснование природы функциональной надежности в отличие от понятия технической надежности, используемого в механических системах. Предложены подходы к её расчету и повышению.

2. Разработана методология оценки технологических потерь при технологических сбоях с помощью имитационного моделирования.

Разработаны требования к моделям и технология их построения для

-1 •!. этих целей, а также последовательность экспериментов и методика оценки результатов. Важным новым подходом является структурно-функциональный анализ работы станции с помощью имитационной модели.

3. Разработана технология' расчета ■ сложного комплекса креплений с учетом действия пространственной системы сил и динамических воздействий. Разработана оригинальная расчетная схема взаимодействия системы сил и динамических воздействий с реакциями комплекса гибких и упорных креплений.

4. На основании расчетной схемы разработана математическая модель работы комплекса креплений при соударении вагонов во время роспуска с горки. Проведенные экспериментальные расчеты позволили сделать важные выводы и внести серьезный вклад в технологию расчета креплений.

5. Выполнено широкое исследование влияния разного вида сбоев на работоспособность станций и параметры их работы. Эксперименты проводились на подробных трех крупных сортировочных станциях. Предложена технология определения элементов, с которыми связана высокая функциональная уязвимость станций.

6. Предложены оригинальные подходы по повышению функциональной надежности станций при технологических сбоях. Снижение функциональной уязвимости предлагается осуществлять определением проблемных элементов и их функциональной разгрузкой. Повышение адаптивности станций можно осуществлять за счет гибкого управления технологией с помощью специального метода И-МДС, встроенного в АСУ. Для разработки специальных режимов работы в случае сложных типов сбоев предложена процедура интерактивного моделирования, когда гармонично соединяются возможности имитационной модели и интеллект человека.

1. Акулиничев В.М., Кудрявцев В.А., Корешков А.Н. Математические методы в эксплуатации железных дорог. М., Транспорт, 1981, с. 224.

2. Александров А.Э., Козлов П.А Козлова В.П. Сравнение методов расчета транспортных систем при оценке эффективности инвестиций //Транспорт. Наука, техника, управление, 2006. №11. - С. 18-21.

3. Александровская Л.Н., Афанасьев А.П., Лисов A.A. Современные методы обеспечения безопасности сложных технических систем. М.: Лотос, 2003.

4. Александров A.B., Зылев В.Б., Соловьев Т.П., Штейн A.B. Численное исследование переходных динамических процессов при соударении вагонов // Строительная механика и расчет сооружений. М.: Стройиздат, 1989. №5 - С. 14.17.

5. Анисимов П.С. Безопасность движения открытого подвижного состава при несимметричном размещёнии 'тяжеловесных и крупногабаритных грузов. Дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. М.: МИИТ, 1988. -608 с.

6. Антонов Ю.В., Белов В.П., Голяков А.Д. и др. Надёжность и безопасность информационно-управляющих систем (методы оценивания и контроля). СПб.: ОАО "НИИ ТМ", 2004. - 326.

7. Барвелл Ф.Т. Автоматика и управление на транспорте: Пер. с англ. -М.: Транспорт, 1990.

8. Баруча Рид А. Т. Элементы теории марковских процессов и их приложения / Пер. с англ. М.: Hayicä, 1969. 511 с.

9. Безродный Б. Ф., Горелик А. В., Неваров П. А., Шалягин А. В. Принципы управления надежностью систем железнодорожной автоматики и телемеханики // Автоматика, связь, информатика. 2008 №7 стр. 13-14.

10. Белов В.П., Голяков А. Д., Старков С .Я. О понятиях "надёжность" и "безопасность" технических систем с позиций разработчиков // Методы менеджмента качества, 2003, №10.

11. Белов В.П., Голяков А.Д., Старков С.Я. Аналитико-статистический метод оценки надёжности систем управления и навигации подвижных объектов / Сборник докладов НТК "Радиолокация, навигация, связь". -Воронеж, 2003.

12. Бестемьянов П.Ф. Методы повышения безопасности микропроцессорных систем интервального регулирования// Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: 2001.

13. Бобков В. П., Казмирчук В. М., Морозов Ю. Д., Франчук В. И. Обеспечение надежности 4 '1' автоматизированных экономических информационных систем. М.: МЭСИ, 1989. 142 с.

14. Большие системы. Теория, методология, моделирование/ Под ред. Б.В.Гнеденко. М.: Наука, 1971.

15. Боэм Б. и др. Характеристики качества программного обеспечения. М.: Мир, 1981.

16. Буянов В.А. Оперативное управление эксплуатационной работой сортировочной железнодорожной станции. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М., ВНИИЖТ, 1981, 45 с.

17. Быкадоров A.B. Системное1 исследование технологии, оснащения, пропускной и перерабатывающей способности технических станций. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М., МИИТ, 1981, 42 с.

18. Вагнер Г. Основы исследования операций. Том 2.М., Мир,1973,448с.

19. Вакуленко С.П., Головнич А.К., Правдин Н.В. Основы автоматизации проектирования железнодорожных станций и узлов. -Маршрут, 2004.-400 с.

20. Веников В. А., Веников Г. В. Теория подобия и моделирования. — М.: Высшая школа, 1984.

21. Вентцель Н. С., Овчаров JI. А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1991.

22. Ветухов Е.А. и др. Резервы железнодорожных станций. М., Транспорт, 1971, 104 с.

23. Гавзов Д.В., Дрейман O.K., Кононов В.А., Никитин А.Б. Системы диспетчерской централизации/ Под общей ред. проф. Вл.В.Сапожникова. -М.: Издательство «Маршрут», 2002.

24. Гавзов Д.В., Самонина Е.В. Методика расчета количественных показателей безопасности микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и телемеханики/ Вестник ВНИИЖТа. М.: 1992. - №5. - С. 21.

25. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1962.

26. Горелик А. В. Математическая модель для расчета периодичности техобслуживания устройств железнодорожной автоматики // Автоматика, связь, информатика. 2002. №6. С. 40-41.

27. Горский J1.K. Статистические алгоритмы исследования надежности. -М.: Наука, 1970.

28. ГОСТ 32.146-2000. Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Общие технические условия. М.: ВНИИАС, 2000.

29. ГОСТ Р 22.2.08-96. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.

30. Безопасность движения поездов. Термины и определения.i 220

31. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. -М.: Издательство стандартов, 1990.

32. Грунтов П.С. Эксплуатационная надежность станций. М., Транспорт, 1986, 247 с.

33. Губинский А. И. Надежность и качество функционирования эргономических систем. Л.: Наука, 1982.

34. Гуров C.B. Анализ надежности технических систем с произвольными законами распределений отказов и восстановлений/ Качество и надежность изделий. М.: Знание, 1992. - №2 (18).

35. Гью Б. Система передачи данных с защитой от опасных отказов/ Железные дороги мира. 1988. - № 3. - С. 43 - 48.

36. Дьяков Ю.В. Этапное развитие линий и станций, Труды МИИТ, вып. 716, М., 1982, с. 3-20.

37. Дьяков Ю.В. Повышение уровня использования и комплексное развитие пропускной способности железнодорожных направлений. Автореферат дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Москва, МИИТ, 1985,47с. ^ '

38. Ермаков С. М., Мелос В. Б. Математический эксперимент с моделями сложных стохастических систем. — СПб.: Изд. ГУ, 1993.

39. Ефименко Ю.И. Обоснование этапности развития железнодорожных станций и узлов. Автореферат тщс:- на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Санкт-Петербург, ЛИИЖТ, 1992, 50 с.

40. Ефимов Г.П. Крепление грузов на открытом подвижном составе. -М.: Трансжелдориздат, 1952. 136 с.

41. Жук Е. Имитационное моделирование работы сортировочной станции при составлении графика движения поездов. Вестник ВНИИЖТ, 1995, №3, с. 45-47.

42. Имитационное моделирование производственных систем/ Под ред. А.А.Вавилова. —М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1983.1 ' 1 221

43. Исикава К. Японские методы управления качеством. М.: Экономика, 1988.

44. Иыуду К.А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем. М.: Высшая школа, 1989.

45. Калашников В. В., Ранее С. Т. Математические методы построения стохастических моделей обслуживания. —М.: Наука, 1988.

46. Каляное Г. Н. CASE структурный системный анализ. — М.: Лори, 1996.

47. Клейнен Док. Статистические методы в имитационном моделировании. —М.: Статистика, 1978.

48. Клейнрок JI. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979.

49. Козлов И.Т. Пропускная способность транспортных систем. М., Транспорт, 1985, 214 с.

50. Козлов П.А., Александров А.Э. Автоматизированный программный комплекс расчета, регистрации и отображения работы сортировочной станции. Железнодорожный транспорт, № 9, 2003, стр. 65-67.

51. Козлов П.А. Информационные технологии на транспорте. Современный этап. Транспорт Российской Федерации, № 10, 2007, с. 3841.

52. Козлов П.А. Теоретические основы, организационные формы, методы оптимизации гибкой технологии транспортного обслуживаниязаводов черной металлургии. Докторская диссертация. - Москва, МИИТ, 1986.

53. Козлов П.А., В.П. Козлова. Инвестиционные риски при создании логистических центров. Транспорт Урала, №1, 2007, стр. 48 52.

54. Козлов П.А., Козлова В.П. Расчет параметров проектируемых транспортных узлов. Железнодорожный транспорт, №7, 2008, с. 36-38.

55. Козлов П.А., Миловидов С.П. Оптимизация структуры транспортных потоков в динамике при приоритете потребителей. М: Экономика и математические методы, 1982, т.ХУШ, вып.З. - С. 521-531.

56. Козлов П.А., Владимирская И.П. Методы оптимизации взаимодействия железнодорожного и морского транспорта. Транспорт РФ, №1 (20), 2009, с. 53-55.

57. Козлов П.А., Владимирская И.П. Закономерности преобразования потока в транспортных структурах. Транспорт Урала, №1, 2009, с.37-39.

58. Козлов П.А., Владимирская И.П., Козлова В.П., Экономико-технологические риски в проектах развития транспортной инфраструктуры. Транспорт РФ, №2 (21), 2009, с.44-47.

59. Коваленко И.Н., Кузнецов Н.Ю. Методы расчета высоконадежных систем. М.: Радио и связь, 1988.

60. Комаров К.Л., Яшин А.Ф. Теоретическая механика в задачах железнодорожного транспорта. Новосибирск: Наука, 2004. - 296 с.

61. Кривулин Н. К. Оптимизация сложных систем при имитационном моделировании // Вестник Ленингр. Ун-та. 1990. № 8.

62. Лецкий Э.К., Панкратов В.И:;1 Яковлев В.В. и др. Информационные технологии на железнодорожном транспорте/ Под ред. Лецкого Э.К., Поддавашкина Э.С., Яковлева В.В. М.: УМК МПС России, 2000.

63. Лисенков В.М. Безопасность технических средств в системах управления движением поездов. М.: Транспорт, 1992.

64. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов: Учеб. для вузов. М.: ВИНИТИ РАН, 1999.

65. Лисенков В.М. Управление безопасностью перевозок и рисками потерь. Штатные и нештатные состояния перевозочного процесса // Автоматика, связь, информатика, № 4, 1996.

66. Липаев В.В. Надёжность программных средств. СИНТЕГ. М., 1998.-232 с.

67. Лойцянский Л.Г. Курс теоретической механики. Т. И. Динамика / Л.Г. Лойцянский, А.И. Лурье // М.: Наука, 1983. - 640 с. - С. 347.

68. Майерс Г. Надёжность программного обеспечения. Мир. М., 1980. -360 с.

69. Марк Д. А., Мак-Гоуен К. SADT. — Методология структурного анализа и проектирования — М.: Метатехнология, 1993.

70. Мартынов И.М., Сотников Е.А., Тулупов Л.П., Кутыев Г.М., Шабалин H.H. Эксплуатационные расчеты с применением теории вероятностей. М., Транспорт, 1970, 239 с.

71. Математическая теория планирования эксперимента / Под ред. С. М. Ермакова. —М.: Наука, 1983.

72. Малов А.Д. Методика определёния норм крепления грузов // Вестник ВНИИЖТ. 1978. №3. С. 49 53.

73. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М., Информэнерго, 1994, 80 с.

74. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. М., 1998, 123 с.

75. Методические указания по сравнению вариантов проектных решения железнодорожных линий, узлов и станций. М., ВПТИТРАНССТРОИ, 1988,468 С. ■•■ И ¡.V. i-J:.,.

76. Методические указания по экономическим изысканиям на железнодорожном транспорте. М., Гипротранстэи, 1989.

77. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. — М.: Наука, 1981.

78. Надёжность технических систем: Справочник/ Под ред. И.А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. - 608 с.

79. Надёжность и эффективность в технике. Т.5. Проектный анализ надёжности: Справочник / Под ред. Патрушева В.И. и Рембезы А.И. М: Машиностроение, 1988. - 316 с.

80. Негрей В.Я. Научные основы расчетов и проектирования железнодорожных станций и узлов. Автореферат дис. на соиск. уч. степ, докт.техн.наук. Ленинград, ЛИИЖТ, 1987, 35 с.

81. Основные принципы и требования по креплению укрупненных грузовых единиц (НРБ) // ЭИ/ ЦНИИТЭИ МПС железнодорожный транспорт за рубежом. Серия: I. М: 1984. Вып. 2 С.13-17., Вып. 5 С.6-10.

82. Пановко Я.Г. Основы теории колебаний и удара / Я.Г. Пановко. Л.: Политехника, 1990. - 272 с.

83. Персианов В.А., Скалов К.Ю., Усков Н.С. Моделирование транспортных систем. М., Транспорт, 1972, 208 с.

84. Персианов В.А. Станции и узлы в современной транспортной системе (проблемы, мнения, идеи). Ж.-д. транспорт, 1980, № 2, с. 48-56.

85. Персианов В.А., Милославская С.В. Нынешние проблемы станций и узлов. Ж.-д. транспорт, 1994, № 9j с. 2-15.

86. Пешков A.M. Парк приема как двухфазовая система обслуживания с накопителем ограниченной емкости. В сб. "Повышение эффективности эксплуатационной работы железных дорог". Новосибирск, 1987, с. 83-94.

87. Пивоваров А. Н. Методы обеспечения достоверности информации в АСУ. М.: Радио и связь, 1982. 144 'с.

88. Пикфорд Джеймс. Управление рисками. Пер. с англ. М.: ООО «Вершина», 2004. - 352с.

89. Питерсон Док. Теория сетей Петри и моделирование систем. — М.: Мир, 1984.

90. Размещение и крепление грузов в вагонах. Справочник / А. Д. Малов, О. И. Михайлов, Г. М. Штейнфер, Г. П. Ефимов. М.: Транспорт, 1980. 328 с.

91. РД 32 ЦШ 1115842.04 93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы расчета норм безопасности. -СПб.: 1993. — ' •

92. Розенберг E.H. Методы построения систем железнодорожной автоматики и телемеханики с контролем исправности аппаратуры: Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. JL: 1983.

93. Розенберг E.H., Шаров В.А. Безопасная организация маневровой работы на железнодорожных станциях// Проблемы безопасности на транспорте: Тезисы докладов Международной практической конференции. -Гомель: 2001. С. 13-14.

94. Розенберг E.H., Шубинский И.Б. Методы и модели анализа функциональной безопасности технических систем. М.: ВНИИАС, 2004.

95. Романцев В. В., Яковлев С. А. Моделирование систем массового обслуживания. —СПб.: Полюс, 1995.

96. Рябинин И.А. Надёжность и безопасность структурно-сложных систем. СПб.: Политехника, 2000. - 248 с.

97. Скалов К.Ю. и др. Развитие и реконструкция станций и узлов. М., Транспорт, 1972, 286 с.

98. Совершенствование способов размещения и крепления грузов в вагонах/ Под ред. А. Д. Малова. Труды ВНИИЖТ. Вып.421. М.: Транспорт, 1970. - 136 с. • u '

99. Советов Б. Я. Информационная технология. — М.: Высшая школа, 1994.

100. Сотников И.Б. Взаимодействие станций и участков железных дорог. М., Транспорт, 1976, 268 с.

101. Сотников Е.А. Интенсификация работы сортировочных станций. М., Транспорт, 1979, 259 с.

102. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. М.: Юртранс, 2003. - 544 с.

103. Тимухина E.H., Туранов Х.Т. Математическое моделирование нагружённости гибких элементов креплений груза с подкладкой при воздействии пространственной системы сил. Транспорт Урала. 2011. №. 1. -С. 35-39.

104. Тимухина E.H., Туранов Х.Т. Математическое моделирование совместного закрепления гибких и упорных элементов креплений груза при воздействии пространственной системы сил. Вестник РГУПС. 2011. - № 1.-С. 30-35.

105. Тимухина E.H. Математическое моделирование динамической деформации гибких элементов'креплении груза с упорным бруском при соударении вагона в сортировочном парке. Наука и техника транспорта. -2011.-№ 2.-С. 88-95.

106. Тимухина Е. Н., Шипулин А. В. Исследование влияниякоммерческих неисправностей на график движения поездов в пути\следования // Транспорт: Наука, техника, управление. М., 2011. - № 11.1. С.29-32.i; ,,'pi.ii v.

107. Тимухина Е. Н. Обобщенная динамическая модель креплений груза с подкладками совместно с гибкими и упорными элементами при воздействии пространственной системы сил // Транспорт: Наука, техника, управление. М., 2011. - № 9. - С.36 - 41.

108. Тимухина Е. Н. Методология исследования работоспособности станций при технологических сбоях // Транспорт Урала. Екатеринбург, 2011. -№ 4. - С.58-62.

109. Тимухина Е. Н., Туранов X. Т., Молчанова О. В. Математическое моделирование явления удара вагонов на путях сортировочного парка // Транспорт: наука, техника, управление. М., 2008. - № 1. - С. 31-33.

110. Тимухина Е. Н. Технологические сбои, проблемы расчета и обеспечения функциональной надежности железнодорожных станций // Транспорт: Наука, техника, управление. М., 2012. - № 1. - С.29-32.

111. Тимухина Е. Н. Математическое моделирование динамической деформации гибких элементов креплений груза с упорным бруском при соударении вагона в подгорочном парке // Наука и техника транспорта. -М., 2011,-№2.-С. 88-96.

112. Тимухина Е. Н., Туранов X. Т., Ситников С. А. Математическое обоснование креплений груза в вагоне при маневровом соударении // Транспорт, наука, техника, управление. М., 2011. - № 1. - С. 9-14.

113. Тимухина Е. Н. Повышение функциональной надежности станций за счет финитного управления процессами // Транспорт Урала. -Екатеринбург, 2012. -№ 1. С. 57-61.

114. Хайнек М. Специальные устройства для крепления грузов в вагонах // Железные дороги мира. 1985. № 8. С. 41-42.

115. Хенли Э. Дж., Кумамото X. Надёжность технических систем и оценка риска: Пер. с англ. Сыромятникова B.C., Дёминой Г.С. Под общ. Ред. Сыромятникова B.C. М.: Машиностроение, 1984. - 528 с.

116. Хорафас Д.Н. Системы и моделирование. М., Мир, 1967, 418 с.

117. Шалягин Д.В. Теория и методы технической реализации безопасных микроэлектронных систем интервального регулирования движения поездов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: 1991.

118. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем. Искусство и наука. —М.: Мир, 1978.

119. Шубинский И.Б. Расчет надежности цифровых устройств. М.: Знание, 1984.

120. Bebaden von Guterwagen / Tanicki Ttirden.// Deine Bahn. DB: Deine Bahn. 1998. - 26, №2. - C. 84-85. Нем.

121. Bebadetechnik and Ldung Sicherund / Munzert R.// Deine Bahn. -1998. - 26, №6. - C. 345-348. - Нем.

122. Rousable Bracing Device said to reduce damage // Traffic Manag. -1995. 34, №4. - C. 58-59. - Англ.

123. Zurrmittel zum Verzuren von Lastenl Dolerych V // DNF: Int. Fachzeitschr. Forger, Lager - and Transporttechn. DHF: Dtsch/ Hebe - and Forgertechn. - 1998. - 44, №5 C. 50-60. - Нем.