автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный подход в аналитико-информационном обеспечении задач управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем

ииз 17 Ю35

На правах рукописи

Чствертнова Вера Васильевна

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В АНАЛИТИКО-ИНФОРМАЦИОННОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ ПРОТЯЖЕННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

Специальность 05 13 01 - Системный анализ, управление и обработка

информации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9Г'П2::З

Братск-2008

003171035

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО ИрГУПС)

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Быкова Наталья Михайловна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Огар Петр Михайлович

доктор технических наук, профессор Мижидон Арсалан Дугарович

Ведущая организация

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Защита состоится 17 июня 2008 г. в 10-00 часов на заседании специализированного совета Д 212 018 01 при Братском государственном университете по адресу: 665709, Братск, ул Макаренко, 40, ауд 2112

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Автореферат разослан 16 мая 2008 г

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу совета университета, или по факсу 8(3953)-32-53-01

Ученый секретарь диссертационного сов«-™

кандидат технических наук, доцент

И В. Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Стратегическая программа развития экономики России предусматривает интенсивный рост социально-экономических показателей, повышение безопасности в работе сложных технических систем, включая различные инженерные сооружения При этом важное место занимает эксплуатационная надежность протяженных транспортных систем, которая, как показывает мировой опыт, является непременным условием активного развития любого континентального государства

В ряду важных факторов эксплуатационной надежности протяженных транспортных сооружений можно выделить воздействия геологической среды в виде эндогенных явлений (сейсмика, блоковые тектонические подвижки) и экзогенных процессов (сплывы, оползни, обвалы, карсты), которые часто являются следствием эндогенных явлений Геологические исследования последних десятилетий показывают, что динамические процессы, происходящие в земной коре и передающиеся на поверхность, значительно (а в ряде случаев и катастрофически) влияют на работу сложных технических объектов, включая протяженные транспортные сооружения. Участки протяженных транспортных объектов, проходящие по зонам тектонических нарушений определяются как участки активных движений земной коры или зоны влияния подвижных тектонических структур, а подвижки земной поверхности по отношению к работе протяженных транспортных объектов названы геодеформационными воздействиями

Современные проектные нормативы не имеют дифференциации по участкам в зонах с различной геотектонической активностью, в то же время, сложность напряженно-деформированного состояния основания, его изменчивость по длине объекта требуют системного осмысления возникающих проблем и дифференцированного подхода к расчетам и анализу их надежности.

Проблема эксплуатационной надежности протяженных транспортных объектов не может быть решена с позиции узкой специализации, которая при всей глубине знаний в отдельных отраслях не позволяет создать целостную картину объекта исследования Рассматривая данный объект в виде многоуровневой открытой системы, можно констатировать, что ее «непредсказуемость» в ряде случаев (аварии трубопроводов, сходы подвижного состава и так далее) может найти объяснения лишь с позиции системного подхода

Актуальность данной работы определяется необходимостью повышения эксплуатационной надежности протяженных транспортных систем путем обоснованного расширения перечня параметров в методиках их расчета и проектирования, что позволяет управлять эксплуатационной надежностью объектов через формирование соответствующей нормативной базы

Цель работы. Совершенствование управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем путем учета влияния дополнительных входных факторов в зонах активных движений земной коры на основании системного подхода

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решают-

ся следующие задачи

- формирование системного представления протяженной транспортной системы и выявление факторов, определяющих ее эксплуатационную надежность,

- выявление зависимости между отказами протяженной транспортной системы и геодинамической активностью в увязке с геометрическими параметрами системы на примере эксплуатации участков Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей;

- создание модели протяженной транспортной системы с различными геометрическими параметрами и выявление закономерностей ее работы в условиях геодеформационных воздействий,

- исследование системы в целях снижения негативного влияния фактора «гедеформационные воздействия» на эксплуатационную надежность и определение границ применимости нормативных геометрических параметров протяженной транспортной системы

Объект исследования. Протяженные транспортные системы

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, теории вероятности и математической статистики, факторного анализа, а также современные прикладные методы математического моделирования, основанные на использовании программных комплексов МБС/ЫАЗТКАЫ - МБС/ РАТЯАЫ

Научная новизна работы заключается в.

- применении структурно-функциональной декомпозиции к проектированию протяженных транспортных систем с учетом фактора «геодеформационного воздействия»,

- разработке аналитико-информационного обеспечения для совершенствования управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем, заключающего в расширении перечня входных факторов, а также в совершенствовании нормативных геометрических параметров,

- выявлении наиболее эффективных управляющих параметров, влияющих на выходные характеристики протяженных транспортных систем

Практическая ценность работы направлена на совершенствование управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем (на примере железнодорожного пути) в сложных инженерно-геологических условиях посредством изменения нормативной базы

Автором разработаны и внедрены «Рекомендации по учету фактора геодеформационных воздействий в зонах активного неотектогенеза на этапе проектирования и реконструкции протяженных транспортных сооружений» Использование рекомендаций в работе отдела инженерных изысканий ЗАО «Вос-тсибтранспроект», отдела пути и станций ИПИИ «Иркутскжелдорпроект» филиала ОАО «Росжелдорпроект», а также в учебном процессе Иркутского государственного университета путей сообщения подтверждается актами.

Достоверность работы. Достоверность полученных результатов обеспечена использованием традиционных статистических методов исследования современного фактического состояния протяженных транспортных систем на

участках Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей, сопоставлением их с результатами работ и исследований в этой отрасли

При этом достоверность результатов численного решения подтверждена сравнением их с аналогичными результатами, полученными аналитическими решениями

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири, Иркутск, 2000 г, на IV Российской Национальной конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию, г. Сочи, 2001, на Международной научно-технической конференции «Наука и образование - 2006», г Мурманск, 2006 г, на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорога, г. Иркутск, 2007г

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ и докладов, в том числе одна работа - в издании перечня ВАК

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах основного текста Состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 171 источников и 4 приложений, содержит 24 таблицы, 55 рисунков

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируется цель и основные задачи научного исследования, отмечается новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе дается общее представление о протяженной транспортной системе, ее эксплуатационной надежности и обзор исследований на примере протяженных инженерных сооружений (объектов)

Протяженный транспортный объект (на примере железнодорожного пути) рассматривается, как искусственная сложная открытая система, в которой можно выделить ряд подсистем подвижной состав, верхнее строение пути (ВСП), нижнее строение пути (НСП) (земляное полотно), основание пути (рис 1)

Такое деление объекта на подсистемы вытекает из современной специализации наук, задействованных в изучении состояния и функционирования рассматриваемого объекта

Теоретическую основу исследования в области системного подхода и системного анализа составили научные труды отечественных и зарубежных авторов СП Никонорова, С Янга, Л Берталанфи, А.И Уемова, СОптнера, Д Клиланда

Одним из важных аспектов эксплуатационной надежности протяженных транспортных сооружений выделяется геотехническая надежность, то есть надежность в условиях воздействий геологической среды в виде эндогенных явлений (сейсмика, блоковые тектонические подвижки) и экзогенных процессов (сплывы, оползни, обвалы, карст) Из всех этих воздействий геологической

среды сегодня наименее изучено воздействие на сооружения медленных неотектонических движений земной коры и эта проблема не отражена в нормативно-технической документации Хотя вопросам исследования параметров напряженно-деформированного состояния инженерных сооружений в зонах активных движений земной коры посвящены работы М М Одинцова, А А Панжина, Н.А Касьяновой, В Ф Новикова, Н М Быковой и других ученых

выход

Обратная связь

Протяженный транспортный объект (ж-Д. путь)

Целевые установки. Нормативно-правовые документы

Неуправляемые 1 факторы

7Т\Г

Управляеиые факторы

Рис 1 Системное представление протяженного транспортного объекта на примере железнодорожного пути

На основании структурно-функциональной декомпозиция создано общее представление о системном объекте, сформулирована цель и основные задачи исследования

Во второй главе формируется детальное представление протяженной транспортной системы Приводится комплексный анализ состояния системы на примере железнодорожного пути с учетом геотектонического районирования Для оценки надежности участков протяженной транспортной системы использован вероятностный метод со следующими критериями- вероятность безотказной работы P(t) и вероятность отказа F(t) Одним из аспектов решения проблемы управления эксплуатационной надежностью протяженной транспортной системы на примере железнодорожного пути выбрано сокращение числа отказов по причине неисправностей пути (углы, перекосы, просадки, отклонения по уровню и ширине колеи)

Анализ отказов был проведен по двум направлениям Транссибирская магистраль ст Горхон - ст Юрты за период 1985 - 1997 г г (протяженностью 1189км), Байкало-Амурская магистраль ст Ния - ст Нижнеангарск за период

1999 - 2000гг (протяженностью 298 км) В качестве событий были приняты частичные отказы пути в виде ограничений скоростей, зафиксированные в журналах предупреждений об ограничении скоростей в связи с неисправностями пути В качестве интервала наработки был принят 1 год эксплуатации железной дороги. Число отказов пути оценивалось в определенном промежутке времени на километре пути

В таблице 1 приведена оценка вероятности наступления отказов по причине неисправностей пути и оценка вероятности безотказной работы по зонам геодинамической активности и отмечается достаточно характерная связь зон разломов и сопряжений = 0,759 и Б^) =0,694 с частотой повторяемости

отказов по причинам неисправностей пути

Таблица 1

Зоны геодинамической активности Показатели

Накопленная частота Отказов Накопленная частота безотказной работы

ст Горхон -стЮрты ст Ния - ст Н Ангарск ст Горхон -стЮрты ст Ния - сг Н-Ангарск

Разлом и сопряжение 0,759 0,694 0,241 0,306

Поднятие 0,697 0,554 0,303 0,446

Опускание 0,267 0,417 0,733 0,583

Отказы по причине неисправностей пути рассматривались случайными событиями Состояние пути в любой момент времени зависит от сочетания факторов, сложившегося при проектировании плана и продольного профиля протяженной транспортной системы, ее строительстве и эксплуатации Полагается, что каждому отказу в пути соответствует вполне определенное сочетание ряда факторов В свою очередь, интегральный результат взаимодействия этих факторов является фоном, на котором происходит отказ Для выявления наиболее неблагоприятных сочетаний были отобраны следующие факторы

- тектоника (зоны разломов и сопряжения, зоны опускания и зоны поднятия),

- тип продольного профиля (рис 2) горбообразный - А, ямообразный -Д, уступообразный -В),

А Л В //

Рис 2. Типы продольного профиля

- алгебраическая разность сопрягаемых уклонов, принятая в соответствии с действующими нормативами,

- значение уклона на участке отказа,

- план пути (значения радиусов в увязке с ранее действовавшими нормативами);

- земляное полотно (насыпь; выемка; нулевое место).

Факторы «грузонапряженность», «обращающиеся типы подвижного состава», «тип верхнего строения пути», «сроки ремонтов» не нашли отражения в исследовании, так как они определяют классическую схему формирования надежности протяженного транспортного объекта и создают «общий стандартный фон», на котором и выявляются участки небольшой протяженности (порядка 100м - 500 м) с более низким уровнем надежности и с фиксируемыми всплесками неисправностей пути.

Учитывая, что фактор «план пути» накладывает свое негативное влияния на частоту повторяемости отказов во всех геодинамических зонах с учетом фактической протяженности криволинейных участков, на этапе моделирования рассматривались только прямолинейные участки.

Функционально-структурный анализ протяженной транспортной системы показал, что одной из значимых причин возникновения неисправностей пути являются геодеформационные воздействия, по-разному проявляющиеся при различных характеристиках продольного профиля. Это подтверждается результатами одно- и многофакторного анализа. Например, на рис.3 приведены результаты одного из расчетов сортировки сочетаний факторов в зонах разломов и сопряжений для рекомендуемой разности сопрягаемых уклонов.

1<3% 3%«8% 6%<!<12% 1>12% Выпукл.

Рис.3. Результаты расчетов сортировки сочетаний факторов

Проведенный анализ показал высокую корреляцию сочетаний всех типов продольных профилей с геотектоническими зонами разломов и сопряжений на моменты зафиксированных отказов железнодорожного пути по причинам его неисправности.

Таким образом, управление процессом проектирования с учетом фактора «геодеформационные воздействия» в рассматриваемой протяженной транспортной системе может осуществляться через геометрию подсистем «верхнее и нижнее строение пути», то есть через совершенствование норм проектирования продольного профиля, которые отражают характеристики продольного профиля (алгебраическую разность сопрягаемых уклонов, величину уклона и длину элементов продольного профиля).

Сформированнное детальное представление системы, позволило выделить важные элементы и связи и перейти к синтезу системы.

Третья глава посвящена моделированию работы протяженной транспортной системы с учетом геодеформационных воздействий

Созданная модель протяженной транспортной системы и методика оценки ее напряженно - деформированного состояния на участках активных движений земной коры выступают важным элементом системы подготовки принятия решений по повышению эксплуатационной надежности

В общем случае математическая модель протяженного объекта исследования может быть представлена следующими отношениями:

у = Г(х,Е), хеЯк, уеЯ", (1)

где х,§,у- соответственно, внешние, внутренние и выходные параметры, 5 -

векторная функция векторного аргумента, 11к,11т,11п - области внутренних, внешних и выходных параметров

Для исследуемого объекта были выделены следующие параметры внутренние - свойства материалов земляного полотна и его основания, представленные плотностью р, модулем упругости Е и коэффициентом Пуассона V (приняты для изотропных материалов), геометрия объекта, отражающая варианты различных сочетаний параметров плана и продольного профиля железнодорожного пути,

внешние - силовые воздействия от веса конструкций и поездов с учетом динамики и деформационные воздействия от подвижек основания земляного полотна,

выходные данные - нормальные и касательные напряжения, а также перемещения, характеризующие напряженно-деформированное состояние участка железнодорожного пути под воздействием внешних и внутренних факторов

Учет деформационных процессов со стороны основания земляного полотна требует знания характера и количественных параметров возможных тектонических короткопериодных подвижек Оценка возможных направлений и уклонов геодеформационных подвижек выполнена на основе неотекгонических карт районирования Транссибирской магистрали В работе предложен способ определения вектора направления движения блоков земной коры относительно траектории трассы железнодорожного пути Определенная для конкретного участка направленность такого воздействия учтена при создании модели действующей протяженной транспортной системы, проходящей по блоку земной коры в виде ориентированных поднятий и опусканий

Проведена количественная оценка геодеформационных воздействий для участка железнодорожной линии, проходящего по разломной зоне По результатам обработки данных, среднее значение вертикальной подвижки, фиксированных точек искусственных сооружений, не связанное с их ремонтом, составило 96 мм за период от 1 года до 13 лет.

По результатам сбора статистических данных отказов пути Транссибирской магистрали за 100 лет эксплуатации, разовые смещения опор мостов на разломах составляют величины 60 - 90 -120 мм Такие смещения относятся к короткопериодным тектоническим подвижкам, проявляются в виде локальных

опусканий и поднятий и учитываются при создании модели работы железнодорожного пути в зонах разломов и сопряжений

Геодеформационные воздействия могут носить и экзогенный характер проявления поверхностных процессов, вызванных гидрологическими, криогенными и другими факторами работы грунтов в сложных условиях Экзогенная геодинамика может быть связана как с накоплением тектонических напряжений, так и с климатическими факторами, и с характером грунтовых слоев

В настоящей работе не рассматриваются детально причины проявления геодеформационных процессов, а изучается реакция работы протяженной транспортной системы в случае их проявления

Рассматриваются протяженные модели участков транспортной системы, соизмеримые с длиной элемента продольного профиля и с длиной поезда Это требует некоторых отступлений от конструктивной детализации элементов пути и рассмотрение пути, в виде балки, работающей на сплошном упругом основании В свою очередь, такое упрощение позволяет создать целостную картину работы железнодорожного пути учесть поездную, гравитационную нагрузки, нагрузку от верхнего строения пути, различное очертание продольного профиля и геодеформационные воздействия

В предлагаемых моделях внешние нагрузки преимущественно действуют в вертикальном направлении, и работа моделей ориентирована в основном на сжатие Грунт с достаточной точностью рассчитан как изотропный материал Такое допущение подтверждено экспериментальными замерами и проведенным анализом литературных источников

Внешнее воздействие тектонических подвижек моделируется в виде локальных поднятий (+) и опусканий (-) нижней поверхности грунтового основания на глубине 20 м поперек или вдоль оси железнодорожного пути Закон изменения подвижек принят линейным на уровне 0 02 - 0 40 м на глубине грунтового массива 20м

Моделирование осуществлено в три этапа На первом и втором этапах моделирования, которые рассмотрены в настоящей главе, значения подвижек приняты максимально возможными Это позволило при анализе напряженно-деформированного состояния земляного полотна выявлять тенденцию изменений напряжений и перемещений в анализируемых узлах моделей Третий этап моделирования рассмотрен в следующей главе

На первом этапе рассматриваемый участок совпадал с зоной активных разломов и частой повторяемостью отказов по причине неисправностей пути. Намеченное для расчетов сечение совпадало с переломом продольного профиля и находилось на „ямообразном,, продольном профиле

Анализ тенденций изменения напряжений и перемещений в основной площадке земляного полотна при различных вариантах силовых воздействий позволил наметить дальнейшую стратегию моделирования, а именно, усложнить исходные данные, увеличив число вариантов геометрии, включая три типа продольного профиля («ямообразный», «уступообразный», «горбообразный») с различными возможными вариантами алгебраических разностей сопрягаемых уклонов Выше обозначенное направление определило второй этап исследова-

ния, на котором рассмотрено три реальных участка железнодорожной линии, соответствующие трем типам продольного профиля

Проведенное моделирование с использованием программных комплексов МЗС/ИЛЗТИЛЫ - МБС/ РАТИАИ подтвердило взаимосвязь отказов по причине неисправностей пути с типом продольного профиля и характером геодеформационных воздействий и позволило сделать следующие выводы

1 Сравнительный анализ вариантов приложения геодеформационных воздействий характеризует локальные (длина участка воздействия менее 150м) продольные подвижки, как наиболее негативные, по сравнению с подвижками, распространенными на всю длину модели, соразмеримую с длиной поезда

2. При «горбообразном» типе продольного профиля подтверждается ранее установленная корреляционная связь между неисправностями пути и нисходящими подвижками в зонах опускания блоков земной коры Это выражается в зависимости величин напряжений и продольных перемещений по оси Ъ от деформационных воздействий При этом величина продольных напряжений сгг зависит в конечном счете не только от величины алгебраической разности сопрягаемых уклонов Д1, но и от величины и знака сочетаемых уклонов, на которых в момент отказа находится поезд

3 Характерной особенностью модели «ямообразного» продольного профиля явилось наличие не разделительной площадки, а элемента переходной крутизны. В связи с этим на полученные результаты существенное влияние оказало продольное воздействие от уклона В целом, для «ямообразного» профиля наиболее неблагоприятными являются продольные воздымающие подвижки, не носящие локальный характер, что подтверждает установленную корреляционную связь для вогнутого профиля между неисправностям пути и расположением участка отказа в геотектонических зонах поднятия блоков земной коры

Для участка «ямообразного» продольного профиля, расположенного непосредственно в точке его перелома, зафиксировано значительное воздействие локальных продольных опусканий Данное воздействие подтверждается ростом напряжений ах и ог

4 «Уступообразный» продольный профиль «несет» в себе недостатки и «горба» и «ямы», так как имеет эти формы в своем очертании Для «уступообразного» продольного профиля неблагоприятными могут быть локальные продольные деформационные воздействия в виде поднятия и в виде опускания основания насыпи

Результаты исследования первых двух этапов моделирования потребовали уточнения ряда установок в рамках задачи, решаемой в четвертой главе.

В четвертой главе проводится исследование системы в целях снижения негативного влияния фактора «гедеформационные воздействия» на эксплуатационную надежность и определение границ применимости нормативных геометрических параметров протяженной транспортной системы (параметров продольного профиля пути) на участках активных движений земной коры

Заключительному - третьему этапу моделирования предшествовали выбор длины модели, выбор местоположения узлов конечно-элементной сетки и

наиболее эффективных управляющих параметров; оценка влияния длины участка геодеформационного воздействия; оценка работы системы под нагрузкой груженого и порожнего поезда; оценка влияния направления геодеформационного воздействия относительно оси протяженного объекта.

Для модельной задачи заключительного третьего этапа на условной местности протяженность моделируемого участка была принята на уровне длины поезда (900 - 1000 м), что позволяет учесть одновременное нахождение под поездом нескольких переломов. Создание конечно-элементной сетки с расположением узлов на уровне верха земляного полотна под правым и левым рельсами I и II пути позволило анализировать напряжения ах, оу, аг в верхней части земляного полотна непосредственно под рельсовой колеей при различных вариантах геометрии модели и вариантах силовых воздействий.

Для оценки негативности геодеформационного воздействия в качестве управляющего параметра, влияющего на выходные характеристики, предлагается ввести понятия коэффициента продольной устойчивости железнодорожного пути А: = —, который оценивается по соотношению напряжений, переданных на основную площадку земляного полотна.

Предельно допустимое значение коэффициента продольной устойчивости определено из условия предельно допустимых продольных усилий, возникающих в поезде, то есть увязано с предельно допустимыми нормами проектирования для дорог I-IV категорий на основании анализа моделей «ямообразного» продольного профиля, как более чувствительного к геодеформационным воздействиям по результатам проведенных исследований.

Для выявления предельно допустимой величины коэффициента продольной устойчивости анализировались средние напряжения в узлах конечно-элементной сетки, расположенных на уровне верха земляного полотна под правыми и левым рельсами для одного пути.

В качестве расчетного, принято сечение I, расположенное в середине разделительной площадки и одновременно в середине состава (рис.4б).

Рис.4. Участок продольного профиля

Предельно допустимые нормы проектирования продольного профиля определяют условия, при которых продольные усилия или ускорения, возникающие в составе при неблагоприятном сочетании действующих сил, включая влияние переломов профиля пути, не будут превосходить значений, допускаемых по условиям безопасности и плавности движения поездов Следовательно, можно считать, что напряжения ау и <т, на уровне верха земляного полотна под рельсовой колеей, зафиксированные при тех же предельных параметрах продольного профиля, будут определять максимально допустимое их соотношение К

Результаты обработки данных напряжений, возникающих на уровне верха земляного полотна при различной алгебраической разности сопрягаемых уклонов, представлены в виде графика изменения коэффициента продольной устойчивости (рис 5)

Анализ графика показывает.

при максимально допустимой разности сопрягаемых уклонов Ai=10 %> (для дорог I - IV категорий с длиной приемо-отправочных путей 1050м) предельное значение коэффициента продольной устойчивости составляет [К 1=1.00,

при максимально допустимой разности сопрягаемых уклонов Ai=13 %> (для дорог I - III категорий с длиной приемо-отправочных путей 850) предельное значение коэффициента продольной устойчивости составляет [ЛГ]=1.07,

при максимально допустимой разности сопрягаемых уклонов Ai=20 %> (для дорог IV категорий с длиной приемо-отправочных путей 850 предельное значение коэффициента продольной устойчивости составляет 1=1.14

U

о ^----

5 10 13 15 20

Алгебраическая разность сопрягаемых уклонов, ЛI, •<« Рис 5 Изменение коэффициента продольной устойчивости протяженного транспортного объекта

Оценка стабильности верха земляного полотна против сдвига определяется условием

т = йт + с, (2)

где т, а - касательные и нормальные напряжения, действующие на некоторой площадке, включающие рассматриваемую точку, с — удельное сцепление, Г — коэффициент внутреннего трения грунта

Расчет стабильности верха земляного полотна против сдвига проведен согласно схем внешних воздействий на земляное полотно, предусматривающих- нагрузку от верхнего строения пути, подвижного порожнего состава по одному пути, инерционную нагрузку, продольное или поперечное геодеформационное воздействие - опускание на 0,02м Анализ на примере «ямообразно-го» продольного профиля протяженного объекта показывает, что продольные и поперечные геодеформационные воздействия на количественном уровне, принятом в моделях, не угрожают стабильности верха земляного полотна против сдвига даже при максимальной алгебраической разности сопрягаемых уклонов Д1 =20 %о

Выполнен анализ влияния на напряженно-деформированное состояние земляного полотна локальных продольных геодеформационных воздействий (характерных для разломных зон) распространенных на участки различной длины. Напряжения и коэффициенты продольной устойчивости К определены по конечно-элементной модели горизонтального прямолинейного участка с высотой насыпи Зм и 6 м протяженностью 400м

На рис. 6, рис 7 показаны графики изменения коэффициента продольной устойчивости К верхней части земляного полотна под рельсовой колеей в зависимости от моделируемой длины участка геодеформационных подвижек и их направлений, характерных для разломных зон

•S

0

h

II

с с

т. § « >s

1 °

£ о

е- >• е-

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

pq -1.00

Опускание ^^

400 300 200 100

Длина участка геодеформационного воздействия I, м

Рис 6. Изменение коэффициента продольной устойчивости в зависимости от моделируемой длины участка геодеформационного воздействия при высоте насыпи Зм

•е- * •е-

1,2 £ 1 | 0,8 I

0,4 0,2 0

_[кн-оо

—1\ Олускжн*

200 150 100 Длина участка геодеформационного воздействия I, н

Рис 7 Изменение коэффициента продольной устойчивости в зависимости от моделируемой длины участка геодеформационного воздействия

при высоте насыпи 6м

Результаты моделирования, представленные по сечению, расположенному в середине моделируемого участка, показывают, что негативное влияние геотектоники начинает проявляться при длинах участков геодеформационных водействий 100 м - 150 м и менее, поэтому в дальнейших исследованиях геодеформационные воздействия моделировались на участках одной длины - 100 м.

Из анализа были исключены поперечные подвижки (на уровне 0,02м на глубине массива основания земляного полотна 20м), как не опасные для прямых участков в плане (вывод сделан на основании анализа напряжений, коэффициента продольной устойчивости при различных типах продольного профиля и различных вариантах загружений моделей)

Учитывая, что порожний поезд дает большие значения соотношений напряжений, возникающих на основной площадке земляного полотна, и является более чувствительным к геодеформационным воздействиям, в дальнейших исследованиях все основные выводы сделаны по моделям, учитывающим воздействие порожнего подвижного состава

Таким образом, уточнение ряда входных параметров модели, оценка стабильности верха земляного полотна против сдвига, оценка предельных значений коэффициента продольной устойчивости позволили перейти к разработке предложений по совершенствованию геометрических параметров протяженной транспортной системы (параметров продольного профиля) на участках проходящих по территориям с активным движением земной коры

Исследование границ применимости нормативных параметров продольного профиля в зонах с неустойчивой геодинамикой проводилось по моделям «ямообразного» и «горбообразного» продольного профиля с учетом проведенных ранее обоснований и схем возможного расположения поезда относительно расчетного сечения

Рассматривалось напряженно-деформированное состояние участка земляного полотна с тремя вариантами нагрузок и воздействий 1 вариант - грави-

тация (собственный вес) + поездная нагрузка по одному пути порожнего состава, 2вариант - гравитация (собственный вес) + поездная нагрузка по одному пути порожнего состава + дополнительное геодеформационное воздействие в виде продольного локального опускания под I или II сечениями, Звариант -гравитация (собственный вес) + поездная нагрузка по одному пути порожнего состава + дополнительное геодеформационное воздействие в виде продольного локального поднятия под I или II сечениями (рис 4а, рис 46) (геодеформационное воздействие распространяется на участок протяженностью 100 м и приложено к грунтовому массиву основания земляного полотна в виде вертикальной подвижки ±0,02 м на глубине 20 м).

Анализ напряжений и коэффициентов продольной устойчивости в созданных моделях показал, что наиболее опасным, с точки зрения продольной устойчивости для «горбообразного» продольного профиля является сечение I (рис 4а), расположенное на разделительной площадке, для «ямообразного» продольного профиля является сечение II (рис 4 б), расположенное в точке перелома продольного профиля

Применительно к данным сечениям сделаны выводы

I. Для всех типов продольного профиля наиболее опасными являются продольные локальные опускания, имеющие место в зонах геотектонических разломов и сопряжений

2 В целях обеспечения продольной устойчивости протяженной транспортной системы на участках «ямообразного» продольного профиля, проходящих в зонах активных тектонических нарушений, предложено назначать длину элементов разделительных площадок по формулам

- при допускаемом значении алгебраической разности сопрягаемых уклонов Д1 =10 %о

/ = 30Д/ф+450, (3)

- при допускаемом значении алгебраической разности сопрягаемых уклонов А( =13 %о

/ = 41 8Д<ф +30, (4)

- при допускаемом значении алгебраической разности сопрягаемых уклонов Д1 =20%о

I = -0 02Д 1ф + 0 40Д!ф2 -1 70Д(ф + 440^ (5)

где /- рекомендуемая длина элемента продольного профиля (разделительной площадки) на участках геодинамической активности (зон разломов и сопряжений), Д 1ф- фактическая алгебраическая разность сопрягаемых уклонов «ямообразного» продольного профиля, %о

3 Рекомендованные длины элементов разделительных площадок учитывают возможные схемы расположения подвижного состава относительно середины разделительной площадки

4 На участках «горбообразного» продольного профиля, расположенных в зонах активной геодинамику рост алгебраической разности сопрягаемых уклонов приводит к незначительному увеличению коэффициента продольной ус-

тойчивости, который не выходит за допустимые пределы и не требуе т корректировки параметров продольного профиля

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Применение структурно-функциональной декомпозиции к протяженной транспортной системе (на примере железнодорожного пути) позволило выделить и учесть фактор «геодеформационные воздействия», который на определенных участках оказывает влияние на выходные параметры системы В то же время современные нормативы не имеют дифференциации по участкам протяженных транспортных систем, проложенным в зонах с различной геотектонической активностью (за исключением сейсмики), а стабильность основания пути не связывается с геодеформационными воздействиями

2 Для управления эксплуатационной надежностью протяженной транспортной системы - «железнодорожный путь», предложена оценка частоты отказов по причине неисправностей пути (углы, перекосы, просадки, отклонения по уровню и ширине колеи) Проведенные исследования позволили сделать выводы, что геодеформационные воздействия по-разному проявляются в частоте отказов при различных формах продольного профиля пути, отражающего геометрию подсистем «верхнее строение пути» и «нижнее строение пути» Оценка вероятности наступления отказа по причинам неисправности пути на участках Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей в зонах разломов и сопряжений составили соответственно 0 739 и 0,694. Корреляционный анализ подтверждает результаты одно- и многофакторного анализа

3 На этапе синтеза системы, решающего проблему управления эксплуатационной надежностью протяженного объекта, предложен способ определения вектора направления движения блоков земной коры относительно траектории дорожных трасс (на участке Транссибирской магистрали ст.Тайшет - ст. Слюдянка) Данный способ позволяет повысить точность количественной оценки геодеформационных воздействий при математическом моделировании

4 Моделирование работы реальных участков протяженной транспортной системы с использованием MSC/NASTRAN - МБС/ РАТИАИ подтверждает выводы, полученные на основе вероятностного анализа, о взаимосвязи отказов по причине неисправностей пути, типа продольного профиля и характера геодеформационных воздействий

5 Для оценки негативного геодеформационного воздействия предложены управляющие параметры, влияющие на выходные характеристики протяженной транспортной системы Введено понятие коэффициента продольной устойчивости протяженной транспортной системы, который оценивается по соотношению напряжений, переданных на основную площадку земляного полотна

К = — Определены его предельно допустимые значения [/Г] = 10. 1 14, увязанные с предельно допустимыми нормами проектирования продольного профиля Дана оценка стабильности верха земляного полотна против сдвига.

6 Управление эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем путем учета влияния фактора «геодеформационные воздействия»

предложено осуществлять с помощью совершенствования норм проектирования продольного профиля, которые отражают геометрию подсистем «верхнее строение пути» и «нижнее строение пути» В целях обеспечения устойчивости железнодорожного пути на участках «ямообразного» продольного профиля, проходящих в зонах активных тектонических нарушений при среднегодовых подвижках на уровне ± 20 мм, предложены аналитические выражения рекомендуемых длин элементов разделительных площадок профиля

7. На основании проведенных исследований разработаны и внедрены «Рекомендации по учету фактора геодеформационных воздействий в зонах активного неотектогенеза на этапе проектирования и реконструкции протяженных транспортных сооружений».

Список опубликованных работ по теме диссертации в изданиях перечня ВАК

1 .Четвертнова, В.В. Системный анализ эксплуатационной надежности протяженных транспортных объектов [Текст] / В В Четвертнова // Вестник ТГТУ Четырехязычный научно-теоретический прикладной журнал /ТГТУ -Тамбов, №3. - 2007. - С.419 - 424

в других изданиях

2. Четвертнова, В.В. Применение методов имитационного моделирования для решения задачи повышения надежности проектируемых железных дорог [Текст] / В.А. Подвербный, В В. Четвертнова Проект участка новой железнодорожной линии: Учебное пособие по курсовому проектированию — Иркутск ИрИИТ, 1999.-С 108-110.

3. Быкова, Н.М. К вопросу безопасности движения поездов [Текст] / Н М Быкова, В В.Четвертнова // Материалы IV Российской национальной конференции по сейсмическому строительству и сейсмическому районированию с международным участием. - Сочи -2001г. - С 60-61

4 Быкова, Н.М. Анализ влияния параметров плана и продольного профиля на неисправности пути [Текст] / Н М Быкова, В В Четвертнова // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири Тез докл научн.-техн конф -Иркутск ИрИИТ,2000.Часть 1 - С50-51

5 Четвертнова, В.В. Оценка надежности рельсовой колеи на геодина-мически активных участках Транссибирской магистрали [Текст] / В В Четвертнова // Сб. научн тр /ИрГУПС - Геодинамика и дорожные сооружения Восточной Сибири - Иркутск ИрГУПС, 2002. - С 33- 43.

6 Четвертнова, В.В. Исследование работы пути с «ямообразным» типом продольного профиля на участках активной геодинамики [Текст] / В В Четвертнова // Сб. научн тр /ИрГУПС - Геодинамика и дорожные сооружения Восточной Сибири. - Иркутск ИрГУПС, 2002 - С 44- 52

7 Четвертнова, В.В. Напряженно-деформированное состояние пространственной модели железнодорожной насыпи при деформационных воздействиях основания [Текст] / В В Четвертнова, А А Пыхалов, А В Высотский // Сб. научн тр /ИрГУПС - Геодинамика и дорожные сооружения Восточной Сибири -Иркутск ИрГУПС, 2002 - С 63-72

8 Четвертнова, В.В. Вероятностный анализ влияния ряда факторов на надежность пути Транссибирской магистрали с учетом тектонических деформационных воздействий [Текст] / В В Четвертнова // Сб научн. тр /ИрГУПС -Геодинамика и дорожные сооружения Восточной Сибири - Иркутск ИрГУПС, 2002 - С 26-32

9. Быкова, Н.М. Определение направлений движения блоков земной коры на примере участка Транссибирской магистрали [Текст] / Н М Быкова, В В Четвертнова II Проблемы развития региональной сети железных дорог Сб научн тр /ДВГУПС -Хабаровск ДВГУПС,2003 - С 152-159

10 Четвертнова, В.В. Оценка влияния сложного сочетания плана и продольного профиля на устойчивость рельсовой колеи железнодорожного пути [Текст] / В В Четвертнова // Современные технологии Системный анализ. Моделирование ИрГУПС -2004 - №2 -С.45-51

11 Четвертнова, В.В К вопросу совершенствования норм проектирования железных дорог[Текст] / В В Четвертнова // Научное обозрение - 2006 -№1 -С 5-7

12 Четвертнова, В.В. Влияние длины участка геодеформационного воздействия на напряженно-деформированное состояние железнодорожного пути [Текст] / В.В Четвертнова // Наука и образование - 2006 / Тез докл Междунар научн.-техн конф. - Мурманск -2006 -С 286-289

13 Четвертнова, В.В. Системней подход к эксплуатационной надежности транспортных систем на примере железнодорожного пути [Электронный ресурс] / В В Четвертнова // Международный научный вестник- сетевое электронное научное издание МИТС - НАУКА - №3 - 2007 - идентификационный номер 0420700032\0071.

14 Быкова, Н.М. Геодеформационное воздействие в тектонических зонах /Н.М. Быкова, В В Четвертнова // Мир транспорта - 2007 - №3 - С 124129.

15 Четвертнова, В.В. Оценка факторов, определяющих надежность протяженных транспортных объектов на примере железнодорожного пути [Текст]/ В В Четвертнова // Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог, материалы Всероссийской научн-практ конф, 10-11 октября 2007 - Иркутск ИрГУПС, 2007 -Т 2-С 106-110

Подписано в печать 14 05 2008 Формат 60 х 84 Печать трафаретная Уч-изд л. 1,25. Уел печ л 1,25 Тираж 100 экз Заказ 70

Отпечатано в РИО ГОУ ВПО «БрГУ» 665709, Братск, ул Макаренко, 40

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОТЯЖЕННОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ (НА ПРИМЕРЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ).

1.1. Применение системного подхода в исследовании эксплуатационной надежности протяженных транспортных объектов.

1.2. Структурная декомпозиция, как этап системного анализа протяженной транспортной системы.

1.2.1. Нормирование и состояние исследований продольного профиля железнодорожного пути, как отражение геометрии протяженной транспортной системы.

1.2.2. Современные представления о работе рельсовой колеи с позиции взаимодействия модулей системы (подвижного состава, верхнего строения пути, нижнего строения пути и его основания).

1.2.3.Влияние нижнего строения пути и его основания на работу протяженного транспортного объекта.

1.3. Цель и задачи исследования.

2. ФОРМИРОВАНИЕ ДЕТАЛЬНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННОЙ ТРАНСПРТНОЙ СИСТЕМЫ НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКОВ ТРАНССИБИРСКОЙ И БАЙКАЛО-АМУРСКОЙ МАГИСТРАЛЕЙ.

2.1. Анализ надежности протяженной транспортной системы.

2.1.1. Основные положения.

2.2.2. Показатели надежности.

2.2. Функционально-структурный анализ протяженной транспортной системы «железнодорожный путь».

2.2.1. Общие положения.

2.2.2. Однофакторный анализ.

2.2.3. Многофакторный анализ.

2.2.4. Корреляционный анализ.

2.2.5. Краткие выводы.

Стратегическая программа развития экономики России предусматривает интенсивный рост социально-экономических показателей, повышение безопасности в работе сложных технических систем, включая различные инженерные сооружения. Гарантом решения этих задач является, прежде всего, надежность, которая обеспечивается безотказным техническим состоянием эксплуатируемых объектов. При этом, важное место занимает эксплуатационная надежность протяженных транспортных систем, которая как показывает мировой опыт является непременным условием активного развития любого континентального государства.

Практика эксплуатации протяженных транспортных объектов показывает, что их техническое состояние зависит от многих факторов, включающих работу конструктивных элементов, качество организации и проведения ремонтных работ, а также техногенные и природные внешние воздействия.

В ряду важных факторов эксплуатационной надежности протяженных транспортных сооружений можно выделить воздействия геологической среды в виде эндогенных явлений (сейсмика, блоковые тектонические подвижки) и экзогенных процессов (сплывы, оползни, обвалы, карсты), которые часто являются следствием эндогенных явлений.

Геологические исследования последних десятилетий показывают, что динамические процессы, происходящие в земной коре и передающиеся на поверхность, значительно (а в ряде случаев и катастрофически) влияют на работу сложных технических объектов, включая протяженные транспортные сооружения. В результате чего, наблюдаются смещения и повреждения конструкций продуктопроводов, опор мостов, тоннелей, деформации земляного полотна железнодорожного пути, расстройства рельсовой колеи. Это подтверждается неутешительной статистикой промышленных аварий, которые отнесены в категорию «нестандартных», то есть выходящих за рамки научных представлений. Статистика показывает, что аварии на нефтегазовых объектах, оказавшихся в пределах геодинамических аномалий, неизбежны и часто повторяемы [98, 99, 100]. По результатам исследований [71] и полученной статистической информации по отказам железнодорожного пути в направлении ст. Юрты - ст. Горхон Транссибирской магистрали установлено, что 60-70% неисправностей пути, 50% повреждений мостов и труб, 100% сплывов и просадок насыпей, также имеют связь с геотектоническими процессами, происходящими в земной коре.

Участки протяженных транспортных объектов, проходящие по зонам тектонических нарушений определяются, как участки активных движений земной коры или зоны влияния подвижных тектонических структур, а подвижки земной поверхности по отношению к работе протяженных транспортных объектов названы геодеформационными воздействиями.

Методами фундаментальной геологии установлено, что геотектоническая активность проявляется даже в сейсмически спокойных районах в виде подвижек поверхности земной коры в местах тектонических нарушений. Подвижки могут быть вертикальными (восходящими и нисходящими) и горизонтальными.

Несмотря на существование комплекса нормативных документов, охватывающего все этапы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных протяженных объектов и организованной системы контроля выполнения, их эксплуатационная надежность еще далека от совершенства. Современные нормативы [27, 146] не имеют дифференциации по участкам в зонах с различной геотектонической активностью, в то же время, сложность напряженно-деформированного состояния основания, его изменчивость по длине объекта требуют системного осмысления возникающих проблем и дифференцированного подхода к расчетам и анализу их надежности. Очевидно, поэтому одними из первых с проблемой влияния активных движений земной коры и столкнулись организации, эксплуатирующие протяженные магистральные трубопроводы. Именно в этой отрасли появились первые работы с системным подходом к надежности промысловых нефтепроводов в зонах влияния подвижных тектонических структур [147].

Возникшая проблема эксплуатационной надежности протяженных транспортных объектов не может быть решена с позиции узкой специализации, которая, при всей глубине знаний в отдельных отраслях не позволяет создать целостную картину объекта исследования. Поэтому подход к объектам исследования как к системам выражает одну из главных особенностей современного научного познания.

Рассматривая любой протяженный транспортный объект в виде многоуровневой открытой системы, можно констатировать, что ее «непредсказуемость» в ряде случаев (аварии трубопроводов, сходы подвижного состава и так далее) может найти объяснения лишь с позиции системного подхода.

Итак, актуальность данной работы определяется необходимостью повышения эксплуатационной надежности сложных технических объектов, искусственных сооружений, в том числе и протяженных транспортных систем, путем обоснованного расширения перечня параметров в методиках расчетов и проектирования и тем самым, управления их эксплуатационной надежностью через формирование соответствующей нормативной базы.

Цель работы — совершенствование управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем путем учета влияния дополнительных входных факторов в зонах активных движений земной коры на основании системного подхода.

Учитывая, что проблема оценки влияния геодеформационных воздействий на работу сложных технических систем (протяженных транспортных объектов) является еще недостаточно изученной, в соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие задачи:

- формирование системного представления протяженной транспортной системы и выявление факторов, определяющих ее эксплуатационную надежность;

- выявление зависимости между отказами протяженной транспортной системы и геодинамической активностью в увязке с геометрическими параметрами системы на примере эксплуатации участков Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей;

- создание модели протяженной транспортной системы с различными геометрическими параметрами и выявление закономерностей ее работы в условиях геодеформационных воздействий;

- исследование системы в целях снижения негативного влияния фактора «гедеформационные воздействия» на эксплуатационную надежность и определение границ применимости нормативных геометрических параметров протяженной транспортной системы.

Объектом исследования являются протяженные транспортные системы.

Предмет исследования — системный подход в научном информационном обеспечении решения задач надежности сложных технических объектов, как методология их анализа и решения, основанная на концепциях, разработанных в рамках теории систем.

Научная новизна работы заключается в: применении структурно-функциональной декомпозиции к проектированию протяженных транспортных систем с учетом фактора «геодеформационного воздействия»; разработке аналитико-информационного обеспечения для совершенствования управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем, заключающего в расширении перечня входных факторов, а также в совершенствовании нормативных геометрических параметров;

- выявлении наиболее эффективных управляющих параметров, влияющих на выходные характеристики протяженных транспортных систем.

Практическая ценность работы направлена на совершенствование управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем на примере железнодорожного пути) в сложных инженерно-геологических условиях посредством изменения нормативной базы.

Автором разработаны временные «Рекомендации по учету фактора геодеформационных воздействий в зонах активного неотектогенеза на этапе проектирования и реконструкции протяженных транспортных сооружений». Использование рекомендаций в работе отдела инженерных изысканий ЗАО «Востсибтранспроект», отдела пути и станций ИЛИИ «Иркутскжелдорпроект» филиала ОАО «Росжелдорпроект», а также в учебном процессе на кафедре «ИППЖД и УН» ИрГУПСа подтверждается актами внедрения.

Теоретическую основу исследования составили научные труды отечественных и зарубежных авторов в области системного подхода (С.П. Никонорова, С. Янга, JI. Берталанфи, А.И. Уемова), в области системного анализа (С.Оптнера, Д. Клиланда, Е.П. Голубкова, Ф.И. Перегудова, В.Н. Спицнаделя, В.А. Губанова), в области проектирования железных дорог (Н.Е. Жуковского, М.М. Протодьяконова, В.А. Лазаряна, C.B. Вертинского, И.И. Кантора, И.В. Турбина, Е.П. Блохина), в области взаимодействия пути и подвижного состава (Н.П. Петрова, С.В, Амелина, H.A. Ковалева, С.М. Куценко, М.П. Смирнова, М.А. Фришмана, М.А. Чернышова, Г.М. Шахунянца, М.Ф. Вериго, А .Я. Когана, Н.И. Карпущенко), в области проблем земляного полотна (Т.Г. Яковлевой, В.В. Виноградова, В.И. Грицыка), в области инженерной геодинамики (C.B. Гольдина, Н.М. Быковой, A.A. Дзюбы, A.A. Панжина).

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, теории вероятности и математической статистики, факторного анализа, а также современные прикладные методы математического моделирования, основанные на использовании программных комплексов MSC/NASTRAN — MSC/ PATRAN.

Достоверность работы. Достоверность полученных результатов обеспечена использованием традиционных статистических методов исследования современного фактического состояния протяженных транспортных систем на участках Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей, сопоставлением их с результатами работ и исследований в этой отрасли.

При этом достоверность результатов численного решения подтверждена сравнением с аналогичными результатами, полученными аналитическими решениями.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири», Иркутск, 2000 г., на IV Российской Национальной конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию, г. Сочи, 2001г., на Международной научно-технической конференции «Наука и образование - 2006», г. Мурманск, 2006 г., на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог», г. Иркутск, 2007г.

По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ и докладов в отраслевых изданиях, в том числе одна работа - в издании перечня ВАК.

На защиту выносятся:

- система подготовки принятия решения по управлению эксплуатационной надежностью протяженного транспортного объекта в зонах активных движений земной коры;

-закономерности изменения показателей безотказной работы участков протяженной транспортной системы в зонах влияния подвижных тектонических структур;

- модель протяженной транспортной системы и управляющие параметры для оценки влияния на выходные характеристики протяженной транспортной системы;

-закономерности изменения продольной устойчивости протяженной транспортной системы в зонах тектонических нарушений при различных длинах участков геодеформационного воздействия и различных геометрических параметрах ее подсистем;

- предложения по совершенствованию норм проектирования на участках «ямообразного» продольного профиля и уточнение границ применимости рекомендуемых норм для дорог, проектируемых в зонах активных движений земной коры, как подтверждение возможности уменьшения негативного влияния фактора «геодеформационные воздействия» на надежность протяженной транспортной системы.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах основного текста. Состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 171 источников и 4 приложений, содержит 24 таблицы, 55 рисунков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Глобализация экономики и сопровождающие ее процессы, требуют дальнейшего совершенствования транспортной политики России, которая должна учитывать свои природно-климатические и пространственные особенности. При этом, в условиях огромной континентальной страны, на первое место выходит эксплуатационная надежность протяженных транспортных сооружений и других сложных технических систем.

Узкая специализация транспортных наук, направленная на глубину познания отдельных подсистем или на их стыке не позволяет создать целостную картину объекта. В то же время, в протяженном транспортном объекте, в этой открытой сложной многоуровневой технической системе, можно выделить область управляемых и неуправляемых входных факторов. Управляемость факторов определяется степенью изученности подсистем и связей между ними и регулируется нормативно-правовыми документами. Управляемые факторы позволяют предсказывать поведение системы и направлять его в нужное русло. Фиксируемое «непредсказуемое», «нестандартное» с научной точки зрения поведение системы требует системного осмысления возникающих проблем.

Степень полноты входных факторов и уровень достоверности их функционального воздействия на работу системы отражает ее надежность и предсказуемость. Проведенное исследование эксплуатационной надежности протяженной транспортной системы (на примере железнодорожного пути) с привлечением системного подхода позволило сделать следующие выводы:

1. Применение структурно-функциональной декомпозиции к протяженной транспортной системе (на примере железнодорожного пути) позволило выделить и учесть фактор «геодеформационные воздействия», который на определенных участках оказывает влияние на выходные параметры системы. В то же время, современные нормативы не имеют дифференциации по участкам протяженных транспортных систем, проложенным в зонах с различной геотектонической активностью (за исключением сейсмики), а стабильность основания пути, не связывается с геодеформационными воздействиями.

2. Для управления эксплуатационной надежностью протяженной транспортной системы - «железнодорожный путь», предложена оценка частоты отказов по причине неисправностей пути (углы, перекосы, просадки, отклонения по уровню и ширине колеи). Проведенные исследования позволили сделать выводы, что геодеформационные воздействия, по-разному проявляются в частоте отказов при различных формах продольного профиля пути, отражающего геометрию подсистем «верхнее строение пути» и «нижнее строение пути». Оценка вероятности наступления отказа по причинам неисправности пути на участках Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей в зонах разломов и сопряжений составили соответственно 0.739 и 0,694. Корреляционный анализ подтверждает результаты одно- и многофакторного анализа.

3. На этапе синтеза системы, решающего проблему управления эксплуатационной надежностью протяженного объекта, предложен способ определения вектора направления движения блоков земной коры относительно траектории дорожных трасс (на участке Транссибирской магистрали ст.Тайшет — ст. Слюдянка). Данный способ позволяет повысить точность количественной оценки геодеформационных воздействий при математическом моделировании.

4. Моделирование работы реальных участков протяженной транспортной системы с использованием MSC/NASTRAN - MSC/ PATRAN подтверждает выводы, полученные на основе вероятностного анализа, о взаимосвязи отказов по причине неисправностей пути, типа продольного профиля и характера геодеформационных воздействий.

5. Для оценки негативного геодеформационного воздействия предложены управляющие параметры, влияющие на выходные характеристики протяженной транспортной системы. Введено понятие коэффициента продольной устойчивости протяженной транспортной системы, который оценивается по соотношению напряжений, переданных на основную площадку земляного полотна К= а2/оу. Определены его предельно допустимые значения [К] = 1.0 .1.14, увязанные с предельно допустимыми нормами проектирования продольного профиля. Дана оценка стабильности верха земляного полотна против сдвига.

6. Управление эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем путем учета влияния фактора «геодеформационные воздействия» предложено осуществлять с помощью совершенствования норм проектирования продольного профиля, которые отражают геометрию подсистем «верхнее строение пути» и «нижнее строение пути». В целях обеспечения устойчивости железнодорожного пути на участках «ямообразного» продольного профиля, проходящих в зонах активных тектонических нарушений при среднегодовых подвижках на уровне ± 20 мм, предложены аналитические выражения рекомендуемых длин элементов разделительных площадок профиля.

7. На основании проведенных исследований разработаны и внедрены «Рекомендации по учету фактора геодеформационных воздействий в зонах активного неотектогенеза на этапе проектирования и реконструкции протяженных транспортных сооружений».

1. Лазарян В.А. О математическом моделировании движения поезда по переломам продольного профиля пути Текст. / В.А. Лазарян, Е.П. Блохин //Совершенствование норм проектирования железных дорог: Сб. научн.тр. / МИИТ. -М.: МИИТ, 1974. -Вып.444. С.83-123.

2. Протодьяконов М.М. Теория профиля железных дорог Текст. /М.М. Протодьяконов. М.: Трансжелдориздат, 1946. - 144 с.

3. Протодьяконов М.М. Проектирование продольного профиля железных дорог при электрической, тепловозной и паровозной тяге с автосцепкой Текст. /М.М. Протодьяконов. М.: Трансжелдориздат, 1957. - 287с.

4. Строительные нормы и правила. Часть II, разд.Д, гл. 1. Железные дороги колеи 1524мм общей сети. Нормы проектирования. СНиП II — Д. 1—62 Текст. -М.: Стройиздат, 1964. с.70.

5. Строительные нормы и правила. СНиП II-39-76.4. II. Текст. / Нормы проектирования. Дороги колеи 1520 мм. М.:Стройиздат, 1977. - 69 с.

6. Блохин Е.П. Динамика поезда Текст. / Е.П. Блохин, Л.Н. Монашкин. — М.: Транспорт, 1982. — 222 с.

7. Лазарян В. А. К вопросу проектирования продольного профиля железных дорог Текст. / В.А. Лазарян, E.H. Блохин // Исследования колебаний подвижного состава: Сб.научн.тр./ ДИИТ. — Днепропетровск. ДИИТ, 1977. — Вып. 190/23.-С.71-73.

8. Блохин Е.П. О новых нормах сопряжения элементов продольного профиля железных дорог Текст. / Е.П. Блохин, И.И.Кантор, Л.А. Сакович // Транспортное строительство. 1977. - №9. — С.40 — 42.

9. Грызлов А.И. Экспериментальное исследование очертаний продольного профиля железнодорожного пути Текст. / А.И. Грызлов, В.А. Денисов: Сб. научн.тр. / МИИТ. М.: МИИТ, 1975.- Вып.451. - С.200-203.

10. Денисов В.А. Выбор способа проектирования продольного профиля железной дороги Текст. / В.А. Денисов // Транспортное строительство. — 1979. -№6. С.7-8.

11. Блохин Е.П. К совершенствованию норм сопряжения элементов продольного профиля железных дорог Текст. / Е.П. Блохин, И.И.Кантор, Л.А. Сакович // Транспортное строительство. 1982. - №11. - С.42 - 43.

12. Блохин Е.П. Об устройстве сопряжений на переломах продольного профиля пути Текст. / Е.П. Блохин, И.И.Кантор, Л.Г. Маслеева и др. // Транспортное строительство. 1982. - №3. - С.46 - 47.

13. Блохин Е.П. Сопряжение элементов продольного профиля скоростных железных дорог Текст. / Е.П. Блохин, И.И. Кантор, Е.Л. Стамблер и др. // Транспортное строительство. 1987. - №10. - С.8 -11.

14. Блохин Е.П. К обоснованию норм сопряжения элементов продольного профиля высокоскоростной специализированной магистрали Текст. / Е.П. Блохин, Л.В. Урсуляк, И.И.Кантор и др. // Транспортное строительство. 1991. - №7. - С. 12 - 15.

15. Блохин Е.П. К разработке новых норм сопряжения элементов продольного профиля пути Текст. / Е.П. Блохин, И.В. Турбин, И.И. Кантор, Е.В. Стамблер, Б.И. Гороховцев, Л.В. Урсуляк // Транспортное строительство. — 1986.-№9.- С.6 8.

16. Лазарян В.А. О переходных режимах движения поездов Текст. / В.А. Лазарян : Сб. науч. тр./ ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1973. - Вып. 152. — С.3-43.

17. Блохин Е.П. К задаче о регулировочном торможении поезда, движущегося по пути ломанного профиля Текст. / Е.П. Блохин, Л.В. Белик, Е.Л. Стамблер и др. Сб. науч. тр./ ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1973. - Вып. 152. - С.79-86.

18. Блохин Е.П. Об оценке наибольших продольных сил в поезде, движущемся по перелому продольного профиля пути Текст. / Е.П. Блохин, Е.Л. Стамблер Л.Г. Маслеева: Сб. науч. тр./ ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1975. -Вып. 169/21.-С.86-94.

19. Сергеева Н.Ю. Требования к неровностям пути в вертикальной продольной плоскости на участках скоростного движения Текст.: дис.канд. техн. наук / Сергеева Н.Ю. М.,1999. - 26с.

20. Мугинштейн JI.A. Метод анализа продольно-динамических сил в грузовых поездах большой массы и длины Текст. / JI.A. Мугинштейн, И.А. Ябко //Железные дороги мира. 2003. - №2. - С.43 - 48.

21. Строительные технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц-01-95 Текст. Введ. 1996 - 01 - 01 - М.: МПС РФ, 1995. - 276 с.

22. Болотин В.И. Путь и безопасность движения поездов Текст. / В.И. Болотин, В.А. Лаптев, C.B. Лысюк и др. под ред. В.Я. Шульги. 3-е изд., перер. и доп. М.: Транспорт, 1994. - 199с.

23. Быкова Н.М. Неотектонические движения земной коры и деформации дорожных сооружений Текст. / Н.М. Быкова. Иркутск: ИрИИТ, 1998. — 136с.

24. Лазарян В.А. Динамика транспортных средств Текст. / В.А. Лазарян. Киев:Наукова думка, 1985. - 525 с.

25. Вериго М.Ф. Основные принципиальные положения разработки новых правил расчета железнодорожного пути на прочность с использованием ЭВМ Текст. / М.Ф. Вериго: Сб.научн.тр. / ВИИЖТ. М.: Транспорт, 1967. - Вып. 347.-С.106- 150.

26. Крепкогорский С.С. Универсальная программа расчетов на ЭЦВМ показателей воздействия подвижного состава на путь Текст. / С.С. Крепкогорский, А.А. Верхотин: Сб.научн.тр. / ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1975. -Вып. 542.-С.93 - 111.

27. Вериго М.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава Текст. / М.Ф. Вериго, А.Я. Коган / Под ред. М.Ф. Вериго. М.: Транспорт, 1986. - 559с.

28. Крейнис З.Л. Исследование оптимального положения рельсов по уровню на прямых Текст. / З.Л. Крейнис // Сб. науч. тр./ ДИИТ. — Днепропетровск: ДИИТ, 1978. Вып. 198/20. - С.50-53.

29. Мишин В.В. Комплексная оценка состояния геометрии рельсовой колеи Текст. / В.В. Мишин, C.B. Вороненков. Железнодорожный транспорт в современных условиях: Сб. научн. Тр. / Под ред. В.М. Богданова, Г. В. Гогричиани. М.: Интекст, 2000. - 183 с.

30. Кравченко H.JI. Условия работы рельсовой нити при воздействии боковых нагрузок Текст. /Н.Л. Кравченко. М.: Транспорт, 1977. - 38с.

31. Каменский В.Б. Содержание железнодорожного пути в кривых Текст. / В.Б. Каменский, Э.Я. Шац. М.: Транспорт, 1987. - 187с.

32. Иванов А.Г. К вопросу об измерении продольных динамических перемещений элементов железнодорожного пути Текст. / А.Г. Иванов, Ф.Б. Костенко, Н.И. Смуров : Сб. науч. тр./ ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1980. -Вып. 209/22.-С.97-101.

33. Иванов А.Г. О влиянии изгиба рельса от боковой силы на угон пути /А.Г. Иванов: Сб. науч. тр./ ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1979. - Вып. 204/21.-С.97-101.

34. Шафрановский А.К. Совершенствование систем непрерывной регистрации сил взаимодействия колеса и рельса Текст. / А.К. Шафрановский: Сб. научн. тр./ЦНИИМПС.-М.: Транспорт, 1974.-Вып. 511. -С. 64.

35. Михайленко В.М. Выбор оптимального способа измерения вертивальных и горизонтальных поперечных сил взаимодействия колес и рельсов Текст. / В.М. Михайленко, C.B. Мямлин, Д.А. Ягода: Сб. научн. тр. / ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1999. - Вып.5. - С.38 - 44.

36. Никеров Н.С. Влияние вертикальной нагрузки на устойчивость пути против горизонтального поперечного сдвига Текст. / Н.С. Никеров, Ю.И. Митягин: Сб. научн. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград: ЛИИЖТ, 1973. - Вып. 360. -С.81-86.

37. Блохин Е.П. К вопросу устойчивости движения легковесных вагонов в составе грузовых поездов Текст. / Е.П. Блохин, А.Н. Пшинько, А.Н. Заболотный: Сб. научн. тр. / ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 2000. - Вып.6. -С.29 - 42.

38. Техническая эксплуатация железных дорог и безопасность движения Текст. /В.И. Харланович, B.JT. Валетов, В.Г. Давыдов и др. М.: Транспорт, 1993.-368с.

39. Першин С.П. Силовое воздействие поездов на путь и безопасность движения Текст. / С.П. Першин //ж.д. транспорт. Сер.Путь и путевое хозяйство: ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. Вып.4. - С.41.

40. Лысюк B.C. Прочный и надежный железнодорожный путь Текст. /B.C. Лысюк, В.Н. Сазонов, Л.В. Башкатова. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. — 589с.

41. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности Текст.: МПС РФ Департамент пути и сооружений, № ЦПТ 52/14,2000. - 40 с.

42. Вериго М.Ф. О взаимодействии пути и подвижного состава Текст. / М.Ф. Вериго //Железнодорожный транспорт. 2001. - №5. - С.71-75.

43. Шинкарев М.Б. Мониторинг показателей взаимодействия пути и подвижного состава в реальных эксплуатационных условиях Текст.: дис.канд. техн. наук / Шинкарев М.Б. М.,2000. - 24с.

44. Рейдемейстер А.Г. Разработка схемы регистрации вертикальных и горизонтальных сил взаимодействия колеса и рельса Текст. / А.Г. Рейдемейстер, Д.А. Ягода: Сб. научн. тр. / ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 2000. - Вып.6.-С.108- 113.

45. Динамика вагона Текст. / C.B. Вертинский, В.Н. Данилов, В.Д. Хусидов; Под ред. C.B. Вертинского. М.: Транспорт. 1991. 360с.

46. Турбин И.В. Изыскания и проектирование железных дорог Текст. / И.В. Турбин. М.: Транспорт, 1989. - 479 с.

47. Иоаннисян А.И. Изыскание и проектирование железных дорог Текст./ А.И. Иоаннисян. -М.: Транспорт, 1971.- 320с.

48. Изыскания и проектирование железных дорогТекст.: Учебник для вузов ж. д. трансп. / A.B. Горинов, И.И. Кантор, А.П. Кондратченко и др. - М.: Транспорт, 1979. - 319 с.

49. Дубнов Ю.Д. Совершенствовать нормы проектирования железных дорог Текст. / Ю.Д. Дубнов, Б.Л.Юровский A.A. Королев и др. // Транспортное строительство. — 1987. №10. - С.7.

50. Одинцов М.М. Техногенный фактор в инженерной геологии Текст. / М.М. Одинцов // Природа. 1977. - №9. - С. 21-27.

51. Панжин A.A. GPS — технологии в геодезическом мониторинге НДС техногенного участка Текст. / A.A. Панжин // Геомеханика в горном деле /ИГДУ РАН. Сборник научных трудов.- Екатеринбург, 1999.- С.68-85.

52. Сидоров В.А. Современные движения земной коры осадочных бассейнов Текст. /В.А. Сидоров, Ю.О. Кузьмин. -М.: Наука, 1989. 199 с.

53. Стеклов О. О. Аварийное предупреждение Текст. Ю.О. Стеклов// Металлы Евразии. 2000. - №5.

54. Канарейкин В. Диагноз изнутри Текст. / В. Канарейкин // Металлы Евразии. 2000. - №5.

55. Кузьмин Н.В. Современные геодинамика разломных зон осадочных бассейнов и процессы подготовки землетрясений Текст. /Н.В. Кузьмин //Прогноз землетрясений. 1989. №11- С.52 - 60.

56. Указания по обеспечению надежности пути в регионах активного неотектогенеза — Иркутск: Изд. во Управления ВСЖД, 1998. - 30 с.

57. ГОСТ 27.002- 90 Надежность в технике. Термины и определения. — 1990.-24с.

58. Карпущенко Н.И. Надежность железнодорожного пути Текст. /Н.И.

59. Карпущенко. Новосибирск, 1989. - 102 с.

60. Вопросы надежности и долговечности железнодорожного пути. -ХИИЖТ. // Тр. ХИИЖТа. - 1992. - 100 с.

61. Тихомиров В.И. Содержание и ремонт железнодорожного пути Текст. /В.И. Тихомиров. М.: 1987. - 336 с.

62. Крейнис 3.JI. Исследование имитационной модели функционирования железнодорожногопути. Вестник ВНИИЖТа. 1978. - №1.

63. Крейнис 3.JI. Состояние железнодорожного пути. Методы определения, анализа и прогнозирования Текст. / 3.JI. Крейнис. М.: 1998. -40с.

64. Беленький A.C. Исследование операций в транспортных системах: идеи и схемы методов оптимизации планирования Текст. /A.C. Беленький. -М.: Мир, 1992.-584 с.

65. Математические методы и ЭВМ в поисково-разведочных работах Текст.: Учебное пособие для ВУЗов / М.С. Арабаджи, Э.А. Бакиров, В. С. Мильничук, Р.В. Сенюков М.: Недра, 1984. - 264 с.

66. Быкова Н.М. Деформации железнодорожного полотна и тектонические процессы Текст. /Н.М. Быкова, A.A. Дзюба, A.A. Шишмарев // Путь и путевое хозяйство. №9, 1997. - С. 33-35.

67. Куликов Ю.А. Оценка качества решений в управлении строительством Текст. /Ю.А. Куликов. -М.: Стройиздат, 1990. 144 с.

68. Кантор И.И. Продольный профиль пути и тяга поездов Текст. /И.И. Кантор. М.: Транспорт, 1984. - 207 с

69. Золотарский А.Ф. Железнодорожный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения Текст. А.Ф. Золотарский, С.В. Вершинский, О.П. Ершков / Под ред. М.А. Чернышева. М.: Транспорт, 1964. - 272 с.

70. Лазарян В.А. Исследование неустановившихся режимов движения поездов Текст. /В.А. Лазарян. — М.:Трансжелдориздат, 1949. — 134 с.

71. Галеев А.У. Вопросы механики поезда Текст. /А.У. Галлеев, Ю.И. Першиц. М.: Трансжелдориздат, 1958. — 232 с.

72. Лазарян В.А. Экспериментальные исследования усилий, возникающих в тяжеловесных грузовых поездах при торможении Текст. / В.А. Лазарян, И.Г. Барбас, П.С. Бодянов и др.: Сб. научн. тр. / ДИИТ. Днепропетровск: ДИИТ, 1961. -Вып.35. - С.148-178.

73. Годецкий Цвирко A.M. Взаимодействие пути и подвижного состава Текст. / Годецкий - A.M. Цвирко. - М.: Гострансиздат, 1931. - 215с.

74. Марье Г. Взаимодействие пути и подвижного состава Текст. / Г. Марье. Тр. Науч. - эксперимент, конструкт, ин-та ЦНТУ НКИС, М.: Госжелдориздат, 1933. - 336с.

75. Гребенюк П.Т. Динамика торможения грузовых поездов Текст. / П.Т Гребенюк // Вестник ВНИИЖТа. 2002. - №1. - С. 1- 4.

76. Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж. — д. трансп. Текст. / A.B. Горинов, И.И. Кантор, А.П. Кондратченко и др. М.: Транспорт, 1969. - 366с. - T.I.

77. Горинов A.B. Изыскания и проектирование железных дорог Текст. /A.B. Горинов. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1941. - 860с. - T.I.

78. Вериго М.Ф. Основные этапы и проблемы взаимодействия пути и подвижного состава Текст / М.Ф. Вериго: Сб.научн.тр. / ВНИИЖТ. — М.: Транспорт, 1968. Вып. 360. - С.61-72.

79. Степанов В.Я. Напряженно-деформированное состояние горных склонов Текст. / В.Я. Степанов. Фрунзе: Илим, 1996. - 200с.

80. Кондратов В.М. Единые принципы исследования динамики железнодорожных экипажей в теории и эксперименте Текст.: дис.доктора техн. наук / Кондратов В.М. М., 2001. - 40 с.

81. Богданов В.М. Современные проблемы колесо-рельс Текст. / В.М. Богданов, С.М. Захаров // Железные дороги мира. — 2004. №1. — С.57 — 62.

82. Новак В.Е. Геодинамика и ее влияние на стабильность положения городских и прецизионных сооружений Текст. // Геодезия и геоинформатика в транспортном строительстве: Сб. научн. тр./ МИИТ, 2001. — Вып.924. — С.87 —

83. Касьянова H.A. Современная аномальная геодинамика недр и ее влияние на объекты нефтегазового комплекса Текст. /H.A. Касьянова, Ю.О. Кузьмин. М.: Геоинформмарк, 1996. - 54 с.

84. Касьянова H.A. Безопасность при глубинном захоронении отходов Текст. / Касьянова H.A. //Атомная энергия. 2002, Т.93, Вып.1. - С.73 -75.

85. Касьянова H.A. Влияние современной геодинамики недр на флюидный режим нефтегазовых залежей месторождений складчатых и платформенных областей Текст. / H.A. Касьянова. М.: Геоинформмарк, 2000. — 51с.

86. Новиков В.Ф. Определение динамики напряжений в трубопроводах при суточных движениях земной коры Текст. / В.Ф. Новиков, Н.К. Кострюкова, О.М. Кострюков, A.A. Болотов // Изв. вузов. Нефть газ Западной Сибири, 1999, №5. С.65 - 72.

87. Аплонов C.B. Геодинамика Текст. / C.B. Аплонов: Учебник. СПб.: Изд-во С. Перербургского ун-та. 2001. - 360 с.

88. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике Текст. / B.C. Зарубин: Учеб. Для ВУЗов / Под ред.B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд -во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2001. - 496с.

89. Новожилов В.В. Актуальные проблемы численного моделирования и автоматизации проектирования инженерных конструкций //Проблемы численного моделирования и автоматизации проектирования инженерных конструкций: Сб. научн. тр./ ЛИИЖТ, 1987 С.З - 5.

90. Тимошенко С.П. Теория упругости Текст. / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. М.: Наука, 1975. - 576с.

91. Грицик В.И. Расчеты земляного полотна железных дорог Текст. / В.И. Грицык: Учеб. пособие для вузов ж. д. транспорта. М.: УМК МПС, 1998. - 520 с.

92. Яковлева Т.Г. Железнодорожный путь / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, С.И. Клинов и др. М.Транспорт, 1999. - 405 с.

93. Вабищевич П.Н. Численное моделирование Текст. / П.Н. Вабищев: Учебное пособие. -М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1993. 152 с.

94. Расчеты и проектирование железнодорожного пути Текст.: Учебное пособие для студентов вузов ж.-д. трансп./ В.В. Виноградов, A.M. Никонов, Т.Г. Яковлева и др.; Под ред. В.В. Виноградова и A.M. Никонова. М.: Маршрут, 2003.-486 с.

95. Четвертнова В.В. Оценка надежности рельсовой колеи на геодинамически активных участках Транссибирской магистрали Текст. / В.В. Четвертнова //Геодинамика и дорожные сооружения Восточной Сибири: Сб. научн. тр. /ИрГУПС. Иркутск: ИрГУПС, 2002. -С.ЗЗ- 43.

96. Быкова Н.М. Определение направлений движения блоков земной коры на примере участка Транссибирской магистрали Текст. / Н.М. Быкова,

97. B.В. Четвертнова // Проблемы развития региональной сети железных дорог: Сб. научн. тр. /ДВГУПС. Хабаровск: ДВГУПС, 2003. - С. 152-159.

98. Горшков Г.П. Общая геология Текст. / Г.П. Горшков, А.Ф. Якушева. М.: МГУ, 1973.- 591 с.

99. Куликов В.Н. Структурная геология и геологическое картирование Текст. / В.Н. Куликов, А.Е. Михайлов. М.: Недра, 1991. - 286 с.

100. Быкова Н.М. Районирование железнодорожных трасс в регионах активного неотектогенеза Текст. / Н.М. Быкова // Сейсмостойкость крупных транспортных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях /Тр. конф. 4.2. - М.: АО ЦНИИС. 1999. - С.25-36.

101. Быкова Н.М. Районирование железнодорожных трасс по признакам активности неотектогенеза Текст. / Н.М. Быкова, A.A. Дзюба // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. №4. 2001. — С.50 - 54.

102. Быкова Н.М. Районирование западного участка БАМ по признакам активности неотектогенеза Текст. / Н.М. Быкова, A.A. Дзюба // Доклады IV Российской Национальной конференции по сесмостойкому строительству. -Сочи. 2001.- С.48-49

103. Быкова Н.М. Детальное районирование участка ст. Северобайкальск -ст. Хани Текст. / Н.М. Быкова, A.A. Дзюба // Геодинамика и дорожные сооружения Восточной Сибири: Сб. тр. ИрГУПС. — Иркутск, 2002.- С.17-25.

104. Быкова Н.М. Особенности численного моделирования работы инженерных сооружений с помощью COSMOS/M Текст. Н.М. Быкова, А.И. Круглов, A.A. Ступин и др. //Сб. тр./ИрИИТ. Иркутск.- 1999. С. 15-20

105. Путь и путевое хозяйство промышленных железных дорог Текст. / Под ред. В.Ф. Яковлева. М.: Транспорт, 1990. - 341с.

106. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути Текст. / Под ред. C.B. Амелина и Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1990. - 367с.

107. Колмогоров В.Г. Характеристика современных вертикальных движений, геофизических полей и геоструктурных элементов по профилю Красноярск-Иркутск Текст. / В.Г. Колмогоров, П.П. Колмогорова //Геология и геофизика. 1968. - № 11. - С. 68-74.

108. Колмогоров В.Г. Геологическая интерпретация данных повторного нивелирования в районе Байкальского рифта Текст. / В.Г. Колмогоров, П.П. Колмогорова, Г.А. Мурзина // Геология и геофизика. 1971. - № 3. - С. 22-29.

109. Колмогоров В.Г. Карта современных вертикальных движений земной коры южной части Сибири Текст. / В.Г. Колмогоров, П.П. Колмогорова //Современные движения земной коры. — М.: Наука, 1980. С. 56 - 62.

110. Колмогоров П.П. Современные вертикальные движения земной коры Енисейского Кряжа Текст. / П.П. Колмогоров, В.Г. Колмогорова //Геология и геофизика. 2004. т.45, № 4. - С. 455 - 464.

111. Лысюк B.C. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов Текст. / B.C. Лысюк М.: Транспорт, 1997. - 188с.

112. Четвертнова В.В. К вопросу совершенствования норм проектирования железных дорог Текст. / В.В. Четвертнова // Научное обозрение. 2006. - №1. - С. 5-7.

113. Гольдин C.B. Деструкция литосферы и физическая мезомеханика Текст. / C.B. Гольдин // Физическая мезомеханика. т.5, №5. С. 5-22.

114. Brown C.J., Karuna R., Ashkenazi V., Roberts G.W. Monitoring of Structures Using the Global Position System. Proc. Instn. Civ. Engrs. Struct. & Bldgs, 1999. -P.97-105.

115. Matteo Luccio. Monitoring Large-Structure Deformation. GPS World. August, 1, 2002.- P.56-58.

116. Железные дороги колеи 1520 мм. Система нормативных документов в строительстве. Строительные нормы и правила Российской Федерации. СНиП 32-01-95Текст. /Министерство России. М.,1995. - 86 с.

117. Певзнер В.О. Состояние железнодорожного пути и установление скорости движения Текст./ В.О. Повзнер. — М., 1991. 53 с.

118. Магистральные трубопроводы. Система нормативных документов в строительстве. СниП 2.05.06 85 Текст./Строительные нормы и правила Российской Федерации. -М.: Стройиздат, 1977. - 59с.

119. Генюш А.О. Системный анализ надежности нефтяных промысловых трубопроводов в зонах влияния подвижных тектонических структур Текст.: дис. . техн. наук / А. О. Генюш. Сургут, 2005.- 162 с.

120. Анисимов В.А. Принятие решений по увеличению мощности железнодорожного направления с учетом надежности функционирования Текст.: дис. . техн. наук / В.А. Анисимов. — Хабаровск, 1993. 213 с.

121. Карнаухова B.K. Системный анализ Текст. /В.К. Карнаухова, В.Н. Сенаторов, Т.И. Сидоровская: учеб. пособие. Иркутск: Иркут. ун-т, 2005. — 94 с.

122. Анфилатов B.C. Системный анализ в управлении Текст. / B.C. Анфилатов, A.A. Емельянов, A.A. Кукушкин: учеб. пособие: Под ред. A.A. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2006. - 368 с.

123. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа Текст. / В.Н. Спицнадель: учеб. пособие. СПб: Изд-во «Бизнес-пресса», 2000. - 204 с.

124. Ст. JI. Оптнер. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем Текст. / Ст. JI. Оптнер. М.: Сов. радио, 1969. — 216 с.

125. Никаноров С. П. Предисловие к книге Оптнера С. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем Текст. /С.П. Никоноров. — М.: Советское радио, 1969. 216 с.

126. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. — М.: Советское радио, 1974.- 279 с.

127. Янг С. Системное управление организаций Текст. / С. Янг. — М.: Советское радио, 1972. 455 с.

128. Голубков Е.П. Системный анализ как методологическая основа принятия решений Текст. / Е.П. Голубков // Менеджмент в России и за рубежом. 2003. -№3.

129. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ Текст. / Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1989.- 367 с.

130. Философский словарь / Под ред. И.Т. Фролова, М.: Политиздат, 1991.401с.

131. Лопатников Л.И. Краткий экономико-математический словарь Текст. / Л.И. Лопатников. М.: Наука, 1970. - 358 с.

132. Берталанфи Л. Общая теория систем. Критический обзор. — в кн.: Исследование по общей теории систем Текст. / Л. Берталанфи. М: Прогресс, 1969.-С. 123-148.

133. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем Текст. / А.И. Уемов. М.: Мысль, 1978. - 272 с.

134. Губанов В.А. Введение в системный анализ / Под ред. JI.A. Петросяна Текст. / В.А. Губанов, В.В. Захаров, А.Н. Коваленко. Л.: Издательство ЛГУ, 1988.-232 с.

135. Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской федерации. МПС РФ. М., 2002. - 20 с.

136. Одрин В.М. Морфологический анализ систем. Построение морфологических таблиц Текст./ В.М. Одрин, С.С. Картавов. Киев: Наукова думка, 1977. -201с.

137. Калинин В.М. Оценка технического состояния зданий Текст.: Учебник / В.М. Калинин, С.Д. Сокова. М.: ИНФРА-М, 2005. - 268 с.

138. Быков Ю.А. Теория и практика прогнозирования облика и мощности новых железных дорог Текст.: Дис. .д- р. техн. наук / Ю.А. Быков. М.: МГУПС, 1999.-320 с.

139. Гончарук С.М. Теория и практика проектирования развития мощности и структуры сети железных дорог Текст.: Дис. .д- р. техн. наук / С.М. Гончарук. -М.: МГУПС, 1999. 320 с.

140. Быкова Н.М. Геодеформационное воздействие в тектонических зонах Текст. / Н.М. Быкова, В.В. Четвертнова // Мир транспорта. 2007. - №3. -С.124-129.

141. Четвертнова В.В. Системный анализ эксплуатационной надежности протяженных транспортных объектов Текст. / В.В. Четвертнова // Вестник ТГТУ: Четырехязычный научно-теоретический прикладной журнал /ТГТУ. -Тамбов, №3. 2007. - С.419. - 424.