Розробка методики оцінки рівня безпеки руху на залізничному транспорті

Abstract

UA: Дисертація присвячена розробці підходу до підвищення безпеки руху поїздів на залізничному транспорті на основі аналізу інформації про випадки порушень безпеки в поїзній та маневровій роботі. Інформація розглядається як параметр кінцевого результату діяльності залізничного транспорту. Функціонування залізничної транспортної мережі розглянуто у толерантному просторі подій у координатах надійність-стійкість. Запропоновано систематизувати випадки порушень безпеки руху по шести ознакам і описати ці події релятивною алгебраїчною моделлю. Розроблені методи аналізу систематизованої інформації, шкала оцінки безпеки руху. У роботі міститься метод класифікації подій та причин порушень безпеки. Запропонована структура системи управління безпекою руху на залізничному транспорті України на основі інформаційних методів. Досліджена участь основних факторів, які впливають на безпеку руху. Працездатність методів та моделей розглянуто на статистиці порушень безпеки руху на залізницях України за 1995-1998 роки.

RU: Диссертация посвящена разработке принципов и моделей контроля, оценки и управления безопасностью в транспортных системах на примере железнодорожного транспорта. Нарушение условий безопасности движения на железнодорожном транспорте приводит к потере пропускной способности и огромному экономическому ущербу. Для поиска эффективных путей повышения безопасности движения поездов следует с общих позиций системотехники рассмотреть основные особенности образования опасных ситуаций, последовательности неблагоприятных событий, предпосылок к происшествиям и сами происшествия в процессе функционирования железнодорожного транспорта как сложной многоуровневой человеко-машинной системы. Это требует создания научной теории безопасности. Проведено исследование состояния проблемы обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, которое содержит обзор методов контроля уровня безопасности и учета браков на железных дорогах мира, анализ организационных структур обеспечения безопасности движения поездов и их эффективность, изучение подходов к формализации контроля, оценки и управления безопасностью на железнодорожном транспорте. В системе «человек – транспортное средство – среда» существует определенный диапазон, в котором данные составляющие обеспечивают удовлетворительную надежность функционирования транспортного процесса. Речь идет о неоднозначности или толерантности транспортных систем. В работе предложено рассматривать деятельность железнодорожного транспорта в толерантном пространстве. Данный тезис потребовал разработки новых подходов к моделированию транспортных процессов. Предложена модель проточных систем. Разработан соответствующий математический аппарат. Предложена девятибальная шкала градаций состояний безопасности, учитывающая как пониженный так и повышенный уровни надежности. Содержательная сторона нарушений безопасности требует систематизации и составления специального каталога неисправностей и последствий, которые могут возникать при их неустранении. Поэтому разработаны принципы систематизации событий нарушений безопасности по трем основным и трем вспомогательным признакам (ЧТО, ГДЕ, КОГДА, КТО, ПОЧЕМУ, КАК). Это является основой методики многоуровневого контроля и ответственности за состояние безопасности движения на железнодорожном транспорте. Систематизированная информация представлена релятивной алгебраической моделью. При этом каждый признак представлен соответствующим атрибутом. Определены основные операции на схеме отношении. При реализации модели для нормирования базы данных, соответствующей схеме отношений, каждый атрибут был представлен множеством податрибутов. Общее их число 74. Для анализа информации о браках в поездной и маневровой работе необходимы различного рода классификаторы. С этой целью предложен метод классификации событий и их причин. Его действие показано на примере классификатора причин нарушений безопасности движения по вагонному хозяйству. Предложена структура системы управления безопасностью движения железнодорожного транспорта Украины на основе систематизированной информации о браках в поездной и маневровой работе. Определены основные принципы системы управления. Предложенные теоретические разработки реализованы в автоматизированной информационной системе АРМ ЦРБ Укрзалізниці. Информационная база данных АРМ ЦРБ составила свыше 14 тыс. случаев нарушения безопасности за период с 1995 по 1998 гг. Все эти случаи систематизированы по предложенной методике. Проведен анализ состояния безопасности по многочисленным параметрам (времени, месту событий, отдельным нарушениям безопасности, сравнительная характеристика по дорогам, службам железнодорожного транспорта). Проанализировано отличие показателей нарушений безопасности для двух классификаторов 1994 и 1998 годов. Предложенный подход является анализом не только для эффективного контроля и управления безопасностью движения, но и прогнозирования ухудшения состояния безопасности. При этом железнодорожный транспорт рассматривается как сложная человеко-машинная система, а информация о нарушениях безопасности – как параметр конечного результата деятельности.

EN: The thesis is devoted to developing the approach to improve safety of train running in the railway transport system based on the analysis of data about safety violations during train and shunting operations. Information is regarded as the parameter of the ultimate result of the railway transport functioning. Operation of the railway network has been considered within the tolerant space of events in the coordinates of reliability and stability. It has been proposed to classify safety violation cases according to six indices and to describe those events in terms of a relativistic algebraic model. Methods of analyzing the systemized information as well as the scale of train running safety estimation have been developed. The work contains a method of classification of events and causes for safety violations. The structure of the system of train safety control on the railway transport of Ukraine based on the informational methods has been suggested. The main factors’ contribution into improvement of train running safety has been investigated. Efficiency of methods and models has been considered using the statistics on train running safety violations on the railways of Ukraine over the period of 1995-1998.