[01-2026] Анализ эффективности эксплуатации грузовах электровозов на Восточном полигоне по данным АСОУП

[Admin]

Анализ эффективности эксплуатации грузовах электровозов на Восточном полигоне по данным АСОУП

И.К. ЛАКИН,
д-р техн, наук, профессор, начальник ситуацнонно-аналитического центра мониторинга и реагирования дирекции по контролю качества эксплуатации подвижного состава АО «Трансмашхолдинг»

От надежной работы локомотивов во многом зависит эффективность работы железнодорожного транспорта в целом. Более 45 % грузовых перевозок страны обеспечивают 12 тыс. грузовых локомотивов, серийная поставка которых осуществляется компаниями «Трансмашхолдинг» (тепловозы серий 2ТЭ25КМ и ЗТЭ28, Брянский машиностроительный завод, электровозы 2(3)ЭС4К, 2(3,4)ЭС5К, Новочеркасский электровозостроительный завод) и «Синара 一 Транспортные Машины» (электровозы серий 2(3)ЭС6 и 2ЭС10). Локомотивы составляют существенную часть активной части основных производственных фондов ОАО «РЖД».
Эффективность использования локомотивов определяется двумя основными факторами:

• ① надежность — способность сохранять работоспособность при нахождении в допуске основных параметров: интенсивность отказов, время восстановления работоспособности после отказа, стоимость и продолжительность плановых и неплановых технических обслуживаний и ремонтов (ТОиР), содержание эксплуатируемого парка и ограничение неэксплуатируемого парка (НЭП). Главный интегрированный показатель - «Коэффициент готовности к эксплуатации» (КГЭ);
• ② объем полезной работы: тонно-километровая работа, среднесуточный пробег, масса поезда, число вагонов в составе, процент времени в режиме тяги поезда.

Основным и достоверным источником информации об эксплуатации локомотивов в ОАО «РЖД» является Автоматизированная Система Оперативного Управления Перевозками (АСОУП) — одна из основных информационных систем Компании, создание которой было начато еще в 1970-е годы прошлого века. Главная информация АСОУП касается перевозок: индекс и состав поезда, станции формирования и назначения, отправления, проследования и прибытия. Фиксируется время основных событий с поездами. При этом указывается вид тяги — локомотивы в голове, двойной тяге и подталкивании. Информация в АСОУП поступает автоматически из информационных систем (например, с ЭТРАН, АСУ сортировочной станции, диспетчерской централизации) или вводится вручную через автоматизированные рабочие места (АРМ) поездными, локомотивными и другими диспетчерами, дежурными по станциям и локомотивным депо.

В настоящее время на базе АСОУП создан ряд информационных и управляющих систем, главной из которых является автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения ГИД «Урал-ВНИИЖТ» (рис. 1), используемого всеми дорожными центрами управления перевозками (ДЦУП) и всеми дежурными по станциям. ГИД удобен и для планирования постановки локомотивов на ТОиВ но сервисным компаниям доступ к ГИД ограничен из соображений коммерческой тайны.
Данные АСОУП составляют основу информационной системы локомотивного хозяйства АСУТ (пробег и дислокация локомотивов, НЭП, др.), а также лежат в основе финансовых расчетов с сервисными локомотивными хозяйствами. Кроме того, они используются в комплексной автоматизированной системе управления надежностью технических средств КАСАНТ и комплексной автоматизированной системе учета и анализа технологических нарушений КАСАТ.
АСОУП содержит информацию об эксплуатации локомотивов: серия (например, «ЗЭС5К»), количество секций (например «ЗЭС5К-0986А/0986Б/0986В»), дислокация, пробег, даты и время смены статусов технического состояния («В голове поезда», «В двойной тяге», «Простой на станционных путях», «В процессе непланового ремонта», «В процессе среднего ремонта» и др.). Таких статусов определено более 100, по которым как раз и можно выполнить анализ эффективности эксплуатации локомотивов. АСОУП - главный источник этой информации.
В статье приведены результаты анализа эффективности эксплуатации локомотивов на самом грузонапряженном, Восточном полигоне (от станций Мариинск и Междуреченск на западе до станций Находка и Владивосток на востоке Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской и Дальневосточной дорог). Выбран один из самых массовых и надежных локомотивов — электровоз ЗЭС5К (рис. 2).
Данный трехсекционный, 12-осный электровоз переменного тока оборудован тяговыми двигателями пульсирующего тока с плавным управлением в тяге и рекуперации на базе тиристорных выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП) и их микропроцессорной системы управления и диагностики МСУД. На его последних выпусках реализовано поосное регулирование силы тяги и применены моторно-осевые подшипники качения. ЗЭС5К — это современное воплощение накопленного с 1975 г. опыта разработки и эксплуатации электровозов BJ180R ВЛ85 и др.

Для анализа данных АСОУП использована программная среда MS Excel, куда были скачаны исходные данные: каждая строка в Excel соответствует одному событию с локомотивом в АСОУП. Взято по 1048576 событий за июль, август и сентябрь 2025 г. (ограничение по возможностям Excel). Всего для анализа взято 3,15 млн событий АСОУП Восточного полигона. Размер исходного файла составил 616 мегабайт, поэтому обработка данных занимает на обычном компьютере до 10 мин.
Для анализа написана программа на встроенном в Excel алгоритмическом языке программирования Visual Basic for Applications (VBA). В табл. 1 указаны депо приписки и количество локомотивов, участвовавших за июль — сентябрь 2025 г. в перевозочном процессе на полигоне. Полученные статистические данные о работе данных локомотивов за этот период приведены в табл. 2. Всего рассмотрено 156 млрд т км их работы с общим пробегом более 35 млн км. Средняя масса поезда составила 4412 т при норме тяжеловесного поезда 7100 т. Максимально зафиксированная масса — 14151 т (двойная тяга). Максимальная составность — 171 вагон, при средней - 67. Масса поезда в тоннах (т) и число вагонов (в) определены по формуле средневзвешенного значения т км и в км.
Следует отметить существенное различие движения в четном и нечетном направлениях Восточного полигона: тяжеловесные поезда идут на восток (средняя масса поезда 6134 т), на запад - в основном порожние полувагоны (средняя масса поезда 2677 т). При этом среднее число вагонов и пробег одинаковые, а максимальное число порожних — идут в составах на западное направление.

Из более 100 существующих статусов локомотивов использованными оказались 63. В табл. 3 приведены первые 27 из них, отсортированные по убыванию общего времени нахождения в этих статусах, причём расчет времени проводился в секундах с дальнейшим переводом в часы и пересчете на один локомотив. Из столбцов 2 и 3 таблиц видно, что число событий и их продолжительность существенно расходятся.

Подавляющий объем времени локомотивы находятся в статусе «В голове поезда» — в среднем 74 % всего времени эксплуатации. В тяге (дополнительно берутся статусы «Двойная тяга» и «Подталкивание») электровозы ЗЭС5К находятся 77 % времени. Следует отметить, что в этих статусах могут быть скрытые потери из-за ограничения скоростей, простое в ожидании готовности к отправлению и др. Это видно из табл. 4, где приведены отдельно по каждому депо сгруппированные статусы из табл. 3.
Восемь депо имеют статус «В голове поезда» примерно 80 % времени. Не лучшим образом выделяются локомотивы приписки депо Вихоревка (Братск) и Иркутск-Сортировочный, где этот показатель равен 52 % и 16 %, соответственно. Но при этом в этих депо гораздо больше процент статуса «Простой с поездом» (15 % и 34 %), а также приемка и сдача локомотива бригадой (ТО-1). Такие показатели можно объяснить субъективными особенностями работы локомотивных и поездных диспетчеров. Необходима унификация и детализация работы со статусами локомотивов в АСОУП.
Согласно стандартам Lean Production и Toyota Production System (известно в РФ как «Бережливое производство») полезным считается время, когда создается прибавочная стоимость. Остальное — это потери первого (можно устранить) и второго (затруднительно устранить) рода. Таким образом, резерв повышения эффективности эксплуатации электровозов ЗЭС5К на Восточном полигоне благодаря улучшению организации движения на полигоне обслуживания электровозами депо Вихоревка и
Иркутск может составить не менее 30 %. Это главный резерв. Кроме того, путём перехода ТОиР на крупно-агрегатный способ ремонта, сокращения HP и простоя в ожидании ремонта можно сократить с 10 до 7 % и ниже. Есть резерв и при операции приемки и сдачи локомотива локомотивной бригадой, потери от которых можно сократить с 6 до 3 %. Всего реально повысить эффективность использования электровозов на Восточном полигоне на 20 % (рис. 3, табл. 5).
Таким образом, данные АСОУП являются удобным и достоверным источником информации об эффективности эксплуатации локомотивов, по которым можно организовать мониторинг с последующей корректировкой технологических процессов по принципу постоянного улучшения (циклу PDCA).