[05-2012] Внедрение методологии УРРАН в хозяйстве АТ

[Admin]

Внедрение методологии УРРАН в хозяйстве АТ

В.А. ГАПАНОВИЧ, старший вице-президент ОАО «РЖД»
Б.Ф. БЕЗРОДНЫЙ, доктор техн. наук, профессор
А.В. ГОРЕЛИК, доктор техн. наук, профессор
Д.В. ШАЛЯГИН, доктор техн. наук, профессор

В связи с решением задачи рационального использования материальных ресурсов и обеспечения требуемых параметров перевозочного процесса в рамках концепции «Комплексное управление надежностью, рисками, стоимостью жизненного цикла на железнодорожном транспорте» встает проблема анализа работы систем железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) и других объектов транспортной инфраструктуры при различных условиях эксплуатации.


Оценивать эффективность устройств и качество работы предприятий хозяйства автоматики и телемеханики следует на основе значений показателей надежности, рассчитанных по «Методикам расчета и анализа значений показателей надежности функционирования средств ЖАТ» для станций и перегонов с учетом их технической оснащенности, интенсивности движения, климатических условий и других факторов. Это позволит уйти от традиционного подхода, когда основным критерием является сокращение числа отказов устройств по сравнению с предыдущим периодом работы.

В первую очередь необходимо определить допустимые, фактические и расчетные значения показателей надежности систем и устройств ЖАТ сети дорог на различных этапах жизненного цикла с учетом условий их эксплуатации. Внедряемая в настоящее время
методология управления ресурсами, рисками и анализом надежности (УРРАН) дает возможность не только решить эту задачу, но и сделать сравнительный анализ показателей [1-3] с целью выработки управленческих решений, направленных на повышение надежности устройств. Ее основная цель - оптимизация использования материальных и трудовых ресурсов, а также стоимости жизненного цикла железнодорожной автоматики и телемеханики.

Согласно этой методологии рассчитывать показатели надежности следует исходя из допустимых значений двух комплексных показателей:

коэффициента готовности, характеризующего безотказность и ремонтопригодность системы или устройства ЖАТ;

величины издержек, обусловленных отказами средств ЖАТ на участке в течение планируемого периода (С, тыс. руб./год).
На их основе определяют основные показатели надежности, к которым относятся допустимая (λдоп)- проектная (λпр ) и фактическая (λф) интенсивности потока отказов системы ЖАТ на участке дороги.

Значение λдол рассчитывается исходя из нормативного значения одного из комплексных показателей - например, величины коэффициента готовности (0,98). при которой это условие выполняется.

Проектные и фактические показатели надежности относятся к разным этапам жизненного цикла систем. Первый из них (λпр) определяется согласно «Методики расчета и анализа проектных значений показателей надежности функционирования средств железнодорожной автоматики и телемеханики» на стадии проектирования и является максимально приемлемой интенсивностью потока отказов данной системы для каждого участка. Он рассчитывается на основе структурных схем надежности и представляет собой постоянную величину для каждого объекта ЖАТ.

Фактическая интенсивность потока отказов (λф) вычисляется на стадии эксплуатации в соответствии с «Методикой расчета и анализа достигнутых значений показателей надежности функционирования средств ЖАТ». При этом используются методы математической статистики на основе сведений о различных отказах на заданном участке железной дороги, полученных с помощью системы АСУ-Ш-2. Значения лф1 неодинаковые для разных расчетных периодов, тем не менее с заданной вероятностью находятся в пределах некоторого поля допуска.

В методологии УРРАН при расчете показателей надежности в качестве базового лежит понятие эталонного объекта - типового, наиболее распространенного на сети дорог элемента соответствующих систем ЖАТ. При расчетах различают эталонные объекты перегонной и станционной систем ЖАТ [3].

Под эталонным объектом перегонной системы понимают эталонный блок-участок (ЭБУ), соответствующий участку пути с
электротягой постоянного тока, на котором по условиям безопасности движения может находиться одна подвижная единица. Он оборудован системой трехзначной автоблокировки АБ-2-К-25-50-ЭТ-82 с частотой сигнального тока 50 Гц и централизованным питанием аппаратуры. Его элементами являются устройства контроля свободности, сигнализации и управления светофорами, канализации обратного тягового тока, а также передачи сигналов на локомотив.

Под эталонным объектом станционной системы понимают эталонный комплекс технических средств управления стрелкой (ЭКС). Он соответствует стрелочному участку с одной стрелкой и одним электроприводом с двухпроводной схемой управления и централизованным питанием. По условиям безопасности движения поездов на нем может находиться одна подвижная единица. Участок должен быть включен в электрическую централизацию МРЦ-13, оборудован рельсовой цепью частотой 50 Гц с реле ДСШ и огражден одним четырехзначным карликовым светофором.

Элементами ЭКС являются устройства обеспечения логической зависимости, управления и контроля, электропитания, а также комплект переводных и замыкающих устройств.

Первоначально рассчитывают значения допустимой, проектной и фактической интенсивности потока отказов для эталонных объектов ЭБУ и ЭКС. Затем эти значения пересчитывают для различных типовых объектов ЖАТ с учетом фактических условий эксплуатации. Для этого применяют систему поправочных коэффициентов, в которую входят коэффициенты оснащения и нагруженности участка, а также климатический коэффициент [3].

Поправочный коэффициент оснащения участка характеризует зависимость технических и надежностных показателей средств ЖАТ на конкретном участке от состава технических средств. Примерные значения поправочных коэффициентов оснащения участка для перегонных и станционных устройств приведены в табл. 1 и 2. Эти коэффициенты характеризуют отличие показателей надежности конкретных систем от эталонной.

Поправочный климатический коэффициент (табл. 3) учитывает влияние климатических особенностей района. Следует отметить, что значение поправочного коэффициента зависит от влажности и количества выпадающих осадков. Наименьшему значению влажности соответствует наименьшее значение поправочного коэффициента из указанного диапазона.

Поправочный коэффициент нагруженности участка зависит от интенсивности работы аппаратуры, а следовательно, от категории участка (см. табл. 4). Здесь также учитывается пропускная способность участка - чем она меньше, тем меньше поправочный коэффициент из указанного диапазона.

В табл. 5 показан результат расчета допустимой, проектной и фактической интенсивности потока отказов для некоторых станций Вологодской дистанции Северной дороги. Следует сказать, что данные взяты за последние три года. Сделано это для того, чтобы не было перегонов и станций с нулевым количеством отказов. В соответствии с географическим местоположением станций климатический коэффициент был принят равным 1,2, а коэффициенты нагруженности и готовности составили 1 и 0,94 соответственно.

Полученные значения λпр, λф используются в дальнейшем для анализа ситуации. При выработке управленческих решений следует ориентироваться на шесть основных соотношений (сценариев) величин показателей надежности [1,2].

В случае когда λдоп >= λпр >= λф, модернизация средств ЖАТ, а также изменения организации технического обслуживания не целесообразны.

Если же λф >= λпр >= λдоп, то следует повышать надежность средств ЖАТ путем их модернизации. Необходимо так же обосновать допустимое значение коэффициента готовности.

ПРИ λдоп >= λф >= λдоп может потребоваться изменение организации технического обслуживания и ремонта устройств. Окончательное решение принимается после оценки целесообразности и эффективности этих мероприятий.

Соотношение λф >= λдоп >= λпр говорит о безусловной необходимости изменения организации технического обслуживания и ремонта устройств.

В случае когда λпр >= λф >= λдоп, требуется повышение надежности устройств ЖАТ за счет их модернизации, а также обоснование допустимого значения коэффициента готовности.

И, наконец, если λпр > = λф, то может потребоваться модернизация или замена устройств ЖАТ. Окончательное решение принимается после оценки целесообразности и эффективности этих мероприятий.

На основании соотношения проектной и допустимой интенсивностей потока отказов решается вопрос соответствия находящейся в эксплуатации аппаратуры предъявляемым к ней требованиям по надежности со всеми вытекающими последствиями.

Из соотношения проектной и фактической интенсивностей потока отказов видно, обеспечиваются ли эксплуатационным штатом заложенные в аппаратуре показатели надежности. Иными словами, если λф >= λпр то следует обратить внимание на организацию процесса обслуживания устройств.

И, наконец, из соотношения λдоп и λф вырабатываются решения о необходимости принятия тех или иных мер по повышению надежности устройств: модернизации технических средств; корректировке проекта (дублирование, резервирование и др.), аудиту технологии производства на за-водах-изготовителях вплоть до замены производителей продукции; дооснащению ремонтных подразделений линейных предприятий. Нередко требуется повышение квалификации персонала.

Примеры анализа эффективности функционирования систем ЖАТ представлены на рис. 1, где показано долевое распределение перегонов Вологодской дистанции по соотношению проектной, допустимой и фактической интенсивности отказов эталонных блок-участков.

Сравнение работы станций по интенсивности потока отказов представлено на рис. 2. К примеру, на станциях Берендеево и Итларь мы имеем идеальный случай, когда λдоп >= λпр >= λф. Но при прочих равных на второй из них качество содержания технических средств, по всей вероятности, лучше.

На станции Пучковский фактическая интенсивность потока отказов больше проектной и находится на грани допустимой. Но прежде, чем принимать меры, необходимо детально проанализировать ситуацию и определить реальные причины отказа технических средств. Следует учитывать также и то, что на сегодня качество статистических данных, полученных из АСУ-Ш-2, оставляет желать лучшего. Фактическая интенсивность потока отказов в ряде случаев оказывается либо сильно завышенной, либо существенно заниженной, что в обоих случаях вызывает сомнения в их объективности и может привести к ошибочным решениям.

Таким образом, при наличии объективных данных методология УРРАН позволяет анализировать эффективность работы средств ЖАТ с различным уровнем детализации. В частности, на этапе проектирования можно оценить целесообразность применения той или иной системы ЖАТ на конкретном участке дороги, а в процессе эксплуатации - качество технического обслуживания на различных уровнях хозяйства автоматики и телемеханики (станция, перегон, цех, линейно-производственный участок, дистанция, дорога, сеть в целом). Можно также планировать эксплуатационные расходы на содержание средств ЖАТ с целью минимизации стоимости жизненного цикла.

Методология УРРАН имеет все шансы стать тем рычагом управления, которое обеспечит оптимальное использование инвестиционных вложений и эксплуатационных расходов, что будет способствовать повышению эффективности работы хозяйства автоматики и телемеханики,

ЛИТЕРАТУРА

1. Безродный Б.Ф., Горелик А.В., Неваров ПА., Шалягин Д.В. Принципы управления надежностью систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Автоматика, связь, информатика. 2008, N° 7, с. 13-14.

2. Горелик А.В., Журавлев И.А., Неваров П. А., Тара дин НА. Методы анализа надежности и эффективности функционирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики // НТТ - Наука и техника транспорта. 2011,№ 3.

3. Безродный Б.Ф., Горелик А.В., Журавлев И.А., Неваров П.А., Орлов А.В., Тарадин Н.А., Шалягин Д.В. Методы расчета показателей надежности и безопасности систем электрической и диспетчерской централизации II М.: МИИТ, 2011. Деп. В ВИНИТИ, No 534-В2011

[Сергей87_В]

Нашел журнал!!!!!!!4 2012

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin