CC BY
45
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
МОДЕЛЮВАННЯ ЗАДАЧ ТРАНСПОРТУ ТА ЕКОНОМ1КИ
УДК 656.21-047.36
Д. О. ПОЛ1ЩУК1*
1 Вiдокремлений пiдроздiл «1нформащйно-обчислювальний центр», Державне терит^ально-галузеве об'еднання «Львшська залiзниця», вул. Гоголя, 1, Львiв, Украша, 79000, +38 (063) 879 96 11, ел. пошта [email protected]
КОМПЛЕКСНЕ ОЦ1НЮВАННЯ СТАНУ ТА ЯКОСТ1 ФУНКЦ1ОНУВАННЯ ЗАЛ1ЗНИЧНИХ СТАНЦ1Й
Мета. Розробка нових та удосконалення iснуючих методiв оцiнювання стану й якосп функцiонування залiзничних станцш для пвдвищення ефективностi 1хньо1 роботи. Методика. У процеа дослiдження викори-стовувалися засоби локального, прогностичного, агрегованого та iнтерактивного аналiзiв стану, а також якосп функцiонування елеменлв станцшно! iнфраструктури й обробки поддав на станцiях. Локальнi оцiнки одержуються на основi результатiв планових i позапланових оглядiв. На основi набору локальних оцiнок будуються агрегованi оцшки рiзного ступеня загальностi. Метод штерактивного оцiнювання грунтуегься на аналiзi дотримання графiка руху погадв. Метод прогностичного аналiзу використовуе передiсторiю оцiнок, одержаних шд час попереднiх оглядiв. Результата. Внаслщок проведених дослiджень запропоновано ком-плексний детермiнiстичний пiдхiд до оцшювання станцiйного господарства Укрзалiзницi. Цей шдхвд дозво-ляе встановити достатньо повну й об'ективну картину стану, якосп функцiонування та взаемоди об'eктiв станцшного господарства. Наукова новизна. Удосконалено юнуючий метод оцiнювання елементiв станцшно! iнфраструктури. Запропонований метод iнтерактивного оцшювання дозволяе здiйснювати безперерв-ний мониторинг якостi функцiонування станци мгж плановими оглядами. Практична значимiсть. Запропоно-вану методику комплексного оцiнювання можна застосовувати до структурних одиниць станцiйного господарства рiзного рiвня iерархil. Розроблене програмне забезпечення дозволяе оперативно орiентуватися в результатах оцiнювання та локалiзувати виявленi недолiки.
Ключовi слова: станцшне господарство; якiсть функцiонування; ощнювання; прогнозування; агрегацiя; безперервний монiторинг
Вступ
Зал1знична транспортна система (ЗТС) Украши забезпечуе близько 50 % ушх вантаж-них та пасажирських перевезень територ1ею кра1'ни [10]. У той же час майже половина вщ-правлень прибувае у пункти призначення 1з за-тримкою. Тому актуальним е проведення до-слщжень, спрямованих на шдвищення ефекти-вносп функцюнування ЗТС. Основними на-прямками таких дослщжень е розробка та удосконалення технолопчних процешв затзни-чних станцш [1, 3, 7], оптим1зац1я графша руху
по!зд1в [1, 10], ефективна оргашзащя вагонопо-тоюв [2] тощо. Наведет напрямки дослщжень спрямоваш на покращення основних кшьюсних (навантаження i вивантаження вагошв, ванта-жооб1г, пасажирооб^ [6, 14]) та якiсних (проб^ вагонiв, поlздiв, локомотивiв [16]) експлуата-цiйних показникiв ЗТС.
Незадовiльний стан затзнично! коли, станцшно! шфраструктури або по1'зда, неякiсна робота пращвниюв залiзницi в кращому випадку можуть спричинити вiдхилення вiд графша руху поlздiв. У пршому випадку наведенi вище
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
обставини, якщо не кожна зокрема, то у сукуп-ностi, можуть стати причиною з^знично! ава-ри. Тому значна увага придшяеться оцшюван-ню стану та якостi функцiонування основних об'екпв залiзницi, а також неперервному мош-торингу процесiв, якi вщбуваються у ЗТС, з метою запобтання аварiйних ситуацiй та по-кращення ефективностi 11 роботи [3, 12, 13, 16, 17, 19].
Мета
На сьогодш для контролю стану об'екпв станцшного господарства (СГ) використову-ються вiзуальнi огляди та спещ^зована техш-ка [5]. Вiдхилення вщ графiка руху по]дщв фш-суються в iнформацiйних системах УЗ, як здiйснюють вiдбiр, обробку та вiзуалiзацiю ш-формаци про функцiонування об'екпв ЗТС. Проте через вiдсутнiсть автоматизованих засо-бiв аналiзу ще1 шформаци, оцiнювання резуль-татiв роботи станци загалом е суб'ективним.
У цш статтi пропонуеться комплексний де-термшютичний пiдхiд до оцiнювання СГ УЗ, який полягае у поеднанш процедур локального, прогностичного, агрегованого та штерактивно-го оцiнювання основних його структурних одиниць на вшх рiвнях iерархil. Цей пiдхiд до-зволяе встановити достатньо повну та об'ективну картину стану, якосп функцюну-вання та взаемоди об'ектiв СГ з метою подаль-шого пiдвищення ефективностi 1хньо1 роботи.
Методика
Органiзацiя руху по1здв на залiзницi перш за все залежить вiд злагодженого функцюну-вання станцшного господарства (СГ) загалом та роботи кожно1 окремо1 станци. До складу станцшного господарства Укрзалiзницi входять 1 498 станци та 129 вокзалiв [10]. Залiзничнi станци за сво1м призначенням подiляються на пасажирсью, вантажнi, сортувальнi, дiльничнi i промiжнi та, залежно вiд обсягу i складностi виконання пасажирських, вантажних i техшч-них операцiй, можуть бути позакласними або мати 1-5 клас [9]. Велик станци, частка яких у загальнш структурi залiзницi не перевищуе 10 %, е складними системами (СС), складовими яких можуть бути станци вшх перерахованих вище видiв, а набiр реалiзованих функцiй - рiз-норiдним та численним. Загалом кожна велика
станщя потребуе самостшного дослiдження. З погляду аналiзу якостi функцiонування сис-теми загалом стосовно таких об'екпв ЗТС до-цшьно будувати окремi методики комплексного оцшювання. Ми ж зосередимося на станщях 2-5 класу, як е промiжними на залiзничних лшях та складають понад 90 % СГ УЗ. Основною функщею станци 2-5 класу е забезпечення надшного, безперебiйного руху та обробки по-lздiв, якi проходять через не1 згiдно з встанов-леним графшом. Реалiзацiя ще1 функци визна-чаеться станом iнфраструктури станци та орга-нiзацiею технологiчного процесу И роботи, яка прямо чи опосередковано вщ цього стану залежить.
Станщя е вщкритою системою, на яку впли-вають внутрiшнi (стан об'екпв шфраструктури, органiзацiя технологiчного процесу) та зовшш-нi (робота шших станцiй, стан мiжстанцiйних перегонiв, чутливють графiка руху по]дщв до малих затримок тощо) чинники. Частина з них мае випадковий характер, iншi можуть бути регулярними. Мета цього дослщження полягае у виявленнi регулярних факторiв, якi негативно впливають на роботу станци.
Оцшювання станци виконуеться за результатами планових оглядiв та неперервного мош-торингу И роботи. Пщ час планового огляду насамперед здшснюеться локальне оцiнювання стану вшх об'ектiв iнфраструктури станци, по-тiм - процесу И функцюнування, тобто якостi обробки поlздiв, як через цю станцiю проходять. Ощнка iнфраструктури е першочерговою, оскшьки незадовiльний стан окремих И елемен-тiв може не дозволити яюсно виконувати опе-раци з поездами.
Одержання унаслiдок останнього планового дослщження вщмшних вiд негативних оцiнок стану та якосп роботи станци зовшм не озна-чае, що вони збережуться такими ж до наступ-ного огляду. Тому для вщстеження можливостi переходу стану шфраструктури через «пор^ безпеки» [17] та попередження негативних тен-денцш у роботi станци в процедуру оцшювання необхщно включати принаймнi короткостроко-вий прогностичний аналiз поведiнки И ощнок.
Кiлькiсть локальних та прогностичних ощ-нок стану та процесу функцюнування станци може сягати тисяч одиниць. Для оперативного опрацювання висновюв оцшювання ми викори-стовуемо процедури агрегаци та засоби низхщ-
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
ного ан^зу для локалiзацп об'eктiв, як одержали негативнi чи близью до них оцшки.
Неперервний мошторинг роботи станци ви-конуеться шляхом постшного аналiзу дотри-мання графша руху поlздiв, якi обробляються на нш Це дае можливiсть здшснювати опосе-редкований, але достатньо шформативний та оперативний контроль за роботою станци. У поеднаннi методи локального, прогностично-го, агрегованого та штерактивного оцiнювання утворюють методику системного комплексного аналiзу стану, якостi функцюнування станци та И взаемоди з шшими об'ектами ЗТС.
Ощнювання стану станцтног тфраструк-тури. Як приклад, розглянемо шфраструктуру промiжноl станци Сихiв 4-го класу Львiвськоl залiзницi. Схема ще1 станци зображена на рис. 1. Вона включае такi об'екти, як колшний розви-ток (1-10), навантажувально-розвантажувальш пристро1 (12), пасажирськi примщення (11) та платформи (13-14) тощо. Визначальною скла-довою iнфраструктури, яка забезпечуе реалiза-цiю основно1 функци станци е И колiйний роз-виток. Для його оцiнювання використаемо методику, запропоновану в робот [12].
Колшний розвиток станци В е сукупшстю колiй рiзного призначення: В = {В7 . На станци Сих1в до множини В належать головна колiя (В1), навантажувально-вивантажувальна колiя (В2), приймально-вiдправочнi коли (В3- В7), шд'1зна колiя (В8) та вловлюючi тупики (В9, В10). Кожну з колш В{ розбиваемо на елементарнi дшянки В{ у, у = 1, Ni , 7 = 1, N,
як вiдрiзняються сво1ми просторовими, конс-труктивними та шшими особливостями i розд> леш стрiлочними переводами, переходами, пе-ре1здами тощо. За цими ознаками головна колiя станци Сихiв подiляеться на три дшянки (див. рис. 1): крива (В11), пряма (В12) та крива
(В13). Загалом колшний розвиток ще1 станци
складаеться iз 34 елементарних дiлянок, яю мають рiзне призначення, категори i вiдрiзня-ються встановленими нормативами свое1 будо-ви та максимально допустимими вщхиленнями вiд них [9, 15].
Кожна iз елементарних дiлянок складаеться iз визначеного набору компонент, таких як рей-
ки, шпали, баласт, земляне полотно тощо. Для кожно! i3 цих компонент формуеться наб1р характеристик, яю описують 1'хнш стан. Позна-
чимо {f kj (x)}^ , x e[0,Xi j] - набiр характеристик елементарно! дiлянки D{ ■; X, ■ - дов-жина дiлянки; Fj [0, X, . ] - область допусти-
мих значень характеристики f^j (x), яка визначаеться стандартами будови коли, k = 1, Kt j , j = 1, Ni , i = 1, N . У процес досл>
дження нами було видшено понад 40 характеристик стану коли i визначено 4 основш типи 1хньо! поведiнки та вигляду обласп допустимих значень [12].
Рис. 1. Схема станци Сих1в
Принцип побудови алгоршмв локального оцiнювання проiлюструемо на прикладi аналiзу поведiнки характеристики /(х), яка описуе взаемне вертикальне розмiщення рейок на д> лянцi В12 тд час руху по1зда з максимальними
для ще1 дiлянки швидкiстю i вагою. Для ще1 характеристики область допустимих значень мае вигляд О = {/(х): /погт < /(х) < /max, х е [0,Х12]}, де /тах = 5 мм - максимально до-пустиме вiдхилення характеристики / (х) вщ И нормативного значення /погт = 0 мм. Значения / (х) визначають тд час огляду коли вагоном-дефектоскопом .
Вважаемо (див. рис. 2), що поведiнка характеристики е «вщмшною», якщо /(х) = /погт, х е [0, Х12]. Пiдобласть (/погт, у], де значення у = 2 мм обране зпдно з висновками експерив, вiдповiдае поведшщ «добре», пiдобласть (у, /тах] - поведшщ «задовшьно». Якщо значення /(х) перевищують величину /тах, то поведiнка характеристики вважаеться «незадо-
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
вшьною». Зрозумiло, що поведiнка /(х) на дiлянцi коли визначасться за И найбiльшим вщ-хиленням вiд нормативу. На рис. 2 також зо-бражено (лши 1-3) три варiанти поведiнки характеристики на елементарнш дiлянцi.
Для ощнювання дослiджувано! характеристики будемо використовувати два тдходи. Перший iз них формуе уточнену бальну ощнку ес0 (/) на пiдставi аналiзу величини максима-
льних збурень /(х), х е [0, X] на елементарнiй дiлянцi, а саме: вважаемо, що значення ес (/) дорiвнюe:
5, якщо 11/(х)||со[о,х] - /погт ; 4 + (Н1 /(Х)|Со[0,Х])/У ,
якЩо /шах /(х)||с0[0,Х] ^ ;
3 + (/шах /(с0[0,Х] ) /(/шах " У) , якщо У<||У(х)||с0[0,х] ~ /шах ;
2, якщо Ушах <|/(х)||с0[0,х].
Другий пiдхiд формуе уточнену бальну ощ-нку еь(/) на пiдставi аналiзу масовостi збурень / (х) на елементарнш дшянщ, а саме: вважаемо, що значення е^ (/) дорiвнюе:
5, якщо ||У(х)||с0[0,х] - /погт ;
4 + (у^ /(х)||^])/У^ ,
якщо /погт <|/(х)||с0[0,Х] ^ ; 3 + ((/шах -у)>/Х -|| / (х) - ^|,2[0,Х])/(/пах "
-у)л/Х,
якщо у<\\/(х)||с0[0,х] ^шах;
2, якщо Ушах /(х)||с0[0,х].
Пара ощнок ес0(/) = 3,05, е^(/) = 3,94
означае, що вздовж обрано! елементарно! дшя-нки е лише точковi мiсця, де значення /(х) е близькими до допустимих меж. Таю недолши можна усунути за допомогою незначного локального ремонту (див. рис. 2, лшя 1). У той же час пара ощнок ес0 (/) = 3,01, е^ (/) = 3,02
свщчить, що стан д^нки з огляду на досл> джувану характеристику е близьким до критичного i вона потребуе серйозного ремонту
(див. рис. 2, лшя 2). Пара ощнок ес0 (/) = 3,95 , еь0 (/) = 3,90 означае, що стан дшянки з огляду
на дослщжувану характеристику е близьким до «доброго» (див. рис. 2, лмя 3). Тобто, побудо-ваш нами ощнки дають достатньо конкретну, обгрунтовану та зрозумшу пересiчному корис-тувачу шформащю при дослiдженнi стану коли.
Розглянутий вище принцип побудови уточ-нених ощнок можна легко адаптувати до ощ-нювання всiх характеристик елеменпв колшно-го розвитку та шших об'ектiв iнфраструктури станци [11].
Аналопчно будуються уточненi оцiнки ес1 (/), е^ (/) для першо! похщно! характеристики /(х), яю дають змогу проаналiзувати ди-намiку змiни стану коли вздовж елементарно1 дiлянки. Осцилююча динамiка зазвичай свщ-чить про зниження комфортносп та безпеки руху поlздiв, особливо тд час збiльшення !х-ньо! швидкостi.
XI ,Х2 Хз Х4 Xs Ts X7 Xs
Рис. 2. Приклади поведшки характеристик елементарно! д1лянки коли (в1др1зки xi, i = 1,8, ввдповвдають рейкам дшянки)
Короткострокове прогнозування сформова-них вище ощнок характеристик елементарно! дшянки здшснюемо за допомогою такого екст-раполяц1йного алгоритму. Нехай {e, }f=1, L > 2, - передютор1я ощнок, одержаних тд час про-ведення попередшх планових дослщжень в моменти часу t, е[0,Г], I = 1, L . Позначимо {ф, (t )}L= систему лшшно-незалежних функцш, визначених на пром1жку [0,Г]. Побудуемо фу-
L
нкц1ю e(t) = ^ a{ф, (t), де {a, }L=1 - вектор кое-
i=1
ф1ц1ент1в, яю визначаються з умови
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
X ai Ф1 (tm) = em , т = 1, L . Тод1 прогнозоване
i=i
реальну кшьюсть оцшених характеристик. Тому значення Ei ■ обчислюемо за формулою
значення оцшки характеристики в момент tL+1, наприклад, наступного планового огляду отри-
L
муемо ¡з сшввщношення e(tL+1) = Xa{ф1 (tL+1).
i=i
Як i при одержанш незадовшьного висновку за результатами огляду, так i при негативному прогнозi поведiнки характеристики, слiд визна-чити дн, якi дадуть можливiсть запобэти його реальному втiленню.
Якщо хоча б одна iз оцiнок eC (f), eLo (f),
eCi (f), eLi (f) е «незадовшьною», то узагальне-
ну оцiнку задано! характеристики теж вважаемо «незадовшьною». В шшому випадку узагальне-на оцшка поведiнки характеристики f (x) ви-значаеться за формулою
E(f) = (PCo eCo (f) + PCi eCi (f) + PLo eLo (f) +
+Pi1eL1(fMPCo +PCi +PLo +PL1), (1)
де pCo, pC1, pLo, p^ - ваговi коефщенти, якi
визначають прiоритетнiсть параметрiв оцшки характеристики.
Пщ час програмно! реашзацп результати ощ-нювання характеристик елементарно! дшянки вiдображаються на дiаграмi, зображенiй на рис. 3. Тут k - загальна кiлькiсть характеристик д> лянки, заштрихований стовпець дiаграми вщпо-вщае кiлькостi характеристик, якi не оцшюва-лись, а iншi стовпцi - характеристикам, цшочис-лова частина уточнених бальних оцiнок яких дорiвнюе вщповщному значенню осi абсцис.
Клацання курсором на стовпщ дiаграми су-проводжуеться вiдображенням таблицi характеристик, цшочислова частина оцiнки яких мае вщповщне значення (див. табл. 1). Якщо оцшка набувае значення бшьше, шж 2, то в таблицi наводиться !! конкретне значення.
Кткання курсором на назвi характеристики у таблиц супроводжуеться вiдображенням графiка !! поведiнки на фонi областi допусти-мих значень на елементарнiй дшянщ, схемати-чне зображення якого наведено на рис. 2.
При формуваннi узагальнено! оцшки Et j
елементарно! дiлянки D{ ■ слiд враховувати
= X5k jPk',jE (fb)/Z5t- P
k i,j ,
(2)
k=1
k=1
де E(fk) - оцшка характеристики (x), одержана за сшввщношенням вигляду (1), pk;.
- ваговi коефщенти, якi визначають прюритет-нiсть характеристик дшянки D{ ■,
k I o, якщо f f j не оцiнювалась,
5K . =
2.J
1, якщо fk оцшювалась,
X5kj. > o, k = 1,Kl }. , j = 1,N , i = 1,N .
k=1
Таблиця 1
Перелш характеристик дшянки головноТ колй" стамци i3 задовшьмими ощмками
№ Характеристика Оцшка
7 Дефект рейки з л1во! сторони 3,44
16 Ввдстань мгж стиковими шпалами 3,89
21 Засм1чення баласту фракщями бшьше 1 мм 3,27
23 Вщхилення висотних позначок ос земляного полотна 3,59
Рис. 3. Ддаграма розподшу характеристик д1лянки головно! коли станцп за значениями оцшок
Рiвень C2 j покриття оцiнками елементарно! дшянки D{ j, який враховуе не лише кшьюсть
K
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
оцшених характеристик, а i 1х прюритетшсть, визначаемо за спiввiдношенням
си = 100%х£/1, (3)
к=1 к=1
тобто при однаковш кiлькостi оцшених характеристик, рiвень покриття ощнками буде ви-щим для набору характеристик з вищим сумар-ним прюритетом. Одержавши таким чином на-бiр оцiнок елементарних дiлянок, визначаемо агреговану ощнку коли та рiвень И покриття оцiнками:
N N
Е = ЕР,,А;/ЕР,; , (4)
1=1 1=1
N N
С =ХР,А/ЕРи;, (5)
1=1 ;=1
де р,; - ваговi коефiцiенти, якi визначають прюритетшсть дшянок Di,, ; = 1, К,, коли Di,
/ = .
На пiдставi набору ощнок усiх колiй визначаемо агреговану ощнку колшного розвитку станци та рiвень 11 покриття оцiнками загалом:
N N
е = ЕРЕ /ЕР, , (6)
г=1 г=1
N N
С = ЕРС /ЕР, , (7)
г=1 г=1
де р, - ваговi коефщенти, якi визначають прiоритетнiсть колiй Di, , = 1, N, станци.
Короткострокове прогнозування стану окремих об'екпв iнфраструктури станци здшс-нюемо методом екстраполяци, використовуючи передюторда оцiнок характеристик 11 елемен-т1в, отриманих за спiввiдношеннями (1)-(5). Довгострокове прогнозування виконуемо, використовуючи апарат часових рядiв [11]. Ре-зультати прогнозування дозволяють передбача-ти потенцшш ризики, матерiальнi та фiнансовi витрати, необхiднi для 1х усунення або вчасно! профiлактики.
Оцгнювання якостг функцгонування станцИ. Очевидно, що вщмшний стан iнфраструктури
загалом не гарантуе високо! ефективносп робо-ти станци. Забезпечення станщею надшного та безпечного руху по!зд1в згщно з визначеним графшом залежить вщ ефективносп виконання операцш, передбачених технолопчним проце-сом роботи станци.
Затримка по1'зда, яка виникла внаслщок не-задовшьно! роботи одше! станци, на шшш станци може спричинити вщхилення вщ графша руху вже кшькох по!зд1в. З подальшим рухом цих по!зд1в вщхилення вщ графша можуть зро-сти настшьки, що це призведе до серйозних збо1в у робот окремих лшш. Затримка по1'зда на станци може бути спричинена такими обста-винами, як незадовшьний стан шфраструктури станци, неефективна оргашзащя 11 роботи, незадовшьний стан по1'зда, неможливють вщправлення по1'зда у зв'язку з тим, що наступ-ний у напрямку руху м1жстанцшний перегш займають шш1 по1'зди тощо. Серед перерахова-них вище обставин лише перша та друга сто-суються безпосередньо оргашзаци роботи станци.
Ощнювання якосп функцюнування станци здшснюеться на основ1 пор1вняння реального часу операцш, що виконуються з по1'здом, 1з нормативним часом, встановленим технолопч-ним процесом 11 роботи. Основною метою такого ощнювання е визначення чинниюв, як при-зводять до вщхилень вщ графша руху. Оскшьки частина операцш 1з по1'здами виконуеться пара-лельно, то затримка одше! з них може не впли-нути на граф1к руху по1'зда. Проте постшш за-тримки у виконанш окремих операцш свщчать про недолши у робот станци.
Позначимо fn - час прибуття по1'зда Р на станщю С згщно з графшом; tp - реальний час його прибуття; fe - час вщправлення по1'зда Р з1 станци С згщно з граф1ком; tp - реальний час його вщправлення. Нехай O = {On -множина операц1й, яю необх1дно виконати над по1'здом Р на станци С згщно з технолопчним процесом 11 роботи, ON. = {Oni, O^,...,ON.} -
п1дмножини операц1й, яю необх1дно виконува-ти посл1довно, наприклад вщчеплення-
I
причеплення вагон1в, ON с O, ^ N = N.
i=1
Наука та nporpec тpaнcпopтy. Bi^m Дкiпpoпeтpoвcькoгo кaцioкaлькoгo yкiвepcитeтy зaлiзкичкoro ^a^TOpi^y, 2014, № 1 (49)
Щцмшжину oпepaцiй ON,, яю пoвиккi вито-
кyвaтиcя пocлiдoвнo, кaдaлi кaзивaтимeмo ro-cлiдoвкicтю orapauim. Опepaцiï з piзкиx тд-мшжин ON,, i = 1,1, яю мютять пpикaймкi пo
oдкoмy eлeмeнтy, мoжyть викoкyвaтиcя пара-лeлькo, наприклад виcaдкa-пocaдкa пacaжиpiв та видaчa-пpийoм гошти. Опepaцiï прибуття пoïздa P на станщю С та йoгo вiдпpaвлeння зi cтaкцiï включaтимeмo в пocлiдoвкicть O N, яку
ввaжaтимeмo ocкoвкoю. Наприклад, для пoïздa, який пpoxoдить чepeз cтaкцiю бeз зупинки, го-cлiдoвкicть ON1 включaтимe в ceбe oпepaцiï
прибуття, пpoxoджeння чepeз cтaкцiю та вщ-пpaвлeння. Отжe, мкoжикa O кe мoжe бути пopoжкьoю. Пpиpoдкo, щo cyкyпнocтi oœpa-цiй, якi викoкyютьcя з гохздами piзкиx типiв (вантажними, пacaжиpcькими, пpимicькими тoщo) на cтaкцiяx piзниx кaтeгopiй мoжyть cy^
тeвo в^^знятжя. Пoзкaчимo т2 = (т2 (On Я^1,
дe тг (On ) - чac викoкaккя oœpa^ï On згiдкo
з гpaфiкoм; т1™ = (тmin(On)}Д=01, тmin(On) - m-кiмaлькo дoпycтимий чac викoкaккя oпepaцiï
On ; т' = (т' (On)}N=01, т' (On) - peaльний чac
викoкaккя oпepaцiï On . Пoзкaчимo Tpc = tl - tzn - чac oбpoбки пoïздa P на станци С зпдш з гpaфiкoм; TC - мiкiмaлькo дoпycтимий чac o6po6^ пoïздa P на cтaкцiï С , який пepeдбa-чае витонання вcix кeoбxiдкиx oпepaцiй; TpC = tve -1' - peaльний чac oбpoбки пoïздa P на станци С . Пpиpoдним е oбмeжeння
TC < I т ' (On ) < TC, i = Ц.
n1,n2,-,Ni
Оцiкювaкня якocтi poбoти cтaкцiï пoвиккo викoкyвaтиcя бeз вpaxyвaння пoпepeдкix за-тpимoк пoïздa, яю cтaлиcя за кeзaлeжкиx вiд ще1' cтaкцiï причин.
Пoзкaчимo тmin(ON¡ ) = I т^^ ),
n1,n2,..., Ni
т2 (On, ) = I т2 (On ), т' (On, ) = I т' (On ).
n1 ,n2 ,---,Ni n1 ,n2 ,---,Ni Bвaжaeмo, щo oцiккa ePC (ON, ) ятст! ви^шн-
ня пocлiдoвкocтi oпepaцiй Opeaлькoï o6po6-
ки пoïздa P на cтaкцiï С дopiвнюe:
5, якщo т' (O д. ) = т min(O n, ); 4 + (т' (O N, ) - т2 (O N, )) /(тmin (O N, ) - т2 (O N, )) ,
я^ тmin (ON, ) < т' (ON, ) < т2 (ON, ) ;
3 + (т' (ON, ) - Tpc ) /(т2 (ON, ) - TPc ), якщo т2 (ON, ) < т' (ON, ) < TPc ;
2, якщo т' (ON¡ ) > Tpc , i = 1,1.
Для знaxoджeння oцiкки ePC (On ) якocтi ви-
тонання oкpeмoï oпepaцiï з пocлiдoвкocтi ON
викopиcтoвyeмo aкaлoгiчкий пiдxiд. Bвaжaeмo, щo ePC (On ) дopiвнюe:
5, якщo т ' (On ) ^(On );
4 + (т ' (On ) - т2 (On ^/(^O ) - т2 (On )),
як^ тmin(On ) <т ' (On ) <т2 (On );
3 + (т* (On ) - TPc ) /(тг (On ) - TPc ), як^
On ): т2 (O n, ) < т' (O n, ) < TPc , On e O N¡ ; 2, якщo т' (On ): т' (O„ ) > TPc , On e O „ ,
n = 1, Д i = 1,1.
Останш двi oцiкки oзкaчaють, щo трива-лicть oпepaцiï On e ON, e тaкoю, щo чac вито-
нання пocлiдoвкocтi ON, мoжe кaблизитиcя дo
чacy Tpc aбo пepeвищити йoгo.
Зaгaлoм пepepoзпoдiл чacy викoкaккя o^e-миx oпepaцiй в мeжax пocлiдoвкocтi ONi мoжe
змiкювaтиcь та зaлeжaти вiд pea^m!' тр^ато^ тi кoжкoï з mx. Так, кiлькicть пacaжиpiв прим> пoïздiв пiд чac пocaдки-виcaдки мoжe змiкювaтиcь зaлeжнo вiд ceзoкy, дня тижня (poбoчий aбo виxiдкий), чacy та напрямку pyxy пoïздa, щo пpибyвae, тoщo. Однак, якщo на станци С при o6po6^ ^вдаго типу пoïздiв вито-нання oкpeмoï oпepaцiï peгyляpкo oцiкюeтьcя «нeзaдoвiльнo», то cлiд пpoвecти peтeлький анатз причин фopмyвaкня тaкoгo виcкoвкy. Наприклад, причинами низькoï oцiкки вито-нання oпepaцiй вiдчeплeкня-пpичeплeккя мo-жуть бути нeдocтaтнicть чи пoгaний тexнiчний стан мaнeвpoвиx зacoбiв aбo низька кватфша-цiя пepcoнaлy, а для oпepaцiй пocaдки-виcaдки пacaжиpiв - нeзaдoвiльний стан aбo дoвжинa пocaдкoвиx плaтфopм.
Якють oбpoбки пoïздa P на станци С ви-знaчaeмo за cпiввiднoшeнням
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з^зничного транспорту, 2014, № 1 (49)
EPC = Xp,ePC (О Nt )/ £ Pi-
CS)
i=1
i=1
EK = I Ek / к
PC PC
(9)
k=1
де EpC - оцшка якосп обробки по1'зда Р тд
час k-го перiоду T0, k = 1, K , обчислена за ств-вiдношенням (8). Зазначимо, що екстраполяцiя на пiдставi знання передютори значень послi-довностi ощнок EPC , одержаних тд час попе-редшх планових дослiджень, дозволяе прогно-зувати якiсть обробки окремого по1'зда на коро-ткострокову перспективу, а застосування апа-рату часових рядiв - на довгострокову. Якщо внаслiдок цього спостерiгаеться зниження ощнок, то це може свщчити не лише про попр-шення якостi роботи станцiï, але й про попр-шення стану складу поïзда, що нерiдко трапля-еться у випадку примiських пасажирських по1'з-дiв.
Нехай Pk = {Pk }M= 1 - сукупшсть поïздiв, якi проходять за k-й перiод T0 через станцiю C, Epkc - ощнка якосп обробки поïзда Pf,
j = 1,M , k = 1, K . Ощнка якосп обробки суку-пносп поïздiв Pk обчислюеться за сшввщно-
E^ =
= IP
j=1
j PkC
/ X j j=1
де pi - ваговi коефiцiенти, якi визначають прiоритетнiсть послщовносп операцiй О,
i = 1,1. Результата такого оцшювання допомо-жуть удосконалити графiк руху поïзда та про-цес його обробки, скоротивши чи подовживши час його перебування на станци.
Звичайно, яюсть обробки по1'зда Р не може визначати яюсть роботи станци загалом, осю-льки його затримка може бути викликана неза-лежними вщ станцiï обставинами. Бiльш обгру-нтований висновок ми можемо сформувати на тдсташ аналiзу процесу обслуговування по1'з-дiв пiд час K тестових дослщжень, якi викону-вались протягом перюду планового огляду роботи станци. Нехай T0 - мiнiмальний перюд часу, який враховуе циклiчнiсть руху по1'зда Р через станцiю С . Ощнимо якiсть його обробки протягом K перiодiв T0 за сшввщношенням
де p j - ваговi коефiцiенти, якi визначають прюритетшсть по1'зда Pj, j = 1,M . Аналопчш
узагальнеш висновки можна одержати для по-слiдовностi операцiй над по1'здами окремих ти-пiв iз сукупностi Pk, а також, у разi потреби, для конкретних операцiй над по1'здами. Якiсть функцiонування станцiï протягом K перiодiв T0, тд час яких тривало планове дослщження, визначаемо за спiввiдношенням
EPKC = X EPkC IK.
(10)
k=1
Значення Ej,C дозволяе зробити достатньо обгрунтований висновок про ефективнiсть роботи станци. Ощнку вигляду (8) можна форму-вати для окремих категорш поïздiв. Екстрапо-ляцiя на пiдставi знання передiсторiï значень
• J-.K
послiдовностi EPC , одержаних пiд час попере-днiх планових дослщжень, дозволяе здшснюва-ти прогностичний аналiз якостi роботи станцiï на короткострокову перспективу загалом та локалiзувати проблемнi мiсця в обробцi певних категорiй поïздiв.
1нтерактивне ощнювання роботи станцИ'. Зазвичай плановi огляди станци та вщповщний аналiз результатiв ïï роботи рознесенi в часi. Тому задовшьш висновки, одержанi пiд час останнього дослщження можуть змшитися до наступного огляду, а стан або яюсть функцюнування станци можуть перетнути «пор^ безпеки». Отже, через низку причин цей спошб не дозволяе вчасно виявляти недолши, яю вини-кають «поза планом». Способом, який дае мож-ливють здiйснювати опосередкований, але достатньо шформативний та оперативний контроль, мiнiмiзуючи при цьому вплив суб'ективного фактора, е неперервний мошто-ринг дотримання графiка руху поïздiв, яю проходять через станцiю. Ми будемо здшснювати його шляхом аналiзу взаемодiï таких об'ектiв ЗТС, як по1'зд i станцiя. Сам метод оцшювання називатимемо штерактивним (вiд англ. «interaction» - взаемодiя).
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
Нехай через станщю C за перюд T0 проходить сукупнють по1зд1в P = {P, j . Позначимо
через j час обслуговування по1зда Pj на станцп C зпдно з графшом; - мшмально
допустимий час його обслуговування на цш станцп, який не створюе ризиюв для подальшо-го руху; jр - реальний час обслуговування
по1зда; t]'г - час, за який по1зд Pj проходить наступний по шляху слщування м1жстанц1йний перегш зпдно з графшом; t]'mm - мшмально
допустимий час його проходження (час прохо-дження з максимальною встановленою швидю-стю) цим перегоном, j = 1,M . Нехай Tk - пер> од тривалютю T0 з порядковим номером к, к = 1, K , TK = KT0. Будемо вважати, що ощнка e(Pj, Tk) якосп обслуговування по1зда Pj на
станцн C за перюд Tk дор1внюе:
5, якщо tc'р = tc'mm , тобто час стоянки максимально компенсуе попередш затримки руху; тут i надал1 компенсащя затримок доцшьна i виправдана лише в тому випадку, коли вона не створюе незручностей, не знижуе якосп об-слуговування та не спричиняе загроз для паса-жирiв або вантажiв;
4. /х, р +c,г\ //,c,min ,c,г\ +c, р _ /^c,min
+ (tj -1] )/(tj - tj ), якщо t}'p e (tj , tCг ], тобто час стоянки частково компенсуе попередш затримки руху;
3 + (tY +t;,г - t;,min - f:р )l(ty -t;,min), якщо
tc,р e (tf, tf + (t;'г -1;-min)], тобто затримку
по1зда на станцп можна компенсувати на на-ступному перегонi завдяки безпечному збшь-шенню швидкостi;
, якщо tj < tj + (tj - tj ), тобто затримку на станцп неможливо компенсувати на наступному перегош, j = 1,M .
Зрозумшо, що оцiнка затримки окремого по-1зда на станцн не може бути визначальним по-казником 11 стану або якосп функцюнування. Бiльш обгрунтований висновок можна зробити, оцiнюючи затримки одного чи сукупносп по1з-дiB' якi проходять через станщю протягом за-
даного перюду часу ТК (тиждень, мюяць, квартал, рiк тощо). Таю ощнки дають можливiсть принаймнi частково локалiзувати причини не-долiкiв у 11 функцюнуванш.
Оцiнку станцi1 за результатами проходження сукупносп по1дщв {Pj }М= 1 протягом перюду Тк визначаемо за спiввiдношенням м м
Ер(Тк) = £Рр/(Р.,Т)/ЕРР, , j=l j=l
де {рР. .1 - вектор вагових коефщенпв, якi визначають прiоритетнiсть по1здiв iз сукупностi {Р. }М= 1 . Обчисливши Ер (Тк) для кожного iз к
перiодiв, одержимо послiдовнiсть оцiнок. Ана-лiз цiе1 послiдовностi дозволяе виявляти цикт-чнi змiни якостi обслуговування по1дщв на станцп.
Оцiнку роботи станцн за результатами проходження сукупносп по1здiв Р протягом часового штервалу Т визначаемо за сшввщно-шенням
Ep(TK) = ХEp(Tk)lK .
к=1
1з послiдовним збiльшенням T значення цих оцiнок дозволяють вiдстежувати тренд та динамiку змши якостi обслуговування по1здiв на станцп. Якщо ощнка e(Pj,TK) обслуговування по1зда Pj на станцп C за перюд TK зна-
чно менша вщ Ep (TK), то можна зробити висновок про наявшсть недолшв у графiку руху цього по1зда.
Вщстежуючи динамiку поведiнки агрегова-них ощнок усiх рiвнiв' iз послiдовним збшь-
шенням значення TK ми можемо визначати тренди змши стану та якосп функцюнування станцп. При цьому короткострокове прогнозу-вання, одержане внаслщок екстраполяцп оцiнок на пiдставi вщомо! передiсторi1 1хнiх значень, дае можливють завчасно виявити можливiсть переходу у найближчш перспективi через «по-рп безпеки», а, отже, органiзацiя роботи станцп потребуе позапланового дослщження та вщпо-вiдних дiй. Довгострокове прогнозування, здш-снене за допомогою апарату часових рядiB' до-
Шука та пpoгpec тpaнcпopтy. Вкник Днiпpoпeтpoвcькoгo нaцioнaльнoгo yнiвepcитeтy зaлiзничнoгo тpaнcпopтy, 2014, № 1 (49)
звoляe вiдcтeжyвaти ceзoннi змiни у функцю-нyвaннi cтaнцiï та зaпoбiгaти гогативним тeн-дeнцiям у ïï po6ori.
З пpoxoджeнням пoïздa пo лшп йoгo затри-мки мoжyть пocлiдoвнo нaкoпичyвaтиcь i том-пeнcyвaтиcь. O^^a poбoти cтaнцiï зaлeжить, зoкpeмa, вщ ïï здaтнocтi кoмпeнcyвaти rorope-дш вiдxилeння вiд гpaфiкy руху roï^a. Чи^ль-нo кiлькicть кoмпeнcaцiй та зусилля станци для ïx peaлiзaцiï вiдoбpaжaютьcя дpoбoвими части-нами oцiнoк e( P-, Tk ), яю пepeвищyють знaчeн-
ня 4. Так, o^^a e(Pj, Tk ) = 4,68 oзнaчae, щo
poбoтa пo oбcлyгoвyвaнню roï^a Pj пiд час
пepioдy Tk була пpoвeдeнa дocтaтньo eфeктив-ro, ocкiльки на cтaнцiï нe лишe y визнaчeнi тe-pмiни витонали вci oпepaцiï над ним, aлe й кoмпeнcyвaли пoпepeднi затримки. Oднaк, вeличинa кoмпeнcaцiï (0,68) oзнaчae, щo цi затримки були дocтaтньo cyттeвими. Якщo ж зна-чeння e(Pj, Tk ) < 4, то ^м^жа^я затримки
татож визнaчaeтьcя дpoбoвoю чacтинoю oцiнки i мoжe здiйcнювaтиcя на наступгому пo шляху cлiдyвaння мiжcтaнцiйнoмy roperorn завдяки збiльшeнню швидкocтi пoïздa, щo нe завжди e мoжливим iз-зa стану пoïздa a6o кoлiï на rope-гoнi. Якщo для сукупгосп пoïздiв, якi пpoxo-
дять го лшп пpoтягoм чacoвoгo iнтepвaлy T затримки зaгaлoм кoмпeнcyютьcя на станщях, тo цe e oпocepeдкoвaним, xoчa й дocтaтньo го-кaзoвим cвiдчeнням стану пoïздa a6o стану то-лiï на мiжcтaнцiйниx пepeгoнax. З iншoгo бoкy, якщo затримки зaгaлoм кoмпeнcyютьcя на го-peгoнax, то вд e cвiдчeнням стану шфраструктури a6o eфeктивнocтi poбoти станцш. Якщo ж yзaгaльнeнa oцiнкa кoмпeнcaцiй, яка e свщ-чeнням ïx мacoвocтi, e нижчoю, нiж aгpeгoвaнa oцiнкa oб'eктiв ЗTC, якi yтвopюють лiнiю, тo мoжнa зpoбити oбrpyнтoвaний виcнoвoк пpo тe, щo вcтaнoвлeний на нiй гpaфiк руху пoïздiв e нeoптимaльним a6o чутливим дo малих вщ-xилeнь вiд графша.
Результати
Здiйcнивши кoмплeкcнe oцiнювaння кoжнoï iз cтaнцiй, якi poзтaшoвaнi на лши peгyляpнoгo руху пoïздiв, ми мoжeмo визначити тi oб'eкти Cr, яю пoтpeбyють пepшoчepгoвoï мoдepнiзaцiï cвoгo стану, opгaнiзaцiï тexнoлoгiчнoгo пpoцecy
a6o yдocкoнaлeння вcтaнoвлeнoгo гpaфiкa руху пoïздiв. Пocлiдoвнo пpoвiвши aгpeгoвaнe o^-нювання cтaнцiйнoгo гocпoдapcтвa вiддiлкiв, диcтaнцiй, диpeкцiй, peгioнaльниx зaлiзниць та ЗTC зaгaлoм, ми мoжeмo визначити пoтeнцiйнi ризики i нeoбxiднi для ix пoпepeджeння мaтepi-aльнi та фiнaнcoвi pecypcи.
Наукова новизна та практична значимкть
У poбoтi зaпpoпoнoвaнo yдocкoнaлeння ic-нyючoгo мeтoдy oцiнювaння eлeмeнтiв стан-цiйнoï iнфpacтpyктypи. Bикoнaнe внacлiдoк плагових i пoзaплaнoвиx oглядiв oцiнювaння стану та ятоси фyнкцioнyвaння станци дoзвo-ляe визначити нeдoлiки у ïï po6ori та надати peкoмeндaцiï з yдocкoнaлeння тexнoлoгiчнoгo пpoцecy a6o дoyкoмплeктyвaння cтaнцiйнoгo гocпoдapcтвa нeoбxiдними тexнiчними заотба-ми та пepcoнaлoм. Miж плаговими oглядaми нeпepepвний мoнiтopинг якocтi функцюнування станци здiйcнюeтьcя за дoпoмoгoю мeтoдy ш-тepaктивнoгo oцiнювaння.
Зaпpoпoнoвaнy мeтoдикy кoмплeкcнoгo o^-нювання мoжнa застошвувати дo структурних oдиниць cтaнцiйнoгo госгодарства piзнoгo piв-ня iepapxiï. Poзpoблeнe пpoгpaмнe зaбeзпeчeння дoзвoляe oпepaтивнo opieнтyвaтиcя у peзyльтa-тах oцiнювaння та лoкaлiзyвaти виявлeнi нeдo-лiки.
Висновки
У po6ori зaпpoпoнoвaнo мeтoдикy кoмплeк-сгого oцiнювaння зaлiзничниx cтaнцiй. Пiд час плагових oглядiв викopиcтoвyютьcя мeтoди лoкaльнoгo та aгpeгoвaнoгo oцiнювaння стану cтaнцiйнoï iнфpacтpyктypи i якocтi функцюну-вання станци. Зaпpoпoнoвaний мeтoд irn^a^ тивгого oцiнювaння rpyнтyeтьcя на aнaлiзi дo-тримання гpaфiкa руху пoïздiв i дoзвoляe здшс-нювати нeпepepвний мoнiтopинг якocтi функщ-oнyвaння станци мiж плaнoвими oглядaми. Для зaпoбiгaння мoжливиx pизикiв на пiдcтaвi го-cлiдoвнocтi oцiнoк, oдepжaниx пiд час rorope-днix oглядiв, викopиcтoвyeтьcя мeтoд ^oraoc-тичнoгo aнaлiзy.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Бубнова, Г. В. Ситуационный анализ работы железнодорожной технической станции / Г. В. Бубнова // Российское предпринимательство. - 2010. - № 12-2. - С. 114-119.
2. Буянова, В. К. Система организации вагонопото-ков / В. К. Буянова, А. И. Сметанин, Е. В. Архангельский. - М. : Транспорт, 1988. - 223 с.
3. Замышляев, А. М. Повышение безопасности движения на основе комплексной оценки состояния инфраструктуры железнодорожной станции : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.08 / Замышляев Алексей Михайлович ; Московский гос. ун-т путей сообщ. - М., 2005.
- 23 с.
4. Зартдинов, Д. Р. Эксплуатационная надежность железнодорожной станции и ее определяющие факторы / Д. Р. Зартдинов, Е. Н. Тимухина // Трансп. : наука, техника, управл. - 2013. - № 1.
- С. 76-79.
5. Железнодорожный транспорт / под ред. Н. С. Конарева. - М. : Большая Российская эн-цикл., 2003. - Том 4. - 1038 с.
6. Ковалев, В. И. Основы эксплуатационной работы железных дорог / В. И. Ковалев, В. А. Кудрявцев, А. П. Кузнецов. - М. : Академия, 2005. - 350 с.
7. Козаченко, Д. М. Об'ектно-ор1ентована модель функцюнування зал1зничних станцш / Д. М. Козаченко // Наука та прогрес транспорту. В1сн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп.
- 2013. - № 4 (46). - С. 47-55.
8. Кужель, А. Л. Развитие теории и практики разработки графика движения поездов / А. Л. Ку-жель, А. Т. Осьминин, Л. А. Осьминин // Ж-д трансп. - 2012. - № 3. - С. 6-13.
9. Общий курс железных дорог : учеб. пособие / под ред. Ю. И. Ефименко. - М. : Академия, 2005. - 256 с.
10. Офщшний сайт Укрзал1зниц1 [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.uz.gov.ua.
- Назва з екрана.
Д. А. ПОЛИЩУК1*
Наука та прогрес транспорту. Вюннк Дншропетровського нацюнального ушверснтету зашзннчного транспорту, 2014, № 1 (49)
11. Полiщук, Д. О. Використання часових рядiв для прогнозування оцшки якосп функцюнування складних систем / Д. О. Полiщук, М. С. Яджак // Зб. праць м1жн. наук. конф. «Сучасш проблеми мехашки i математики» (25-29 травня 2008). - Л., 2008. - Т. 3. -С. 38-40.
12. Полiщук, Д. О. Оцшювання стану колшного господарства Укрзалiзницi / Д. О. Полщук // Вюн. Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. -Д., 2012. - Вип. 41. - С. 203-212.
13. Сокол, Э. Н. Модель механизма железнодо-рожно-транспортного происшествия как совокупность связей взаимодействия его элементов / Э. Н. Сокол // Залiзн. трансп. Украни. - 2011.
- № 1. - С. 15-17.
14. Сотников, Е. А. Эксплуатационная работа железных дорог (состояние, проблемы, перспективы) / Е. А. Сотников . - М. : Транспорт, 1986.
- 256 с.
15. Уманов, М. I. Покращення оцшки стану коли з використанням середньоквадратичних вщхи-лень геометричних параметрiв / М. I. Уманов,
A. М. Патласов // Вкн. Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. - Д., 2012. - Вип. 40. -С. 109-114.
16. Шенфельд, К. П. О показателях качества организации перевозочного процесса / К. П. Шенфельд // Ж-д трансп. - 2011. - № 3. - С. 64-67.
17. Lichtberger, B. W. Kostensenkung durch Qualitatsvorrat in der Fahrweginstandhaltung /
B. W. Lichtberger // Eisenbahningenieur. - 1999.
- № 1. - P. 39-42.
18. Polishchuk, D. About Evaluation of Complex Dynamical Systems [Електронний ресурс] / D. Polishchuk, O. Polishchuk // J. of Complex Systems.
- Режим доступу: http://www.hindawi.com/ journals/jcs/2013/204304. - Назва з екрана.
19. Weart, W. Track Inspection Technology Update / W. Weart // Progressive Railroading. - 2009. -№ 3. - P. 47-53.
1 Обособленное подразделение «Информационно-вычислительный центр», Государственное территориально-отраслевое объединение «Львовская железная дорога», ул. Гоголя, 1, Украина, 79000, +38 (063) 879 96 11, эл. почта (1_ро1е@шаД.га
КОМПЛЕКСНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ СОСТОЯНИЯ И КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ
Цель. Разработка новых и совершенствование существующих методов оценки состояния и качества функционирования железнодорожных станций для повышения эффективности их работы. Методика. В процессе исследования использовались средства локального, прогностического, агрегированного и интерактивно© Д. О. Полщук, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
го анализов состояния, а также качества функционирования элементов станционной инфраструктуры и обработки поездов на станциях. Локальные оценки получаются на основе результатов плановых и внеплановых осмотров. На основе набора локальных оценок строятся агрегированные оценки различной степени общности. Метод интерактивного оценивания основывается на анализе соблюдения графика движения поездов. Метод прогностического анализа использует предысторию оценок, полученных во время предыдущих обзоров. Результаты. Вследствие проведенных исследований предложен комплексный детерминистический подход к оценке станционного хозяйства Укрзализныци. Этот подход позволяет установить достаточно полную и объективную картину состояния, качества функционирования и взаимодействия объектов станционного хозяйства. Научная новизна. Усовершенствован существующий метод оценки элементов станционной инфраструктуры. Предложенный метод интерактивного оценивания позволяет осуществлять непрерывный мониторинг качества функционирования станции между плановыми осмотрами. Практическая значимость. Предложенную методику комплексной оценки можно применять к структурным единицам станционного хозяйства разного уровня иерархии. Разработанное программное обеспечение позволяет оперативно ориентироваться в результатах оценки и локализовать выявленные недостатки.
Ключевые слова: станционное хозяйство; качество функционирования; оценивание; прогнозирование; агрегация; непрерывный мониторинг
D. О. POLISHCHUK1*
1 Separated Department «Information and Computer Center», State Territorial-Sectoral Association «Lviv Railway», Hoholia St, 1, Lviv, Ukraine, 79000, +38 (063) 879 96 11, e-mail [email protected]
COMPLEX EVALUATION OF THE STATE AND QUALITY OF RAILWAY STATION OPERATING
Purpose. Improvement of existing methods for evaluation of condition and functioning quality of railway stations and development of the new ones in order to improve operation of railway stations. Methodology. During research the local, prognostic, aggregated and interactive analyses of condition and functioning quality of station infrastructure elements and train processing at the stations were applied. Local evaluations are obtained as the result of scheduled and off-schedule surveys. On the basis of local evaluations, aggregated evaluations of different generalization level are applied. Method for interactive evaluation is based on the analysis of compliance with train tables. Method of prognostic analysis applies the prehistory of evaluations obtained during previous surveys. Findings. Resulting from researches held, the complex determinative approach was proposed for evaluation of station sector of Ukrainian Railways. This approach allows determining comprehensive and objective notion about station, functioning quality and interaction between objects of station sector. Originality. Existing method for station infrastructure elements evaluation was improved. Proposed method for interactive evaluation allows performing continuous observation of station functioning quality between scheduled surveys. Practical value. Proposed methodology for complex evaluation may be applied to structural units of station sector of different hierarchy levels. Software developed allows navigating promptly over evaluation results and localizing drawbacks discovered. Keywords: station sector; functioning quality; evaluation; prognostication; aggregation; continuous monitoring
REFERENCES
1. Bubnova G.V. Situatsionnyy analiz raboty zheleznodorozhnoy tekhnicheskoy stantsii [Situational analysis of railway train station]. Rossiyskoye predprinimatelstvo - Russian Entrepreneur ship, 2010, no. 12-2, pp. 114-119.
2. Buyanova V.K., Smetanin A.I., Arkhangelskiy E.V. Sistema organizatsii vagonopotokov [System of car traffic organization]. Moscow, Transport Publ., 1988. 223 p.
3. Zamyshlyayev A. M. Povysheniye bezopasnosti dvizheniya na osnove kompleksnoy otsenki sostoyaniya infras-tuktury zheleznodorozhnoy stantsii. Avtoreferat Diss. [Improving traffic safety on the basis of complex evaluation of condition of railway station infrastructure. Author's abstract]. Moscow, 2005. 23 p.
4. Zartdinov D.R., Timukhina E.N. Ekspluatatsionnaya nadezhnost zheleznodorozhnoy stantsii i yeye opredelya-yushchiye faktory [The operational reliability of the railway station and its determining factors]. Transport: nauka, tekhnika, upravleniye - Transport: science, technology, management, 2013, no. 1, pp. 76-79.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
5. Konarev N.S. Zheleznodorozhnyy transport [Railway transport]. Moscow, Bolshaya Rossiyskaya entsik-lopediya Publ., 2003. 1038 p.
6. Kovalev V.I., Kudryavtsev V.A., Kuznetsov A.P. Osnovy ekspluatatsionnoy raboty zheleznykh dorog [Fundamentals of operational performance of railways]. Moscow, Akademiya Publ., 2005. 350 p.
7. Kozachenko D.M. Obiektno-oriientovana model funktsionuvannia zaliznychnykh stantsii [Object-oriented model for railway stations operations]. Nauka taprohres transportu. VisnykDnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu - Science and Tranport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2013, no. 4 (46), pp. 47-55.
8. Kuzhel A.L., Osminin A.T., Osminin L.A. Razvitiye teorii i praktiki razrabotki grafika dvizheniya poyezdov [Development of theory and practice of train schedule elaboration]. Zheleznodorozhnyy transport - Railway transport, 2012, no. 3, pp. 6-13.
9. Yefimenko Yu. I., Uzdin M. M., Kovalev V. I. Obshchiy kurs zheleznykh dorog [General course of railways]. Moscow, Akademiya Publ., 2005. 256 p.
10. Ofitsiinyi sait Ukrzaliznytsi (Official website of Ukrainian Railway). Available at: http://www.uz.gov.ua (Accessed 20 November 2013).
11. Polishchuk D.O. Otsiniuvannia stanu koliinoho hospodarstva Ukrzaliznytsi [Evaluation of Ukrainian Railway equipment condition]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport], 2012, issue 41, pp. 203-212.
12. Polishchuk D.O., Yadzhak M.S. Vykorystannia chasovykh riadiv dlia prohnozuvannia otsinky yakosti funktsionuvannia skladnykh system [Usage of time series for forecasting of evaluation of operation quality of complex systems]. Zbirnyk prats mizhnarodnoi naukovoi konferentsii «Suchasni problemy mekhaniky
i matematyky» [Proc. of the Int. Sci. Conf. «Modern Problems of Mathematics and Mechanics»]. Lviv, 2008, issue 3, pp. 38-40.
13. Sokol E.N. Model mekhanizma zheleznodorozhno-transportnogo proisshestviya kak sovokupnost svyazey vzaimodeystviya yego elementov [Model of railroad accident in the form of set of interaction connections between its elements]. Zaliznychnyi transport Ukrainy - Railway Transport of Ukraine, 2011, no. 1, pp. 15-17.
14. Sotnikov E.A. Ekspluatatsionnaya rabota zheleznykh dorog (sostoyaniye, problemy, perspektivy) [Operational performance of railways (condition, problems and prospects)]. Moscow, Transport Publ., 1986. 256 p.
15. Umanov M.I., Patlasov A.M. Pokrashchennia otsinky stanu kolii z vykorystanniam serednokvadratychnykh vidkhylen heometrychnykh parametriv [Improvement of track condition with usage of mean-square deviations of geometric parameters]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport], 2012, issue 40, pp. 109-114.
16. Shenfeld K.P. O pokazatelyakh kachestva organizatsii perevozochnogo protsessa [About quality indicators of traffic organization]. Zheleznodorozhnyy transport - Railway Transport, 2011, no. 3, pp. 64-67.
17. Lichtberger B.W. Kostensenkung durch Qualitatsvorrat in der Fahrweginstandhaltung. Eisenbahningenieur, 1999, no. 1, pp. 39-42.
18. Polishchuk D., Polishchuk O. About Evaluation of Complex Dynamical Systems. Journal of Complex Systems. Available at: http://www.hindawi.com/journals/jcs/2013/204304/ (Accessed 20 November 2013).
19. Weart W. Track Inspection Technology Update. Progressive Railroading, 2009, no. 3, pp. 47-53.
Статтярекомендована до друку д.т.н., проф. В. I. Шинкаренком (Украта); d^i3.-Mam.H. М. С. Яджа-
ком (Украта)
Надшшла до редколегп 06.11.2013
Прийнята до друку 08.02.2014
