CC BY
20
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
ЕКСПЛУАТАЦ1Я ТА РЕМОНТ ЗАСОБ1В ТРАНСПОРТУ
УДК 629.4:656.2.
О. С. КРАШЕНИН1*, О. В. КЛИМЕНКО2*, О. В. ПОНОМАРЕНКО3*
1 Каф. «Експлуатащя та ремонт рухомого складу», Украшський державний унiверситет залiзничного транспорту, пл. Фейербаха, 7, Харкгв, Украша, 61050, тел. +38 (057) 730 19 99, ел. пошта errs1@mail.ua, (ЖСГО 0000-0001-5079-5903
2*Каф. «Експлуатащя та ремонт рухомого складу», Украшський державний ушверситет затзничного транспорту, пл. Фейербаха, 7, Харкгв, Украша, 61050, тел. +38 (057) 730 19 99, ел. пошта errs1@mail.ua, (ЖСГО 0000-0002-1489-0062
3*Каф. «Експлуатащя та ремонт рухомого складу», Украшський державний ушверситет затзничного транспорту, пл. Фейербаха, 7, Харкгв, Украша, 61050, тел. +38 (057) 730 19 99, ел. пошта errs1@mail.ua, ОЯСГО 0000-0002-9608-8849
ПРОГНОЗУВАННЯ ОЦ1НКИ ХАРАКТЕРИСТИК НОВИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБ1В
Мета. Наукова робота мае за мету прогнозування оцшки характеристик тягових i нетягових транспортних засобiв, яш будуть задовольняти й вiдповiдати потребам та вимогам затзнично! галузi, що постiйно ро-звиваеться. Методика. Аналiз технiчного стану юнуючого парку рухомого складу (тягового та нетягового) залiзниць Украши сввдчить про його значне скорочення, яке вщбуваеться у зв'язку з моральним i фiзичним зносом, а також недостатнiм та обмеженим придбанням нових одиниць тягового й нетягового рухомого складу в потрiбнiй шлькосп. В ситуаци, яка склалася, виникае необхвдшсть пошуку методик визначення технiчних характеристик рухомого складу. Одним iз таких актуальних та ефективних заходiв е проведения прогнозування визначаючих характеристик транспортних засобiв на пiдставi процесiв 1х ввдтворення в умо-вах обмежених ресурав iз використанням безперервно! експоненщально! функцп. На основi функцп швид-костi приросту мiри прогнозованого показника транспортного засобу визначаеться логiстична характеристика, яка при необмежених ресурсах мае вигляд експоненти, а при малих - прямо!. Результата. За запропо-нованою методикою, виходячи з отриманих даних, визначено очiкувану (перспективну) величину ^ . Це вщношення вантажопiдйомностi до об'ему кузова для нетягового рухомого складу (нашввагошв) та маси до потужносл - для тягового рухомого складу, що визначають стутнь достовiрностi прогнозу та середньоква-дратичну похибку прогнозу. Вони показують високу точнiсть прогнозу за виконаною методикою. В резуль-татi це дозволить оцшювати з високою достовiрнiстю необхiднi характеристики транспортних засобiв у про-гнозованому роцi. Наукова новизна. Авторами запропонована концепцiя прогнозування оцшки характеристик транспортних засобiв для прийняття рiшень щодо 1х перспективность Практична значимiсть. Методика прогнозування дозволить достовiрно визначити технiчнi показники тягового та нетягового рухомого складу, яш задовольнятимуть сучасним вимогам залiзничних перевезень, у тому числi на стади проектуван-ня та при виконанш модершзацп iснуючих транспортних засобiв.
Ключовi слова: транспортнi засоби; техшчш характеристики транспортних засобiв; ресурси пвдприемств
Вступ
Перед затзничним транспортом поставлеш складш задач1 щодо забезпечення стабшьносп перевезень населення та вантаж1в для р1зних doi 10.15 802/stp2016/90478
галузей господарства. В умовах зношеност ос-новних фонд1в i необхвдносп прийняття вива-жених рiшень щодо подальшого розвитку i ф> нансування галузi постають завдання щодо за© О. С. Крашеншш, О. В. Клименко, О. В. Пономаренко, 2016
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
безпечення оновлення транспортних засобiв з урахуванням набутого устшного досвiду !х використання i забезпечення !х оптимальних характеристик. Все це визначае актуальнiсть розв'язання задач прогнозування оцiнок характеристик транспортних засобiв.
Мета
В умовах реформування залiзничноl галузi треба виршити питання щодо вибору технологи утримання транспортних засобiв з одного боку, а з iншого - треба визначитися, яю влас-тивосп повиннi мати новi транспортнi засоби. Як показуе досвщ низки краш, в основу ство-рення транспортних засобiв треба покласти ло-пстичш пiдходи. Це надасть можливiсть для створення адаптованого пiд конкретнi задачi користувача або орендатора транспортного за-собу.
Розв'язання цих задач неможливо без ура-хування попереднього досвiду на основi прин-ципiв перспективностi, заюнченосп, ефектив-ностi i системностi.
З науково! точки зору це визначае розробку математичних пiдходiв для прийняття рiшень щодо оцiнки характеристик транспортних засо-бiв.
Методика
Моделювання процешв розвитку технiчних засобiв е складною задачею. Однак деяю ре-зультати можуть бути отримаш шляхом аналiзу загальних закономiрностей !х розвитку [2, 4].
Розглянемо процес вiдтворення транспортних засобiв в умовах обмежених ресурсiв. В цьому випадку iнодi приймають, що
— = a I 1 I Ъ dt I k 1
(1)
тобто швидюсть приросту збшьшуеться пропо-рцшно кшькосп створених транспортних засо-6iB та зменшуеться по м1р1 вичерпання ресуршв транспортних засобiв. Тут - мiра створеного; a та k - коефiцiенти.
Тнтегруючи рiвняння (1), отримуемо
1
1
Т
J_
exp [-a(t - to)]. (2)
Приймаемо за початок вщлшу t=t0=0, тодi
exp (-at), (3)
1 -1
Ъ k
f 1 1 >
V^0
k
f k ^ — -1
exp (-at)
V^ 0
f
Позначивши b =
\
— -1
V^0 )
няння лопстично! криво! у канонiчнiй формi
1 + b exp (-at)
отримаемо рiв-
(4)
Вiдмiтимо, що це рiвняння можна записати i в такому виглядi
Ъ = A [1 + th (a1 +bt)]. (5)
Дшсно, пiдставляючи значення th, отримуе-
мо
Ъ = A
exp (a1 + bjt) - exp (-a1 - bxt) exp (a1 + b1t) + exp (-a1 - b1t)
2 A
(6)
1 + exp (-2a1 - 2b1t)
а позначивши 2A = k, exp (-2a1 ) = b, 2b1 = a
отримуемо рiвняння (4).
В тому випадку, якщо
b >> 1, тобто
к_ Ъ0
1
>> 2 або — << —, що фiзично означае ма-
k
2
лий ступiнь використання загальних ресуршв (ресурси необмеженi), отримуемо експоненща-льну залежнiсть
-b exp (atexp (at). (7)
А при малих at (обмежеш ресурси), що ф> зично означае вiдхилення вiд вихiдного стану, отримуемо лшшну залежнiсть
Ъ-Ъ (1 + at ) = Ъ + ^at.
(8)
Отже процес, аналопчний процесу розшире-ного вщтворення в умовах обмежених ресурав, описуеться логiстичною кривою (функцiею ri-
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету зашзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
пербол!чного тангенсу), при необмежених ресурсах - експонентою, а при малих - прямою.
Прогнозування визначальних характеристик техн!чних пристро!в може виконуватися з ви-користанням як неперервних, так ! стутнчатих функц!й.
Розглянемо перший випадок, коли як безпе-рервн! функцп можна використовувати так! за-лежност!:
- л!н!йну <^ = а + Ы; (9)
- експоненц!альну ^ = ехр (Ы); (10)
- г!пербол!чну £ = А [1 + (а + Ы)\ (11)
Нехай е !нформац!я про зм!ну деяких визна-чаючих характеристик у час!, що подана
у форм! сукупност! N точок
У випадку л!н!йно!' функц!!
<^ = а + Ьх,
де
1 N
= t--> t,;
Nt? 1
i=1
N
1 N
=t - N ;
i=1
b =
i=1
>
i=1
(12)
(13)
(14)
(15)
Помилка , визначаеться з рiвняння (12)
с =
с
4n
1
N
N
Nx2 +>
(16)
де с - середньоквадратичне вщхилення величин ^ в!д загально! тенденц!! розвитку, яку наближено можна визначити за формулою
с<
1 N
—!— > (^-a-bxi)2. N -1 t!
(17)
^ = ^0 exp (bt).
(18)
Звщси
ln £ = ln + bt. (19)
Позначимо
ln S = y, (20)
ln ^ = a. (21)
Перейдемо тепер вiд t до ново! змшно! х
N
за умови, що > x, = 0, де x, — наявнi ординати.
Очевидно, що
Тодi
1N
• = t--> L.
N^ 1
i=1
y = a + bx.
(22)
(23)
За наявною iнформацiею можна вирахувати yi та xi, визначити а та b методом найменших квадратiв для лшшно! функцп
NN
> у. > x,y,
a=
N
b=
>
(24)
Похибку вихщно! шформаци с наближено можна обчислити, виходячи з вщхилень досл> дних точок вiд розрахункових
с =
>(У, - a - bx,)2
N -1
У випадку експоненщально! функцп можна застосувати такий наближений метод
Результати
За приведеною методикою виконаемо роз-рахунки ^ для нетягового та тягового рухомого складу. В табл. 1 наведен! характеристики зм!нення з часом ^ в!дношення вантажоп!дйом-ност! до об'ему кузова нап!ввагон!в ^ (графи
1, 2, 3 по 15 вагонах (N=15)) та маси до потуж-ност! для тягового рухомого складу ^ (графи
1, 2, 3 по 12 локомотивах (N=10)). Виходячи з вказаних даних, визначено оч!кувану величину вщношення вантажоп!дйомност! до об'ему кузова для нап!ввагон!в та потужност! до
i =1
x
i =1
i =1
i =1
i =1
1=1
HayKa Ta nporpec TpaHcnopTy. BicHHK flmnponeTpoBctKoro Ha^oHantHoro yHiBepcHTeTy 3ani3HHHHoro TpaHcnopTy, 2016, № 6 (66)
MacH Elj gna TaroBoro pyxoMoro cKnagy b 2016
poцi i cryniHb gocToBipHocTi nporHo3y.
BuKopHCToByroHH ^opMyny (20), nocnigoBHo po3paxoBaHo yir x, xiyi, xi2. flani po3paxoByeMo a Ta b 3a ^opMynaMH (24)
gna HeTaroBoro pyxoMoro cKnagy:
aH =^09125 = -0,0608. H 15
-3 553
b = = -0,0019.
1917
gna TaroBoro pyxoMoro cKnagy: 37,22
■ = 3,722.
10
-0, 38 m 2192
Pe3ymTara Biikoiiaiiiix po3paxyHKiB
Results of the calculations
Ta6nнцa 1
Table 1
flna HeTaroBoro pyxoMoro cKnagy
Mogent BaroHa xi (yt - a - bxt)2
1 2 3 4 5 6 7 8
12-726-05 0,9091 1969 -0,0953 -20 1,9062 400 0,001647
12-532-80 0,9452 1973 -0,0564 -16 0,9016 256 0,000239
12-1000-01 0,8904 1977 -0,1161 -12 1,3929 144 0,00074
12-1000 0,9452 1979 -0,0564 -10 0,5635 100 0,001685
12-753 0,9324 1983 -0,07 -6 0,4198 36 0,001982
12-119-02 0,7841 1985 -0,2432 -4 0,9729 16 0,014453
12-127 0,9211 1989 -0,0822 0 0 0 0,003346
12-764 0,9459 1990 -0,0556 1 -0,0556 1 0,007882
12-132 0,7898 1992 -0,236 3 -0,708 9 0,00691
12-127 0,9211 1989 -0,0822 0 0 0 0,003346
12-764 0,9459 1990 -0,0556 1 -0,0556 1 0,007882
12-132 0,7898 1992 -0,236 3 -0,708 9 0,00691
12-1295 0,8523 1995 -0,1598 6 -0,9591 36 0,000034
12-295H 0,8485 1996 -0,1643 7 -1,1501 49 0,000032
12-791 0,875 1999 -0,1335 10 -1,3353 100 0,002423
12-132-03 0,7898 2004 -0,236 15 -3,5402 225 0,001019
12-1592 0,8612 2005 -0,1494 16 -2,39 256 0,003479
12-7023 0,7811 2006 -0,247 17 -4,1996 289 0,001184
I - 29 842 -2,1012 - -8,181 1917 0,047054
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровськото нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
ЕКСПЛУАТАЦ1Я ТА РЕМОНТ ЗАСОБ1В ТРАНСПОРТУ
Зак1нчення табл. 1 End of table 1
Для тягового рухомого складу
Модель тепловоза t yt x ХУ (у, - a - bx,)2
1 2 3 4 5 6 7 8
ТГ100 53,3 1959 3,99 -17 -67,80 289 0,06951
ТГ101 46 1960 3,84 -16 -61,45 256 0,01347
ТГ102 41 1964 3,72 -12 -44,70 144 0,00000
ТГ106 33,5 1964 3,52 -12 -42,27 144 0,04052
ТЕ109 40 1969 3,70 -7 -25,90 49 0,00051
ТЭ120 33 1976 3,51 0 0,00 0 0,04592
2ТЕ137 37,5 1985 3,64 9 32,72 81 0,00714
2ТЕ126 63 1987 4,16 11 45,71 121 0,19029
2ТЕ116УП 38,6 1994 3,66 18 65,96 324 0,00291
ТЕП 150 32 2004 3,48 28 97,34 784 0,05774
I - 19 762 37,22 - -0,38 2192 0,42802
За формулою (25), тсля попередшх розра-хунюв в граф1 8 отримано сн, ст
0.047054 = 0,05797; 15-1
с. = J= 0,02378. 10 -1
Для визначення очшувано! величини в потр1бному рощ на основ! формул (20), (23) та (22) запишемо
5 = exp
a + b
1
t--> t,
N< 1
зв1дки для нетягового та тягового рухомого складу на 2016 р.
= exp [-0,1401 - 0,0043 (2016 - 29842/15)] =
= 0,776 т/м3; 197624
т = ехр
3,722 - (-0,00017) I 2016 -
10
= 41,0417 кг/к.с.
Враховуючи, Щ° С = ti max - t1 mm/2, розрахо-
вуемо середньоквадратичну помилку прогнозу
с
С - = VN-
1 + 3
Г ^ t—> t,
N v г
0,05797
су»
1 + 3
( 29842 ^ 2016 - 29842
_15_
2006 -1969
= 0,0394 т/м3;
= 0,02378
с = V1o '
1 + 3
Г 19762^ 2016 -
_10_
2004 -1959
= 0,024699 кг/к.с.
Оскшьки результати статистичного прогно-зування вщр1зняються незначно вщ результат1в евристичного прогнозування, можна припусти-ти, що в розглянутому пром1жку часу стрибюв
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
не передбачаеться. Тод1 можна використати обидва методи та повторити розрахунки, включивши нов1 натввагони та дизел^ що встанов-люються на модершзоваш локомотиви ЧМЕ3П, Caterpillar 3512B DITA, як додатков1 точки (N=16) та (N=11) вщповщно.
Через те, що порядок розрахунюв в цьому випадку такий же, як i в попередньому, наведе-мо результата розрахунку
I, = 0,7998 т/м3, сУ = 0,0176 т/м3;
гн Ун
I, = 42,775 кг/к.с. су = 0,001862 кг/к.с,
m Ут
тобто математичне очшування величини, яка прогнозуеться, змiнюеться слабо.
Наукова новизна та практична значимкть
Запропонована методика прогнозування дозволить достовiрно визначити технiчнi показ-ники рухомого складу, яю задовольнятимуть сучасним вимогам затзничних перевезень, у тому чи^ на стади проектування та при ви-конаннi модернiзацiï юнуючих транспортних засобiв.
Висновки
1 На пiдставi представленоï методики можна констатувати, що прогнозування оцшки характеристик транспортних засобiв дозволяе ви-значати очшувану величину ^ з високою точ-нiстю ступеня достовiрностi прогнозу та незна-чною середньоквадратичною помилкою.
2 Процес, що аналопчний процесу розши-реного вщтворення в умовах обмежених ресур-сiв, описуеться логiстичною кривою (функщею гiперболiчного тангенсу), при необмежених ресурсах - експонентою, а при малих - прямою.
Прогнозування визначальних характеристик технiчних пристроïв може виконуватися з ви-користанням як неперервних, так i стутнчатих функцш.
3 Для нетягового рухомого складу без шно-вацiйних пiдходiв поки не вдаеться добитися збiльшення ^ = Q/V, тобто приведеноï ваги до об'ему напiввагона. Це дае тдставу стверджу-вати про необхщшсть заходiв в цьому напрям-
ку.
doi 10.15 802/stp2016/90478
4 Стосовно тягового рухомого складу можна зробити висновок, що точнють розрахунюв знаходиться на достатньо великому рiвнi, тому що наприклад, починаючи з 2014 року на затз-ницях Казахстану експлуатуеться тепловоз ТЕ33А (Evolution ES44ACi) - вантажний тепловоз з асинхронним тяговим приводом, що випускасться локомотивобудiвним заводом АТ «Локомотив Курастиру Зауити» в Астанi, ^ якого спiвпадаe з розрахунковим.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Боднарь, Б. Е. Использование метода экспертных оценок при разработке диагностического обеспечения локомотивов / Б. Е. Боднарь, А. Б. Очкасов // Проблемы создания новых машин и технологий : сб. науч. тр. / Кременчуг. гос. политехн. ун-т. - Кременчуг, 2001. -Вып. 1 (10). - С. 217-220.
2. Болотин, В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций / В. В. Болотин. - Москва : Машиностроение, 1984. - 312 с.
3. Болотин, М. М. Отказы и срок службы грузового вагона / М. М. Болотин, В. Г. Воротников // Мир транспорта. - 2012. - № 2. - С. 152-161.
4. Капица, С. П. Синергетика и прогноз будущего / С. П. Капица, С. П. Курдюмов, Г. Г. Мади-нецкий. - Москва : Едиториал УРСС, 2003. -290 с.
5. Комплексна програма оновлення зал1зничного рухомого складу Укра!ни на 2008-2020 роки. -Кшв : Укрзал1зниця, 2008. - 182 с.
6. Крашеншш, О. С. Визначення граничних тер-мшв довгов1чност1 тягового рухомого складу / О. С. Крашеншш, О. М. Обозний // Зб. наук. пр. УкрДАЗТ. - Харшв, 2011. - Вип. 122. -С. 134-140.
7. Крашеншш, О. С. Вплив напрацювання локо-мотив1в на коректування перюдичносп техшч-ного обслуговування, поточного ремонту / О. С. Крашеншш // Наука та прогрес транспорту. - 2015. - № 1 (55). - С. 148-154. doi: 10.15802/STP2015/38265.
8. Крашеншш, О. С. Модель визначення термшв замши рухомого складу / О. С. Крашеншш, А. П. Фалендиш // Вюн. Схщноукр. нац. ун-ту 1м. В. Даля. - Луганськ, 2005. - № 3 (85). -С. 126-130.
9. Лисичкин, В. А. Принятие решений на основе прогнозирования в условиях АСУ / В. А. Лисичкин, Е. И. Голынкер. - Москва : Финансы и статистика, 1981. - 50 с.
10. Лобойко, Л. М. Стан вагонного парку та ваго-норемонтно! бази в УкраМ / Л. М. Лобойко,
Ю. С. Бараш // В1сн. Дншропетр. нац. ун-ту за-л1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. - Дншропе-тровськ, 2007. - Вип. 19. - С. 126-132.
11. Лукинский, В. С. Прогнозирование надежности автомобилей / В. С. Лукинский, Е. И. Зайцев. - Ленинград : Политехника, 1991. - 224 с.
12. Методолопчш аспекти забезпечення надшнос-ri та безпеки складних техшчних об'екпв на зал1зничному транспорт в умовах обмежених ресурав / О. Л. Голубенко, Д. М. Марченко,
B. Ф. Пожидаев, Р. А. Семикоз // Вюн. Схвдно-укр. нац. ун-ту 1м. В. Даля. - Луганськ, 2003. -№ 12 (70). - С. 100-105.
13. Мурадян, Л. А. Методологические основы определения эксплуатационных характеристик несамоходного подвижного состава / Л. А. Мурадян, В. Ю. Шапошник, А. А. Мищенко // Наука та прогрес транспорту. - 2016. - № 1 (61). -
C. 169-179. doi: 10.15802/stp2016/61044.
14. Cantos, P. Efficiency Measures and Output Specification: The Case of European Railways / P. Can-
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету зашзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
tos, J. M. Pastor, L. Serrano // J. of Transportation and Statistics. - 2000. - Vol. 3, No. 3. - P. 61-68.
15. Determination of dynamic performance of freight cars taking into account technical condition of side bearers / S. Myamlin, L. Neduzha, O. Ten, A. Shvets / HayKa Ta nporpec TpaHcnopTy. -2013. - № 1 (61). - P. 162-169. doi: 10.15802/stp2013/9589.
16. Hughes, M. Cost and capacity drive high speed train design / M. Hughes // Railway Gazette International. - 2010. - № 5. - P. 37-39.
17. Numerical static and dynamic stress analysis on railway passenger and freight car models / C. Baykasoglu, E. Sunbuloglu, S. E. Bozdag [et al.] // Intern. Iron & Steel Symposium (02.0404.04.2012) / Karabuk University. - Istanbul, 2012. - P. 579-586.
18. Railway freight car truck ZK1 // Chinese Railways Equipment. - 2013. - No. 7. - P. 56-59.
А. С. КРАШЕНИНИН1*, А. В. КЛИМЕНКО2*, Е. В. ПОНОМАРЕНКО3*
1 Каф. «Эксплуатация и ремонт подвижного состава», Украинский государственный университет железнодорожного транспорта, пл. Фейербаха, 7, Харьков, Украина, 61050, тел. +38 (057) 730 19 99, эл. почта errs1@mail.ua, ОЯСГО 0000-0001-5079-5903
2*Каф. «Эксплуатация и ремонт подвижного состава», Украинский государственный университет железнодорожного транспорта, пл. Фейербаха, 7, Харьков, Украина, 61050, тел. +38 (057) 730 19 99, эл. почта errs1@mail.ua, ОЯСГО 0000-0002-1489-0062
3*Каф. «Эксплуатация и ремонт подвижного состава», Украинский государственный университет железнодорожного транспорта, пл. Фейербаха, 7, Харьков, Украина, 61050, тел. +38 (057) 730 19 99, эл. почта errs1@mail.ua, ОЯСГО 0000-0002-9608-8849
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК НОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Цель. Научная работа своей целью имеет прогнозирование оценок характеристик тяговых и нетяговых транспортных средств, которые будут удовлетворять и соответствовать потребностям и требованиям постоянно развивающейся железнодорожной отрасли. Методика. Анализ технического состояния существующего парка подвижного состава (тягового и нетягового) железных дорог Украины свидетельствует о его значительном сокращении, которое происходит в связи с моральным и физическим износом, а также недостаточным и ограниченным приобретением новых единиц тягового и нетягового подвижного состава в нужном количестве. В сложившейся ситуации возникает необходимость поиска методик определения технических характеристик подвижного состава. Одной из таких актуальных и эффективных мер является проведение прогнозирования определяющих характеристик транспортных средств на основании процессов их воспроизводства в условиях ограниченных ресурсов с использованием непрерывной экспоненциальной функции. На основе функции скорости прироста степени прогнозируемого показателя транспортного средства определяется логистическая характеристика, которая при неограниченных ресурсах имеет вид экспоненты, а при малых - прямой. Результаты. По предложенной методике, исходя из полученных данных, определено ожидаемую (перспективную) величину ^ . Это отношение грузоподъемности к объему кузова для нетягового подвижного состава (полувагонов) и массы к мощности - для тягового подвижного состава, определяющие степень достоверности прогноза и среднеквадратичную ошибку прогноза. Они показывают высокую точность прогноза по выполненной методике. В результате это позволит оценивать с высокой достоверностью необходимые характеристики транспортных средств в прогнозируемом году.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
Научная новизна. Авторами предложена концепция прогнозирования оценки характеристик транспортных средств для принятия решений относительно их перспективности. Практическая значимость. Методика прогнозирования позволит достоверно определить технические показатели тягового и нетягового подвижного состава, которые будут удовлетворять современным требованиям железнодорожных перевозок, в том числе на стадии проектирования и при выполнении модернизации существующих транспортных средств.
Ключевые слова: транспортные средства; технические характеристики транспортных средств; ресурсы предприятий
0. S. KRASHENININ1*, O. V. KLYMENKO2*, O. V. PONOMARENKO3*
1 Dep. «Exploitation and Repair of Rolling Stock», Ukrainian State University of Railway Transport, Feierbakh Sq., 7, Kharkiv, Ukraine, 61050, tel.+38 (057) 730 19 99, e-mail errs1@mail.ua, ORCID 0000-0001-5079-5903
2*Dep. «Exploitation and Repair of Rolling Stock», Ukrainian State University of Railway Transport, Feierbakh Sq., 7, Kharkiv, Ukraine, 61050, tel.+38 (057) 730 19 99, e-mail errs1@mail.ua, ORCID 0000-0002-1489-0062
3*Dep. «Exploitation and Repair of Rolling Stock», Ukrainian State University of Railway Transport, Feierbakh Sq., 7, Kharkiv, Ukraine, 61050, tel.+38 (057) 730 19 99, e-mail errs1@mail.ua, ORCID 0000-0002-9608-8849
FORECASTING OF PERFORMANCE EVALUATION OF NEW VEHICLES
Purpose. The research work focuses on forecasting of performance evaluation of the tractive and non-tractive vehicles that will satisfy and meet the needs and requirements of the railway industry, which is constantly evolving. Methodology. Analysis of the technical condition of the existing fleet of rolling stock (tractive and non-tractive) of Ukrainian Railways shows a substantial reduction that occurs in connection with its moral and physical wear and tear, as well as insufficient and limited purchase of new units of the tractive and non-tractive rolling stock in the desired quantity. In this situation there is a necessity of search of the methods for determination of rolling stock technical characteristics. One of such urgent and effective measures is to conduct forecasting of the defining characteristics of the vehicles based on the processes of their reproduction in conditions of limited resources using a continuous exponential function. The function of the growth rate of the projected figure degree for the vehicle E,i determines the logistic characteristic that with unlimited resources has the form of an exponent, and with low ones -that of a line. Findings. The data obtained according to the proposed method allowed determining the expected (future) value, that is the ratio of load to volume of the body for non-tractive rolling stock (gondola cars) and weight-to-power for tractive rolling stock, the degree of forecast reliability and the standard forecast error, which show high prediction accuracy for the completed procedure. As a result, this will allow estimating the required characteristics of vehicles in the forecast year with high accuracy. Originality. The concept of forecasting the characteristics of the vehicles for decision-making on the evaluation of their prospects was proposed. Practical value. The forecasting methodology will reliably determine the technical parameters of tractive and non-tractive rolling stock, which will meet the modern requirements of the railroading, including at the design stage and while upgrading the vehicles. Keywords: vehicles; technical characteristics of vehicles; resources of enterprises
REFERENCES
1. Bodnar B.Ye., Ochkasov A.B. Ispolzovaniye metoda ekspertnykh otsenok pri razrabotke diagnosticheskogo obespecheniya lokomotivov [Use of expert evaluations method when developing diagnostic assurance for locomotives]. Sbornik nauchnykh trudov Kremenchugskogo gosudarstvennogo politekhnicheskogo universiteta «Problemy sozdaniya novykh mashin i tekhnologiy» [Proc. of the Kremenchug State Polytechnic University «Problems of development of new machines and technologies»], 2001, no. 1 (10). pp. 217-220.
2. Bolotin V.V. Prognozirovaniye resursa mashin i konstruktsiy [The resource forecasting of machines and structures]. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1984. 312 p.
3. Bolotin M.M., Vorotnikov V.G. Otkazy i srok sluzhby gruzovogo vagona [Failures and service life of a freight car]. Mir transporta - World of Transport, 2012, no. 2, pp. 152-161.
4. Kapitsa S.P., Kurdyumov S.P., Madinetsky G.G. Sinergetika i prognoz budushchego [Synergetics and forecasts of the future]. Moscow, Yeditorial URSS Publ., 2003. 290 p.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 6 (66)
5. Kompleksna prohrama onovlennia zaliznychnoho rukhomoho skladu Ukrainy na 2008-2020 roky [The comprehensive program of updating the railway rolling stock of Ukraine for 2008-2020 years]. Kyiv, Ukrzaliznyt-sia Publ., 2008. 182 p.
6. Krasheninin O.S., Oboznyi O.M. Vyznachennia hranychnykh terminiv dovhovichnosti tiahovoho rukhomoho skladu [Deadlines definition of traction rolling stock longevity]. Zbirnyk naukovykh prats UkrDAZT [Bulletin of Ukrainian State Academy of Railway Transport], 2011, issue 122, pp. 134-140.
7. Krasheninin O.S. Vplyv napratsiuvannia lokomotyviv na korektuvannia periodychnosti tekhnichnoho obslu-hovuvannia, potochnoho remontu [The effect of locomotive hours on adjusting periodicity of maintenance service and current repair]. Nauka ta prohres transportu - Science and Transport Progress, 2015, no. 1 (55), pp. 148-154. doi 10.15802/STP2015/38265.
8. Krasheninin O.S., Falendysh A.P. Model vyznachennia terminiv zaminy rukhomoho skladu [Model to determine the timing of replacement of the rolling stock]. Visnyk Skhidnoukrayinskoho natsionalnoho universytetu imeni V. Dalia [Bulletin of East Ukrainian Volodymyr Dahl National University], 2005, no. 3 (85), pp. 126130.
9. Lisichkin V.A., Golynker Ye.I. Prinyatiye resheniy na osnove prognozirovaniya v usloviyakh ASU [Desition making on the basis of forecasting in the conditions of ACS]. Moscow, Finansy i statistika Publ., 1981. 50 p.
10. Loboiko L.M., Barash Yu.S. Stan vahonnoho parku ta vahonoremontnoi bazy v Ukraini [The condition of rolling stock and repair base in Ukraine]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2007, issue 18, pp. 126-132.
11. Lukinskiy V.S., Zaytsev Ye.I. Prognozirovaniye nadezhnosti avtomobiley [Forecasting of cars reliability]. Leningrad, Politekhnika Publ., 1991. 224 p.
12. Holubenko O.L., Marchenko D.M., Pozhydaev V.F., Semykoz R.A. Metodolohichni aspekty zabezpechennia nadiinosti ta bezpeky skladnykh tekhnichnykh obiektiv na zaliznychnomu transporti v umovakh obmezhenykh resursiv [Methodological aspects of ensuring the reliability and safety of complex technical objects of railway transport in the conditions of limited resources]. Visnyk Skhidnoukrayinskoho natsionalnoho universytetu imeni V. Dalia [Bulletin of East Ukrainian Volodymyr Dahl National University], 2003, no. 12 (70), pp. 100105.
13. Muradian L.A., Shaposhnyk V.Yu., Mishchenko A.A. Metodologicheskiye osnovy opredeleniya eksplua-tatsionnykh kharakteristik nesamokhodnogo podvizhnogo sostava [Methodological fundamentals of determination of unpowered rolling stock maintenance characteristics]. Nauka ta prohres transportu - Science and Transport Progress, 2016, no. 1 (61), pp. 169-179. doi 10.15802/stp2016/61044.
14. Cantos P., Pastor J.M., Serrano L. Efficiency Measures and Output Specification: The Case of European Railways. Jornal of Transport and Statistics, 2000, vol. 3, no. 3, pp. 61-68.
15. Myamlin S., Neduzha L., Ten O., Shvets A. Determination of dynamic performance of freight cars taking into account technical condition of side bearers. Nauka ta prohres transportu - Science and Transport Progress, 2013, no. 1 (61), pp. 162-169. doi: 10.15802/stp2013/9589.
16. Hughes M. Cost and capacity drive high speed train design. Railway Gazette International, 2010, no. 5, pp. 37-39.
17. Baykasoglu C., Sunbuloglu E., Bozdag S. E., Aruk F., Toprak T., Mugan A. Numerical static and dynamic stress analysis on railway passenger and freight car models. Intern. Iron & Steel Symposium (02.04.04.04.2012). Karabuk University, Turkiye, 2012, pp. 579-586.
18. Railway freight car truck ZK1. Chinese Railways Equipment, 2013, no. 7, pp. 56-59.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н., проф. Б. С. Боднарем (Украта); д.т.н., проф.
Д. С. Жалктим (Украта)
Надшшла до редколегп: 22.06.2016
Прийнята до друку: 19.10.2016
