УПРАВЛіННЯ БЕЗПЕКОЮ РОЗФОРМУВАННЯ СОСТАВіВ НА СОРТУВАЛЬНИХ ГіРКАХ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»



Розглядаються математичн моделi управлшня безпе-кою розформування составiв на гiрках та визначення реко-мендованих параметрiв керування вагонними уповшьню-вачами. Отриман моделi дають можливють рационально управляти безпекою розформування составiв за умовою мiнiмiзацiiризитв, що можуть мати м^це на сортуваль-тй гiрцi та визначатирекомендован параметри керування вагонними уповшьнювачами

Ключовi слова: безпека розформування составiв, ризик,

рекомендован параметри керування, сортувальна гiрка □-□

Рассматриваются математические модели управления безопасностью расформирования составов на горках и определения рекомендованных параметров управления вагонными замедлителями. Полученные модели дают возможность рационально управлять безопасностью расформирования составов при условии минимизации рисков, которые могут иметь место на сортировочной горке и определять рекомендованные параметры управления вагонными замедлителями

Ключевые слова: безопасность расформирования составов, риск, рекомендованные параметры управления, сортировочная горка

УДК 656.212.5:656.25

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.42400|

УПРАВЛ1ННЯ БЕЗПЕКОЮ РОЗФОРМУВАННЯ СОСТАВ1В НА СОРТУВАЛЬНИХ Г1РКАХ

С. О. Бантюкова

Кандидат техшчних наук, старший викладач Кафедра обчислювальноТ техшки та систем управлшня УкраТнський державний ушверситет залiзничного транспорту пл. Фейербаха, 7, м. Хармв, УкраТна, 61050 E-mail: [email protected]

1. Вступ

На даний момент сформувалося деюлька напрямюв виршення задачi ефективного управлшня безпекою розформування составiв на прках, основним з яких е застосування новггшх засобiв обчислювально1 техшки, що здатш виршувати складш шформацшно-планую-чi завдання в нових та кнуючих комплексних системах автоматизованого управлшня розформуванням составiв. Вказаш засоби спроможнi забезпечити бiльш високий рiвень реакцп на змiну ситуацп, швидко 11 проаналiзувати та обрати найбшьш безпечний режим управлiння сортувальним процесом.

Як показуе досвщ експлуатацп автоматизованих сортувальних гiрок, що обладнаш сучасними комп-лексними системами управлшня сортувальним процесом, використання мжропроцесорних засобiв обчис-лювально1 технiки дозволяе звести до мжмуму вплив людини на хiд вказаного процесу. Тим не менше цей вплив не виключаеться.

Отже, удосконалення кнуючих або розробка нових методiв управлiння безпекою розформування соста-вiв на сортувальнiй гiрцi е одшею з головних науко-во-прикладних задач галуз!

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

У зв'язку з тим, що на цей час вщсутня за-гальна математична модель сортувального процесу, управлшня ризиками виникнення порушень безпе-ки проводиться за рахунок облжу та регулювання

окремих складових частин технолопчного процесу сортувальних станцш. Так, в [1] управлшня безпекою пропонуеться здшснювати за рахунок розробки методiв оцшки безпеки процесу регульованого ско-чування вщчетв на сортувальних гiрках, розробки методiв оцiнки якостi iнтервального та прищльного регулювання швидкостi скочування вщчешв, удосконалення методiв технiко-експлуатацiйноi оцшки конструкцп та технiчного стану сортувальних прок. Управлшня безпекою можливо на основi запропо-нованих у [2] методiв оцiнки показникiв безпеки руху при скочуванш вiдчепiв з прки, що дозволяють аналiзувати умови руху вщчешв та попереджувати процеси викочування колш вагонiв на рейки i шини уповiльнювачiв пiд час регульованого скочування з урахуванням конструктивних особливостей та техшчного стану рухомого складу, коли та упов^ь-нювачiв.

На основi теорii розрахунку основних параметрiв сортувальноi гiрки, що дозволяе розрахувати висо-ту, поздовжнiй профiль спускноi частини, гальмовi засоби гiрки та швидюсть розпуску составiв з ураху-ванням характеру вагонопотоку, що переробляеться, i клiматичних умов, у яких працюе сортувальна станцiя, iснуе можлившть одержати оптимальнi ре-зультати за критерiем економiчноi ефективностi, оцiнити ступшь близькостi до оптимальних значень параметрiв iснуючих сортувальних гiрок i тим самим оцшити безпеку функцюнування гiрок [3].

На безпеку сортувальноi гiрки суттево впливае автоматизацiя сортувального процесу. При цьому автоматизащю сортувального процесу можна роз-

© с.

подшити на двi частини: яка забезпечуе безпеку (безпосередньо зв'язана з процесом розформування составiв) i яка не забезпечуе безпеку (безпосередньо не зв'язана з процесом розформування составiв) [4].

Питання безпеки сортувального процесу також зручно розглядати за допомогою використання ма-тематичних моделей. На основi застосування методу динамiчного програмування у [5] запропоноваш системи iмiтацп сортувально! гiрки. Стохастична модель для оцшки iмовiрностi сходу рухомого составу на основi оцiнки точки сходу та юлькосп вагонiв, що зшшли з колii пiд час виконання звичайних операцш на сортувальнiй прщ розглядаеться у [6]. Але враховуючи складнiсть сортувального процесу увага прид^яеться тiльки дiям та послiдовностi виконання оперативного плану для конкретно! прки.

Заслуговують уваги методи управлшня безпекою розформування составiв з точки зору оргашзацп сортувального процесу та впливу на нього вщповщ-них факторiв [7], стратегii мiнiмiзацii ризику сходу рухомого складу за рахунок розмщення вагошв з врахуванням iмовiрностi сходу вагонiв як на марш-рутi так i при виконанш операцiй на сортувальнiй гiрцi [8] та системи мониторингу функцiонування залiзничноi iнфраструктури та контролю технiчного персоналу [9].

Таким чином, недостатня оцшка та облж мно-жини впливiв на безпеку сортувального процесу, урахування та регулювання окремих складових ча-стин технолопчного процесу сортувальних станцiй обумовлюють необхiднiсть проведення дослiджень в цьому напрямку.

3. Цшь та задачi дослщження

Проведенi дослщження ставили за мету тдвищен-ня безпеки функщонування сортувальних гiрок на основi облiку випадкових факторiв, що впливають на сортувальний процес.

Для досягнення поставлено'! мети вирiшувалися наступнi задачi:

- розроблення математичноi моделi управлiння безпекою розформування составiв на гiрках з ураху-ванням мiнiмiзацii ризикiв, що можуть бути на сорту-вальнш гiрцi;

- розроблення математичноi моделi визначення ре-комендованих параметрiв керування вагонними упо-вiльнювачами для ефективного управлшня безпекою розформування составiв на прках.

4. Розробка математичних моделей

4. 1. Розробка математично! моделi управлiння безпекою розформування составiв на прках

Розформування составiв на прках е складним процесом i потребуе жорсткого виконання умов безпеки функщонування сортувальних пристро'в. На-слщками невиконання вказаних умов е виникнення небезпечних ситуацш або зниження ефективност технологiчного процесу.

Особливiстю управлiння розформуванням со-ставiв на бiльшостi сортувальних прок краш СНД е

надмiрна експлуатацiя «людського фактору». Навiть на автоматизованих сортувальних прках прюритет-ним е «ручне» управлiння, що пов'язано з недолжами пристро'в гiрковоi автоматики, як експлуатуються (з6о' систем, вщмови датчикiв тощо). При цьому сам оператор гальмовоi позицii не завжди достатньо повно може ощнити ситуащю за короткий промiжок часу та сформувати ефективш i безпечнi параметри керування. Наведене вище накладае суттевий вщби-ток на рiвень безпеки сортувального процесу.

На даний момент сформувалося деклька напрям-кiв виршення задачi ефективного управлiння безпекою розформування составiв на гiрках, основним з яких е застосування новишх мжропроцесорних за-собiв обчислювальноi техшки, що здатнi вирiшувати складнi iнформацiйно-плануючi завдання в нових та шнуючих комплексних системах автоматизованого управлiння розформуванням составiв. Вказанi за-соби спроможш забезпечити бiльш високий рiвень реакцп на змiну ситуацii, швидко и проаналiзувати та обрати найбiльш безпечний режим управлшня.

Як показуе досвщ експлуатацп автоматизованих сортувальних прок, що обладнаш сучасними комплексними системами управлшня сортувальним процесом, використання мжропроцесорних засобiв обчислювальноi технiки дозволяе звести до м^му-му вплив людини на хiд вказаного процесу. Тим не менше цей вплив не виключаеться.

Отже, удосконалення шнуючих або розробка нових методiв управлшня безпекою розформування составiв е одшею з головних науково-прикладних задач галузь

Рацiональне управлiння безпекою розформування составiв пропонуеться визначати за умовою мiнiмiзацii ризикiв Я, що можуть мати мшце на да-ному техшчному засобi. При цьому вказаш ризики доцiльно представити як суму двох складових - ри-зиюв, пов'язаних з невiрними дiями оперативного персоналу ЯОП , i можливих ризикв за iнших причин Я1П .

Цiльову функцiю можна записати у наступному аналиичному видi

Я - яоп + Я1П -

= С

+Р1П ^

р (иОП (NОП) (NОП) иОП (NОП

СС ВКС

(1)

де СЛНС - середня варпсть лiквiдацii наслiдкiв виникнення небезпечноi ситуацii, грн; РОП - ймовiр-нiсть виникнення небезпечноi ситуацii за причиною невiрних дш оперативного персоналу; иО^П^р - рiвень реалiзацii рекомендованих параметрiв гальмування оперативним персоналом прки; tНрС - швидксть прийняття оперативним персоналом правильних рь шень в нестандартних ситуащях, с; иПЛ - рiвень професiйноi пiдготовки оперативного персоналу; ^Ке - номер впливу керiвництва станцii на ефек-тивнiсть дiй оперативного персоналу; Р1П - ймо-вiрнiсть виникнення небезпечноi ситуацii за iнших причин; - номер впливу керiвництва станцii

на ефективнiсть дiй сумiжних служб (ПЧ, ШЧ, ВЧ,

ЕЧ); Ядоп - допустимi ризики, що можуть мати мiсце на сортувальнш гiрцi, грн.

Середня вартiсть лжвщацп наслiдкiв виникнен-ня небезпечно' ситуацп може бути визначена шляхом усереднення витрат, пов'язаних з усуненням вказаних наслщюв. На мережi залiзниць Укра'ни СЛНС в 2013 рощ в середньому склала 10 тис. грн.

Ймовiрнiсть виникнення небезпечно' ситуацп за причиною невiрних дiй оперативного персоналу визначаеться як вiдношення числа вщчешв, регулю-вання швидкостi скочування яких призвело до пору-шення безпеки технологiчного процесу сортувально' прки п^'дч, до загального числа перероблених вщче-пiв пв!дч за промiжок часу [0,Т].

Рiвень реалiзацii рекомендованих параметрiв гальмування оперативним персоналом прки е функ-цiею середньостатистично' похибки реалiзацii вказаних параметрiв.

Рекомендованi параметри гальмування визна-чаються системою пiдтримки прийняття рiшень для оперативного персоналу прки, що представляе собою програмне забезпечення, яке формуе реко-мендоваш параметри гальмування перед розпуском кожного состава. Математичну модель визначення рекомендованих параметрiв керування вагонними упов^ьнювачами наведено даль

Слщ зазначити, що иЩ i tНрС залежать вщ ба-гатьох факторiв, серед яких найб^ьш вагомим е психофiзичний стан оператора. На пiдставi аналiзу вказаного стану за встановлений перюд часу керiв-ництво станцii може застосовувати певш заходи щодо пiдвищення ефективност його дiй. Тому иЩ i tНрС можна представити залежними вщ N0^.

Рiвень професiйноi пiдготовки оперативного персоналу можна визначити шляхом тестування знань за вщповщними робочими спещальностями.

Ймовiрнiсть виникнення небезпечно' ситуацii за шших причин визначаеться як вщношення числа вiдчепiв, в процесi скочування яких виникла небез-печна ситуащя не за вини оперативного персоналу рПч (вiдмови елементiв колii, рухомого складу, ва-гонних уповiльнювачiв тощо), до загального числа перероблених вщчешв за промiжок часу [0,Т].

Отже, щльову функцiю (1) можна представити у наступному видi

К - Коп + -

Залежност п

вiд

пв:П,.(и0Пг № ),с № ),ирП (N0кПc ))-

КсСС Яд

Б1дч. ,1П /мСС

Задача визначення оптимального управлiння безпекою розформування составiв вирiшуеться при наступних обмеженнях-нерiвностях

1 < Nв0Пc * N0^ 1 < ^СС < ^СС"

де ^¡^С"3*, - максимально можливi номери

впливiв керiвництва станцii на ефективнiсть дiй вщ-повiдно оперативного персоналу i сумiжних служб.

и0П (N0П) (N0П) и0П (V

0П ВКС

i П0П вiд NC

для конкретно'! станцii можуть бути отриманi шляхом мошторингу процесу управлiння безпекою розформування составiв або за допомогою метода експертних ощнок i представленi у виглядi розра-хункових таблиць.

Допустимi ризики, що можуть мати мюце у сор-тувальному процесi, можуть бути пронормоваш для кожно' станцii окремо в залежноси вiд обсягiв пе-реробки, структури вагонопотоку, техшчного осна-щення сортувально' гiрки та iнших факторiв.

4. 2. Розробка математично! моделi визначення рекомендованих параметрiв керування вагонними уповтьнювачами

Побудову математично' моделi визначення рекомендованих параметрiв керування вагонними упов^ьнювачами будемо виконувати за критерiем мiнiмуму суми кiлькостей нагонiв кожного вщче-пу на спускнiй частиш гiрки, кiлькостi випадкiв перевищення кожним вщчепом допустимо' швид-костi входу на уповiльнювачi гальмових позицiй та юлькост випадкiв перевищення кожним вщчепом допустимо' швидкостi спiвударяння з вщчепами, що знаходяться у сортувальному парку з урахуванням впливу метеорологiчних умов.

Для цього необхщно ввести наступнi множини i величини:

I - множина шдсистем «зона регулювання - зона в^ьного скочування» («ЗР-ЗВС») по маршруту скочування вщчешв;

i - номер шдсистеми «ЗР-ЗВС» iз множини I, i е I;

J - множина вiдчепiв составу, що надшшов у переробку;

j - номер вщчепу iз множини J, j е J.

Крiм того, зробимо припущення, що протягом гiркового iнтервалу температура зовшшнього повь тря не змшюеться (to (t)- const), а процеси змiни у часi швидкостi V (^ i напрямку Рв вiтру в зонi розташування метеоролопчних датчикiв е ергодич-ними, тобто закони розпод^у випадкових величин у вказаних процесах е одними i тими ж як за перетинами для ансамблю реалiзацiй, так i за координатою розвитку. Тад при наявност реальних залежностей швидкоси i напрямку вiтру вiд часу за певний його перюд (вщ моменту початку насуву состава на прку до моменту початку його розпуску Т) математичне очжування вiдповiдних випадкових процеив визна-чаеться за наступними формулами:

1 т

ту, М-М(Ув^))- Тт ? ■/Vв (t)■ dt;

1т

(t)- М(вв (t))- Т™ Т /Рв М-

т^" Т о

Щльову функщю можна представити у наступному видк

I. NH() (Zr. 1 уП... , Zr. n уП... , tr. i yn.,j , tr. n yn.,j , i Bar.j , ***,

+ I Nc, (Zг.ПГПj, tг.ПГПj, ^o 1 вагв^г. ®0k j min,

jej

I. NBXij ( Zr. 1 yn.jj , Z,nynV tr. 1 yn.jj , tr. n yn.j , ®o1 Bar.j ,

ra„

цього необхiдно iнтервaли 4acy [0;tmax J i [0;tm>axrn J розбити на я часових дiaпaзонiв raльмyвaння. В цьому випaдкy параметром керyвaння бyде не тривaлicть гaльмyвaння, а номер його часового дiaпaзонy - дискретна величина. Виходячи з цього, щльова функ-цiя нaбyвae нacтyпноrо виду

де NB - юльюсть нarонiв j-го вiдчепy (j + 1)-м вiдчепом на i-й пiдcиcтемi «ЗР-ЗВС»^ 1 , ..., Z ,t1 , ..., t

' г. 1 yn.ij ' ' г. n yn.ij ' г. 1 yn.ij ' ' r. n yn.ij

вiдповiдно ступеш i тривaлоcтi гальму-вання j-го вщчепу на 1-му, ..., n-му упо-вiльнювaчi i-о! пiдcиcтеми «ЗР-ЗВС»;

I N„ij(Z,1

г. 1 yn.ij

I NBXij(Zr.1:

T

г. 1 yn.ij

T

œ„

œ„

- випадкове значення

•"I NCj

и

T

œ„

>mm,

œ„

основного питомого опору 1-го, ..., k-го вагону j-го вщчепу, Н/кН. Зriдно з [10] випaдковi значення основного питомого опору тдпорядковуються raмa-розподiлy з рiзними параметрами a i ß; -кiлькicть випaдкiв перевищення j-м вiдчепом допусти-моï швидкосп входу на yповiльнювaчi (i + 1)-о1 тдсис-теми «ЗР-ЗВС»; Nc - кiлькicть випaдкiв перевищення j-м ввдчепом допycтимоï швидкоcтi ствударяння з вiдчепaми, що знаходяться у сортувальному парку (у третш пiдcиcтемi «ЗР-ЗВС»);7гПГП , trnrn - ввдпо-вщно cтyпенi i тривaлоcтi гальмування j-го вщчепу на пaрковiй raльмовiй позицп (ПГП).

Задача вирiшyeтьcя при наступних обмежен-нях-рiвноcтях i обмеженнях-нерiвноcтях

0 < Z - < Zmrx, ..., 0 < Z < Zmrx;

г. 1 yп.ij г. ' ' г. n уп.у г. '

0 < t 1 < t""31, ..., 0 < t < t""31; г. 1 уп.у г. ' ' г. n yп.ij г. '

< Zmax

г.ПГП( — г.ПГП ' ßa

0 < 7 пгп < Zmnrm 0 < ^.ПГП < t

F (Юо ) = еХР ^ )Юоа-1 ^

qв >

4^пер^п ■(Ргц - P0 )

3000

де Tr 1 , ..., Tr n уп - номери часових дiaпaзонiв гальмування j -го вщчепу на 1-му, ..., n-му yповiльнювaчi i^'i пiдcиcтеми «ЗР-ЗВС»; ТгПГП - номери часових дiaпaзонiв гальмування j-го вiдчепy на ПГП, а система обмежень

0 < Z 1 < Zmrx,

г. 1 уп.у г. '

1 < T 1 < Tmax,

г. 1 yп.ij г. "

0 < z < zmax

v — г.ПГП, — г.ПГП'

0 < Zr.

1 < T

„< Z"

< Tm

1 < T < Tmrx •

-1-- г.ПГП, — г.ПГП '

ßa шо

F (юо )=ißay |exp(-ß юо )■

■ dra„

де z"™, tm- - вщповщно максимально можливi сту-пiнь i тривалicть гальмування вщчетв у першiй i дру-гш пiдcиcтемaх «ЗР-ЗВС»;

7""ПгП, t"1ПxГП - вщповщно максимально можливi cтyпiнь i тривaлicть гальмування вiдчепiв на ПГП.

m™ i ZmrXm визначаються за умовою виключення вижимання yповiльнювaчaми колксних пар вarонiв

де qв - навантаження колicноï пари на рейки, кН;

k - коефiцieнт передaчi вaжiльноï системи; Sп -р • 2 площа поршня гальмового цилшдру, см2; p0 - частина

загального тиску ргц, що витрачаеться на тдйом (пере-мiщення) маси гaльмовоï системи, Н/см2.

Враховуючи те, що стутнь гальмування вiдчепiв е дискретною величиною, а тривалшть '¿х гальмування - безперервною, представимо задачу визначен-ня рекомендованих пaрaметрiв керування вагонними yповiльнювaчaми як задачу стохастичного щлочи-сельного програмування з нелшшною щльовою функ-цiею i лшшними обмеженнями-нерiвноcтями. Для

де т""гх - максимально можливий номер часового дiaпaзонy гальмування вiдчепiв у першш i другш шд-системах «ЗР-ЗВС»; Т"ГХгп - максимально можливий номер часового дiaпaзонy гальмування вiдчепiв на ПГП.

Вихщними даними для визначення рекомендованих пaрaметрiв керування вагонними уповшьнювачами е число стр^очних переводiв пстр i кривих д^ьниць колш пкр, координати центрiв переводiв

(хцп,Уцп) к вершин кУтКв п°в°р°ту К^УвД число ва-гонних yповiльнювaчiв, що розтaшовaнi на спускнш частиш псч i сортувальних колКях пск, координати вхщних стиюв вагонних yповiльнювaчiв (хву,уву), кути повороту на стр^очних переводах астр та кривих д^ьницях колш акр, рaдiycи перевщних кривих стр^очних переводiв Ястр i кривих д^ьниць колш Якр, радКуси вертикальних кривих Яв, координати точок перелому поздовжнього проф^ю (хп,уп), крутизна елеменив поздовжнього проф^ю 1п, число вщчетв пв, координати перших осей (хв,ув) i миттевК швидкоси V, вщчетв, номери колш призначення вщчетв Ns, число вагошв у кожному вщчеш m^ типи вагошв Тв, число осей у кожному вагон пос, довжини 1в, мщел1 Sв, маси i осьовК моделК Ов вагонКв, випадковК значення основних питомих опо-рКв руху вагошв wj, тиски в гальмових цилКндрах уповКльнювачКв ргц, довжини вiльноï частини колКй сортувального парку 1к.

Перетворимо задачу стохастичного цКлочисельного програмування з нелКнКйною цКльовою функцКею i ль нКйними обмеженнями-нерКвностями в еквКвалентну детермКновану задачу

Z

T

уп

г. n уп

г. n уп

Z

г. n уп

a-1

I N..

и, И

IN

1Е1,

И

Z Z т т

г. 1 уп.^. ' г. п уп.1.' г. 1 уп.. ' г. п уп.^. '

1 ва г> .... М(®Оква Г..)

7 Z т т

г. 1 уп.. ' г. п уп.1. ' г. 1 уп.. ' г. п уп.^. '

МК 1ваГ, )-...- М(®0 к ва Г,)

+ 1 ^к.ПГП,- Т,ПГП)- М(ГО0 1 Ваг, ). .... МКкваг..)Ц "Л

И

0 < 7 1 < 7тах, ..., 0 < Z < 7тах;

г. 1 уп.ij г. ' ' г. п уп.ij г. '

1 < т 1 < ттах, ..., 1 < т < ттах;

г. 1 уп, г. ' ' г. п уп.у г. '

0 < 7 < 7тах 1 < т < ттах

г.ПГП. г.ПГП' г.ПГП — г. ПГП *

Дана задача вщноситься до екстремальних ком-бiнаторних задач, якi е достатньо складними з точки зору 1х вирiшення. В експертних системах управлшня для вирiшення вказаних задач, як правило, застосову-ють метод спрямованого перебору варiантiв. Одним iз ефективних алгоритмiв рiшення екстремальних ком-бiнаторних задач е алгоритм д. т. н. Литвиненка О. 6. [11], який i пропонуеться використати для визначен-ня рекомендованих параметрiв керування вагонними уповiльнювачами.

Екстремальна комбшаторна задача згiдно з [11] ви-рiшуеться шляхом максимiзацii цiльовоi функцп f (х) при дотриманнi системи обмежень

^ (х) = 0, 1 = 1,...,к,

^(х)<а .=^Д

Кaнонiчнa форма задачi визначення рекомендованих пaрaметрiв керування вагонними упов^ьнювача-ми, виходячи iз зaгaльноi постановки комбiнaторноi зaдaчi, набувае наступного виду

-I ^

1е1,

И

-I

' 7 7 т т

г. 1 уп.. ' г. п уп.у ' г. 1 уп.1. ' г. п уп.. '

М(®0 1 ваГ..Х - МКкваГ.. ) У

(7 7 т т

г. 1 уп.. ' г. п уп.1. ' г. 1 уп.. ' г. п уп.. '

^ МК1ва,;Х ..., М(®0кваГ,)

-I NCJ (7г.ПГП. , T,ПГПJ, 1 ваг.. ) ..., М(®0 к ваг.. )) ^ maX,

1е1, к]

И

-7 1 < 0, 7 1 - 7тах < 0, ...,

г. 1 уп.. ' г. 1 уп.у г. ' '

-7 < 0, 7 - 7тах < 0;

г. п уп.. ' г. п уп.у г. '

-Т 1 < 0, Т 1 - Ттах < 0, ...,

г. 1 уп.. ' г. 1 уп.. г. ' '

-Т < 0, Т - Ттах < 0;

г. п уп.у " г. п уп.1. г. "

-7 ПГП < 0, 7 ПГП - 7тах < 0;

г.ПГП. ' г.ПГП. г. '

-Т < 0 Т - Ттах < 0

г.ПГП. -"> г.ПГП. г.

Результати розрахунку ступенi i тривaлостi галь-мування десятьох ввдчетв на уповiльнювaчaх галь-мовоi позицп за допомогою розробленого програмного

продукту для розрахунку конструктивно-технолопч-них пaрaметрiв сортувальних гiрок наведено у табл. 1.

Таблиця 1

Результати розрахунку рекомендованих параметрiв керування вагонними уповтьнювачами другоТ гальмовоТ позици

№ вщ-чепу Маса вщче-пу, т Дов-жина в1дчепу, м Типи вагошв у в1дчеш Стутнь 1 тривалють гальмування в1дчешв на уповшьнювачах друго!' гальмовоТ позицп

71 ^■1, с 72 ^•2, с

1 87,3 13,92 ПВ 3 3,0-3,5 3 3,5-4,0

2 112,4 28,30 КР/ЦС 2 2,0-2,5 2 2,5-3,0

3 103,0 24,11 ХП/ХП 1 1,5-2,0 1 2,0-2,5

4 222,4 49,42 ПВ/ПВ/ ПВ 0 0,0 0 0,0

5 23,5 14,73 КР 1 3,0-3,5 1 5,0-5,5

6 69,0 13,92 ПВ 3 1,5-2,0 3 2,0-2,5

7 88,4 20,24 ПВ 2 2,5-3,0 2 3,0-3,5

8 49,7 14,62 ПЛ 2 1,5-2,0 2 2,0-2,5

9 105,9 16,40 ПВ 0 0,0 0 0,0

10 25,0 13,57 ЦС 1 0,5-1,0 1 1,5-2,0

ПримШка: ПВ - тввагон; КР - критий вагон; ЦС - цистерна; ХП - хопер; ПЛ - платформа

Результати розрахунку рекомендованих параме-трiв керування вагонними уповтьнювачами наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Рекомендовав параметри керування вагонними уповтьнювачами гальмовоТ позици, розраховаш з використанням рiзних способiв

№ вщче-пу Стутнь 1 триватсть гальмування вщчешв на уповшь-нювачах друго1 гальмовоТ позицп, розраховаш прямим перебором варТанйв / методом спрямованого перебору варТанпв / методом плок 1 границь

71 ^■1, с 72 ^•2, с

1 3/3/3 3,0 - 3,5/3,0 - 3,5/ 3,0 - 3,5 3/3/3 3,5 - 4,0/3,5 - 4,0/ 3,5 - 4,0

2 2/2/2 2,0 - 2,5/2,0 - 2,5/ 2,0 - 2,5 2/2/2 2,5 - 3,0/2,5 - 3,0/ 2,5 - 3,0

3 1/1/1 1,5 - 2,0/1,5 - 2,0/ 1,5 - 2,0 1/1/1 2,0 - 2,5/2,0 - 2,5/ 2,0 - 2,5

4 0/0/0 0,0/0,0/0,0 0/0/0 0,0/0,0/0,0

5 1/1/1 3,0 - 3,5/3,0 - 3,5/ 3,0 - 3,5 1/1/1 5,0 - 5,5/5,0 - 5,5/ 5,0 - 5,5

6 3/3/3 1,5 - 2,0/1,5 - 2,0/ 1,5 - 2,0 3/3/3 2,0 - 2,5/2,0 - 2,5/ 2,0 - 2,5

7 2/2/2 2,5 - 3,0/2,5 - 3,0/ 2,5 - 3,0 2/2/2 3,0 - 3,5/3,0 - 3,5/ 3,0 - 3,5

8 2/2/2 1,5 - 2,0/1,5 - 2,0/ 1,5 - 2,0 2/2/2 2,0 - 2,5/2,0 - 2,5/ 2,0 - 2,5

9 0/0/0 0,0/0,0/0,0 0/0/0 0,0/0,0/0,0

10 1/1/1 0,5 - 1,0/0,5 - 1,0/ 0,5 - 1,0 1/1/1 1,5 - 2,0/1,5 - 2,0/ 1,5 - 2,0

Розроблену математичну модель визначення ре-комендованих пaрaметрiв керування вагонними уповтьнювачами перевiрено на достовiрнiсть шляхом порiвняння результaтiв розрахунку пaрaметрiв ке-

рування вагонними упов^ьнювачами за трьома методами - методом прямого перебору вар1анпв комбь нацш гальмування, методом спрямованого перебору у дискретному фазовому простор! та методом плок i границь результатами, що отримано за допомогою зaпр°п°н°вaн°ï модель

5. Висновки

Розроблеш математичш модел! дозволяють ращ-онально управляти безпекою розформування соста-в!в на сортувальних прках. При цьому ращональне управлшня безпекою визначаеться за умовою мтмь зацп ризиюв, що можуть бути на сортувальнш прщ та

врахування впливу людського фактору на сортуваль-ний процес шляхом облжу КмовКрност виникнення небезпечноï ситуацп за причиною невКрних дш оперативного персоналу.

Розроблена математична модель визначення ре-комендованих параметрКв керування вагонними упо-вшьнювачами враховуе критерш мжмуму суми юль-костей нагошв кожного вщчепа на спускнш частиш прки, юлькостей перевищення кожним ввдчепом до-пycтимоï швидкосп входу на уповшьнювач! гальмових позицш та юлькостей перевищення кожним вщчепом допycтимоï швидкосп ствударяння з вщчепами, як! перебувають у сортувальному парку, що дае можли-вкть тдвищити безпеку та ефектившсть технолопч-ного процесу cортyвaльноï прки.

Лiтература

1. Мямлин, С. В. Динамика вагонов в отцепе при скатывании с сортировочной горки [Текст] / С. В. Мямлин, Д. Н. Козачен-ко // Зб1рник наукових праць Донецького шституту зал1зничного транспорту Украшсько!' державно!' академй зал1зничного транспорту. - 2009. - Вип. 17. - С. 150-155.

2. Козаченко, Д. М. Розвиток теоретичних основ оцшки техшко-експлуатацшно1 ефективност та безпеки функцюнування сортувальних прок [Текст]: дис. ... д-р. техн. наук / Д. М. Козаченко. - Дшпропетровськ, 2011. - 297 с.

3. Бессоненко, С. А. Теория расчета сортировочных горок для различных климатических зон [Текст]: автореф. дис. ... д-р техн. наук / С. А. Бессоненко. - М., 2010. - 37 с.

4. Zarecky, S. The newest trends in marshalling yards automation [Text] / S. Zarecky, J. Grun, J. Zilka // Transport problems. -2008. - Vol. 3, Issue 4. - P. 1. Available at: http://transportproblems.polsl.pl/pl/ Archiwum/2008/ zeszyt4/2008t3z4_13.pdf

5. Dick, C. T. Advancing the science of yard design and operations with the CSX hump yard simulation system [Text] / C. T. Dick, J. R. Dirnberger // Proceedings of the 2014 Joint Rail Conference. - Colorado Springs, CO, USA, 2014. - P. 1-10. Available at: http://railtec.illinois.edu/ articles/Files/ Conference%20Proceedings/2014/JRC2014-3841.pdf

6. Bagheri, M. Reducing the threat of in-transit derailments involving dangerous goods through effective placement along the train consist [Text] / M. Bagheri, F. Saccomanno, S. Chenouri, L. Fu // Accident Analysis & Prevention. - 2011. - Vol. 43, Issue 3. -P. 613-620. doi: 10.1016/j.aap.2010.09.008

7. Zhao, X. H. Research on safety evaluation of railway marshslling station [Electronic resource] / X. H. Zhao. - Globe Thesis, 2015. - Available at: http://www.globethesis.com/?t=2232330371995530

8. Bagheri, M. Modeling hazardous materials risks for different train make-up plans [Text] / M. Bagheri, F. Saccomanno, L. Fu // Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review. - 2012. - Vol. 48, Issue 5. - P. 907-918. doi: 10.1016/ j.tre.2012.02.004

9. Annual report on railway safety in the Slovak republic. Railway regulatory authority [Electronic resource] / 2013. - Available at: http://www.google.com.ua/url?sa=t&rct=j&q=&esrc =s&source=web&cd=1&ved= 0CBwQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww. era.europa.eu%2FDocument-Register %2FDocuments%2FNSA%2520Annual%2520Report% 25202012%2520Slovakia. pdf&ei=_ tlEVf3KEcG6UJahgsAF&usg=AFQCNEp328J0vp1JbtTUKKWK0vUj3uJ3Q&bvm=bv.92291466,d.bGg&cad=rjt

10. Жуковицкий, И. В. Управление замедлителями тормозной позиции сортировочной горки. Часть 1. Модель системы [Текст] / И. В. Жуковицкий, Г.И. Загарий, Н. И. Луханин // Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте. - 2000. - № 5. - С. 10-15.

11. Литвиненко, А. Е. Метод направленного перебора в системах управления и диагностирования [Текст]: монография / А. Е. Литвиненко. - К., 2007. - 328 с.