На сучасному етапі розвитку залізничного транспорту, виходячи з неможливості швидкого оновлення зношеного рухомого складу (РС), важливою та актуальною задачею є підвищення ефективності його використання. Одним з основних напрямків вирішення цієї задачі є врахування фактичного технічного стану при плануванні етапів та обсягів технічного обслуговування.
У випадку непередбаченого навантаження, зміни в широких межах кліматичних умов експлуатації та ускладненості контролю експлуатаційних характеристик впровадження дорогих засобів діагностики основних вузлів є доцільним. Проте за умов локалізованих систем промислового та залізничного транспорту приміського сполучення і метрополітенів такий підхід неоправданий. У разі можливості впровадження методів контролю основних експлуатаційних характеристик і складності реалізації безпосередньої діагностики доцільне використання методів опосередкованого контролю технічного стану.
Задачею, що потребує вирішення, є вдосконалення методів контролю експлуатаційних характеристик РС та розробка технології врахування їх зміни при плануванні етапів технічного обслуговування для локалізованих систем залізничного транспорту.
Актуальність теми. Підвищення конкурентоспроможності залізниць України нерозривно пов’язано з необхідністю широкого впровадження ресурсозберігаючих технологій. Основним напрямком вирішення цієї задачі є підвищення ефективності використання РС.
Існуючі результати досліджень залишкового ресурсу вагонів залізничного транспорту зазвичай вказують на суттєву розбіжність їх технічного стану і важливість впливу зміни значень експлуатаційних характеристик на статистику виконання непланових ремонтів РС.
Одним з основних недоліків існуючої системи технічного обслуговування є врахування дії експлуатаційних факторів як незмінних або слабкомінливих. Проте швидкість руху, рівень завантаженості РС та стан колії, по якій рухається вагон, може істотно змінюватися як у часі, так і для різних рухомих одиниць одного парку. В умовах локалізованих транспортних систем контроль значень перерахованих факторів експлуатації та контроль їх впливу на зміну технічного стану РС є ефективною альтернативою впровадження дорогих засобів діагностики з аналогічними задачами.
В результаті аналізу техніко-експлуатаційних показників роботи метрополітенів виявлено суттєві коливання значень основних експлуатаційних характеристик вагонів та відповідні коливання кількості непланових ремонтів. Це дає можливість виділити актуальну науково-прикладну задачу підвищення ефективності використання РС шляхом впровадження заходів, заснованих на удосконаленні методів контролю значень експлуатаційних характеристик вагонів.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі «Електротехніка та електричні машини» Української державної академії залізничного транспорту в період 2003-2008рр. відповідно до планів науково-дослідних робіт академії, що проводяться згідно з галузевими програмами за темою «Теоретичні основи побудови координатної системи визначення місцезнаходження поїзда на залізничній ділянці» № ДР 0106U004116 (виконавець).
Мета і завдання досліджень. Метою роботи є вирішення науково-практичної задачі підвищення ефективності використання рухомого складу метрополітену шляхом удосконалення методів контролю експлуатаційних характеристик.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
1. Провести аналіз методів отримання інформації про технічний стан РС для виявлення перспективних шляхів підвищення ефективності його використання.
2. Дослідити експлуатаційні фактори, що впливають на технічний стан РС, для виявлення найбільш вагомих та оцінки величини їх впливу.
3. Розробити модель впливу експлуатаційних характеристик на технічний стан РС залізниць для забезпечення контролю зміни статистики його відмови.
4. Розробити метод опосередкованого контролю експлуатаційних характеристик для отримання інформації про зміну їх значення у повагонному режимі.
5. Удосконалити існуючі методи контролю основних експлуатаційних характеристик РС локалізованих транспортних систем для реалізації їхнього опосередкованого повагонного контролю.
6. Провести техніко-економічне обґрунтування впровадження заходів підвищення ефективності використання РС із застосуванням результатів проведених досліджень.
Об’єкт дослідження – процес контролю експлуатаційних характеристик рухомого складу метрополітену.
Предмет дослідження – методи та засоби опосередкованого контролю параметрів руху рухомого складу метрополітену.
Методи дослідження. Вирішення поставлених у роботі задач виконано на основі системного підходу. Для оцінки істотності впливу експлуатаційних характеристик на технічний стан РС використано метод експертних оцінок, методи математичної статистики використані при обробці відповідей експертів та оцінки похибок удосконалених методів контролю експлуатаційних характеристик. Метод динамічної імовірності розподілу пасажиропотоків використано для розрахунку рівня завантаженості вагонів. Теорію нечітких множин використано для побудови моделі впливу експлуатаційних характеристик на статистику відмов РС.
Наукова новизна одержаних результатів. Вирішено науково-прикладну задачу підвищення ефективності використання рухомого складу метрополітену шляхом удосконалення методів контролю його експлуатаційних характеристик.
Вперше:
– на базі теорії нечітких множин створено математичну модель впливу величини значень експлуатаційних характеристик на статистику відмов рухомого складу метрополітену та локалізованих систем залізничного транспорту, що дозволяє відобразити величину впливу змін умов експлуатації на технічний стан вагонів;
– розроблено метод опосередкованого повагонного контролю експлуатаційних характеристик рухомого складу метрополітену та локалізованих систем залізничного транспорту для підвищення ефективності визначення його технічного стану.
Удосконалено:
– метод визначення дислокації рухомого складу, який дає змогу реалізації повагонного контролю експлуатаційних характеристик та підвищення точності визначення швидкості руху;
– метод розрахунку рівня завантаженості вагонів поїздів метрополітену шляхом врахування часу руху пасажирів між станціями, що дозволило підвищити точність визначення пасажиропотоків на довільному проміжку часу.
