Нагорнов Николай Александрович 2016 (Организация и планирование текущего содержания пути на Комсомольской дистанции пути), страница 10

Рис. 2.10. Объемы и сроки ремонтов пути на Комсомольской дистанции пути

на перспективу 5 лет

3. АНАЛИЗ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ

3.1. Мониторинг технического состояния постоянных устройств путевого хозяйства

Качество и эффективность управления обеспечивается постоянным, оперативным контролем и информационным обеспечением.

Внедрение в практику информационных технологий анализа, диагностирования и прогнозирования даёт право грамотно обработать информацию и правильно принять решение. Но в информационной среде необходима система, которая могла бы наблюдать объект управления в динамике, проанализировать его состояние и прогнозировать его развитие.

Таким требованиям подходит система мониторинга, позволяющая осуществлять непрерывное наблюдение за объектами управления на различных уровнях организационной структуры. Система мониторинга постоянных устройств путевого хозяйства это совокупность средств и исполнителей, обеспечивающих диагностирование и контроль технического состояния пути на основе информационных технологий.

Основная задача мониторинга пути – это непрерывный контроль за его параметрами, установленными в нормативно-технической документации, с целью оценки их соответствия нормам и допускам исправного, работоспособного состояния и обеспечения безопасного движения поездов.

Первоочередная задача при организации мониторинга выяснить основные установки и требования, определяющие особенности информационного обеспечения системы управления путевым хозяйством, в которой выполняются следующие функции:

• управление технической оснащённостью железнодорожного пути;

• прогнозирование состояния объектов пути;

• управление работами текущего содержания;

• управление ремонтами;

• техническая и экономическая оценка эффективности управления состоянием пути и разработка по её повышению;

• управление техническим состоянием путевых машин и средств диагностики пути;

• управление поставками, качеством и движением материалов верхнего строения пути;

• управление материально-техническим обеспечением;

• управление предприятиями.

Информационное обеспечение управления охватывает всю управленческую систему, которая работает для непрерывных действий и достижения поставленных целей, которую можно разделить условно на три этапа:

1 этап – поиск, сбор, передача и обработка информации;

2 этап – анализ ситуации, обработка и принятие решений;

3 этап – организационно-технологические процессы.

Информационные этапы подготовки решения включают в себя следующие пункты:

• сбор, систематизация и обработка информации об управляемом объекте, создание базовой информационной модели и её описание (паспорт объекта);

• диагностирование основных параметров работы управляемого объекта с заданными нормативами и выявление воздействий на объект;

• динамическое наблюдение объекта управления и прогнозирование изменений его состояния и развития, выдача рекомендаций по подготовке решений;

• разработка профилактических мер.

Развёрнутая схема комплексного мониторинга постоянных устройств путевого хозяйства представлена на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Функциональная схема комплексного мониторинга

В сопоставлении с другими методами анализа мониторинг отличает: оперативность, регулярность сбора и анализа информации. Это достигается обработкой материалов статистики, паспортных данных, оперативного наблюдения и экспертных опросов.

Организация мониторингового наблюдения в системе управления даёт возможности для решения многих управленческих задач, выполнение которых сложнее обычными средствами. В настоящее время в полном объёме работает мониторинг рельсовой колеи, потому что является одной из главных объектов в системе мониторинга пути, поскольку характеризует работоспособность в целом.

Для оценки состояния рельсовой колеи существуют определённые нормативы.

Основой информационного обеспечения системы мониторинга рельсовой колеи является база паспортных данных. В базах данных хранятся характеристика пути, результаты диагностики, нормативно-справочная информация.

Результаты диагностики рельсовой колеи в базах данных дистанции и службы пути делятся на две группы. Одна группа результатов предназначена для использования при текущем содержании пути, при планировании работ, которые разделяются на неотложные, первоочередные и планово-предупредительные. Объём этой части определяется количеством обнаруженных неисправностей в пути. Другая группа результатов диагностики, это ресурсные показатели. Важной частью базы ресурсных показателей является то, что в её состав входят показатели качества выполненных ремонтов пути. Накопительные базы ресурсных показателей предназначены для прогнозирования состояния пути.

При проектировании информационного обеспечения мониторинга пути учитываются такие основные функции аппарата управления техническим состоянием пути как оперативное управление, планирование, учёт и отчётность.

Схема управления техническим состоянием рельсовой колеи представлена на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Управление техническим состоянием рельсовой колеи

3.2. Комплексный показатель состояния геометрии рельсовой колеи

Для полной оценки параметров и характеристики состояния рельсовой колеи используются путеизмерительные вагоны. Которые в автоматическом режиме обрабатывают информацию о геометрии рельсовой колеи и передают её на ленты. Для расшифровки лент используется Инструкция ЦП-46/18, которая определяет:

• согласно установленным скоростям размеры допусков контролируемых геометрических параметров рельсовой колеи по амплитудам и длинам;

• методику обнаружения отступлений контролируемых параметров пути от установленных норм их содержания;

• меры по обеспечению безопасности движения поездов при обнаружении неисправностей в содержании рельсовой колеи;

• оценку состояния отрезка пути, характеризуемого количеством и степенями обнаруженных на нём отступлений.

На основании экспериментальных и теоретических исследований, получена оценка влияния различного вида неровностей, их сочетаний и последовательностей на показатели взаимодействия пути и подвижного состава. В результате были определены скорости пропуска поездов при различных отступлениях и пороговые значения этих отступлений.

Оценка и анализ состояния геометрии пути определяется по количеству отступлений, превышающих установленные пороговые значения.

Согласно Инструкции ЦП-46/18, состояние пути определяется по его количественной и качественной оценкам. Километр оценивается по количеству и степени обнаруженных на нём отступлений. В зависимости от количества отступлений 2-ой, 3-ой, и 4-ой степени на километре даётся оценка «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно». При обнаружении отступлений 4-ой и сочетания отдельных отступлений 3-ей и 4-ой степени, а также при количестве отступлений 3-ей степени 10 и более, на данном участке пути скорость движения поездов ограничивается, и километр считается неудовлетворительным. Качество содержания пути и работа производственного подразделения оценивается методом балльности.

Ко 2-ой степени относятся отступления, не требующие уменьшения установленной скорости движения поездов, но оказывающие влияние на плавность движения подвижного состава. Их количество на километре служит показателем необходимости проведения профилактических работ. Исключение составляет 3 просадки величиной более 15 мм на длине до 30 м. При обнаружении таких просадок скорость движения грузовых поездов ограничивается, а просадки устраняются в первоочередном порядке в течение 2-3 дней после обнаружения.

К 3-ей степени относятся отступления, которые при не устранении их после обнаружения могут достичь величин, значительно ухудшающих плавность движения поездов и повышающих интенсивность накопления остаточной деформации пути. Также могут перерасти в отступления, требующие ограничение скорости движения поездов.

К 4-ой степени относятся отступления, вызывающие рост сил взаимодействия пути и подвижного состава до величин, которые при наличии не благоприятных сочетаний с отступлениями в содержании и загрузке подвижного состава, нарушениях режима ведения поезда могут привести к сходу его с рельсов. Поэтому при обнаружении таких отступлений уменьшается скорость или закрывается движение поездов, в зависимости от величины отступления.

Путеизмерительным вагоном контролируется следующие параметры рельсовой колеи: ширина колеи, положение рельсовых нитей по уровню, в плане и просадки рельсовых нитей.

Содержание пути по уровню. Отклонение по уровню рельсовых нитей от установленных норм, как для прямых, так и для кривых допускается не более 6 мм. На кривых участках пути при радиусах 4000 м и менее, наружная рельсовая нить должна содержаться выше внутренней. Крутизна отводов по обеим рельсовым нитям при производстве работ по подъёмке и понижению пути должна быть плавной и не превышать значения, указанные в табл. 3.1.

Таблица 3.1 – Допускаемые уклоны отвода возвышения наружного рельса в кривых

Содержание пути в плане. В плане путь должен содержаться: на прямых участках без видимых извилин; на участках круговых кривых плавно, без резких колебаний в стрелах изгиба; на участках переходных кривых, с равномерным нарастанием стрел изгиба.

В соответствии с Инструкцией по текущему содержанию пути, положение пути в плане оценивается разностью смежных стрел изгиба рельсовых нитей, измеряемых в середине хорды длиной 20 м. Путеизмерительный вагон измеряет стрелы изгиба рельсовых нитей от хорды длиной 21,5 м в точке, расположенной на расстоянии 4,1 м от её конца.

Установлено также, что распределение количества отступлений на километре в зависимости от величины допуска содержания параметра пути и от установленной скорости движения, также подчиняется экспоненциальному закону.

Для комплексной оценки состояния геометрии пути введен безразмерный показатель , который определяется как взвешенная сумма отношений вычисленных значений статистических характеристик параметров пути к соответствующим пороговым значениям , установленным для скорости 120 км/ч.

, (3.1)

где – число учитываемых параметров; – весовые коэффициенты; – порядковый номер параметра.

При вычислении комплексного статистического показателя может использоваться различный состав контролируемых параметров пути. Например, для определения состояния отрезка пути в вертикальной плоскости используются статистические характеристики просадок, перекоса и отклонений уровня, в горизонтальной плоскости − рихтовки.

Пороговые значения статистических характеристик установлены таким образом, чтобы обеспечить для всех параметров выполнение условия , что позволяет определить величину безразмерного комплексного показателя в зависимости от скорости движения пассажирского состава.

Характер зависимостей является экспоненциальным, как и в случае зависимости количества отступлений от величины допуска содержания параметра пути.

Количество обнаруженных отступлений от норм содержания на отрезке пути в такой же мере является статистической характеристикой его состояния, как и комплексный показатель. Однако, подобное утверждение справедливо, когда количество отступлений статистически значимо и их суммарное количество на километре не менее 20-30. В этом случае коэффициент корреляции между количеством отступлений и статистическим комплексным показателем составляет 0,75-0,85. Для пикетов, где среднее количество отступлений, как правило, не превосходит 3-5 штук, коэффициент корреляции падает до величины 0,4-0,6.

Оценки состояния отрезков пути по комплексному статистическому показателю и по количеству отступлений, как правило, имеют устойчивую корреляционную связь при 20-30 отступлениях и более для километров и при 4-6 отступлениях и более для пикетов.