Содержание

Введение 8

1 Эксплуатационная часть 11

1.1 Анализ дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах 11

1.2 Технические решения, применяемые на железнодорожных переездах 15

1.3 Классификация железнодорожных переездов 16

1.4 Условия безопасности на железнодорожных переездах 20

1.5 Актуальность информирования водителей транспортных средств о времени, оставшемся до срабатывания переездной сигнализации 22

2 Техническая часть 24

2.1 Работа устройств переездной автоматики 24

2.2 Способы измерения скорости подвижной единицы 30

2.3 Организация дополнительных информационных участков на переезде 35

2.4 Система индикации времени до закрытия переезда 39

2.5 Линия связи 41

2.6 Модуль фиксации подвижной единицы М-ФПЕ 47

2.6.1 Состав модуля 47

2.6.2 Схема фиксации подвижной единицы 47

2.6.3 Микроконтроллер 50

2.6.4 Схема приемо-передатчика 54

2.6.5 Схемы гальванической развязки 54

2.6.6 Питание модуля 54

2.7 Устройство индикации 55

2.7.1 Состав устройства индикации 55

2.7.2 Модуль управления устройством индикации 56

3 Экономическое обоснование проекта 59

3.1 Характеристика технико-эксплуатационных показателей внедряемого устройства 59

3.2 Расчет потребных единовременных вложений 60

3.3 Оценка экономической эффективности проекта 63

4. Прожекторное освещение железнодорожного переезда. 67

4.1 Общие сведения. 67

4.2 Выбор типа осветительных приборов для переезда. 72

4.3 Расчет прожекторного освещения. 73

Заключение 75

Список используемых источников 77

Приложение А 80

Введение

Дорожно-транспортные происшествия (ДТП), случившиеся на переездах, отличаются особой тяжестью последствий, данный факт обусловлен существенной разницей в массе между автомобилем и поездом, а также скорости движения обоих участников аварии.

Редкая авария, случившаяся на железнодорожном переезде, обходится без тяжких телесных повреждений или даже гибели водителя и пассажиров автомобиля. Неудивительно, движущийся на скорости железнодорожный состав мгновенно остановиться не может (тормозной путь нередко составляет более километра), следовательно, у машиниста, как правило, нет возможности предотвратить столкновение. Поэтому автомобиль при ударе, либо отбрасывает с железнодорожных путей, либо какое-то расстояние поезд тащит его по путям до полной остановки.

Не случайно, еще в 1909 г. Международная конвенция по дорожному движению в числе первых четырех дорожных знаков приняла знак «Пересечение с железной дорогой». В настоящее время действует 4 знака пересечения железной дороги, что подчеркивает важность дорожных знаков для безопасного железнодорожного и автомобильного движения.

Подавляющее большинство ДТП, случившихся на железнодорожных переездах, возникает по причине недисциплинированности или невнимательности водителей автомобилей. Согласно статистическим сведениям [6,7] до 95% дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах происходят из-за осознанных грубых нарушений водителями автотранспортных средств Правил дорожного движения. Кроме того, к возникновению трагедий на переездах приводят не верная оценка дорожной обстановки из-за невнимательности, беспечности или нахождения в состоянии алкогольного опьянения.

Примером крупного происшествия на железнодорожном переезде является случай на станции Щербинка, Московско-Курского региона Московской железной дороги, в результате которого пострадал водитель автомобиля, аппаратура железнодорожной автоматики, причиной явилось халатное отношение дежурного по переезду к своим обязанностям.

В результате проведенного анализа причин данного ДТП, было предложено дополнять существующие устройства на железнодорожных переездах средствами отображения времени до включения переездной автоматики (Приложение А).

Движение через железнодорожный переезд регулируются дорожными знаками, разметкой, а так же сигналами переездной автоматики. С помощью дорожных знаков можно регулировать поведение водителей во время движения и давать им необходимую информацию. Это дает возможность запрещать опасные действия и предупреждать об опасностях. Дорожные знаки, как инструмент регулирования поведения участников дорожного движения и привлечения их внимания, имеют два основополагающих ограничения.

Во-первых, дорожные знаки не являются саморегулируемыми, а участники движения во многих случаях могут долгое время действовать вопреки указаниям знака без того, чтобы это привело к нежелательным, с точки зрения участника движения, последствиям.

Во-вторых, подавляющее большинство знаков являются постоянными, и все время сообщает одну и ту же информацию. Традиционные дорожные знаки и таблички дают мало возможностей для смены информации в зависимости от обстановки на месте, в разное время. Желательно предупредить об этом участников движения тогда, когда эта проблема возникает, и только тогда табличка, установленная на таком участке и предупреждающая о приближении поезда, не воспринимается всерьез, поскольку очевидно, что информация на ней не соответствует ситуации в каждый момент времени.

Эти ограничения могут быть устранены благодаря использованию информационных табло, устанавливаемых на железнодорожных переездах со стороны движения автотранспорта и позволяющих отображать динамически изменяющуюся индикацию. В качестве такой индикации может служить, например время, остающееся до срабатывания устройств переездной автоматики.

Использование информационных табло с динамически изменяющейся индикацией позволит:

• предупредить участников дорожного движения о времени, оставшемся до включения запрещающего сигнала на переездных светофорах и закрытия железнодорожного переезда для движения автотранспорта;

• информировать участников движения об опасностях, обусловленных текущими условиями, выводя информацию «ВНИМАНИЕ ПОЕЗД».

Учитывая актуальность проблемы обеспечения безопасности основной целью дипломного проекта является разработка мер по повышению безопасности движения на железнодорожных переездах, за счет организации дополнительной индикации времени, оставшегося до включения устройств переездной автоматики.

1 Эксплуатационная часть

1.1 Анализ дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах

Количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) на железнодорожных переездах сети железных дорог компании ОАО «РЖД» с каждым годом только увеличивается, о чем свидетельствуют неутешительные цифры статистики. Анализ ДТП произошедших на железнодорожных переездах приведен на листе 1 графического материала и свидетельствует о том, что [6]:

• причиной 93,2% от общего числа ДТП на железнодорожных переездах является грубейшее нарушение правил дорожного движения;

• 0,8% ДТП обусловлено не благоприятными метеорологическими условиями;

• 3,2% ДТП приходится на нарушение регламентирующих документов, невыполнение требований должностных инструкций работниками компании ОАО «РЖД»;

• неисправность автотранспортных средств, возникшая при проследовании переезда, явилось причиной 2,8% ДТП на переездах.

За 6 месяцев 2015 года на сети железных дорог ОАО «РЖД» произошло 128 дорожно-транспортных происшествий, в которых пострадали 130 человек, 30 человек из которых погибло. Таким образом, каждый четвертый пострадавший в дорожных происшествиях на переездах погибает. За указанный период повреждено 128 транспортных средств, в том числе 96 легковых, 20 грузовых автомашин и 12 прочих транспортных средства. В результате происшествий повреждено 67 единиц железнодорожного подвижного состава, из них 5 вагонов, 62 локомотива [7].

Произошедшие дорожно-транспортные происшествия на железнодорожных переездах негативно сказались на работе железных дорог. Полный перерыв на сети дорог в движении поездов составил 92 часа или около 4 суток. При этом сотни пассажиров не смогли во время прибыть к месту назначения, не доставлены в срок грузы получателям, что привело за собой штрафные санкции к железным дорогам [7].

Общий материальный ущерб ОАО «РЖД» от дорожно-транспортных происшествий составил более 38400 тыс. руб. Наибольший материальный ущерб, от произошедших дорожно-транспортных происшествий понесли: Юго-Восточная (29900 тыс. руб.) и Северо-Кавказская (6506 тыс. руб.) железные дороги [7].

По количеству дорожно-транспортных происшествий в 1-м полугодие 2015 года на 100 переездов (при среднесетевом показателе в 1,15), наибольшее количество происшествий произошло на Октябрьской, Восточно-Сибирской, Калининградской, Горьковской, Северо-Кавказской, Забайкальской, Южно-Уральской, Дальневосточной и Приволжской железных дорогах, подробные данные представлены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Количество ДТП за 6 месяцев 2015 года на 100 переездов

Наибольшее количество людей пострадало во время ДТП на Октябрьской (пострадали 47 человек, их них 6 человек погибли), Московской (10 человек, погибших нет), Горьковской (9 человек, из них 3 человека погибли), Северной (13 человек, из них 5 человек погибли), Северо-Кавказской (13 человек, из них 4 человека погибли), Юго-Восточной (9 человек, из них 2 человека погибли), Приволжской (3 человека, погибших нет), Куйбышевской (4 человека, из них 1 человек погиб), Южно-Уральской (5 человек, из них 3 человека погибли), Западно-Сибирской (3 человека, из них 1 погиб), Восточно-Сибирской (2 человека, погибших нет), Дальневосточной (4 человека, из них 3 человека погибли) и Забайкальской (3 человека, погибших нет) железных дорогах (рисунок 1.2.)

Рисунок 1.2 - Пострадавшие (погибшие) в ДТП за 6 месяцев 2015 года

Особую тревогу вызывают столкновения автотранспорта с пассажирскими и пригородными поездами, так за указанный период 2015 года произошло 37 случаев такого рода, при которых были поставлены под угрозу жизнь и здоровье пассажиров. Такие происшествия допущены на Московской (6), Октябрьской (4), Калининградской (2), Горьковской (5), Северной (3), Северо-Кавказской (5), Юго-Восточной (2), Куйбышевской (3), Южно-Уральской (2), Западно-Сибирской (1), и Дальневосточной (2) железных дорогах [7].

При столкновении с поездами было отмечено 3 схода подвижного состава, при столкновении пассажирского поезда с грузовой автомашиной на Северо-Кавказской железной дороге, пригородного на Горьковской и Юго-Восточной железных дорогах [7].

Проблема обеспечения безопасности движения на пересечениях автомобильных дорог и железнодорожных путей может быть полностью решена при расположении их в разных уровнях, т. е. путем устройства тоннелей или путепроводов. Но строительство путепроводов ведется крайне низкими темпами и явно отстает от потребностей, из-за отсутствия или нехватки средств финансирования на их строительство владельцами автодорог.

В связи с увеличением объема перевозок на железнодорожном транспорте и неуклонным ростом количества единиц транспортных средств в Российской Федерации (ежегодный прирост автотранспорта в среднем составляет более 2,5 млн. единиц техники), обстановка на железнодорожных переездах с каждым годом обостряется.

Основными факторами, определяющими причины аварийности на железнодорожных переездах, остаются [6, 7]:

• массовое пренебрежение правилами проезда через железнодорожные переезды водителями транспортных средств, в большей части принадлежащих физическим лицам, грубое нарушение Правил дорожного движения с их стороны;

• ошибки водителей в оценке дорожно-транспортной обстановки на переездах, особенно при приближении к железнодорожным переездам пассажирских поездов и одиночных локомотивов;

• отсутствие навыков у водителей при управлении транспортными средствами на затяжных спусках, вблизи железных дорог;

• технические неисправности транспортных средств;

• отсутствие на разных уровнях управления системы в профилактической работе по укреплению дорожно-транспортной дисциплины и правопорядка в автотранспортных предприятиях;

• отступление от норм содержания автомобильных дорог на подходах к железнодорожным переездам и в их границах.

В создавшихся условиях особую значимость приобретают вопросы обеспечения безопасности движения через переезды, повышения их пропускной способности, модернизации существующих, строительства новых с использованием самых современных систем и сокращение непроизводительных простоев автотранспорта на них [6, 7].

1.2 Технические решения, применяемые на железнодорожных переездах

Проблема пересечения железных дорог с автомобильными неразрывно связана с развитием железнодорожного транспорта. Постоянная работа по совершенствованию применяемых технических решений на железнодорожных переездах, привела к тому, что в настоящее время в эксплуатации находится большое разнообразие технических решений переездной сигнализации.

В качестве примера, рассмотрим Хабаровскую дистанцию СЦБ (ШЧ – 3). На листе 1 графического материала приведена оснащенность дистанции устройствами переездной автоматики. Всего на полигоне дистанции насчитывается 45 переездов, на которых применяются технические решения, разработанные как в 80-х годах XX века (ПС – 2П – 78, ПС – 9 – 74, МРЦ – 13), так и более новые разработки (АПС – 93, АПС – 04). Следует отметить, что применяющиеся устройства переездной автоматики, в должной мере не соответствуют современным требованиям обеспечения безопасности и имеют ряд недостатков.

В системах переездной сигнализации АПС – 93, АПС – 04 для организации участков приближения/удаления к переезду используются тональные рельсовые цепи (ТРЦ) [9], применение которых позволяет организовывать участки приближения/удаления расчетной длины, а также снизить влияние отказов рельсовых цепей на работу переездной сигнализации.

1.3 Классификация железнодорожных переездов

На выбор устройств переездной автоматики, применяемой на переезде, большое влияние оказывает тип и категория переезда. На сети железных дорог в зависимости от интенсивности движения и условий видимости, переезды делятся на четыре категории [3, 22], представленные в таблице 1.1.