Организация ремонта и обслуживания инфрасети на основе системы IRISSYS

Разработчик этой системы Erdman.

Существуют следующие системы технического обслуживания:

1) Техническое обслуживание на основе объема выполненной работы. Стратегия: ремонтируем после выполнения определенного объема. На жд пропустили 700 млн. тонн груза – нужен капитальный ремонт. Недостаток – ремонт вне зависимости от фактического состояния.

2) Техническое обслуживание при достижении порога отклонения от норм . Недостаток – не обеспечивает безопасность.

3) Техническое обслуживание при отказах и повреждениях. Никакая профилактика не ведется.

4) Плановое профилактическое техническое обслуживание. Стратегия: обеспечить оптимальное состояние элементов в долгосрочной перспективе. Результатом профилактики являются минимальные общие затраты и большой жизненный цикл

Анализ организации ремонта и содержания инфраструктуры (путь, искусственные сооружения, контактная сеть, автоматика и телемеханика, технологическая связь) на жд Голландии. Эксплуатационная длина 2800 км, развернутая 6500 км, электрифицировано 4700 км, станций 380, перевозят в сутки 9 млн.пассажиров, 6000 поездов сутки. Владелец инфраструктуры ProRail. Они делят сеть на 39 районов, которые передаются по конкурсу на ремонт и техническое обслуживание трем частным компаниям (Structon Rail Infra, Volker Rail, Bam Rail). В договоре заказчика с подрядчиком записано – оплачиваешь все задержки поездов, связанные со снижением скорости. Договор на 5 лет. В России сделано не так – одни строят, другие обслуживают. Те, которые строят, имеют главной целью сдать объект. (На рисунке евро)

Параметры пути голландцы измеряют фирма Eurailscout.

Существует три подхода к измерению параметров пути (геометрия пути):

1) По одному из одиночных параметров – известны нормы содержания этого параметра. Если они ухудшаются, то снижают скорость и ремонтируют; если нужно снижать скорость так, что она меньше 15 км/ч, то движение закрывают. Главная проблема – что делать, если несколько параметров близки к норме, т.е. при сочетании отступлений, которые еще не достигли предельных норм. В РФ такой способ основной. Одиночные параметры голландцы измеряют при следующих условиях: 1) просадка при 3-х хордах длиной: 1м, 10м, 15м; 2) рихтовка на 2-х хордах 1м и 9м; 3) перекос на 2-х длинах 3м и 12м; 4) ширина колеи (Gauge) под нагрузкой путеизмерительного вагона (BW - нужен ремонт, но до следующего прохода путеизмерителя, обозначается желтым цветом; VW – требующие срочного ремонта, красный цвет).

2) По комбинированному параметру. Вычисление комбинированного параметра оценки геометрических параметров рельсовой колеи (идея) – из 4-х параметров получит один, связать их, как это сделать. Комбинированный параметр получается с помощью формул, учитывающих влияние просадки, рихтовки, перекоса на безопасность движения. Формулы учитывают разные способы измерений при разных хордах и при разных длинах, для каждой скорости они свои (40, 80, 100, 120, 140, 160км/ч). Если полученные величины больше 0,83 – BW, а если больше 1, то VW. Это позволяет получить зависимость опасности для движения (желтый и красный цвет) от скорости.

3) По реакции подвижной единицы на путь – взаимодействие колесо-рельс. Наиболее точное представление о том, как поведет себя подвижной состав на пути, дает измерение вектора ускорения. Учеными дельского университета выполнена работа – каждой величине ускорения при соприкосновении колеса с рельсом, они приписали степень опасности схода с рельсов примерно в тех же единицах (BW, VW). Голландцы считают этот способ обязательным на высокоскоростном движении при взаимодействии колеса и рельса.

КОНТАКТНАЯ СЕТЬ (КС). УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ.

Используется для подачи энергии к электроподвижному составу. Токоприемник подвижного состава (пс) должен скользить по контактному проводу без ударов, искры, не повреждаясь и не распиливаясь. Контактный провод подвешивается зигзагом относительно оси пути. Пантограф имеет съемные шины, раньше их делали из меди (хорошо, но дорого), сейчас перешли на металлокерамику.

Контактный провод делают фасонным из меди.

МФ 150; МФ-100; МФ85 – поперечное сечение в мм²

На промышленном транспорте применяется простая подвеска.

Для удаления провеса провода необходимо повесить несущий трос.

ВИКС – вагонный испытатель контактной сети – измеряет сечение контактного провода с помощью лазерной технологии. Сравнивает с эталоном и определяет износ, а сравнивая износ за месяц, мы можем составить программу прогноза и можем сказать, когда прогноз превысит допустимую норму.

Методика прогноз «Гусеница».

Наши ВИКСы не могут работать, когда 2 провода рядом. ИНФТЕКС.

Что делать при изменении температуры воздуха? Разбег температуры -40+50 ⁰С. Для сохранения натяжения КС её делят на анкерные участки и с двух сторон вешают грузы на несущий трос и на анкерные опоры. Длина анкерного участка 800-1200 метров.

Энергия в КС подается от тяговых подстанций (ТП), которые преобразуют трехфазный переменный ток в постоянный 3 кВ или в однофазный переменный 27,5 кВ. ТП постоянного тока устанавливаются на расстоянии 15-20 км друг от друга (в зависимости от допустимого падения напряжения в контактном проводе, не менее 2,7 кВ).

СПБ-Москва – 645 км, 49 ТП, среднее расстояние получается 13,2 м, но практически до 8 м.

Тяговые подстанции на переменном токе можно устанавливать на расстоянии 40 - 60 км друг от друга. Замена электротяги – это смена подвижного состава, надо переделать КС, изоляцию, огромные затраты. Но в перспективе все перейдут на переменный ток.

Тяговый ток возвращается на ТП по рельсам. Для работы АБ рельсы делятся на блок-участки изолирующими стыками (есть бесстыковые РЦ). Ток АБ (сигнальный) и тяговый ток должны разделяться. При наличии изолирующих стыков устанавливаются дроссель – трансформаторы, которые пропускают тяговый ток и не пропускают сигнальный.

Тяговый ток идет по обеим рельсовым нитям. Переменный ток трансформируется ДТ и посылается обратно, вызывая срабатывание путевого реле. На переменном токе: тяговый ток 50 Гц, а сигнальный 25 Гц

Используются бесстыковые РЦ, где границы блок-участков разделяются частотами.

На высокоскоростном движении применяют только бесстыковые РЦ.

Электровозы («Общий курс жд») бывают постоянного и переменного тока, грузовые и пассажирские. Грузовые: ВЛ-19, ВЛ-22 («Владимир Ленин»), ВЛ-23, ВЛ-8 (4200кВ); ВЛ-10, ВЛ-15 (самые распространенные в настоящее время). Электровозы постоянного тока мы не делали, использовали чешские ЧС-2, ЧС-2Т, ЧС-6, ЧС-200. Электропоезда постоянного тока делались в Риге, сейчас Демиховский завод и Торжок (ЭД и ЭТ). Переменного тока: ВЛ-80 в разных видах, ВЛ-85, ЧС-4, ЧС-4Т, ВЛ-82 (с автоматическим переключением напряжения двух родов тока).

Как стыковать разные виды тяги? 1 – использовать пс двух родов тока; 2 – создание станций стыкования (Бабаево, Свирь), электровоз автоматически везет за собой и переключает над собой нужный ему род тока.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЛОКОМОТИВА.

Участок обращения локомотивов называетсяплечом(около 1000 км). Участок работы локомотивной бригады называется тяговым плечом(до 400 км).Локомотивы приписаны к основному депо, где их ремонтируют и обслуживают, экипируют. Экипировка – снабжение локомотива расходуемыми материалами (на 1 секцию тепловоза: топливо (соляра, дизельное топливо) – 7,5 т; песок – 2,3 т; масло – 1,35 т; вода – 1,58 т).

Оборотное депо – ТО и экипировка.

1) Плечевой способ организации работы локомотивов. Применяется при небольших объемах транзита без переработки – вагоны проходят сортировочную станцию без расформирования. Основное депо располагается на сортировочной станции, и составы перерасформировываются и формируются снова (перерабатываются) – транзит с переработкой. Локомотив привез состав на сортировочную станцию, отцепился, пошел в депо. Там тех.обслуживание, экипировка, ремонт. Состав сформировали и под него есть локомотив из депо. Недостаток – локомотивы часто заезжают в депо, следовательно, тратится много времени.

2) Кольцевой способ – локомотивы работают по кольцу до очередного ТО-3. На 6-10% сокращается потребность в локомотивах и бригадах. Бригады меняются прямо на путях. Экипировка иногда на путях.

3) Петлевой способ – применяется, если требуется переработка составов в одном направлении. Экономия по сравнению с 1-ым способом на 3-4% (меньше локомотивов).

4) Способ накладных плеч.

ЕЗДА НА УДЛИНЕННЫХ УЧАСТКАХ ОБРАЩЕНИЯ.

Когда участок обращения локомотивов включает в себя много тяговых плеч. Г,Д – пункты смены локомотивных бригад, ТО на Б и В

Тяговое обслуживание дороги

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД.

Способы связи бригады с локомотивом: приписная езда и сменная езда. ЛБ = машинист + помощник машиниста. ТЧМ – машинист, ТЧМП – помощник машиниста.

Приписная езда – за локомотивом закрепляется 2-4 бригады. Состояние локомотивов наилучшее. Но локомотивы простаивают. Низкая производительность локомотивов и бригад. Необходимо больше локомотивов и больше бригад, чтобы организовать тот же объем перевозок грузов. Данный способ сейчас не применяется.

Сменная езда – любая бригада может оказаться на любом локомотиве. Локомотивы разные по техническому состоянию.

Безвызывная система (работа поименным расписаниям) – когда бригада на месяц вперед знает, когда и куда он поедет. Машинист должен выработать норму часов.

Работа по нарядам – машинист получает наряд на следующую поездку, закончив предыдущую.

Вызывная система – по возвращению из поездки не знает, когда вызовут в следующий раз; могут вызвать в любое время.

Практически в грузовом движении выделяют «ядро» в расписании, которое стабильно выдерживается по графику, когда часть линий графика и поездов идут строго по графику, по твердому расписанию. На эти нитки назначается часть машинистов по безвызывной системе.

ВАГОННОЕ ХОЗЯЙСТВО.

Основная задача – обеспечить перевозки грузов и пассажиров исправными вагонами, которые бывают пассажирскими и грузовыми. Бывают дальние, местные, пригородные. Дальние: плацкартные, купейные, СВ, люкс. Грузовые: полувагоны, цистерны, хопперы. По количеству осей: 4-х, 6-ти,8-миосные, транспортеры. Грузы 130,180,230 и 300 т может вести транспортер (12, 16, 20 и больше осей).

Ремонт и обслуживание вагонов разделены на разные службы. Вся сеть дорог делится на гарантийные участки обслуживания грузовых вагонов длиной 600 км и 1000 км для порожних вагонов, а для пассажирских вагонов это рейс. На сортировочных станциях организуются пункты технического обслуживания вагонов, которые должны осмотреть вагоны (заменить тормозные колодки).

ОРГАНИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕВОЗОК

Основные составляющие организации перевозок:

1) Прогноз (план) перевозок: какой груз; объем (млн. т в год); откуда и куда надо возить (зарождение и погашение грузопотоков); когда и в какие сроки.

2) Маршрут перевозок. Как повезем (направление, пункты назначения при прямом сообщении). Например, СПб-Хоста.

3) Размер движения: объемы перевозок превратить в число поездов в сутки (потребная пропускная способность). Измеряется в - … пар поездов в сутки.

4) План формирования: каждая формирующая поезда станция должна знать, до каких станций расформирования она формирует поезда.

5) График движения: каждому поезду рисуется «нитка» графика движения.

План –> маршрут -> размер движения -> план формирования -> график движения.

Прогноз перевозок (план).Институт ГипротрансЭИ – институт экономики и развития транспорта.

Как перейти от объемов перевозок к потребной пропускной способности пар поездов в сутки?

Выбор маршрута.Маршрут должен быть кратчайшим, поскольку клиент платит по тарифному расстоянию, которое самое короткое. Возить по кратчайшим расстояниям невыгодно железной дороге, потому что линии разные по техническому состоянию. Возить выгоднее по магистральным линиям, используя их пропускную способность (двухпутные электрифицированные хорошо обслуживаемые линии; у нас таких 33-35% от эксплуатационной длины, равной 85 тыс.км). По магистральным линиям везут 78% грузооборота (1,5 трл.т на км).

При выборе маршрута надо учитывать провозную и пропускную способности. Пропускная способность – число пар поездов, которые можно пропустить по линии. Если пропускная способность недостаточна, начинают решать вопрос об освоении объема перевозок. Простейшее решение - перевести часть потока на параллельную – более длинную – линию; это называется кружностью. Если кружность дает большие впотери, то начинает реконструкцию магистралей. Во-первых, удлинение станционных путей, затем, когда этого недостаточно, увеличиваем количество путей и начинаем строить вторые пути на перегоне.

План формирования. Пример: есть вагон груза, который надо отправить во Владивосток. У нас существует жесткая норма по длине и весу состава для каждой станции, формирующей поезда. Если состав чисто груженый, то по весу. Если порожний состав, то длина. Возникает задача накопить состав до нормы по длине или весу (например, 71 ув – длина, до 8000 т –по весу). Выделим путь «На Владивосток» и будем ждать накопления состава. Но это долго. Поэтому берем до ближайшей сортировочной станции, напр., Лоссо, Орехово-Зуево, Ховрино. Получается, что примерно 10 поездов можно без переработки гнать дальше. Идея – сократить время доставки вагона на станцию назначения за счет сокращения переработок вагонов на сортировочных станциях с накоплением. Существует более 30 методов расчета планов формирования. План формирования это книга для каждой станции, в которой сказано, какие поезда она должна формировать (дальние, местные). Например, доставка вагона с грузом назначением Москва – Колпино: пусть он идет до СПб, распустим с сортировочной горки, соберем и отправим в Колпино. Поезда бывают: одногруппные и групповые. Одногруппный поезд идет до одной станции назначения, где распускается; групповой поезд – от него будут отцеплять и добавлять группы вагонов, в нем можно перецеплять группы, и поезд, таким образом, идет не через сортировочную станцию, экономя время. Групповые поезда эффективно будут работать, когда будет электронный документооборот (безбумажная технология).

График движения.Существует нормативный график движения, который утверждается ОАО «РЖД» для всей сети дорог. Вся сеть дорог делится на диспетчерские участки (круги), протяженность которого 100-150 км. На одного диспетчера 15-20 станций. Графики составляются для диспетчерских участков. Для этого надо: определить набор, количество и категорию поездов, которые должны быть пропущены по участку в сутки. Поезда: дальние, местные, пригородные, сколько их, грузовые (разные). Есть расчетный грузовой поезд, который задается для каждого участка, его вес(4500т) и длина (71 усл). Порожние поезда – ограничиваем скорость до 60 км/ч.

Расчет параметров нормативного графика. Для каждой категории поезда надо рассчитать перегонные времена хода (для каждого перегона разные), т.е. время движения между станциями; времена разгона, замедления по каждой станции. Расчет выполняют с помощью метода, который называется тяговый расчет. Есть специальные правила тяговых расчетов (ПТР), где приводятся тяговые характеристики всех наших локомотивов; можно посчитать сопротивление движению поезда; приводятся также тормозные характеристики. Можно посчитать три режима движения поезда.

1) F_p=F_T+(-) W- тяга

2) F_p=+(-) W – выбег

3) F_p=+(-) W – В_Т – торможение

F_T- W=0. В режиме тяги сила тяги может стать равной силе сопротивления движению. V_r – режим равновесной скорости.

Для тяговых расчетов надо указать будущее ограничение скоростей. Вся сеть дороги рассматривается и специалисты (обычно путейцы) решают, на каком участке и какая скорость допустимы. 15, 25, 40, 60, 80 км/ч – для грузовых.

График считают в мае текущего года для мая будущего.

ТЕХНОЛОГИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ГРАФИКА НОРМАТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ.

График бывает: нормативного и исполненного движения. Нормативный утверждается руководством ОАО «РЖД» в конце года на будущий год. Нормативный график имеет особенности: летний и зимний. Летом больше дальних пассажирских перевозок, чем зимой.

Исполненное движение рисуют поездные диспетчера по факту. Пассажирское расписание выдерживается.

Как составляют нормативный график:

1) Определить параметры графика (времена хода поездов t_пх

2) План и профиль пути

Wк=700/R – сопротивление движению в кривой.

3) Тяговые характеристики (вес поезда). Задается расчетный вес поезда для графика ОАО «РЖД».

4) Ограничение скоростей. Предупреждения: локомотивные бригады должны знать постоянные ограничения, которые в приказе. Скорость движения пишется на ленте. Все предупреждения и параметры поезда вводятся в картридж и отдаются машинисту. Все изменения установленной скорости выдаются в виде телеграмм соответствующей службой в центр предупреждения дороги. Из этого центра предупреждения по каналам компьютерной связи передаются на станции выдачи предупреждений, где распечатываются и выдаются машинистам.

Для расчета параметров графика надо угадать ограничение скоростей на целый год вперед. Эту задачу (ограничение скоростей) должны решать работники службы пути, учитывая планы ремонта. По этим данным инженер по тяговым расчетам определяет времена хода поездов. По этим данным графисты рисуют график: надо согласовать расписания дальних поездов, которые идут транзитом по дороге (Санкт-Петербург – Екатеринбург). Для этого графистов дорог собирают в Москве. После этого графисты возвращаются домой и начинают прокладывать местные и пригородные поезда в оставшееся поле графика. Выделяется технологическое окно (до 180 минут), в котором не должно быть никаких поездов.

Создается ситуация, когда машинисты, заинтересованные в увеличении времени работы, начинают занижать скорость движения. Руководством октябрьской жд была поставлена задача повысить техническую скорость при выдаче предупреждений, т.е. стали пересчитывать скорость при выдаче предупреждений и стали выдавать машинистам перегонные времена хода, пересчитанные с учетом предупреждения. Решение задачи стало возможно благодаря тому, что уральское отделение ВНИИЖТа разработало систему ГИД-Урал.

Связь АСВВХ с DB2 и ОСОУП-2 позволяет сравнить заданные времена и фактические.

С помощью веб-технологий результаты работы локомотивных бригад стали доступны руководству.

Автоматическое начисление премии машинистам за результаты работы. В премии учитывается: время хода, грузооборот, весовую выработку (отношение грузооборота ко времени его работы). Систем работает на участке СПб-Бабаево (ТЧ12-СПб, ТЧ21-Волховстрой).

Эффект применения: ходовая и техническая скорости имеют тренд к росту. Участковая скорость – средний рост составит 1,5-2%.

Решением ОАО «РЖД» на сети дорог вводится единая система АСВОП (автоматизированная система выдачи отмены предупреждений).

Надо заменять систему выдачи предупреждений. В связи с этим предлагается объединить системы АСВВХ с АСВОП. Предлагается передавать всю нашу информацию картриджу и заполнять его автоматически.