Технологическая модель организации эффективного обслуживания устройств СЦБ на малодеятельных участках
Аннотация
Обоснование. Актуальность исследования обусловлена необходимостью оптимизации эксплуатационных расходов на содержание устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на малодеятельных участках железных дорог. Такие участки, характеризующиеся грузонапряжённостью менее 15 млн. ткм/км в год, составляют значительную часть сети Российской Федерации, однако традиционные системы планово-предупредительного ремонта, ориентированные на интенсивно эксплуатируемые линии, приводят к неоправданно высоким удельным затратам, несоответствию периодичности обслуживания фактическому темпу старения оборудования и избыточному количеству выездов персонала. Современные тенденции требуют перехода к обслуживанию по фактическому состоянию с использованием методов прогнозной аналитики. Отсутствие комплексных технологических моделей, адаптированных к условиям малодеятельных участков, определяет необходимость разработки научно обоснованного подхода, обеспечивающего баланс между экономической эффективностью и требуемым уровнем безопасности движения.
Цель – разработка технологической модели организации эффективного обслуживания устройств СЦБ на малодеятельных участках железных дорог, основанной на принципах прогнозирования отказов и рационального распределения ресурсов, позволяющей снизить эксплуатационные затраты при сохранении или повышении надёжности и безопасности движения.
Материалы и методы. Исследование базируется на статистическом анализе 2348 записей об отказах устройств СЦБ на малодеятельных участках за период 2020–2023 гг., классифицированных по типам устройств и характеру неисправностей. Для описания закономерностей возникновения отказов применено модифицированное распределение Вейбулла, учитывающее сезонные колебания и интенсивность эксплуатации. Методы нелинейной и динамической оптимизации использованы для определения рациональных межремонтных интервалов. Разработана имитационная модель системы обслуживания, выполнено 2000 прогонов для различных сценариев (доверительная вероятность 95%). Экономическая эффективность оценивалась методами дисконтирования денежных потоков (NPV, IRR, срок окупаемости). Исходные данные для расчётов соответствуют типовому малодеятельному участку протяжённостью 50 км с конкретным перечнем устройств и стоимостью работ.
Результаты. Предложенная технологическая модель, включающая дифференцированный подход к обслуживанию по классам критичности и алгоритм оптимизации межремонтных интервалов, позволяет увеличить средний интервал обслуживания на 57,8 % (с 90 до 142 дней), сократить количество внеплановых отказов на 38,9 % и среднее время восстановления на 45,2 %. Коэффициент готовности системы может повыситься с 0,980 до 0,991, что соответствует снижению времени простоя на 55 %. Годовые эксплуатационные затраты могут снизиться на 20,5 % (2,7 млн руб. для участка 50 км) при расчётном сроке окупаемости капитальных вложений 1,6 года. Разработанные модели и рекомендации могут быть тиражированы на других малодеятельных участках железных дорог.
EDN: EJPKFZ
Скачивания
Литература
Armstrong, H. (2008). The railroad, what it is, what it does (5th ed.). Omaha: Simmons Boardman Books.
Aubertin, F. J. (2018). Your guide to railway signals. Omaha: Simmons Boardman Books, Inc.
Hansen, I., & Pachl, J. (Eds.). (2014). Railway timetabling & operations — analysis, modelling, optimisation, simulation, performance evaluation. Hamburg: Eurailpress.
Pachl, J. (2009). Railway operation and control (4th ed.). Mountlake Terrace: VTD Rail Publishing.
Theeg, G., & Vlasenko, S. (Eds.). (2020). Railway signalling and interlocking — international compendium (3rd ed.). Hamburg: Eurailpress.
Горелик, А. В., & Ермакова, О. П. (2003). Надёжность информационных систем. Основы надёжности устройств ЖАТС: учеб. пособие. Москва: РГОТУПС, 87 с. ISBN: 5 7473 0146 2. EDN: https://elibrary.ru/QMMOZF
Горелик, А. В., Веселова, А. С., Журавлёв, И. А., Неваров, П. А., Орлов, А. В., Савченко, П. В., & Тарадин, Н. А. (2015). Оценка функционального ресурса систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Москва: МИИТ, 27 с.
Горелик, А. В., Романов, Н. В., & Щедрина, Т. С. (2024). Организация эффективного технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на малодеятельных участках. International Journal of Advanced Studies, 14(4), 169–184. https://doi.org/10.12731/2227-930X-2024-14-4-329. EDN: https://elibrary.ru/WOTLEB
ГОСТ 33893 2016. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожных переездах. Требования безопасности и методы контроля.
ГОСТ 33895 2016. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики на перегонах железнодорожных линий. Требования безопасности и методы контроля.
Инструкция по техническому содержанию устройств инфраструктуры на малоинтенсивных линиях железных дорог (утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 24.01.2019 № 110/р, в ред. распоряжения ОАО «РЖД» от 13.12.2023 № 3167/р).
Курбатова, А. В., & Прошкина, Е. С. (2009). Возможные стратегии решения проблемы малодеятельных железнодорожных линий с учётом мирового опыта. В кн.: Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2009): Материалы третьей международной конференции (секции 4–6), Москва, 05–07 октября 2009 года (Т. 2, с. 97–100). Москва: Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН. EDN: https://elibrary.ru/WECLGT
Толкачёва, М. М., & Мартынова, Л. А. (2007). Методика определения расходов и доходов малоинтенсивных железнодорожных линий (участков) ОАО «РЖД». Москва: ФГУП ВНИИЖТ, 123 с.
Сапожников, В. В., Сапожников, В. В., Ефанов, Д. В., & Шаманов, В. И. (2017). Надёжность систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учеб. пособие для специалистов. Москва: Учебно методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 318 с. ISBN: 978 5 906938 01 5. EDN: https://elibrary.ru/YOYVNZ
Горелик, А. В., Алешкин, А. М., Миненков, О. С., & Фёдоров, В. С. (2021). О планировании графика технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. В кн.: Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития: Сборник статей Международной научно практической конференции. В 2 х частях, Киров, 07 июня 2021 года (Ч. 1, с. 22–25). Уфа: ООО «ОМЕГА САЙНС». EDN: https://elibrary.ru/FFREWI
Половко, А. М., & Гуров, С. В. (2006). Основы теории надёжности: учеб. пособие. Санкт Петербург: БХВ Петербург. ISBN: 5 94157 541 6. EDN: https://elibrary.ru/QMERHX
Положение о системе ведения хозяйства автоматики и телемеханики (утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 17.02.2022 № 386/р), 24 с.
Сирина, Н. Ф., Смольянинов, А. В., & Юшков, М. Е. (2012). Разработка управленческих решений по эффективному использованию малодеятельных железнодорожных линий. Транспорт Урала, (2), 75–80. EDN: https://elibrary.ru/OXWYYH
References
Armstrong, H. (2008). The railroad, what it is, what it does (5th ed.). Omaha: Simmons Boardman Books.
Aubertin, F. J. (2018). Your guide to railway signals. Omaha: Simmons Boardman Books, Inc.
Hansen, I., & Pachl, J. (Eds.). (2014). Railway timetabling & operations — analysis, modelling, optimisation, simulation, performance evaluation. Hamburg: Eurailpress.
Pachl, J. (2009). Railway operation and control (4th ed.). Mountlake Terrace: VTD Rail Publishing.
Theeg, G., & Vlasenko, S. (Eds.). (2020). Railway signalling and interlocking — international compendium (3rd ed.). Hamburg: Eurailpress.
Gorelik, A. V., & Ermakova, O. P. (2003). Reliability of information systems. Fundamentals of reliability of railway automation and remote control devices: textbook. Moscow: RGOTUPS, 87 p. ISBN: 5-7473-0146-2. EDN: https://elibrary.ru/QMMOZF
Gorelik, A. V., Veselova, A. S., Zhuravlev, I. A., Nevarov, P. A., Orlov, A. V., Savchenko, P. V., & Taradin, N. A. (2015). Assessment of the functional resource of railway automation and remote control systems. Moscow: MIIT, 27 p.
Gorelik, A. V., Romanov, N. V., & Shchedrina, T. S. (2024). Organization of efficient maintenance of railway automation and remote control devices on low activity sections. International Journal of Advanced Studies, 14(4), 169–184. https://doi.org/10.12731/2227-930X-2024-14-4-329. EDN: https://elibrary.ru/WOTLEB
GOST 33893 2016. Railway automation and remote control systems at railway crossings. Safety requirements and control methods.
GOST 33895 2016. Railway automation and remote control systems on railway line sections. Safety requirements and control methods.
Instructions for technical maintenance of infrastructure devices on low intensity railway lines (approved by Order No. 110/r of JSC “RZD” dated January 24, 2019, as amended by Order No. 3167/r of JSC “RZD” dated December 13, 2023).
Kurbatova, A. V., & Proshkina, E. S. (2009). Possible strategies for solving the problem of low activity railway lines considering global experience. In: Management of large scale system development (MLSD’2009): Proceedings of the Third International Conference (Sections 4–6), Moscow, October 5–7, 2009 (Vol. 2, pp. 97–100). Moscow: V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of the Russian Academy of Sciences. EDN: https://elibrary.ru/WECLGT
Tolkacheva, M. M., & Martynova, L. A. (2007). Methodology for determining costs and revenues of low intensity railway lines (sections) of JSC “RZD”. Moscow: FGUP VNIIZhT, 123 p.
Sapozhnikov, V. V., Sapozhnikov, V. V., Efanov, D. V., & Shamanov, V. I. (2017). Reliability of railway automation, remote control and communication systems: textbook for specialists. Moscow: Educational and Methodological Center for Railway Transport Education, 318 p. ISBN: 978-5-906938-01-5. EDN: https://elibrary.ru/YOYVNZ
Gorelik, A. V., Aleshkin, A. M., Minenkov, O. S., & Fedorov, V. S. (2021). On planning a maintenance schedule for railway automation and remote control devices. In: New science: history of formation, current state, development prospects: Collection of articles from the International Scientific and Practical Conference. In 2 parts, Kirov, June 7, 2021 (Part 1, pp. 22–25). Ufa: LLC “OMEGA SAINS”. EDN: https://elibrary.ru/FFREWI
Polovko, A. M., & Gurov, S. V. (2006). Fundamentals of reliability theory: textbook. Saint Petersburg: BKhV Petersburg. ISBN: 5-94157-541-6. EDN: https://elibrary.ru/QMERHX
Regulations on the railway automation and remote control management system (approved by Order No. 386/r of JSC “RZD” dated February 17, 2022), 24 p.
Sirina, N. F., Smolyaninov, A. V., & Yushkov, M. E. (2012). Developing management decisions for efficient use of low activity railway lines. Transport of the Urals, (2), 75–80. EDN: https://elibrary.ru/OXWYYH
Copyright (c) 2026 Aleksandr V. Gorelik, Elena V. Kuzmina
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
