Пример выполнения расчетной части контрольной работы

Оценим риск аварийной ситуации пассажирского вагона при наличии неисправностей колесных пар.

На рис. 4 представлено «дерево событий», характеризующее сценарии развития аварии – схода подвижного состава с рельсов при ошибке обслуживающего персонала.

При построении «дерева событий» рассмотрены следующие неисправности:

- расстояние между внутренними гранями колес не соответствует установленным нормам;

- разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров;

- разность расстояний между внутренними гранями колес и торцами оси более допускаемых размеров;

- разница диаметров колес по кругу катания более допускаемых размеров;

- ослабление ступиц колес на оси;

- сдвиг ступиц колес на оси.

Рис. 4. «Дерево событий» для случая схода вагона с рельсов при ошибке обслуживающего персонала

Аварийное состояние, связанное со сходом вагона с рельсов, обусловлено следующими промежуточными событиями:

- расстояние между внутренними гранями колес не соответствует установленным нормам;

- разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров;

- разность расстояний между внутренними гранями колес и торцами оси более допускаемых размеров;

- разница диаметров колес по кругу катания более допускаемых размеров;

- ослабление ступиц колес на оси со сдвигом ступиц.

Исходное событие связано с ошибкой обслуживающего персонала, осуществляющего контроль технического состояния вагонов (осмотрщика). В данном случае можно выделить 5 аварийных последовательностей:

- расстояние между внутренними гранями колес не соответствует установленным нормам;

- разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров;

- разность расстояний между внутренними гранями колес и торцами оси более допускаемых размеров;

- разница диаметров колес по кругу катания более допускаемых размеров;

- ослабление ступиц колес на оси со сдвигом ступиц.

Так как авария наступает при реализации одной из перечисленных аварийных последовательностей (реализуется в результате суммы событий), то, считая эти последовательности попарно невозможными, можно записать:

(7)

где - аварийная последовательность;

- исходное событие;

– вероятность реализации i-й аварийной последовательности для данного исходного события.

Для рассматриваемого случая зависимость (7) примет вид:

Соответствующие вероятности заданы (табл. 3).

Таблица 3

Исходные данные для расчета риска

№ варианта	Исходное событие – ошибка обслуживаю-щего персонала	Расстояние между внутренними гранями колес не соответствует установленным нормам	Разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров	Разность расстояний между внутренними гранями колес и торцами оси более допускаемых размеров	Разница диаметров колес по кругу катания более допускаемых размеров	Ослабление ступиц колес на оси	Сдвиг ступиц колес на оси
P0	Вероятность Pi
	0,165	0,0931	0,119	0,043	0,0519	0,045	0,008

Для наглядности добавляем значения вероятностей наступлениея неисправностей колесных пар на «дерево событий» (рис.5)

Рис. 5. Дополненное «дерево событий»

В свою очередь, вероятность реализации аварийного пути определяется по формуле вероятности произведения независимых событий: - ослабление ступиц колес на оси; - сдвиг ступиц колес.

Значит, условная вероятность аварии при условии наступления исходного события определяется по формуле

(8)

Для рассматриваемого случая

Зная вероятность наступления исходного события , риск аварии (безусловная вероятность наступления аварии), связанной со сходом вагона с рельсов, определяется по формуле

(9)

где - вероятность наступления исходного события за некоторый период времени Т.

Для рассматриваемого случая:

Анализ результатов расчета риска позволяет выделить наиболее важную (в аспекте безопасности) АП, которая вносит наибольший вклад в величину риска. В рассматриваемом примере такой аварийной последовательностью является E₂: разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров. Таким образом, для повышения безопасности эксплуатации подвижного состава целесообразно в первую очередь повысить качество напрессовки и контроля.

Задание к расчетной части контрольной работы

Таблица 4

Исходные данные для расчета риска

№ варианта	Исходное событие – ошибка обслуживаю­щего персонала	Расстояние между внутренними гранями колес не соответствует установленным нормам	Разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров	Разность расстояний между внутренними гранями колес и торцами оси более допускаемых размеров	Разница диаметров колес по кругу катания более допускаемых размеров	Ослабление ступиц колес на оси	Сдвиг ступиц колес на оси
P0	Вероятность Pi
	0,1624	0,0971	0,1216	0,0462	0,0528	0,0455	0,0076
	0,1152	0,1144	0,0821	0,0327	0,0525	0,0230	0,0145
	0,1628	0,0803	0,1251	0,0687	0,0172	0,0654	0,0327
	0,1103	0,0552	0,1163	0,0406	0,0099	0,0437	0,0243
	0,1658	0,0783	0,0455	0,0295	0,0223	0,0147	0,0325
	0,1317	0,0788	0,0450	0,0504	0,0714	0,0373	0,0433
	0,1579	0,0686	0,0336	0,0736	0,0747	0,0087	0,0345
	0,1914	0,0988	0,0842	0,0128	0,0417	0,0012	0,0120
	0,1987	0,1053	0,0904	0,0490	0,0568	0,0084	0,0115
	0,1286	0,1315	0,1072	0,0389	0,0228	0,0330	0,0153
	0,1437	0,1322	0,0605	0,0966	0,0645	0,0108	0,0141
	0,1939	0,0893	0,0469	0,1043	0,0348	0,0131	0,0101
	0,1418	0,0867	0,0472	0,0510	0,0698	0,0143	0,0197
	0,1042	0,0554	0,0678	0,0556	0,0868	0,0236	0,0438
	0,1337	0,0939	0,0598	0,0829	0,0491	0,0335	0,0401
	0,1982	0,1428	0,0499	0,0104	0,0566	0,0683	0,0007
	0,1440	0,0971	0,0782	0,0219	0,0588	0,0275	0,0029
	0,1242	0,0624	0,1279	0,0305	0,0995	0,0523	0,0358
	0,1039	0,0853	0,0427	0,0422	0,0589	0,0397	0,0358
	0,1074	0,1043	0,1217	0,0477	0,0996	0,0017	0,0475
	0,1611	0,0629	0,1202	0,0544	0,0082	0,0092	0,0169
	0,1769	0,0834	0,0584	0,0583	0,0536	0,0560	0,0015
	0,1094	0,1424	0,0433	0,0759	0,0193	0,0599	0,0358
	0,1338	0,0826	0,0395	0,0611	0,0928	0,0053	0,0473
	0,1248	0,0919	0,0667	0,0762	0,0672	0,0143	0,0355
	0,1727	0,1115	0,1160	0,0997	0,0867	0,0377	0,0319
	0,1878	0,1443	0,0877	0,0427	0,0837	0,0175	0,0355
	0,1369	0,1087	0,1219	0,0613	0,0302	0,0427	0,0094

Окончание табл. 4

№ варианта	Исходное событие – ошибка обслуживаю­щего персонала	Расстояние между внутренними гранями колес не соответствует установленным нормам	Разность расстояний между внутренними гранями колес более допускаемых размеров	Разность расстояний между внутренними гранями колес и торцами оси более допускаемых размеров	Разница диаметров колес по кругу катания более допускаемых размеров	Ослабление ступиц колес на оси	Сдвиг ступиц колес на оси
P0	Вероятность Pi
	0,1039	0,0613	0,1300	0,0280	0,0666	0,0363	0,0292
	0,1530	0,0630	0,1158	0,0907	0,0227	0,0178	0,0344
	0,1242	0,1381	0,0377	0,0644	0,0050	0,0117	0,0290
	0,1107	0,0604	0,0935	0,0148	0,0810	0,0039	0,0467
	0,1281	0,0756	0,1025	0,0674	0,0794	0,0075	0,0276
	0,1035	0,0636	0,0640	0,0405	0,0795	0,0189	0,0047
	0,1409	0,0501	0,0954	0,0375	0,0339	0,0227	0,0176
	0,1331	0,0964	0,0331	0,0894	0,0211	0,0635	0,0150
	0,1159	0,1077	0,1078	0,0778	0,0964	0,0145	0,0427
	0,1166	0,1131	0,1017	0,0638	0,0610	0,0391	0,0329
	0,1548	0,1483	0,0526	0,0982	0,0468	0,0173	0,0203
	0,1228	0,1092	0,0648	0,0627	0,0986	0,0406	0,0471

Транспортная безопасность: метод. указания к изучению дисциплины для студентов заочной формы обучения специальности 23.05.03 – «Подвижной состав железных дорог»

РАСИН ДМИТРИЙ ЮРЬЕВИЧ

ШОРОХОВ СЕРГЕЙ ГЕННАДЬЕВИЧ

Научный редактор Д.Я. Антипин

Темплан 2017 г.

Подписано в печать Формат 60х84 1/16 Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ.л. 1,39 . Уч.-изд.л. 1,39. Тираж 30 экз. . Бесплатно

Брянский государственный технический университет

241035, Брянск, бульвар 50 лет Октября, 7, БГТУ,

Кафедра «Подвижной состав железных дорог», тел. 56-04-66