Особенности применения методологии урран в хозяйстве автоматики и телемеханики

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время ОАО «Российские железные дороги» заинтересовано в повышении конкурентоспособности на долгосрочный период. Наряду с иными мероприятиями, достижение указанной цели базируется на выявлении и использовании резервов в существующей инфраструктуре. В управлении своей эксплуатационной деятельностью компания ориентируется на методологию обеспечения безотказности, готовности, ремонтопригодности и безопасности (RAMS). Цель внедрения данной методологии заключается в сокращении стоимости жизненного цикла объектов инфраструктуры при условии обеспечения высокого уровня надёжности технических средств и требуемого уровня безопасности перевозочного процесса. При этом сами уровни надёжности и безопасности определяются исходя из допустимых величин издержек на реализацию перевозочного процесса, а также на ликвидацию возможных последствий.

С целью решения задачи рационального использования материальных ресурсов и обеспечения требуемых параметров перевозочного процесса в рамках концепции RAMS реализуется методология комплексного управления надёжностью, рисками, стоимостью жизненного цикла на железнодорожном транспорте (УРРАН), позволяющая проводить анализ работы систем железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) и других объектов транспортной инфраструктуры при различных условиях эксплуатации.

Методология УРРАН позволяет анализировать эффективность функционирования систем и устройств ЖАТ с различным уровнем детализации такого анализа, в частности, выполнять оценку на этапе проектирования целесообразности применения той или иной системы ЖАТ на конкретном участке железной дороги, выносить оценку о качестве проведения технического обслуживания систем ЖАТ на различных уровнях (станция, перегон, цех, линейно-производственный участок, дистанция, дорога, сеть дорог в целом) хозяйства автоматики и телемеханики, планировать эксплуатационные затраты на содержание систем и устройств ЖАТ с целью минимизации стоимости жизненного цикла.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ УРРАН НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Термины, допущения и задачи применения методологии УРРАН на этапе проектирования систем ЖАТ

Проектирование систем ЖАТ является одним из первых и основных этапов жизненного цикла и является длительным и сложным процессом. Причём под проектированием можно понимать решение двух разных задач:

- разработка новых систем или устройств автоматики и телемеханики или их модернизация, т.е. конструирование;

- адаптация технических средств систем железнодорожной автоматики и телемеханики для конкретного объекта по типовым или индивидуальным проектным решениям, согласно ГОСТ Р 53431- 2009.

На этапе проектирования расчёт показателей надёжности и риска для систем и устройств ЖАТ проводится для выявления принципиальной возможности обеспечения системой (устройством) заданных требований по безотказности и допустимого уровня риска, выбора оптимального (по критерию безотказности) варианта построения системы (устройства) ЖАТ, выявления комплектующих изделий низкого качества, оказывающих значительное влияние на надёжность устройства.

Расчёт показателей надёжности систем ЖАТ должен быть основан на использовании значений интенсивности отказов, поправочных коэффициентов, учитывающих реальные условия хранения и режимы эксплуатации, способов восстановления устройств ЖАТ после наступления отказов. При этом принимаются следующие допущения:

- каждый элемент, блок элементов, устройство в целом могут находиться в одном из двух состояний – работоспособном или неработоспособном;

- отказы элементов – события независимые и случайные, а одновременно два и более элемента отказать не могут;

- при расчётах показателей надёжности защитный и опасный отказы не различаются: защитный и опасный отказ систем и устройств ЖАТ является отказом изделия;

- вероятность безотказной работы связана с интенсивностью отказов по экспоненциальному закону;

- время восстановления работоспособности распределено по экспоненциальному закону.

В концепции УРРАН в качестве базового понятия при определении проектных показателей надёжности, безопасности и риска функционирования систем ЖАТ лежит понятие эталонного объекта - типового, наиболее распространенного на сети дорог элемента соответствующих систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

Определение проектных показателей надёжности и безопасности функционирования системы ЖАТ в целом должно осуществляться с использованием в качестве исходных данных показателей, рассчитанных для отдельных эталонных объектов, с учетом эквивалентной схемы их взаимосвязей в процессе функционирования.

Проектные показатели надежности и безопасности функционирования эталонных объектов определяют отдельно для эталонных и фактических условий эксплуатации.

Под эталонными условиями понимаются усреднённые по сети дорог условия эксплуатации систем ЖАТ, на основе которых получены данные о надёжности элементов систем или аналогичных элементов и устройств.

Под фактическими условиями эксплуатации понимаются условия эксплуатации на участке, для которого проектируется рассматриваемая система ЖАТ.

При расчётах можно выделять и рассматривать различные эталонные объекты, относящиеся к определённому классу систем ЖАТ. Причём в зависимости от уровня рассмотрения системы ЖАТ могут быть объединены в более крупные или мелкие группы по разным признакам.

Например, всё множество систем ЖАТ можно разделить на перегонные и станционные системы. Тогда необходимо рассматривать эталонный объект перегонной системы ЖАТ и эталонный объект станционной системы ЖАТ [7]. Под эталонным объектом перегонной системы ЖАТ понимают эталонный блок-участок (ЭБУ) – соответствует участку железнодорожного пути на перегоне, на котором по условиям безопасности движения поездов может находиться одна подвижная единица, оборудованный числовой кодовой автоблокировкой при электротяге постоянного тока. Элементами ЭБУ являются: устройство контроля свободности, устройство сигнализации и управления светофорами, устройство канализации обратного тягового тока, устройство передачи сигналов на локомотив. ЭБУ обладает следующими характеристиками:

– Электротяга постоянного тока.

– Система автоблокировки АБ-2-К-25-50-ЭТ-82.

– Частота сигнального тока 50 Гц.

– Трёхзначная сигнализация.

– Используется аппаратура с центральным питанием.

Под эталонным объектом станционной системы ЖАТ понимают эталонный комплекс технических средств управления стрелкой ЭКС – соответствует участку железнодорожного пути на станции, на котором по условиям безопасности движения поездов может находиться одна подвижная единица, оборудованный стрелкой, включённой в электрическую централизация релейного типа с одним электроприводом переменного тока. Элементами ЭКС являются: устройство обеспечения логической зависимости, комплект переводных и замыкающих устройств, устройство управления и контроля, устройство электропитания. ЭКС обладает следующими характеристиками:

– Участок стрелочный.

– Электротяга постоянного тока.

– Используются станционные рельсовые цепи частотой 50 Гц с реле ДСШ.

– Система централизации МРЦ-13.

– Один стрелочный электропривод с электродвигателем постоянного тока.

– Схема управления стрелочным электроприводом двухпроводная.

– Установлен один 4-значный карликовый светофор.

– Используется аппаратура с центральным питанием.

Если отдельно выделять и рассматривать горочные системы или системы диспетчерской централизации, то необходимо определить состав и характеристики эталонных объектов именно для этих систем.

Постановка задачи

На этапе эксплуатации системы ЖАТ в конкретных условиях применения важно оценить фактический уровень её надежности, который в дальнейшем мы будем называть достигнутым, а на основе полученной оценки проанализировать, соответствует ли система ЖАТ в фактических условиях эксплуатации при фактическом состоянии процесса технического обслуживания и ремонта предъявляемым к ней требованиям по надёжности и рискам.

Важно заметить, что анализ показателей надёжности систем ЖАТ не должен исчерпываться ответом на вопрос: «Соответствует система ЖАТ и реализуемая по отношению к ней технология технического обслуживания и ремонта на заданном участке железных дорог допустимым значениям показателей надёжности или нет?», но также должна давать ответы на вопросы:

– Имеется ли у системы ЖАТ запас по надёжности?

– Если запас имеется, то какова его величина?

– Наблюдается ли у системы ЖАТ тенденция к изменению уровня надёжности и насколько она сильная?

Кроме указанных основных вопросов анализ надёжности системы ЖАТ возможно должен давать ответы и на ряд иных связанных вопросов.

Задача анализа уровня надёжности систем ЖАТ на этапе эксплуатации является сложной. Её решение для упрощения можно разбить на две последовательных независимых стадии:

– оценка достигнутых показателей надёжности системы ЖАТ в фактических условиях эксплуатации;

– анализ показателей надёжности системы ЖАТ.

Под оценкой достигнутых показателей надёжности системы ЖАТ далее понимается расчет количественных значений показателей, на основе статистических данных о функционировании конкретной системы на этапе эксплуатации. Анализ показателей надёжности, в свою очередь, заключается в сопоставлении в различных сочетаниях рассчитанных на этапе эксплуатации достигнутых показателей с показателями, рассчитанными на этапе проектирования – так называемыми проектными, а также – с допустимыми показателями, установленными для данного участка железных дорог.

Общие положения

Как указано ранее, под термином «надежность» понимают сложное свойство технических систем, включающее в себя: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, а также комплексное свойство – готовность системы, которая оценивается, в частности, коэффициентом готовности, либо коэффициентом оперативной готовности, а также ряд иных свойств. Указанные свойства «надежности» и «готовности» оценивают совокупностью соответствующих количественных показателей.

Рассмотрим, как осуществить оценку выделенных в предыдущих разделах показателей на этапе эксплуатации. Такими показателями являются:

– уровень безотказности технической системы;

– уровень готовности технической системы.

Напомним, что:

– Под безотказностью технической системы в общем случае понимают способность системы находиться в исправном или работоспособном состоянии, или иначе – способность системы не давать отказов.

– Под готовностью технической системы в общем случае понимают долю времени её нахождения в исправном (работоспособном) состоянии по отношению к суммарному времени эксплуатации, за исключением планируемых периодов времени, когда использование системы по назначению не предусматривается. Следует отметить, что суммарное время эксплуатации системы, включает в себя, в том числе, перерывы в работе системы на ремонт и восстановление исправного состояния при возникновении в ней отказов.

В каждом конкретном случае можно использовать и иные трактовки данных определений, которые могут быть как детерминированными, то есть не учитывающими случайной природы описываемых процессов функционирования технических систем, так и стохастическими (вероятностными), в основе которых лежит анализ вероятностной природы описываемых процессов.

В связи с возможностью различных трактовок одних и тех же терминов с различных позиций возникает необходимость конкретизации подхода. Итак, как свойство готовности, так и свойство безотказности связаны с понятием отказа, как события, заключающегося в переходе технической системы из работоспособного состояния в неработоспособное. Свойство готовности связано также с понятием восстановления – такого события в результате которого техническая система возвращается из неработоспособного состояния в работоспособное.

В связи с этим следует заметить, что отдельный отказ технических средств систем ЖАТ является событием случайным, так как в конкретный момент времени он с некоторой вероятностью может возникнуть, а с другой – не возникнуть. Случайной величиной является и интервал времени между двумя соседними отказами средств ЖАТ. Интервал времени между двумя соседними восстановлениями также является случайной величиной. Поэтому в дальнейшем будем использовать вероятностные трактовки указанных определений. Аналогичные трактовки закреплены в соответствующих ГОСТах и ОСТах .

Если говорить о свойствах готовности и безотказности, то они сами определяются с использованием частных показателей. Например, как указано ранее, свойство готовности следует оценивать коэффициентами готовности и (или) оперативной готовности. В данном пособии мы ограничимся оценкой готовности на основе коэффициента готовности системы ЖАТ.

Под коэффициентом готовности в вероятностной трактовке понимают вероятность застать техническую систему в работоспособном (исправном) состоянии в некоторый (произвольный) момент времени.

Что касается безотказности, то номенклатура частных показателей зависит от того рассматривается восстанавливаемый объект или невосстанавливаемый, в частности:

– Для невосстанавливаемого объекта имеет смысл определение средней наработки до отказа, либо обратной величины, называемой интенсивностью отказа.

– Для восстанавливаемого объекта следует определять среднюю наработку на отказ, либо обратную величину, называемую интенсивностью отказов.

Следует отметить, что оценка значений указанных показателей и является основной задачей при оценке безотказности на этапе эксплуатации, так как они являются первичными при определении иных показателей безотказности, таких как вероятность безотказной работы и ряда других.

Для того, чтобы разработать методику оценки значений показателей надёжности и готовности системы ЖАТ необходимо разработать модель функционирования системы ЖАТ с точки зрения работоспособности и неработоспособности.

Для этого учтем, что переход системы ЖАТ из работоспособного состояния в неработоспособное – отказ, а также включение отремонтированного объекта в работу – восстановление, по длительности на порядки меньше длительностей работоспособного и неработоспособного состояний технического объекта, поэтому при оценке показателей надёжности их удобно рассматривать как мгновенные события. Но оси времени их можно изображать отдельными точками.

Если все отказы (и восстановления) элементов системы ЖАТ обозначить совокупностью точек на оси времени, то интервалы времени между ними представляют собой независимые одинаково распределённые случайные величины, а вся совокупность точек образует случайный процесс, представленный на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Процесс функционирования системы ЖАТ

В данном процессе интервал времени между точкой восстановления работоспособного состояния (она ограничивает интервал слева) – точкой восстановления и точкой возникновения неработоспособного состояния (она ограничивает интервал справа) – точкой отказа, называется наработкой системы ЖАТ на i-ый отказ, а интервал времени между точкой отказа и точкой восстановления состояния системы ЖАТ, называется временем до i-го восстановления системы. При этом отдельная наработка на i-ый отказ и отдельное время до i-го восстановления являются (случайными) реализациями указанного процесса.

Таблица 3.1

Характеристика	Суть характеристики	Значение характеристики
Математическое ожидание	Среднее значение случайной величины
Медиана	Значение, разделяющее множество наблюдений на две равные части: 50 % «нижних» единиц ряда данных будут иметь значение признака не больше, чем медиана, а «верхние» 50 % — значения признака не меньше, чем медиана
Мода	Значение во множестве наблюдений, которое встречается наиболее часто
Дисперсия	Мера разброса случайной величины, то есть её отклонения от математического ожидания
Коэффициент асимметрии	Величина, характеризующая асимметрию (несимметричность) распределения
Коэффициент эксцесса (коэффициент островершинности)	Мера остроты пика

Из статистики функционирования технических систем установлено, что процесс возникновения отказов (в виде точек) на участке нормального функционирования технического объекта может быть достаточно хорошо описан распределением Пуассона:

(3.1)

где – количество отказов на интервале времени от нуля до ;

– интенсивность отказов;

– основание натурального логарифма;

– вероятность того, что количество отказов будет равно .

Под участком нормального функционирования системы ЖАТ понимают интервал времени, когда закончен процесс приработки и еще не проявился процесс старения её элементов.

Некоторые основные характеристики распределения Пуассона приведены в таблице 3.1.

При этом вероятность того, что количество отказов на интервале времени от нуля до составит не более определяется по формуле:

(3.2)

Что касается распределения интервалов времени между отказами, то они в потоке Пуассона описываются показательным (экспоненциальным) распределением:

(3.3)

где – вероятность того, что время между двумя отказами составит не более некоторого наперед заданного интервала .

Суть экспоненциального распределения состоит в том, что время, в течение которого технический объект проработал, не влияет на время, которое технический объект еще проработает до следующего отказа.

Следует отметить, что экспоненциальное распределение базируется на предположении о том, что на достаточно малом временном интервале может наступить не более одного события, тогда как вероятность наступления двух и более событий несущественна.

В частном случае, когда технический объект является невосстанавливаемым, закон Пуассона (3.1) превращается в экспоненциальный (4.3). Для этого выполняется подстановка . Формула (4.1) при этом позволяет вычислить вероятность того, что на заданном интервале времени функционирования технического объекта не наступит ни одного отказа. В этом случае говорят о вероятности безотказной работы технического объекта на интервале времени от нуля до . График функции представлен на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Вероятность безотказной работы невосстанавливаемого объекта

Из подстановки в формулу (3.3) значения , следует, что изначально в момент включения технический объект гарантированно работоспособен. Чем больший интервал времени от включения объекта в работу рассматривается, тем меньше вероятность того, что он сохранит свою работоспособность. Интенсивность отказов влияет на то, насколько быстро убывает вероятность безотказной работы: чем интенсивность выше, тем убывание происходит быстрее. Вместе с тем, линия, описываемая формулой (4.3) является асимптотически сходящейся с началом координат. Откуда следует, что вероятность безотказной работы объекта никогда не будет равна нулю, хотя и будет как угодно мало отличаться от него. Это означает, что в принципе технический объект может проработать как угодно долго, но такое событие имеет ничтожную вероятность.

Итак, для описания распределения интервалов времени между отказами достаточно воспользоваться показательным законом (3.3). В данном выражении имеется единственный численный параметр, характеризующий надёжность технического объекта, – средняя интенсивность отказов. Зная его, можно вычислить вероятность безотказной работы конкретного технического объекта.

Величина в вероятностной трактовке определяется как условная плотность вероятности возникновения отказа изделия, определяемая для рассматриваемого момента времени, при условии, что до этого момента отказ не возник.

Она часто определяется как отношение частоты отказов на интервале времени от нуля до к вероятности безотказной работы объекта на этом участке :

. (3.4)

Для показательного распределения величина постоянна, поэтому её записывают без аргумента, как .

Как указано выше, интенсивность потока отказов характеризует надёжность технического объекта, но не учитывает необходимости затрат времени на его восстановление. Для более полного описания процесса функционирования восстанавливаемой технической системы используют комплексный показатель – коэффициент готовности.

Коэффициент готовности есть вероятность того, что изделие окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.

Для вычисления коэффициента готовности необходимо описать случайный процесс восстановлений технического объекта.

Процесс восстановлений принято описывать аналогично процессу отказов, то есть с использованием потока Пуассона (простейшего потока). Численным параметром данного процесса является величина – интенсивность потока восстановлений, которая подставляется в выражения (3.1) и (3.3) на место .

В этом случае, коэффициент готовности вычисляется по известной формуле:

. (3.5)

Все рассмотренные ранее величины являются вероятностными. И, важным является то, что при расчете одной вероятностной величины, например, вероятности по формуле (3.1) в качестве исходных данных используется вероятностный параметр . Для описания вероятностных величин необходимо знать их функции распределения вероятностей или функции плотности распределения вероятностей . Это позволит, например, оценить вероятность появления того или иного значения величины в некотором наперед заданном диапазоне и т.д. Для решения указанной задачи используется взаимосвязь между вероятностными и статистическими величинами.

Суть взаимосвязи состоит в следующем. Для каждой вероятностной величины существует её статистический аналог, так называемая статистическая оценка, а для каждой функции плотности вероятности случайной величины - её статистический аналог, изображаемый в виде гистограммы, либо в виде полигона частот. Статистический аналог плотности вероятности случайной величины в дальнейшем будем именовать эмпирической функцией плотности вероятности.

Разность между статистической оценкой некоторой величины и вероятностным значением случайной величины состоит в том, что статистическая оценка всегда описывает ограниченную, пусть и очень большую совокупность результатов измерения реализаций случайной величины, а потому статистическая оценка содержит погрешность. Для учета данной разницы в дальнейшем статистические оценки параметров вероятностных распределений будем обозначать знаком тильды над их обозначением, например, – статистическая оценка интенсивности отказов системы ЖАТ – статистическая оценка интенсивности восстановлений.

Важно заметить, что указанная погрешность оценки в общем случае тем меньше, чем больше объем выборки, то есть количество измерений случайной величины, и стремится к нулю с увеличением количества измерений к бесконечности при условии, что выборка является представительной. Под представительной выборкой понимают такую выборку, которая обладает свойством репрезентативности, то есть полноты и адекватности представления свойств так называемой генеральной совокупности – множеством всех возможных реализаций случайной величины (это множество может быть как конечным, так и бесконечным). Соответственно, статистические свойства представительной выборки схожи с аналогичными свойствами генеральной совокупности.

При подборе вероятностной плотности вероятности случайной величины интенсивности отказов или восстановлений по наблюдаемым данным об указанных величинах, по существу, в компактной форме должны суммироваться статистические данные, содержащиеся в анализируемой выборке.

Подбор функции плотности распределения вероятностей обычно осуществляют методом моментов. Сами моменты различных порядков характеризуют различные свойства функции плотности вероятностей. Момент первого порядка есть математическое ожидание, вычисляемое по формуле:

. (3.6)

Статистический момент первого порядка есть среднее арифметическое:

, (3.7)

где – количество измерений случайной величины времени.

Момент второго порядка есть дисперсия:

. (3.8)

Статистический момент второго порядка – это выборочная дисперсия, вычисляемая по формуле:

. (3.9)

Как указано ранее, в представительной выборке при статистические моменты приближаются по значениям к вероятностным:

, . (3.10)

С учетом указанных замечаний решение задачи распадается на пять этапов:

– сбор исходных данных;

– подбор вида функции плотности вероятностей на основе эмпирической функции плотности вероятностей;

– вычисление статистических оценок моментов случайной величины;

– присвоение моментам случайной величины их статистических оценок;

– проверка гипотезы об адекватности подобранной функции данным выборки.

Далее рассмотрим метод получения статистических оценок случайных величин и .

Постановка задачи

Цель анализа достигнутых показателей надёжности состоит в выработке научно обоснованных рекомендаций и конкретных мероприятий по управлению надёжностью систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи на различных этапах жизненного цикла.

На этапе проектирования анализ должен позволять:

– осуществлять предварительную оценку технической выполнимости требований по надёжности для проектируемой системы ЖАТ в предполагаемых условиях применения и количественно оценивать величину резерва по надёжности;

– выбирать из нескольких конкурирующих вариантов конфигурации системы ЖАТ наиболее целесообразный в предполагаемых условиях эксплуатации;

– обоснованно формулировать рекомендации по эксплуатации системы ЖАТ в конкретных условиях применения.

На этапе эксплуатации анализ надёжности должен позволить:

– выработать мероприятия по эксплуатации и обслуживанию системы ЖАТ в конкретных условиях её применения;

– определить удовлетворяет ли система ЖАТ в фактических условиях применения предъявляемым к ней требованиям по надёжности, выявить фактический запас по надёжности или величину недостатка по надёжности;

– оценить насколько оправдала система ЖАТ предполагаемые на стадии проектирования надёжностные характеристики.

Исходные данные для управления анализа надёжности систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи включают в себя:

– – проектную интенсивность отказов системы ЖАТ;

– – фактическую интенсивность отказов системы ЖАТ;

– – допустимую интенсивность отказов системы ЖАТ.

Проектная интенсивность отказов системы ЖАТ – это интенсивность отказов системы ЖАТ определённая на этапе проектирования расчетным путем. Методика расчета показателя приведена в главе 3.

Фактическая интенсивность отказов системы ЖАТ – это интенсивность отказов системы ЖАТ определённая на этапе эксплуатации путем обработки статистики об отказах и восстановлениях системы. Методика расчета приведена в разделе 3.2.

Допустимая интенсивность отказов системы ЖАТ – определяется исходя из нормативного значения коэффициента готовности системы ЖАТ с учетом технологии обслуживания и ремонта на участке в соответствии с главой 3.

Анализ достигнутой надёжности системы ЖАТ базируется на сравнении достигнутых показателей надёжности с проектными и допустимыми.

При сравнении значений показателей необходимо учитывать, что достигнутые значения находятся в пределах поля статистической неопределённости, поэтому, кроме анализа путем непосредственного сопоставления параметров надёжности, полученных на различных этапах жизненного цикла, различными методами, следует учитывать тенденцию в изменении достигнутых показателей в течение укрупненного периода.

Все мероприятия и рекомендации для удобства систематизации сведены к шести основным сценариям. Первые три сценария получены на основе сравнения достигнутой интенсивности отказов с допустимой, а последние три на основе сравнения проектной интенсивности с фактической.

Сценарий №1

Соотношение допустимой и фактической интенсивностей отказов объекта ЖАТ, соответствующее сценарию 1, представлено на рис. 3.5.

Пояснение: поле статистической неопределённости фактической интенсивности отказов объекта ЖАТ ниже значения допустимой интенсивности отказов на заданном участке железной дороги.

а) В течение расчетного периода наблюдается негативное значение тенденции ( ) в смещении поля статистической неопределённости, что говорит об общем снижении интенсивности отказов технических средств ЖАТ.

б) В течение расчетного периода наблюдается позитивное значение тенденции ( ) в смещении поля статистической неопределённости, что говорит об общем увеличении интенсивности отказов технических средств ЖАТ.

Вывод:

Анализ текущей надёжности объекта ЖАТ: Объект ЖАТ соответствует требованиям по надёжности на данном участке железных дорог. Величина запаса по надежности есть:

. (3.37)

Если , то запас по надёжности считается несущественным, иначе – существенным.

Рис. 3.5. Соотношение допустимой и фактической интенсивностей отказов объекта ЖАТ, соответствующее сценарию 1

Анализ тенденции в изменении надёжности объекта ЖАТ:

– При – запас по надёжности в целом возрастает, причем, если значение , то существенно, иначе – несущественно.

– При – запас по надёжности в целом снижается, причем, если значение , то существенно, иначе – несущественно.

Необходимые мероприятия:

На этапе эксплуатации дополнительные мероприятия по повышению надёжности не требуются, так как уровень надёжности существующего объекта ЖАТ достаточен. Причем:

а) Если , то качество технического обслуживания и ремонта объекта ЖАТ достаточное.

При этом:

– если , то ТО и Р осуществляется удовлетворительно и система не находится в стадии старения. Поощрение эксплуатационного штата не требуется.

– если , то ТО и Р осуществляются хорошо и система не находится в стадии старения. Можно осуществить поощрение эксплуатационного штата.

б) Если , то качество технического обслуживания и ремонта объекта ЖАТ недостаточное. Поощрение эксплуатационного штата не требуется.

– если и , то мероприятия по повышению качества ТО и Р не требуются, иначе – необходимо повысить качество ТО и Р.

– если , то требуется повысить качество ТО и Р, так как запас объекта ЖАТ по надёжности уменьшается и может быть исчерпан по истечении расчетного времени:

, мес. (3.38)

Сценарий №2

Соотношение допустимой и фактической интенсивностей отказов объекта ЖАТ, соответствующее сценарию 2, представлено на рис. 4.6.

Рис. 3.6. Соотношение допустимой и фактической интенсивностей отказов объекта ЖАТ, соответствующее сценарию 2

Пояснение: значение допустимой интенсивности отказов объекта ЖАТ на заданном участке железной дороги находится в поле статистической неопределённости фактической интенсивности отказов.

а) В течение расчетного периода наблюдается негативное значение тенденции ( ) в смещении поля статистической неопределённости, что говорит об общем снижении интенсивности отказов технических средств ЖАТ.

б) В течение расчетного периода наблюдается позитивное значение тенденции ( ) в смещении поля статистической неопределённости, что говорит об общем увеличении интенсивности отказов технических средств ЖАТ.

Вывод:

Анализ текущей надёжности объекта ЖАТ: Объект ЖАТ соответствует требованиям по надёжности на данном участке железных дорог. Запас по надёжности отсутствует, а фактическое значение интенси<