Курсовая работа (т): Обеспечение безопасности движения поездов

Обеспечение безопасности движения поездов

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ И СООБЩЕНИЯ

Организация перевозок и безопасность на транспорте

КУРСОВАЯ РАБОТА

Обеспечение безопасности движения поездов

Выполнила:

Меснянкина С.А.

Хабаровск - 2014

Содержание

Введение

. Теоретический вопрос

.1 Управляющая система автоведения поезда. Краткая характеристика

.2 Функции УСАВП

.3 Режимы работы УСАВП

.4 Принцип работы УСАВП

.5 Аппаратура управляющих систем автоведения поезда

.6 Экономический эффект применения автоматической системы движения поездов

.7 Достоинства УСАВП

. Факторный анализ состояния безопасности движения

.1 Общие положения

.2 Анализ и ранжирование событий, связанных с безопасностью движения поездов за 2007-2013 г.

.3 Анализ причин, вызвавших нарушение безопасности движения

.4 Ранжирование причин, вызвавших нарушение безопасности движения

.4.1 Предназначение метода экспертных оценок

.4.2 Порядок проведения метода экспертных оценок

.5 Оценка рисков возникновения нарушения безопасности движения

.6 Разработка корректирующих и предупреждающих мероприятий

Заключение

Список использованных источников

Введение

Мы живем в тот век, когда представить себе жизнь без пассажирских и грузовых перевозок при помощи железнодорожного транспорта практически невозможно. Следовательно, одной из главных задач железнодорожного транспорта в современных условиях является обеспечение высокого качества обслуживания его пользователей. С решением данной задачи тесно связаны вопросы безопасности движения поездов. Ведь из-за нарушений безопасности движения создается угроза жизни и здоровью людей, государству наносится значительный материальный ущерб, утрачиваются грузы, выводится из строя дорогостоящая техника.

Т.к. причинами аварий, крушений, происшествий зачастую является человеческий ресурс, то для обеспечения безопасности движения поездов используются различные технические средства. С их помощью достигается лучший контроль за состоянием путей следования подвижных составов, повышается надежность устройств сигнализации, блокировки, повышается безопасность движения поездов. Следовательно, с применением различных технических средств влияние человеческого фактора на обеспечение безопасности движения снижается.

Для выявления причин, вызывающих наибольшую угрозу для обеспечения безопасности движения поездов применяется факторный анализ. С его помощью можно определить, как изменяется состояние безопасности движения при изменении того или иного фактора, количественно оценить влияние каждого из них на возникновение транспортного происшествия и исходя из этого принимать обоснованное управленческое решение. Его я и буду производить в данной курсовой работе.

1. Теоретический вопрос

.1 Управляющая система автоведения поезда. Краткая характеристика

Управляющая система автоведения поезда (УСАВП) - это программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий автоматизированное управление электропоездом с расчетом оптимальных алгоритмов распределения электроэнергии при наборе скорости и торможении. Данный программно-аппаратный комплекс позволяет с высокой точностью выполнить график движения, обеспечить оптимальный расход электроэнергии и облегчить деятельность машиниста [1].

По уровню централизации УСАВП делят на централизованные и автономные. Централизованные УСАВП получают информацию о параметрах движения всех поездов на линии и вырабатывают команду управления каждому поезду в соответствии с полученной информацией и требуемой программой движения. Автономные УСАВП в соответствии с программой движения осуществляют управление только одним поездом. При этом взаимодействие поездов определяется системой интегрального регулирования. Компенсация возмущений реализуется системой автоматического управления каждого поезда независимо от расположения остальных поездов на линии и определяется законами управления, наличием ресурса регулирования и ограничениями, накладываемыми системами безопасности движения. Централизованные системы автоведения сначала начали внедрять на метрополитенах. Это было обусловлено, с одной стороны, требованиями высокой точности выполнения программы движения (с погрешностью не выше +-2,5 с), с другой - небольшим (по сравнению с магистральными дорогами) длинами линий, возможность организации кабельных каналов связи в тоннелях метрополитенов, однотипностью поездов, благоприятными климатическими условиями. А УСАВП пригородных электропоездов, пассажирских и грузовых поездов первоначально разрабатывали как автономные. Централизованные УСАВП, передают информации с центрального поста управления на поезд. Централизованная система обладает большими возможностями по сравнению с автономной, так как наличие информации о положении всех поездов на линии позволяет более гибко компенсировать различные возмущения. Но в то же время при централизованной системе необходимы каналы связи между всеми поездами линии и центральным постом управления, т.е. усложняется ее техническая реализация.

По типу поездов системы автоведения классифицируют на УСАВП метрополитенов, пригородных электропоездов, пассажирских и грузовых поездов. Тип поезда определяет принцип построения УСАВП, требования к управлению его ведением, к функциям тормозных устройств. Для пригородных поездов и поездов метрополитена характерны большое число остановок, высокое требование к точности остановок у платформ. Пассажирские и грузовые поезда идут с редкими остановками, время их безостановочного движения составляет несколько часов. Поэтому для пригородных поездов и поездов метрополитена разрабатывают УСАВП с автоматическими устройствами прицельного торможения. Для скорых пассажирских поездов функции управления тормозными устройствами могут быть ограничены автоматическим снижением скорости до заданного уровня с дальнейшим переходом на ручное управление до полной остановки [4].

По способу расчета программ УСАВП делят на:

·      собственно программы, для которых основная и дополнительные программы движения рассчитываются предварительно в стационарных условиях и записываются в память бортового устройства;

·      осуществляющие построение программ движения в реальном времени, режим движения рассчитывается бортовым устройством. В настоящее время разработаны микропроцессорные системы автоведения, циклически реализующие расчет оптимальных по минимуму расхода энергии при заданном времени хода программ движения на борту локомотива.

По месту расположения программ движения различают системы автоведения с бортовыми и напольными программами. В УСАВП с напольными программами информация об управлении частично или полностью может быть расположена на пути. Передача сигналов на борт осуществляется с помощью индуктивных датчиков, шлейфов, рельсовых цепей, радиоканала, высокочастотного канала связи по контактной сети. В частности, программа прицельного торможения для магистральных дорог записывается в бортовых устройствах, а для поездов метрополитена может хранится как на пути, так и в памяти поездного устройства.

Применение микропроцессорных УСАВП с развитыми алгоритмами управления позволило исключить полностью или частично напольные программы, которые затрудняют эксплуатацию и ремонт верхнего строения пути и удорожают стоимость оборудования.

По аппаратной реализации системы автоведения можно разделить на два класса: УСАВП, выполненные на специализированных устройствах(такие системы строились в начале автоматизации управления движением поездов), и УСАВП, построенные на микропроцессорной базе.

По степени автоматизации, зависящей от типа подвижного состава, степени оснащения его внутренней автоматикой, применяемых средств торможения, требований к качеству управления, УСАВП подразделяются на:

·      полностью автоматические, в которых весь процесс управления поездом от пуска до полной остановки выполняется автоматически, и машинист может не участвовать в процессе управления (управление без человека). Такие УСАВП имеются на метрополитене г. Лилля (Франция), где эксплуатируются поезда из двух вагонов.

·      частичной автоматизацией, в которых некоторые функции, например закрытие дверей в метрополитене для повышения безопасности посадки пассажиров, процесс остановки магистральных поездов и т.п. могут быть переданы машинисту.

В состав систем автоведения входит регистратор параметров движения (РПДА). Состав блока РПДА представлен на рисунке 1.1. Регистраторы параметров движения и автоведения (РПДА) предназначены для измерения и регистрации, в течение всей поездки, основных параметров движения: количество затраченной электроэнергии, значения токов и напряжений в силовых цепях для каждой тяговой единицы, показания локомотивной сигнализации, давления в тормозной системе и т. д. Регистратор является неотъемлемой частью УСАВП.

Рисунок 1.1. Состав блоков РПДА

Для записи и хранения зарегистрированной информации используется переносной блок накопления информации (картридж), позволяющий зафиксировать данные в течение 24 часов работы. Расшифровка записанной на картридж информации производится на АРМ РПДА(автоматизированное рабочее место, обеспечивающее проведение анализа всей зарегистрированной информации и подготовку типовых форм отчетности по результатам поездок. АРМ РПДА может работать в сетевом режиме: на основном компьютере производить считывание, расшифровку и хранение поездок, а на других рабочих местах получать отчеты и просматривать поездки.

Управляющие системы автоведения поездов (УСАВП) состоят из следующих подсистем:

·      центра управления;

·      регулятора времени хода;

·      регулятора скорости;

·      подсистемы управления торможением;

·      информационной подсистемы;

·      базы данных;

·      подсистемы исполнения команд управления.

.2 Функции УСАВП

УСАВП выполняют следующие функции:

·      определяют фактические параметры движения поезда и выводят их на экран дисплея;

·      ведут расчет рекомендуемых параметров движения поезда и управляющих воздействий в реальном времени;

·      управляют тягой и торможением;

·      осуществляют визуальный и звуковой диалог с машинистом;

·      производят запись регистрируемых параметров на картридж (через подсистему РПДА);

·      проводят тестирование аппаратуры автоведения и тягового подвижного состава и осуществляют контроль исправности аппаратуры [1].

УСАВП обладают следующими возможностями: обеспечивают поддержание заданной скорости и непрерывно рассчитывают её оптимальное значение в условиях меняющейся поездной обстановки, минимизируя расход электроэнергии и жестко соблюдая расписание (для пассажирского движения) или перегонное время хода (для грузового движения).

УСАВП информирует машиниста о текущих параметрах следования:

·      координата, скорость и время;

·      профиль пути;

·      сигнал локомотивного светофора;

·      текущее и следующее ограничение скорости;

·      ближайшие станции и путевые объекты;

·      информация об исполнении расписания и другое.

По желанию машинист может вывести на экран дополнительную информацию, например, давление в тормозной магистрали, список всех ограничений скорости, значения токов, перегон между остановочными пунктами и т.д. Изменения в настройках системы и ввод данных перед началом движения производится путем считывания их с картриджа или через соответствующее меню с помощью клавиатуры. Работа с меню системы автоведения по сложности не превышает работу с меню мобильного телефона.

.3 Режимы работы УСАВП

УСАВП могут работать в следующих режимах:

. Режим автоведения - система автоведения берет на себя полное управление поездом, используя органы управления локомотивом.

. Режим советчика - управление производится машинистом.

. Режим кнопочного контроллера - управление поездом осуществляется машинистом через клавиатуру системы автоведения [2].

Во всех режимах УСАВП выводит на экран рекомендации по энергооптимальному ведению поезда и отображает текущую информацию о состоянии ведения.

.4 Принцип работы УСАВП

Интеллектуальный центр системы - это компьютер с программой, которая моделирует поведение поезда, используя необходимую информацию, умеет им управлять и знает регламент ведения. Для моделирования программа автоведения использует данные:

·      о текущем состоянии тягового подвижного состава - поступает с подвижного состава от датчиков;

·      о составе (его масса, длина, количество вагонов и т.п.) - вводится автоматически или вручную перед началом работы;

·      о маршруте следования - содержится в Базе данных маршрутов;

·      об ограничениях скорости.

Программа автоведения постоянно следит за меняющейся поездной обстановкой и выдает управляющие команды аппаратуре на тягу, торможение, подачу песка и т.д., ориентируясь на оптимальный расход электроэнергии (см. рисунок 1.2)

Рисунок 1.2. Принцип работы системы автоведения

Для своей работы система принимает с борта поезда:

·      сигналы с датчика угловых перемещений;

·      информацию о сигналах светофора;

·      информацию о наличии различных типов торможения;

·      сигналы с датчика давления (если он установлен).

На основании информации об участке обслуживания и принятой с борта информации система обеспечивает:

·      расчет рационального по расходу электроэнергии времени хода поезда по отдельным перегонам, исходя из предусмотренного графика времени проследования контрольных станций;

·      определение фактической скорости движения;

·      расчет текущего астрономического времени и времени, оставшегося до контрольной станции;

·      сравнение фактической скорости движения с расчетной и определение необходимой скорости движения поезда, для выполнения расчетного времени хода, в том числе на участках приближения к сигналам светофора, требующих снижения скорости, при подъезде к местам действий ограничения скорости;

·      выбор тяговой позиции поезда в зависимости от расчетной величины скорости;

·      расчет координат пути и местоположения поезда относительно платформы.

На основании информации об участке обслуживания и проводимых измерений и расчетов система УСАВП управляет поездом, оставляя приоритет управления за машинистом, при этом система:

·      разгоняет поезд до расчетной скорости (энергетически рациональной);

·      поддерживает движение с расчетной скоростью;

·      снижает скорость движения при подъезде к местам действия постоянных или временных ограничений скорости;

·      отрабатывает сигналы локомотивного светофора;