доктор технических наук, заместитель Генерального директора
тел. +7 (495) 967-77-02
Doctor of Engineering, Deputy Director General
phone: +7 495 967 77 02
аспирант
тел. +7 (906) 059 50 00
postgraduate student
phone: +7 906 059 50 00
доктор физико-математических наук, профессор
заведующий кафедрой
тел. +7 (499) 158-45-60
Doctor of Physics and Mathematics, Professor
Head of Chair
phone: +7 499 158 45 60
кандидат технических наук, начальник отдела
тел. +7 (495) 967-77-02
Candidate of Engineering, Head of Unit
phone: +7 495 967 77 02
Цель. Одним из наиболее опасных видов транспортных происшествий являются сходы железнодорожного подвижного состава, которые в зависимости от тяжести последствий могут также классифицироваться как аварии и крушения. Последствия схода могут быть весьма различны: от незначительного повреждения верхнего строения железнодорожного пути и повреждения вагонов в объеме текущего отцепочного ремонта до повреждения пути, требующего усиленного капитального ремонта, и повреждения вагонов до исключения из инвентаря, а также утраты груза и прерывания железнодорожного движения на длительный период времени. Необходимо отметить, что помимо ущерба от повреждения инфраструктуры и подвижного состава, при сходе вагонов существует риск создания экологической катастрофы. Российская Федерация наряду с США, Китаем и Индией обладает наиболее протяженной железнодорожной сетью в мире, которая проложена, в том числе, вдоль особо охраняемых природных территорий, например, национальных заповедников и парков. Поэтому, если поезд перевозил опасные грузы, например, бензин или токсичные газы, и часть его вагонов сошла с рельсов, то к последствиям схода добавится ущерб от экологической катастрофы. В этой связи актуальной задачей представляется оценка функциональной зависимости между потенциальным числом вагонов в сходе и различными факторами, например, скоростью движения поезда, его весом, для последующей выработки рекомендаций по снижению потенциального числа вагонов в сходе, а, следовательно, и по снижению возможного ущерба.
Методы. Использованы методы теории вероятностей и математической статистики: метод максимального правдоподобия, отрицательная биномиальная регрессия.
Результаты. Для различных групп происшествий: сход вследствие неисправности вагона или секций локомотива вне стрелки; сход вследствие неисправности рельсов вне стрелки; сход на стрелке, не вызванный ранее сошедшим составом – определены специфические функции среднего количества вагонов в сходе. Получена формула, которая позволяет при заданном наборе различных факторов движения: скорости поезда, плана и профиля пути, длины, веса поезда – определить ряд распределения количества вагонов в сходе.
Выводы. В результате предварительного анализа имеющихся российских протоколов по сходам с рельсов подвижного состава в грузовых поездах было выявлено, что для различных групп транспортных происшествий описательные статистики соответствующих выборок значительно отличаются, что соответствует данным аналогичных американских протоколов. В результате построения функциональной зависимости между средним количеством вагонов в сходе и различными факторами по причине неисправности вагонов или секций локомотива вне стрелок было выявлено, что имеющихся протоколов недостаточно для прогнозирования количества вагонов в сходе в прямых участках пути. Для сходов по причине неисправности пути вне стрелок и сходов на стрелках построены математические модели с небольшим параметром сверхдисперсии.
Aim. Rolling stock derailment is one of the most hazardous transportation incidents. Depending on the gravity of the consequences they may also be classified as accidents or train wrecks. The consequences of a derailment may vary from routine maintenance of the track and one or two wagons to an overhaul of the track and depot repairs of three or more wagons, as well as loss of cargo and long interruption of service. It must be noted that beside the damage to infrastructure and rolling stock caused by derailments there is a risk of environmental disaster. The Russian Federation along with the US, China and India has some of the world’s longest rail networks that in places border with environmentally sensitive areas, e.g. national reserves and parks. Therefore, if a train carries hazardous cargo, e.g. gasoline or toxic gases and some of its wagons derailed, the harm related to the repair or decommissioning of rolling stock, track and possible loss of cargo may be aggravated by the damage caused by an environmental disaster that would cause great material losses to JSC RZD. In this context it appears to be of relevance to evaluate the functional dependency between the potential number of cars derailed and various factors, e.g. speed or amount of cargo carried by the train, for subsequent preparation of recommendations for the reduction of the potential number of derailed cars and, subsequently, reduction of possible harm. Methods. Probability theory and mathematical statistics methods were used, i.e. maximum likelihood method, negative binomial regression. Results. For various groups of incidents, i.e. derailment as the result of wagon or locomotive unit malfunction out of switch, derailment as the result of rail malfunction out of switch, derailment at a switch not caused by previous derailment, specific functions of the average number of derailed wagons are identified. The paper shows a formula that allows – under a defined set of various factors, e.g. train speed, plan and profile of track, length and mass of the train – identifying the distribution series of the number of derailed wagons. Conclusions. The preliminary analysis of available Russian freight train derailment records it was shown that for various groups of transportation incidents the descriptive statistics of respective samples significantly differ, which is also the case for the US records. The construction of a functional dependence between the average number of derailed wagons and various traffic factors due to malfunction of wagons or locomotive units out of switches, it was identified that the available records do not suffice to forecast the number of derailed wagons in tangents. Mathematical models with a low superdispersion parameter were constructed for derailments due to track malfunction out of switches and derailments at switches.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.