Алексей М. Замышляев – доктор технических наук, заместитель Генерального директора.
Aleksey M. Zamyshliaev, Doctor of Engineering, Deputy Director General.
Moscow.
Алексей Н. Игнатов – кандидат физико-математических наук.
Москва.
Aleksey N. Ignatov, Candidate of Physics and Mathematics.
Moscow.
Андрей И. Кибзун – доктор физико-математических наук, профессор.
Москва.
Andrey I. Kibzun, Doctor of Physics and Mathematics, Professor.
Moscow.
Евгений О. Новожилов – кандидат технических наук, начальник отдела.
Москва.
Evgeny O. Novozhilov, Candidate of Engineering, Head of Unit.
Moscow.
Цель. Сход с рельсов единиц подвижного состава (вагонов, секций локомотивов) грузового поезда приводит к повреждениям железнодорожного пути и железнодорожного подвижного состава, а также к возможной утрате перевозимого поездом груза. Однако отдельного внимания требует случай, когда сошедшие с рельсов единицы подвижного состава грузового поезда выходят в габарит соседнего пути. Так, например, произошло в случае с поездом Москва-Кишинев на перегоне Бекасово I — Нара 20 мая 2014 года, когда вследствие схода вагонов грузового поезда и их последующего выхода в габарит соседнего пути во встречном пассажирском поезде в результате столкновения погибли 6 человек. Иногда вышедшие в габарит единицы подвижного состава могут столкнуться со встречным грузовым поездом, что может привести к гибели локомотивной бригады встречного поезда, а также сходу с рельсов единиц подвижного состава встречного поезда, что в случае перевозки последним опасных грузов (например, нефти и бензина) может привести к катастрофическим последствиям. Также выход в габарит соседнего пути приводит к перерыву движения в обоих направлениях. В этой связи оценивание вероятности выхода сошедших с рельсов единиц подвижного состава в габарит соседнего пути является крайне важным в целях поддержания допустимого уровня риска на железнодорожном транспорте, а целью настоящей работы является построение функциональной зависимости между вероятностью выхода сошедших единиц подвижного состава в габарит соседнего пути и различными факторами.
Методы. Использованы методы теории вероятностей и математической статистики: метод максимального правдоподобия, логистическая регрессия, пробит-регрессия, регрессия Коши.
Результаты. Для каждой группы происшествий: сходов с рельсов по причине неисправности вагонов/секций локомотива, сходов с рельсов по причине неисправности пути – на основе классических моделей бинарного выбора построена оценка вероятности выхода в габарит соседнего пути хотя бы одной сошедшей с рельсов единицы подвижного состава грузового поезда. Данная оценка получилась зависящей от степени загрузки поезда и количества единиц подвижного состава в сходе. Поскольку количество сошедших с рельсов единиц подвижного состава априорно (до схода) неизвестно, то для построения вероятности выхода в габарит хотя бы одной сошедшей с рельсов единицы подвижного состава грузового поезда было предложено использовать параметрическую модель зависимости среднего количества сошедших единиц подвижного состава от различных факторов движения. Было проведено сравнение полученных зависимостей. Рассмотрен численный пример.
Выводы. Имеется значимая положительная корреляция между случайными величинами, характеризующими выход хотя бы одной единицы подвижного состава в габарит соседнего пути и количеством сошедших с рельсов единиц подвижного состава грузового поезда. Зафиксирована прямая зависимость между степенью загрузки поезда и выходом в габарит единиц подвижного состава в случае их схода с рельсов. В случае схода по причине неисправности пути для груженых поездов крайне велика вероятность выхода хотя бы одной единицы подвижного состава в габарит соседнего пути, что подтверждается на практике.
Aim.Derailments of rolling stock units (cars, locomotive units) of freight trains cause damage to roadbed and rolling stock, as well as possible loss of transported cargo. Of special interest are cases when derailed rolling stock units intrude into the operational space ofan adjacent track. This, for instance, happened in the case of the Moscow – Chișinșu train at the Bekasovo I – Nara line on May 20, 2014, when as a result of the derailment of freight cars with subsequent intrusion into the operational space of an adjacent track 6 people were killed as the result of collision with an opposing train. In some cases intruding units may collide with an opposing freight train, which may cause the death of that train’s crew and derailment of its cars, which in case of transportation of hazardous loads (e.g. oil and gasoline) may have catastrophic consequences. Intrusion into the operational space ofan adjacent track also interrupts the traffic in both directions. In this context, evaluating the probability of derailed cars intruding into the operational space of an adjacent track is extremely important in order to maintain the tolerable level of risk in railway transportation, while the aim of this paper is to construct functional dependences between the probability of derailed cars intruding into the operational space of an adjacent track and various factors.
Methods. Probability theory and mathematical statistics methods were used: maximum likelihood method, logistic regression, probit regression, Cauchy regression.
Results.For each of the groups of incidents: derailments due to faulty cars/locomotive units, derailments due to faulty track, using the classic binary choice model an estimation was constructed of the probability of at least one derailed freight car intruding into the operational space of an adjacent track. This estimation turned out to be dependent upon the train loading and number of derailed units. As the number of derailed units is a priori (before the derailment) unknown, it was suggested to construct the probability of intrusion by at least one derailed freight car into the operational space of an adjacent track using a parametric model of dependence between the average number of derailed units and various traffic factors. The resulting dependences were compared. A numerical example was examined.
Conclusions.There is a significant direct correlation between the random values that characterize intrusion by at least one unit into the operational space of an adjacent track and the number of derailed freight train units. A direct dependence between the train loading and intrusion by derailed units into an adjacent track was established. In case of derailment due to faulty track, for loaded trains the probability of at least one derailed unit intruding into the operational space of an adjacent track is extremely high.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.