У результаті виконаного дослідження вирішена наукова проблема удосконалення технології передрейсової підготовки локомотивів і локомотивних бригад, що забезпечує зменшення експлуатаційних витрат, покращення технічного стану локомотивного парку та підвищення безпеки руху. Розроблені та вдосконалені методи оцінки якості підготовки локомотивів і локомотивних бригад до рейсу, які враховують технічний стан, безвідмовність локомотива та характеристики діяльності і психофізіологічного стану членів локомотивних бригад дозволяють комплексно вирішувати задачі визначення кількісних показників передрейсової готовності локомотива і локомотивної бригади, приймати обґрунтовані рішення щодо регламенту робіт при технічному обслуговуванні та напрямки вдосконалення підготовки і навчання локомотивних бригад, а з врахуванням коефіцієнта складності ділянок експлуатації оптимізувати використання людино-машинного комплексу «машиніст-локомотив» за його поточною надійністю. Теоретичні і методичні розробки дисертаційної роботи можуть бути використані для створення методичного забезпечення навчальних планів ІППК та ФПК. При цьому отримані наступні результати: Розроблено математичний опис технології передрейсової підготовки як складної багатокритеріальної моделі, що визначається на множині станів технічної ергатичної системи та враховує фактори готовності до рейсу локомотива на підставі діагностичної інформації, надійність локомотивної бригади на підставі інформації про психофізіологічний стан і кваліфікаційні ознаки, а також коефіцієнт складності рейсу. Розроблено математичну модель та алгоритм управління технічним станом обладнання локомотива, причому цільова функція оптимізації циклу обслуговування будується з використанням критерію мінімуму витрат чи максимуму безвідмовної роботи, пов’язаних з пробігом до відповідних видів обслуговування. Доведено, що цільова функція залежить від ряду випадкових величин: швидкості зміни параметрів технічного стану, похибки їх вимірювання, фактичних пробігів до поточного обслуговування, а також від витрат на проведення діагностування. Доопрацьовано метод кількісного визначення показника ефективності функціонування складної технічної системи, якою є процес передрейсової підготовки локомотивів і локомотивних бригад. Показано, що при відомих ймовірностях появи певних видів обслуговування локомотивів можливо отримати числове значення показника ефективності функціонування системи, яке для умов опорних локомотивних депо складає 0,82. Вперше розроблено метод вирішення задачі аналітичного синтезу критерію якості роботи системи «машиніст-локомотив». В результаті було отримано аналітичний вираз для множин псевдооптимальних процесів керування станом локомотива під час передрейсової підготовки. Показано можливість застосування методів евристичного моделювання та експертної оцінки для отримання узагальненого критерію якості роботи системи «машиніст-локомотив», який полягає у тому, що враховуються часткові критерії функціонування технічної частини ергатичної системи та їх вагові коефіцієнти. Розроблено математичну модель процесу передрейсової підготовки як одноканальної системи масового обслуговування з неоднорідними потоками та визначено вплив неоднорідності потоків обслуговування на поведінку системи. Виявлено, що неоднорідність потоків для стійкого функціонування системи повинна бути у межах 0,8-1,5. Здійснено аналіз інформаційних потоків, що виникають у процесі передрейсової підготовки локомотива і локомотивної бригади і вперше розроблено розгорнуту модель експлуатаційного процесу на рівні локомотивного депо з елементами передрейсової підготовки локомотивів і локомотивних бригад. Для технічної ергатичної системи «машиніст-локомотив» отримано залежність ймовірності своєчасного та правильного обслуговування від ряду факторів, пов’язаних з технічним станом локомотива, оснащеністю пункту обслуговування, кваліфікацією обслуговуючого персоналу та завантаженістю локомотивної бригади. Середнє значення цієї ймовірності досягає 0,938 в умовах реальної експлуатації. Вперше запропоновано застосування узагальненої робочої характеристики для оцінки експлуатаційної надійності машиністів локомотивів з використанням другого методу Ляпунова для знаходження області стійких рішень з управління складним об’єктом, Виявлено, що експлуатаційна надійність машиністів характеризується показниками безпомилковості, готовності, відновлюваності та своєчасності. Вперше запропоновано метод розрахунку показника передрейсової підготовки локомотива і локомотивної бригади за критеріями швидкодії, безпомилковості, імовірності безвідмовної роботи, точності роботи та з врахуванням показника напруженості діяльності і коефіцієнта складності ділянки. Отримано графічні залежності показника передрейсової підготовки від коефіцієнта складності ділянки, показника швидкодії машиніста та напруженості роботи. Запропоновано метод визначення коефіцієнта складності ділянок на підставі досліджень експлуатації локомотивів у різних зональних умовах.
Обґрунтовані основні напрямки вдосконалення системи передрейсової підготовки локомотивів і локомотивних бригад при впровадженні сучасних засобів діагностики, моніторингу і обробки інформації. Показано, що для оцінки надійності транспортної системи, яка містить ланку «машиніст-локомотив» можливо застосувати імовірнісні параметри, що характеризують безпомилковість та вчасність дій машиніста, зміну його стану у часі та можливість контролю з боку помічника машиніста. На базі моделі марковських спіральних процесів з неперервним часом і множиною дискретних станів запропонована модель керування інформаційним потоком системи локомотив-машиніст. Розраховано коефіцієнт інформаційного навантаження машиніста у процесі передрейсової підготовки для локомотивів існуючих серій, який складає 0,6 та не перевищує обумовлений норматив 0,75. Це слід враховувати при формуванні технології передрейсової підготовки для ТРС нового покоління, на якому інформаційне навантаження машиніста зростатиме.
Основні положення дисертації опубліковано в наступних роботах: Додатково матеріали дисертаційної роботи відображені в працях |
