Record Details

USE OF AUTOMATIC SIGNALLING SYSTEM FOR REDUCTION OF THE RISK OF TRANSPORTATION INCIDENTS IN RAILWAY STATIONS

Dependability

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title USE OF AUTOMATIC SIGNALLING SYSTEM FOR REDUCTION OF THE RISK OF TRANSPORTATION INCIDENTS IN RAILWAY STATIONS
ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РИСКА ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЯХ
 
Creator Igor Shubinsky B.; ZAO IBTrans
Aleksei Zamyshliaev M.; JSC NIIAS
Aleksei Ignatov N.; Moscow Aviation Institute
Andrei Kibzun I.; Moscow Aviation Institute
Evgeni Platonov N.; Moscow Aviation Institute
Игорь Шубинский Б.; ЗАО «ИБ Транс»
Алексей Замышляев М.; ОАО «НИИ- АС»
Алексей Игнатов Н.; Московский Авиационный институт
Андрей Кибзун И.; Московский Авиационный институт
Евгений Платонов Н.; Московский Авиационный институт
 
Subject railway transportation; traffic safety; shunting operations; probability of collision
железнодорожный транспорт; безопасность движения; маневровые работы; вероятность столкновения
 
Description Aim. Evaluating the risk of collision between trains during shunting operations in railway stations. Risk is the combination of the probability and consequences of an event. The most complicated task related to risk assessment is the choice of the evaluation model for the probability of an undesired event. The model must ensure practical applicability of the results. In the context of railway facilities the construction of analytical models of probability evaluation is of principal interest due to the possibility to demonstrate the factors that are taken into consideration by the model. The main purpose of this paper is to examine the extent to which the Shunting Automatic Cab Signalling System (MALS) contributes to the probability of side collision of trains involving shunting engines in railway stations. The main function of the Shunting Automatic Cab Signalling System is to ensure that shunting engines do not pass signals at danger in stations. Methods. Methods of the probability theory and theory of random processes, addition, multiplication formulas, composite probability, properties of Poisson flows. In [2] a method is suggested for calculating the probability of collision as the result of shunting or train locomotive passing a signal at danger. The development of the method was based on the main assumption that the flow of shunting consists for each switch is a Poisson flow. This paper suggests a modification of this method that takes into consideration the possible use of the MALS system with shunting engines. The input data for the algorithm of calculation of the collision probability are the station topology, passenger train schedule and their possible routes through the station, average train lengths and speeds, as well as the frequency of shunting consists passing over switches. Results. An algorithm has been developed for calculation of the probability of train-to-train collision involving shunting engines within a random time period. For different operating modes, e.g. pulling up, coupling, formulas are shown for calculation of the probability of collision with a passenger or freight train on a random switch. The algorithms consists in the following: 1) a time period is specified for which it is required to calculate the probability of collision; 2) passenger train timetable is designed using data from ASU “Express”; 3) overall number of passenger trains passing through the station within the specified time period is calculated; 4) passenger trains are renumbered according to the order of their arrival to the station; 5) probability of signal violation by shunting engine driver is calculated; 6) probability of violation of traffic safety by shunting engine driver in the “pull up” mode is calculated; 7) probability of violation of traffic safety by the shunting engine driver after coupling with the “coupling” mode off is calculated; 8) overall number of possible routes for each train is calculated; 9) for each train the frequency of one or another route is identified; 10) for each switch of each route a number is specified in the order of appearance; 11) probability that each passenger train on each route has at least one collision is calculated; 12) probability of at least one collision of each passenger train moving through the station is calculated; 13) probability of at least one collision in the station within the specified period of time is calculated. The paper considers the example of calculation of collision probability for an individual train route and the station as a whole within a month and a year. It shows that the use of MALS helps significantly reduce the probability of side collisions in railway stations.
Цель. Оценить риск столкновения составов при проведении маневровых работ на железнодорожной станции. Риск – сочетание вероятности события и его последствий. Наиболее сложной задачей при расчёте риска является выбор модели оценки вероятности появления нежелательного события. Модель должна обеспечивать практическую применимость результатов. Для объектов железнодорожного транспорта наибольший интерес представляет построение аналитический модели оценки вероятности в виду возможности наглядной демонстрации учитываемых в модели факторов. Основной целью данной работы является исследование степени влияния системы маневровой автоматической локомотивной сигнализации (МАЛС) на вероятность бокового столкновения составов с участием маневровых локомотивов на железнодорожной станции. Основной функцией системы маневровой автоматической локомотивной сигнализации является обеспечение непроезда маневровыми локомотивами светофоров с запрещающими показаниями на станции. Методы. Используются методы теории вероятностей и теории случайных процессов, формулы сложения, умножения, полной вероятности, свойства пуассоновских потоков. В статье [2] предложена методика расчета вероятности столкновения вследствие проезда маневровым или поездным локомотивом запрещающего сигнала светофора. Основным предположением при разработке методики является предположение о том, что поток маневровых составов для каждого стрелочного перевода является пуассоновским. В настоящей работе предлагается модификация данной методики с учётом возможности использования системы МАЛС на локомотивах маневровых составов. Исходными данными для реализации алгоритма вычисления вероятности столкновения служат топология станции, расписание движения пассажирских поездов и возможные маршруты их следования через станцию, средние значения длин составов и скоростей их движения, а также интенсивности движения маневровых составов через стрелочные переводы. Результаты. Получен алгоритм вычисления вероятности столкновения составов с участием маневровых локомотивов для произвольного промежутка времени. Для различных режимов движения маневрового со- става: подтягивания, сцепки – приводятся расчетные формулы для вычисления вероятности столкновения с пассажирским или грузовым поездом на произвольной стрелке. Алгоритм состоит в следующем: 1) задается промежуток времени, для которого необходимо провести расчет вероятности столкновения; 2) формируется расписание следования пассажирских поездов из АСУ «Экспресс»; 3) вычисляется общее количество пассажирских поездов, проезжающих через станцию в течение заданного промежутка времени; 4) пассажирские поезда перенумеровываются согласно порядку их прибытия на станцию; 5) вычисляется вероятность проезда машинистом маневрового локомотива светофора с запрещающим показанием; 6) вычисляется вероятность нарушения машинистом маневрового локомотива безопасности движения в режиме «подтягивание»; 7) вычисляется вероятность нарушения машинистом маневрового локомотива безопасности движения после сцепки с отключенным режимом «сцепка»; 8) вычисляется общее число возможных маршрутов для каждого поезда; 9) для каждого поезда определяется частота использования того или иного марш- рута; 10) для всех стрелок на каждом маршруте присваиваются номера в порядке их по- явления; 11) вычисляется вероятность того, что с каждымым пассажирским поездом на каждом маршруте произойдет хотя бы одно столкновение; 12) вычисляется вероятность того, что произойдет хотя бы одно столкновение каждого пассажирского поезда при движении через станцию; 13) рассчитывается вероятность того, что за заданный промежуток времени произойдет хотя бы одно столкновение на станции. Рассмотрен пример расчёта вероятности столкновения для отдельного маршрута поезда и для всей железнодорожной станции в целом в течение месяца и года. В работе показано, что применение системы МАЛС позволяет существенно уменьшить вероятность боковых столкновений на железнодорожной станции.
 
Publisher LLC Journal Dependability
 
Contributor Work performed with the support of the Russian Science Foundation (project no. 16-11-00062)
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 16-11-00062)
 
Date 2017-09-11
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://www.dependability.ru/jour/article/view/227
10.21683/1729-2646-2017-17-3-49-57
 
Source Dependability; Том 17, № 3 (2017); 49-57
Надежность; Том 17, № 3 (2017); 49-57
2500-3909
1729-2646
10.21683/1729-2646-2017-17-3
 
Language rus
eng
 
Relation http://www.dependability.ru/jour/article/view/227/405
http://www.dependability.ru/jour/article/view/227/406
ГОСТ Р 33433–2015 «Безопасность функциональная. Управление рисками на железнодорожном транспорте».
Игнатов А.Н., Кибзун А.И., Платонов Е.Н. Оценка вероятности столкновения железнодорожных составов // Автоматика и телемеханика, №11. 2016. С. 43—59.
Шубинский И.Б., Замышляев А.М., Игнатов А.Н., Кан Ю.С., Кибзун А.И., Платонов Е.Н. Оценка риcков, связанных с проездом запрещающего сигнала светофора маневровым составом или пассажирским поездом // Надежность. 2016. № 3. С. 39-46.
Шубинский И.Б. Функциональная надежность информационных систем. Методы анализа, Ульяновск: Областная типография «Печатный двор», 2012.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).