Оценка надежности рельсовых скреплений на основе экспертной информации с использованием метода Монте-Карло
Ключевые слова:
показатели надежности, рельсовые скрепления, экспертный подход, неопределенность исходных данных, метод Монте-КарлоАннотация
В статье приводится описание созданного программно-математического обеспечения оценки показателей надежности рельсовых скреплений железнодорожного пути. В качестве математической модели наработки принято трехпараметрическое треугольное распределение, параметры которого выбирают эксперты. Показателями надежности выбраны: вероятность безотказной работы; средняя наработка; гамма-процентный ресурс. Для создания программного обеспечения использовалась среда разработки Visual Studio 2019. Код написан на языке программирования C#. Возможность получения аналитических значений показателей надежности позволила провести тестирование их численных моделей. С применением метода Монте-Карло и созданного программного обеспечения проведено исследование влияния неопределенности на выбранные показатели надежности при условии, что среднее значение наработки является случайной величиной. В качестве вероятностной модели для среднего значения наработки в условиях неопределенности предложено бета-распределение с двумя вариантами значений параметров: бета-распределение является равномерным законом; бета-распределение близко к нормальному закону. Показано, что полученные численные значения средней наработки с учетом неопределенности для обоих вариантов значений параметров попадают в доверительный интервал. Более того, доверительные интервалы для этих вариантов пересекаются. В результате можно сделать вывод, что оценки средних значений для представленных вариантов статистически неразличимы. Однако моделирование показало, что гамма-процентный ресурс по первому варианту отличается от аналитического значения на 2,24 %. В абсолютных значениях из-за неопределенности среднего значения наработки гамма-процентный ресурс снизился на 5,1 млн ткм. Этот факт учитывается в процессе принятия управленческих решений при обслуживании рельсовых скреплений железнодорожного пути.
Библиографические ссылки
Кузнецов В.В. Мониторинг работы скрепления АРС // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 8. С. 18–23.
Краковский Ю.М., Даваадорж, Батбаатар. Нечеткий численный вероятностный анализ для оценки показателей надежности рельсовых скреплений // Мир Транспорта. 2017. Т. 15. № 3 (70). С. 30–39.
Максимцев С.В., Начигин В.А., Архипенко Ю.А. Скрепления как основной элемент стабильности верхнего строения пути // Путь и путевое хозяйство. 2016. № 6. С. 8–12.
Петров А.В., Савин А.В., Лебедев А.В. Рельсовые скрепления безбалластовых конструкций пути на экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ» // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 12. С. 2–5.
Краковский Ю.М., Каргапольцев С.К., Начигин В.А. Моделирование перевозочного процесса железнодорожным транспортом: анализ, прогнозирование, риски. СПб. : ЛИТЕО, 2018. 240 с.
Антипов А.Г., Марков А.А. Новые возможности магнитодинамического метода контроля рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2016. № 8. С. 27–32.
Аштиз Е.С. Развитие системы мониторинга пути // Путь и путевое хозяйство. 2016. № 4. С. 30–32.
Гарделей Л.В. и др. Комплексная оценка состояния рельсов современными средствами дефектоскопии // Путь и путевое хозяйство. 2016. № 6. С. 7–8.
Игонькин С.Н. О методах статистического анализа состояния рельсовой колеи // Путь и путевое хозяйство. 2015. № 9. С. 29–31.
Бирюзов В.П. Об основных направлениях развития систем диагностики и мониторинга путевого хозяйства до 2025 г. // Путь и путевое хозяйство. 2016. № 4. С. 4–8.
Краковский Ю.М., Начигин В.А., Начигин А.В. Оценка технического состояния рельсов по данным мониторинга пути // Вестник ВНИИЖТ. 2012. № 5. С. 40–43.
Осьминин А.Т., Мехедов М.И., Медников Д.В. Обеспечение интероперабельности перевозок // Железнодорожный транспорт. 2019. № 7. С. 11–17.
Козлов П.А. Колокольников В.С. Расчет и оптимизация полигонов железнодорожного транспорта // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2017. № 3 (67). С. 96–101.
Розенберг Е.Н., Аношкин В.В. Перспективы роста пропускной способности участков // Железнодорожный транспорт. 2020. № 3. С. 4–7.
Сотников Е.А., Мехедов М.И. Холодняк П.С. Интенсификация роста загруженных направлений сети железных дорог // Железнодорожный транспорт. 2020. № 3. С. 11–14.
Ковалев И.А., Колокольников В.С. Влияние отказов технических средств на выполнение графика движения поездов // Транспорт Урала. 2014. № 2 (41). С. 54–57.
Албахари Д., Албахари Б. C# 7.0. Справочник : полное описание языка. СПб. : Альфа-книга, 2018. 1024 с.
Троелсен Э., Джепикс Ф. Язык программирования С# 7 и платформы .NET и .NET Core. М. ; СПб. : Диалектика, 2018. 1328 с.
