Л. В. Трикоз

И. В. Багиянц

Украинский государственный университет железнодорожного транспорта

Харьков, Украина

Аннотация. Железнодорожный транспорт работает круглосуточно и круглогодично при разнообразных метеорологических условиях, некоторые из которых особенно проблематичны для достижения результативности в железнодорожных перевозках. Метеорологические условия могут повлиять на транспортную инфраструктуру, а также безопасное перемещение пассажиров и грузов. Для реализации цепочки поставок все службы принимают необходимые меры, чтобы поезда прибывали в пункт назначения по графику или с минимальным отклонением от графика.

Невозможно положиться на погодные условия и их изменения, а также исключить их влияние на железнодорожный транспорт, однако возможно направить усилия для обеспечения того, чтобы железнодорожные системы были минимально восприимчивы к воздействию погодных условий. Предложен способ повышения диэлектрических свойств верхнего строения пути за счет нанесения на поверхность зерен балласта веществ, на поверхности которых не образуется пленка воды. Это предполагает надежность технического оборудования для выполнения технологического процесса станции, горочных комплексов и перегонов и обеспечения безопасности движения.

Ключевые слова: метеорологические условия, безопасность движения поездов, надёжность технических средств, верхнее строение пути.

 Высокопроизводительная и безаварийная поездная и маневровая работа – результат выработанных на основе многолетнего эксплуатационного опыта подразделений железнодорожного транспорта основных положений и порядка работы на железной дороге работников железнодорожного транспорта, норм содержания важнейших сооружений, устройств и железнодорожного подвижного состава, чётко отработанной системы организации движения поездов и производства маневровой работы. К сожалению, происходят случаи нарушения условий обеспечения безопасности движения, приводящие к сходам, столкновениям железнодорожного подвижного состава, иногда с тяжёлыми последствиями и даже с человеческими жертвами. Это может происходить из-за несоблюдения правил технической эксплуатации по причинам слабых знаний, недисциплинированности и халатности отдельных работников, недостаточного контроля и требовательности руководителей. Однако имеются и ряд других причин нарушения условий обеспечения безопасности движения, которые ослабляют конкурентноспособность железнодорожного транспорта, среди которых выделим основные.

1. Старение верхнего строения пути на перегонах и станциях:

1) балластного слоя (щебень, асбест, песок);

2) шпал (железобетонных, деревянных);

3) рельсов;

4) изолирующих стыков.

2. Погодные изменения:

1) изменение влажности воздуха – метели, снежные заносы, туман, осадки, сильные ливни, шквалы, град, иней;

2) повышение или понижение температуры окружающей среды;

3) перемещение и перемешивание воздуха, обусловленное сильными ветрами [1].

3. Помехи от:

1) обратного тягового тока линий электропередач;

2) электрических установок предприятий;

3) смежных рельсовых линий [2].

4. Потери грузов (уголь, руда, минеральные удобрения и др.) при перевозке, приводящие к засолению и засорению верхнего строения пути [3]. 

5. Динамические нагрузки от подвижного состава, ухудшающие изоляционные свойства крепежных деталей и шпал (особенно железобетонных), что приводит к увеличению тока утечки через шпалы и балласт [4, 5].

6. Аномальные явления и процессы, приносящие вред не только железнодорожному транспорту:

1) гигантские провалы в земле, разрушающие здания и сооружения железнодорожного транспорта;

2) опускание земли и уход воды;

3) пологие и отвесные оползни;

4) просадочные явления грунтов под сооружениями [6].

7. Проявление человеческого фактора:

1) общее состояние здоровья, профессиональные заболевания;

2) полноценный отдых пред сменой.

Существенное влияние на обеспечение безопасности движения поездов оказывает надёжность технических средств железных дорог, исправное их содержание, соблюдение сроков и технологии ремонта. Отказы в работе технических средств, которые приводят к задержкам пассажирских и грузовых поездов, возникают и при возникновении одной или взаимодействии нескольких причин между собой, что и поднимает на первый план качество работы при взаимодействии всех служб для обеспечения безопасности движения.

Метеорологические условия могут отрицательно повлиять на безопасность движения поездов, мобильность и экономическую эффективность. Особое внимание привлекают аномальные явления, такие как стихийные бедствия, засухи, катастрофические наводнения, лавины и другие. Порой они поражают хозяйства целых стран и нередко сопровождаются человеческими жертвами [7]. Однако, немаловажные потери отрасли железнодорожного транспорта наносят менее грозные, но зато более частые явления природы — гололёд, заморозки, туман, метели, снежные заносы, сильные ливни, грозы, град, шквалы, пыльные бури.

Целью статьи является выявить влияние метеорологических изменений на технические показатели при дальнейшем нарушении условий обеспечения безопасности движения путем возникновения перебоев в технологическом процессе станции, горочных комплексов и перегонов, что и приводит к существенным экономическим потерям.  В данной статье предлагается рассмотреть предложения по снижению влияния метеорологических изменений, повышения надёжности технических средств, обеспечения выполнения технологического процесса работы железнодорожного транспорта путем повышения надежности работы рельсовых цепей и уменьшения влияния на них осадков.

Диспетчерский аппарат (дежурные по станции и отделению, маневровые и поездные диспетчера и т.д.) принимает необходимые меры, чтобы поезда прибывали в пункт назначения по графику или с минимальным отклонением от графика. На рисунке 1 схематически изображена цепочка передачи информации от машиниста к работникам движения, участвующих в процессе перевозки. Не меньшее значение в обеспечении безопасности имеет деятельность локомотивной службы, работников дистанции пути, дистанции сигнализации и связи. От их профессиональной подготовленности, опыта, способности быстро ориентироваться и принимать правильные решения в сложных ситуациях зависит не только четкая реализация, но, главное, безопасность и надежность всего перевозочного процесса.

Рис. 1. Цепочка передачи информации от локомотивных бригад к работникам движения, участвующих в перевозках и маневровых перемещения

Необратимые факторы, в частности метеорологические условия, в совокупности с ранее перечисленными причинами могут причинить сбой в обеспечении безопасности движения поездов на дороге [8]. В таком случае устанавливается единый порядок действий при неисправности устройств сигнализации, централизации и блокировки. Работники движения, служб пути, сигнализации и связи в первую очередь принимают меры по ликвидации или уменьшению последствий. Однако в большинстве случаев существует возможность избежать негативных последствий путем предопределения взаимосвязи между влажностью воздуха, температурой окружающей среды, степенью загрязненности балласта, действия токов утечки и номенклатурой грузов, перевозимых по участкам.

Для обеспечения нормального состояния и размеров балластной призмы Инструкция [9] предусматривает два раза в год проводить обследование с определением процента загрязненности балластного слоя. Для щебня процент загрязненности определяется как процент массы частиц с размерами менее нижней границы фракции (25 мм). Количество загрязнителей в этом случае определяют просеиванием через сито с соответствующими отверстиями. Таким способом предоставляется информация только о механических загрязнениях и не обеспечивается достоверность оценки состояния балластного слоя. Для повышения степени информативности в [10] приведены данные о геофизических способах определения загрязненности – использования эффекта Холла или георадиолокационное обследование балластного слоя, позволяющие определять загрязненность, влажность и толщину балластного слоя, а также геометрические параметры балластных углублений в режиме реального времени, по диэлектрической проницаемости и коэффициенту затухания электромагнитного излучения.

Адгезионное налипание загрязнителей на поверхности зерен щебня, которые не отделяются приведенными способами, представляют особый интерес. При положительных температурах окружающего воздуха загрязнители прилипают к зернам щебня, а при отрицательных - примерзают к ним [11]. Смерзаемость обусловлена фазовым превращением влаги сыпучего вещества в лед, цементирующий кусочки этого вещества.