Оценка риска задержки поездов из-за повреждения изолятора

Исходные данные для расчета:

– интервал наблюдения – 3 года;

– тип проекта анкерных участков – КС-160, переменный ток;

– количество эталонных объектов (перегонных анкерных участков) – 43;

– количество отказов контактной сети на участке – 12 первой категории;

– продолжительность устранения отказов до возобновления – 1,88 час;

– ущерб, соответствующий рассматриваемому риску – задержка поездов, час.

– допустимый уровень риска – задержка поездов на перегоне = 0,1;

– срок эксплуатации КС – 17 лет.

Найдем интенсивность отказов 1-й категории для рассматриваемого участка по выражению:

                                                        (1)

где λ – интенсивность отказов;

r – количество отказов первой категории;

Тнаб – интервал наблюдения, год.

Определим интенсивность отказов для заданного события (повреждение изолятора) по выражению:

                                                    (2)

Найдем эталонную интенсивность отказов (на 1 эталонный объект) для заданного события по формуле:

                                            (3)

где kk и kc – табличные коэффициенты;

nA – количество эталонных анкерных участков.

Найдем величину ущерба на один отказ по формуле:

                                                         (4)

где r – количество отказов первой категории;

С_∑ - продолжительность устранения отказов до возобновления движения.

Определим уровень риска на один эталонный объект по формуле:

                                             (5)

Данный риск означает, что на рассматриваемом участке один эталонный объект может привести к задержке поездов на время 0,0027 часов в год.

Определим уровень риска для участка в целом:

                                          (6)

Выполним оценивание риска. Так как допустимый риск задан, проведем сравнение рассчитанного значения с допустимым.

Исходя из полученных значений:

следовательно, риск является недопустимым.

Построение матрицы рисков.

Построим матрицу рисков для заданного события и рассматриваемого участка. Для этого зададим ось частот. Поскольку у нас отсутствует необходимое количество статистических данных, выберем шаг шкалы частот, равный 2,5, и примем, что частота рассматриваемого события находится в середине области «вероятное» шкалы частот (при этом нижняя (верхняя) граница области «вероятное» будет меньше (больше) интенсивности на половину шага, или в 2,5 раз, а границы областей будут отличаться на один шаг, то есть в 2,5 раза.

В результате получим следующие значения, соответствующие шести уровням шкалы частот:

– частое: 1,07 < f ≤ 2,5*1,07 → 1,07 год < f ≤ 2,67;

– вероятное: 0,68/√2,5 < f ≤ 0,68*√2,5 → 0,43 год < f ≤ 1,07 год;

– случайное: 0,43/2,5 < f ≤ 0,43 → 0,172 год < f ≤ 0,43 год;

– редкое: 0,172/2,5 < f ≤ 0,172 → 0,069 год < f ≤ 0,172 год;

– крайне редкое: 0,69/2,5 < f ≤ 0,069 → 0,0275 год < f ≤ 0,069 год;

– маловероятное: 0,0275/2,5 < f ≤ 0,0275 → 0,011 год < f ≤ 0,0275 год.

Зададим шкалу последствий. Выберем шаг шкалы последствий, равный 4, и примем что ущерб, равный 1 час соответствует границе уровней тяжести последствий «критический» и «катастрофический».

Получаем следующие значения, соответствующие четырем уровням шкалы последствий:

– катастрофический: 1 час < C ≤ 4 час;

– критический: 0,25 час < C ≤1 час;

– несущественный: 0,063 час < C ≤ 0,25 час;

– незначительный: 0,016 час < C ≤ 0,063 час.

Перемножив шаги шкал частот и последствий, получим шаг уровней рисков, равный 10. Определим границы, соответствующие 4-м категориям риска:

– недопустимый: Rдоп < R ≤ 10 ´ Rдоп → 0,1 час < R ≤ 1 час;

– нежелательный: 0,1´ Rдоп < R ≤ Rдоп → 0,01 час < R ≤ 0,1 час;

– допустимый: 0,01´ Rдоп < R ≤ 0,1´ Rдоп → 0,001 час < R ≤ 0,01 час ;

– не принимаемый в расчет: 0,001´ Rдоп < R ≤ 0,01´ Rдоп → 0,0001 час < R ≤ 0,001 час.

Построим матрицу рисков, соответствующую данным критерия (рисунок 1):

Рисунок 1 – Матрица рисков задержки поездов вследствие повреждения изолятора.

Выполним ранжирование ячеек матрицы. Для этого перемножим верхние значения частоты и тяжести последствий, соответствующие каждой ячейке и в зависимости от результата, назначим ей требуемую категорию.

Поскольку полученная матрица содержит ячейки со всеми четырьмя возможными уровнями риска, то она удовлетворяет условию совместности. Если полученная матрица не удовлетворяет данному условию, то тогда проводят корректировку шкал частот и последствий и повторяют ранжирование ячеек.

Далее определим ячейку матрицы, в которую попадает рассчитанный выше риск. Имеем частоту 0,68 год и тяжесть последствий 0,157 час. Отложим на соответствующих осях эти числовые значение. Пересечение этих значений находится в выделенной ячейке на рисунке 1. Поскольку полученный уровень риска Rуч = 0,107 больше допустимого уровня Rдоп = 0,1, то риск является недопустимым и в соответствии с таблицей требуется принятие решения по исключению риска и необходимости его обработки.