Обеспечение безопасности движения на железнодорожном транспорте

     Безопасность движения поездов - основное условие эксплуатации железной дороги, перевозок пассажиров и грузов. Все организационные и технические мероприятия на железнодорожном транспорте должны отвечать требованиям безопасного и бесперебойного движения поездов.    

     Безопасность движения обеспечивается содержанием в постоянной исправности всех  ж.-д. сооружений, пути, подвижного состава, оборудования и механизмов, устройств СЦБ и связи.          

     Повышение интенсивности движения поездов, увеличение их скорости и массы предъявляют жесткие требования к качеству и надежности средств обеспечения безопасности движения.   

     Прежде всего это относится к устройствам автоматических и полуавтоматических систем управления движением поездов на перегонах, станциях и переездах: автоматической блокировки, автоматической локомотивной сигнализации, полуавтоматической блокировки, электрической централизации и т. д. Не меньшее значение в обеспечении безопасности имеет деятельность персонала железных дорог, непосредственно участвующего в реализации движения поездов (машинисты, дежурные по станции и т.д.). 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.                                                                                                                 

     Безопасность дорожного движения - состояние процесса дорожного движения, отражающее степень защищенности его участников и общества от дорожно-транспортных происшествий и их последствий.

     Безопасность движения поездов - состояние защищенности перевозочного процесса от аварийных ситуаций в работе, обеспечивающее сохранность грузов, безопасность пассажиров и персонала, сохранение окружающей природной среды и бесперебойное функционирование железных дорог.

     Безопасность движения обеспечивается надежной работой, исправным состоянием и резервированием основных технических средств железнодорожного транспорта: сооружений и устройств железных дорог, подвижного состава, а также правильной организацией движения поездов.

     Путь и подвижной состав представляют собой единую механическую систему, составные части которой работают взаимозависимо и взаимосвязано. Силы, которые передаются от колеса на рельс, в такой же мере действуют на колесо, а через него на другие элементы подвижного состава. Если улучшить конструкцию вагона (например, снизить неподрессоренный вес или усовершенствовать рессорное подвешивание), то это приведет к снижению динамического воздействия на рельсы, шпалы, балласт, а также на колесные пары, подшипники, раму вагона.

     При улучшении конструкции и содержания пути и, следовательно, его состояния (например, ограниченно пружинное в горизонтальной плоскости крепление рельсов к шпалам), уменьшатся динамические взаимодействия подвижного состава и пути и напряжения во всех элементах не только пути, но и подвижного состава.

     Особенность работы пути состоит в том, что под влиянием движущихся поездов в нем непрерывно накапливаются остаточные деформации — первая стадия развития чрезвычайной ситуации. Это накапливание остаточных деформаций в основных элементах пути — рельсах, шпалах, балластной призме происходит даже при хорошем состоянии пути и ходовых частей подвижного состава.

     Из всех эксплуатационных характеристик работы железных дорог: грузонапряженность, осевые нагрузки, скорость движения и других решающее значение в работе пути имеет грузонапряженность.

     Грузонапряженность — это главный фактор, определяющий интенсивность накапливания остаточных деформаций в пути и его элементах.

     Все элементы железнодорожного пути (земляное полотно, верхнее строение пути и искусственные сооружения) по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов со скоростями, установленными на данном участке.

Выполнение этого требования достигается за счет систематических регламентных осмотров и проверок пути должностными лицами, а также путеизмерительными и дефектоскопическими средствами.

     Размещение и техническое оснащение локомотивных и вагонных депо, пунктов технического обслуживания локомотивов и вагонов, вагонных участков, мастерских, экипировочных устройств, пунктов подготовки вагонов к перевозкам, промывочно-пропарочных станций и других сооружений и устройств локомотивного и вагонного хозяйства должны обеспечивать установленные размеры движения поездов, эффективное использование локомотивов и вагонов, высокое качество их технического обслуживания и ремонта, высокую производительность и безопасные условия труда.

     Система безопасности движения поездов с автоблокировкой в нормальном режиме работы не может обеспечить безопасность дви­жения при возникновении неожиданных препятствий, повреждений и других нарушений на расстоянии одного блок-участка до надвигающегося подвижного состава, т.е. в этом случае система безопасности является неуправляемой.

     Важной составной частью безопасности движения являются устройства электроснабжения железных дорог.

     Надежность системы электрической тяги определяется совокупностью надежности устройств электроснабжения и электрического подвижного состава, влияние на безопасность движения которого рассмотрим отдельно.

     Повреждения устройств электроснабжения, при которых отключается контактная сеть, вызывают прекращение движения на участке определенной длины (длины межподстанционной зоны - участке железнодорожного пути между двумя тяговыми подстанциями) или на одном из путей такой же длины двухпутного или многопутного участка. Чаще всего нарушение движения поездов происходит при повреждении контактной сети и только в отдельных случаях при повреждениях тяговых подстанций. Это объясняется отсутствием резервирования контактной сети и имеющегося, как правило, резерва при выходе из строя тяговой подстанции за счет электропита­ния контактной сети от соседних тяговых подстанций.

     Повреждения устройств электроснабжения, при которых отклю­чается электроснабжение автоблокировки, приводят к остановке движения поездов крайне редко: из-за полного резервирования этих устройств, имеющих, как правило, двустороннее питание от независимых источников электроснабжения.

     Для человека, оказавшегося на путях, движущийся подвижной  состав  является неуправляемым опасным фактором, так как тормозные устройства не обеспечивают безопасного тормозного пути (как было показано выше, длина тормозного пути даже при применении экстренного торможения составляет сотни и тысячи метров), при роспуске подвижного состава с горок тормозные устройства вообще отсутствуют, а жесткое закрепление в железнодорожной колее определяет отсутствие маневра по сравнению с автомобильным транспортом.

     Неуправляемость движущегося подвижного состава с точки зрения безопасности человека, оказавшегося на железнодорожных путях, вызывает специфические для железнодорожного транспорта несчастные случаи — наезды подвижного состава на людей, которые приводят, как правило, к тяжелым травмам, часто со смертельным исходом, или ранениям, вызывающим инвалидность пострадавшего.

     Опасность наезда подвижного состава усугубляется тем, что человек, находящийся на действующих железнодорожных станциях и участках железных дорог, подвергается воздействию других факторов внешней среды:

• ослабление и рассеивание внимания к путям возможного появления надвигающегося подвижного состава и путям возможного отступления в безопасное место из-за двигающихся в разных направлениях с разными скоростями различных видов подвижного состава;

• нарушение ориентации по звуку из-за различных шумов и шумового эффекта от надвигающегося подвижного состава (меньший уровень шума) и безопасного подвижного состава, двигающегося по соседнему пути (больший уровень шума);

• ослабление восприятия звуковых сигналов, оповещающих об опасности, из-за общего высокого уровня шумов на сортировочной станции;

• недостаточная освещенность междупутных пространств в ночное время затрудняет видимость безопасных путей следования;

• опасные условия для движения людей по междупутью из-за захламленности между путных пространств или неудовлетворительного содержания при наличии факторов естественного климата (влага, снег, гололед и т.п.).

     Таким образом, действующие железнодорожные станции и участки железных дорог являются зонами повышенной опасности наезда подвижного состава на человека, находящегося на железнодорожных путях; опасность наезда связана с объективными и субъективными причинами.

     Для обеспечения заданного уровня безопасности движения поездов необходимо, чтобы технические средства и персонал ж. д. обладали соответствующим уровнем безопасности функционирования. Под безопасностью функционирования какого-либо объекта ж.-д. транспорта (будь то техническое средство, специалист или программный продукт) понимается свойство этого объекта не переводить движение поезда из неопасного в опасное состояние.  

     Опасным называется такое состояние движения поезда, при котором возникает угроза для здоровья и жизни пассажиров, целостности груза и объектов окружающей среды, в т. ч. для объектов ж.-д. транспортной системы. Опасным, например, является состояние движения поезда, которое возникает после столкновения с другим поездом. Движение поезда, при котором подобные угрозы не возникают, считается неопасным.

     Методы повышения безопасности функционирования технических средств, как и работы персонала ж. д., основываются на 3 принципах: уменьшение интенсивности опасных отказов технических средств или опасных ошибок специалистов; уменьшение числа видов опасных отказов или опасных ошибок; увеличение коэффициента парирования опасных отказов или опасных ошибок. 

     Уменьшение интенсивности опасных отказов технических средств достигается путем создания необходимых запасов прочности их элементов при изготовлении и последующего восполнения этих запасов в процессе эксплуатации. При увеличении запаса прочности технических средств одновременно повышается их надежность. Запас прочности создается как за счет повышения механической прочности конструкций, так и за счет увеличения электрической прочности элементов электротехнических устройств. На этапе конструирования необходимый запас прочности обеспечивается за счет подбора соответствующих материалов и способов их использования; на этапе производства - путем применения соответствующей технологии и последующего выходного контроля с целью отбраковки элементов с дефектами; на этапе эксплуатации - за счет восполнения запасов прочности, уменьшающихся в процессе эксплуатации технических средств, что достигается главным образом в результате профилактики при текущем содержании и своевременных ремонтах. 

     Уменьшение числа видов опасных отказов достигается путем выбора соответствующей структуры технического средства. Принципы и методы, позволяющие синтезировать новую структуру с наименьшим числом видов опасных отказов, получили название структурных. Структурные методы весьма многочисленны, их применяют для повышения безопасности как механических конструкций, так и электротехнических устройств.

     Принципы и методы повышения безопасности технического средства путем увеличения коэффициента парирования называются соответственно принципами и методами парирования опасных отказов. Эти методы включают две операции: обнаружение опасного отказа и перевод устройства в защищенное состояние. По степени автоматизации этих операций методы подразделяются на автоматические, автоматизированные и неавтоматизированные. Например, обнаружение техническим работником станции во время профилактических работ опасного отказа в виде излома рельса и последующее запрещение движения по участку пути с поврежденным рельсом является примером парирования опасного отказа без каких-либо автоматических устройств. Примером автоматической системы парирования того же отказа является автоматическая блокировка, в которой излом рельса автоматически обнаруживается с помощью рельсовой цепи, а приостановка движения по соответствующему блок-участку осуществляется с помощью автоматически управляемых огней напольного светофора. 

     Для реализации микропроцессорных систем управления движением поездов, удовлетворяющих требованиям обеспечения безопасности движения, используются многоканальные методы парирования. Они отличаются тем, что опасные отказы обнаруживаются в результате сравнения либо параметров сигналов нескольких каналов в ряде контрольных точек, либо промежуточных результатов обработки входной информации в различных каналах. Обнаружение опасных ошибок программного обеспечения осуществляется путем сопоставления промежуточных результатов обработки входной информации в соответствии с различными версиями программы. В тех случаях, когда обнаруживаются различия в параметрах сопоставляемых сигналов, вырабатывается команда на перевод системы в защищенное состояние. 

     Многоканальные системы парирования подразделяются на системы с физическими и временными каналами. Системы с физическими каналами имеют несколько параллельно работающих комплектов аппаратуры. Они подразделяются на системы с жесткой синхронизацией работающих комплектов и системы с мягкой синхронизацией. Жесткой называется синхронизация, когда работа нескольких комплектов синхронизируется с точностью до такта. Мягкой называется синхронизация, когда работа нескольких комплектов синхронизируется по началам частных циклов обработки входной информации. 

     Системы с временными каналами отличаются от систем с физическими каналами тем, что они содержат только один комплект аппаратуры, а для обнаружения его отказов сопоставляются параметры сигналов, вырабатываемые этим комплектом в различные временные интервалы (каналы), но при одной и той же входной информации. В данной системе промежуточные результаты обработки информации в различные временные интервалы предварительно записываются в память, а затем сопоставляются между собой для обнаружения отказов аппаратных средств.

     Первейшей обязанностью каждого железнодорожника, связанного с движением поездов, является безусловное обеспечение безопасности движения, сохранности перевозимых грузов, багажа и грузобагажа, а также соблюдение требований охраны окружающей среды.

     При высоких скоростях и большой интенсивности движения безаварийная работа может быть гарантирована соблюдением каждым работником норм содержания технических средств и выполнением установленных правил безопасности по кругу своих обязанностей. Человеческий фактор играет важную роль в обеспечении безопасности.

     Нарушения правил безопасности могут быть вызваны разными причинами: стихийными явлениями, внезапными повреждениями внешне исправных частей пути, подвижного состава, контактной сети, моральным старением технических средств, но больше всего ошибками и упущениями работников, связанных с движением поездов.

     По службе перевозок браки и аварии могут быть вызваны приемом поезда на занятый путь, отправлением на занятый перегон, приемом или отправлением по неистовому маршруту, «уходом» незакрепленных вагонов на перегон, переводом стрелки под подвижным составом, передержкой отцепов на замедлителях сортировочной горки, приводящей к столкновению отцепов, нарушением габарита и т.д.

     Анализ состояния безопасности на железных дорогах показывает, что очень большое число нарушений правил происходит из-за ухода незакрепленных вагонов на перегоны и на маршруты приема и отправления.

     Во многих случаях основными причинами нарушений является недисциплинированность работников, их недостаточные знания правил и должностных обязанностей, ослабленная требовательность со стороны вышестоящих руководителей.

     Из всех последствий аварий и крушений самым печальным являются несчастные случаи с людьми. Но даже при неожиданных ситуациях квалифицированные и решительные действия железнодорожников позволяют предотвратить тяжелые последствия. Аварии и браки на железнодорожном транспорте могут быть полностью исключены при четком соблюдении каждым работником своих должностных обязанностей.

     На железнодорожном транспорте проводится обширный комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности движения поездов.

     Одним из таких мероприятий является тщательный отбор людей при приеме их на работу, связанную с движением поездов. На эту работу допускаются только лица, достигшие 18- летнего возраста, предварительно прошедшие медицинское освидетельствование и периодический медосмотр в установленном порядке.

     На должность дежурного по станции назначаются лица, имеющие высшее образование, сдавшие испытания в знаниях действующих правил и должностных инструкций и до начала самостоятельной работы прошедших практику в течение 5-10 дежурств под наблюдением опытного дежурного по станции.

     Ввиду большой сложности и ответственности за безопасность движения этим работникам должны быть созданы надлежащие условия на их рабочих местах.

     В помещения дежурного по станции, дежурного по сортировочной горке, маневрового диспетчера, операторов СТЦ допуск лиц, не имеющих на это право, запрещен. Сюда имеют право входа только люди, контролирующие работу или обслуживающие установленную аппаратуру.

     При исполнении служебных обязанностей нельзя ни на минуту отвлекать работников, связанных с движением поездов, от их непосредственной работы.

     Необходимым условием обеспечения безопасности движения являются дисциплина, внимательность, бдительность, четкость в переговорах, слаженность и чувство большой ответственности за вверенную работу. В выполнении операций по приему, отправлению поездов, маневровой работе одновременно участвуют несколько работников (дежурный по станции, составитель, машинист, дежурные стрелочных постов и т. д.). Поэтому неправильные действия одного из них могут быть предупреждены другими работниками.

     Существенная мера повышения безопасности на станциях - внедрение такой техники, как поездная и маневровая радиосвязь, громкоговорящая парковая связь.

     На станциях погрузки залогом безопасности служит тщательный отбор вагонов в техническом и коммерческом отношениях, строгое соблюдение правил погрузки и крепления грузов, особенно опасных, негабаритных и грузов на открытом подвижном составе.

     Неуклонное соблюдение установленных правил безопасности должно осуществляться при формировании поездов, и особенно пассажирских, при включении автоматических тормозов, при снаряжении и обслуживании поездов, при обозначении их сигналами.

     В случае возникновения аварийной ситуации на станции должны быть приняты необходимые меры для устранения возможных последствий, вплоть до незамедлительного вызова восстановительных и противопожарных средств.

     Требования, обеспечивающие безопасность движения, четко изложены в инструктивных документах, Правилах технической эксплуатации железных дорог. Инструкции по движению поездов и маневровой работе и Инструкции по сигнализации на железных дорогах.