К ВОПРОСУ О ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

В работе [6,8] представлены научно-методические основы анализа и управления стратегическими рисками, обеспечивающие механизмы управления безопасностью в основных сферах жизнедеятельности государства и других сложных социо-технических системах. В работах [1,2], отмечается, что для реализации устойчивого развития и обеспечения безопасности сложных социо-технических систем, наряду с концепцией стратегических рисков, необходимым является анализ и управление на основе интегрального показателя уровня безопасности.

В настоящее время на железных дорогах России в качестве количественной оценки уровня безопасности движения используют общее число нарушений безопасности движения – сумма числа крушений, аварий, особых браков в работе и браков в работе, произошедших за год, или удельный показатель – число нарушений, приходящихся  на 1 млрд. т.км.-брутто (или на 100 тысяч поездо-километров). На наш взгляд [4] разномасштабность крушений, аварий, особого брака в работе и брака в работе как по частоте их появления (крушения и аварии – редкие виды НБД, а брак в работе - массовые виды НБД), так и по последствиям, не позволяет применять аддитивные процедуры в качестве количественной оценки уровня безопасности движения.

Все нарушения [4,3] на железных дорогах России связаны единым технологическим процессом и, проявляясь в различных местах в различные моменты времени, оказывают иногда прямое, чаще опосредованное влияние друг на друга, т.е. в целом представляют собой систему со слабыми связями, которая должна обладать определенными закономерностями своей структуры. 

Будем рассматривать [4,8] множество U  всех нарушений безопасности движения (НБД) за год как систему со слабыми связями. Каждое НБД u есть с одной стороны индивидуальность (особь)  - элемент множества u∈U, а с другой стороны – представитель вида  u∈S, где S – множество видов НБД. Тогда общий перечень НБД u  - текст объемом , общий перечень видов НБД s∈S – словарь объемом . Опираясь на результаты работы [5], был образован  следующий словарь НБД: 

· Транспортное происшествие (ТП) – различного типа сходы или столкновения поездов и подвижного состава, влекущие за собой причинение вреда  жизни и здоровью людей, имуществу и окружающей среде. ТП - представлено триединой структурой – «Причина - тип схода или столкновения - последствия».

· Опасное транспортное событие (ОТС) – событие в поездной или маневровой работе, непосредственно предшествующее ТП – «причина ТП» или создавшее угрозу возникновения ТП – «предпосылка ТП», в результате которого в силу случайности или действий персонала ТП не произошло.

· Брак в работе (БР) – результат специальных мер противодействия угрозе безопасности движения с целью её минимизации или неисправности технических средств прямо не создающих угрозу безопасности движения, опосредованно влияющие на возникновение ОТС.

· Хозяйства ОАО «РЖД» - ответственные за возникновение ТП, ОТС и БР.

  Пусть ,, i=1,2,3,… есть число видов НБД, имеющих точно  j представителей . Образуем классы , в каждом из которых содержится  видов НБД,  представленных равным числом особей.  Из классов НБД по повторяемости , в каждом из которых содержится  видов, образуем отделы НБД , i=1,2,3,…,N. Пусть в  каждом отделе  содержится  классов  и соответственно видов НБД, т.е. в каждом отделе  представлены такие виды НБД, которые встречаются не менее  раз.

  Объем представителей видов в отделах НБД равен

,

 тогда относительная частота появления отдела НБД 

                                          (1)

при условии       .

По фактическим данным можно построить статистические зависимости . Эти зависимости можно рассматривать как сообщения, которые несут информацию о состоянии реальной системы «Безопасности движения на железных дорогах».

Математическая обработка этих сообщений методом максимального правдоподобия с использованием критерия согласия c² показывает наличие устойчивой закономерности в распределении . Эта закономерность имеет вид 

.                                             (2)

Для статистических и теоретических зависимостей  была вычислена энтропия этих сообщений , которую можно интерпретировать как меру организованности системы «Безопасности движения на железных дорогах», и показатель выравненности информационного сообщения , который является количественной оценкой уровня организованности безопасности движения на железных дорогах.

Интегральная количественная оценка уровня безопасности движения на железных дорогах (индекс уровня безопасности движения) зависит от совокупности административно-организационных мер и технических средств по управлению движением поездов, капитальных затрат на новую технику и эксплуатационных затрат на ремонт и техническое содержание подвижного состава и инфраструктуры железных дорог.

В работе [4] на основе следующих эвристических предположений был получен общий вид индекса уровня безопасности движения на железнодорожном  транспорте  :

- зависит  от приведенной грузонапряженности Г_пр (млрд. ткм брутто в год на 1 км эксплуатационной длины ж.д.), так как приведенная продукция железнодорожного транспорта при всех прочих равных условиях линейно связана с его эксплуатационной длиной,  и показателя выравненности I₀, причем =0 при Г_пр=0 и I₀=0.

- Темп изменения от величины грузонапряженности Г_пр при малых значения грузонапряженности Г_пр должен быть наибольшим, а при увеличении значения Г_пр должен стремиться к нулю из-за возрастания сложности процесса перевозок при всех прочих равных условиях. Или производная   при Г_пр близких к нулю и   при достаточно больших Г_пр, в пределе ^. Здесь Г_пр0 – базовое значение приведенной грузонапряженности .

Интегральная количественная оценка  уровня безопасности движения на железных дорогах (индекс уровня безопасности движения) имеет следующий вид

                      .                (3)

Таким образом, можно утверждать, что индекс уровня безопасности движения  позволяет определять отклик реальной системы «Безопасности движения на железных дорогах» после принятия и реализации управленческого решения. С другой стороны, проводя вычислительные эксперименты, можно для различных управленческих решений осуществлять прогноз индекса уровня безопасности движения , что должно позволить выбирать наиболее эффективное управленческое решение в области безопасности движения.

Список литературы:

1. Воробьев Ю.Л. Безопасность жизнедеятельности (некоторые аспекты государственной политики) / МЧС России. -М.: Деловой экспресс. 2005.- 376 с.
2. Попов В.Г. Безопасность и устойчивое развитие. Ж. «Мир транспорта». №3, 2004.- 18-28 с.
3. Б.И. Кудрин. Введение в технетику. Томск. Издательство Томского гос. ун-та. 1993. – 552 с. 
4. Попов В.Г. Об анализе состояния и количественной оценке уровня безопасности движения поездов на железных дорогах России. Труды V НПК «Безопасность движения поездов», МИИТ, 2004.
5. Косарев Л.Н., Рудановский В.М. О необходимости новой классификации нарушений безопасности движения на железнодорожном транспорте. Труды IV НПК «Безопасность движения поездов», МИИТ, 2003.
6. Стратегические риски России: оценка и прогноз / МЧС России. Под общ. Ред. Ю.Л. Воробьева. -М.: Деловой экспресс. 2005.- 392 с.
7. Красковский А.Е. Экономические механизмы управления безопасностью движения. Ж. «Железнодорожный транспорт»,  №5, 2002.- 29 с.
8. Развитие методов оценки безопасности и анализа риска подвижного состава. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, МИИТ, 2008.