Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

КОСМОТРАНС 2009


Версия для печати
Обсудить в форуме

Прогноз аварийных ситуаций на железных дорогах под влиянием опасных природных процессов

О возможностях прогнозирования аварийных ситуаций на железных дорогах под влиянием опасных природных процессов по результатам практического применения технологии геотехнической диагностики земляного полотна, на основе материалов аэрокосмического мониторинга, пойдет речь в статье Машурова С.С. (ЗАО «Аэрокосмический мониторинг и технологии»), Яшина Ю.А. (ЗАО «Аэрокосмический мониторинг и технологии»), Яшина А.Ю. (Российская инженерная академия), Корсакова А.В. (Российская инженерная академия).

Прогноз аварийных ситуаций на железных дорогах под влиянием опасных природных процессов
Прогноз аварийных ситуаций на железных дорогах под влиянием опасных природных процессов
Прогноз аварийных ситуаций на железных дорогах под влиянием опасных природных процессов
Прогноз аварийных ситуаций на железных дорогах под влиянием опасных природных процессов
Возможен ли эффективный (главным образом, по соображениям масштабов затрат, соотнесенных с ожидаемым экономическим эффектом) прогноз аварийных ситуаций на железных дорогах, возникающих под влиянием проявлений опасных природных процессов? – Ответ на этот вопрос, в традиционном толковании категории «прогноза» (подразумевающего, как правило, заблаговременное определение места, времени и сути явлений в будущем), для специалистов вполне очевиден. В силу ряда фундаментальных причин, на сегодняшний день такой прогноз невозможен.

Тем не менее, в России весьма внушительная «армия энтузиастов» продолжает упорно разрабатывать «новые методы и инструменты прогноза», а действующее российское законодательство прямо требует решения этой задачи в повседневной практике. Такое положение вещей существует не только в России. В США, например, подавляющее большинство исследований в области «прикладного карстоведения» также интенсивно развивается в области изучения механизмов карстовых деформаций и т.п., стимулирующих (в неявном виде) создание именно методов оценки и прогноза физических состояний карста.

Предмет интереса и приоритеты исследователей в этом направлении не являются лишь «данью моде», а задаются, главным образом, объективной необходимостью обладания заблаговременной (прогнозной) информацией (в рассматриваемом случае) о текущем состоянии земляного полотна для решения задач управления железной дорогой (обследований, ремонта, оптимизации движения и различного вида эксплуатационных ресурсов и др.).

Получение такого рода информации в авторской интерпретации возможно на основе несколько «усеченного прогноза» – рейтинга оценок риска потери устойчивости земляного полотна.

В самом общем случае, этот вид «прогноза» отличается от традиционного тем, что результаты оценок риска не содержат точного определения «времени». Поэтому и сам «прогноз» имеет условную природу. Он позволяет «лишь» сформировать приоритеты «неприятностей» в условиях равновозможного потенциально негативного влияния на железную дорогу (например – получить ответ на вопрос «где сойдет сель, если весь диагностируемый участок подвергнется интенсивному выпадению осадков»).

Технология заблаговременного сбора актуальной информации разработана специалистами ЗАО «Аэрокосмический мониторинг и технологии» и Российской инженерной академией в 2002– 2006 гг. Основные ее технические решения запатентованы и достаточно широко демонстрировались в СМИ, на международных форумах и специализированных конференциях.

В настоящей работе представляются основные результаты практического применения рассматриваемой технологии в 2003–2008 гг. При этом (принимая во внимание ограниченность формата изложения), текст статьи сконцентрирован на уникальных, ранее не публиковавшихся результатах.

В 2007 и 2008 гг. на отдельных участках Горьковской железной дороги зафиксированы три карстовых провала, а в 2005 и 2009 гг. – восемь случаев вынужденного прекращения движения поездов, связанных с разрушением (как минимум) верхнего строения пути под воздействием селеобразований и проявлением опасных склоновых процессов. При этом «отдельные участки» – это участки железных дорог, на которых (в том числе – и по заказам ОАО «РЖД») отрабатывалось практическое применение всех операций оригинальной технологии диагностики…

…Все перечисленные аварийные ситуации были заблаговременно идентифицированы, причем – с наивысшим уровнем риска потери устойчивости земляного полотна.

Не менее важный результат выполненного прогноза заключается еще и в том, что ни на одном из участков, диагностированных в качестве «безопасных», не произошло ни одного разрушения земляного полотна.

К основным результатам прогноза следует отнести также и его «временной горизонт оправдываемости» – от более чем года – до 9 лет …

Такого рода результаты на сегодняшний день, вероятно, не имеют аналогов. Во всяком случае (по имеющейся информации) – открыто не публиковались и широко не обсуждались ни в России, ни за рубежом.

Результаты практической диагностики на карстоопасных участках Горьковской железной дороги (помимо «абсолютного прогноза» мест карстовых провалов 2007– 2008 гг.), содержат, на наш взгляд, еще несколько интересных фактов, связанных со сравнением эффективности применения рассматриваемой технологии и наиболее мощного «традиционного средства» – многолетних наземных обследований (как правило, интегрирующих данные визуальных наблюдений, геофизических исследований и т.п.).

Так, в результате аэрокосмического мониторинга в 2002 г. на диагностируемой территории пути пропущено лишь около 9% длины наиболее опасных участков, зафиксированных по данным комплексных многолетних исследований в 2007 г. В результатах же наземных измерений I категории опасности пропущено более 90% длины потенциально опасных участков, идентифицированных по материалам еще 2002 г.

Среди пропущенных наземными измерениями участков I категории опасности оказался, как минимум, один из трех, на которых, впоследствии (в 2007–2008 гг.), произошли карстовые провалы. Еще один («провальный») участок оказался отнесенным к I категории не в результате обоснованного «прогноза» (или оценки риска), а благодаря лишь нормативно заданной генерализации (в 20 м) «соседнего» провала (согласно «Карте предварительной оценки …» 2007 г.), территория с будущим провалом вообще не была включена в «зону опасности» ж.д. пути.

Кроме того, априорные результаты наземных измерений ни в одном из случаев не содержали информации о местоположении карстовых источников, развитие которых (в последующем) и привело к провалам. В данных же обсуждаемой технологии диагностики такие источники предварительно выявлены во всех случаях аварийных проявлений.

Таким образом, перечисленные факты, наряду с более, чем «80%-й расходимостью» обоих методов в идентификации дефектов и источников дефектов земляного полотна, свидетельствуют, как минимум, о более высоком потенциале обсуждаемой технологии диагностики…

Экспериментальная отработка технологии диагностики в условиях опасных склоновых процессов и возможного схода селей осуществлялась на перегоне Туапсе-Адлер Северо-Кавказской железной дороги.

Приблизительно половина заблаговременно спрогнозированных мест разрушений верхнего строения пути оказалась в зонах «двойного риска» – потенциально опасных участков схода селей и, одновременно – проявления опасных склоновых процессов. Причем в обоих случаях эти участки относились к участкам с наивысшим риском потери устойчивости земляного полотна. Около 10% «оползней» (как это первоначально объявлялось) сошло на спрогнозированных «селеопасных участках» (также с наивысшим уровнем риска). Вместе с тем, идентификация потенциально-опасных участков и оценка уровня риска осуществлялась на основе «свертки» числовых показателей одних и тех же (выявленных на материалах съемки) дефектов и источников дефектов земляного полотна.

Кроме того, в более чем половине случаев прогноз мест нарушения земляного полотна с наивысшим риском потери устойчивости выполнен, несмотря на возведенные на этих участках защитные подпорно-удерживающие стенки.

Фотоматериалы с мест аварий лишь подтверждают недостаточность (несоразмерность угрозам, определенных по материалам мониторинга) выбранных конструкций инженерных сооружений и достоверность прогноза.

Экспериментальная отработка технологии мониторинга железных дорог в условиях деградирующих многолетнемерзлых грунтов, помимо решения аналогичных задач (на скально-обвальных и карстоопасных участках), дополнительно применялась для проведения ситуационной экспертизы версий и причин аварии 12 июня 2008 г. «на перегоне Светильное-Селеткан Забайкальской железной дороги».

В контексте рассматриваемой темы заслуживают внимания два заключения, которые сделаны на основе результатов этой работы.

Во-первых, ни одна из версий и причин аварии, опубликованных в первую «послеаварийную неделю», не соответствует действительности. В качестве причин, например, в подавляющем большинстве версий выдвигались … результаты аварий. А во-вторых, как показывают результаты «ретроспективного прогноза» на основе архивных материалов съемки (март 2007 г.), проведенный (после съемки) капитальный ремонт железнодорожного полотна (как об этом «сообщили в оперативном штабе РЖД») не изменил наивысший уровень риска потери устойчивости, существовавший до выполнения ремонтных работ.

Основной вывод, который должен отсюда следовать, заключается, на наш взгляд, в том, что «капитальный ремонт», как минимум, не учитывает угроз (окружающей среды), которые этот ремонт и должен нейтрализовать.

Разработка, апробация и экспериментально полученные результаты применения рассматриваемой технологии диагностики позволяют сделать вывод о достаточно высоком ее инвестиционно-инновационном потенциале внедрения в практику управления на железных дорогах, в том числе, – и, возможно, в несколько «неожиданных» сферах – например, для страхования перевозок.

В отличие от подавляющего большинства демонстрационных и экспериментально-исследовательских проектов, представленных сегодня на рынке, разработка ЗАО «АМТ» и РИА обладает практически полным набором признаков полномасштабной технологии, позволяющей заказчику достаточно «прозрачно» определять экономический эффект от ее внедрения.

Основные (теоретические) «ТТХ» применения предлагаемой технологии выглядят следующим образом:

– производительность решения одной задачи диагностики (из расчета min длины ж.д. пути 100 км в полосе шириной 2,5–3 км) – не менее 200 м/час (одним специалистом, включая все операции обработки и формирование отчетных документов);

– сфера применения – на территориях с проявлением опасных природных процессов (оползни, сели, карст, термокарст, абразия и др.);

– область определения результатов – дефекты и источники дефектов и деформаций земляного полотна; потенциально-опасные участки и территории; уровни, категории, классы и рейтинги опасности и устойчивости земляного полотна; уровни и рейтинг риска потери динамического баланса устойчивости и др.;

– уровень правильного распознавания дефектов и источников дефектов ~ 90%, при уровне ложной тревоги (ошибки) ~ 5% (в диапазоне разрешения на местности ~ 2,3R);

– уровень семантической определенности (непротиворечивости) природы опасности – не менее 80%;

– уровень правильного целеуказания границ потенциально-опасных участков и территорий (по выявленным дефектам и источникам дефектов) ~ 95%;

– уровень правильного разделения классов опасности (риска) «внутри» потенциально-опасных участков и территорий – не менее 75%.

© Евразия Вести VII 2009







VII 2009

Евразия Вести VII 2009

Наметить главные пути инновационного прорыва

Инновационные технологии в транспортной отрасли

Рациональное использование спутниковых технологий в комплексе антикризисных мероприятий ОАО «РЖД»

Внедрение современных спутниковых технологий в ОАО «РЖД»

Научно-образовательный центр в области геоинформатики и навигации железнодорожного транспорта

Мониторинг пути с помощью спутникового радиолокационного зондирования

Системы обеспечения безопасности подвижного состава нового поколения

Спутниковые системы связи для обеспечения безопасности движения поездов

Скоростную магистраль Москва - Санкт-Петербург освоит «Автодиспетчер»

Система высокоточного координатного обеспечения инфраструктуры железнодорожного транспорта

Концерн «Созвездие» - новые решения, комплексный подход

«MOTOROLA»: перспективные мобильные системы передачи цифровой информации

ОАО «Росжелдорпроект» - современный подход к комплексному выполнению проектных работ

Инерциальные навигационные системы для железных дорог

Железнодорожный профиль «Аэрокосмических технологий»

Транспортное страхование: обращайте внимание на детали!

ВТБШ - школа подготовки лидеров транспортных компаний

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести