Надежность транспортных систем

Кроме резервов трех видов, используемых при обеспечении устойчиво­сти, для обеспечения надежности дополнительно используется параллельная работа различных элементов системы.

Иллюстрация этого свойства приведена на рис. 6.3.

Для приведенного на рисунке объекта, выход из строя одного из элемен­тов с номерами 2 - 6 не будет приводить к полной остановке элемента 1, работа которого определяет результаты работы всей системы.

В системах организации дорожного движения параллельную работу вы­полняют дублирующие участки транспортной сети, которые в обычном режиме используются не полностью.

В системах организации перевозок надежность обеспечивается парал­лельной работой различных видов транспорта. Но здесь существуют опреде­ленные проблемы, вызванные наличием собственных интересов у элементов, обеспечивающих параллельную работу в системе. Их целью является не обес­печение надежности транспортной системы, а реализация собственных эконо­мических интересов. Поэтому при рассмотрении вопросов надежности поли-транспортных систем необходимо учитывать эти интересы.

Для характеристики надежности объектов разработано достаточно большое количество натуральных показателей:

- интенсивность отказов системных элементов, ед/ч;

- средняя частота отказов;

- средняя продолжительность отказа;

- средняя продолжительность безотказной работы системы;

статистическое распределение промежутков времени между отказами.
Они разработаны для технических систем с жесткими связями между элементами и прямой зависимостью работоспособности системы в целом от способности отдельных элементов выполнять присущие им функции. Отказ одного элемента обычно означает выход из строя всей системы в целом. Воз­можны и другие последствия отказа элемента, например, если предусмотрена параллельная работа отдельных элементов.

Для выработки управляющих воздействий относительно транспортных систем натуральных показателей надежности недостаточно, что обусловлено

большим разнообразием связей между их элементами. Это можно проиллюст­рировать на примере сравнения автобусного и трамвайного маршрутов.

Конструктивные особенности подвижного состава определяют более вы­сокую надежность трамваев, по сравнению с автобусами, по критерию частоты отказов.

Однако надежность автобусного маршрута по тому же критерию выше, чем трамвайного, если под отказом для маршрута понимается остановка всех транспортных средств на нем. Такая разница обусловлена характером связей между элементами маршрутов — транспортными средствами. Выход из строя одного трамвая приводит к постепенной остановке всех транспортных средств на маршруте.

Поэтому основным показателем надежности транспортных систем явля­ется экономический показатель. Он основан на зависимости критерия эффек­тивности системы от ее надежности и рассчитывается по зависимости

где Э' - значение показателя эффективности системы при абсолютно надежной работе всех ее элементов;

Э - значение показателя эффективности системы при «обычном» уровне надежности элементов системы.

Это можно проиллюстрировать на примере автобусного маршрута. Если его представить в виде совокупности рейсов, осуществляемых за определенный период времени, то эффективность маршрута при абсолютно надежной работе всех элементов будет равняться прибыли маршрута при выполнении всех за­планированных рейсов. Если тот же маршрут представить в виде совокупности автобусов, работающих на нем, то значение того же показателя будет значи­тельно выше, чем в предыдущем случае. Вызвано это тем, что абсолютная на­дежность автобусов подразумевает их постоянную готовность к работе и, соот­ветственно, отсутствие затрат на содержание резервного подвижного состава.

Таким образом, для сравнения надежности транспортных систем, необ­ходимо вначале определить однородные требования по надежности элементов, а это не всегда возможно из-за различий в их структуре.

Поэтому основным способом выработки управляющих воздействий на основе экономического показателя надежности является его сравнение с пока­зателем эффективности системы при абсолютно надежной работе всех ее эле­ментов. Если значение Э_над низкое, по сравнению с Э', то надежность системы достаточно высока и нет необходимости вкладывать средства в ее повышение. Если же Э_над составляет значительную часть от Э', то повышение надежности системы может привести к существенному росту ее эффективности и вложение средств в повышение надежности может оказаться выгодным