Оцінка ефективності впровадження системи управління безпекою на залізничній ділянці А-Б відповідно до вимог CSM та TSI

Abstract

Магістерська кваліфікаційна робота присвячена комплексній оцінці ефективності впровадження системи управління безпекою (SMS) на залізничній ділянці А–Б відповідно до вимог Спільних методів безпеки (CSM) та Технічних специфікацій інтероперабельності (TSI). Дослідження актуальне в контексті інтеграції залізничного транспорту України до європейського простору та впровадження ризик-орієнтованих підходів, визначених нормативно-правовими актами Європейського Союзу, зокрема Директивами (ЄС) 2016/798 і 2016/797, Регламентом (ЄС) 2018/762 і Регламентом (ЄС) № 402/2013. У роботі сформовано науково-методичні засади оцінювання рівня безпеки залізничної ділянки та адаптації існуючих процесів управління до європейських вимог. Проведено аналіз техніко-експлуатаційних характеристик ділянки А–Б, статистики інцидентів за останні 3–5 років, а також відповідності колії, стрілочних переводів, інженерних споруд і систем сигналізації вимогам TSI INF, TSI OPE, TSI CCS та технічним регламентам України. Окрему увагу приділено аналізу структури та елементів наявної системи управління безпекою, її відповідності принципам ризик-орієнтованого підходу, процесам моніторингу, обліку подій та реагування. На основі методики CSM RA виконано ідентифікацію небезпек та сформовано реєстр hazard log, який охоплює технічні, організаційні та людські фактори. Проведено оцінювання ризиків шляхом побудови матриці ризиків, визначення рівнів ймовірності та тяжкості наслідків, а також виділення неприйнятних ризиків, які потребують обов’язкових заходів контролю. Розроблено комплекс технічних, організаційних і процедурних заходів CAPA, спрямованих на зниження ризиків до прийнятного рівня згідно з вимогами CSM. Оцінено ефективність запропонованих заходів та проведено прогнозне моделювання динаміки зниження ризиків. Визначено ключові показники ефективності безпеки (KPI) та здійснено порівняльний аналіз стану ділянки «до» та «після» впровадження ризик-орієнтованої системи управління. Отримані результати демонструють очікуване зниження кількості технічних відмов, прискорення реагування на події, покращення стану інфраструктури та підвищення загальної надійності функціонування. Додатково виконано аналіз відповідності впровадженої системи управління безпекою вимогам Регламенту (ЄС) 2018/762 та оцінено рівень інтеграції технічних параметрів ділянки з вимогами TSI. Проведено вимірювання індикаторів безпеки CSI та порівняння з цільовими показниками CST. Оцінено рівень функціональної безпеки інфраструктури, враховуючи критерії цілісності, надійності та відмовостійкості. Виконано аналіз соціально-економічної ефективності впровадження SMS, зокрема очікувану економію від зменшення кількості відмов, оптимізації технічного обслуговування та підвищення інтероперабельності. Узагальнення результатів дозволило сформувати рекомендації щодо подальшого вдосконалення SMS, модернізації інфраструктурних елементів, цифровізації моніторингу, удосконалення процедур аналізу подій та зміцнення культури безпеки. Визначено перспективи інтеграції ділянки А–Б у мережу TEN-T та адаптації до вимог європейського ринку залізничних перевезень. Практичне значення роботи полягає у можливості використання отриманих результатів регіональними підрозділами АТ «Укрзалізниця» для запровадження сучасних підходів до управління безпекою, оптимізації технічного обслуговування, планування модернізаційних заходів, підвищення рівня відповідності вимогам CSM та TSI, а також для підготовки до інтеграції у спільний європейський залізничний простір.The master’s thesis is devoted to a comprehensive assessment of the effectiveness of implementing a Safety Management System (SMS) on railway section A–B in accordance with the requirements of the Common Safety Methods (CSM) and the Technical Specifications for Interoperability (TSI). The research is particularly relevant in the context of Ukraine’s integration into the European railway area and the introduction of risk-oriented approaches defined by the regulatory framework of the European Union, including Directives (EU) 2016/798 and 2016/797, Regulation (EU) 2018/762, and Regulation (EU) No. 402/2013. The thesis establishes scientific and methodological foundations for assessing the safety level of a railway section and for adapting existing safety management processes to European requirements. The study includes an analysis of the technical and operational characteristics of section A–B, incident statistics for the past 3–5 years, and the conformity of track, switches and crossings, engineering structures, and signalling systems with TSI INF, TSI OPE, TSI CCS, as well as national technical regulations of Ukraine. Particular attention is paid to evaluating the structure and functional elements of the existing safety management system, its alignment with risk-based principles, and the effectiveness of monitoring, event recording, and response processes. Using the CSM RA methodology, hazards were identified and a hazard log was developed covering technical, organizational, and human-factor-related threats. Risk assessment was performed through the construction of a risk matrix, determination of probability and consequence levels, and identification of unacceptable risks requiring mandatory control measures. A set of corrective and preventive actions (CAPA) was proposed, including technical, organizational, and procedural mitigation measures aimed at reducing risks to an acceptable level in accordance with CSM requirements. The effectiveness of the proposed measures was evaluated, and predictive modelling of risk-reduction dynamics was carried out. Key safety performance indicators (KPI) were defined, and a comparative analysis of the “before” and “after” states of the section was performed. The findings demonstrate expected reductions in technical failures, faster response times to events, improvement in infrastructure conditions, and increased overall reliability of railway operations. Furthermore, the study includes an assessment of SMS compliance with Regulation (EU) 2018/762 and an evaluation of the degree of integration of the section’s technical parameters with TSI requirements. Measurements of Common Safety Indicators (CSI) were performed and compared with target safety levels (CST). Functional safety performance was assessed based on integrity, reliability, and fault tolerance criteria. A socio-economic analysis of SMS implementation was conducted, including estimated savings resulting from fewer failures, optimized maintenance, and increased interoperability. The synthesis of results enabled the development of recommendations for further enhancement of the SMS, modernization of infrastructure components, digitalization of monitoring processes, improvement of event-analysis procedures, and strengthening of safety culture. The study also outlines the prospects for integrating railway section A–B into the TEN-T network and adapting it to the requirements of the European railway transport market. The practical significance of the research lies in its applicability for regional divisions of JSC “Ukrzaliznytsia” in implementing modern safety management approaches, optimizing maintenance processes, planning infrastructure modernization, improving compliance with CSM and TSI requirements, and preparing for integration into the common European railway area.