Розробка інтегрованої моделі взаємодії інфраструктурної та рухомої складової в контексті сумісності та безпеки при експлуатації рухомого складу на промисловому підприємстві

Abstract

Ефективність транспортної системи промислового підприємства значною мірою визначається узгодженістю роботи інфраструктури й рухомого складу. Під’їзні колії, стрілочні переводи, системи сигналізації, локомотиви та вагонний парк утворюють єдиний технологічний комплекс, у межах якого будь-які технічні відхилення впливають на надійність, безпеку та пропускну спроможність перевезень. В умовах зростання обсягів внутрішньозаводської логістики, ускладнення процесів взаємодії з магістральною залізничною мережею та переходу до сучасних вимог інтероперабельності (TSI), підприємства стикаються з потребою забезпечити відповідність як інфраструктури, так і рухомого складу єдиним технічним стандартам. Актуальність теми зумовлена тим, що на багатьох промислових підприємствах інфраструктура проектувалася під старі серії локомотивів і вагонів, а модернізація рухомого складу нерідко відбувається без системного аналізу його взаємодії з існуючими елементами колійного господарства і інших підсистем. Такий дисбаланс створює підвищені ризики виникнення транспортних інцидентів, збільшує витрати на обслуговування та знижує ефективність технічних процесів. Недостатня сумісність систем залізничного транспорту може призвести до порушення технологічного циклу, збоїв в маневровій роботі та додаткове навантаження зокрема на систему ремонту та експлуатацію рухомого складу. У цьому контексті розробка інтегрованої моделі взаємодії інфраструктурної та рухомої складової є необхідною умовою для підвищення рівня безпеки та досягнення стабільної роботи транспортної системи підприємства. Запропоноване дослідження дозволяє поєднати технічні, організаційні та нормативні аспекти експлуатації внутрішньопромислового рухомого складу, врахувати вимоги сучасних стандартів сумісності, а також створити підґрунтя для підвищення рівня транспортної безпеки на підприємстві. Отримані результати мають практичну цінність для оптимізації роботи промислово підприємства в умовах сьогодення. Об’єкт дослідження – локомотиви промислового підприємства. Предмет дослідження – процес експлуатації рухомого складу на промисловому підприємстві. Мета дослідження – удосконалення моделі взаємодії інфраструктурної та рухомої складової в контексті сумісності та безпеки при експлуатації рухомого складу на промисловому підприємстві із врахуванням вимог інтероперабельності. За результатами магістерської роботи виконано такі задачі досліджень: -проведено дослідження та аналіз взаємодії інфраструктурної та рухомої складової на промисловому підприємстві з врахуванням вимог інтероперабельності; - проведено дослідження і визначено особливості моделі взаємодії інфраструктурної та рухової складової при експлуатації рухомого складу; - визначення основних характеристик взаємодії інфраструктурної та рухомої складової при експлуатації рухомого складу на промисловому підприємстві; -проведено дослідження і встановлено поточний технічний стан локомотивів промислового підприємства та системи технічного обслуговування локомотивів; - розроблено заходи по підвищенню ефективності функціонування локомотивного парку підприємства. Стабільна робота промислових підприємств є стратегічно-необхідною для України в час війни з загарбником. Це насамперед пов’язано із необхідністю систематичного проведення системного аналіз сумісності інфраструктури та рухомого складу, що дозволить оцінювати вплив окремих факторів на безпеку експлуатації. Для цього було досліджено [1-5, 7] технічний стан локомотивів залізничного транспорту промислового підприємства і проаналізовано можливості при їх експлуатації. В роботі було виконано аналіз методу проведення діагностики поточного стану локомотивів, провівши оцінку системи технічного обслуговування та ремонту локомотивів і дослідивши організацію та технологію екіпірування локомотивів визначено основні характеристики взаємодії інфраструктурної та рухомої складової при експлуатації рухомого складу на промисловому підприємстві [6-9]. Аналіз системи взаємодії та експлуатації ПП [9-15] розкрив весь реальний зв'язок між системами і став основою для використання основних техніко-економічних показників роботи тепловозного депо, як основи в процесі взаємодії інфраструктурної та рухомої складової в контексті сумісності та безпеки при експлуатації рухомого складу на промисловому підприємстві з наданням рекомендацій і заходів для розробки інтегрованої моделі удосконалення роботи ПП.The efficiency of an industrial enterprise’s transport system largely depends on the coordination between its infrastructure and rolling stock. Industrial tracks, turnouts, signalling systems, locomotives, and the wagon fleet function as a single technological complex in which any technical deviation affects the reliability, safety, and throughput capacity of transportation processes. With the increasing volume of in-plant logistics, the growing complexity of interactions with the mainline railway network, and the transition to modern interoperability requirements (TSI), enterprises face the need to ensure that both infrastructure and rolling stock comply with unified technical standards. The relevance of this topic stems from the fact that, at many industrial facilities, the infrastructure was originally designed for older generations of locomotives and wagons, while the renewal of rolling stock often occurs without a comprehensive analysis of its compatibility with existing track systems and other subsystems. Such a mismatch increases the likelihood of transport incidents, raises maintenance costs, and reduces the efficiency of technological operations. Insufficient compatibility within the railway transport system may lead to disruptions in the technological cycle, irregularities in shunting operations, and additional pressure on maintenance and operational units responsible for rolling stock. In this context, developing an integrated model describing the interaction between infrastructure and rolling stock components becomes essential for improving safety and ensuring stable performance of the enterprise’s transport system. The proposed research integrates technical, organizational, and regulatory aspects of industrial rolling stock operation, incorporates modern interoperability standards, and forms a foundation for improving overall transport safety at the enterprise. The obtained results have practical value for optimizing the operational processes of an industrial facility under current conditions. Object of the study: locomotives of the industrial enterprise. Subject of the study: the process of rolling stock operation at the industrial enterprise. Purpose of the study: to improve the interaction model between infrastructure and rolling stock in the context of compatibility and safety during industrial rolling stock operation, taking interoperability requirements into account. Based on the results of the master’s research, the following tasks were completed: • analysis of the interaction between infrastructure and rolling stock at the industrial enterprise, considering interoperability requirements; • identification of the characteristics and specific features of the interaction model during rolling stock operation; • determination of the key parameters governing the interaction between infrastructure and rolling stock in industrial conditions; • assessment of the current technical condition of the enterprise’s locomotives and evaluation of the locomotive maintenance system; • development of measures aimed at improving the operational efficiency of the enterprise’s locomotive fleet. If you need, I can adjust the style (more academic, more concise, or aligned with university formatting requirements). Stable operation of industrial enterprises is strategically essential for Ukraine during wartime, as it directly influences national resilience and continuity of production. This necessity highlights the importance of conducting a systematic and comprehensive analysis of the compatibility between infrastructure and rolling stock, enabling an objective assessment of how specific factors affect operational safety. For this purpose, studies [1–5, 7] examined the technical condition of locomotives used at the industrial railway facility and evaluated the capabilities and limitations observed during their operation. The research included an assessment of the methodology applied for diagnosing the current condition of locomotives. By analysing the maintenance and repair system, as well as examining the organisation and technology of locomotive servicing, the key characteristics of interaction between infrastructure elements and rolling stock during operation at the industrial enterprise were identified [6–9]. The analysis of the interaction and operational system of the industrial enterprise [9–15] revealed the actual interconnections between its components. It also formed the basis for applying the main technical and economic performance indicators of the locomotive depot as fundamental criteria for evaluating the interaction between infrastructure and rolling stock. This approach supports the development of recommendations and measures aimed at creating an integrated model for improving the efficiency, compatibility, and safety of rolling stock operation within the industrial enterprise.