Bảng 4.1 Mô hình tổng quát xây dựng chơng trình xử lý số liệu thống kê thời gian gián đoạn chạy tầu h hỏng đầu máy gây đờng vận h nh (Mô hình n y đợc sử dụng trớc năm 2002 cấu tổ chức ng nh đờng sắt cha thay đổi) Liên hợp Liên hợp Xí nghiệp đầu máy H Nội H L o Vinh Tổng hợp Liên hợp I Liên hợp Đ Nẵng Liên hợp S i Gòn Tổng hợp to n ng nh Theo loại đầu máy Theo Xí nghiệp To n ng nh Loại đầu máy D4H D12E D19E D16E … D4H D5H D14H D4H D18E D13E Theo loại đầu máy Theo Liên hợp D4H D11H D12E D9E D13E D19E Sè liƯu thèng kª n n 2n Năm thứ (X1) CV PH GĐ Tệp Tệp TH Tệp tổng hợp Tệp TƯp TH TƯp tỉng hỵp TƯp TƯp TÖp TH TÖp TH TÖp TÖp tỉng hỵp TƯp TƯp tỉng hỵp TƯp TƯp TH TÖp TÖp TÖp TÖp TH TÖp TH TÖp TÖp TH TÖp tỉng hỵp TƯp TƯp TH TƯp TƯp TH TÖp TÖp TH TÖp TH TƯp TƯp TH TƯp tỉng hỵp TƯp Tệp GĐ TH Tệp tổng hợp Tệp Tệp TH TÖp TÖp TH TÖp TÖp TH TƯp tỉng hỵp TH TƯp TH TƯp TƯp tỉng hỵp TƯp TH (X1-Xk) PH - TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hỵp TH CV - TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hỵp TƯp Năm thứ k (Xk) CV PH GĐ Tệp Tệp TH TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hợp Tệp tổng hợp Tệp Tệp GĐ TH TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hỵp TƯp … PH - TƯp tỉng hỵp TƯp tỉng hỵp TƯp CV - TƯp TH TƯp tỉng hỵp TƯp TƯp tổng hợp TH 4.1.5 Đánh giá số tiêu độ tin cậy vận dụng đầu máy ng nh vận tải đờng sắt Việt Nam 4.1.5.1 Xác định tiêu độ tin cậy vận dụng đầu máy ng nh vận tải đờng sắt Việt Nam giai đoạn 1990-1997 Việc khảo sát v thu thập số liệu thống kê h hỏng đầu máy trình vận dụng gây gián đoạn chạy tầu tuyến v khu đoạn ng nh Đờng sắt Việt Nam đ đợc tiến h nh cho loại đầu máy Xí nghiệp Đầu máy, sau tổng hợp lại cho Xí nghiệp Liên hợp vận tải đờng sắt khu vực v cuối tổng hỵp cho to n ng nh theo thêi gian tõng tháng, năm v tổng hợp cho giai đoạn 1990-1997 Thông qua việc khảo sát, thu thập số liệu thống kê tiêu vận dụng v thời gian gián đoạn chạy tầu loại đầu m¸y D4H, D5H, D9E, D12E, D13E v D18E vËn dơng Xí nghiệp Đầu máy H L o, H Nội, Vinh, Đ Nẵng v S i Gòn to n tuyến đờng sắt Việt Nam giai 1990-1997, v thông qua phơng pháp tính trình b y mục 4.1.3., đ xác định đợc cách định lợng tiêu độ tin cậy nêu Trong t i liệu n y giới thiệu đơn cử số tiêu quan nhất, l thông số dòng hỏng đầu máy gây gián đoạn chạy tầu gđ (1/106 km) v g©y cøu viƯn λcv (1/106 km) qua năm (bảng 4.3); độ tin cậy vận dụng loại đầu máy diezel vận dụng đờng sắt Việt Nam giai đoạn 1990 -1997 (bảng 4.4); thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu v gây cứu viện phận v hệ thống loại đầu máy diezel vận dụng ĐSVN giai đoạn 1990-1997 (bảng 4.5); mức độ h hỏng (từ cao xuống thấp) gây cứu viện phận v hệ thống đầu máy giai đoạn 1990-1997 (bảng 4.6) Bảng 4.3 Thông số dòng hỏng của loại đầu máy gây gián đoạn chạy tầu gđ (1/106 km) v gây cứu viện cv (1/106 km) qua năm Đầu máy Liên hợp I D4H(HN) D12E (HN) D4H (V) D18E (V) D4H (HL) D5H (HL) Liên hợp II D4H (DN) D12E (ĐN) Liên hợp III D9E (SG) D13E (SG) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 Tỉng hỵp 85,8 36,9 73,5 55,1 41,1 27,4 50,2 29,7 - 52,6 14,9 10,5 4,7 42,8 23,2 44,6 22,3 54,9 28,3 - 59,2 15,5 22,4 5,8 44,1 26,0 29,1 18,9 59,3 34,8 - 52,8 20,2 11,6 3,5 50,8 33,4 21,9 15,8 50,8 33,8 - 33,2 14,1 11,7 5,1 52,7 34,0 23,5 15,0 56,7 36,3 16,7 16,7 38,8 18,7 12,6 6,9 50,8 35,0 8,7 7,8 56,7 39,3 22,5 15,9 38,8 17,3 8,5 5,3 48,8 30,1 16,3 13,7 33,2 24,8 18,9 6,7 24,0 12,6 21,5 13,4 47,2 28,2 15,2 12,9 25,0 13,3 18,6 13,1 45,1 17,7 14,7 7,2 46,7 29,3 24,4 16,3 48,6 29,9 19,7 12,3 146,8 40,7 34,8 5,1 95,0 19,0 42,5 10,8 70,6 21,2 32,6 12,0 60,5 25,5 36,2 10,4 85,9 33,4 24,8 8,1 81,9 34,0 24,4 10,7 67,3 24,4 23,3 5,6 48,4 17,1 24,9 10,2 93,2 30,6 28,9 8,4 79,5 23,9 47,7 9,8 51,0 11,2 70,9 22,3 45,1 16,6 74,3 15,9 43,4 13,3 71,7 24,3 26,7 11,6 59,2 12,7 34,5 13,.6 63,7 32,4 31,2 9,5 68,2 20,4 21,2 4,2 33,3 12,3 39,9 16,5 61,0 19,1 91 Bảng 4.4 Độ tin cậy vận dụng tổng hợp loại đầu máy diezel vận dụng đờng sắt Việt Nam giai đoạn 1990 1997 (L- qu ng đờng chạy, tính 106 km) Đầu máy Độ tin cậy vận dụng D12E (XN §M H Néi) F = - exp (- 7,20 L) D12E (XN ĐM Đ Nẵng) F = - exp (- 8,40 L) D5H (XN §M H L o) F = - exp (- 12,3 L) D18E (XN §M Vinh) F = - exp (- 16,3 L) D9E (XN ĐM S i Gòn) F = - exp (- 16,5 L) D4H (XN §M H Néi) F = - exp (- 17,7 L) D13E (XN §M S i Gßn) F = - exp (- 19,1 L) D4H (XN §M Vinh) F = - exp (- 29,3 L) D4H (XN§M H L o) F = - exp (- 29,9 L) D4H (XN §M § N½ng) F = - exp (- 30,6 L) TT 10 Bảng 4.5 Kết tính toán tiêu thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu v gây cứu viện phận v hệ thống loại đầu máy diezel vận dụng ĐSVN giai đoạn 1990-1997, (gđ/cv) TT Các phận v hệ thống Động diezel Hệ thống truyền động Hệ thống điều khiĨn Bé phËn ch¹y HƯ thèng phơ Tỉng thể đầu máy ĐM H D4H 18,20 13,10 5,60 4,60 7,30 2,10 11,00 7,20 6,20 1,90 48,60 29,90 L o D5H 13,50 8,50 0,70 0,70 2,70 1,50 0,30 0,30 1,90 0,70 19,70 12,30 §M H D4H 15,00 7,10 4,70 2,30 9,10 3,20 6,70 2,50 9,50 2,40 45,10 17,70 Néi D12E 6,10 2,40 2,40 2,00 3,60 1,70 0,00 0,00 2,50 1,06 14,70 7,20 §M Vinh D4H D18E 14,40 5,52 9,79 3,01 7,50 1,88 6,23 1,75 7,75 12,56 3,81 9,29 9,91 0,00 7,75 0,00 7,12 4,52 1,78 2,26 46,70 24,40 29,30 16,30 §M § D4H 8,00 5,57 11,03 5,45 16,25 6,06 12,61 6,30 43,9 7,15 93,02 30,56 N½ng D12E 1,87 0,78 2,72 1,16 8,02 2,46 0,26 0,064 36,47 3,95 28,84 8,40 §M S D19E 14,51 5,40 1,53 0,30 10,38 4,10 1,12 0,10 9,14 2,50 39,86 16,54 i Gßn D13E 23,00 8,30 1,30 0,40 17,80 7,70 1,20 0,40 8,20 3,30 51,30 19,06 Bảng 4.6 Kết xác định mức độ h− háng (tõ cao xng thÊp) g©y cøu viƯn cđa phận v hệ thống loại đầu máy giai đoạn 1990-1997 Mức độ h hỏng XN §M H L o D4H D5H XN §M H Nội D4H D12E XN ĐM Vinh D4H D18E Động §éng c¬ §éng c¬ §éng c¬ §éng c¬ Bé phËn chạy HT điều khiển HT điều khiển Bộ phận chạy HT trun ®éng HT ®iỊu khiĨn HT trun ®éng HT phụ Bộ phận chạy HT truyền động HT điều khiển HT phơ HT phơ HT phơ Bé phËn ch¹y HT truyền động Bộ phận chạy HT trun ®éng HT ®iỊu khiĨn HT phơ 92 HT điều khiển Động XN ĐM Đ Nẵng D4H D12E XN ĐM S i Gòn D19E D13E HT phụ HT phụ Động Động Bộ phận chạy HT điều khiĨn HT ®iỊu khiĨn HT ®iỊu khiĨn HT phơ HT ®iỊu khiĨn HT phơ HT phơ HT trun ®éng Bé phận chạy Động HT truyền động Động HT truyền động Bộ phận chạy HT truyền động Bộ phận chạy HT truyền động Bộ phận chạy 4.1.5.2 Phân tích, đánh giá v so sánh loại đầu máy sử dụng ng nh đờng sắt Việt Nam giai đoạn 1990-1997 thông qua số tiêu độ tin cậy vận dụng Qua kết tính toán cho bảng 4.3-4.6 phân tích, đánh giá v so sánh loại đầu máy sử dụng ng nh đờng sắt Việt Nam thông qua tiêu độ tin cậy vận dụng nh sau : 1- Trong khoảng thời gian khảo sát v nghiên cứu (1990-1997), tần suất h hỏng trung bình gây gián đoạn chạy tầu tính chung cho to n mạng lới đờng sắt Việt Nam giảm xuống cách rõ rệt, tần suất h hỏng gây gián đoạn chạy tầu nói chung giảm mạnh so với tần suất h hỏng gây cứu viện Điều n y cho thấy nhiều năm qua, ng nh đờng sắt nói chung nh hệ đầu máy nói riêng đ có nỗ lực đáng kể việc trì v đảm bảo chất lợng vận dụng đầu máy Tuy nhiên, qua cịng thÊy r»ng, c¸c h− háng nãi chung đầu máy gây gián đoạn chạy tầu giảm mạnh h hỏng nặng gây cứu viện cha giảm đáng kể, cần phải tiếp tục quan tâm tới vấn đề n y 2- Các giá trị thông số dòng hỏng gđ, cv (1/106 km), mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu Tgd (phút/103km) v ®é tin cËy vËn h nh (hay x¸c suÊt xuÊt h hỏng đầu máy gây gián đoạn chạy t u v g©y cøu viƯn theo thêi gian l m việc tính 106 kilômét chạy) l tiêu quan trọng cho phép đánh giá chất lợng khai thác chúng Xét giá trị tuyệt đối, thông số dòng hỏng v mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu tất loại đầu máy diezel đ khảo sát có xu hớng giảm, song mức độ chúng có khác 3- Thông qua thông số dòng hỏng gđ, cv (1/106 km), mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu Tgđ v xác suất xuất hiƯn h− háng F, thÊy r»ng chÊt l−ỵng vËn dơng loại đầu máy tuyến đợc xếp thứ tự nh sau: đầu máy có độ tin cậy vận dụng cao l đầu máy D12E, sau l loại đầu máy D5H, D18E, D9E, D13E v cuối l D4H 4- Kết xác định thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy t u v gây cứu viện, xác suất xuất h hỏng gây cứu viện phân hệ đâu máy nh: phân hệ động diezel, phân hệ truyền động, phân hệ phận chạy, phân hệ trang thiết bị phụ v phân hệ điều khiển, nh mức độ h hỏng phân hệ giai đoạn 1990-1997 (tÝnh tõ cao xuèng thÊp, b¶ng 4.3-4.4) cho thÊy, nhìn cách tổng quát, khâu xung yếu dẫn đến h hỏng gây cứu viện đầu máy trình vận h nh tuyến l cụm động diezel, đợc biểu cụ thĨ qua c¸c h− háng cđa c¸c chi tiÕt nhãm pittôngxécmăng-xylanh, nhóm trục khuỷu-bạc trục, hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn v tăng áp Để đánh giá chất lợng khai thác đầu máy diezel cần v o nhiều tiêu kinh tế-kỹ thuật khác nhau, việc đánh giá thông qua tiêu độ tin cậy đầu máy trình vận h nh tuyến l cách tiếp cận Thực tế cho thấy, l tiêu tơng đối khách quan, phản ảnh tơng đối tổng hợp v to n diện chất lợng vận dụng đầu máy Thông qua tiêu n y, giai đoạn cụ thể, đề xuất giải pháp kỹ thuật tơng ứng nhằm khắc phục khâu xung yếu ảnh hởng tới chất lợng vận h nh đầu máy, mặt khác, thông qua tiêu n y đợc tính u việt loại đầu máy, từ có sở t vấn cho ng nh vấn đề quy hoạch sức kéo v nâng cao hiệu vận dụng đầu máy tơng lai 4.2 Các tiêu chất lợng v tiêu hiệu hoạt động hệ thống thống vận tải đờng sắt Các tiêu đ xét mục 4.1.2 v 4.1.3 đặc trng cho tính chất riêng biệt độ tin cậy thiết bị kỹ thuật nh đầu máy, toa xe, thông tin tín hiệu, cầu đờng, m thiết bị n y l nhân tố ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng v hiệu hoạt động hệ thống vận tải đờng sắt Hệ thống vận tải đờng sắt l tập hợp thiết bị kỹ thuật (các phần tử), có nhiệm vụ v chức thùc hiƯn mét nhiƯm vơ n o ®ã cđa hƯ thống Trong trờng hợp cụ thể n y phần tử hệ thống l đầu máy, toa xe, thông tin, tín hiệu, cầu v đờng m nhiệm vụ cđa chóng l vËn chun h nh kh¸ch v h ng hoá Đối với hệ thống khả l m việc l ho n to n phần v điều l m giảm cách tơng ứng chất lợng hoạt động v hiƯu qu¶ ci cïng cđa 93 hƯ thèng ë cần phân biệt h hỏng ho n to n v h hỏng phần hệ thống Các h− háng mét phÇn cđa mét v i phÇn tư l m giảm xấu đặc trng chất lợng v hiệu hoạt động không l m ảnh hởng cách trầm trọng tới mức độ chất lợng hệ thống Các khái niệm chất lợng v hiệu hoạt động l độc lập với khái niệm độ tin cậy Tuy nhiên phần tử hệ thống bị h hỏng điều ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng hoạt động v hiệu cuối hệ thống Do phần tử riêng biệt cấu th nh hệ thống vận tải bị h hỏng, biểu đồ chạy t u khu đoạn bị phá vỡ, lực thông qua giảm xuống v tóm lại chất lợng hoạt động v hiệu cuối giảm xuống Mức độ chất lợng hoạt động khu đoạn đờng sắt đợc xác định tỷ số tiêu chất lợng hoạt động hệ thống trạng thái xét với tiêu chất lợng hoạt động trạng thái l m việc lý tởng Trong trờng hợp n y độ tin cậy l m việc khu đoạn đờng sắt đợc hiểu l độ ổn định tiêu chất lợng v hiệu hoạt động Độ ổn định tiêu n y ảnh hởng tới chất lợng hoạt động chung khu đoạn đờng sắt, phụ thuộc v o độ tin cậy đầu máy, toa xe, thông tin tín hiệu v cầu đờng Các tiêu chất lợng (t) v hiệu hoạt động [t1,t2] hệ thống đợc xác định nhiệm vụ đặt hệ thống Chỉ tiêu chất lợng hoạt động đợc xác định kỳ vọng toán học đặc trng chất lợng hoạt động hệ thống thời điểm đ cho: (t ) = M [Φ z (t )] , (4.26) ®ã: Φ(t) - h m cđa vect¬ Z (t ) biĨu thị trạng thái hệ thống, [ Z (t )] Đối với hệ thống đơn chức nh khu đoạn đờng sắt trạng thái hệ thống đợc mô tả vectơ: X (t ) X (t ) , Z (t ) = X i (t ) (4.27) Y j (t ) Xi(t) - h m biểu diễn trạng thái phần tử thø i hƯ thèng; Yj(t) - h m biĨu diƠn nhu cÇu thùc hiƯn nhiƯm vơ thø j H m biểu diễn trạng thái phần tử thứ i hệ thống đợc xác định nh sau: phần tử thứ i có khả l m viƯc; X i (t ) =  0 nÕu phÇn tử thứ i khả l m việc ®ã: H m biĨu diƠn tõng nhiƯm vơ thø j đợc xác định nh sau: Y j (t ) =  0 nÕu cã nhu cÇu thùc hiƯn nhiệm vụ thứ j; nhu cầu thực nhiệm vụ thứ j Chỉ tiêu hiệu cuối cïng cđa hƯ thèng kho¶ng thêi gian t1