Об анализе воздействия внешних факторов на инфраструктуру ОАО РЖД

инфраструктуру ОАО «РЖД» в границах Забайкальской и Дальневосточной железных дорог

Методика расчета влияния факторов внешнего воздействия на состояние и надежность инженерных сооружений

ТТ на разработку ПО для мониторинга воздействия внешних факторов на инфраструктуру ОАО «РЖД»

План адаптации железнодорожного транспорта к изменениям климата в границах Забайкальской и Дальневосточной железных дорог

воздействия внешних факторов и их последствий на инфраструктуру ОАО «РЖД»

фактором является «Умеренный снег»

(смыв) конструкций мостов

Октябрьская
Московская
Северная
Горьковская
Юго-Восточная
Северо-Кавказская
Южно-Уральская
Западно-Сибирская
Восточно-Сибирская
Забайкальская
Дальневосточная

Результат воздействия:

Ранжирование внешних факторов по регионам железных дорог

Паводки, опасное повышение уровня воды (наводнение)

Значимость проявлений (по ж.д.):

факторов по регионам железных дорог

Значимость проявлений (по ж.д.):

проявлений (по ж.д.):

Обрыв проводов КС
повалка опор КС
падение деревьев на ж.д. пути
подмыв ж.д. пути волнами в прибрежных районах

Результат воздействия:

инженерных сооружений

1. Классификация объектов инфраструктуры ОАО «РЖД»  
2. Классификация факторов внешнего воздействия и их сочетаний, влияющих на объекты инфраструктуры в зависимости от природно-климатических зон (формирование причинно-следственных связей) 
3. Определение зависимости и трендов вероятности возникновения внешних факторов (формирование зон повышенного риска воздействия внешних факторов на основании статистических данных и долгосрочных прогнозов)
4. Требования к определению и ранжированию объектов инфраструктуры, подверженных воздействию внешних факторов (погодные условия, климатические изменения, геологические, гидрологические, геофизические, криологические)
Определение вероятности воздействия
Определение степени тяжести последствий 
5. Рекомендации по формированию баз данных для мониторинга внешних факторов и состояния объектов инфраструктуры 
6. Порядок оценки возможного ущерба от возникновения события (технические потери – замена и ремонт объектов инфраструктуры; технологические потери – ограничения при пропуске поездопотока)
7. Рекомендации по формированию плана адаптации железнодорожного транспорта к изменениям климата

при их воздействии

Информация о текущих фактических метеорологических условиях

Архивные данные о метеорологических параметрах за 30 лет

Данные об инцидентах (аварии/задержки в пути)

Данные об объектах инфраструктуры
(технические, гидрологические характеристики)

Метеорологические предупреждения

Мониторинг
(выход за пороговые значения)

Карты влияния опасных природных явлений на объекты инфраструктуры
(наводнения, оползни, бури, ветровалы, осадки, лавины, землетрясения)

Выявление причинно-следственных связей между экстремальными погодными условиями и инцидентами

Карты уязвимости инфраструктуры

Управление рисками.
Карты рисков (риски целостности объектов инфраструктуры, функционирования, безопасности)

Формирование и реализация планов адаптации
(автоматизированные системы мониторинга и тревожной сигнализации, мероприятия по защите объектов, минимизации рисков нарушения работоспособности)

«РЖД» 

прогнозировании опасных гидрометеорологических явлений, а также при землетрясении
(Распоряжение №732/р от 07.04.2021г.)

Перечень опасных гидрометеорологических явлений

Критические (пороговые) значения параметров опасных гидрометеорологических явлений

Формирование гидрометеорологического прогноза и оповещения о землетрясении

Телеграмма в причастные подразделения РЖД

«КАК ЕСТЬ»

БУДЕТ»

Автоматизированная система мониторинга и анализа воздействия внешних факторов на инфраструктуру ОАО «РЖД»

Оперативные данные:
фактические данные по метеорологическим параметрам (температура, осадки, ветер и т.д.), лавинной обстановке
прогноз изменения метеорологических параметров (на 1 – 7 суток)
критические (пороговые) значения метеорологических параметров

База архивных данных:
изменения гидрометеорологических, геофизических, геокриологических параметров за 30 лет
транспортные происшествия (крушения, аварии, сходы), вызванные внешними факторами
объекты железнодорожной инфраструктуры

Анализ и прогнозирование
анализ отслеживаемой гидрометеорологической фактической и прогностической обстановки по заданным настраиваемым критериям (наблюдение/измерение значений ниже/выше опасных или неблагоприятных значений, значительный рост/снижение значения и т. п.)
определение причинно-следственных зависимостей между допущенными транспортными происшествиями (крушения, аварии, сходы и внешними факторами воздействия) и опасными явлениями погоды
определение объектов инфраструктуры ОАО «РЖД», находящихся в зоне риска выхода их из строя при внешнем воздействии, с ранжированием по степеням

Отображение фактических и прогнозных данных, информационной продукции в текстовом, табличном, графическом и картографическом виде

- для выбранного перегона, ж.д. станции, объекта инфраструктуры - отображение критических (пороговых значений) метеорологических параметров

- визуальная сигнализация (отображение) перегона, ж.д. станции, объекта инфраструктуры с прогнозируемым выходом метео- параметров за пороговые значения

- отображение по географической точке перегона, ж.д. станции, объекта инфраструктуры фактических и прогностических метеорологических величин

- визуализация опасных явлений погоды и их наступления исходя их штормовых предупреждений по сети ОАО «РЖД»

- сигнализация пользователям о ситуациях, требующих принятия решения (наступление опасных или неблагоприятных значений гидрометеорологических параметров для принятия необходимых решений)

- отображение слоя поля информации о многолетне-мёрзлых породах, включая глубину промерзания

- отображение данных со снеголавинных станций центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры

- визуальная сигнализация (отображение) объектов инфраструктуры в радиусе 150 км от эпицентра землетрясения

погодно-климатических, геологических, гидрологических, геофизических и криологических параметров, транспортных происшествий и объектов железнодорожной инфраструктуры ОАО «РЖД

визуализация данных и информационной продукции в текстовом, табличном, графическом и картографическом виде;
отображение фактических, прогностических и климатических, гидрометеорологических величин по географической точке железнодорожной станции;
отображение геокриологической информации о многолетне-мёрзлых породах, включая глубину промерзания;
отображение прогнозных опасных явлений погоды по сети ОАО «РЖД»;
отображение данных со снеголавинных станций центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры ОАО «РЖД»;
отображение технических и гидрологических характеристик объектов инфраструктуры ОАО «РЖД». 

климатических измерений по сети ОАО «РЖД»
анализ отслеживаемой гидрометеорологической фактической и прогностической обстановки
определение причинно-следственных зависимостей между допущенными транспортными происшествиями (крушения, аварии, сходы), внешними факторами воздействия и опасными явлениями погоды
определение объектов инфраструктуры ОАО «РЖД», находящихся в зоне риска выхода их из строя при внешнем воздействии

Система анализа и прогнозирования воздействия внешних факторов

3

анализ климатических измерений по сети ОАО «РЖД»;
анализ отслеживаемой гидрометеорологической фактической и прогностической обстановки;
определение причинно-следственных зависимостей между допущенными транспортными происшествиями (крушения, аварии, сходы и внешними факторами воздействия) и опасными явлениями погоды;
определение объектов инфраструктуры ОАО «РЖД», находящихся в зоне риска выхода их из строя при внешнем воздействии.

Основные функции:

железнодорожному мостам

Результаты расчета
при входном расходе жидкости 120 м3/с

Результаты расчета при входном расходе жидкости 120 м3/с и с учетом подпора со стороны р. Туапсе

Моделирование поверхностного стока для уточнения расходов

Моделирование влияния факторов внешнего воздействия на состояние и надежность инженерных сооружений

средней скорости течения реки.

Анализ вымывания донного материала

Моделирование влияния факторов внешнего воздействия на состояние и надежность инженерных сооружений

затопления ст. Ростов-Главный и прилегающей территории

Оценка направления потока и площади водосбора

Интенсивность затоплений вокзала
в промежутке 1960-2030 г.г.

−− кривая фактической интенсивности
− − − интерполяционная кривая, с экстраполяцией на 2021-2030 г.г.

союза, Великобритании, Китая, США, Канады, Японии в части определения основных природно-климатических факторов, оказывающих влияние на железнодорожную инфраструктуру, выявления наиболее уязвимых объектов и регионов, принимаемых мер и способов ликвидации последствий негативного воздействия, разработки специализированных систем защиты и актуальных подходов к мониторингу инфраструктуры. 

трех направлениях:
обнаружение слабых мест, которые могут первыми пострадать из-за удара стихии, и незамедлительное измерение причиненного ущерба;
точный анализ изменений погодных условий (для выявления пороговых уровней опасности);
оценка устойчивости объектов (участков пути) при изменении ме­теорологических факторов.

Использование цифровых технологий для прогнозирования опасных метеорологических явлений

Строительство и эксплуатация железнодорожной инфраструктуры в условиях вечной мерзлоты (Цинхай-Тибетская железная дорога)

Разработан план адаптации инфраструктуры к воздействию экстремальных погодных условий и климатических изменений для каждой службы ж. д.
Создан универсальный метеосервис с использованием современных средств аналитики и технологий обработки больших объемов данных и управления рисками на (базе системы управления активами Orbis)

Китай
Цинхай-Тибетская железная дорога

Великобритания
NetworkRail

Япония
JR Group

Мировой опыт

4

ОАО «РЖД» в границах Забайкальской и Дальневосточной железных дорог

Анализ воздействия криологических природных факторов на инфраструктуру ОАО «РЖД»

Анализ воздействия геофизических внешних факторов на инфраструктуру ОАО «РЖД

Соглашение
о сотрудничестве

Федеральный исследовательский центр «Единая геофизическая служба Российской академии наук»
ФИЦ ЕГС РАН
Ростовский государственный университет путей сообщения
РГУПС

Анализ воздействия метеорологических, климатических, гидрологических природных факторов на инфраструктуру ОАО «РЖД»

Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – мировой центр данных
ВНИИГМИ-МЦД
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова
Сибирское отделение РАН
ИМЗ СО РАН

Стерин Александр Маркович
Заместитель директора по научной работе, доктор физико-математических наук

Дягилев Руслан Андреевич
Заместитель директора по научной работе, кандидат физико-математических наук

Железняк Михаил Николаевич
Директор института, доктор геолого-минералогических наук

Явна
Виктор Анатольевич
Научно-образовательного центра «Диагностика объектов инженерной инфраструктуры» доктор физико-математических наук, профессор

Комплексно-системный анализ воздействия внешних факторов и их последствий на инфраструктуру ОАО «РЖД»

Соисполнителями начаты работы в рамках заключенных договоров.