Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались на:

• 63 - 65 міжнародних науково-технічних конференціях кафедр академії та спеціалістів залізничного транспорту і підприємств, УкрДАЗТ (Харків, 2001 - 2003 рр.);
• ХІV міжнародній науково-технічної конференції “Проблеми розвитку рейкового транспорту”(Крим, Ялта, 2004 рік);
• Дисертація повністю доповідалась на розширеному засіданні кафедри "Експлуатація та ремонт рухомого складу" Української державної академії залізничного транспорту в 2004 р. за участю членів спеціалізованої вченої ради.

    Публікації. На тему дисертації опубліковано 10 статей. З них у виданнях, затверджених ВАК України як фахові – 7 (дві з них без співавторів).

    Структура роботи: Дисертація складається із вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Повний обсяг дисертації складає 174 сторінки, в тому числі 121 сторінки основного тексту; додатків, списку використаних джерел, рисунків та таблиць 53 сторінки. Робота ілюстрована 24 рисунками, наведено 26 таблиць. Список використаних джерел складається із 166 найменувань.

ОСНОВНИЙ  ЗМІСТ РОБОТИ

    У вступі обґрунтована актуальність роботи, сформульовані мета і задачі досліджень, відображена наукова новизна результатів і їх практичне значення. Приводяться відомості про методи дослідження і апробацію результатів дисертації.

    У першому розділі  виконано аналіз існуючої динаміки споживання енергоресурсів на тягу поїздів в Укрзалізниці. Виявлені тенденції: розвитку перевізного процесу за останні роки, використання рухомого складу, витрат енергоресурсів на тягу поїздів, а також охарактеризовані технічні та організаційні заходи Укрзалізниці по економії енергоресурсів при здійсненні поїзної роботи. Результати аналізу показали, що питомі витрати енергії на тягу суттєво відрізняються не тільки у різних серій тепловозів та електровозів, а й між однотипних локомотивів і в межах однакових видів руху і в визначених регіонах експлуатації.

    Розсіювання показників енергоефективності різних локомотивів обумовлювались не тільки їх конструктивними особливостями  і паливно-енергетичними характеристиками, а й умовами здійснення перевізного процесу, організацією експлуатаційної роботи (особливостями тягових дільниць, кліматичними умовами, коливаннями вантажопотоку, кваліфікацією працівників та іншими факторами). Значимість цих факторів зростає при зменшенні обсягів перевезень, зміні структури вантажопотоків і рухомого складу.

      Із комплексу технічних, технологічних  і організаційних заходів, що  забезпечують ефективність використання  енергоресурсів на тягу поїздів,  виявлено першочергове значення  обґрунтованого, достовірного нормування  витрат електроенергії і дизельного палива.

    Як  показав аналіз зведених даних по найбільших локомотивних депо, науково  обґрунтована і технічно досконала  система нормування, обліку і контролю забезпечує зниження енерговитрат на 8-10% порівняно із іншими підприємствами. Особливу актуальність це завдання набуває при розгляді умов роботи тепловозного парку. У розділі обґрунтовується енергетична ефективність тепловозів і приводиться розгорнута постановка задачі і метода дослідження.

    У другому розділі приводиться класифікація норм витрат дизельного палива та існуючі методи їх розрахунків. Задачі удосконалення методів розрахунків витрат енергоресурсів при реалізації перевізного процесу залізниць присвячено велике число наукових робіт. Найбільшу відомість набули фундаментальни праці Долінджева А.І., Ісаєва І.П., Молярчука В.С., Новикова А.П., Тверитіна В.Н. та інш. В теперішній час праці в галузі удосконалення конструкції, методів розрахунків експлуатаційної надійності та ефективності тепловозної тяги виконуються під керівництвом Басова Г.Г., Боднаря Б.Є., Босова А.А., Володіна А.І.,  Голубенка О.Л., Грищенка С.Г., Киселева В.І., Косова Є.Є., Кудряша А.П.,  Кузнєцова Т.Ф., Кузьмича В. Д., Кулікова Ю.А., Могили В.І., Мороза В.І., Мугінштейна Л.А., Стрекопитова В.В., Тартаковського Е.Д., Феоктістова В.П. та інш.

      Розглянуті у дисертаційному  дослідженні методи нормування  відрізняються один від одного  використаним математичним апаратом, варіантами підрахунку норм, ступенями  обліку факторів, які впливають  на енерговитрати та іншими особливостями. Аналіз існуючих методів нормування витрат енергії проводився за допомогою розробленої системи для розрахунку моделі витрат дизельного палива тепловозами на тягу поїздів, що полягала у виборі єдиної моделі найбільшої точності за допомогою перебору, не враховуючи суб’єктивної думки людини про структуру моделі.

    Результати  проведених досліджень виявили, що  жодна з моделей не може претендувати на абсолютну точність, тому що вибір  обмеженої кількості незалежних перемінних не дозволяє з достатньою вірогідністю врахувати вплив на питомі витрати палива інших факторів, що по різному впливають на умови руху поїзду при конкретних експлуатаційних обставинах.

    У практичній діяльності більш доцільно використовувати єдину модель, що базується на такому алгоритмі розрахунків норм витрат палива на тягу поїздів, яка б забезпечувала облік усіх основних експлуатаційних факторів. Порівняльний аналіз методів, що досліджувались, дозволив зробити висновок про те, що по точності результатів, котрі розраховувались і можливостям його подальшого удосконалення у якості базового може бути прийнятий метод, основи якого були розроблені ЦТ, ВНДІЗТ, ІКТП. В суті цього методу лежить визначення витрат енергії локомотивами на експлуатаційний вимірник перевізної роботи (10 тис. ткм брутто для поїзної і 100 локомотиво-км для маневрової роботи), а також загальних витрат енергоресурсів з урахуванням об’ємів перевезень і маневрової роботи. Прогнозні витрати енергії в даній методиці визначаються по наступній формулі

       ,       (1) 

    де  е  - очікувані витрати електроенергії або палива в заданий період часу;   

     - базові витрати електроенергії або палива, що визначаються по енергетичних паспортах локомотивів в залежності від заданих вагових норм і швидкості руху;

         К_j -  коефіцієнти впливу  нормоутворюючих факторів.

    Підбір  коефіцієнтів і методика їх обчислення виконується на базі узагальнення і  систематизації накопиченого досвіду  по визначенню питомих енерговитрат як функції сукупної дії багатьох експлуатаційних факторів.

    У третьому розділі  розроблені теоретичні основи удосконалення системи нормування витрат енергоресурсів на тягу поїздів, створена оцінка впливу експлуатаційних факторів на витрати палива локомотивами, здійснено вибір основних нормоутворюючих факторів для розрахункової моделі. Відповідно до цього аналізу сформовано багато таких факторів, що впливають на витрати палива: Q – маса состава брутто, т; η_л – к. к. д. локомотива; N_к – дотична потужність локомотива, кВт; v_ср.m – середня технічна швидкість, км/год; _х – відносні витрати палива, що являють собою відношення часових  витрат  енергоносія на режимі холостого ходу (b_х) і номінального режиму (В_н);   К_х – коефіцієнт холостого ходу локомотива, виражений відношенням часу холостого ходу до загального часу руху поїзда; К_mc – коефіцієнт, який враховує технічний стан локомотива; Р_зч – середнє навантаження на вісь вагону поїзда.  

    Вибір факторів здійснювався за допомогою  метода кореляційного аналізу.   Кореляційна   матриця   нормоутворюючих   факторів   наведена   в

 табл. 1. 

   Таблиця 1 

    Формою  виразу взаємозв’язку факторів, що визначають енергетичну ефективність локомотива, є граф-модель (рис.1).

    Після побудови графа знаходимо середнє  значення вибраних коефіцієнтів кореляції r_ср. За допомогою цього параметра на графі виділяють групи факторів так, щоб  значення коефіцієнтів кореляції групи були більше ніж r_ср. При цьому виходить наступне розбивання графа по групам факторів:

1. Q ; 2) Р_сц ; η_л ; v_ср.m ; ω_о ; К_mc і N_к ; 3) b_х ; 4) К_х.

    Для перевірки незалежності вибраних факторів виконана перевірка нульової гіпотези  Н_о : ρ = 0 „про рівність нулю” коефіцієнтів кореляції. В їх числі, виявлені незалежні параметри Q , v_ср , b_х  і К_{х .}

                r_1.8= -0.386          r_8.2 =0.829             r_2.4=-0.733                   r_4.9=0.996 
 

Q 
 

        x₁                                          x₈                                   x₂                                       x₄                                                     x₉      

                                           r_5.6= 0.367               r_7.5=0.266                       r_4.7 = -0.631           
 
 
 

                                       x₆                                    x₅                                       x₇         r_7.3= -0.648

                                                x₃ 
 
 

      Рис.1.   Граф-модель  кореляційного зв’язку  нормоутворюючих 

                       факторів 
 

      Подальше підвищення точності  нормування досягнуте за рахунок   поширення аналізу експлуатаційних  факторів, що впливають на витрати енергоресурсів, обґрунтування за допомогою кореляційного аналізу найбільш важливих нормоутворюючих факторів, а також за рахунок уточнення і удосконалення методик визначення їх кількісного впливу, що виражається коефіцієнтами впливу.