Транспортная безопасность вариант2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ
СООБЩЕНИЯ»

СОГЛАСОВАНО:

Выпускающей кафедрой
«Техносферная безопасность»

Зав. кафедрой

____________________В.А. Аксёнов

(подпись, Ф.И.О.)

УТВЕРЖДАЮ:

Проректор по учебно-методической
работе – директор РОАТ

____________________ В.И. Апатцев

(подпись, Ф.И.О.)

_

20

г.

_

20

г.

Кафедра: «Техносферная безопасность»

(название кафедры)

Авторы: Аксенов В.А., д.тех.н, проф.; Климова Д.В., к.тех.н, -; Зубрев Н.И., к.х.н., доц.;

Климова Т.Ф., к.тех.н, доц.; Силина Е.К., к.физ.-мат.н., доц.

(ф.и.о., ученая степень, ученое звание)

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ С МЕТОДИЧЕСКИМИ УКАЗАНИЯМИ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Транспортная безопасность»

(название дисциплины)

Направление/специальность: 280700.62. Техносферная безопасность
(код, наименование специальности /направления)

Профиль/специализация: «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» (ББ)

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: заочная

Москва 2013 г.

Рецензент – к-т.техн.наук, доц. В.К. Васин

©Московский государственный университет путей сообщения, 2013

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Целью освоения учебной дисциплины «Транспортная безопасность»
является изучение современных методов, теоретических и практических
основ обеспечения транспортной безопасности, способов оценки влияния
различных угроз на уровень безопасности, методов планирования и
осуществления мероприятий по снижению и исключению факторов
опасности, приобретение навыков использования полученных знаний в
практической работе.

Теоретические знания, полученные студентами на лекциях и при
самостоятельном изучении курса по литературным источникам,
закрепляются при выполнении практических и контрольной работы.

В соответствии с учебным планом по дисциплине «Транспортная
безопасность» студент выполняет одну контрольную работу. При
выполнении контрольной работы обращается особое внимание на выработку
у студентов умения пользоваться нормативной и справочной литературой,
грамотно выполнять и оформлять инженерные расчеты. Контрольная работа
нацелена на повышение эффективности и практической направленности
обучения студентов.

К контрольной работе даются методические указания к решению задач.
Обучаемые в часы самостоятельной работы знакомятся с заданием, изучают
рекомендуемую в рабочей программе учебную литературу. Учебные вопросы
задания отрабатываются методом самостоятельного выполнения обучаемыми
расчетных задач.

Номера задач выбираются по предпоследней и последней цифрам
учебного шифра. Контрольная работа должна быть написана четко,
разборчиво, с обязательным использованием поясняющих схем и расчетных
формул тех показателей, формулировки которых приведены в работе. В
начале работы необходимо указать номер вопроса или задачи согласно
заданию и полностью написать текст вопроса или условие задачи. После
этого можно перейти к ответу на поставленный вопрос или решению задачи.
Ответы на вопросы должны быть изложены в реферативной форме, то есть
не должно быть дословного переписывания из литературных источников. В
конце контрольной работы указать список используемой литературы,
поставить подпись и дату.

Контрольную работу следует представлять для рецензирования в сроки,
указанные в учебном плане. Студент, получив прорецензированную
контрольную работу с замечаниями и указаниями преподавателя, должен
3

исправить ошибки и устранить недостатки, а при необходимости дополнить
или переделать работу. В случае направления контрольной рабоы на
повторное рецензирование студент обязан вместе с исправленой контрольной
работой представить и рецензию.

Получив зачет по контрольной работе, студент сдает эту работу
преподавателю на экзамене или зачете по курсу.

Задание 1. Определить критическую скорость движения четырехосного
вагона, если его масса составляет m_k , суммарная жесткость peccoр c , длина
неровностей L .

Таблица 1.1. Исходные данные (по последней цифре шифра)

Методические указания к выполнению задания 1

В случае отсутствия трения в системе ( β= 0) собственная круговая
частота колебаний подпрыгивания вагона определяется по формуле

ν = с рад с, (1.1)

л m_k

где с - суммарная жесткость рессорной подвески вагона, Н/м;

m_k – масса кузова вагона, кг.

Если внешний возмущающий фактор изменяется по синусоидальной
зависимости

η =η₀ ⋅ sin ωt м, (1.2)

где η₀ – максимальная ордината траектории (амплитуда внешнего
возмущения), то круговая частота внешнего возмущения ω (частота
вынужденных колебаний) определяется по формуле

2π
ω= V

Lⁿ

герц,

(1.3)

где L – длина неровностей пути (в частном случае длина рельсового
звена от стыка до стыка), м;

V_n – поступательная скорость поезда, м/с.

Вынужденные колебания грузового вагона характеризует коэффициент
нарастания амплитуд колебаний, который в случае отсутсвия внутреннего
трения (β= 0) рассчитывается по формуле

∆=

1

2
ω

1-

V²

(1.4)

Резонанс наступает в случае, когда ω = 1, то есть частота собственных

колебаний совпадает с частотой вынужденных колебаний.

Из условия равенства частот ω=ν определяется критическая скорость

движения поезда

Lc

V_к = м / с.

к ₂π \ m_k м с .

(1.5)

Задание 2. Произвести расчет остановочного пути транспортного
средства. Сделать вывод, имел ли водитель возможность предотвратить
столкновение на переезде, если он начал торможение за 75 м до переезда.
Полученные данные могут быть использованы при служебном
расследовании ДТП на переезде для предварительного рассмотрения
обстоятельств и причин происшествия.

Таблица 2.1. Исходные данные (по последней цифре шифра)

Методические указания к выполнению задания 2

• 1. Эффективность торможения оценивается величиной остановочного
  пути S₀ - пути автомобиля со времени обнаружения опасности до остановки

S 0 = S р + Sep + S н + S т, (2.1)

где S_р , S_ср, S_н - путь, проходимый автомобилем соответственно за время
реакции водителя, срабатывания тормозов, нарастания замедления, S_т - путь
торможения. Данный термин применяется на автомобильном транспорте.

• 2. Значения составляющих S₀ определяются по формулам:

²

Sp = t _PU а; Sep = tepU а; s н = o,5tHU а; S т = (2.2)

2 gy

где t_р - время реакции водителя. Зависит от его возраста, квалификации,
состояния здоровья и других факторов. Изменяется в достаточно широких
пределах от 0,3 до 1,1 с и в среднем для расчета может быть принято 0,6-0,8
с;

t_ср - время срабатывания тормозного привода. Зависит, главным образом, от
типа привода и его технического состояния. Для расчетов может быть
принято 0,2-0,3 с;

t_н - время нарастания замедления. Зависит от типа тормозного привода,
состояния дорожного покрытия, массы автомобиля. Для расчетов может быть
принято 0,3 - 0,6 с;

U_а - скорость автомобиля, м/с;

g - ускорение свободного падения;

y - коэффициент сцепления шин с дорогой. Выбирается в зависимости от
состояния дорожного покрытия согласно номеру варианта.

• 3. Развернутый расчет остановочного пути (м), определяем согласно
  формуле (2.3):

S_n = (t и +t и +0,5t и )+ U = и (t +t +0,5f )+ U^-

0 рх а срх а ^, нх а 2 gy а рх срх ^, нх 2gy

• 4. Сделать вывод.

Задание 3. Определение норм массы и длины состава грузового поезда.
Исходные данные, необходимые для решения задачи, представлены в
таблицах 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1. Исходные данные, необходимые для определения массы
поезда

Таблица 3.2. Исходные данные для определения длины состава грузового
поезда

Требуется:

• 1. Определить массу и длину состава грузового поезда.
• 2. Определить необходимую длину приемо-отправочных путей.
• 3. На основе сравнения расчетной (необходимой) длины приемо-
  отправочных путей станции с заданной проанализировать возможность
  увеличения (необходимость уменьшения) длины и массы поезда.
• 4. Определить экономию (дополнительные затраты) эксплуатационнных
  средств при увеличении (уменьшении) средней массы грузовых поездов на
  дороге.

Методические указания к выполнению задания 3

Масса состава грузового поезда брутто (Q_c ) определяется исходя из
условия движения его с установившейся скоростью по расчетному подъему.

Расчетная формула имеет следующий вид:

Fp - Рл (^0+ i р '
^d0 ⁺ i p

(3.1)

где F_р – сила тяги локомотива при расчетной скорости, кгс;

P_л - масса локомотива, т;

• ^0, do — основное удельное сопротивление локомотива и вагонов,
  соответственно, при расчетной скорости, кгс/т;

i_р - величина расчетного уклона, %.

Каждая тысячная подъема вызывает дополнительно удельное
сопротивление, равное 1 кгс/т.

Рассчитав по формуле (3.1) массу состава грузового поезда, необходимо

произвести проверку на условие его трогания с места на раздельных пунктах
по формуле (3.2):

Qc^тр

F
____тр__р

О) + /
тр тр

(3.2)

где F_тр – сила тяги локомотива при трогании с места грузового состава, кгс;

• d_Tp - удельное сопротивление поезда при трогании с места, кгс/т;

i_тр - уклон путей раздельного пункта (%). Предполагается, что трогание

производится в направлении подъема.

Из величин Q_c и Q_c^тр за норму массы грузового поезда брутто принимают

наименьшую:

Qc, если Qc < ОГ
c c c_.

[ОО, если Qc > от

(3.3)

Рассчитанное значение принятой нормы массы поезда округляют кратно
50 т.

На основе рассчитанной нормы массы грузового поезда и данных о
средней массе вагона брутто определяем количество вагонов в составе
грузового поезда:

mc = ^Обр, (3.4)

qбр

где q_бр – средняя масса вагона брутто, т.

Необходимая длина (м) приемо-отправочных путей на станциях для
возможности размещения поезда рассчитанной массы определяется по
формуле:

I =m -I +1 , (3.5)

n c ваг лок ^{, .}

где l_ваг – средняя длина вагона, м;

• l_лок - длина локомотива, м.

Необходимая длина приемо-отправочных путей на станции с учетом
поправки на неточность установки поезда, равной 10 м, определяется по
формуле:

l расч = l_n + 10, M (3.6)

После определения расчетной (необходимой) длины приемо-отправочных
путей проивзводитсяч ее сравнение с заданной длиной путей.

При lрасч = 1п_ути возможно размещение поезда рассчитанной массы на

станционныз приемо-отправочных путях. При l_расч < l_nymu имеется резерв,

который позволяет увеличить длину поезда.

При lрасч > 1п_ути необходимо уменьшить длину состава. Величина

уменьшениея (увеличения) длины поезда

A l

n

пути расч ^.

(3.7)

При Al > 0 имеется возможность увеличить длину поезда, что в свою

очередь позволяет увеличить массу поезда.

Далее необходимо указать конкретные мероприятия, позволяющие
увеличить массу поезда. В этом случае уменьшаются эксплуатационные
расходы за счет сокращения количества поездов.

В случае Al < 0 уменьшение длины состава приводит к уменьшению
массы поезда и, соответственно, к увеличению количества поездов, что в
свою очередб, приводит к дополнительным эксплуатационным расходам.

Изменением (увеличение, уменьшение) массы поезда рассчитывается по
формуле:

A l„|

A Q6p = ■ q6p, т (3.8)

ваг

Годовая экономия (дополнительные затраты) эксплуатационных расходов
при увеличении (уменьшении) массы поезда на величину A Q_6p
рассчитываются по формуле

AЭ = AQ6p • Сбр • 103, тыс. руб./год (3.9)

где С_бр – годовая экономия эксплуатационных расходов при увеличении
(уменьшении) массы всех грузовых поездов на дороге на 100 тонн.

Задание 4. При переcтановке двух цистерн с бензином на запасной путь
станции, по 60 т каждая, произошла утечка груза через нижний люк с
последующим возгоранием от постороннего источника. Возник пожар с
разрушением емкостей и разливом бензина на площади S , м² . Оценить
пожарную обстановку на станции и прилегающей к ней территории.

Таблица 4.1. Показатель X₁ , характеризующий возможную площадь
пожара

Примечание:

Для твердых горючих материалов S = Sэ • n, где S_э - площадь первого этажа
(здания в плане); n - число этажей. Для ЛВГЖ S = Sm + Sp, где Sm - площадь
обваловки; S_p - площадь свободного разлива ЛВГЖ.

Таблица 4.2. Показатель X₂ , характеризующий огнестойкость и
архитектурно-планироваочные особенности застройки

Таблица 4.3. Показатель X₃ , характеризующий удельную пожарную
нагрузку

Таблица 4.4. Оценка пожарной обстановки

Методические указания к выполнению задания 4

• 1. Согласно номеру варианта определить показатель X₁ , площадь пожара
  S (табл. 4.1), показатель X₂ .
• 2. Удельная пожарная нагрузка

P_v = 12 • 104 • Q МДж/м², (4.1)

S

где 12 • 10⁴ - постоянная величина, Q = 43,6 МДж/кг - количество тепла,
выделяемое при сгоранни горючего материала.

• 3. Согласно полученной величине определить составляющую X₃ (по
  табл. 4.3).
• 4. Определить показатель пожарной обстановки для жидких горючих
  материалов (0,099 - постоянная величина), (табл. 4.4)

K2 = 0,099 + X1 + X₂ + X3, (4.2)

где X₁ зависит от площади пожара (табл. 4.1); X₂ характеризует
огнестойкость мест хранения и архитектурно-планировочные особенности
застройки (табл. 4.2); X₃ - показатель, зависящий от удельной пожарной
нагрузки (табл. 4.3).

• 5. Для оценки пожарной обстановки при полученном показателе K₂
  сравнить результаты с данными табл. 4.4.
• 6. Сделать выводы согласно полученным данным по следующим
  пунктам:

• а) номер пожара по мировому времени;
• б) требуемое количество единиц пожарной техники;
• в) вид огнетушащего средства;
• г) время тушения пожара.

Задание 5. Оценить потери груза (топлива) при перевозке с учетом
нормы естественной убыли. Исходные данные для задачи 5 выбираются по
табл. 5.1. Данные выбираются согласно предоследней и последней цифрам
шифра. Плотность топлива при +20 ^о С по данным паспорта ρ кг/дм³ .
Температура груза при наливе Т_н ^оС . Высота груза при наливе h_н см.
Температура груза при сливе Т_с ^оС . Высота груза при сливе h_c см.
Калибровочный тип цистерны К .

Таблица 5.1. Исходные данные

Методические указания к выполению задания 5

Потери груза при перевозке

• 1. По таблицам калибровки железнодорожных цистерн для
  калибровочного типа К определить объем нефтеналивного груза в

зависимости от высоты налива. При высоте налива h_н объем топлива в
цистерне составит V_н . При высоте налива h_c объем груза составит V_c .

• 2. Определить разность между +20 ^о С и средней температурой груза при
  наливе Т
  н

н I н I ^оС (5.1)

и сливе

Т_с ∆Т_с = IТс -20I ^оС. (5.2)

• 3. По таблице средних температурных поправок плотности
  нефтепродуктов (табл. 5.2) определить температурную поправку на 1 ^о С
  ∆ρ¹ для плотности ρ .

Таблица 5.2. Таблица средних температурных поправок плотности
нефтепродуктов

• 4. Температурная поправка плотности умножается ∆ρ¹ на разность
  температур.

При наливе температурная поправка составит

∆ρн =∆ρ¹⋅∆Tн. (5.3)

При сливе температурная поправка составит

∆ρс =∆ρ¹⋅∆Tс.(5.4)

• 5. Найте плотность при наливе и сливе:

ρ = ρ± ∆ρн ,(5.6)

н

ρ_с = ρ±∆ρ_с.(5.7)

Если средняя температура груза в цистерне выше +20 ^о С , полученная
температурная поправка вычитается из значения плотности при +20 ^оС . Если
средняя температура ниже +20 ^о С , температурная поправка прибавляется к
значению плотности.

• 6. Определить массу груза, зная его объем и плотность.

При наливе масса груза

m =ρ ⋅V, (5.8)

н ^нн

при сливе

mс =ρс ⋅Vс. (5.9)

• 7. Определить нормы убыли топлива.

Норма естественной убыли П_н для бензина составляет 0,021% от массы
груза, для дизельного топлива - 0,007 %.

∆m_п = П_н ⋅ m_н (5.10)

• 8. Потери бензина при перевозке с учетом нормы естественной убыли
  составят

П = m -m - ∆m . (5.11)

нс п

Задание 6

Задание выполняется в реферативной форме и посвящено изучению
Федерального закона от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
безопасности". Номер варианта для выбора на вопрос выбирается по сумме
последней и предпоследней цифр шифра.

• 1. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной

безопасности" Статья 1. Основные понятия.

• 2. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной

безопасности" Статья 2. Цели и задачи обеспечения транспортной

безопасности.

• 3. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной

безопасности" Статья 3. Принципы обеспечения транспортной безопасности

• 4. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной

безопасности" Статья 5. Оценка уязвимости объектов транспортной

инфраструктуры и транспортных средств от актов незаконного
вмешательства

• 5. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
  безопасности" Статья 6. Категорирование объектов транспортной
  инфраструктуры и транспортных средств. Статья 7. Уровни безопасности
  объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств
• 6. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
  безопасности" Статья 9. Планирование и реализация мер по обеспечению
  транспортной безопасности объектов транспортной инфраструктуры и
  транспортных средств
• 7. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
  безопасности" Статья 10. Ограничения при приеме на работу,
  непосредственно связанную с обеспечением транспортной безопасности
• 8. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
  безопасности" Статья 11. Информационное обеспечение в области
  транспортной безопасности
• 9. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
  безопасности" Статья 12. Права и обязанности субъектов транспортной
  инфраструктуры и перевозчиков в области обеспечения транспортной
  безопасности
• 10. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. N 16-ФЗ "О транспортной
  безопасности" Статья 11.1 Федеральный государственный контроль
  (надзор) в области транспортной безопасности

Задание 7. Безопасность на железнодорожном и автомобильном
транспорте. Задание выполняется в реферативной форме и посвящено
анализу аварийных ситуаций на железнодорожном транспорте и
метрополитене. Номер варианта для выбора на вопрос выбирается по сумме
последней и предпоследней цифр шифра. В задании 4 необходимо дать
краткое описание аварийной ситуации, возможные причины ее
возникновения, основные поражающие факторы, типичные травмы
пассажиров, действия пассажиров и сотрудников. Привести примеры таких
ситуаций, произошедших за последние 5-10 лет.

• 1. Взрывы конденсированных взрывчатых веществ (КВВ) на самом
  транспортом средстве.
• 2. Аварийные ситуации с химически опасными веществами на
  железнодорожном транспорте.
• 3. Сход подвижного состава с рельс.
• 4. Взрыв топливовоздушных смесей (ТВС) или газопаровоздушных
  смесей (ГПВС) в транспортном средстве.
• 5. Аварийная остановка подвижного состава.
• 6. Террористические акты с химически опасными веществами в метро
• 7. Пожар на подвижном составе метро
• 8. Пожар на подвижном составе (пассажирский поезд)
• 9. Пожар в тоннелях метрополитена
• 10. Дорожно-транспортные происшествия