DOI: https://doi.org/10.15802/stp2018/147740

SIMULATION OF LOCOMOTIVE REPAIR ORGANIZATION BY THE METHODS OF QUEUE SYSTEMS THEORY

B. E. Bodnar, O. B. Оchkаsоv, Е. B. Bodnar, Т. S. Hryshechkina, М. V. Ocheretnyuk

Abstract


Purpose. The article is aimed to evaluate the influence of locomotives` operation and reliability indicators on the system of locomotives repair organization in depot, using the methods of queue theory. Methodology. The article describes the locomotive repair workshop using the terms and concepts of the queue systems theory (QST). The tasks solved during simulation of the repair workshop operation are formulated, the list of initial data and simulation results is given. A graphical simulation environment Simulink was used as a software simulation tool. Findings. It was established that the main indicators of locomotive depot operation are affected by the volume of traffic, the reliability of locomotives, the rule used to select locomotives from the queue, the number of operating repair bays. The developed model of the depot repair workshop will make possible rational planning of the repair workshop`s equipment use, the human capital, the time of putting the locomotives into repair taking into account the workshop loading uniformity, as well as to improve the repair parts supply logistics. This model in a simplified form describes the repair process of the main diesel locomotive fleet, and can be supplemented depending on the repair type performed in the depot. Originality. The paper presents the locomotive repair depot as an object of the queue systems theory. The simulation model of the locomotive repair depot was developed. It allows analyzing the influence of various factors on the system of locomotives` repair organization in the depot. Practical value. The obtained results make it possible to determine the influence of locomotives` operation and reliability indicators on the organization of the locomotive repair depot operation. In further studies, the developed model can be used to improve the system of repair organization on the railway network when introducing new series of locomotives and changing the strategy of their maintenance.


Keywords


locomotive repair workshop; simulation; queue system theory; organization of the repair workshop operation

References


Berestovoy, A. M., & Lyamzin, A. A. (2003). Modelirovanie sistemy tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta lokomotivov. Visnyk Pryazovskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu. Seriia: Tekhnichni nauky, 13, 276-280. (in Russian)

Bosov, A. A., & Loza, P. A. (2015). Teoreticheskie osnovy ratsionalnogo soderzhaniya podvizhnogo sostava zheleznykh dorog: monografiya. Dnepropetrovsk: Driant. (in Russian)

Loza, P. A., & Hryshechkyna, T. S. (2015). Estimation of the quality of implementation electric rolling stock maintenance system. Elektryfikatsiia transportu, 9, 87-93. (in Russian)

Hryshechkina, T. S. (2017). Mathematical Model of the Rational Maintenance System of Railway Transport Technical Objects. Transport Systems and Transportation Technologies. Collection of Scientific Works of Dnepropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician Lazaryan, 14, 30-35. doi: 10.15802/tstt2017/123165 (in Ukrainian)

Hureva, А. Н., & Chernetskaia-Beletskaia, N. B. (2015). Fundamentals of Modeling of Processes of Maintenance of Locomotives. Visnyk Skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu imeni Volodymyra Dalia, 1(218), 262-265. (in Russian)

Zinenko, O. L. (2010). Pidvyshchennia efektyvnosti vykorystannia lokomotyvnoho parku shliakhom vdoskonalennia upravlinnia ekspluatatsiinoiu robotoiu. (Dysertatsiia kandydata tekhnichnykh nauk). Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipropetrovsk. (in Ukranian)

Skrebkov, A. V., Vorobiyov, A. A., Lamkyn, A. G., & Bodrikov, D. I. (2017). The Study of Running and Maintenance Process of Electric Locomotives with Big Data and Simulation Modeling Tools. Byulleten rezultatov nauchnykh issledovaniy, 4, 190-198. (in Russian)

Kudayarov, M. M. (2012). Vybor optimalnoy organizatsii remonta lokomotivov na poligone zheleznoy dorogi Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobshcheniya, 3(32), 99-103. (in Russian)

Kudayarov, M. M. (2012). Optimizatsiya sistemy tekhnologicheskogo protsessa remonta tyagovogo podvizhnogo sostava. Sovremennye problemy transportnogo kompleksa Rossii, 2, 14-22. (in Russian)

Gorskiy, A. V., Skrebkov, A. V., Chigambaev, T. O., & Tsikhalevskiy, I. S. (2008). Methods and Algorithm of Optimum Sending of Locomotives to Repair Enterprises. Transport Urala, 3(18), 25-27. (in Russian)

Zhukovytskyi, I. V., Skalozub, V. V., Vietrova, O. V., & Zinenko, O. L. (2006). Modeliuvannia protsesu operatyvnoho planuvannia roboty lokomotyvnoho parku i lokomotyvnykh bryhad. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 12, 74-78. (in Ukrainian)

Falendysh, A. P., Sumtsov, A. L., Artemenko, O. V., & Kletska, O. V. (2016). Simulation of changes in the steady state availability factor of shunting locomotives for various maintenance systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/3(79), 24-31. doi: 10.15587/1729-4061.2016.60640 (in Ukrainian)

Ochkasov, O. B., Hryshechkina, T. S., & Ocheretnyuk, M. V. (2017). Approaches to the system simulation of maintenance operations for locomotives. Aktualni problemy avtomatyzatsii ta upravlinnia : tezy dopovidei V mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi internet-konferentsii molodykh uchenykh i aspirantiv (Lutsk, 28–30 bereznia 2017 r.), 5, 99-104. (in Russian)

Sumtsov, A. L. (2017). Udoskonalennia metodiv ta modelei vyznachennia systemy tekhnichnoi ekspluatatsii modernizovanykh manevrovykh teplovoziv. (Dysertatsiia kandydata tekhnichnykh nauk). Ukrainskyi derzhavnyi universytet zaliznychnoho transport, Kharkiv. (in Ukraininan)

Shantarenko, S. G. (2005). Modelirovanie protsessov tekhnicheskogo obsluzhivaniya lokomotivov. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universitetata. Inzhiniring georesursov, 308(5), 169-171. (in Russian)

Bodnar, B., Ochkasov, A. & Bobyr, D. (2016). Improving Operation and Maintenance of Locomotives of Ukrainian Railways. Technologijos ir Menas = Technology and Art, 7, 109-114. (in English)

Bodnar, B., & Ochkasov, О. (2017). System Choice of the Technical Maintenance of Locomotives Equipped with on-Board Diagnostic Systems. Transport Means: Proceedings of 21st International Science Conference (Sept. 20–22, 2017). Juodkrante, Kaunas, Lithuania, Pt. I, 43-47. (in English)

Lovett, A. H., Dick, C. T., Ruppert, C., Saat, M. R., & Barkan, C. (2013). Development of an Integrated Model for the Evaluation and Planning of Railroad Track Maintenance. 2013 Joint Rail Conference. doi: 10.1115/jrc2013-2407 (in English)

Ochkasov, O., Shvets, O., & Černiauskaitė, L. (2017). Usage of Intelligent Technologies in Choosing the Strategy of Technical Maintenance of Locomotives. Technologijos ir Menas = Technology and Art, 8, 68-71. (in English)

Wu, Jun, & Jia, Hua Fei (2013). Study on Adjustment Evaluation of Locomotive Affair Productivity Layout. Applied Mechanics and Materials, 401-403, 2120-2126. doi: 10.4028/www.scientific.net/amm.401-403.2120 (in English)


GOST Style Citations


  1. Берестовой, А. М. Моделирование системы технического обслуживания и ремонта локомотивов / А. М. Берестовой, А. А. Лямзин // Вісн. Приазов. держ. техн. ун-ту. Серія: Технічні науки : зб. наук. пр. – Маріуполь, 2003. – Вип. 13. – С. 276–280.
  2. Босов, А. А. Теоретические основы рационального содержания подвижного состава железных дорог : монография / А. А. Босов, П. А. Лоза. – Днепропетровск : Дриант, 2015. – 252 с.
  3. Лоза, П. А. Оценка качества выполнения системы содержания парка электроподвижного состава / П. А. Лоза, Т. С. Гришечкина // Електрифікація транспорту. – 2015. – № 9. – С. 87–93.
  4. Гришечкіна, Т. С. Побудова математичної моделі раціональної системи утримання технічних об’єктів залізничного транспорту / Т. С. Гришечкіна // Транспортні системи та технології перевезень : зб. наук. пр. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2017. – Вип. 14. – С. 30–35. doi: 10.15802/tstt2017/123165
  5. Гурьева, А. Г. Основы моделирования процессов технического обслуживания локомотивов / А. Г. Гурьева, Н. Б. Чернецкая-Белецкая // Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В. Даля. – 2015. – № 1 (218). – С. 262–265.
  6. Зіненко, О. Л. Підвищення ефективності використання локомотивного парку шляхом вдосконалення управління експлуатаційною роботою : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.20 / Зіненко Ольга Леонідівна ; Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2010. – 200 с.
  7. Исследование процесса эксплуатации и ремонта электровозов с использованием инструментов BIG DATA и имитационного моделирования / А. В. Скребков, А. А. Воробьев, А. Г. Ламкин, Д. И. Бодриков // Бюллетень результатов научных исследований. – 2017. – № 4. – С. 190–198.
  8. Кудаяров, М. М. Выбор оптимальной организации ремонта локомотивов на полигоне железной дороги / М. М. Кудаяров // Изв. Петербург. ун-та путей сообщения. – 2012. – № 3 (32). – С. 99–103.
  9. Кудаяров, М. М. Оптимизация системы технологического процесса ремонта тягового подвижного состава / М. М. Кудаяров, И. С. Цихалевский // Современные проблемы транспортного комплекса России : межвуз. сб. науч. тр. молодых ученых, магистрантов и аспирантов. – Магнитогорск, 2012. – Вып. 2. – С. 14–22.
  10. Методика и алгоритм оптимального распределения локомотивов по ремонтным предприятиям / А. В. Горский, А. В. Скребков, Т. О. Чигамбаев, И. С. Цихалевский // Транспорт Урала. – 2008. – № 3 (18). – С. 25–27.
  11. Моделювання процесу оперативного планування роботи локомотивного парку і локомотивних бригад / І. В. Жуковицький, В. В. Скалозуб, О. В. Вєтрова, О. Л. Зіненко // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2006. – Вип. 12. – С. 74–78.
  12. Моделювання зміни коефіцієнту технічного використання маневрового тепловозу для різних систем утримання / А. П. Фалендиш, А. Л. Сумцов, О. В. Артеменко, О. В. Клецька // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2016. – № 1/3 (79). – С. 24–31. doi: 10.15587/1729-4061.2016.60640
  13. Очкасов, А. Б. Подходы к моделированию системы технического обслуживания локомотивов / O. Б. Очкасов, Т. С. Гришечкина, М. В. Очеретнюк // Актуальні проблеми автоматизації та управління : тези доп. V міжнар. наук.-практ. інтернет-конф. молодих учених і аспірантів (Луцьк, 28–30 бер. 2017 р.) / Луцьк. нац. техн. ун-т, НУ «Львівська політехніка», Київ. нац. ун-т харчових технологій, Нац. гірн. ун-т, Херсон. нац. техн. ун-т, Люблінська політехніка. – Луцьк, 2017. – № 5. – С. 99–104.
  14. Сумцов, А. Л. Удосконалення методів та моделей визначення системи технічної експлуатації модернізованих маневрових тепловозів : дис. … канд. тех. наук : 05.22.07 / Сумцов Андрій Леонідович ; Укр. держ. ун-т залізн. трансп. – Харків, 2017. – 165 с.
  15. Шантаренко, С. Г. Моделирование процессов технического обслуживания локомотивов / С. Г. Шантаренко // Изв. Томск. политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. – 2005. – Т. 308, № 5. – С. 169–171.
  16. Bodnar, B. Improving Operation and Maintenance of Locomotives of Ukrainian Railways / B. Bodnar, A. Ochkasov, D. Bobyr // Technologijos ir Menas = Technology and Art. – 2016. – № 7. – P. 109–114.
  17. Bodnar, B. System Choice of the Technical Maintenance of Locomotives Equipped with on-Board Diagnostic Systems / B. Bodnar, O. Ochkasov // Transport Means : Proc. of 21st Intern. Sci. Conf. (Sept. 20–22, 2017) / Kaunas University of Technology, Klaipėda University. – Juodkrante, Kaunas, Lithuania. – 2017. – Pt. I. – P. 43–47.
  18. Development of an Integrated Model for the Evaluation and Planning of Railroad Track Maintenance / Alexander H. Lovett, C. Tyler Dick, Conrad Ruppert, M. Rapik Saat, Christopher Barkan // Proc. of the 2013 Joint Rail Conf. (Apr. 15–18, 2013, Knoxville, Tennessee, USA). – Knoxville, 2013. doi: 10.1115/jrc2013-2407
  19. Ochkasov, O. Usage of Intelligent Technologies in Choosing the Strategy of Technical Maintenance of Locomotives / O. Ochkasov, O. Shvets, L. Černiauskaitė // Technologijos ir Menas = Technology and Art. – 2017. – № 8. – P. 68–71.
  20. Wu, J. Study on Adjustment Evaluation of Locomotive Affair Productivity Layout / Jun Wu, Hua Fei Jia // Applied Mechanics and Materials. – 2013. – Vol. 401–403. – P. 2120–2126. doi: 10.4028/www.scientific.net/amm.401-403.2120




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)