Метод многоуровневой оценки функциональной безопасности карьерных самосвалов в процессе их эксплуатации

Рассматривается проблема обеспечения функциональной безопасности карьерных самосвалов в процессе их эксплуатации. Анализ статистики отказов показал, что выход из строя элементов электрооборудования обусловлен экстремальными условиями эксплуатации карьерных самосвалов, которые подвергаются воздействию агрессивных факторов: значительных колебаний температур, высокой запыленности, повышенной влажности, а также интенсивных тепловых и вибрационных нагрузок. Цель исследования заключается в обеспечении требуемой эффективности функционирования системы перевозочного процесса и восстановления транспортных средств в течение заданного времени путем обоснования рациональных параметров рассматриваемой системы на основе моделирования и оценки функциональной безопасности, при которой минимизируются затраты на построение и функционирование данной системы. Достижение цели, поставленной в работе, осуществляется путем решения научной задачи, состоящей в разработке совокупности взаимосвязанных моделей и методик обоснования рациональных параметров системы восстановления функциональной безопасности транспортных средств на основе моделирования и оценки ее эффективности, при которых обеспечивается требуемая эффективность функционирования данной системы в течение заданного времени при минимуме затрат. В работе применен комплексный подход, включающий системный анализ, теорию графов, методы экспертных оценок и анализ иерархий. Разработана методика количественной оценки эффективности системы восстановления функциональной безопасности, учитывающая внешние и внутренние факторы.

Сафиуллин Р. Н., Сафиуллин Р. Р., Хохлов А. В. Метод многоуровневой оценки функциональной безопасности карьерных самосвалов в процессе их эксплуатации // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 2. – С. 28–46. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_2_0_28.

Сафиуллин Равилл Нуруллович¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: safravi@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-8765-6461,
Сафиуллин Руслан Равиллович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: safiullin_rr@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-2315-3678,
Хохлов Алексей Владимирович¹ — аспирант, e-mail: lehasport98@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-2771-1318, 
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II.

Хохлов А.В., e-mail: lehasport98@mail.ru.

1. Ilyushin Y. V., Nosova V. A. Development of mathematical model for forecasting the production rate // International Journal of Engineering. 2025, vol. 38, pp. 1749—1757. DOI: 10.5829/ije.2025.38.08b.02.

2. Kuznetsov D., Kosolapov A. Dynamic of performance of open-pit dump trucks in ore mining in severe climatic environment // Transportation Research Procedia. 2022, vol. 63, pp. 1042—1048. DOI: 10.1016/j.trpro.2022.06.104.

3. Салимов А. Э., Шибанов Д. А., Иванов С. Л. Риски отказов карьерного экскаватора, связанные с его техническим обслуживанием и ремонтом // Горная промышленность. — 2024. — № 2. — С. 97—102. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-2-97-102.

4. Череповицын А. Е., Дорожкина И. П., Соловьева В. М. Прогнозы потребления редкоземельных металлов в России: базовые и формирующиеся отрасли промышленности // Проблемы прогнозирования. — 2024. — № 5(206). — С. 115—127. DOI: 10.47711/0868-6351-206-115-127.

5. Назарычев А. Н., Дяченок Г. В., Сычев Ю. А. Исследование надежности тягового электропривода карьерных самосвалов на основе анализа отказов его функциональных узлов // Записки Горного института. — 2023. — Т. 261. — С. 363—373.

6. Кузин Е. Г., Пудов Е. Ю., Дубинкин Д. М. Анализ отказов узлов карьерных самосвалов в условиях эксплуатации // Горное оборудование и электромеханика. — 2021. — № 2. — С. 55—61. DOI: 10.26730/1816-4528-2021-2-55-61.

7. Братских Д. С., Ромашева Н. В., Конопелько А. Ю., Николайчук Л. А. Модель управления цепями поставок в нефтегазовой отрасли с использованием цифровых технологий // Нефтяное хозяйство. — 2024. — № 7. — С. 120—125. DOI: 10.24887/0028-2448-2024-7-120-125.

8. Хамидов О. У., Шибанов Д. А., Шишкин П. В., Колпаков В. О. Эффективность применения экскаваторов на карьерах Узбекистана // Горная промышленность. — 2024. — № 5. — С. 135—142. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-5-135-142.

9. Лигоцкий Д. Н., Долгушин Н. А. Анализ опыта применения безлюдных технологий при открытой разработке месторождений и перспективы их развития // Горный журнал. — 2025. — № 2. — С. 42—47. DOI: 10.17580/gzh.2025.02.06.

10. Liu S., Wang X., Hassanin O., Xu X., Yang M., Hurwitz D., Wu X. Calibration and evaluation of responsibility-sensitive safety (RSS) in automated vehicle performance during cut-in scenarios // Transportation research. Part C: Emerging Technologies. 2021, vol. 125, article 103037. DOI: 10.1016/j.trc.2021.103037.

11. Невская М. А., Беляев В. В., Пастернак С. Н., Виноградова В. В., Шагидулина Д. И. Оценка потенциального ущерба почвам от аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на территории арктического региона // Север и рынок: формирование экономического порядка. — 2024. — Т. 27. — № 3 (85). DOI: 10.37614/2220-802X.3.2024.85.007.

12. Жуковский Ю. Л., Сусликов П. К. Оценка потенциального эффекта применения технологии управления спросом на горных предприятиях // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — № 16(3). — С. 895—908. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-3-895-908.

13. Гусев В. Н., Одинцов Е. Е., Жерлыгина Е. С. Расчет сдвижений и деформаций массива горных пород с учетом натурных данных // Горный журнал. — 2025. — № 4. — С. 18—25. DOI: 10.17580/gzh.2025.04.03.

14. Симаков А. С., Масько О. Н., Николаев М. Ю. Система технического зрения для оценки качества кварцевого сырья // Цветные металлы. — 2025. — № 5. — С. 81—88. DOI: 10.17580/tsm.2025.03.12.

15. Shojaee Barjoee S., Rodionov V., Vaziri Sereshk A. M. Noise climate assessment in ceramic industries (Iran) using acoustic indices and its control solutions // Advances in Environmental Technology. 2025, vol. 11, no. 1, pp. 91—115. DOI: 10.22104/aet.2024.6922.1899.

16. Fedorova E. R., Morgunov V. V., Pupysheva E. A. Effect of variation of internal diameter along the length of a rotary kiln on material movement // Non-ferrous Metals. 2024, vol. 1, pp. 28—34. DOI: 10.17580/nfm.2024.01.05.

17. Shojaee Barjoee S., Rodionov V. A. Respirable dust in ceramic industries (Iran) and its health risk assessment using deterministic and probabilistic approaches // Pollution. 2024, vol. 10, no. 4, pp. 1206—1226. DOI: 10.22059/poll.2024.376043.2360.

18. Авксентьев С. Ю., Белоусов В. И. Определение рациональных параметров для безостановочной работы гидротранспортных систем в условиях низких температур // Горная промышленность. — 2025. — № 1S. — С. 86—91. DOI: 10.30686/1609-9192-2025-1S-86-91.

19. Babyr N. V. Topical themes and new trends in mining industry: Scientometric analysis and research visualization // International Journal of Engineering. 2024, vol. 37, no. 2, pp. 439—451. DOI: 10.5829/ije.2024.37.02b.18.

20. Жуковский Ю. Л., Сусликов П. К. Идентификация и классификация электрической нагрузки горных предприятий на основе методов декомпозиции сигналов // Записки Горного института. — 2025. — Т. 275. — С. 5—17. EDN HPZAGK.

21. Aramrattana M., Larsson T., Jansson J., Nabo A. A simulation framework for cooperative intelligent transport systems testing and evaluation // Transportation Research. Part F: Traffic Psychology and Behavior. 2019, vol. 61, pp. 268—280. DOI: 10.1016/j.trf.2017.08.004.

22. Курганов В. М., Грязнов М. В., Колобанов С. В. Оценка надежности функционирования экскаваторно-автомобильных комплексов в карьере // Записки Горного института. — 2020. — № 241. — С. 10—21. DOI: 10.31897/pmi.2020.1.10.

23. Грабский А. А., Сергеев В. Ю., Грабская Е. П. Обоснование выбора стратегии технического обслуживания и ремонтов карьерных экскаваторов // Уголь. — 2021. — № 2. — С. 14—17. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-2-14-17.

24. Салихов Р. Ф., Бердников И. Е. Метод расчета годовой продолжительности проведения технических обслуживаний и ремонтов для отечественных и зарубежных экскаваторов с течением наработки // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. — 2024. — № 21(1). — С. 26—37. DOI: 10.26518/2071-7296-2024-21-1-26-37.

25. Комиссаров А. П., Маслеников О. А., Набиуллин Р. Ш., Хорошавин С. А. Оценка степени противодействия двигателей приводов главных механизмов карьерного экскаватора // Горное оборудование и электромеханика. — 2022. — № 6. — С. 10—16. DOI: 10.26730/1816-4528-2022-6-10-16.

26. Kruk M. N., Shabalina A. Yu. Optimization of the investment portfolio for oil and gas projects under conditions of risk and uncertainty // Journal of Infrastructure, Policy and Development. 2025, vol. 9, no. 2, article 10928. DOI: 10.24294/jipd10928.

27. Xu Z., Wang X., Wang X., Zheng N. Safety validation for connected autonomous vehicles using large-scale testing tracks in high-fidelity simulation environment // Accident Analysis & Prevention. 2025, vol. 215, article 108011. DOI: 10.1016/j.aap.2025.108011.

28. Moradloo N., Mahdinia I., Khattak A. J. Safety in higher level automated vehicles: Investigating edge cases in crashes of vehicles equipped with automated driving systems // Accident Analysis & Prevention. 2024, vol. 203, article 107607. DOI: 10.1016/j.aap.2024.107607.

29. Yadav P., Yadav S., Singh D., Kapoor R. M., Giri B. S. An analytical hierarchy process based decision support system for the selection of biogas up-gradation technologies // Chemosphere. 2022, vol. 302, article 134741. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.134741.

30. Tavana M., Soltanifar M., Santos-Arteaga F. J. Analytical hierarchy process: Revolution and evolution // Annals of Operations Research. 2023, vol. 326, no. 2, pp. 879—907. DOI: 10.1007/s10479-021-04432-2.