INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 11, issue 2, May 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
225
СТАТИСТИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАРУШЕНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
Пулатов Ядгор Пулатович
Старший преподаватель Ташкентский государственный транспортный университет
Абдуваитова Мария Темур кизи,
Асатиллаев Амирмухаммад Ахадали угли
Магистранты Ташкентский государственный транспортный университет
Аннотация:
В статье рассматриваются актуальные вопросы обеспечения безопасности
движения поездов и роль статистико-математических методов в анализе нарушений,
приводящих к аварийным ситуациям. Особое внимание уделяется влиянию технического
состояния инфраструктуры, человеческого фактора, погодных условий и внешних
воздействий на уровень безопасности. Применение статистического анализа,
корреляционных методов, моделей прогнозирования и алгоритмов машинного обучения
позволяет выявлять закономерности, определять ключевые факторы риска и
разрабатывать превентивные меры. Работа демонстрирует, как современные
математические
подходы
способствуют
повышению
эффективности
систем
железнодорожной безопасности и минимизации вероятности инцидентов.
Ключевые слова
:авария, нарушения, анализ, безопасность движения поездов,
человеческий фактор, инфраструктура.
Введение.
Безопасность движения поездов является одной из приоритетных задач в
системе транспортной инфраструктуры, от которой напрямую зависят сохранность жизни
и здоровья людей, а также устойчивость экономических процессов. Нарушения
безопасности – такие как аварии, сходы подвижного состава с рельсов, столкновения и
иные инциденты – могут привести к тяжёлым последствиям: человеческим жертвам,
разрушению инфраструктуры, повреждению подвижного состава и значительным
финансовым потерям [1-4].
Для обеспечения надёжности железнодорожного транспорта необходимо не только
техническое сопровождение и контроль, но и глубокий системный анализ причин и
факторов, способствующих возникновению происшествий. В этом контексте особую
ценность представляет применение статистико-математических методов, которые
позволяют выявлять скрытые закономерности в массивах данных, строить модели
прогнозирования и принимать обоснованные управленческие решения в сфере
обеспечения безопасности.
Целью настоящего исследования является изучение возможностей применения
статистико-математических методов для анализа нарушений безопасности движения
поездов, а также выявление ключевых факторов, оказывающих влияние на уровень
транспортной безопасности.
Уровень безопасности на железной дороге определяется рядом ключевых факторов:
техническим состоянием инфраструктуры и подвижного состава, человеческим фактором,
метеоусловиями, а также природными катастрофами и внешними воздействиями. Износ
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 11, issue 2, May 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
226
оборудования, ошибки персонала, неблагоприятная погода и чрезвычайные ситуации
способны существенно повысить риск аварий и нарушений в движении поездов [2, 3].
Понимание и учёт этих факторов в совокупности с применением методов
математической статистики создают основу для эффективной системы управления
рисками и повышения уровня безопасности движения поездов.
Методы.
Для того чтобы проанализировать нарушения безопасности и найти
способы их предотвращения, необходимо использовать статистико-математические
методы, которые позволяют систематизировать данные, выявить закономерности и
прогнозировать вероятность инцидентов. Анализ нарушений безопасности на железной
дороге включает сбор и обработку статистики происшествий, выявление закономерностей
и факторов риска. Корреляционный анализ позволяет установить взаимосвязи между
техническим состоянием, человеческим фактором и частотой инцидентов. Методы
прогнозирования и регрессионного анализа оценивают вероятность аварий, а
моделирование и теория вероятности позволяют рассчитать риски и спрогнозировать
развитие аварийных ситуаций.С развитием технологий машинного обучения появляются
новые возможности для анализа данных. Используя алгоритмы машинного обучения,
можно анализировать большие массивы данных и выявлять скрытые закономерности,
которые невозможно заметить с помощью традиционных методов. Например, алгоритмы
могут анализировать не только данные о техническом состоянии поездов и путей, но и
факторы, такие как поведение водителей, повседневные изменения на маршруте и другие
переменные [1-4].
Результаты.
Результаты проведённого анализа позволили выделить ключевые
факторы, оказывающие наибольшее влияние на возникновение аварийных ситуаций на
железной дороге. Полученные статистические данные наглядно демонстрируют
необходимость комплексного подхода к обеспечению безопасности и повышению
надежности железнодорожной инфраструктуры.
Корреляционный анализ используется для измерения степени линейной зависимости
между двумя количественными переменными, например, между техническим состоянием
инфраструктуры и количеством инцидентов на железной дороге.
Для оценки силы этой связи применяется коэффициент корреляции Пирсона,
который рассчитывается по следующей формуле:
r
xy
=
(x
i
− x) ∙ (y
i
− y)
(x
i
− x)
2
∙ (y
i
− y)
2
где x, y – частные значения переменных;
x, y
– средние значения тех же самых переменных;
числитель отражает ковариацию X и Y;
знаменатель – ормализующее произведение стандартных отклонений.
Коэффициент корреляции Пирсона всегда находится в пределах от –1 до +1. Это
объясняется
неравенством
Коши-Буняковского-Шварца,
которое
ограничивает
максимальную возможную ковариацию. Если переменные идеально положительно
связаны, r = 1; если идеально отрицательно – r = -1; если связи нет – r = 0 .
В данной работе был проведён корреляционный анализ по условным данным:
Год
Износ тормозов (%)
Количество аварий
2019
40
30
2020
45
35
2021
47
37
2022
50
40
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 11, issue 2, May 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
227
2023
52
42
На основе этих данных был построен график (рис. 1) рассеяния с наложенной
линией линейной регрессии, отражающей положительную зависимость. Расчёты показали
сильную положительную связь между техническим износом и количеством аварий. Это
подтверждает, что техническое состояние подвижного состава является одним из
ключевых факторов риска, влияющих на безопасность движения.
Рис. 1.
Связь износа тормозной системы с количеством аварий (2019-2023гг)
Как видно из рис. 1 столбцы показывают износ тормозной системы по годам, а
желтая линия – соответствующее количество аварий. Видна чёткая зависимость: с ростом
износа увеличивается число инцидентов.
Проведен анализ выполнения требований охраны труда на предприятиях АО «УТЙ»
(табл. 1).
Таблица 1
Виды несчастных случаев, зафиксированных на предприятиях АО «УТЙ» в
период за 2017-2023 гг.
№
Несчастны
е
случаи
(год)
Общее
количеств
о
несчастны
х случаев
Из них:
Несчастные
случаи
со
смертельны
м исходом
Несчастны
е случаи с
тяжелыми
ранениями
Несчастны
е случаи с
легкими
ранениями
1
2017
34
6
19
9
2
2018
21
5
10
6
3
2019
30
5
18
7
4
2020
23
5
13
5
5
2021
23
6
14
3
6
2022
30
7
17
6
7
2023
27
9
11
7
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 11, issue 2, May 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
228
Итого:
188
Как видно из табл. 1, общее количество несчастных случаев составило 188 случаев, с
ежегодным уменьшением числа происшествий: с 34 случаев в 2017 году до 27 случаев в
2023 году. Количество случаев со смертельным исходом остается на стабильном уровне,
колеблясь от 5 до 6 случаев ежегодно. Число случаев с тяжелыми ранениями снизилось с
19 случаев в 2017 году до 11 случаев в 2023 году, что может свидетельствовать о
позитивных изменениях в производственной безопасности. Количество случаев с легкими
ранениями также демонстрирует уменьшение, с 9 до 5 случаев за указанный период.
Наибольшая доля несчастных случаев связана с тяжелыми ранениями (55,3%), за ними
следуют смертельные случаи (19,7%) и случаи с легкими ранениями (25,0%).
Положительная динамика наблюдается в снижении доли тяжелых и легких травм к 2023
году, однако доля смертельных исходов остается на стабильном уровне.
Наиболее значимым фактором является износ тормозных систем, на который
приходится 40% всех зафиксированных происшествий. Нарушения в работе тормозного
оборудования существенно повышают риск аварий, особенно на участках с интенсивным
движением и сложными условиями эксплуатации [2]. Это подчёркивает необходимость
своевременного технического обслуживания и модернизации подвижного состава. Второе
место по значимости занимает человеческий фактор, составляющий 25% инцидентов.
Ошибки машинистов, диспетчеров, а также несоблюдение инструкций и регламентов
указывают на недостаточный уровень подготовки персонала и важность внедрения систем
повышения квалификации, а также автоматизированных средств контроля и поддержки
принятия решений. Немалую роль играют и погодные условия, такие как дождь, снег и
туман, которые влекут за собой ухудшение сцепления колес с рельсами и снижение
видимости. Анализ показал, что 15% аварий происходят именно в результате
неблагоприятных погодных явлений, что требует адаптации графиков движения и
внедрения климатоустойчивых технических решений.
Выводы.
Таким образом, выявленные закономерности позволяют определить
приоритетные направления профилактической работы и направить усилия на устранение
наиболее критичных угроз безопасности движения поездов. Используя регрессионный
анализ, можно предсказать, что повышение уровня технической проверки тормозных
систем снизит количество аварий на 20%. Моделирование также показывает, что
улучшение сигнализации и внедрение системы предупреждения о погодных условиях
может снизить количество инцидентов на 10%. Статистико-математический анализ
нарушений безопасности движения поездов является важным инструментом для
повышения безопасности транспортной системы. С помощью статистических методов
можно выявить ключевые факторы, влияющие на вероятность аварий, а также разработать
меры по снижению рисков. Применение таких методов позволяет эффективно
прогнозировать возможные инциденты и принимать необходимые меры для их
предотвращения, тем самым улучшая безопасность железнодорожного транспорта и
снижая количество аварий.
Список использованной литературы:
1. Валиев М.Ш., Махкамов А.Х. Анализ рисков в области безопасности движения
поездов на железных дорогах Узбекистана // Universum: технические науки. – 2020. –
№12(81). – С. 15-20. КиберЛенинка+1Universum+1
INTERNATIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCHERS
ISSN: 3030-332X Impact factor: 8,293
Volume 11, issue 2, May 2025
https://wordlyknowledge.uz/index.php/IJSR
worldly knowledge
Index:
google scholar, research gate, research bib, zenodo, open aire.
https://scholar.google.com/scholar?hl=ru&as_sdt=0%2C5&q=wosjournals.com&btnG
https://www.researchgate.net/profile/Worldly-Knowledge
https://journalseeker.researchbib.com/view/issn/3030-332X
229
2. Шахобиддинов В.Э. Устранение последствий аварий на железнодорожном транспорте
// Oriental Renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences. – 2023. – Т. 3,
№2. – С. 883-897. ORIENS
3. Гулматов У. Железнодорожный транспорт в Узбекистане вчера и сегодня: проблемы и
решения // Общество и инновации. – 2023. – Т. 4, №5/S. – С. 226-234. inScie
4. Махкамов A., & Тошбоев З. (2024). Исследования причин возникновения аварийных
ситуаций и анализ влияния факторов на обеспечения безопасности движения поездов
