11238

بررسي و تشخيص انواع خرابي هاي ريل با استفاده از علم ياد گيري ماشي ن

1399

دكتر داوود يونسيان

يكي از بخش هاي مهم سيستم حمل و نقل در اغلب كشورها كه نقش زيربنايي و غير قابل انكاري د ر توسع ه پايدار عرصههاي گوناگون ايفا م يكند حمل و نقل ريلي مي باش د . اين سيستم به دليل مزاياي نسبي كه در مقايسه با ديگر بخش هاي حمل و نقلي مانند جاد هاي، هوايي و دريايي دارد سهم خاصي را در بخش حمل و نقل به خود اختصاص داده است و در اكثر كشورهاي توسعه يافته و بيشتر كشورهاي در حال توسعه حمل ونقل ريلي يك مكانيزم مهم و كارآمد در زمينه حمل و نقل درون شهري و برون شهري محسوب م يشود . لذا يكي از پارامترهاي اساسي براي دستيابي بهينه و كارآمد به اين سيستم حمل ونقلي گستردگي شبكه خطوط ريلي م يباشد كه دراين بين سلامت خطوط ريلي نقش اساسي را ايفا م يكند. از زمان آغاز حمل و نقل ري لي ، نگهداري از مسير خطوط ريلي ي ك مشكل اسا سي در بخش راه آهن است . ريل ها ب ه طور مداوم در طول سالها در معر ض شراي ط سخت آب و هوايي و دما قرار دارن د. علاوه بر اين ، قطارهايي ك ه بر روي آنه ا حركت م ي كنن د باعث فشارهاي ش دي د دور ه ا ي و نير و م ي شون د. وجو د حت ي ي ك نق ص كوچ ك در مسيرها ي ر يلي ممك ن است نقص ي ش ديدتر و شكست ه شدن ري ل ها ر ا به همراه داشت ه باش د ك ه م ي توان د منج ر ب ه هزين ه هاي زيا دي د ر تعمير و نگهداري شود و يا حتي منج ر ب ه حواد ث فاجع هآمي ز ي مانن د خروج از خط قطا ر شو د كه درنتيجه امني ت مسافرا ن و خدم ه قطا ر ر ا ب ه خط ر م ي اندازد و قابلي ت اطمينان و در دستر س بودن سيست م را كاهش ده د . از اين رو براي اطمينان از عملكرد خطوط ريلي م يبايست نسبت به ارزيابي آن اقدام نمود در اي ن راستا براي دست يافتن به مقادير كمي به منظور تصميم گيري در رابطه با انجام اقدامات اصلاحي امري اجتناب ناپذير مي باشد.يكي از مه مترين اجزا در مديريت تعمير و نگهداري خطوط ريلي كه به آن بايد پرداخته شود شناخت خرابي هاي خط است.متاسفانه بسياري از خرابي ها به علت نواقص و معايب در ساخت ، مصالح و نگهداري رخ م يدهد و به طور مستقيم به طراحي مربوط نم يشود.البته نبايد از عواملي همچون شرايط آب و هوايي نامطلوب، ترافيك و ... به سادگي گذشت.روش فراگيري براي بررسي خراب يها در كشور هاي مختلف وجود ندارد و حتي تعاريف و دسته بند ي هاي انجام شده براي خرابي موجود نيز يكسان نم يباشد.به طور كلي رو شهاي ارزيابي خرابي به دو دسته تقسيم م يشوند كه يكي روش هاي دستي و عيني ، و ديگري استفاده از ابزار مكانيزه و رو شهاي نوين مي باش د. آ نچه در ارزيابي خراب يها عموميت دارد بررسي عيني و مشاهده آن هاست اين نوع ارزيابي نياز به دقت زيادي داشته و ايمني و سرعت عملكرد آن پايين م يباشد مشكل ديگر ارزيابي چشمي تكرارپذيري نسبتاً پايين آن است همچنين عواملي چون وضعيت قرارگيري ارزياب ، خستگي و شدت روشنايي و زاويه برخورد اشعه خورشيد با خطوط روباز، شرايط جوي و تفاوت تجربه ميان ارزيابان نيز موثر مي باشد.از فوايد ارزيابي چشم ارزان بودن آن و عملي بودن آن مي باشد امروزه براي دستيابي به تكرارپذيري، سرعت و ايمني بالاتر روش هاي خ ودكار در حال توسعه هستند . اين عوامل به همراه پيشرفت رايانههاي شخصي و امكانات عكاسي و فيلمبرداري پيشرفته باعث رشد اين رو شها گرديده است.يكي از اين رو شها استفاده از تكنيك يادگيري ماشين است، روشي كه در آن تكرارپذيري محدوديتي در مقايسه با رو شهاي دستي ندارد و با سرعت و دقت بسيار بالايي به ما در شناسايي نوع خرابي كمك م ينمايد.حال روش كاري كه ما در اينجا به آن ميپردازيم بدين صورت م يباشد كه يك رام قطار متشكل از چند واگن )با آرايش دلخواه( را در نرم افزار SIMULATION UM با شرايط موجود چرخ و ريل و سرعت و وزن مشخص )و ساير پارامتر( به حركت در آورده و سيگنال خروجي شتاب را به عنوان نتيجه در اختيار داريم تا محل دقيق خرابي نوع خرابي يا لزوم تعويض يا تعمير قطعه را مشخص كنيم و اين هوشمند سازي سيستم صرفه جويي در وقت و هزينه را در زمينه تعمير و نگهداري ادوات ريلي را براي ما به همراه دارد.

3/10/2021 12:00:00 AM

76375

1401/08/07

Investigating and diagnosing types of rail defects using machine learning

خطوط ريلي , شناسايي عيوب خطوط ريلي , يادگيري ماشين , ناوگان ريلي

Rail lines , Identification of defects in railway lines , machine learning , Rail fleet