25560

شناسايي خرابي‌هاي تراورس‌هاي بتني، دالخط و يا تراورس چوبي از جمله ترك، در خطوط راه آهن به وسيله پردازش تصوير و يادگيري ماشين

كارشناسي ارشد

عمران - راه و ترابري

1398-1400

1400/06/31

دكتر برات مجردي - دكتر ندا كامبوزيا

عمران

امروزه حمل و نقل ريلي به عنوان يكي از ايمن‌ترين روش‌هاي حمل و نقل در جامعه كنوني شناخته مي‌شود و با ظهور راه آهن سريع السير تمايل استفاده از آن جهت حمل و نقل مسافر نيز بسيار افزايش پيدا كرده است از طرفي از زمان پيدايش خط‌آهن تا به امروز وسيله مناسبي جهت حمل بار نيز بوده است از اين رو با توجه به سرعت آلات نقاله، حجم ترافيك زياد، بار محوري زياد ، تنوع بارها (استاتيكي، ديناميكي، شبه ديناميكي، عمودي، طولي، جانبي) خط آهن و اجزاي آن همواره در معرض خرابي و آسيب ديدگي مي‌باشند كه مي‌تواند منجر به وقوع سانحه و خسارات مالي و جاني جبران ناپذيري به همراه داشته باشد از اين رو در وهله اول شناسايي عيوب در مرحله بعد رفع خرابي‌هاي شناسايي شده از اهميت بسزايي برخوردار مي‌باشد. تراورس يكي از اجزاي روسازي راه آهن مي‌باشدكه وظيفه اصلي آن حفظ پايداري خط و انتقال و توزيع بار از ريل به بالاست مي‌باشد لذا در صورتي كه اين جزء از روسازي معيوب گردد به ساير اجزا خط نيز آسيب وارد مي‌شود. امروزه شناسايي عيوب تراورس به صورت بازديد ميداني و چشمي صورت مي‌گردد كه مشكلاتي همچون خطاي انساني، سرعت پايين بازرسي، نقص در گزارش دهي وهزينه بالا را در پي دارد. يكي از روش‌هايي نوين استفاده از علوم پردازش تصوير و يادگيري ماشين مي‌باشد كه در اين پژوهش نيزروش مذكور به منظور شناسايي عيوب تراورس‌هاي بتني و چوبي استفاده شده است به اينگونه كه از تراورس‌ها با استفاده از دوربين، تصوير برداري صورت مي‌پذيرد و تصاوير پردازش مي‌گردند و ترك در آن‌ها تشخيص داده مي‌شود سپس تصاوير برداشت شده به وسيله روش‌هاي دسته بندي يادگيري ماشين همچون بردار پشتيبان دسته بندي مي‌گردند تا در نهايت سيستمي ايجاد مي‌شود كه با استفاده از تصوير تراورس‌ها، وضعيت سلامت آنان را گزارش مي‌نمايد. در پژوهش پيش‌رو نيز در مرحله اول به صورت دستي از 1100 تراورس چوبي و بتني تصوير برداشت گرديد سپس 750 تصوير مابين ‌آن‌ها گزينش و عمليات پردازش تصوير صورت پذيرفت در مرحله دوم تصاوير پردازش شده به وسيله يادگيري ماشين طبقه بندي گرديدند و در انتها روش بردار پشتيبان با كرنل شعاعي با دقت قريب 91 درصد توانايي شناسايي تراورس‌هاي معيوب(تركدار و شكسته) را داشت.

1400/09/08

Failure analysis of concerete, wooden sleepers and slab tracks especially crack in railway tracks by image proccessing and machine learning

9/22/2022 12:00:00 AM

Today, rail transportation is known as one of the safest moods of transportation in cuurent society and development of high-speed railways has increased tendency to use it for passenger transport rapidly. On the other hand, from the beginning of the railway to the present day It has also been used to transport cargo, so railway and its components due to the speed of rolling stocks, high traffic volume, high axial load, variety of loads(Static, dynamic, semi-dynamic, vertical, longitudinal, lateral) are always exposed to breakdown and damage which can lead to an accident and irreversible financial and human losses, Therefore, in the first place, the identification of defects in the next stage, the elimination of identified defects is of great importance. Sleepers is one of the components of the railway pavement, whose main task is to maintain the stability of the line and transfer and distribute load from the rail to the ballast, so in case failure, other components of the line will be damaged too. Nowadays, identifying sleepers defects is performed in the form of field detection and eye examinations which suffers from Problems such as human error, low speed of inspection, reporting deficiencies, high costs, etc. One of the new methods is the applications of image processing science and machine learning which is used to identify the defects of concrete and wooden sleepers in this research, so that the sleepers are imaged using a camera and then are processed and cracks within are detected, then captured images will be categorized by categorization Machine learning methods like support vector to eventually create a system that uses the sleepers image to report their status.

تراورس يتني , تراورس چوبي , يادگيري ماشين , پردازش تصوير