• شماره ركورد
    31114
  • پديد آورنده

    صبا علياري شور دلي

  • عنوان
    بهينه سازي ابزار بندي پل‌هاي فلزي راه آهن و استخراج روش تشخيص خرابي به كمك هوش مصنوعي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي خطوط راه آهن
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/03/09
  • استاد راهنما
    دكتر جواد ميرمحمد صادقي
  • استاد مشاور
    دكتر عليرضا طلوع كيان
  • دانشكده
    راه آهن
  • چكيده
    پايش سلامت سازه (SHM)، با هدف بهينه‌سازي ابزاربندي و‌ در عين حال به حداكثر رساندن اطلاعات و به حداقل رساندن هزينه‌ها، نقش مهمي در ارزيابي ايمني پل‌هاي راه‌آهن فولادي ايفا مي‌كند. اين پايان نامه با تمركز بر استخراج روش‌هاي تشخيص آسيب با استفاده از هوش مصنوعي، به بررسي روش‌هاي بهينه‌سازي موقعيت حسگر متناسب با پل هاي راه آهن فولادي و معرفي چارچوبي جديد براي بهينه‌ سازي مبتني بر يادگيري تقويتي مي‌پردازد. دو روش تأثيرگذار بهينه‌ سازي موقعيت حسگر عبارتند از روش استقلال مؤثر (EFI) و الگوريتم ژنتيك. اين روش‌ها با استفاده از نتايج تحليل مودال يك مدل المان محدود از دو سازه فولادي كه عبارتند از يك تير فولادي و پل فلزي راه‌آهن Kw51 واقع در بلژيك بررسي و با روش مبتني بر يادگيري تقويتي ارائه شده در اين پژوهش، مقايسه شدند. معيارهاي ارزيابي‌ جانمايي بهينه حسگر، عبارتند از عدد شرطي ماتريس اشكال مودي و ريشه دوم ميانگين مربع اعضاي غيرقطري ماتريس اطمينان مودال، كه از آنها براي شناسايي پيكربندي بهينه حسگر استفاده شده است. روش مبتني بر يادگيري تقويتي ارائه شده در مقايسه با دو روش ديگر از دقت مناسبي برخوردار است اما نيازمند زمان محاسباتي بيشتر است. علاوه بر اين، اين پايان نامه به كاربرد هوش مصنوعي براي تشخيص آسيب پرداخته است. با معرفي يك شبكه عصبي انباشته مبتني بر الگوريتم جنگل تصادفي، به دقت بالاي 98 درصد در طبقه‌بندي حالت‌هاي مختلف سازه دست يافته است. اين دستاورد قابليت هاي نظارت بر سلامت سازه اي پل را افزايش مي دهد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/06/04
  • عنوان به انگليسي
    Artificial intelligence application in optimal sensor placement and fault detection of steel railway bridges
  • تاريخ بهره برداري
    5/29/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    صبا علياري شوره دلي

  • چكيده به لاتين
    Structural Health Monitoring (SHM) plays a crucial role in assessing the safety of steel railway bridges by optimizing instrumentation while maximizing information and minimizing costs. This thesis focuses on damage detection methods using artificial intelligence and examines optimization techniques for sensor placement tailored to steel railway bridges. Additionally, a new framework for reinforcement learning-based optimization is introduced. Two influential sensor placement optimization methods, Effective Independence (EFI) and Genetic Algorithm are eva‎luated using modal analysis results from a finite element model of two steel structures: a steel beam and the Kw51 steel railway bridge in Belgium. These methods are compared with the reinforcement learning-based approach presented in this research. The criteria for optimal sensor placement include the condition number of the mode shape matrix and the root mean square of the off-diagonal elements of the modal assurance criterion matrix, which were used to identify the optimal sensor configuration. The reinforcement learning-based method demonstrated suitable accuracy compared to the other two methods but required more computational time. Additionally, this thesis explores the application of artificial intelligence in damage detection. By introducing a stacked neural network based on a random forest algorithm, an accuracy of over 98% was achieved in classifying different structural states, enhancing the structural health monitoring capabilities of the bridge.
  • كليدواژه هاي فارسي
    پايش پل , بهينه سازي , جايگذاري حسگر , تشخيص خرابي , هوش مصنوعي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Bridge Monitoring , Sensor placement , damage detection , Artificial Inteligence , Optimization
  • Author
    Saba Aliyari shouredeli
  • SuperVisor
    Dr. Javad Mirmohammad sadeghi