13651

13651

استخراج رابطه پارامترهاي هندسي در قوس ها با نامنظمي هاي هندسي با استفاده از روش هاي فازي و فازي عصبي

كارشناسي ‌ارشد

راه‌آهن - خطوط ريلي

شهريور ماه 1393

شهريور ماه 1393

دكتر شروان عطايي

چكيده مديريتتعميرونگهداريپيش¬بينانهوبرنامه¬ريزيجهتارتقايايمني سير،راحتي سفروافزايش سرعت سيرخطوطراه-آهن،مستلزمپردازشهمزمانانبوهيازاطلاعاتمربوط به وضعيت خطاست.كشف ارتباط بين پارامترهاي هندسي خط،با نامنظمي¬هاي هندسيو تعيين نقش هريك از پارامترها در تغييرات نامنظمي¬ها مي¬تواند در نيل به چنين مديريتي راهگشا باشد. جهت كشف اين روابط، طيفي از روش¬هاي آماري تا روش¬هاي هوشمند وجود دارد. در اين ميان مدل فازي عصبي لوليموت در مقايسه با ديگر روش¬ها، علاوه بر توانايي يادگيري از داده ها و دقت بالا، از قابليت تفسيرپذيري برخوردار است. به همين دليل از اين مدل، بعنوان ابزاري براي پيش¬بيني نامنظمي¬ها و همچنين استخراج قوانين حاكم بين ورودي¬ها و خروجي¬ها استفاده شده است. داده هاي مورد تحليل، شامل دو ورودي (دِور و ميانگين پارامتر ديلم) و خروجي (انحراف معيار نامنظمي ديلم) در 80 قوس موجود در طول 500 كيلومتر از محور خط زوج تهران مشهد (ناحيه شمالشرق) بدست آمد. در اين بررسي، با استفاده از مدل لوليموت، نامنظمي¬هاي هندسي داده هاي تست با خطاي ميانگين كمتر از 10 درصد پيش¬بيني و قوانين حاكم بر مدل فازي عصبي تعليم يافته، بصورت قوانين «اگر فرض آنگاه حكم» در مراكز تقسيم بندي¬هاي لوليموت استخراج شده¬اند. از بارزترين قوانين بدست آمده مي¬توان به موارد زير اشاره كرد:  اگر پارامتر ديلم مقدار متوسط و پارامتر دِور زياد باشد، آنگاه نامنظمي ديلم كم مي¬شود.  اگر پارامتر ديلم مقدار كم يا خيلي كم داشته باشند و پارامتر دِور زياد باشد، نامنظمي كم مي-شود. همچنين اثر مشخصاتخط مانند شيب و عمق خاكريزي بر نامنظمي افتادگي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين تحقيق ازعمق خاكريزي و شيب ميانگين (ورودي) و انحراف معيار نامنظمي افتادگي (خروجي) استفاده شده است. مدل لوليموت توانست با خطاي 14 درصد، نامنظمي¬هاي خط را با استفاده از مشخصات خط، پيش¬بيني نمايد. تقسيمات توليد شده توسط لوليموت نشان داد كه عمق خاكريزي با 16 تقسيم از تاثيرگذاري بيشتري نسبت به شيب و فراز (با 4 تقسيم) در توليد نامنظمي برخوردار است.از قوانين بدست آمده، موارد ذيل قابل ذكر است: «با افزايش همزمان ارتفاع خاكريزي و شيب طولي، نامنظمي بشدت افزايش مي¬يابد اما اگر شيب طولي زياد با ارتفاع خاكريزي همراه نباشد، نامنظمي مقداري در حد متوسط خواهد داشت.» باتوجهبه رواداري¬هاي موجود در استاندارد EN13848-5و بكمك نظريه مجموعه¬هاي فازي، سرعت مجاز مبتني بر نامنظمي¬هاي هندسي، بصورت مطالعه موردي در يك بلاك نمونه،بدست آمده است. با توجه به حدوداستاندارداروپا براي سرعت¬هاي مختلف، توابععضويتمجازنامنظمي¬هايافتادگيوديلمتعريف شدهوسرعت-هايمتناظربابيشترينعضويت¬ها در طول مسير،بعنوانسرعتسيرمجازپيشنهادشده¬اند. واژه‌هاي كليدي:پارامترهاي هندسي خط، نامنظمي هندسي خط، شاخص¬هاي كيفيت هندسي خط، مدل¬سازي فازي عصبي، لوليموت