20941

۲۰۹۴۱

توسعه مدل تصميم سازي سرند بالاست در خطوط ريلي مبتني بر شاخص كيفي بالاست

دكتري

خط و سازه هاي ريلي

۱۳۹۱تا ۱۳۹۷

۱۳۹۷/۱۲/۲۲

پروفسور سيد جواد ميرمحمد صادقي

پروفسور جبارعلي ذاكري سردرودي

راه آهن

چكيده لايه بالاست يكي از اجزاي مهم و موثر در خط ريلي است. كيفيت اين لايه به صورت قابل ملاحظه اي ضامن عبور ايمن قطار و ناوگان از روي ريل مي باشد. خرابي در لايه بالاست با عدم ارزيابي كيفي و نگهداشت سيستماتيك، علاوه بر كاهش كيفيت عبور ترافيك، موجب بروز انتشار و توسعه خرابي در ساير اجزاي خط به خصوص لايه هاي تحتاني و فوقاني خود خواهد شد. به همين ترتيب آگاهي از شرايط كيفي لايه بالاست و اندازه گيري پارامترهاي مبين كيفيت بالاست فهم صحيح و به تبع نگهداشت به موقع و تصميم گيري مناسب را بدنبال خواهد داشت. چرا كه عدم تصميم گيري مناسب و بهينه در تعمير و نگهداري لايه بالاست، رشد هزينه هاي نگهداري را در مجموعه اجزاي خط به همراه خواهد داشت. در اين پروژه با انجام شناخت كافي از لايه بالاست، بررسي مشخصات و ضوابط فني آن و مطالعه عملكرد و رفتار بالاست در خط، با تبيين و طبقه بندي خرابي هاي بالاست، روش مناسب بازرسي و برداشت شرايط كيفي (سريع، مطمئن و بدون خرابي) انتخاب و مورد ارزيابي قرار گرفته و با توسعه شاخص هاي كمي و عددي كيفيت بالاست، برآمده از سيستم پايش، الگوي مناسب در تصميم سازي انجام عمليات مكانيزه نگهداشت لايه بالاست و اولويت بندي آن بويژه عمليات سرند بالاست از حالت توصيفي و ذهني (Subjective)به حالت عددي و قابل مقايسه و برنامه ريزي(Objective) تبديل شود. در اين پژوهش علاوه بر شاخص يكپارچه كيفيت اوليه مصالح بالاستي، دو شاخص آلودگي و هندسه بالاست به كمك روش بازرسي GPR، ماشين اندازه گيري و ليزراسكن توسعه داده شده است. همچنين شاخص هاي جديد كيفيت هندسي لايه بالاست بر اساس انحراف حجم مصالح بالاستي، ناهمواري كف لايه بالاست (تغييرات ضخامت) و نشست قايم لايه بالاست توسعه داده شده است. در اين پژوهش بر اساس شاخص كيفيت لايه بالاست يك الگوريتم تصميم گيري مناسب جهت اولويت بندي عمليات نگهداري مكانيزه بالاست بويژه سرند بالاست با اعمال شرايط بهره برداري خط (ترافيك و آب و هوا) توسعه داده شده است. وجود چنين الگوريتمي جهت تصميم گيري به موقع در بكارگيري ماشين آلات مكانيزه تعمير و نگهداري لايه بالاست و اولويت بندي آنها در شبكه خطوط علاوه بر كاهش هزينه هاي مديريت زيرساخت، موجب طول عمر لايه بالاست و خط ريلي شده و از سوي ديگر ظرفيت بهره برداري را در شبكه افزايش مي دهد.

1398/05/23

Development of Decision Model for Ballast Cleaning in Railway Track Based on Ballast Quality Index

3/13/2019 12:00:00 AM

Abstract: Ballast layer plays an important role in the stability of railway track systems. The effectiveness of the ballast in maintaining the track stability and keeping the safe running is very much dependent on its conditions. Therefore, the quality of ballast materials is an important criterion in railway track maintenance and management systems. A review of reports released by the railway industries related to the maintenance and renewal of railways indicates a need for comprehensive indicators for the quality control of ballast materials. An integrated assessment method with considering the contribution of the importance of technical aspects and operation parameters results to judge better the condition of ballast. Decision making in subjective manner is still a serious challenge in the rail industry. Such numerical indicators and indexes, by which the ballast quality can be evaluted numerically and ranked, could help to improve the accuracy of the decisions on the maintenance machinary types and its priorities to improve cost-effectiveness of the track maintenance. In response to this need, fast, reliable and non-destructive methods (GPR, TRM, and LIDAR) were used to do inspection the ballast condition and by analysis of obtained data; some new indices were developed to appraise ballast condition objectively. These indicators reflect ballast thickness deviation (Undulation of ballast layer), ballast settlement, ballast fouling, geometry of ballast layer based on volume deviation (deficit/excess of ballast) and integrated of initial ballast material quality. This new approach addresses the best time/threshold to do ballast cleaning action (more focused) and other mechanized actions. In addition, it defined a method to prioritize ballast maintenance actions in railway network based on operation condition. To examine the practicability and applicability of the new approach, comprehensive field measurement were carried out. It could be shown that this approach can significantly improve the current decision method for maintenance planning. It provides more integration management to increase ballast life.