30810

كمينه‌سازي هزينه‌هاي نگهداري خطوط ريلي بالاستي در دوره عمر آن

كارشناسي ارشد

رشته مهندسي راه‌آهن گرايش خط و سازه‌هاي ريلي

1400

1402/11/29

دكتر جبارعلي ذاكري

دكتر احمد كسرايي

راه آهن

سيستم حمل‌ونقل ريلي نقشي حياتي در توسعه اقتصاد كشورها دارد. اين سيستم در طول زمان بر اساس بهره‌برداري مكرر و شرايط آب و هوايي فرسوده مي‌شود و به نگهداري و تعمير نياز دارد. يكي از اهداف اين عمليات، نگهداري خطوط در يك وضعيت قابل‌قبول و جلوگيري از انحراف بيش‌ازحد آن‌ها نسبت به وضعيت مطلوب است. در راه‌آهن سامانه مديريت نگهداري و تعمير خط آهن جهت بهينه كردن فعاليت‌ها و كاهش هزينه‌هاي مرتبط با آن‌ها مطالعه و پياده‌سازي شده است. چنين سامانه‌هايي براي پيش‌بيني وضعيت زوال خط، از تكنيك‌هاي مختلفي استفاده كرده‌اند. انتخاب بهترين سياست نگهداري و تعمير هدف اين سامانه‌ها است. در ادامه مدل هزينه دوره عمر (LCC ) براي بالاست به‌عنوان يك جزء نگران‌كننده مطرح مي‌گردد بطوريكه اگر انحراف معيار افتادگي تراز طولي ريل راست و چپ از حد مجاز فراتر رود، نياز به اجراي عمليات زيركوبي احساس مي‌گردد. يك سامانه تصميمگيري نگهداري و تعمير خط مناسب بايد بتواند به اين سؤال پاسخ بدهد كه در چه زماني و با كدام استراتژي‌ به نگهداري و تعمير خط پرداخته شود تا با كمترين هزينه، بيشترين سود به دست آيد. در اين مطالعه از استراتژي نگهداري و تعمير فرصت‌طلبانه به‌منظور بهينه كردن هزينه‌هاي مربوط به زيركوبي استفاده شده است. در اين استراتژي زماني كه انحراف معيار افتادگي تراز طولي ريل در يك بخش از خط آهن از آستانه مجاز تعيين شده توسط استانداردهاي مربوطه (T_2) فراتر رود، خط بطور كامل مي‌بايست مسدود گردد، حال در اين زمان فراهم شده ميتوان به زيركوبي ساير قطعات نيز پرداخت، به‌منظور انتخاب اين قطعات بصورت مناسب، مي‌بايست آستانه ديگري تحت عنوان آستانه‌ي نگهداري فرصت‌طلبانه نيز معرفي گردد(T_1 ) تا كمترين هزينه بدست آيد. در تابع هدف ، بخش‌هاي هزينه شامل هزينه ثابت زيركوبي، هزينه در اختيار داشتن مسير و هزينه آماده‌سازي ماشين زيركوب براي انجام عمليات در نظر گرفته شده است. در اين پژوهش با بكارگيري الگوريتم بهينه‌سازي به‌منظور يافتن كمترين هزينه با بررسي حالات مختلف براي آستانه نگهداري فرصت‌طلبانه، سرانجام آستانه نگهداري فرصت‌طلبانه با مقدار 2.67 معرفي گرديد.با بررسي نتايج، مشاهده شد كه با در نظر گرفتن استراتژي نگهداري فرصت‌طلبانه و اعمال آستانه نگهداري فرصت‌طلبانه با مقدار 2.67 در مقايسه با حالتي كه استراتژي نگهداري فرصت‌طلبانه در نظر گرفته نشده است؛ با توجه به كاهش تعداد دوره‌هاي مسدودي هزينه كل به مقدار 56% كاهش خواهد يافت و بررسي گرديد كه اگر آستانه نگهداري فرصت‌طلبانه برابر با اولين حالت ممكن در نظر گرفته شود، تعداد عمليات سرد و گرم كردن ماشين افزايش مي‌يابد و زماني كه از بهينه‌ترين مقدار آستانه استراتژي نگهداري فرصت‌طلبانه استفاده شود، هزينه كل به مقدار 4.87% كاهش خواهد يافت.

1403/02/16

Minimizing maintenance costs for ballasted railway track during its life cycle

2/17/2025 12:00:00 AM

Rail transportation system plays an important role in the development of the economies of the countries. This system will be worn over time by operation and weather conditions and will require maintenance. One of the goals of this operation is to keep the tracks in an acceptable condition and prevent their excessive deviation from the optimal situation. Railway maintenance and repair management system has been studied and implemented to optimize activities and reduce related costs. Such systems have used various techniques to predict the future state of failure. Choosing the best maintenance policy is the goal of these systems. In the following, the life cycle cost (LCC) model for the ballast is presented as a worrying component, so that if the standard deviation of the longitudinal level of the right and left rails exceeds the permissible limit, the need to implement tamping operations is felt. This study proposes an opportunistic maintenance policy to schedule tamping interventions aiming to minimize the total maintenance cost. In this policy, the goal is to obtain an opportunistic maintenance threshold (T_2) to decide when to perform tamping operations on given railway segments to minimize total maintenance cost associated with tamping operations. by using the optimization algorithm in order to find the lowest cost by examining different situations for the opportunistic maintenance threshold, an opportunistic maintenance threshold with a value of 2.67 was achieved and by examining the results, it was observed that considering the opportunistic maintenance strategy and applying the opportunistic maintenance threshold with a value of 2.67 compared to the case where the opportunistic maintenance strategy is not considered; due to the reduction in the number of blocking periods, the total cost will be reduced to 56%. It was also checked that if the threshold of opportunistic maintenance is considered equal to the first possible state, the number of machine preparation increases, and when the optimal threshold value of the opportunistic maintenance strategy is used, the total cost will be reduced to 4.87%.

كمينه سازي هزينه نگهداري و تعمير , تراز طولي ريل , آستانه نگهداري فرصت‌طلبانه , زيركوبي بالاست , هزينه چرخه عمر(LCC) , سياست نگهداري و تعمير فرصت‌طلبانه

Minimizing maintenance cost , life cycle cost (LCC) , rail longitudinal level , opportunistic maintenance policy , opportunistic maintenance threshold

ayda estaji

Dr. Jabbar Ali Zakeri