شماره ركورد
33992
پديد آورنده
مهسا برنون
عنوان
پيش بيني شكست ريل با استفاده از يادگيري ماشين
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي حمل و نقل ريلي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/29
استاد راهنما
دكتر محسن پورسيد آقايي
استاد مشاور
نداشتم
دانشكده
مهندسي راه آهن
چكيده
چكيده
سيستم حملونقل ريلي يكي از عناصر كليدي در زيرساختهاي حملونقل كشور بهشمار ميرود و نقشي اساسي در جابهجايي ايمن، سريع و مقرونبهصرفه مسافر و بار ايفا ميكند. پايداري و سلامت خطوط ريلي از الزامات اصلي بهرهبرداري مطمئن از اين سامانه است. با اينحال، عوامل متعددي نظير سايش مكانيكي، بارهاي ديناميكي تكرارشونده و شرايط محيطي ميتوانند منجر به شكلگيري عيوب سطحي مختلفي از جمله ترك، پوستهريزي، شكستگي موضعي و تغيير شكلهاي پلاستيكي در ريل شوند.
تشخيص ديرهنگام اين عيوب نهتنها احتمال وقوع شكستهاي ناگهاني و بروز حوادث را افزايش ميدهد، بلكه هزينههاي نگهداري را نيز بهصورت چشمگيري بالا ميبرد. روشهاي سنتي بازرسي، عمدتاً متكي بر مشاهده چشمي و قضاوت كارشناسان هستند كه به دليل وابستگي به نيروي انساني، با محدوديتهايي نظير دقت پايين، زمانبر بودن و عدم تكرارپذيري مواجهاند. بنابراين، توسعه سامانههاي هوشمند مبتني بر بينايي ماشين و يادگيري عميق جهت تشخيص خودكار عيوب، امري ضروري است.
در اين پژوهش، يك مدل تشخيص خودكار عيوب سطحي ريل مبتني بر شبكه عصبي كانولوشني طراحي و پيادهسازي شده است. دادههاي ورودي از ويدئوهاي اخذشده توسط دوربينهاي نصبشده بر روي سامانه بازرسي استخراج و پس از پردازش و برچسبگذاري، براي آموزش مدل استفاده شدهاند. نتايج ارزيابي مدل نشان داد كه مدل با دقت بالا، عملكرد قابلتوجهي در شناسايي عيوب مختلف سطحي دارد و ميتواند بهعنوان ابزاري مؤثر به كار رود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/07
عنوان به انگليسي
Rail Failure Prediction Using Machine Learning
تاريخ بهره برداري
10/23/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهسا برنون
چكيده به لاتين
Abstract
The railway transportation system is one of the key components of a country’s transport infrastructure and plays a vital role in providing safe, fast, and cost-effective passenger and freight movement. The stability and health of railway tracks are essential requirements for the reliable operation of this system. However, various factors such as mechanical wear, repetitive dynamic loads, and environmental conditions can lead to the development of different surface defects, including cracks, spalling, local fractures, and plastic deformations in rails.
Delayed detection of these defects not only increases the risk of sudden failures and accidents but also significantly raises maintenance costs. Traditional inspection methods mainly rely on visual observation and expert judgment, which suffer from limitations such as low accuracy, time-consuming procedures, and lack of repeatability due to human dependency. Therefore, developing intelligent systems based on machine vision and deep learning for automatic defect detection is essential.
In this study, an automatic rail surface defect detection model based on a convolutional neural network (CNN) was designed and implemented. The input data were extracted from videos captured by cameras mounted on the inspection system. After preprocessing and labeling, the data were used to train the model. The evaluation results showed that the proposed model achieved an accuracy of 96.39%, demonstrating remarkable performance in identifying various surface defects. Thus, it can serve as an effective tool for intelligent monitoring of railway infrastructure.
كليدواژه هاي فارسي
كليدواژهها: بينايي ماشين، تشخيص عيوب ريل، يادگيري عميق، EfficientNet، شبكه عصبي كانولوشني
كليدواژه هاي لاتين
Keywords: Machine Vision, Rail Defect Detection, Deep Learning, EfficientNet, Convolutional Neural Network (CNN).
Author
Mahsa Barnoon
SuperVisor
Dr, Poorseyed aghaei