کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4977149 1367695 2017 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Track-monitoring from the dynamic response of an operational train
ترجمه فارسی عنوان
ردیابی پیگیری از پاسخ دینامیکی قطار عملیاتی
کلمات کلیدی
نگهداری راه آهن، پردازش سیگنال، تشخیص تغییر، بازرسی خودرو، اکتساب داده ها، عدم اطمینان موقعیت
ترجمه چکیده
ما یک رویکرد مبتنی بر داده ها را برای نظارت بر زیرساخت های راه آهن از پاسخ دینامیکی قطار در سرویس درآمد بررسی می کنیم. در حال حاضر، بازرسی مسیر به صورت بصری یا با ماشین های اختصاصی هندسه انجام می شود. در این مطالعه، یک رویکرد ارزان تر را بررسی می کنیم که در آن بازرسی مسیر با تحلیل داده های ارتعاش جمع آوری شده از یک قطار مسافری عملیاتی انجام می شود. فرکانس بالا که قطار مسافری هر بخش از مسیر را می گذرانند بدین معنی است که گسل ها می توانند زودتر از وسایل نقلیه بازرسی مشخص شوند و تعداد زیادی از عبور از هر قسمت از مسیر، رویکرد مبتنی بر داده ها را به صورت آماری امکان پذیر می سازد. ما یک سیستم تست را روی یک وسیله نقلیه سبک راه اندازی کرده ایم و برای دو سال گذشته داده ها را جمع آوری کرده ایم. داده های جمع آوری شده، دو چالش اصلی را که در نظارت بر مسیر قطار بوجود می آید، نشان می دهد: سرعت قطار در یک مکان مشخص، از گذر به گذرگاه تغییر می کند و موقعیت قطار دقیقا مشخص نیست. در این مطالعه، ما بررسی می کنیم که کدام ویژگی های نمایش داده ها، بهترین وضعیت های آهنگ را با وجود این منابع نااطمینانی (یعنی در دامنه فضایی یا دامنه فرکانس) مشخص می کنند، و ما بررسی می کنیم که چگونه تغییرات دائمی تغییر روش های تشخیص را می توان تغییر مسیر از داده ها. ما دقت صحت این بازنمودها یا ویژگی ها و روش های مختلف تشخیص تغییر در دو نوع تغییر مسیر، جایگزینی مسیر و تمیزکاری (یک روش نگهداری برای بهبود هندسه مسیر) و دو نوع داده، داده های شبیه سازی شده و داده های عملیاتی از تست سیستم ما. سنجش، پردازش سیگنال و تجزیه و تحلیل اطلاعاتی که در این تحقیق پیشنهاد می شود، می تواند ترابری های امن تر و نگهداری بیشتر در هزینه در آینده را تسهیل نماید. علاوه بر این، رویکرد پیشنهادی کاملا عمومی است و می تواند به بخش های دیگر زیرساخت، از جمله پل ها گسترش یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
We explore a data-driven approach for monitoring rail infrastructure from the dynamic response of a train in revenue-service. Presently, track inspection is performed either visually or with dedicated track geometry cars. In this study, we examine a more economical approach where track inspection is performed by analyzing vibration data collected from an operational passenger train. The high frequency with which passenger trains travel each section of track means that faults can be detected sooner than with dedicated inspection vehicles, and the large number of passes over each section of track makes a data-driven approach statistically feasible. We have deployed a test-system on a light-rail vehicle and have been collecting data for the past two years. The collected data underscores two of the main challenges that arise in train-based track monitoring: the speed of the train at a given location varies from pass to pass and the position of the train is not known precisely. In this study, we explore which feature representations of the data best characterize the state of the tracks despite these sources of uncertainty (i.e., in the spatial domain or frequency domain), and we examine how consistently change detection approaches can identify track changes from the data. We show the accuracy of these different representations, or features, and different change detection approaches on two types of track changes, track replacement and tamping (a maintenance procedure to improve track geometry), and two types of data, simulated data and operational data from our test-system. The sensing, signal processing, and data analysis we propose in the study could facilitate safer trains and more cost-efficient maintenance in the future. Moreover, the proposed approach is quite general and could be extended to other parts of the infrastructure, including bridges.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechanical Systems and Signal Processing - Volume 87, Part A, 15 March 2017, Pages 1-16
نویسندگان
, , , , , ,