[x]
Hibás azonosító vagy jelszó!

Elfelejtette jelszavát?

Sínek világa

Rovatok 2015-től

Rovatok

Szerzői segédlet

A Sínek Világa folyóirat szerzőinek összeállított szempontok és segédlet.

Tovább »

Archívum / 2024 / 3. szám

A cikk szerzője:

Jóvér Vivien egyetemi tanársegéd
Széchenyi István Egyetem, Győr

Dr. Kocsis Szürke Szabolcs egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Hermán Bence tanszéki mérnök
Széchenyi István Egyetem, Győr

Dr. habil. Fischer Szabolcs egyetemi tanár
Széchenyi István Egyetem, Győr

Egyedi mérőrendszerrel végzett járműdinamikai mérések menetrend szerinti budapesti közúti vasúti járművek esetében

2024 / 3. szám | Napjaink munkái
Nemzetgazdasági jelentőségük révén napjaink egyik legnagyobb kihívása, hogy a közúti vasúti pályák esetében rendelkezésre álló erőforrásokkal ezen infrastrukturális létesítmények fejlesztése és fenntartása minél hatékonyabban történjen. A Budapesti Közlekedési Zártkörűen Működő Részvénytársaság (BKV Zrt.) több mint 300 kilométer városi vasúti pálya üzemeltetéséért és fenntartásáért felel. 27 vonalon hétféle felépítményrendszer található, amelyek állapotát helyszíni bejárással, vágánygeometriai mérésekkel, illetve járműdinamikai mérésekkel vizsgálják. A kutatás célja egy új, hordozható járműdinamikai mérőrendszer kifejlesztése és alkalmazása, amely lehetővé teszi a menetrend szerinti villamosok dinamikai viselkedésének valós idejű vizsgálatát. Az eszköz gyorsulásmérőket és GPS-modult használ, és bármilyen típusú villamoson alkalmazható. Az új rendszer előnye a jelenlegi mérésekkel szemben, hogy a mérőeszközök bármikor és bármilyen villamoson használhatók, biztosítva ezzel a pályaállapotok folyamatos monitorozását. Az eszköz segítségével gyűjtött dinamikai adatok alapján következtetéseket vontunk le a vasúti pálya geometriai hibáiról és azok hatásairól, valamint javaslatokat fogalmaztunk meg a hatékonyabb karbantartás érdekében. A geometriai és dinamikai mérések integrációja lehetővé teszi a pályaállapot pontosabb felmérését és a karbantartási igények előrejelzését. Az új mérőrendszer alkalmazása hozzájárulhat a vasúti közlekedés biztonságának és hatékonyságának növeléséhez.

A mérési eredmények összehasonlítása alapján egyelőre nem állapítható meg egyértelmű kapcsolat a nyomtávolság-paraméter változása és a járműdinamikai mérések eredményei között, csak bizonyos esetekben találunk összefüggést. A jövőben kiemelten fontos, hogy a nyomtávolság-paraméter kiugró értékeinek beazonosítása lehetségessé váljon a menetrend szerint közlekedő járművek dinamikai mérései alapján, az egyértelműsítés érdekében további mérések és megfelelő statisztikai elemzések szükségesek.

Konklúzió

A kutatás keretében kifejlesztett hordozható járműdinamikai mérőrendszer jelentős előrelépést képvisel a budapesti közúti vasúti pályák állapotának folyamatos ellen­őrzésében. Napjaink egyik legnagyobb kihívása, hogy a közúti vasúti pályák állapotát és romlását pontosan megállapítsuk annak érdekében, hogy a forgalombiztonság és az utazáskomfort szempontjából szükséges beavatkozások időben elvégezhetők legyenek. A pályák állapotát hagyományosan helyszíni bejárással, vágánygeometriai mérésekkel, valamint járműdinamikai mérésekkel vizsgálják. A BKV Zrt. jelenlegi járműdinamikai mérőrendszere egy Ganz típusú, nyolctengelyű, ipari csuklós villamos motorkocsin található, amely 25 km/h sebességgel végzi a méréseket.
Fontosnak tartottuk, hogy a menetrend szerinti, általában 50 km/h sebességgel közlekedő járművek dinamikájáról is részletes információkat szerezzünk. Ennek érdekében kifejlesztettünk egy gyorsulásmérőkből és GPS-ből álló hordozható műszert, amely bármilyen típusú és bármikor közlekedő villamoson alkalmazható. Ez a rendszer lehetővé teszi a villamosok valós idejű dinamikai viselkedésének elemzését, bármilyen típusú járművön, ezzel biztosítva a pálya állapotának folyamatos és pontos nyomon követését.
A műszerek rögzített adatai alapján képet kapunk a jármű gyorsításáról, lassításáról, illetve a szabálytalan hosszirányú járműrezgésekről és -gyorsulásokról. A gyorsulásmérő ay tengelyének adatai alapján következtethetünk az oldalirányú pályaegyenletlenségekre, például irányhibákra, valamint a keresztsüppedés és túl­emelés változásaira. Az az tengely adatai alapján pedig a függőleges pályaegyenletlenségeket, például süppedést és hegesztési/sínillesztési hibákat lehet kimutatni.
A nyomtávszűkülésre és nyomtávbővülésre ugyanakkor nem lehet egyértelműen következtetni a dinamikai mérésekből, ezért a jövőben kiemelten fontos a nyomtávolság-paraméter kiugró értékeinek pontos beazonosítása a menetrend szerint közlekedő járművek dinamikai mérései alapján. A jelenlegi mérési eredmények kiértékelése még kezdeti fázisban van, a megfelelő következtetések és összefüggések megállapításához további mérések szükségesek. Bár a kezdetleges mérési eredményekből már most is vonhatók le bizonyos következtetések, ezek alátámasztása további adatgyűjtést igényel.
Összegzésként megállapítható, hogy az új mérőrendszer jelentős mértékben hozzájárulhat a vasúti pályageometria és járműdinamika közötti kapcsolat alaposabb megértéséhez. Az új mérőrendszer és a kutatás eredményei nemcsak a budapesti közlekedési hálózat számára, hanem általánosan is értékes eszközként szolgálhatnak a városi vasúti rendszerek fenntartható és biztonságos üzemeltetéséhez.

Köszönetnyilvánítás

A BKV Zrt. szakmai támogatásával készült.
A Kulturális és Innovációs Minisztérium ÚNKP-23-3-II kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának a Nemzeti, Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alapból finanszírozott szakmai támogatásával készült.
A szerzők köszönik a SZE-RAIL kutatócsoport szakmai támogatását is.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234

Irodalomjegyzék

  • [1] Ágh C. Comparative Analysis of Axlebox Accelerations in Correlation with Track Geometry Irregularities. Acta Technica Jaurinensis, 2019;12(2):161–177. DOI: 10.14513/actatechjaur.v12.n2.501.
  • [2] Prescott D, Andrews J. A track ballast maintenance and inspection model for a rail network. Proc Inst Mech Eng O J Risk Reliab 2013;227(3):251–266. DOI: 10.1177/1748006X13482848.
  • [3] Hyslip JP. Fractal analysis of track geometry data. Transp Res Rec 2002;1785:50–57. DOI: 10.3141/1785-07.
  • [4] Cai X, Zhao L, Lau ALL, Tan S, Cui R. Analysis of vehicle dynamic behavior under ballasted track irregularities in high-speed railway. Noise and Vibration Worldwide 2015;46(10):10–17. DOI: 10.1260/0957-4565.46.10.10.
  • [5] Eklöf K, Nwichi-Holdsworth A, Eklöf J. Novel algorithm for mutual alignment of railway track geometry measurements. Transp Res Rec, 2021;2675(12):995–1004. DOI: 10.1177/03611981211031906.
  • [6] Ágh C. Connection Between Track Geometry Quality and Dynamic Vehicle Response At Various Speeds. Baltic Journal of Road and Bridge Engineering 2023;18(3):169–187. DOI: 10.7250/bjrbe.2023-18.613.
  • [7] Weston PF, Ling CS, Goodman CJ, Roberts C, Li P, Goodall RM. Monitoring lateral track irregularity from in-service railway vehicles. Proc Inst Mech Eng F J Rail Rapid Transit 2007;221(1):89–100. DOI: 10.1243/0954409JRRT64.
  • [8] Európai Szabványügyi Bizottság. MSZ EN 13848-6:2014+A1:2021. Vasúti alkalmazások. Vasúti pálya. A vágánygeometria minősége. 6. rész: A vágánygeometria minőségének jellemzése. 2020 [Online]. Available: https://ugyintezes.mszt.hu/webaruhaz/szabvany-adatok?standard=139604
  • [9] Andrade AR, Teixeira PF. Statistical modelling of railway track geometry degradation using Hierarchical Bayesian models. Reliab Eng Syst Saf 2015;142:169–183. DOI: 10.1016/j.ress.2015.05.009.
  • [10] Perrin G, Soize C, Duhamel D, Funfschilling C. Track irregularities stochastic modeling. Probabilistic Engineering Mechanics 2013;34:123–130. DOI: 10.1016/j.probengmech.2013.08.006.
  • [11] Lestoille N, Soize C, Funfschilling C. Sensitivity of train stochastic dynamics to long-term evolution of track irregularities. Vehicle System Dynamics 2016;54(5):545–567. DOI: 10.1080/00423114.2016.1142095.
  • [12] Gao T, Cong J, Wang P, Liu J, Wang Y, He Q. Vertical track irregularity analysis of high-speed railways on simply-supported beam bridges based on the virtual track inspection method. Proc Inst Mech Eng F J Rail Rapid Transit 2021;235(3):328–338. DOI: 10.1177/0954409720924574.
  • [13] Li D, Meddah A, Hass K, Kalay S. Relating track geometry to vehicle performance using neural network approach. Proc Inst Mech Eng F J Rail Rapid Transit 2006;220(3):273–281. DOI: 10.1243/09544097JRRT39.
  • [14] Mehrali M, Esmaeili M, Mohammadzadeh S. Application of data mining techniques for the investigation of track geometry and stiffness variation. Proc Inst Mech Eng F J Rail Rapid Transit 2020;234(5):439–453. DOI: 10.1177/0954409719844885.
  • [15] Sadeghi J, Fathali M, Boloukian N. Development of a new track geometry assessment technique incorporating rail cant factor. Proc Inst Mech Eng F J Rail Rapid Transit 2009;223(3):255–263. DOI: 10.1243/09544097JRRT237.
  • [16] Specht C, Koc W, Chrostowski P. Computer-aided evaluation of the railway track geometry on the basis of satellite measurements. Open Engineering 2016;6(1):125–134. DOI: 10.1515/eng-2016-0017.
  • [17] Vinkó Á, Simonek T, Ágh C, Csikós A, Figura B. Feasibility of Onboard Smartphones for Railway Track Geometry Estimation: Sensing Capabilities and Characterization. Periodica Polytechnica Civil Engineering 2023;67(1):200–210. DOI: 10.3311/PPci.20187.
  • [18] Xie J, Huang J, Zeng C, Jiang SH, Podlich N. Systematic literature review on data-driven models for predictive maintenance of railway track: Implications in geotechnical engineering. Geosciences (Basel) 2020;10(11):1–24. DOI: 10.3390/geosciences10110425.
  • [19] Skrickij V, Šabanovi E. Visual Measurement System for Wheel – Rail Lateral. Sensors 2021;21(4):1297. [Online]. Available: https://dx.doi.org/10.3390/s21041297%0Ahttp://10.0.13.62/s21041297
  • [20] Farkas A. Measurement of railway track geometry: A state-of-the-art review. Periodica Polytechnica Transportation Engineering 2019;48(1):76–88. DOI: 10.3311/PPtr.14145.
  • [21] Pombo J, Ambrósio J. An alternative method to include track irregularities in railway vehicle dynamic analyses. Nonlinear Dyn 2012;68(1–2):161–176. DOI: 10.1007/s11071-011-0212-2.
  • [22] Vinkó Á, Bocz P. Experimental investigation on condition monitoring opportunities of tramway tracks. Periodica Polytechnica Civil Engineering 2018;62(1):180–190. DOI: 10.3311/PPci.10541.
  • [23] Giannakos KS. Control of the Geometry of a Railway Track: Measurements of Defects and Theoretical Simulation. International Journal on Applied Physics and Engineering 2023;1:102–115. DOI: 10.37394/232030.2022.1.11.
  • [24] Costa JN, Antunes P, Magalhães H, Pombo J, Ambrósio J. A finite element methodology to model flexible tracks with arbitrary geometry for railway dynamics applications. Comput Struct 2021;254:106519. DOI: 10.1016/j.compstruc.2021.106519.
  • [25] BKV Zrt. Közúti vasúti infrastruktúra tervezési irányelvek. 2019 [Online]. Available: https://www.bkv.hu/ftp/vir/1_tervezesi_iranyelvek.pdf
  • [26] Jóvér V, Fischer S. Közúti vasúti felépítményrendszerek vágánygeometriai és járműdinamikai vizsgálata. In: City Rail 2022, 7-8 September 2022, Balatonfenyves (Hungary). pp. 121–135. [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/363693483_Kozuti_vasuti_felepitmenyrendszerek_vaganygeometriai_es_jarmudinamikai_vizsgalata
  • [27] BKV Zrt. P.1. I. kötet - Közúti Vasúti Pályaépítési és Fenntartási Műszaki Utasítás.” 2019 [Online]. Available: https://www.bkv.hu/ftp/vir/2_muszaki_utasitas.pdf
  • [28] Benda G, Fejes B. Villamosok.hu. Accessed: May 20, 2024. [Online]. Available: https://villamosok.hu/
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2024 / 3. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
Oldal nyomtatása A cikkhez még nem szóltak hozzá - Új hozzászólás
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©