بخشی از مقاله
خلاصه
از آنجا که شناسایی معایب هندسی خط آهن کار مشکل و دشواری است و تعیین این نقاط توسط بازدیدهای چشمی بصورت دقیق امکان پذیر نبوده و با خطا همراه میباشد ، لذا بکارگیری از ماشین اندازهگیر خط آهن ، دقت در شناسایی معایب را بالا برده و امکان رفع کلیه خرابیها را فراهم میسازد .امروزه ماشین آلات مدرن و جدید اندازه گیر خط دارای سرعتهای معادل 120 تا 300 کیلومتر در ساعت میباشند . که قادرند عیناً نیروهای دینامیک مشابه قطارها را در روی خط آهن اعمال نموده و اندازهگیری نمایند . در گذشته اندازهگیری خط به صورت ثبت گرافهای آنالوگ انجام میگردید . اینگونه اطلاعات طبیعتاً جهت تحلیل وضعیت موجود خط آهن و برنامه ریزی برای اولویت بندی عملیات مورد نیاز برای نگهداری هر یک از بخشهای نواحی ، قابل استفاده نبوده وتنها به منظور بررسی عمومی وضعیت خط آهن مورد توجه قرار میگرفت .
1. مقدمه
مزایا قابل توجه حمل و نقل ریلی از قبیل سرعت ، ایمنی ، نظم ، ظرفیت و راحتی باعث گسترش روزافزون آن و جذب بیشتر مسافر و کالا گردیده است. همچنین بدلیل صرفه جوییهای اقتصادی چشمگیر ، استفاده از قطارهای سنگین در اکثر کشورهای صنعتی در حال توسعه و گسترش میباشد . مسلماً در چنین مسیرهایی نیاز به خطی پایدار با قابلیت اعتماد بالا خواهیم داشت از طرفی خط و زیر سازه های آن ، بزرگترین سرمایه راه آهن میباشند و هزینه تعمیر و نگهداری آن درصد قابل توجهی از هزینه بهرهبرداری را شامل میشود . رفع عیب و ثابت نگهداشتن فرم هندسی اولیه و طراحی شده ، خود باعث افزایش ضریب ایمنی برای حرکت قطارها را مساعدتر میکند.
بدین ترتیب خط آهنی که از یک سیستم نگهداری منظم و برنامه ریزی شده برخوردار باشد ، حرکت منظم قطارها همراه خواهد بود . این مسئله جز در سایه انجام بازدیدهای متوالی و دقیق از وضعیت خط آهن امکان پذیر نخواهد بود . یکی از روشهای مناسب و قابل اطمینان جهت شناسایی معایب خط بکارگیر ماشین اندازهگیری خط آهن و تحلیل دقیق اطلاعات برداشت شده توسط این ماشین است . بعبارتی شناخت معایب هندسی از طریق برداشت دقیق ، تجزیه و تحلیل و تفسیر اطلاعات برداشت شده راهکاری مناسبی جهت کاهش هزینه ، افزایش فاصله زمانی دوره نگهداری ، افزایش قابلیت اعتماد بر سیر ایمن قطارها و حذف خرابیهای آنها و برنامهریزی تعمیرات و از همه مهمتر تعیین سرعت دقیق مجاز قطارها در طول خط آهن خواهد بود ، که در این مقاله به آن پرداخته خواهد شد. [1]
2. هدف و رویکرد
در این تحقیق به بررسی میزان عملکرد قدرت موتورماشین اندازه گیر خط پرداخته و مدلی برای تخمین میزان عملکرد آن ارائه شده و سپس از الگوریتم PSO برای بهینهسازی این مدل ها استفاده شده است. در نهایت نیز مدل ها را تحت تحلیل حساسیت قرار دادیم. با توجه به مقادیر ارائه شده توسط الگوریتم PSO به عنوان مقادیر بهینه میتوان گفت که برای ماشین اندازه گیر خط با استفاده از ابعاد 23 تن برای وزن ماشین ، 40900 میلی متر برای طول ماشین ، 2200 میلی متر برای عرض ماشین ، 3236 میلی متر برای ارتفاع ، 19589 میلی متر برای فاصله مرکز بوژی ، 705 میلی متر برای قطر چرخ ، 180 کیلومتر در ساعت برای سرعت جلورونده قطار ، 160 کیلومتر بر ساعت برای حداکثر سرعت قطار در خط می توان به بیشترین بازده قدرت موتور ماشین اندازه گیر خط دست یافت . در این مقاله ،تحلیل و ارزیابی خطوط براساس اطلاعات ماشین اندازه گیر خط به همراه اهداف زیر مد نظر می باشد:
❖ تعیین شاخص کیفی پیشنهادی برای خطوط ریلی ایران
❖ صحت سنجی اطلاعات اندازه گیری شده توسط ماشین
❖ تحلیل و پردازش اطلاعات اندازه گیری شده
❖ تحلیل اطلاعات پروفیل ریل
❖ ارائه تصویر واقعی از شرایط خط آهن و تعیین مدل زوال خط و تعریف سرعت خرابی هندسی و ادوات آن
❖ استخراج شاخص های مناسب جهت تصمیم گیری پیرامون عملیات تعمیر و نگهداری
در ضمن یادآور می شود که قیمت این دستگاه ها میلیاردی و هزینه اجاره این دستگاه ها بسیار بالا بوده که به راه آهن کشور و شرکت های پیمانکاری تحمیل می شود. لذا از نظر فنی و اقتصادی انجام این مطالعه بسیار سودمند می باشد. مقاله حاضر ، می تواند رفرنس خوبی برای محققان و دانشجویانی باشد که علاقه مندند در این راستا و در زمینه راه آهن مطالعه کنند. همچنین با توجه به اینکه بسیاری از فعالیت هایی که در راه آهن صورت می گیرد، بصورت تجربی می باشد، لذات علمی کردن این فعالیت ها، می تواند بسیار سودمند در جهت بهره برداری بیشتر و بهینه کردن فعالیت ها باشد. امیدواریم خروجی های به دست آمده از مدلسازی انجام شده بتواند سرآغازی باشد برای تحقیقات فنی و اقتصادی در مورد ماشین اندازه گیر خط و راههای بیشتری برای کاهش هزینه ها یافت شود.[2]
3. جمع آوری داده ها و شروع مدلسازی
در جدولی که در صفحه بعد ارائه می شود، متغیرهای وابسته و مستقل برای 19 مدل ماشین اندازه گیر خط یکجا جمع آوری شده است و داده های دسته بندی شده این جدول به عنوان داده های ورودی نرم افزار Genex Pro Toolsبرای مدلسازی استفاده می گردند . رفع عیب و ثابت ماندن فرم هندسی اولیه و طراحی شده، خود باعث افزایش ضریب ایمنی برای حرکت قطارها بوده و شرایط حرکت و سرعت قطارها را مساعدتر می کند. بدین ترتیب خط آهنی که از یک سیستم نگهداری منظم و برنامه ریزی شده برخوردار باشد با سوانح کم و حرکت منظم قطارها همراه خواهد بود که این مسئله جز در سایه انجام بازدیدهای متوالی و دقیق از وضعیت خط آهن امکان پذیر نخواهد بود.
یکی از روشهای مناسب و قابل اطمینان جهت شناسایی معایب خط بکارگیری از ماشین اندازه گیر خط می باشد و نکته مهمتر از آن تحلیل دقیق اطلاعات برداشت شده توسط این ماشین خواهد بود. لذا ایجاد روشهای مناسب و منطبق با شرایط موجود در راه آهن کشور در تحلیل و آنالیز اطلاعات برداشت شده، می تواند راهنمای مناسبی جهت رفع سریع و کم هزینه ای برای معایب موجود در خطوط باشد . بعبارتی شناخت معایب از طریق آنالیز دقیق، راهکار مناسبی جهت کاهش هزینه ها و زمانهای مورد نیاز جهت نگهداری و تعمیر و حذف معایب مذکور خواهد بود. در پروژه حاضر تحلیل و ارزیابی خطوط براساس این اطلاعات مورد دقت واقع گردیده و روشها و شاخصهای متفاوت جهت کسب اطلاعات مناسب بمنظور انجام فرآیند نگهداری و اولویت بندی آنها لحاظ گردیده است.
از نیازهای اولیه مطالعاتی در زمینه راه آهن پرداختن به بحث روش های بهینه و کارآمد در تعمیر و نگهداری خطوط و پرداختن به چالش های موجود در این دایره است. متأسفانه در این زمینه تحقیقات بسیار اندک و شاید معادل صفر انجام گرفته است. علیرغم این واقعیت که پرداختن و توجه تحقیقات به این قسمت نه تنها منطقی می نماید بلکه به لحاظ اقتصادی می توان آن را از اولویت های اولیه مدیریت در راه آهن ایران دانست. موضوع پروژه حاضر، موضوعی بسیار سودمند در زمینه روسازی برای راه آهن کشور بوده و متأسفانه تاکنون مطالعه موثری با توجه به اهمیت فراوان آن در بحث مدیریت نگهداری خطوط راه آهن کشور صورت نگرفته است. به همین دلیل با یک مدل سازی ریاضی مناسب می توان این هزینه را تا حدی کاهش داد.
