Railways geometrical parameters dynamics investigation by track quality index
Abstract
Rail transport, in competition with other modes of transport, has to improve the quality of passenger and freight transport. In order to carry passengers and goods quickly, efficiently and safely, it is necessary take maintenance railways so that their geometric parameters do not exceed the tolerances. About real railway track condition, the data is obtained by track geometry recording car, measuring seven geometric parameters dispersion. This paper presents the methodology for determining and estimating the geometric parameters of the track geometry, which shows that the track quality index (TQI) is the sum of the variance of seven geometric parameters. Experimental research on the two-track A (8km) and B (11km) a three-year period (2015-2017) for all 12-month KKI, establish their quality dynamics (change over time). These data indicate that the quality of the analyzed sections A and B was good, but due to the increasing mass (in megatons) of transported loads, there is a tendency to deteriorate.
Article in Lithuanian.
Geležinkelio kelio geometrinių parametrų dinamikos tyrimas taikant kelio kokybės indeksą
Santrauka
Geležinkelių transportas, konkuruodamas su kitomis transporto rūšimis, privalo gerinti keleivių ir krovinių vežimų kokybę. Norint greitai, efektyviai ir saugiai vežti keleivius ir krovinius, būtina taip prižiūrėti geležinkelių kelius, kad jų geometrinių parametrų nuokrypiai neviršytų leidžiamųjų nuokrypių. Apie tikrąją geležinkelių kelio būklę duomenys gaunami kelmačiu išmatavus septynių geometrinių parametrų sklaidą. Šiame darbe pateikta geležinkelio kelio geometrinių parametrų sklaidos nustatymo ir vertinimo metodika, kurioje įrodyta, kad kelio kokybės indeksas (KKI) yra septynių geometrinių parametrų dispersijų suma. Eksperimentiškai ištyrus dviejų geležinkelio kelių A (8 km) ir B (11 km) trijų metų laikotarpiu (nuo 2015 iki 2017 metų) visų 12 mėnesių KKI, nustatyta jų kokybės dinamika (kaita bėgant laikui). Šie duomenys rodo, kad ištyrinėtų A ir B ruožų kelio kokybė buvo gera, bet dėl didėjančios pervežtų krovinių suminės masės (megatonų skaičiaus) turi tendenciją blogėti.
Reikšminiai žodžiai: geležinkelių kelias, geometriniai parametrai, sklaida, dispersija, nuokrypiai, kelio kokybės indeksas (KKI), eksperimento duomenys, dinamikos įvertinimas.
Keyword : railway track, geometric parameters, dispersion, variance, deviations, track quality index (TQI), experimental data, dynamics evaluation
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
References
Arasteh khouhy, I., Larsson-Kråik, P., Nissen, A., & Kumar, U. (2014). Cost-effective track geometry maintenance limits. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 230(2), 611-622. https://doi.org/10.1177/0954409714542859
Bai, L., Liu, R., Sun, Q., Wang, F., & Wang, F. (2014). Classification-learning-based framework for predicting railway track irregularities. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 230(2), 598-610. https://doi.org/10.1177/0954409714552818
Barbosa, R. S. (2016). Evaluation of railway track safety with a new method for track quality identification. Journal of Transport Engineering, 142(11). https://doi.org/10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000855
Caetano, L. P., & Teixeira, P. F. (2016). Predictive maintenance model for ballast tamping. Journal of Transportation Engineering, 142(4). https://doi.org/10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000825
Kim, D. S., & Ham, S. (2013). Dynamic wheel loads of High-speed rail at speed greather than 400 km/h. Transport Research Record, 2374, 55-65. https://doi.org/10.3141/2374-07
Liu, R.-K., Xu, P., Sun, Z.-Z., Zou, C., & Sun, Q.-X. (2015). Establishment of track quality index standart recommendations for Beijing metro. Discrete Dynamics in Nature and Society, 2015: Article ID473830 (9 p.).
Lopez-Pita, A., Texeira, P. F., Casas, C., Bachiller, A., Ferreira, P. A. (2008). Maintenance cost of high-speed lines in Europe. Transport Research Record, 2043, 13-19. https://doi.org/10.3141/2043-02
Lietuvos standartizacijos departamentas. (2008). Geležinkelio taikmenys. Geležinkelio kelias. Geležinkelio kelio kokybė. 1 dalis. Geležinkelio kelio kokybės apibūdinimas (LST EN13848-1) (25 p.). Vilnius.
Lietuvos standartizacijos departamentas. (2006). Geležinkelio taikmenys. Bėgių kelias. Geometrinė bėgių kelio kokybė. 2 dalis. Matavimo sistemos. Kelmatės transporto priemonės (LST EN13848-2) (26 p.). Vilnius.
Lietuvos standartizacijos departamentas. (2009). Geležinkelio taikmenys. Bėgių kelias. Geometrinė bėgių kelio kokybė. 3 dalis. Matavimo sistemos. Geležinkelio kelio tiesimo ir tachninės priežiūros mašinos (LST EN13848-3) (25 p.). Vilnius.
Lietuvos standartizacijos departamentas. (2012). Geležinkelio taikmenys. Bėgių kelias. Geometrinė bėgių kelio kokybė. 4 dalis. Matavimo sistemos. Rankiniai ir lengvieji įtaisai (LST EN13848-4) (29 p.). Vilnius.
Lietuvos standartizacijos departamentas. (2010). Geležinkelio taikmenys. Bėgių kelias. Geometrinė bėgių kelio kokybė. 5 dalis. Geometrinės kokybės lygmenys. Bėgių kelias (LST EN13848-2) (22 p.). Vilnius.
Lietuvos standartizacijos departamentas. (2006). Geležinkelio taikmenys. Bėgių kelias. Geometrinė bėgių kelio kokybė. 6 dalis. Geometrinės bėgių kelio kokybės apibūdinimas (LST EN13848-2) (28 p.). Vilnius.
Maskeliūnaitė, L. ir Sivilevičius, H. (2012). Expert evaluation of criteria describing the quality of traveling by international passenger train: technological economic and safety perspectives. Technological and Ekonomic Development of Economy, 18(3), 544-566. https://doi.org/10.3846/20294913.2012.710178
Maskeliūnaitė, L. ir Sivilevičius H. (2014). The model for evaluating the criteria describing the quality of the trip by international train. Technological and Ekonomic Development of Economy, 20(3), 484-506. https://doi.org/10.3846/20294913.2014.949333
Navikas, D., Bulevičius, M. ir Sivilevičius, H. (2016). Determination and evaluation of railway agregate gradation and other properties variantion. Journal of Civil Engineering and Management, 22(5), 699-710. https://doi.org/10.3846/13923730.2016.1177586
Navikas, D., Bulevičius, M. ir Sivilevičius, H. (2018). Investigation and evaluation of railway ballast properties variation during technological processes. Construction and Building Materials, 185(10), 325-337. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.090
Navikas, D. ir Sivilevičius, H. (2017). Aplinkos oro neigiamos temperatūros įtakos geležinkelio konstrukcijos įšalimo gyliui Lietuvoje modeliavimas. Mokslas – Lietuvos ateitis / Science – Future of Lithuania, 9(5), 547-552. https://doi.org/10.3846/mla.2017.1076
Ramūnas, V., Vaitkus, A., Laurinavičius, A., Čygas, D. ir Šiukščius, A. (2017). Prediction of lifespan of railway ballast agregate according to mechanical properties of it. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 12(3), 203-209. https://doi.org/10.3846/bjrbe.2017.25
Savaeigio kelio matavimo vagono EM-140 matuojamų geležinkelio kelio geometrinių parametrų įvertinimo instrukcija (K/259) (patvirtinta AB „Lietuvos geležinkeliai“ generalinio direktoriaus 2012 m. sausio 4 d. įsakymu Nr. Į-10). (2012). Vilnius: UAB „Geležinkelių produkcijos atitikties vertininmo centras“ (18 p.).
Setiawan, M. D., & Rosyidi, S. A. P. (2016). Track quality index as track quality assessment indicator. Simposium XIX FSTPT, Universitas Islam Indonesia (pp. 11-13).
Xin, T., Famurewa, S. M., Gao, L., Kumar, U., & Zhang, Q. (2016). Grey-system- theory –based model for the prediction of track geometry quality. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 225(7), 1735-1744. https://doi.org/10.1177/0954409715610603
Xu, P., Sun, Q., Lui, R., & Wang, F. (2010). A short-range prediction model for track quality index. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 225(F), 277-285. https://doi.org/10.1177/2041301710392477