بررسی خوردگی ناشی از جریان های پراکنده با فرکانس پایین بر روی زیرساخت های بتن مسلح در سیستم منبع تغذیه حمل و نقل ریلی با سرعت بالا

Investigation of the low-frequency stray current induced corrosion on reinforced concrete infrastructure in high-speed rail transit power supply system

چکیده
1 مقدمه
2 مدل ریاضی خوردگی جریان های پراکنده ناشی از جریان متناوب با فرکانس پایین
2.1 مدل هندسی ساختارهای بتنی تقویت شده
2.2 مدل عددی خوردگی ایجاد شده از جریان پراکنده ناشی از جریان متناوب با فرکانس پایین
3 مواد و روش ها
3.1 مواد مورد استفاده در آزمایش
3.2 تست الکتروشیمیایی
4 بحث و نتیجه گیری
4.1 نتایج تست تافل
4.2 پیاده سازی عددی
4.3 تطبیق آزمایشگاهی
5 جمع بندی
میزان مشارکت نویسندگان
اعلان تعارض منافع
تقدیر و تشکر
مراجع

چکیده

حمل و نقل ریلی الکتریکی پرسرعت (HSERT ) در سراسر جهان گسترش فراوانی داشته است. با این وجود زیرساخت های بتنی تقویت شده (RCI )، علی الخصوص زیرساخت های مورد استفاده در سکوی پل های راه آهن، در معرض خطر ترک خوردگی براثر جریان های پراکنده می باشند. تحقیق حاضر به بررسی مکانیزم ایجاد ترک بر اثر جریان های پراکنده با فرکانس پایین اختصاص داشته پایه ای علمی برای تعمیر، پایداری و طراحی عملکرد زیرساخت های بتنی در طول عمر استفاده از آن ها فراهم می نماید. مدل ریاضی مربوط به ترک های ایجاد شده به دلیل جریان های پراکنده با فرکانس پایین با در نظر گرفتن توزیع فضایی و زمان مصرف اکسیژن در کنار اشباع حفرات موجود در زیرساخت های بتنی تقویت شده ایجاد گردیده اند. به دلیل نوسانات غلظت اکسیژن از حالت شبه پایا استفاده شده و رفتار خوردگی زیرساخت های بتنی تقویت شده با اشباع حفرات مختلف نسبت به جریان های پراکنده با فرکانس پایین به صورت سیستماتیک با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج مدل ریاضی به وسیله اندازه گیری های پتانسیل نیم سلول مورد بررسی قرار گرفته اند.

1 مقدمه

رشد سریع حمل و نقل ریلی برقی پرسرعت در مواجهه با نیازمندی های گوناگون در حوزه های ذخیره انرژی، حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار به تدریج تبدیل به یکی از اساسی ترین شیوه های حمل و نقلی شده است. زیرساخت های بتنی تقویت شده، خصوصا زیرساخت های مورد استفاده در پل های راه آهن، نقش مهمی را در امنیت این روش حمل و نقل ایفا می کنند. با این وجود خوردگی های ایجاد شده بر اثر جریان های پراکنده از حمل و نقل ریلی الکتریکی تاثیر به سزایی بر پایداری و طول عمر این زیرساخت های بتنی دارند [2].

5 جمع بندی

در پی گسترش سریع حمل و نقل ریلی پرسرعت جریان پراکنده به یک خطر احتمالی در تخریب پایداری زیرساخت های بتنی تقویت شده تبدیل شده است. تحقیق حاضر به بررسی مکانیزم خوردگی جریان های پراکنده اختصاص داشته و پایه ای را برای تحقیقات آتی (شامل تخمین قابلیت تعمیر، پایداری و طراحی عملکردی دوره کاری ساختارهای بتنی تقویت شده، در کنار بهینه سازی سیستم های محافظت در برابر خوردگی) فراهم می آورد. از سوی دیگر در این تحقیق از جریان های پراکنده با فرکانس پایین استفاده شده که به شرایط واقعی نزدیک تر بوده و توزیع فضایی و میزان مصرف زمانی اکسیژن (عامل قطبش زای ضروری برای فرآیند کاتد) نیز در نظر گرفته شده است. علاوه براین میزان اشباع حفرات ملات نیز در روش المان محدود مورد توجه قرار گرفته است.

Abstract

High-speed electrified rail transit (HSERT) has been developed intensely worldwide. However, the reinforced concrete infrastructure (RCI), especially for the deck of viaducts, has the risk of stray current (SC) induced corrosion. The present research is dedicated to revealing the mechanism of low-frequency SC (LSC) induced corrosion and providing a scientific basis to ensure serviceability, sustainability and cycle-life performance design of RCI. Considering the spatial distribution and time consumption of oxygen as well as pore saturation of RCI, the mathematical model of LSC induced corrosion is established. Based on the fluctuations of oxygen concentration, the quasi-steady state is proposed. And the corrosion behaviors of RCI with different pore saturation subjected to LSC are compared systematically. The results of mathematical model are verified by the measurement of half-cell potential.

1 Introduction

The rapid development of the high-speed electrified rail transit (HSERT) meets the strategic requirements of energy conservation, environmental protection and sustainable development, which has gradually become one of the most vital modes of transportation for individuals. The reinforced concrete infrastructures (RCI), especially for the viaducts, play a significant role in the safety of HSERT. However, corrosion induced by stray current (SC) from HSERT seriously affecting the durability of RCI[2].

5 Conclusion

The SC has become a potential hazard deteriorates the durability of RCI due to the rapid development of HSERT. The present research is dedicated to revealing the corrosion mechanism of SC and providing basis for subsequent researches (including the evaluation of serviceability, sustainability and cycle-life performance design of RCI as well as the optimization of corrosion protection system). On the one hand, the LSC which is closer to the actual project is adopted; on the other hand, the spatial distribution and time consumption of oxygen concentration (as the crucial depolarizer for cathode process) as well as the pore saturation of the mortar are considered in FEM.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی خوردگی ناشی از جریان های پراکنده با فرکانس پایین بر روی زیرساخت های بتن مسلح در سیستم منبع تغذیه حمل و نقل ریلی با سرعت بالا

Investigation of the low-frequency stray current induced corrosion on reinforced concrete infrastructure in high-speed rail transit power supply system

مطالعه مدل سازی و استقامت شبکه های حمل و نقل ریلی با استفاده از شبکه های پتری زماندار

Modeling and Robustness Study of Railway Transport Networks Using P-Timed Petri Nets

1. مقدمه

2. متون تحقيقاتي مربوطه

3. مطالعه موردی: شبکه حمل و نقل ریلی

3. 1. نمایشی از شبکه خطوط ریلی

3. 2. مدلسازی شبکه حمل و نقل ریلی

4. استقامت در مواجهه با اختلالات زمان

4. 1. تعاريف اصلي

4. 2. رویکرد استقامت

5. نتیجه گيري

سیستم های حمل و نقل عمومی روز به روز اهمیت بيشتري مي يابند. این سیستم ها باید پاسخگوي تقاضاي فزاينده برای جابه جايي جمعیت و ازدحام ترافیکي باشند. شبکه های حمل و نقل ریلي می توانند به عنوان سیستم های رویداد گسسته (DES) با محدودیت هاي زماني در نظر گرفته شوند. عامل زمان یک پارامتر حیاتی است، زیرا شامل داده‌هايي است که باید به منظور جلوگيري از همپوشانی، تاخیر و برخورد بین قطارها لحاظ شوند. شبكه‌هاي پتري زماندار به عنوان ابزارهاي قدرتمند مدل سازی و تجزیه و تحلیل برای سیستم های حمل و نقل ريلي شناخته شده اند. اختلالات زمانی در این سیستم ها شامل زیرساخت های ريلي، مدیریت ترافیک و اختلالات (آب و هوا، موانع در مسير، تخريب، جنبش اجتماعی، و غیره) است. پيشرفت‌هاي ارائه شده در این مقاله به مدل سازی و بررسی استقامت سیستم های حمل و نقل ريلي به منظور ارزیابی ثبات و کارایی این شبکه ها اختصاص داده شده اند. در این مقاله دو استراتژی قدرتمند کنترل در جهت اختلالات زماني ارائه شده است. اولین استراتژي شامل جبران این اختلال به محض مشاهده آن به منظور جلوگیری از نقض محدودیت ها است. دومین استراتژي، اين امكان را فراهم مي‌سازد تا با کنترل، یک تاخیر زمانی یکسان با این اختلال به منظور اجتناب از نابودي علائم در سطوح تحولات هماهنگ با مدل شبكه پتری زماندار ايجاد شود.

1. مقدمه

در سیستم های حمل و نقل ريلي، اختلالات زمانی قابل پیش بینی یا جلوگیری نيستند. تحقیق ما بر رفع و جبران این اختلالات با استفاده از تکنیک های کنترل استقامت متمركز است.

استقامت به عنوان توانایی سیستم برای حفظ قابليت ‌ها در مواجهه با برخي تغییرات مورد انتظار و یا غیر منتظره تعریف شده است. این استقامت به ويژگي‌هاي مختلفي تعبير شده است. استقامت غیرفعال مبني بر تغییرات موجود در فواصل زمانی معتبر است. برای حفظ قابليت مورد نیاز هیچ اصلاح حلقه کنترلي وجود ندارد. از سوی دیگر، استقامت فعال از اختلالات زمان مشاهده شده برای تغییر حلقه کنترل به منظور برآوردن اين قابليت‌ ها استفاده مي نمايد.

5. نتیجه گيري

مدلسازی و بررسي استراتژی کنترل استقامت در مواجهه با اختلالات که در سیستم  حمل و نقل ريلي  ساختار اصلي  این مقاله را تشكيل مي‌دهد. شبکه های پتری زماندار برای  مدل سازی استفاده شده اند.  برخي تعاریف به منظور به ساختن یک تئوری در مورد مسئله استقامت ذكر شده اند.

دو روش برای کنترل استقامت ارائه شده است. اولین روش شامل جبران اختلال به محض مشاهده آن به منظور جلوگیری از نقض محدودیت در سطح انتقال همزمان مدل شبكه پتري زمان دار می باشد.  دومین استراتژی امكان تولید یک وقفه زمانی یکسان با اختلال را توسط کنترل،  در مسیر موازی انتشار اختلال فراهم مي‌سازد. نشان داده شده است که ایجاد استراتژی امكان جلوگیری از وقايع پيش‌بيني شده فاجعه آميز و اجتناب از نقض محدودیت های زمانی را به منظور تضمین ثبات و ایمنی  ترافیک راه آهن را فراهم مي‌سازد.

Te importance of public transport systems continues to grow.Tese systems must respond to an increasing demand for population mobility and trafc disturbances. Rail transport networks can be considered as Discrete Event Systems (DES) with time constraints. Te time factor is a critical parameter, since it includes dates to be respected in order to avoid overlaps, delays, and collisions between trains. P-time Petri Nets have been recognized as powerful modeling and analysis tools for railway transport systems. Temporal disturbances in these systems include railway infrastructure, trafc management, and disturbances (weather, obstacles on the tracks, malice, social movement, etc.). Te developments presented in this paper are devoted to the modeling and the study of the robustness of the railway transport systems in order to evaluate the stability and the efciency of these networks. In this study two robust control strategies towards time disturbances are presented. Te frst one consists of compensating the disturbance as soon as it is observed in order to avoid constraints violation. Te second one allows generating, by the control, a temporal lag identical to the disturbance in order to avoid the death of marks on the levels of synchronization transitions of the P-time Petri net model.

1. Introduction

In railway transport systems, a temporal disturbance cannot be predicted or prevented. Our research focuses on the elimination and compensation of these disturbances by an application of robustness control techniques.

The robustness is defned as the ability of the system to preserve the specifcations facing some expected or unexpected variations. Te robustness is interpreted into diferent specializations. Te passive robustness is based upon variations included in validity time intervals. Tere is no control loop modifcation to preserve the required specifcations. On the other hand, active robustness uses observed time disturbances to modify the control loop in order to satisfy these specifcations.

5. Conclusion

The modeling and the study of the robust control strategy facing disturbances in railway transport system constitute the main contributions of this paper. P-time Petri nets are used for modeling. Some defnitions are quoted in order to build a theory dealing with robustness problem.

Two approaches for the robust control are presented. Te frst one consists of compensating the disturbance as soon as it is observed in order to avoid constraints violation on the levels of synchronization transitions of P-time PN model. Te second strategy allows generating by the control, a temporal lag identical to the disturbance, on the parallel path of the propagation of the disturbance. It is shown that the established strategy allows averting catastrophic scenarios and avoiding the violation of time constraints in order to guarantee the stability and safety of railway trafc.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه مدل سازی و استقامت شبکه های حمل و نقل ریلی با استفاده از شبکه های پتری زماندار

Modeling and Robustness Study of Railway Transport Networks Using P-Timed Petri Nets

برنامه ریزی فعالیت های پیشگیرانه در نگهداری راه آهن با محدودیت منابع

Scheduling preventive railway maintenance activities with resource constraints

چکیده

1. مقدمه

2. توصیف مسئله

3. فرمول ریاضی

4. الگوریتم جستجوی محله متغیر

5. نتایج محاسباتی

6. نتیجه گیری

چکیده

در این مقاله، ما بر برنامه ریزی فعالیتهای پیشگیرانه در رابطه با تعمیرات و نگهداری راه آهن تمرکز می‌کنیم. هدف این است که زیرساختهای راه آهن با صرف هزینه کم در شرایط عملیاتی خوبی قرار گیرند و همچنین منابع محدود موجود در مورد آنچه که به سرنشینان مربوط می‌شود، مورد نظر قرار داده شوند. تجهیزات در طی استفاده و با گذشت زمان خراب می‌شوند و یک برنامه پیشگیرانه خوب برای تعمیرات و نگهداری می‌تواند تا حد زیادی عدم اطمینان آنها را کاهش دهد، بدین معنا که خرابیهای قابل انتظار را می‌توان پیش بینی کرد. ما یک فرمول  برنامه ریزی عدد صحیح مختلط را برای مسئله برنامه ریزی فعالیتهای پیشگیرانه درتعمیرات و نگهداری راه آهن، و یک الگوریتم جستجوی محله متغیر (VNS) را برای حل نمونه‌های بزرگ این مسئله ارائه می‌دهیم. 

1. مقدمه

حمل و نقل ریلی یکی از امن‌ترین راههای سازگار با محیط زیست برای انتقال مسافران و کالاهاست. آن با دسترس پذیرترکردن مناطق و بازارها نه به دلیل تأثیر آن بر اقتصاد بلکه بخاطر نقش اجتماعی آن نقش مهمی در توسعه کشورها ایفا می‌کند. به منظور پشتیبانی از افزایش ترافیک ناشی از جهانی شدن و مبادلات شخصی، تلاش‌های زیادی باید برای امنیت، کارآمدی و رقابتی بودن حمل و نقل ریلی انجام شود. این امر می‌تواند از طریق عوامل فنی مثل نظارت، تعمیرات و نگهداری و استاندارد سازی حاصل شود. 

6. نتیجه گیری

ما مسئله برنامه ریزی فعالیتهای پیشگیرانه  درتعمیرات و نگهداری راه آهن را مورد توجه قرار می‌دهیم و یک فرمول  برنامه ریزی عدد صحیح مختلط (MIP) و یک الگوریتم جستجوی محله متغیر (VNS) را برای حل این مسئله ارائه می‌دهیم. 

نتایج محاسباتی نشان می‌دهند که VSN ما برای نمونه مورد بررسی بسیار کارآمد بوده و همیشه راه حلهای بهینه‌ای را که مدل MIP قادر به یافتن آنها بود، برای نمونه‌ها فراهم می‌آورد. 

Abstract

In this paper, we focus on the scheduling of preventive railway maintenance activities. The objective is to keep the railway infrastructure in good operating conditions at low costs, also taking into account the limited available resources in what concerns crew members. Equipments degrade with usage and age and a good preventive maintenance program can greatly reduce their unreliability in the sense that expectable failures can be anticipated. We propose a mixed integer programming formulation for the problem of scheduling preventive railway maintenance activities and a Variable Neighborhood Search (VNS) algorithm to solve large instances of the problem.

1 Introduction

Rail transport is one of the safest and most environmentally friendly means of conveyance of passengers and goods. By making regions and markets more accessible, it plays a main role in the development of countries due not only to its impact on the economy but also to its social role. In order to support the increase of traffic due to globalization and personal interchanges, many efforts have to be done to keep rail transport safe, efficient and competitive. This can be achieved through technical elements like supervision, maintenance, and standardization.

6 Conclusions

We address a scheduling preventive railway maintenance activities problem and propose a Mixed Integer Programming (MIP) formulation and a Variable Neighborhood Search (VNS) algorithm to solve this problem.

Computational results show that our VNS is quite efficient for the tested instances, always providing the optimal solutions for the instances where the MIP model was able to find them.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

برنامه ریزی فعالیت های پیشگیرانه در نگهداری راه آهن با محدودیت منابع

Scheduling preventive railway maintenance activities with resource constraints

جمع آوری اطلاعات ریسک فازی گروهی در فرآیند تصمیم گیری در مورد خطرات راه‌آهن

Aggregation of group fuzzy risk information in the railway risk decision making process

چکیده

1- مقدمه

2- استفاده از فاپ در تصمیم گیری خطا

1-2- گام ۱: ایجاد یک طرح تخمینی

2-2- گام2: مقایسه عوامل ریسک

2.3. گام 3: تبدیل جفت مقایسه‌ای به UFNها

204- گام 4: UFNهای تجمیع شده

205- گام 5: ساخت ماتریس مقایسه فازی M

2.6- گام 6: محاسبه وزن فازی

2.7- گام 7: خارج ساختن از حالت فازی و نرمال کردن.

2.8- گام 8: محاسبه سطوح ریسک گروه‌های زیر خطر

3- رابطه ترجیح ضربی ثابت

4- روش ثبات ضربی فازی

1-4- اعداد فازی ذوزنقه‌ای

2-4- رابطه ترجیح ضربی فازی ثابت

5. یک مطالعه موردی: ارزیابی ریسک جابجایی خطوط در ایستگاه واترلو

6- نتیجه‌گیری

چکیده

ارزیابی ریسک راه آهن یک فرآیند سلسله مراتبی است که در آن اطلاعات به دست آمده در سطوح پایین‌تر برای ارزیابی ریسک در سطوح بالاتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرآیند سلسله مراتبی تحلیل فازی (FAHP) به صورت گسترده در فرآیند تصمیم‌گیری برای حل مسایل سلسله مراتبی نادقیق که در آن  داده‌های ریسک ناقص هستند  یا سطح بالایی از عدم قطعیت  در داده‌های ریسک وجود دارد و بالاخص در فرآیند ایمنی و تصمیم‌گیری ریسک راه آهن مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما با استفاده از FAHP در تصمیم‌گیری ریسک، تحلیل‌گران ریسک اغلب با شرایطی روبه رو می‌شوند که در آن تعداد زیادی از ماتریس‌های مقایسه‌ای جفتی بایستی توسط دانش تخصصی و قضاوت‌های مهندسی ایجاد شوند. ممکن است در مورد اینکه تمامی مقایسه‌های مربوط به سیستم راه آهن به روش مناسب انجام شده‌اند شک وجود داشته باشد. این مورد مخصوصاً زمانی درست است که سیستم راه‌آهن پیچیده‌ای باید تحلیل شود یا وقتی که بایستی قضاوت‌های موضوعی به کار رود. این مقاله یک روش FAHP اصلاح¬شده را ارائه می‌دهد که در تحلیل تصمیم‌گیری ریسک، از روش ضربی فازی برای ایجاد ماتریس‌های مقایسه جفتی استفاده می‌کند. استفاده از روش ارائه شده به سطح بالاتری از اطمینان از اینکه همه مقایسه‌های مرتبط متناسب با سیستم هستند، منجر می‌شود. در عین حال حجم کاری در تعیین ثبات قضاوت‌ها را می‌توان به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش داد. یک مثال موردی برای نشان دادن روش ارائه شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از روش ارائه شده، ریسک‌های مربوط به سیستم راه آهن را می‌توان به صورت موثر و کارآمدی ارزیابی نموده و نتایج با اتکا و دقت بیشتری  را به دست آورد. 

1- مقدمه 

در مقایسه با حمل و نقل جاده‌ای، حمل و نقل ریلی، با فاصله زیاد، یکی از ایمن‌ترین روش‌های حمل و نقل زمینی، مخصوصاً برای مسافران و کارکنان آن است. اما در مقایسه با حمل و نقل هوایی، هم در حفظ این موقعیت در واقعیت و هم در پایدارسازی دیدگاه عمومی درباره بهبود ایمنی ریلی، هنوز مسائلی وجود دارد. در حال حاضر، در فرهنگ عمومی جدید، راه آهن بایستی با مسایلی واقعی شامل تغییر سریع، مسافران کوتاه مدت و ارتباط آنی مواجهه شود. ریسک‌های اصلی در صنایع ریلی برای مردم و دارایی‌ها در نتیجه تصادف، خروج از ریل و آتش‌سوزی اتفاق می¬افتد.  مفاهیم طراحی و ساخت ایمنی ریلی در استانداردهای EN50128, EN50126 (1, 2, 3) و EN50129 آمده است که به صورت گسترده برای مدیریت و کنترل ریسک‌ها در طراحی و ساخت سیستم‌های ریلی اعمال می‌شوند. اما علل احتمالی بسیاری در عملکرد و تعمیر وسایط نقلیه و زیرساخت‌های ریلی و همچنین علل خارج از راه آهن مثل تخریب و حوادث جاده‌ای وجود دارد. بالاخص در اصلاح و تعمیر خط ساده، بزرگترین حوادث خروج از ریل و زیرساخت‌های تخریب شده وسایط نقلیه مثل بسترهای ایستگاهی است. حلقه‌های بسیاری از دلایل بالقوه وجود دارد که هر کدام شامل چندین  قاعده و گروه‌های کاری است. به کارگیری جوانب ایمنی در فرآیند مدیریت و تعمیر ریلی می‌تواند منجر به افزایش سطح ایمنی شود. این موضوع نشان دهنده نیاز به آگاهی بیشتر و مدیریت ایمنی بهتر است.

6- نتیجه‌گیری

کاربرد FAHP در تحلیل تصمیم‌گیری ریسک اغلب شامل مقدار زیادی از مقایسه‌های دودویی در فرآیند تصمیم‌گیری است. احتمال دارد اطمینانی از اینکه همه مقایسه‌های مربوط به سیستم ریلی به صورت مناسبی انجام شده است وجود نداشته باشد. بالاخص وقتی که سیستم ریلی پیچیده است و باید قضاوت‌های موضوعی به کار گرفته شود. این پژوهش بیشتر به بدنه دانش مربوط به تحلیل ریسک ایمنی و تصمیم‌گیری در مدیریت ایمنی ریلی می‌پردازد که می‌تواند به صورت زیر خلاصه شود:

1- یک روش FAHP اصلاح شده در تصمیم‌گیری ریسک توسط معرفی روابط ترجیح ضربی فازی به منظور ایجاد ماتریس مقایسه دودویی ارائه شده است.

2- رابطه ترجیح ضربی ثابت و روش‌های ثبات ضربی فازی شامل تعاریف، پیشنهادات و اثبات‌ها توسعه داده شده است که می‌تواند برای محاسبه مقادیر ماتریس‌های مقایسه استفاده شود.

Abstract

Railway risk assessment is a hierarchical process where risk information obtained at lower levels may be used for risk assessment at higher levels. Fuzzy analytical hierarchy process (FAHP) is widely used in risk decision making process to solve imprecise hierarchical problems where the risk data are incomplete or there is a high level of uncertainty involved in the risk data, particularly, in the process of railway safety and risk decision making. However, the application of FAHP in risk decision making the risk analysts often face the circumstances where a large number of pairwise comparison matrices have to be established by expert knowledge and engineering judgements. There may be a lack of confidence that all comparisons associated with a railway system are completely justified in a rigorous way. This is particularly true when a complex railway system needs to be analysed or when subjective judgements should be involved. This paper presents a modified FAHP approach that employs fuzzy multiplicative consistency method for the establishment of pairwise comparison matrices in risk decision making analysis. The use of the proposed method yields a higher level of confidence that all of comparisons associated with the system are justified. In the meanwhile, the workload in determining the consistency of the judgements can be reduced significantly. A case example is used to demonstrate the proposed methodology. The results indicate that by using the proposed method, risks associated with a railway system can be assessed effectively and efficiently, and more reliable and accurate results can be obtained.

1. Introduction

Comparison with road transportation, railways are by far one of the safest means of ground transportation, especially for their passengers and employees. But comparison with airspace, there are some issues involved in both maintaining this position in reality and sustaining the public perception of railway safety excellence. The railway now finds itself in a situation where actual and perceived safeties are real issues, to be dealt with in a new public culture of rapid change, short-term pressures, and instant communications. The principal risks in the railway industry appear to be to people and property as a result of collision, derailment and fire. The concepts of design and construction for railway safety are introduced in the standards of EN 50126(1, 2, 3) (BS EN 50126-1, 1999; BS EN 50126-2, 2007; BS EN 50126-3, 2006), EN 50128 (BS EN 50128, 2009), and EN 50129 (BS EN 50129, 2003), which are widely applied to manage and control risks in the design and construction of railway systems. However, there are many possible causes, in operation and maintenance of vehicles and rail infrastructure, and also from outside the railway such as vandalism and road incidents. Specifically, in the modification and maintenance of plain line, the largest incidences are of derailments and vehicles fouling infrastructure such as station platforms. There are many chains of potential causes, and each involves several disciplines and work-groups. Incorporating safety aspects into the railway management and maintenance process can increase the level of safety (An et al., 2011, 2007; Bojadziev and Bojacziev, 1997; Chiclana et al., 2001). This shows the need for increased awareness and better safety management.

6. Conclusions

The application of FAHP in risk decision making analysis often involves a large number of pairwise comparisons in the decision making process. There may be a lack of confidence that all comparisons associated with a railway system are completely justified in a rigorous way, particularly, when it is a complex railway system and subjective judgements should be involved. This study contributes significantly to the body of knowledge related to safety risk analysis and decision making in railway safety management, which can be summarised as:

(1) A modified FAHP approach in risk decision making has been proposed by introducing the fuzzy multiplicative preference relations to establish pairwise comparison matrix.

(2) Consistent multiplicative preference relation and fuzzy multiplicative consistency methods including definitions, propositions and proofs have been further developed, which can be used to calculate values of comparison matrices.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

جمع آوری اطلاعات ریسک فازی گروهی در فرآیند تصمیم گیری در مورد خطرات راه‌آهن

Aggregation of group fuzzy risk information in the railway risk decision making process

مقرون به صرفه بودن نگه داری و نوسازی زیرساخت راه آهن

Cost-Effectiveness of Railway Infrastructure Renewal Maintenance

Abstract

U.S. Class I railways maintain their infrastructure through a mix of ordinary maintenance and periodic renewal of infrastructure components. Different railways use different proportions of ordinary maintenance and periodic renewal with little consensus as to the best combination. Furthermore, the cost-effectiveness of emphasizing one method over the other has not been analyzed using empirical data. The objective of this research is to investigate the cost-effectiveness of renewal-based maintenance strategies using high-level financial data from industry sources. The results indicate that maintenance strategies that place more weight on renewal result in lower unit maintenance costs, at least within a specified observable range. The results imply that if railroads constrain renewal maintenance to reduce overall capital expenditures, increasing maintenance expenses will more than offset temporary reductions in capital spending.

1 Introduction

Since the railway infrastructure investment boom of the mid1980s, all Class I railroads have made significant efficiency gains in infrastructure maintenance that are the result of improvements in a number of areas. Technological advancements in infrastructure components such as cleaner and harder steel have reduced asset life-cycle costs. Improved component management has also reduced costs, for example, new developments in rail grinding and lubrication
IHHA 2001. Infrastructure maintenance delivery systems and maintenance equipment technology have changed considerably. Better measurement tools and cross-functional teamwork has transformed traditional engineering practices.

Railroads maintain their infrastructure using a combination of ordinary and renewal maintenance techniques. Ordinary maintenance generally includes the replacement of small quantities of infrastructure components using relatively small track gangs and small equipment, whereas renewal maintenance techniques involve the replacement of larger quantities of components with larger gangs and bigger, more sophisticated, and more expensive equipment. Ordinary maintenance activities are normally charged to operating expense and renewal maintenance programs to capital expenditures according to Surface Transportation Board
STB accounting requirements
U.S. Senate 1995.

Over the past 20 years, all Class I railroads have increased their use of renewal-based compared to ordinary maintenance, but the degree to which they do so varies substantially
Fig. 1. A Class I railroad is one that met a revenue threshold of $277.7 million in 2004 in the United States
AAR 2005. For the purposes of this analysis we calculated renewal-based maintenance cost using a procedure
described in the section on methodology that separates railroad capital expenditures into capacity- and maintenance-related components.

تحلیل مشخصه موتور القایی خطی برای یک قطار سبک وزن با توجه به طرح های ثانویه مختلف

Characteristic Analysis of a Linear Induction Motor for a Lightweight Train According to Various Secondary Schemes

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

 آنالیز مشخصه موتور القایی خطی برای قطار سبک وزن

Characteristic Analysis of a Linear Induction Motor for a Lightweight Train According to Various Secondary Schemes

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.