Zastosowanie SSN do predykcji zużycia węglowych nakładek odbieraka prądu

• Autorzy: Kuźnar M.

Warianty tytułu

EN

Application of artificial neural networks for prediction of pantograph carbon strips wear

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Odbieraki prądu w pojeździe trakcyjnym służą do poboru prądu z sieci trakcyjnej. Elementem mającym bezpośredni kontakt z przewodem jezdnym jest ślizgacz, a dokładniej węglowa nakładka stykowa, narażona zarówno na zużycie eksploatacyjne, jak i różnego rodzaju uszkodzenia związane z użytkowaniem. Jest elementem odbieraka najczęściej wymienianym. W celu ustalenia przyczyny uszkodzenia nakładki konieczna jest znajomość typu uszkodzenia. Przyczyna wymiany nakładki wnioskowana może być na podstawie charakterystyki zużycia węglowych nakładek stykowych. W celu predykcji zużycia węglowych nakładek stykowych zastosowano Sztuczną Sieć Neuronową typu Feed-Forward z propagacją wsteczną o 6 warstwach ukrytych po 10 neuronów w każdej warstwie. Błąd średniokwadratowy dla procesu uczenia sieci wyniósł 0,578, a wyniki dotyczące predykcji zużycia nakładki przedstawiono w artykule.

EN

In the traction vehicles, current consumption from the overhead contact line is possible thanks to the current collectors (pantographs). An element that has a direct contact with the contact wire is a slide plate, and more specifically, a carbon contact strips. Affected by both operational wear and various types of damage related to operational maintenance, carbon strip is the element which most commonly need to be exchanged. To determine the cause of damage to the contact strip, it is necessary to know the type of damage. The reason for replacing the carbon contact strip may be claimed on the basis of the wear characteristics. In order to predict the wear of carbon strip, a Feed-Forward Artificial Neural Network with backward propagation of 6 hidden layers and 10 neurons in each layer was applied. The mean square error for the network learning process was 0.578, and the results for the pantograph contact strip wear were presented in the article.

Słowa kluczowe

PL

odbierak prądu; pantograf; węglowa nakładka ślizgowa; diagnostyka; prognoza zużycia; sztuczne sieci neuronowe; SSN

EN

current collector; pantograph; carbon sliding strip; diagnostics; wear prediction; artificial neural networks; ANN

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
• Czasopismo: Symulacja w Badaniach i Rozwoju
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 8, nr 3-4
• Strony: 97--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuźnar M.

• Politechnika Krakowska, Instytut Pojazdów Szynowych al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

Bibliografia

• 1. Abdullah M., Michitsuji Y, Nagai M.: Integrated simulation between flexible body of catenary and active control pantograph for contact force variation control, Journal of Mechanical, 2010.
• 2. Abdullah M., Michitsuji Y, Nagai M.: Analysis of contact force variation between contact wire and pantograph based on multibody dynamics, Journal of Mechanical, 2010.
• 3. Aboshi M.: Precise measurement and estimation method for overhead contact line unevenness, IEEJ Transactions on Industry Applications, 2004.
• 4. Aboshi M., Manabe K.: Analyses of contact force fluctuation between catenary and pantograph, Quarterly Report of RTRI, 2000.
• 5. Allotta B., Pugi L., Bartolini F.: An active suspension system for railway pantographs: the T2006 prototype, Engineers, Part F: Journal of Rail, 2009.
• 6. Allotta B., Pugi L., Rindi A., Papi M.: Innovative solutions for active railway pantograph, WIT Transactions on The Built Environment, 2002.
• 7. Chater E., Ghani D., Giri F., Haloua M.: Output feedback control of pantograph–catenary system with adaptive estimation of catenary parameters, Journal of Modern Transportation, 2015.
• 8. Gostling R. J., Hobbs A. E. W.: The interaction of pantograph and overhead equipment: practical applications of a new theoretical method, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol. 197, no. 1, pp. 61–69, 1983.
• 9. Judek S., Karwowski K., Mizan M.: Diagnostyka i monitoring odbioru prądu z sieci trakcyjnej, Pojazdy Szynowe, 2011.
• 10. Stichel S.: Active Control of the Pantograph-Catenary Interaction in a Finite Element Model, 2013.
• 11. Sitarz M., Adamiec A., Mańka A.: Uszkodzenia węglowych nakładek stykowych pantografów kolejowych stosowanych w Polsce, TTS Technika Transportu Szynowego, 2016.
• 12. Majewski W.: Zastosowania nakładek węglowych w odbierakach prądu, Prezentacja Instytutu Kolejnictwa.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).