Uniwersalna metoda projektowania regulacji osi toru z wykorzystaniem pomiarów satelitarnych i optymalizacji

• Autorzy: Koc W. , Specht C. , Chrostowski P. , Palikowska K.

Warianty tytułu

EN

Universal Design Method of the Track Axis Adjustment with the Use of the Satellite Measurements and Optimization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zwrócono uwagę na ograniczenia stosowanej w Polsce metodyki regulacji osi toru, związane głównie z uzyskiwaną dokładnością określania istniejącego kształtu toru. Jako rozwiązanie alternatywne wskazano nowatorską technikę mobilnych pomiarów satelitarnych, opracowaną przez interdyscyplinarny zespół naukowy Politechniki Gdańskiej i Akademii Marynarki Wojennej / Akademii Morskiej w Gdyni i stosowaną od 2009 roku. Możliwość wykorzystywania tych pomiarów była inspiracją do opracowania analitycznej metody projektowania układów geometrycznych, a następnie sformułowania założeń dla nowej metody regulacji osi toru. Ustalenie parametrów geometrycznych układu następuje w procesie optymalizacji prowadzonym algorytmem roju cząstek PSO (Particle Swarm Optimization) oraz algorytmem genetycznym. Optymalizacja ma charakter wielokryterialny, wymaga więc odpowiedniego doboru wag poszczególnych kryteriów. Podstawowymi stosowanymi kryteriami są: minimalizacja przesunięć poprzecznych toru oraz uzyskanie jak największej prędkości jazdy pociągów po regulacji osi toru.

EN

In the article the limitations of applied in our country track axis adjustment methodology related mostly with the accuracy in determination of the existing track shape has been discussed. As an alternative, the authors indicate the innovative method developed by an interdisciplinary scientific team (Gdansk University of Technology and Polish Naval Academy / Maritime University in Gdynia) which has been developing since 2009. The essence of that method is the technique of mobile satellite measurements. The mentioned measurement technique was an inspiration for developing new analytical methods of design of geometric layouts and formulating principles for modern method of the axis adjustment design. In the analytical designing method the individual elements of the geometric layout are defined in the form of mathematical equations. These equations implemented in the computer program allows for generating subsequent variations of the route without any restrictions for the number of these variants. Calculating of the geometric parameters of the investigated layout occurs in the optimization process by the use of Particle Swarm Optimization PSO and Genetic Algorithm. Since the process has a multi-criteria character, the proper establishment of weights of each criterion is required. The main criteria used in the study are: minimizing lateral movements of the track and maximizing the speed of trains.

Słowa kluczowe

PL

układ geometryczny toru; pomiary satelitarne; projektowanie; optymalizacja wyboru wariantu; wspomaganie komputerowe

EN

railway track; geometric layout; satellite measurements; design; optimizing of variant choice; computer aided design

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Z. 170
• Strony: 15--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Koc W.

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Specht C.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Geodezji i Oceanografi

autor

Chrostowski P.

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Palikowska K.

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

Bibliografia

• 1. Bałuch H.: Optymalizacja układów geometrycznych toru, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1983.
• 2. Goldberg D.: Algorytmy genetyczne i ich zastosowania, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995.
• 3. Kennedy J., Eberhart R.: Swarm intelligence, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco 2001.
• 4. Koc W.: Design of compound curves adapted to the satellite measurements, Th e Archives of Transport, vol. 34, issue 2, str. 37–49, 2015.
• 5. Koc W.: Design of rail-track geometric systems by satellite measurement, Journal of Transportation Engineering, vol. 138, No. 1, str. 114–122, 2012.
• 6. Koc W.: Elementy teorii projektowania układów torowych, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2004.
• 7. Koc W., Chrostowski P., Palikowska K.: Projektowanie układów geometrycznych toru z zastosowaniem optymalizacji wielokryterialnej, Logistyka, nr 6, str. 5530–5539, 2014.
• 8. Koc W., Specht C.: Selected problems of determining the course of railway routes by use of GPS network solution, Archives of Transport, vol. XXIII, issue 3, str. 303–320, 2011.
• 9. Koc W., Specht C., Chrostowski P., Palikowska K.: Podstawowe założenia metody regulacji osi toru z wykorzystaniem mobilnych pomiarów satelitarnych, Przegląd Komunikacyjny, rocznik LXX, nr 9, str. 24–28, 2015.
• 10. Korn G.A., Korn T.M.: Matematyka dla pracowników naukowych i inżynierów, PWN, Warszawa 1983.
• 11. Michalewicz Z.: Algorytmy genetyczne + struktury danych = programy ewolucyjne, WNT, Warszawa 1996.
• 12. Salmon S., Baudin M., Cornet A.: Particle Swarm Optimization Toolbox v. 0.7-1, http://forge.scilab.org/index.php/p/pso-toolbox/.
• 13. Specht C.: System GPS, Wydawnictwo BERNARDINUM, Pelplin 2007.
• 14. Specht C., Nowak A., Koc W., Jurkowska A.: Application of the Polish Active Geodetic Network for railway track determination, Transport Systems and Processes − Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, CRC Press − Taylor & Francis Group, str. 77–81, London 2011.
• 15. Szwilski T., Begley R., Dailey P., Sheng Z.: Determining rail track movement trajectories and alignment using HADGPS, Proceedings of the AREMA 2003 Annual Conference, Chicago, October 2003.