Diagnostic of railway turnouts condition

• Autorzy: Paś Jacek

Identyfikatory

DOI

10.24136/tren.2025.006

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka stanu technicznego rozjazdów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents issues related to the process of monitoring the technical condition of railway turnouts and administration of data from measurement sensors cooperating with computer programs, enabling continuous tracking of changes and trends in the presented system, which is a railway turnout controlled by a switch point machine. The author points to the importance of remote diagnostics, mainly the moving turnout elements for appropriate intervention by the maintenance services. The paper also presents market needs in terms of the need to obtain appropriate field data, including changes in the turnout operation depending on climatic conditions and trends of changes depending on the wear of the rolling elements of the turnout. The author points to the need for monitor the condition of several most important points of the turnouts that have a direct impact on future potential: failures, damage, reduced availability of the railway line or a railway disaster. Attention was also paid to the need to use field data from the service work not only from the warranty period but also throughout the assumed whole life cycle of the turnout.

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z procesem monitorowania stanu technicznego rozjazdów kolejowych oraz administrowaniem danymi, pochodzących z czujników pomiarowych współpracujących z programami komputerowymi. Proces monitorowania i diagnostyki umożliwia śledzenie zmian i trendów w prezentowanym podsystemie, jakim jest rozjazd kolejowy, sterowany napędem zwrotnicowym. Autor wskazuje na znaczenie diagnostyki zdalnej, głównie ruchomych elementów rozjazdu, dla ułatwienia podjęcia decyzji o właściwej interwencji służb utrzymania ruchu kolejowego. Przedstawiono również potrzeby rynku w zakresie konieczności pozyskiwania odpowiednich danych terenowych, w tym zmian w eksploatacji rozjazdu w zależności od warunków klimatycznych i zmian w zależności od zużycia elementów tocznych rozjazdu. Zwrócono uwagę na potrzebę monitorowania stanu technicznego kilku najważniejszych punktów rozjazdu. Poprawna analiza wyników monitorowania rozjazdów powoduje redukcję potencjalnych awarii i uszkodzeń co w konsekwencji zmierza do zachowania najwyższego poziomu dyspozycyjność linii kolejowej i ograniczeniu katastrofy kolejowej. Zwrócono również uwagę na konieczność wykorzystania danych terenowych z prac serwisowych nie tylko z okresu gwarancji, ale także w całym cyklu życia rozjazdu.

Słowa kluczowe

EN

turnout; diagnostics of turnouts; high-speed railways; turnout parameter monitoring

PL

rozjazd; diagnostyka rozjazdów; koleje dużych prędkości; monitorowanie parametrów rozjazdów

• Wydawca: Uniwersytet Radomski im. Kazimierza Pułaskiego
• Czasopismo: Journal of Civil Engineering and Transport
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 7, No. 2
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Paś Jacek

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering and Architecture, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0009-0002-3802-7383

Bibliografia

• [1] Arndt M. (2015). Modular concept of diagnostic and monitoring technologies. Signal+Draht (107).
• [2] Bałuch H. (2017). Zagrożenia w nawierzchni kolejowej. Instytut Kolejnictwa, Warszawa.
• [3] Capacity for Rail (2015) D13.1 Operational failure models of Switches and Crossings, collaborative project SCP3-GA-2013-60560.
• [4] McAfee A., Brynjolfsson E. (2012). Big Data: the management revolution, Harvard Business Review.
• [5] Paulsson B. (2017). WP4.1 Monitoring strategies and evaluation, algorithms. FFE Madrit, Spain.
• [6] EN 50126-1:2018-02 „Railway Applications - The Specification and Demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety (RAMS) - Part 1: Generic RAMS Process
• [7] Dyduch J., Paś J. (2023). High-speed turnout as part of the track. Journal of civil engineering and transport. 5(3), 45-53, ISSN 2658-1698, e - ISSN 2658-2120, DOI: 10.24136/tren.2023.012
• [8] Kowalik R. (2020). Wybrane problemy dynamiki rozjazdu kolejowego przy dużych prędkościach współczesnych pociągów. ISBN 978-83-66550-15-5, e - ISBN 978-83-66550-16-2, Radom.
• [9] Barkhordari P. (2019). Data-driven Condition Monitoring of Switches and Crossings. Technical University of Denmark, PhD Thesis.
• [10] Alessi A., La-Cascia P., Lamoureux B., Pugnaloni M., Dersin P. (2016). Health assessment of railway turnouts: a case study, PHM Society, Bilbao, 1-8.
• [11] ISO 22163:2023 „Railway applications - Quality management system - Business management system requirements for rail organizations: ISO 9001:2015 and particular requirements for application in the rail sector”, UNIFE.
• [12] Lu C., Rodriguez-Arana B., Prada J. G., Meléndez J., Martinez-Esnaola J. M. (2019). A Full explicit finite element simulation for the study of interaction between wheelset and switch panel. Vehicle System Dyamics, DOI:10.1080/00423114.2019.1575425.
• [13] Xu J., Wang P., Ma X., Gao Y., Chen R. (2016). Stiffness Characteristics of High-Speed Railway Turnout and the Effect on the Dynamic Train-Turnout Interaction. Shock and Vibration, DOI:10.1155/2016/1258681.
• [14] Kisilowski J., Kowalik R. (2021). Railroad turnout wear diagnostics. Sensors, DOI:10.3390/s21206697.
• [15] Ou D., Tang M., Xue R., Yao H. (2018). Hybrid fault diagnosis of railway switches based on the segmentation of monitoring curves, Maintenance and Reliability, DOI:10.17531/ein.2018.4.2.
• [16] Ou D., Ji Y., Zhang L., Liu H. (2020). An online classification method for fault diagnosis of railway turnouts, Sensors, DOI:10.3390/s20164627
• [17] Towpik K. (2010). Linie kolejowe dużych prędkości. Problemy kolejnictwa, 151, 28-68. CNTK Warszawa.
• [18] Eker O., Camci F., Kumar U. (2012). SVM based diagnostics of railway turnouts. International Journal of Performability Engineering, 8(3), 289-298.
• [19] Chen R., Wang P., Xu H. (2013). Integrated monitoring system for rail damage in high speed railway turnout. IEEE, Qingdao, China. DOI:10.1109/ICDMA.2013.167.
• [20] Huang S., Yang L., Zhang F., Chen W., Wu Z. (2020). Turnout Fault Diagnosis Based on CNNs with Self-Generated Samples. Journal of Transportation Engineering, Part A: Systems, Volume 146, Issue 9. DOI:10.1061/JTEPBS.0000432.
• [21] Ma Y. (2023). Turnout Failure Diagnosis System Based on Group Decision Making Strategy. Journal of Physics: Conference Series (Vol. 2547, No. 1, p. 012016). IOP Publishing. DOI:10.1088/1742-6596/2547/1/012016.
• [22] Camci F., Eker O., Konur S., Baskan S. (2014). Comparison of sensors and methodologies for effective prognostics on railway turnout systems. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. 230(1): 24-42. DOI:10.1177/0954409714525145
• [23] Márquez F., Lewis R., Tobias M., Roberts C. (2008). Life cycle costs for railway condition monitoring. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 44(6), 1175-1187. DOI:10.1016/j.tre.2007.12.003
• [24] Lee J., Chan S., Jang J. (2010). Process‐Oriented Development of Failure Reporting, Analysis, and Corrective Action System. Journal of Quality and Reliability Engineering, 2010(1), 213690. DOI:10.1155/2010/213690
• [25] Dyduch J. (2020). Monitorowanie i eksploatacja rozjazdów kolei dużej prędkości, Builder, 03(272), 36-40.