Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Algorithm for the extraction of selected rail track ballast degradation using machine vision

Lesiak Piotr, Bojarczak Piotr, Sokołowski Aleksander

Transport Problems

|

2023

|

T. 18, z. 1

129--141

EN

A number of physical methods are used to survey railway track ballast to assess its degradation as a function of deposition. Simulation tests on track models are also conducted. These testing methods, which are generally labour-intensive and expensive, provide an accurate understanding of the extent of ballast degradation. However, the impact of inadequate maintenance can be observed, even on the surface. Therefore, it seems natural in this case to use image registration. State-of-the-art machine vision systems of track geometry cars provide the means to do this. Obtained ballast images provide a baseline for evaluating its level in relation to sleepers. However, no information is available on other signs of track degradation, such as overgrown vegetation (weeds) or the so-called local muddy areas, which are generally a consequence of poor drainage and a lack of subgrade insulation. These degradations are observed to generate distinctive colour images that are superimposed on the overall image of the ballast surface. They differ in colour and shape. Hence, the authors used this phenomenon to develop an algorithm for the extraction of ballast degradation images based on RGB imaging. Surface descriptors have also been offered to assess these degradations. Extensive measurement material from the railway lines was used to conduct survey experiments based on the examples. The results clearly demonstrate the high success rate of the applied method.

2

Research on Railway Track Edge Detection Based on BM3D and Zernike Moments

Wang Nan, Huo Tao, Zhang Tianming

Archives of Transport

|

2023

|

Vol. 68, iss. 4

7--20

EN

With the rapid development of intelligent rail transportation, the realization of intelligent detection of railroad foreign body intrusion has become an important topic of current research. Accurate detection of rail edge location, and then delineate the danger area is the premise and basis for railroad track foreign object intrusion detection. The application of a single edge detection algorithm in the process of rail identification is likely to cause the problem of missing important edges and weak gradient change edges of railroad tracks. It will affect the subsequent detection of track foreign objects. A combined global and local edge detection method is proposed to detect the edges of railroad tracks. In the global pixel-level edge detection, an improved blok-matching and 3D filtering (BM3D) algorithm combined with bilateral filtering is used for denoising to eliminate the interference information in the complex environment. Then the gradient direction is added to the Canny operator, the computational template is increased to achieve non-extreme value suppression, and the Otsu thresholding segmentation algorithm is used for thresholding improvement. It can effectively suppress noise while preserving image details, and improve the accuracy and efficiency of detection at the pixel level. For local subpixel-level edge detection, the improved Zernike moment algorithm is used to extract the edges of the obtained pixel-level images and obtain the corresponding subpixel-level images. It can enhance the extraction of tiny feature edges, effectively reduce the computational effort and obtain the subpixel edges of the orbit images. The experimental results show that compared with other improved algorithms, the method proposed in this paper can effectively extract the track edges of the detected images with higher accuracy, better preserve the track edge features, reduce the appearance of pseudo-edges, and shorten the edge detection time with certain noise immunity, which provides a reliable basis for subsequent track detection and analysis.

3

A proposal for a mobile system of vehicle and rail track diagnostics

Komorski Paweł, Kominowski Julian, Motyl Mateusz

Transport Problems

|

2022

|

T. 17, z. 2

45--56

EN

The proper technical condition of a vehicle and rail track in operation is a key aspect in terms of safety and travel comfort. This issue is of particular importance for operators and managers of rolling stock and rail infrastructure. Currently, many diagnostic systems have been developed to monitor the technical condition of selected vehicle systems or rail track from the viewpoints of both the vehicle and track. This article proposes the use of vibration signals in selected quantitative and qualitative analyses as the main diagnostic parameter. For this purpose, over a dozen vibration measurements were carried out during the normal operation of a freight wagon as part of a so-called passive experiment. Measurement points were located on the axle boxes of the wheelsets. The proposed research methodology served as a basis for comparative analyses of the selected operational cases that were investigated. The most important conclusion from the study is that it is possible to monitor the technical condition of vehicles and tracks in real time on the basis of measurements of vibration accelerations at the vehicle level. This directly increases the service life of rolling stock and optimises operating costs by changing the maintenance strategy to one that takes into account the idea of modern on-board technical diagnostics. Another important aspect is the possibility of the varied use of the proposed measurement system, depending on the purpose of the research, which is also associated with the diagnostician’s experience in processing vibroacoustic signals and the utilization of simple or complex quantitative and qualitative analyses.

4

Określanie długości ruchomej cięciwy do wyznaczania krzywizny eksploatowanego toru kolejowego

Koc Władysław

Problemy Kolejnictwa

|

2022

|

Z. 197

53--66

PL

W artykule rozwinięto, niewyjaśnioną jeszcze do końca, kwestię doboru długości cięciwy, która będzie najbardziej korzystna podczas wyznaczania krzywizny poziomej toru kolejowego z wykorzystaniem metody ruchomej cięciwy. W torze kolejowym – przy niewłaściwym doborze długości cięciwy – występujące deformacje poziome toru i błąd pomiaru współrzędnych mogą powodować uzyskanie nieregularnych wykresów krzywizny, które będą trudne do interpretacji. W artykule przeanalizowano trzy testowe układy geometryczne dostosowane do prędkości 80 km/h, 120 km/h i 160 km/h (wyznaczone w wyniku przeprowadzonej estymacji krzywizny, promienie łuków kołowych wynosiły odpowiednio około 410 m, 880 m i 1480 m). Rozpatrywano długości ruchomej cięciwy w zakresie 10÷50 m. Na podstawie przeprowadzonych analiz jednoznacznie wy-kazano, że długość cięciwy, przyjmowana do wyznaczania krzywizny w torze kolejowym, powinna zależeć od wartości występującego promienia łuku kołowego. Zaproponowano orientacyjne długości lc w zależności od przedziału wartości pro-mienia RŁK. Przedstawione w artykule dostosowanie metody ruchomej cięciwy do przyjętej procedury pomiarowej oraz sposób wykorzystania uzyskanego wykresu krzywizny, stwarzają odpowiednie podstawy aplikacyjne.

5

Evaluation of geotechnical tests (static load tests) on a selected optimised section of railway Corridor No. Va

Ižvolt Libor, Dobeš Peter

Transport Problems

|

2021

|

T. 16, z. 2

213--223

EN

To improve the transport service of every country at the required level, it is necessary to set up appropriate infrastructure, including railways, and the necessary facilities of satisfactory quality. After the establishment of the Slovak Railways (ŽSR), the condition of the railway infrastructure was judged to be unsatisfactory. This situation urgently required optimisation of track sections, which are included in the trans-European corridors. The basic aim of optimisation of the railway network of ŽSR is to build a highquality, safe and reliable railway, which, due to its excellent quality, will correspond to the standards of advanced European countries and, at the same time, provide interoperability. Due to this, it was necessary to verify the fulfilment of the prescribed quality parameters on the optimised lines, among others, and also bear the capacity of individual structural parts of the sub-ballast layers. To address this aim, this paper deals with optimised corridor no. Va in the Považská Teplá - Žilina section, where the diagnostics of the quality of the sub-ballast layers was conducted. This paper specifically focuses on the evaluation of the determined values of the bearing capacity of the construction layers of the embankments and their foundations as well as the transition areas between the objects of sub-ballast layers and embankments located in the optimised section of the line.

6

Analityczne podejście do kwestii poszerzania międzytorza na łukach tras kolejowych

Koc Władysław

Problemy Kolejnictwa

|

2021

|

Z. 193

21--33

PL

W artykule podjęto kwestię konstruowania układu geometrycznego, dwutorowej linii kolejowej położonej w łuku, z wykorzystaniem zasad analitycznej metody projektowania. Umożliwiło to, podobnie jak w innych zastosowaniach tej metody, uzyskać pełnię spojrzenia na rozpatrywany problem oraz określić sposób wyznaczania kluczowych parametrów. Przedstawiono analityczną metodę wyznaczenia osi międzytorza oraz osi toru zewnętrznego i toru wewnętrznego, prowadzącą do uzyskania wymaganej wartości poszerzenia międzytorza. Poszerzenie jest uzyskiwane przez zróżnicowanie długości krzywych przejściowych w torze zewnętrznym i w torze wewnętrznym. Dysponując współrzędnymi osi torów w lokalnym układzie współrzędnych, można je łatwo przenieść do układu współrzędnych płaskich prostokątnych PL-2000, stanowiącego element państwowego systemu odniesień przestrzennych. Kontynuację prowadzonej analizy stanowiło zagadnienie kilometracji (pikietażu) osi międzytorza i torów szlakowych. Na koniec wykazano praktyczną przydatność proponowanej metody oraz jej wysoką precyzję, rozpatrując szeroki zakres promieni łuków kołowych.

7

An Analytical Approach to Intertrack Space Widening on Railroad Curves

Koc Władysław

Problemy Kolejnictwa

|

2021

|

Z. 193

83--95

EN

The article addresses the issue of designing the geometry of a curved double track using the analytical design method principles. This allowed, similarly to other applications of the method, a complete overview of the issue and the method for determining the key parameters to be defined. The analytical method for determining the intertrack space axis and the outer and inner track axes is introduced, leading to the required value of the intertrack space widening. The widening is achieved by varying the length of the transition curves in the outer and inner tracks. With the track axis coordinates in the local coordinate system, these can be easily transferred to the PL-2000 two-dimensional Cartesian coordinate system, i.e., an element of the national spatial reference system. The analysis continues with the issue of the chainage of axes of the intertrack space and the mainline tracks. The applicability of the proposed method and its high precision are demonstrated by examining a wide radius range of circular curves.

8

Determining horizontal curvature of railway track axis in mobile satellite measurements

Koc Władysław, Wilk Andrzej, Specht Cezary, Karwowski Krzysztof, Skibicki Jacek, Czaplewski Krzysztof, Judek Sławomir, Chrostowski Piotr, Szmagliński Jacek, Dąbrowski Paweł, Specht Mariusz, Grulkowski Sławomir, Licow Roksana

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 6

art. no. e139204

EN

The article discusses the applicability of a novel method to determine horizontal curvature of the railway track axis based on results of mobile satellite measurements. The method is based on inclination angle changes of a moving chord in the Cartesian coordinate system. In the presented case, the variant referred to as the method of two virtual chords is applied. It consists in maneuvering with only one GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver. The assumptions of the novel method are formulated, and an assessment of its application in the performed campaign of mobile satellite measurements is presented. The shape of the measured railway axis is shown in the national spatial reference system PL-2000, and the speed of the measuring trolley during measurement is calculated based on the recorded coordinates. It has been observed that over the test section, the curvature ordinates differ from the expected waveform, which can be caused by disturbances of the measuring trolley trajectory. However, this problem can easily be overcome by filtering the measured track axis ordinates to obtain the correct shape – this refers to all track segments: straight sections, circular arcs and transition curves. The virtual chord method can also constitute the basis for assessing the quality of the recorded satellite signal. The performed analysis has shown high accuracy of the measuring process.

9

An influence of a generated track intentional irregularity on a static work of a railway track

Bednarek Włodzimierz Andrzej

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

81--97

EN

The purpose of the following paper is to present the experimental field investigations in jointless railway track subjected to the author’s generated imperfections on its static work. The main concept for the executed investigations is to induce an intentional imperfection (both a concave and convex irregularity) in an actual railway track, propose a way of appropriate measurement (using the PONTOS system), and utilize author’s field investigations results to calibrate necessary parameters for theoretical calculations. An experimental formula describing the value of the force transferred from the rail to the railway sleeper on the grounds of the survey site caused by a locomotive is provided. Furthermore, the deflection of the chosen railway rail and sleeper due to the generated imperfection is subjected to analysis. Finally the objective of the present consideration is to resolve the calculations into the beam element such that the results can be used in computational railway practice. The scheme of the so-called a “hanging sleeper” is particularly unfavourable, a gap arises between the sleeper and the foundation, for which the significant changes appear, especially in the rail deflections and stresses. A work scheme of the railway track elements is described on the generated short concave and convex irregularity.

PL

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie eksperymentalnych badań terenowych w bezstykowym torze kolejowym poddanym generowanym autorskim imperfekcjom na jego statyczną pracę. Główną koncepcją przeprowadzonych badań jest wywoływanie zamierzonej nierówności rzeczywistego toru kolejowego, zaproponowanie odpowiedniego sposobu pomiaru (z wykorzystaniem systemu PONTOS) oraz wykorzystanie wyników badań terenowych autora do skalibrowania niezbędnych parametrów do obliczeń teoretycznych. Wykonane badania terenowe pozwalają opisać problem przenoszenia siły z koła na szynę i z szyny na podkład kolejowy dla przyjętych schematów (rys. 2), w których symuluje się autorskie nierówności w torze (zarówno wklęsła jak i wypukła nierówność). Autorskie badania terenowe przeprowadzone na rzeczywistym torze kolejowym umożliwiły bezpośrednie określenie ugięć szyny i podkładu (rys. 4a i b) oraz określenie rzeczywistej wartości siły przenoszonej z szyny na współpracujący podkład (tabele 3 i 5). Według opinii autora umieszczenie czujnika w stalowej płycie podkładki szynowej (rys. 3a) nie zakłóca warunków pracy toru i może być wykorzystane do pomiaru rzeczywistej siły przenoszonej z szyny na podkład podczas symulacji nierówności na torze. Uzyskane zmiany naprężeń w stopce szyny i wartości siły przekazywanej z szyny na podkład kolejowy (rys. 4c i d) są zauważalne dla rozpatrywanego przekroju (rys. 2a i b). Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że opisane znaczące zmiany ugięć i naprężeń w elementach toru kolejowego widoczne są tylko w obciążonym torze kolejowym. Sztywność toru sprawia, że nie jest możliwe oddanie przez niego kształtu powstającej, zwłaszcza krótkiej nierówności w jego podparciu. W konsekwencji powstają obszary braku kontaktu, które generują znaczące zmiany w pracy poszczególnych elementów toru. Końcowym efektem rozważań jest wykorzystanie przeprowadzonych obliczeń i badań dla elementu belkowego, aby uzyskane rezultaty i parametry mogły być wykorzystane do obliczeń w praktyce inżynierskiej. Przyjęto dla pracy szyny model belki spoczywającej na jednoparametrowym podłożu gruntowym, a dla podkładu kolejowego model belki spoczywającej na jednoparametrowym i dwuparametrowym podłożu gruntowym. Schemat tak zwanego wiszącego podkładu (rys. 2a) jest szczególnie niekorzystny, powstaje bowiem luka między podkładem a podłożem oraz pojawiają się znaczące zmiany, zwłaszcza w ugięciach szyn i naprężeniach. Schemat pracy elementów toru kolejowego opisano na wygenerowanej krótkiej wklęsłej i wypukłej nierówności. Przeprowadzone analizy teoretyczno-eksperymentalne potwierdzają zatem przydatność proponowanej metody symulowania i pomiaru deformacji toru (z wykorzystaniem nieniszczącego systemu PONTOS). Wytworzona nierówność w torze ze znanymi początkowymi wartościami długości i strzałki poddano analizie teoretycznej, w której możliwe jest określenie charakteru przenoszenia obciążeń na kolejne elementy toru kolejowego oraz określenie, między innymi, zmierzonej rzeczywistej charakterystyki siły przenoszonej z szyny na podkład kolejowy.

10

The method of determining horizontal curvature in geometrical layouts of railway track with the use of moving chord

Koc W.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

579--591

EN

In the paper, the issue of determining the horizontal curvature of the railway track axis was discussed to define unknown geometric characteristics of the measured route (location of straight and arched sections, circular arc radii, transition curve lengths, etc.). This problem has not been solved yet, and so far geometrical characteristics have been identified by approximate methods (e.g. horizontal arrow chart). Operating the angles of tangent to the geometrical layout (resulting from the very definition of curvature) seems very difficult in a real railway track reproduced on the basis of measurements. Therefore, a new concept has emerged to determine the curvature of the track not with the use of tangent but corresponding chords. In this way, the idea of curvature determination using the method of changing the slope angles of the moving chord was developed. Verification of the proposed method, carried out on a clearly defined basic geometric system of tracks, showed a sufficient compliance of the obtained curvature charts with the charts of the corresponding geometric solution. In order to use this method, one must know the coordinates of the points of a given section of the route in the Cartesian system.

PL

W pracy podjęto kwestię wyznaczania krzywizny poziomej osi toru kolejowego w celu określenia nieznanych charakterystyk geometrycznych pomierzonej trasy (położenia odcinków prostych i łukowych, promieni łuków kołowych, długości krzywych przejściowych i in.). Problem ten nie został dotąd rozwiązany, a określanie charakterystyk geometrycznych odbywa się metodami przybliżonymi (np. z wykorzystaniem wykresu strzałek poziomych). Ponieważ wynikające z definicji krzywizny operowanie kątami nachylenia stycznej do układu geometrycznego jest w rzeczywistym, odtworzonym na drodze pomiarów torze kolejowym bardzo utrudnione, pojawiła się nowa koncepcja, żeby przy wyznaczaniu krzywizny toru nie operować stycznymi lecz odpowiadającymi cięciwami. W ten sposób powstała idea wyznaczania krzywizny metodą zmiany kątów nachylenia ruchomej cięciwy pomiarowej. Weryfikacja zaproponowanej metody, przeprowadzona na jednoznacznie zdefiniowanym elementarnym układzie geometrycznym torów, wykazała całkowitą zgodność uzyskanych wykresów krzywizny z wykresami stanowiącymi podstawę uzyskania odpowiadającego rozwiązania geometrycznego. Aby można było stosować omawianą metodę, niezbędna jest znajomość współrzędnych punktów danego rejonu trasy w kartezjańskim układzie współrzędnych.

11

Analiza przyspieszeń i prędkości drgań sieci trakcyjnej i ślizgacza pantografu w trakcie przejazdu pociągu przez nierówność progową toru

Bryja Danuta, Hyliński Adam

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2019

|

Nr 2(119)

13--23

PL

W pracy przedstawiono kolejny etap badań numerycznych, prowadzących do oceny wpływu przejazdu pociągu przez nierówność progową toru na dynamiczną interakcję pomiędzy pantografem a górną siecią jezdną kolejowej trakcji elektrycznej. Wcześniejsze badania wykazały, że nierówność progowa, występująca w torze kolejowym nie wpływa znacząco na drgania sieci trakcyjnej, ale zakres tych badań był ograniczony do analizy stanu przemieszczenia sieci oraz dynamicznych zmian siły nacisku stykowego. Celem tej pracy jest zbadanie, czy wyraźne obciążenie impulsowe pojazdu kolejowego, spowodowane przejazdem przez nierówność progową przenosi się w istotny sposób na przyspieszenia drgań sieci trakcyjnej i pantografu, chociaż nie jest widoczne w przebiegach czasowych przemieszczeń. W tym celu uzupełniono oryginalną, autorską metodę symulacji drgań układu sieć trakcyjna–pociąg–tor kolejowy o ścieżkę wyznaczania prędkości i przyspieszeń drgań. Przedstawiono główne założenia dwuetapowego algorytmu symulacyjnego oraz wyniki analizy numerycznej. Analizę przeprowadzono dla dwóch typów nierówności progowej, dwóch prędkości jazdy pociągu oraz dwóch wariantów zawieszenia pojazdu. Wyniki symulacji pokazały, że pionowy ruch podstawy pantografu, dzięki dobrze amortyzowanej konstrukcji odbieraka słabo przenosi się zarówno na drgania, jak i przyspieszenia drgań ślizgacza i przewodu jezdnego. Wykazano jednak, że przejazd pantografu powoduje drgania sieci o małych amplitudach w porównaniu z jej rozpiętością, ale drgania te zachodzą z dużymi przyspieszeniami, rosnącymi wraz z prędkością przejazdową. Jest to zjawisko niekorzystne w aspekcie zmęczenia materiału.

EN

The paper presents the next stage of numerical tests, leading to the assessment of the impact of train movement over the track threshold inequality on the dynamic interaction between the pantograph and the upper contact line of the electric traction. Previous studies have shown that the threshold unevenness that occurs in a railway track does not significantly affect the vibrations of the overhead contact line, but the scope of these tests was limited to analysing the state of network displacement and dynamic changes in contact force. The purpose of this work is to examine whether the clear impulse load of a railway vehicle, caused by passing through a threshold inequality, is significantly transferred to the acceleration of traction network and pantograph vibrations, although it is not visible in the time course of displacements. For this purpose, the original, proprietary method of vibration simulation of the traction network - train - railway track system was supplemented with a path for determining the speed and acceleration of vibrations. The main assumptions of the two-stage simulation algorithm and the results of numerical analysis are presented. The analysis was carried out for two types of threshold inequality, two train speeds and two vehicle suspension variants. The simulation results showed that the vertical movement of the pantograph base, due to the well-cushioned construction of the collector, is poorly transmitted to both vibration and acceleration of the slide and contact wire vibrations. However, it has been shown that the pantograph movement causes vibrations of the network with small amplitudes compared to its span, but these vibrations occur with high accelerations, increasing with the traveling speed. In the aspect of material fatigue it is an unfavorable phenomenon.

12

Pomiary geometryczne łapek sprężystych przytwierdzeń szyn kolejowych

Guzik Mirosław, Lesiak Piotr

Przegląd Komunikacyjny

|

2019

|

R. 74, nr 3

2--9

PL

W artykule zaprezentowano i zinterpretowano wyniki pomiarów geometrycznych łapek sprężystych typu SB4, stosowanych w przytwierdzeniach szyn kolejowych. Pomiary wykonano zgodnie z wytycznymi opracowanymi przez PKP PLK S.A., jednak przy użyciu metody bezkontaktowej. Polega ona na zastosowaniu optycznego skanera 3D oraz oprogramowania do kontroli jakości wymiarowej. Tym sposobem dokonano zautomatyzowanego i dokładnego sprawdzenia wszystkich wymiarów tolerowanych, ujętych w dokumentacji rysunkowej łapki SB4. Wykazano, że niektóre wymiary znacząco odbiegają od nominalnych, wskutek czego geometria rzeczywistych łapek jest częściowo uproszczona. Perspektywę dalszych prac autorzy dostrzegają w znaczącym zwiększeniu populacji badanych łapek, jak i obserwacji zmian ich geometrii w warunkach eksploatacyjnych.

EN

Measuring results of SB4 clips geometry that are used to fasten rails to sleepers have been presented in this paper. The measurements were carried out in compliance with suggestions presented by PKP PLK S.A., with the use of contactless method. This method uses 3D optical scanner along with dedicated software to precisely measure the geometry of the clip. It allowed authors to check if all dimensions of the clip whose parameters are specified in its data sheet are within tolerance limits. It turns out that some dimensions significantly differ from their nominal values. It results from the fact that the geometry of real clips is partially simplified. In the future, authors are going to increase the population of examined clips and the period of observation of the change of their dimensions.

13

Krzywe przejściowe na drogach kolejowych w aspekcie możliwości realizacyjnych

Koc Władysław

Problemy Kolejnictwa

|

2019

|

Z. 185

45--57

PL

W pierwszej części artykułu przedstawiono zasady przyjmowania na drogach kolejowych dopuszczalnych wartości parametrów kinetycznych, wykazując że właściwe jest stosowanie jednakowych zasad dla wszystkich rodzajów krzywych przejściowych. Potwierdzono panującą opinię o przyczynie ograniczonego zakresu stosowania tzw. gładkich krzywych przejściowych. Krzywe te mają jedną, zasadniczą wadę – bardzo małe wartości rzędnych poziomych (i rzędnych rampy przechyłkowej) w rejonie początkowym, w praktyce często niemożliwe do wykonania i następnie utrzymania. Zasadniczą część artykułu poświęcono wyznaczeniu nowej postaci krzywej przejściowej, która w odróżnieniu od powszechnie stosowanej klotoidy, charakteryzuje się łagodnym przebiegiem krzywizny w rejonie wejścia w łuk kołowy. Wykazano zdecydowaną przewagę tej krzywej (z realizacyjnego punktu widzenia) nad krzywą Blossa, reprezentującą gładkie krzywe przejściowe.

14

Porównanie kolejowej nawierzchni podsypkowej z bezpodsypkową

Chudyba Ł.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2018

|

R. 25, nr 9

40--45

PL

W pracy porównano wady i zalety stosowania nawierzchni podsypkowych z bezpodsypkowymi w zakresie budowy oraz eksploatacji. Wykonano przegląd dostępnych rozwiązań konstrukcyjnych nawierzchni kolejowych, opisano ich budowę wraz z ich klasyfikacją. Opisano wielowarstwowe modele obliczeniowe toru.

EN

The paper presents comparison of advantages and disadvantages of blast track with ballastless system in assembling and exploitation. It reviews available construction solutions with classification and describes multilayer models.

15

Przekładki podszynowe i podpłytowe o indywidualnie projektowanej sztywności

Gisterek I.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 6

13--17

PL

W pracy przytoczono przykłady stosowania wibroizolacji w dokumentacji projektowej. Przedstawiono metodykę badań oraz wyniki pomiarów charakterystyk sprężystych komponentów przytwierdzeń szyn w postaci przekładek podszynowych oraz przekładek podpłytowych pod podkładką żebrową. Podkreślono wysoką precyzję projektowania i wykonawstwa podkładek sprężystych o określonej charakterystyce. Wskazano niedociągnięcia krajowego prawodawstwa w tym zakresie. W podsumowaniu określono pożądane kierunki zmian tego niekorzystnego stanu rzeczy.

EN

The paper deals with examples of using vibration insulation in project documentation.The research methodology and the results of measurements of elastic characteristics of rail fastening components in the form of rail pads and baseplate pad was presented. High precision of designing and manufacturing of elastic elements with a specific characteristic was emphasized. Shortcomings of national legislation in this area have been pointed out. In the summary, the desired directions of changes in this unfavorable situation were defined.

16

Innowacyjne metody diagnostyki rozjazdów kolejowych

Kwiatkowska E.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 8

22--26

PL

Niniejsza praca poświęcona jest procesowi diagnostyki rozjazdów kolejowych z wykorzystaniem innowacyjnych metod badawczych. Przedstawiono wyniki badań i analiz przeprowadzonych na rozjazdach z wykorzystaniem skanera do trójwymiarowych pomiarów profili szyn kolejowych w celu wczesnej diagnostyki uszkodzeń iglic, opornic i krzyżownic. W pracy przedstawiano metodę badań oddziaływań dynamicznych generowanych przez ruch kolejowych na rozjazdach z podkładkami pod podkładowymi w celu oceny wpływu podkładek na wibroizolacyjności i trwałości konstrukcji rozjazdu.

EN

This work is devoted to the process of diagnosis of railway turnouts with the use of innovative research methods. The results of tests and analyzes carried out on switches with the use of a scanner for three dimensional measurements of railway rails profiles were presented for early diagnosis of damage to spiers, resistors and crossings. The paper presents the method of testing dynamic interactions generated by railway traffic on switches with underlay pads in order to assess the impact of washers on the vibro-isolation and durability of the turnout structure.

17

Drgania sieci trakcyjnej spowodowane przejazdem pociągu dużych prędkości przez nierówność progową toru kolejowego

Bryja D., Popiołek A.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 6

7--12

PL

W pracy przedstawiono metodykę symulacji drgań kolejowej sieci trakcyjnej, spowodowanych przejazdem pociągu przez nierówność progową toru. W koncepcji algorytmu symulacyjnego uwzględniono interakcję dynamiczną pomiędzy pantografami i górną siecią jezdną oraz nieliniowość wynikającą ze specyfiki pracy linek wieszakowych, które nie przenoszą ściskania - przenoszą tylko siły rozciągające. Uwzględniono także sprzężenie drgań toru i pojazdów szynowych. Zgodnie z fizyką zjawiska nie uwzględniono natomiast wpływu drgań sieci trakcyjnej przenoszonych przez pantografy na pojazd kolejowy, co pozwoliło podzielić algorytm symulacyjny na dwa etapy i opracować dwa programy komputerowe o ustalonej hierarchii działania. W pierwszym etapie symulacji wyznaczane są przebiegi czasowe drgań i prędkości drgań tych członów pociągu, na których zamontowane są pantografy. W drugim etapie, wyznaczone wcześniej przebiegi stanowią dane wejściowe a obliczane są charakterystyki drgań sieci trakcyjnej i przebieg zmian w czasie siły kontaktowej między pantografem i przewodem jezdnym. W pracy przedstawiono przykłady symulacji drgań pojazdu szynowego obserwowanych w czasie rzeczywistym w teoretycznym punkcie zamocowania podstawy pantografu. Pokazano także wyniki drugiego etapu symulacji: wybrane przebiegi drgań pantografu i pięcioprzęsłowego odcinka sieci trakcyjnej oraz oscylacje siły nacisku stykowego pantografu na przewód jezdny. Oceniono wpływ efektu progowego związanego z nierównością progową toru kolejowego.

EN

The paper presents the methodology for simulating vibrations of the railway catenary, caused by the passage of the train through the track stiffness discontinuity.The concept of the simulation algorithm takes into account the dynamie interaction between pantographs and the overhead contact wire as well as nonlinearity resulting from the specificity of the droppers behaviour, which do not carry compression - they only carry tensile forces.The coupling of track and rail vehicles vibrations is also included. According to physics, the effect of vibrations of the catenary carried by pantographs on the railway vehicle was not taken into account, which allowed to divide the simulation algorithm into two stages and develop two computer programs with a defined hierarchy of operation. In the first stage of the simulation, the time-histories of vibrations and vibration velocities of those train cars, on which the pantographs are mounted, are calculated. In the second stage, the previously calculated time-histories are set as the input data and the vibration characteristics of the catenary and contact force between pantograph and the contact wire are calculated. The paper presents examples of vibration simulations of a rail vehicle observed in real time at the theoretical point of the pantograph base.The results of the second stage of the simulation were also shown: selected vibration time-histories of the pantograph and the five-span section of the catenary, and oscillations of the contact force between pantograph and the contact wire. The impact of the track stiffness discontinuity on catenary vibration was assessed.

18

Algorytmy preprocesingu badań wizyjnych uszkodzeń betonowych podkładów kolejowych

Lesiak P., Sokołowski A.

Problemy Kolejnictwa

|

2018

|

Z. 180

21--27

PL

W artykule przedstawiono algorytmy preprocesingu wizyjnej metody wykrywania uszkodzeń betonowych podkładów ko-lejowych. Algorytmy te obejmują pozyskiwanie obrazów powierzchni podkładów, selekcję zarejestrowanych klatek zdjęć i przekształcanie za pomocą algorytmu Kanana i Cotrella obrazu kolorowego w monochromatyczny, w celu uzyskania jak największego kontrastu. Prostym sposobem jest segmentacja obrazów uszkodzeń podkładów przez progowanie, w celu ich binaryzacji, jednak wskazane są bardziej rozbudowane algorytmy. Następnie dokonuje się odszumiania obrazów z wykorzystaniem filtru medianowego i w dalszej kolejności wykonuje się operacje morfologiczne do ekstrakcji krawędzi uszkodzeń. Ponadto, wykorzystuje się obrazy tekstur powierzchni podkładów, usuwając je z treści wizyjnej. Jako kryterium wyboru algorytmu preprocesingu, przyjęto kształt histogramu obrazu i jego odchylenie standardowe. Tak przygotowane obrazy są podstawą dalszej oceny wielkości uszkodzeń (pęknięć i ubytków) oraz klasyfikacji podkładów betonowych.

19

Fast detection study of foreign object intrusion on railway track

Niu H., Hou T.

Archives of Transport

|

2018

|

Vol. 47, iss. 3

79--89

EN

The foreign objects intrusion on railway track has seriously affected the safe operation of the train, and it is extremely urgent to monitor them in real time. In order to improve the detection accuracy and rapidity of foreign objects intrusion on railway track, the new detection method of foreign object intrusion on railway track based on multi-background modeling, multi-difference and proportion method of black and white pixels is put forward in this paper. The multi-background modeling method that includes the historical background modeling, the multi-frame average background modeling and the previous frame of current frame background modeling method is used to model background modeling, and the three backgrounds are updated respectively to achieve background updating. The improved Canny method and Hough transform method is used to extract track edge, and get the final track edge image. Based on track edge image, the railway track dangerous area was established through the image segmentation method to reduce the amount of information in image processing and improve the processing speed. And then, according to the structure method of multi-background modeling, the detection method that fuses the historical background difference, average background difference and interframe difference is used to detect foreign object intrusion on track, and the detection result was processed by the morphological open processing. Finally, for the foreign objects intrusion, the decision is done by the quantitative proportion method of black and white pixels of image. The experimental results show that this method has better noise immunity performance and environmental adaptability, and the accuracy and rapidity of foreign objects intrusion detection is improved effectively.

20

Możliwości wydłużania krzywych przejściowych w układach geometrycznych torów

Koc W., Chrostowski P., Palikowska K.

Problemy Kolejnictwa

|

2017

|

Z. 175

37--46

PL

W artykule przedstawiono analizę problemu wydłużania krzywych przejściowych, wykorzystując do tego celu analityczną metodę projektowania. Podstawą analizy były obliczenia numeryczne przeprowadzone dla zestawu parametrów charakteryzujących standardowy układ geometryczny: krzywa przejściowa – łuk kołowy – krzywa przejściowa (w wersji niesymetrycznej). Ocenie poddano różnice rzędnych poziomych istniejącego układu oraz układu z wydłużonymi krzywymi przejściowymi. Analityczny model zawiera sformułowane zależności teoretyczne dla poszczególnych stref układu geometrycznego, z zachowaniem występującego promienia łuku kołowego oraz przy jego modyfikacji. Rozpatrzono kwestie wpływu wielkości promienia łuku kołowego i kąta zwrotu trasy na uzyskane efekty. Bazując na teoretycznych założeniach, opracowano efektywny algorytm numeryczny umożliwiający analizę wariantową wydłużenia krzywych przejściowych. Według tego algorytmu wyznaczono rozkłady różnic rzędnych osi toru i sprawdzono, jak kształtują się względne różnice analizowanego układu w procesie wydłużania krzywych przejściowych. Rozpatrywano możliwości modelowania rozkładu różnic położenia osi toru przez różnicowanie zasadniczego, tj. wyjściowego promienia łuku kołowego. Zaproponowano sposób wyznaczania wartości tego promienia na drodze optymalizacji. W tym celu zdefiniowano wskaźniki do oceny procesu oraz ograniczenia determinujące możliwość wykonania wygenerowanych wariantów projektowych.

EN

In the presentation, an analysis of the problem of transition curves extension has been discussed. For this purpose an analytical design method was implemented. The basis for the analysis was numerical calculations which were carried out for a wide set of parameters characterizing the standard geometric layout: transition curve – circular arc – transition curve (asymmetrical version). Obtained differences between the existing horizontal layout and the system of extended transition curve has been presented. For this purpose, suitable theoretical relations within the layout (for each geometrical zone) were formulated, keeping the radius of both the initial constant arc and the modified one. Moreover, an influence of the constant arc’s radius value and the value of an intersection angle on the obtained results of this process has been evaluated. Based on theoretical assumptions, efficient numerical algorithm enabling the analysis of transition curves extension has been developed. By the use of the algorithm the set of track displacement’s distributions have been investigated. The possibility of modeling of the track position differences distribution by varying the output radius of the arc was considered. In the paper a method of determining the new value of radius by optimization was proposed. For this purpose the indicators for assessing the process as well as restrictions determining the possibility of the implementation the design variants have been defined.