An integrated methodology for the prognosis of ballast degradation in railway turnouts

Abstract

<jats:p> This study proposes an integrated methodology for modelling and predicting ballast degradation in turnouts by exploiting loaded track geometry data. The rate of increase in track irregularities with respect to the cumulative loading of the track is the index of ballast degradation to be predicted. The methodology combines the fractal analysis method with probabilistic modeling and Bayesian inference to design a prognostic tool that forecasts the expected ballast degradation rate over a period of three months. The foundation of the proposed method is a universal degradation model for the ballast in turnouts, which fuses technological, operational, and environmental information to prognose the rate of ballast deterioration. The methodology has been verified on 15 different turnouts of the Danish railway infrastructure. </jats:p>

Modelos de degradação no pavimento ferroviário a partir de uma revisão sistemática

“…No estudo de caso aplicado na ferrovia ao norte da Holanda por Jamshidi et al (2017), o defeito squats no trilho salientou o estágio grave (severe) na análise de severidade, sendo sujeito a quebra do trilho caso não ocorra nenhuma operação de manutenção preventiva dentro de uma determinada etapa do MBT. Asadzadeh et al (2019) desenvolveram uma metodologia integrada (método de análise fractal com modelagem probabilística e inferência Bayesiana) capaz de realizar uma previsão da taxa de degradação de lastro nos aparelhos de mudança de via (AMV), as taxas de irregularidades da via foram geradas por meio do carregamento cumulativo da via. Os autores utilizam a atualização Bayesiana sendo importante na análise dinâmica de uma sequência de dados e para o cálculo da taxa de degradação do lastro (Ballast degradation rate -BDR).…”

“…Vale ressaltar que Asadzadeh et al (2019) utilizaram dados históricos de carro-controle em 15 AMVs na linha ferroviária dinamarquesa, velocidade da via, tonelagem acumulada, direção, número de socaria, temperatura do ar, precipitação, alinhamento da via, torção, bitola, nivelamento longitudinal. Estes fatores foram agrupados nos seguintes grupos: i) fatores relativos à geometria; ii) Fatores relativos ao tráfego; iii) fatores relativos à manutenção; iv) fatores relativos ao clima.…”

“…análise bibliométrica. Dentre eles, destacam-se:Andrade et al (2012),Rafiq et al (2015),Andrade et al (2015),Jamshidi et al (2017),Asadzadeh et al (2019) eMovaghar et al (2019) Andrade et al (2012). destacam na sua pesquisa a equação capaz de melhorar o uso das informações, controle dos processos de manutenção e renovação da via.…”

Simulation of the inherent structural irregularities of high-speed railway turnouts based on a virtual track inspection method

“…10 The inherent structural features of the turnout, on the other hand, could provide more direct and reliable location information than other sections, which could then allow an estimation of its actual position. The extreme values of gauge and LL at the fixed crossing 11–14 are commonly used to locate the turnout.…”