Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Işık Ray Sisteminin Zorlukları Şehir Altyapısı
Table of Contents
Yaşlanma Problemi Işık Ray Sistemlerini Korumak
Işık ray sistemleri, dünyadaki şehirlerde sürdürülebilir kentsel hareketliliğin arka kemiği haline geldi. Seattle'dan Sydney'e kadar, bu ağlar günlük milyonlarca yolcuyu daha düşük emisyonlar ve özel araçlardan daha yüksek verimlilikle hareket ediyor. Ancak bu sistemler, çelik ve bakırlar, geçiş yetkilileri bir çöküş kriziyle karşı karşıya: yüz yüzen veya on yıl süren ekipman, güvenli bir şekilde çalışan ve güvenilir bir şekilde artan talep altında tutmak için nasıl çalışır.
Işık Rail Bakım Tekinleri
Işık rayları ağır metro rayları ve yüzey sokakkarları arasında bir karmadır. Bu, geleneksel demiryolularla birlikte, ancak karmaşık trafikte çalışır, keskin eğriler ile gider ve sık sık durur. Bu işletim ortamı, tuz, vibrasyon ve sıcaklık aşırılıkları aşırılıkları gösterir.Böyle bir sistem mühendisliği, elektrik güç sistemleri, tren kontrolü ve araç mekanikleri de dahil olmak üzere birçok disiplinde uzmanlık gerektiren özel bilgiler gerektirir.
Şehir Ortamlarında Önleme
İzleme yapısı, herhangi bir ışık raylı sistemin en zor çalışma parçasıdır. Rails, bağlar, taşıyıcılar ve topları (veya plakalar) tekrar yüklemeye, termal genişlemeye ve çevresel saldırıya maruz kalan birçok bölüm, artık üretilen raylı sistemlere ve bağlara sahip olan demiryolu profillerine ve bağlara sahip olan bağlara ve makinelerin değiştirilmesine izin vermek zorunda kalır.
Ek olarak, eski takip altyapısı altında drenaj sistemleri genellikle başarısız olur. Su infiltrasyon, parçalarının% 40'ının önemli korozyon ve ölçüm genişleyen birçok bölümle dolu olduğunu buldu. (Kaynak: 1)
Elektrik Sistemleri ve Güç Tedariki
Işık raylı araçlar genellikle yüksek kataliz tellerden (OCS) veya üçüncü bir demiryolundan güç alır. Elektrik altyapısı dönüştürücüler, geçiş sistemleri, şarj kabloları ve uzun yıllar boyunca yalıtım birimleri, kablolar korrode ve koruyucu röfüler, daha az güvenilir hale gelir.Bir alt istasyonda bir sürü geçiş aracı, orijinalleri 1950'lere veya 1960'lara kadar tekrar tekrar tekrarlayabilir.Bu sistemler için parçalar, uzun süre boyunca tasarlanmış mühendisler.
Araç Filosu Giyiyor ve Obsolescence
Arabalar kendilerini hafif bir ray sisteminin en görünür bileşenidir. 30 ila 40 yıllık hizmet ömrü boyunca tek bir araç iki milyon milden fazla bir araya gelebilir. ”Propulsion systems, frenleme sistemleri, hava sistemi birimleri, kapı hareketleri ve gemi bilgisayarları , yedek parçalar kuru zincirler inşa edilebilir; ancak üç taraf üreticisi, güvenlik açısından parçaları üretmek için parçalar üretemez.
Signal and Control Systems
Yaşlı ışık ray sistemleri genellikle elektromekanik bir interlokasyon, zamanlayıcı blok sinyali ve manuel sevk gerektirir. Bu sistemler sürekli ayarlama gerektirir ve ağdaki gecikmelere neden olur. deneyimli sinyal korumalarının emekliliği ile, tacit bilgisi kaybolur.Modern iletişim tabanlı tren kontrolüne kadar (CBTC) pahalı ve yıkıcıdır.
Altlama Altyapısı Nasıl Tıbbi Zorluklar Bakım Meydanları
Ağlama altyapısı sadece aşınmaz; diğer kusurları ile etkileşime girer, kalibre sorunları yaratır. Tek bir iz hatası, ek tel destek yapılarına zarar verebilir. Bir elektrik zemin hatası, yeraltı boruları ve sinyal bağı yok eden mevcut korozyona neden olabilir. Daha karmaşık ve pahalı hale gelir.
Korozyon ve Malzeme Şergue
Çelik raylar tuz ve nem geliştirmektedirler:0) Boston ve San Francisco gibi şehirler, yüksek kılavuzlar ve tüneller gibi, 1890'lara kadar olan bölümleri, kritik seviyelere ulaşmaları nedeniyle tüm köprüleri ve tünelleri değiştirmeleri gerekir. (Dörtfen: 4)
Obsolete parçaları ve Kayıp Tedarik Zinciri
Transit ajanslar genellikle özel tasarımlarla tuzağa düşerler. Bir üretici iş dışına çıktığında veya belirli bir devre kurulu, valf veya röle, ajansın ya kalan tüm envanter satın alması gerekir, geri dönüşlü bir yedek (yüksek derecede yüksek bir nitelik maliyeti) veya yeniden-mühendislik sistemi geri almak için özellikle akut.
Farklı bir Çağdan Tasarım Kısıtları
Birçok ışık ray sistemi erişilebilirlik gereksinimleri, sismik kodlar ve enerji verimliliği standartları çok daha düşüktü.Vizyonlar, platform boşlukları veya mevcut istasyonlara modern HVAC sistemleri zor ve pahalı olabilir. Tünel kesitleri yüksek çözünürlük veya havalandırma sistemleri için çok küçük olabilir.Londra'da, alanlar Işık Demiryolu, giderek artan tren frekansında benzer zorluklarla karşı karşıya kaldı; tüm sinyal sistemlerini işletme geliri servisine sahipken değiştirmek zorunda kaldılar. (Kaynak:DLRT:0)
Neglect'ın Finansal ve Operasyonel Etkileri
Işık ray bakımındaki alt değerlendirmenin sonuçları sadece teknik değildir; her yolcu ve vergi mükellefini etkiler.
Bütçe Eklenmeleri ve Dehid Bakım
Transit ajanslar, operasyonları, yönetimi ve sermaye iyileştirmelerini kapsamalıdır. Bakım genellikle geçiş altyapısının en kolay kredidir, ancak bakım bakımı, yüksek maliyetli bir büyüme için 100 milyar dolarlık bir onarıma yol açabilir. (Kaynak:0) Transit[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]
Güvenilirlik, Ridership ve Public Trust
Trenler düzenli olarak kırılır veya hataları takip etmek nedeniyle yavaş emirler üzerinde çalışırken, yolcular araba veya binici hizmetlere geçiş yapar.Yolculuk kesintilerini azaltır ve aşağı spiral yaratır. Güvenlik olayları, demiryolu veya sinyal başarısızlıklarından dolayı, kalıcı olarak zarar verebilir. Washington'da D.C., Metro sistemi bakım başarısızlıkları bir dizi kazaya yol açtı ve yıllarca geri dönmek için alınan keskin bir yolcu düşüşünü azaltamaz.
Operasyonel Maliyetler ve Enerji Verimliliği
Ağlama araçları daha ağır, daha az aerodinamik ve daha az verimli traksiyon sistemleri vardır. Yolcu mil başına daha fazla elektrik tüketiyorlar. Yaşlı alt istasyonlar da daha yüksek fayda faturaları ile karşı karşıya kalıyorlar ve bazı durumlarda, araç güvenilirliği olarak daha fazla trenler çalıştırmalı.
Stratejik Yaklaşımlar ve Teknolojik Yenilik
Bu zorluklara rağmen, birçok ajans proaktif stratejiler ve yeni teknolojiler yoluyla ilerlemektedir.
Tahmin edici Bakım ve Veri Analytics
Başarısızlık veya zaman temelli bakım yapmak yerine, modern sistemler, sensörler ve makine öğrenimini, bileşenler başarısız olduğunda tahmin etmeyi amaçlamaktadır.:0)Track geometri otomobiller, yoldaki hata dedektörleri ve hızlanan bir sistem üzerinde izleme ) toplama verileri, ray profili, tekerlek aşınması, taşıma sıcaklığı ve güç kalitesi. Algoritmalar Bu örnek olarak, Los Angeles Metrosu, birkaç kez daha uzatılabilir bir otomatik izleme sistemi kullanır. (Kaynak:2LA Metro Zenginleştirme)
Üst lisanslama Track Materials ve Fasting Systems
Kafaya bağlı raylar (HHH demiryolu) standart demiryolundan üç kat daha uzun sürmeye direniyor. Sürekli kaynaklı demiryolu (CWR) yükleri ve bakımı etkileyen eklemleri ortadan kaldırır. Elastik çarşaflar ve dayanıklı pedler titreşim ve gürültüyü azaltır.
Filo Modernizasyon ve Mid-Life Rebuilds
Yeni araçlar satın alırken, ajanslar, traksiyon motorlarını değiştirerek, klima birimleri, arabavi korozyon onarımları ve kontrol sistemleri gibi standartlaştırılmış platformlara doğru ilerliyor. San Diego trambishment of its SD100 Cars, including a complete rewiring and internal refresh (Kaynak: 0, 20 yıl boyunca, 1MTSoto Filo Modernizasyon[değiştir | kaynağı değiştir].
Uzun Süreli Bakım Fonu
Yenilikçi finansman modelleri önemlidir. Kamu-özel ortaklıklar (P3), değer yakalama finansmanı (taxing bitişik mülk sahipleri geçişten faydalanır), ve Denver ve Seattle gibi şehirlerde, finanse edilen satış vergileri kullanılır.
Vaka Çalışmaları: Şehirler Meydana Çıkarıyor
Boston'un Yeşil Hattı: Yüzyılın eski Sistemi Modern Bir Makeover
Boston'un Yeşil Hattı, Amerika'nın en eski ışık raylı sistemi hala çalışıyor, neredeyse her problemin üzerinde tarif ediliyor: yüzyıllarca cobblestone, 1940'lar-era alt istasyonları ve proje, 7 ve Tip 8 araba filosu, son yıllarda tasarım yaşamlarında% 30 azaltıcı gösteriyor.
Philadelphia'nın SEPTA: Bir Ağlama PCC ve Kawasaki Arabalarını Yönetin
SEPTA'nın trol filosu, tarihi PCC arabalarını içeriyor (1980'lerde inşa edilmiş), ve daha modern Kawasaki LRVs. sınırlı fonla, SEPTA yeni, erişilebilir araçlarla tüm trol filosunu değiştirmeye öncelik verdi. (Kaynak: )
Işık Rail Bakımının Geleceği
Önümüzdeki birkaç trend, şehirlerin yaşlanma ışık ray sistemlerini nasıl yöneteceğini tanımlayacaktır.
Otomasyon ve Robotik
Drones zaten yüksek telleri ve köprü yapıları incelemek için kullanılıyor, tehlikeli kova-truck işlemleri yerine getiriyor. Track bakım robotları demiryoluları, değişim taşıyıcıları ve hatta ilişkileri bağımsız olarak değiştirebilir.Bu teknolojiler iş maliyetlerini azaltır ve güvenliği artırır.
Akıllı Sensörler ve Nesnelerin İnterneti (IoT)
Takipte gömülü sensörler, araçlar ve alt istasyonlar gerçek zamanlı sağlık verileri sağlayacaktır. Öngörücü analizler eğitim veri setleri büyüdükçe daha doğru hale gelecektir. Nihai hedef entegre bir şekilde [[Dönetici:0) sayısal ikiz), tüm ışık raylı sistem etkisini simüle etmeye izin verir.
Sürdürülebilir Bakım Uygulamaları
Eski demiryolu ve bakır tel geri dönüşüm, yenilenebilir enerjiyi güç bakım tesislerine kullanarak ve pistleri için düşük karbonlu betonu benimsemek, tüm standart hale geliyor. Ajanslar ayrıca alt istasyon yüklerini dengelemek için güneş panelleri ile retrofitting istasyonlarıdır.
Sonuç olarak, yaşlanma ışık ray altyapısının sürdürülmesi, şehirdeki hiçbir şeyin göz ardı edemeyeceği karmaşık bir mühendislik ve finansal meydan okumadır. Harekete başarısız olan maliyetler gecikmelerde, güvenlik riskleri ve kayıp binicilik açısından ölçülmektedir. Ancak, koşul temelli bakım, stratejik yükseltmeler, yeni finansman mekanizmaları ve akıllı teknolojilerin benimsenmesi yoluyla, transit otoriteler, güvenilirlik geri alabilir ve sistemlerinin hayatını genişletebilirler.