Optimeret p planlægning p g g af sporjustering p j g Helhedsorienteret planlægning af sporjustering gennem IRISsys 11.05.2011 Præsenteret ved BaneBranchens Jernbanekonference af Peter Juel Jensen & René Fongemie Hvem er vi? Vi var de første studerede der blev færdig med Jernbaneuddannelsen Vi dimitterede i september 2010 med specialet ”Udvikling Udvikling af sporvedligeholdelsesprocesser i Banedanmark” Efterfølgende er vi blevet ansat ved Teknisk Drift Spor som tekniske supportere for hhv hhv. Sporkonstruktioner & Spor og hjul/skinne. Komponenter på en jernbane… Hvad er et jernbanespor? Nogle sten, et par brædder og nogle jernstænger! Sporbeliggenhed Frihedsgrader og beliggenhedsfejl – 2 frihedsgrader o Højderetning o Sideretning • Ekstremt eksempel: Solkurver Frihedsgrader Sporjustering Reparation af sporbeliggenhedsfejl – En stor sporbeliggenhedsfejl, der gør at sporet p skal lukkes,, er 12 mm. – En lille fejl der skal planlægges vedligehold på er 6 mm – Ca. 1/6 af sporvedligeholdelsesbudgettet bliver hvert år brugt på at rette disse fejl – Til det formål bruges en sporjusteringsmaskine Sporjustering Arbejdsprincippet – Ved hjælp af en rulleklemme løftes sporet ca. 20 mm, og holder dem i den korrekte position – Hydrauliske aggregater, der vibrerer med skærvernes egenfrekvens på 35 Hz, hamres derefter ned i skærverne, og ”pakker” dem omkring svellerne, så sporet bliver liggende Planlægning af sporjustering I de gode gamle dage… – Det vil sige for fem år siden, blev beslutningen om hvad der skulle sporjusteres, primært taget på baggrund af erfaring Planlægning af sporjustering Et par år senere… På baggrund af måledata for sporets gennemsnitlige beliggenhed pr. 250 meter (standardafvigelser), f i l ) blev bl d der lavet en manuel, men objektiv opgørelse. objektiv, opgørelse Planlægning af sporjustering Den typiske ingeniørtanke: ”Det må kunne gøres nemmere!” – Processen er: o Baseret på digitale måledata o Logisk i fremgangsmåden – Og kan dermed nemt oversættes til en logik, som en computer kan gennemgå i en algoritme – Udviklingen af en sådan foregik ifm. et specialkursus under Baneuddannelsen på DTU i samarbejde med Banedanmark Planlægning af sporjustering The International Railway Inspection and Services System – Til analyse (og management) af måledata har Banedanmark i 2009 indkøbt programmet IRISsys – Et integreret dataanalyse-værktøj udviklet i Tyskland og Holland af Erdmann Software mbH – Sporjusteringsplanlægningsalgoritmen blev specifikt designet til dette Kilde: Erdmann Software mbH Algoritmen Grundlæggende For at optimere planlægningen, blev der i algoritmen indbygget tre niveauer af indmeldinger, samt planlægningshjælp. Optimeringer – de smarte tillæg Delta-sigma-H (ΔH) analyse – Erfaringer i Banedanmark viser, at 90 % af σH Tilstand ved justering, γ Tilstand ved justering, γ alt sporjusteringsarbejde er baseret på afvigelser i højderetningen. – Indgrebsgrænse ΔσH Det er relativt nemt at indmelde alle fejl der er større end en given grænseværdi, men i (kl 4 i BN1‐38‐3) Udgangspunkt Tid ” ”gamle” l ” dage d blev bl der d også å indmeldt i d ld de d afsnit der udviklede sig så hurtigt, at de ville overskrive grænseværdien indenfor kort tid – Hvordan medtages disse i algoritmen? Km 0 1 Optimeringer – de smarte tillæg Delta-sigma-H (ΔH) analyse – I IRISsys findes der måledata med op til seks målinger pr. – Baseret på disse kan udviklingshastigheden findes, og g tilbage g til december 2006 strækning fremskrives til næste planlægningsdato H Indgrebsgrænse/justering A C D E F B Belastning Optimeringer – de smarte tillæg Delta-sigma-H (ΔH) analyse – Resultatet af denne analyse er, at geografernes stedskendskab kan efterlignes matematisk – Endvidere undgås det, at der er mange små isolerede stykker der skal justeres år efter år, og maskinerne udnyttes dermed mere effektivt Optimeringer – de smarte tillæg Afstand mellem to på hinanden følgende justeringer – Efter at standardafvigelser i klasse 3 og ΔH-afsnittene er fundet, vil der være nogle større eller mindre ”huller” mellem indmeldingerne Km 0 – 1 2 3 Hvis afstanden er tilstrækkelig lille, kan det bedre betale sig, at fortsætte justeringen frem for at stoppe og starte igen Optimeringer – de smarte tillæg Afstand mellem to på hinanden følgende justeringer – Når der startes/stoppes skal der bruges tid på, at: o Løfte/sænke L ft / k stoppeaggregaterne t t o Kobles sammen med de andre maskiner o Køre til næste interval Justeringsbehov Justeringsbehov d meter Flytning til nyt interval Justeringsbehov Gennemgående justering d meter Justeringsbehov Optimeringer – de smarte tillæg Afstand mellem to på hinanden følgende justeringer Ved brug af 09-32CSM strækningsjusteringsmaskine kan der laves gennemgående justering for intervallængder op til 314 meter Af‐/tilrigningsstiden – Operationelt tillæg Overgangskurver – Stoppemaskinen må ikke starte/slutte i en overgangskurve, derfor skal intervallerne udvides udover overgangskurvens udstrækning o Stoppemaskinens måleudstyr kan ikke bestemme geometrien i en klotoide,, da radius og g overhøjde j ændres kontinuert Planlægningsparametre Hindringer – Når der justeres er det nødvendig afmontere hindringer for ikke at beskadige dem, f.eks.: o ATC baliser o Linieledere o Akseltæller o Isolerklæbestød o Jordinger – Dette vil øge planlægningshastigheden markant, da brug af diverse registre for hver enkelt af ovenstående komponenter undgås. Færdig algoritme Det endelige resultat… – Med algoritmen er det muligt at opgøre behovet på to timer (tidligere tog det 2-3 uger på papir) Færdig algoritme Det endelige resultat… – En så kort beregningstid, gør det muligt at lave flere scenarier, ved at: o Ændre på grænseværdier o Ændre afstand for det smarte tillæg o Til-/fravælge forskellige analyser – Derefter kan ledelsen vælge det scenarie der passer bedst til årets å økonomiske forhold og prioriteringer – uden at der skal bruges uforholdsmæssig mange ressourcer på genberegning Færdig algoritme Det endelige resultat… – Resultatet kan præsenteres t såvel grafisk, som på en liste i PDF/Excel format – Herefter planlægges arbejdet i vedligeholdelsesafdelingen og sendes til entreprenørerne Afrunding Algoritmens fordele og ulemper – De primære fordele ved algoritmen er: o Der spares særdeles meget tid i planlægningsfasen o Indmeldingen er fuldstændig objektiv o Det er muligt at udføre analyser der vil være stort set umulige uden – Den største ulempe er, at beregningen foregår som en ”black boks”, så fejl opdages først sent i planlægningsfasen, hvor det er svært at rette.