Search
Filters
total: 127
Search results for: CURVATURE OF THE RAILWAY TRACK LAYOUT
-
Modelling of Curvature of the Railway Track Geometrical Layout Using Particle Swarm Optimization
PublicationA method of railway track geometrical layout design, based on application of cubic C-Bezier curves for describing the layout curvature is presented in the article. The control points of a cubic C-Bezier curve are obtained in an optimization process carried out using Particle Swarm Optimization algorithm. The optimization criteria are based on the evaluation of the dynamic interactions and satisfaction of geometrical design requirements.
-
Determining horizontal curvature of railway track axis in mobile satellite measurements
PublicationThe 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 which consists in manoeuvring with only one GNSS (Global Navigation...
-
Determining horizontal curvature of railway track axis in mobile satellite measurements
Publication -
The application of nonlinear curvature sections in the turnout diverging track
PublicationThe paper presents the analytical method of modelling the diverging track of railway turnout with nonlinear curvature sections. These sections were used for smoothing the graph of curvature in the extreme areas of turnout. The problem of the curvature distribution was identified with the use of differential equations. The resulting solutions are of universal nature for example the ability of assuming any values of curvature at...
-
Dynamic Analysis of the Turnout Diverging Track for HSR with Variable Curvature Sections
PublicationThe paper presents an analytical method of identifying the curvature of the turnout diverging track consisting of sections of varying curvature. Both linear and nonlinear (polynomial) curvatures of the turnout diverging track are identified and evaluated in the paper. The presented method is a universal one, it enables to assume curvature values at the beginning and end point of the geometrical layout of the turnout. The results...
-
Determination of the optimal curvature of the turnout diverging track for HSR using dynamic analysis
PublicationThe paper presents an analytical method of identifying the curvature of the turnout diverging track consisting of sections of varying curvature. Such turnout is mainly applied on High Speed Railway. Both linear and nonlinear (polynomial) curvatures of the turnout diverging track are considered in the paper. Obtained solutions enable to assume curvature values at the beginning and end point of the geometrical layout of the turnout.The...
-
Analysis of turnouts with non-linear curvature of diverging track for different train running speeds
PublicationThe paper deals with the issue of shaping a variable curvature in the diverging track of the railway turnout. Solution without a circular arc in the central zone, comprising two zones of non-linear curvature, of the same length, having zero curvature values at the end points, was adopted as a model, on the basis of the previously conducted dynamic tests. Optimum type of curvature was selected from the point of view of the kinematic...
-
Earthworks calculations due to reconstruction of railway geometrical layout
PublicationThe paper characterizes continuation of ongoing work of computer program MUGO which is connected with earthworks. The program is related to the modernization of the railway track layout. The methodology for the calculating the size of earthworks in the areas of embankments on the two way railway line is discussed in detail.
-
Optimum shape of turnout diverging track with segments of variable curvature
PublicationIn the paper an attempt has been made to focus on shaping the variable curvature in the diverging track of the railway turnout. Basing on some earlier studies, solutions provided with a circular arc in the mid-zone, and in the extreme regions with segments of non-linear curvature of equal length and zero curvature at the start and end of the turnout, have been assumed as models. The most advantageous type of curvature has been...
-
Computer-aided reconstruction of the railway track axis geometrical shape
PublicationIn the paper a method of the railway track axis geometrical shape identification in a horizontal plane, directly from the continuous satellite measurements, is presented. In this method, an algorithm for the design of railway track sections located in the horizontal arc is used. The algorithm uses an analytical description of the layout by means of suitable mathematical formulas. The design procedure has a universal character and...
-
Wyznaczanie optymalnej krzywizny toru zwrotnego w rozjazdach dla kolei dużych prędkości na podstawie analizy dynamicznej
PublicationW artykule została przedstawiona analityczna metoda wyznaczania krzywizny toru zwrotnego rozjazdu kolejowego posiadającego na swojej długości odcinki zmiennej krzywizny. Taki rozjazd jest dedykowany w głównym stopniu kolejom dużych prędkości. Rozpatrzono dwa odrębne przypadki obejmujące liniowy przebieg krzywizny oraz przebieg nieliniowy, w postaci wielomianowej. Uzyskane rozwiązania problemu pozwalają na przyjmowanie dowolnych...
-
Modelowanie zmiennej krzywizny na długości toru zwrotnego rozjazdu
PublicationW pracy została przedstawiona analityczna metoda wyznaczania krzywizny toru zwrotnego rozjazdu kolejowego posiadającego na swojej długości odcinki zmiennej krzywizny. Taki rozjazd jest dedykowany w głównym stopniu kolejom dużych prędkości. Rozpatrzono dwa odrębne przypadki obejmujące liniowy przebieg krzywizny oraz przebieg nieliniowy, w postaci wielomianowej. Uzyskane rozwiązania problemu pozwalają na przyjmowanie dowolnych wartości...
-
Shaping of the turnout diverging track with variable curvature sections
PublicationThe paper presents an analytical method of shaping the turnout diverging railroad track with variable curvature segments on its length, which in an evident way distinguished it from a typical solution, made up of a single circular arc with no transition curves. Two separate causes including a linear and a nonlinear curvature one in the form of a polynomial have been examined. The obtained solutions of the problem have a universal...
-
Design of reverse curves adapted to the satellite measurements
PublicationThe paper presents a new method for designing railway route in the direction change area adapted to the Mobile Satellite Measurements technique. The method may be particularly useful in the situations when both tangents cannot be connected in an elementary way using a circular arc with transition curves. Thus, the only solution would be the application of two circular arcs of opposite curvature signs, that is, the use of an inverse...
-
Zastosowanie odcinków nieliniowej krzywizny w torze zwrotnym rozjazdu kolejowego
PublicationW pracy została przedstawiona analityczna metoda kształtowania toru zwrotnego rozjazdu kolejowego posiadającego na swojej długości odcinki nieliniowej krzywizny. Odcinki te służą łagodzeniu wykresu krzywizny w skrajnych strefach rozjazdu W omawianej metodzie dokonano identyfikacji problemu rozkładu krzywizny za pomocą równań różniczkowych. Uzyskane rozwiązania mają charakter uniwersalny; m. in. pozwalają na przyjmowanie dowolnych...
-
Evaluation of the Possibility of Identifying a Complex Polygonal Tram Track Layout Using Multiple Satellite Measurements
PublicationWe present the main assumptions about the algorithmization of the analysis of measurement data recorded in mobile satellite measurements. The research team from the Gda´nsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia, as part of a research project conducted in cooperation with PKP PLK (Polish Railway Infrastructure Manager), developed algorithms supporting the identification and assessment of track axis layout....
-
Evaluation of the Possibility of Identifying a Complex Polygonal Tram Track Layout Using Multiple Satellite Measurements
PublicationWe present the main assumptions about the algorithmization of the analysis of measurement data recorded in mobile satellite measurements. The research team from the Gda´nsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia, as part of a research project conducted in cooperation with PKP PLK (Polish Railway Infrastructure Manager), developed algorithms supporting the identification and assessment of track axis layout....
-
Transition curve with smoothed curvature at its ends for railway roads
PublicationIn the paper, in view of a railway ballasted track, a new concept of transition curve of linear form of curvature along its length and smoothed extreme regions is presented. For this purpose use has been made of an original, universal method for identifying transition curves by means of differential equations. Some general curvature equations for three regions investigated have been determined to be followed by appropriate parametric...
-
Satellite inventory of tram track geometrical layout
PublicationIn the paper a methodology of restoring of railway track’s geometrical shape in a horizontal plane on the base of conducted mobile satellite surveying was presented. The authors proposed a calculating algorithm for designing the track sections placed in horizontal arcs. In the algorithm an analytical methodology with mathematical formulas is applied. The procedure has an universal character, i.e. provides the possibility of varying...
-
Prospects in elongation of railway transition curves
PublicationThe paper presents an analysis of the elongation of transition curves in relation to railway track alignment correction and modernisation. The analysis is based on numerical computations for a wide range of parameters describing a typical railway geometrical layout with transition curves. The differences between the horizontal ordinates of the existing layout and the layout with the elongated transition curves are evaluated and...
-
A Method for Determination and Compensation of a Cant Influence in a Track Centerline Identification Using GNSS Methods and Inertial Measurement
PublicationAt present, the problem of rail routes reconstruction in a global reference system is increasingly important. This issue is called Absolute Track Geometry, and its essence is the determination of the axis of railway tracks in the form of Cartesian coordinates of a global or local coordinate system. To obtain such a representation of the track centerline, the measurement methods are developed in many countries mostly by the using...
-
Research project BRIK: development of an innovative method for determining the precise trajectory of a railway vehicle
PublicationIn the paper the essential assumptions regarding a research project implemented by a consortium of Gdansk University of Technology and Gdynia Maritime University are presented. The project has been commissioned by National Center of Research and Development with cooperation with Polish Railways (PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.). The project is focused in implementation of modern measurement techniques using Global Navigation Positioning...
-
THE APPLICATION EFFECTS OF CONTINUOUS SATELLITE MEASUREMENTS OF RAILWAY LINES
PublicationThe paper presents results of satel lite surveying of the railway's rout es, which have been conducted just after starting in Poland (in 2008) the Active Geodesy Network ASG-EU POS. Afterwards it was possible to effectively utilize the GNSS survey ing results for the inventory of the (exploring) railways in service. Already at the beginning of 2009, the research team from Gdansk University of Technology and Naval Academy in Gdynia,...
-
Smoothed transition curve for railways
PublicationThe work draws attention to the existing situation in the area of transition curves used in the geometric layouts of the railway track. Difficulties in the practical implementation and maintenance of very small horizontal ordinates of the transition curve and the ordinates of the gradient due to cant in the initial section, appearing on smooth transition curves, were indicated. The main reason for this situation was the excessive...
-
New transition curve adapted to railway operational requirements
PublicationThe paper points to the limited possibilities of improving the existing situation in the area of transition curves used in geometrical layouts of the railway track. Difficulties in the practical implementation and maintenance of very small horizontal ordinates of the transition curve and the ordinates of the gradient due to cant in the initial section, appearing on smooth transition curves, were indicated. The main reason for this...
-
The process of identification of the track's geometrical layout and the alignment project based on the of satellite measurements
PublicationIn the paper a methodology of restoring of railway track’s geometrical shape in a horizontal plane on the base of conducted mobile satellite surveying was presented. The authors proposed a calculating algorithm for designing the track sections placed in horizontal arcs. In the algorithm an analytical methodology with mathematical formulas is applied. The procedure has an universal character, i.e. provides the possibility of varying...
-
Kształtowanie toru zwrotnego rozjazdu z odcinkami krzywizny liniowej
PublicationW pracy została przedstawiona analityczna metoda kształtowania toru zwrotnego rozjazdu kolejowego posiadającego na swojej długości odcinki krzywizny liniowej. Odróżnia go to w istotny sposób od rozwiązania typowego, stanowiącego pojedynczy łuk kołowy bez krzywych przejściowych. W metodzie tej dokonano identyfikacji problemu rozkładu krzywizny za pomocą równań różniczkowych. Uzyskane rozwiązania mają charakter uniwersalny; m. in....
-
Analytical design method of reverse curves
PublicationThe paper deals with a new approach relating to the design of the region of railway track direction alteration adapted to Mobile Satellite Measurements technique. The method may be particularly useful in situations when both the straights of the route directions cannot be connected in an elementary way using a circular arc with transition curves; this also refers to the application of a compound curve. Thus the only solution becomes...
-
Projektowanie układów geometrycznych toru z zastosowaniem optymalizacji wielokryterialnej
PublicationW pracy przedstawiono metodę projektowania odcinków trasy kolejowej położonych w łuku, dostosowaną do techniki mobilnych pomiarów satelitarnych. Rozwiązanie problemu projektowego wykorzystuje zapis matematyczny i polega na wyznaczeniu uniwersalnych równań opisujących całość układu geometrycznego. Odbywa się to sekwencyjnie, obejmując kolejne fragmenty tegoż układu. Procedura projektowania ma charakter uniwersalny, gdyż w ogólnym...
-
Obliczanie robót ziemnych przy modernizacji linii kolejowych
PublicationW artykule omówiono kolejny etap prac nad programem MUGO dotyczący obliczeń robót ziemnych. Program jest związany z modernizacją układów geometrycznych toru kolejowego. W pracy pokazano metodykę obliczania pól powierzchni nasypów na linii jednotorowej.
-
Metodyka projektowania i eksploatacji dróg szynowych z wykorzystaniem mobilnych pomiarów satelitarnych
PublicationW pracy zostały przedstawione aplikacyjne możliwości metody mobilnych pomiarów satelitarnych w projektowaniu i eksploatacji dróg szynowych. Pokazano wizualizację położenia toru kolejowego, omówiono sposoby oceny odcinków prostych toru i odcinków położonych w łuku oraz tworzenie poligonu kierunków głównych trasy. Szczególną uwagę poświęcono opracowanej analitycznej metodzie projektowania, omawiając jej algorytmy obliczeniowe: projektowania...
-
Wpływ przechyłki na zjawisko postępowania zużycia bocznego szyn kolejowych w łukach poziomych
PublicationDegradacja elementów nawierzchni kolejowej jest zagadnieniem bardzo złożonym, w które uwikłane jest wiele czynników związanych między innymi z układem geometrycznym toru kolejowego, właściwościami trybologicznymi poszczególnych elementów nawierzchni, jak również z parametrami podłoża gruntowego, a także z właściwościami samych pojazdów szynowych. W artykule omówiono jeden z powyższych problemów, tj. wpływ ukształtowania toru kolejowego...
-
Designing of Track Axis Alignment with the Use of Satellite Measurements and Particle Swarm Optimization
PublicationDesigning of the track’s alignment is a key issue from the point of view of maintaining of proper geometries. The paper presents a design method for sections of railway line located in the horizontal arch. The method is adapted to the technique of mobile satellite measurements. The general principles of this measurement method have been described in the article. A project's solution has been presented using mathematical notation...
-
Projektowanie łuków koszowych dostosowane do pomiarów satelitarnych
PublicationW pracy przedstawiono nową metodę projektowania rejonu zmiany kierunku trasy kolejowej, dostosowaną do techniki ciagłych pomiarów satelitarnych. Metoda ta może się okazać szczególnie przydatna podczas projektowania regulacji osi istniejącego toru, kiedy określenie obu kierunków głównych trasy okazuje się niemożliwe. Jedynym rozwiązaniem staje się wówczas wprowadzenie do układu geometrycznego dwóch łuków kołowych o różnym promieniu,...
-
Ekonomiczne aspekty zastosowania techniki Mobilnych Pomiarów Satelitarnych przy regulacji osi toru
PublicationOd 2009 roku interdyscyplinarny zespół naukowy Politechniki Gdańskiej i Akademii Marynarki Wojennej (a obecnie Akademii Morskiej w Gdyni) rozwija technikę Mobilnych Pomiarów Satelitarnych toru kolejowego. Technika ta polega na objeździe trasy ciągnikiem szynowym z przyczepą (wagonem-platformą) lub wózkami, z zainstalowanymi na tych pojazdach odbiornikami sygnałów satelitarnych. Umożliwia ona precyzyjne określenie współrzędnych...
-
Analityczna weryfikacja dokładności komercyjnych programów komputerowych wspomagających projektowanie układów geometrycznych toru
PublicationW pracy podjęto próbę wyjaśnienia kwestii uzyskiwanej dokładności w projektowaniu układów geometrycznych toru z wykorzystaniem komercyjnych programów komputerowych typu CAD. Użytkownikowi najczęściej nie są znane zasady działania tych programów, w tym również wykorzystywane algorytmy obliczeniowe. Opisano w sposób ogólny funkcjonowanie dwóch wiodących programów. Przedstawiono własną, analityczną metodę projektowania układów torowych,...
-
Modeling variable curvature on the turnout diverging track length
PublicationThe paper presents three variants of variable curvature application on the entire length of the turnout diverging track. One linear and two nonlinear curvature cases: described the function of C1 and C0 class were considered. It turned out that both linear curve and the function of C1 class requires a significant (even twice) length of diverging track extending with respect to the base turnout. The curvature described by the function...
-
Computer application for railway track realignment
PublicationThe topic of this article is the issue of railway track realignment. For this purpose, a computer software application was created that supports computations and generates a report needed for regulation of the trajectory of the railway. This program gives the ability to import data from measurement of the railway trajectory and then perform the calculation of the mathematical realignment. The result of this calculation is the basis...
-
Projekt badawczy BRIK: Opracowanie innowacyjnej metody wyznaczania precyzyjnej trajektorii pojazdu szynowego
PublicationW artykule przedstawiono podstawowe informacje dotyczące projektu badawczego realizowanego na zlecenie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Spółki PKP Polskie Linie Kolejowe S. A. przez Konsorcjum Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Morskiego w Gdyni. Projekt obejmuje wykorzystanie nowoczesnych metod pomiarowych, takich jak techniki pozycjonowania satelitarnego GNSS, pomiary inercyjne INS oraz skaning laserowy LS, w procesie...
-
Analityczna metoda projektowania łuków odwrotnych
PublicationW pracy przedstawiono nową metodę projektowania rejonu zmiany kierunku trasy kolejowej, dostosowaną do techniki Mobilnych Pomiarów Satelitarnych. Metoda ta może się okazać szczególnie przydatna wówczas, gdy obydwu prostych kierunków trasy nie można połączyć w sposób elementarny, stosując łuk kołowy z krzywymi przejściowymi; dotyczy to również. zastosowania łuku koszowego. Jedynym rozwiązaniem staje się wówczas wprowadzenie do układu...
-
Wpływ zmian dopuszczalnych wartości parametrów geometrycznych i kinematycznych na podatność modernizacyjną układów torowych
PublicationPodatnością modernizacyjną nazywamy stopień przystosowania analizowanego odcinka linii kolejowej do zmiany prędkości eksploatacyjnej. Skala możliwych zmian prędkości (w sensie jej zwiększenia) jest wypadkową istniejącego układu geometrycznego linii w planie, ograniczeń lokalizacyjnych oraz dopuszczalnych wartości parametrów geometrycznych i inematycznych. Jakiekolwiek zmiany tych ostatnich wpływają bezpośrednio na obliczenie elementarnych...
-
Połączenie G3 dwóch kierunków prostych z użyciem krzywej NURBS
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę projektowania układu geometrycznego toru kolejowego opartą na zastosowaniu krzywych NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) do opisu krzywizny. Punkty kontrolne krzywej NURBS wyznaczane są w procesie optymalizacji za pomocą algorytmu genetycznego. Jako kryterium optymalizacji przyjęto minimalizację oddziaływań dynamicznych występujących w układzie tor-pojazd przy spełnieniu warunków geometrycznych...
-
METODA WIELOKRYTERIALNEJ OCENY PRZEBUDOWY UKŁADÓW TOROWYCH NA SZLAKACH
PublicationRozprawa doktorska dotyczy zagadnienia projektowania układów geometrycznych toru kolejowego w procesie modernizacji linii kolejowych. Scharakteryzowano główne cechy dotyczące tej tematyki w oparciu o literaturę polską i zagraniczną, w tym przepisy branżowe. Przedstawiono czynniki wpływające na projektowanie modernizacji linii kolejowych. Określono wartości dopuszczalne parametrów kinematycznych i geometrycznych. Specyfika omawianego...
-
Preparatory Railway Track Geometry Estimation Based on GNSS and IMU Systems
PublicationThe article discusses an important issue of railway line construction and maintenance, which fundamentally is the verification of geometric parameters of the railway track. For this purpose, mobile measurements have been performed using a measuring platform with two properly arranged GNSS receivers, which made it possible to determine the base vector of the platform. The measuring functionality of the system was extended by IMU....
-
System for tracking multiple trains on a test railway track
PublicationSeveral problems may arise when multiple trains are to be tracked using two IP camera streams. In this work, real-life conditions are simulated using a railway track model based on the Pomeranian Metropolitan Railway (PKM). Application of automatic clustering of optical flow is investigated. A complete tracking solution is developed using background subtraction, blob analysis, Kalman filtering, and a Hungarian algorithm. In total,...
-
System for tracking multiple trains on a test railway track
PublicationSeveral problems may arise when multiple trains are to be tracked using two IP camera streams. In this work, real-life conditions are simulated using a railway track model based on the Pomeranian Metropolitan Railway (PKM). Application of automatic clustering of optical flow is investigated. A complete tracking solution is developed using background subtraction, blob analysis, Kalman filtering, and a Hungarian algorithm. In total,...
-
A Visual Method of Measuring Railway-Track Weed Infestation Level
PublicationThis paper concerns the assessment of railway track surface conditions in relation to the degree of weed infestation. The paper conceptually describes the proposed method using a visual system to analyse weed infestation level. The use of image analysis software for weed detection is also proposed. This new measurement method allows for a mobile assessment of the track’s weed infestation status. Validation of the assessment method...
-
New Approach to Arc Fitting for Railway Track Realignment
PublicationThis article presents a new method of arc fitting for railway track realignment. The theoretical foundations are presented, along with a detailed algorithm of the iterative computational process. This method is based on solving a set of linearized pseudo-observation equations. The formulas of the functional model of the fitting problem were derived, and a special form of objective function is proposed. An iterative method for optimization...
-
Wpływ zmian dopuszczalnych wartości parametrów geometrycznych i kinematycznych na podatność modernizacyjną układów torowych
PublicationPodatnością modernizacyjną nazywamy stopień przystosowania analizowanego odcinka linii kolejowej do zmiany prędkości eksploatacyjnej. Skala możliwych zmian prędkości (w sensie jej zwiększenia) jest wypadkową istniejącego układu geometrycznego linii w planie, ograniczeń lokalizacyjnych oraz dopuszczalnych wartości parametrów geometrycznych i kinematycznych. Jakiekolwiek zmiany tych ostatnich wpływają bezpośrednio na obliczenie elementarnych...
-
Optimizing the process of railway geometrical layout designing with multi-criteria assessment method
PublicationThe paper presents the main assumptions of the Multi-criteria assessment method used in process of upgrading the railway geometrical layout. The advantages of metaheuristic search were described. The criteria influencing the investment were defined. The fitness function used in the analysis was described. The example of using the optimization algorithm with the help of self developed computer software was described.