Rail vehicle and rail track monitoring system – a key part in transport sustainable development

• Authors: Mariusz Kostrzewski , Andrzej Chudzikiewicz

Title variants

PL

System monitorowania układu pojazd szynowy-tor jako kluczowy element zrównoważonego roz-woju transportu

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Many definitions of “sustainable development” can be found in the literature. As some sources say the most frequently quoted definition is given in the Brundtland Report. It de-fines sustainable development as “development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs.” Sustainable devel-opment understood in that sense contains two key concepts: the concept of needs and the idea of limitations. The first one is truly important, however the second one seems to be more relevant here. The need to ensure the safety of today and the future generations is one of the needs to be assured in the framework of sustainable development. Giving the fact that the assurance may be achievable with the imposed restrictions – for example the impact on the environment – the issues related to transport arise in mind as some of rather “obvious” suggestions. Realisation of the need to ensure the safety concerns of the inte-grated transport system as such, but the need realisation should be related primarily to infra-structure and means of transport. Mode of transport which seems to be the least harm to the natural environment is railroad transport. Therefore the example of this type of execu-tion which is Rail Vehicle’s and Rail Track Monitoring System is considered in the paper. It will be the main subject matter of the paper.

PL

W literaturze przedmiotu znaleźć można wiele definicji zrównoważonego rozwoju, niemniej jednak najczęściej cytowaną definicją wydaje się być ta pochodząca z Raportu Brundtlanda. Według niej zrównoważony rozwój to taki w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokojone bez umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie. W tym kontek-ście zrównoważony rozwój zawiera dwa kluczowe pojęcia: koncepcje podstawowych potrzeb oraz idee ograniczonych możliwości. Mimo, że oba pojęcia mają nader istotne znaczenie, to jednak w kontekście niniejszego artykułu idea ograniczonych możliwości odgrywa ważną rolę. To właśnie konieczność zapewnienia bezpieczeństwa obecnym, ale również przyszłym poko-leniem ma niebagatelne znaczenie w kontekście zrównoważonego rozwoju. Zważywszy na fakt, że wspomniane bezpieczeństwo może być wypracowane poprzez nałożenie restrykcji m.in. dotyczących oddziaływania na środowisko, kwestie związane z transportem narastajądo rangi oczywistych sugestii. Bez wątpienia zapewnienie bezpieczeństwa związane jest z wdrożeniem systemu zintegrowanego transportu, tym niemniej zagwarantowanie bezpie-czeństwa powinno być związane przede wszystkim infrastrukturą oraz środkami transportu. W tym kontekście środkiem transportu, który wydaje się być najmniej szkodliwy dla środowi-ska naturalnego jest transport kolejowy, dlatego przykładem zapewnienia zasady bezpieczeń-stwa jest wprowadzenie Systemu monitorowania układu pojazd szynowy-tor. System ten bę-dzie głównym przedmiotem zainteresowania niniejszego opracowania.

Keywords

EN

monitoring system,; transport sus-tainable development, railway vehicle,; railway track.

PL

system monitorujący,; zrównoważony rozwój transport, transport kolejowy

• Publisher: Wyższa Szkoła Bankowa we Wrocławiu
• Journal: Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Bankowej we Wrocławiu
• Year: 2015
• Issue: Sustainable TSL
• Pages: 59-74

Contributors

author

Mariusz Kostrzewski

author

Andrzej Chudzikiewicz

References

• Black W.R. (2010), Sustainable transportation problems and solutions, Guiford Press, New York.
• Black W.R. (1996), Sustainable transportation: a US perspective, “Journal of Transportation Geography” , vol. 4, pp. 151-159.
• Bogacz R., Chudzikiewicz A., Meinke P. (2009), Ocena jakości toru kolejowego i układów bie-gowych na podstawie wielkości fizycznych mierzonych na korpusach łożysk zestawów kołowych, “Zeszyty Naukowo-Techniczne Sto-warzyszenia Inżynierów i Techników Komuni-kacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferen-cyjne”, serie 91, vol. 149, pp. 549-565.
• Bogacz R., Chudzikiewicz A., Meinke P. (2009), Ocena jakości toru kolejowego na podstawie pomiarów wielkości fizycznych mierzonych na korpusie łożysk zestawów kołowych, PKP PLK, Zakopane.
• Bogacz R., Chudzikiewicz A., Meinke P. (2009a), Ocena jakości toru kolejowego na podstawie pomiarów wielkości fizycznych mierzonych na korpusie łożysk zestawów ko-łowych, Monitorowanie Stanu Technicznego Konstrukcji i Ocena Jej żywotności MONIT, pp. 117-122.
• Bogacz R., Czyczuła W., Konop J. (2012), Moni-torowanie stanu toru pojazdami szynowymi wyposażonymi w czujniki przyspieszeń na kor-pusach łożysk zestawów kołowych, “Nowocze-sne Technologie i Systemy Zarządzania w Transporcie Szynowym, Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Tech-ników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej, seria: Materiały Konferencyjne”, vol. 3 no. 99, pp. 19-33.
• Bogacz R., Grzyb A., Tokaj P. (2011), Monito-rowanie stanu pojazdu i toru na podstawie pomiaru przyspieszeń na korpusach łożysk zestawu kołowego, “Czasopismo Techniczne”, vol. 4. no.. 2-M, pp. 11-23.
• Bogacz R., Konop J., Meinke P., Reimann M. (2006), Monitoring the rolling quality of rail-bus wheelsets, Presentation for the Eureka-Projekt “Footprint”, E! 2486, Brussels.
• CEN Draft prENV 12299 (2009), Railway appli-cations — ride comfort for passengers – measurement and evaluation, European Committee for Standardization, Brussels.
• Chudzikiewicz A. (ed.) (2012), Monitorowanie stanu układu dynamicznego pojazd szynowy-tor, Oficyna Wydawnicza Politechniki War-szawskie, Warszawa.
• Chudzikiewicz A. (1995), Study on the relation between the traveling speed and forces within the wheel/rail contact zone depending on the state of track maintenance, “Machine Dynam-ics Problems”, vol. 11, pp. 7–19.
• Chudzikiewicz A. (2002), Elementy diagnostyki pojazdów szynowych, Biblioteka Problemów Eksploatacji. Instytut Technologii i Eksploata-cji, Radom.
• Chudzikiewicz A., Deuszkiewicz P., Radkowski S. (1999), Dobór parametrów diagnostycznych stanu technicznego na przykładzie diagnozo-wania łożysk tocznych pojazdów szynowych metodą on-line, Konferencja Naukowa "NA-PĘDY '99", Szczyrk, Conference Proceedings, pp. 107-117.
• Chudzikiewicz A., Droździel J., Sowiński B. (2009), Ocena stanu pojazdu szynowego na podstawie badań symulacyjnych, Monito-rowanie Stanu Technicznego Konstrukcji i Ocena Jej żywotności MONIT, Materiały semi-narium WT PW 2009, pp. 123-130.
• Chudzikiewicz A., Droździel J., Sowiński B. (2012), Practical Solution of Rail Vehicle and Track Dynamics Monitoring System, “Key Engineering Materials”, vol. 518, pp. 271-280.
• Chudzikiewicz A., Droździel J., Sowiński B. (2004), The influence of wheel and rail rolling surfaces wear on railway vehicle dynamics, Proceeding of CSME Forum - 2004. The Uni-versity of Western Ontario, Canada, June 1st-4th 2004, pp. 945-954.
• Chudzikiewicz A., Droździel J., Sowiński B, Groll W. (2000), Wpływ nierówności toru o różnym
• The Wroclaw School of Banking Research Journal I ISSN 1643-7772 I Vol. 15 I No. 1
• 72
• stanie utrzymania na reakcje dynamiczne po-jazdu szynowego, XIV Konferencja Naukowa Pojazdy Szynowe 2000, Kraków, Arłamów, October 9th-13th 2000.
• Chudzikiewicz A., Kostrzewski M. (2013), Ana-liza sygnałów wibroakustycznych w procesie monitorowania stanu zawieszenia pojazdów szynowych oraz toru, “Pojazdy Szynowe”, vol. 1, pp. 10-17.
• Chudzikiewicz A., Melnik R. (2014), Statistical analysis of vibration for the rail vehicle sus-pension monitoring system, Proceedings of the 13th Mini Conference on Vehicle System Dy-namics, Identification and Anomalies, 5-7 No-vember 2012 r., Faculty of Transportation Engineering, Budapest University of Technolo-gy and Economics, Budapest, Hungary, pp. 149-157.
• Chudzikiewicz A., Radkowski S., Uhl T. (2000), Problemy diagnozowania pojazdów szynowych, II International Congres of Techni-cal Diagnostics, Warsaw, September 2000, pp. 1-6.
• Chudzikiewicz A., Sowiński B. (2010), Problems of choosing statistical parameters in the proc-ess of monitoring the system of railway vehi-cle, BOGIE 2010 Proceedings, September 13th-16th, 2010, pp. 1-14.
• Chudzikiewicz A., Sowiński B. (2011), Simula-tion method of selection of diagnostic parame-ters in the process of monitoring the rail vehi-cle's conditions, Structural Health Monitoring 2011: Condition-Based Maintenance and Intel-ligent Structures, Book Series: Structural Health Monitoring 1, pp. 1103-1110.
• Hayashi Y., Tsunashima H., Marumo Y. (2008), Fault detection of railway vehicle suspension systems using multiple-model approach, “Journal of Mechanical Systems for Transportation and Logistics”, vol. 1 no. 1, pp. 88-99.,
• http://www.cabbagepatchrailway.co.uk/mls/g3/bogies.pdf [15.03.2014].
• http://en.wikipedia.org/wiki/Lists_of_rail_accidents [13.03.2014].
• IS0 2631-1,4 - Mechanical Vibration and Shock-Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibration.
• Joumard R., Nicolas J-P. (2010), Transport project assessment methodology within the framework of sustainable development, “Ecological Indicators”, vol. 10, pp. 136–142.
• Kanagawa Y. (2011), Environmental Health Issues for Railroads, in: Encyclopedia of Environmental Health, ed. Nriagu J.O., El-sevier, Burlington, pp. 410-418..
• Knothe K., Kisilowski J. (eds.) (1991), Advanced railway vehicle system dynamics, WNT, War-saw.
• Knothe K., Bohm F. (1999), History of stability and Road vehicles, “Vehicle System Dynam-ics”, vol. 31 no. 5–6, pp. 283–325. Krohn O., Ledbury M., Schwarz H. (2014), Ra-ilways and the environment. building on the railway’s environmental strength, Community of European Railway and Infra-structure Companies (CER), Belgium, http://www.uic.org/homepage/railways_and_the _environment09.pdf [15.03.2014].
• Li P., Goodall R. M., Weston P., Ling C. S., Goodman C., Roberts C. (2007), Estimation of railway vehicle suspension parameters for condition monitoring, “Control Engineering Practice”, vol. 15, pp. 43-55.
• Mei T.X., Ding X.J. (2008), A model-less tech-nique for the fault detection of rail vehicle suspensions, “Vehicle System Dynamics”, vol. 46, supplement 1, pp. 277–287.
• Melnik R., Chudzikiewicz A. (2013), Assesment of the EMU and track condition monitoring results from chosen track sections during normal operation, “Logistics and Transport”, vol. 20 no. 4, pp. 99-106.
• Melnik R., Kostrzewski M. (2012), Rail vehicle's suspension monitoring system - analysis of results obtained in tests of the prototype, “Key Engineering Materials”, vol. 518, pp. 281-288.
• Melnik R., Sowiński B. (2013), Application of the Rail Vehicle’s Monitoring System in the Process of Suspension Condition As-sessment, “Comm. - Scientific Letters of the University of Zilina”, vol. 15 no. 4, pp. 3-8.
• Objectives of the Monitoring Of Technical State of Construction and Evaluation of its Lifespan –MONITProject, http://www.monit.pw.edu.pl/index.php/eng [13.03.2014].
• PN EN 14363: 2007 - Kolejnictwo – Badania właściwości dynamicznych pojazdów szyno-wych przed dopuszczeniem do ruchu – Bada-nie właściwości biegowych i próby stacjonar-ne.
• Schipper L. (1996), Sustainable transport: what it is, and whether it is, Towards Sustain-able Transportation, OECD Intern. Conf., Van-couver Canada, March 24th-27th 1996.
• SHM systems in the MONIT Project, http://www.monit.pw.edu.pl/index.php/eng/SHM-Systems [13.03.2014].
• Transportation planning and sustainability, Guidebook, https://www.fhwa.dot.gov/environment/climate_change/sustainability/resources_and_ publications/guidebook/sustain01.cfm [15.03.2014].
• Transportation Research Board (2004), Trans-portation and planning process, integrating sustainability into the transportation planning process, Transportation Research Board Pro-ceedings 37, Baltimore, Maryland July 11th-13th 2004.
• UIC 513 (1994), Guidelines for evaluation of passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles, Union Internationale des Chemins de Fer.
• UIC 518 Ed. 4 (2009), Testing and approval of railway vehicles from the point of view of their dynamic behaviour - safety - track fatigue - ride quality, Union Internationale des Chemins de Fer.
• UIC 776 (2009), Design requirements for rail-bridges based on interaction phenomena between train, track and bridge, Union Interna-tionale des Chemins de Fer.
• WHITE PAPER (2001), European transport pol-icy for 2010: time to decide, Commission of the European Communities, Brussels.
• World Commission on Environment and De-velopment (1987), Our common future, Oxford University Press, Oxford.
• Zuidgeest M.H.P, Witbreuk M.J.G., van Maarseveen M.F.A.M. (2002), Sustainable transport: a review from a pragmatic perspec-tive, South African Transport Conference ‘Ac-tion in Transport for the New Millennium’, South Africa, July 17th – 20th 2000, pp. 1-10.