技術による鉄道の安全確保

2009 年にヨーロッパで記録された 3027 件の交通事故のうち 174 件が鉄道で発生しました。
その一方で、鉄道サービスは日々成長しています。 2005 年から 2050 年の間に、鉄道貨物は 80%、旅客輸送は 51% の成長が見込まれます。 一方で、これは鉄道におけるリスクの増加を意味します。 ポーランド、ベルギー、ポルトガルの鉄道の安全性を高めるために実施されている欧州連合の研究プロジェクトでは、鉄道と貨車のメンテナンスのコストを削減することで起こり得る事故を防ぐことを目的としています。
ベルギーのルーヴェンで実施されている欧州連合の研究プロジェクトにより、音と振動を通じて列車の状況を分析できる観測システムが開発されました。 鉄道プロジェクトの専門家の一人であるトム・ヴァンホナッカー氏は、システムがどのように機能するかを次のように説明しています。
「レール上に 2 ～ 3 個のセンサーを配置します。 各列車を検出して計測します。 システムを通過するすべてのホイールも検査します。 このようにして、欠陥がある場所を検出できます。 「
高周波振動システムは、価格とスペースの空き状況に応じて、間違いなく設置する必要があります。 センサーは列車が通過するたびに振動を検出し、地域のデバイスに送信します。 この方法で収集された情報は中央サーバーに転送されます。
電車の車輪から発せられる波は、研究者が車輪の不規則性や歪みを検出するためのデータを提供します。 このプロジェクトのもう一人の専門家であるフレデリック・ヴァーミューレン氏は、振動が生み出す波をどのようにデータに変換するかについて次のように語っています。
「私たちは振動情報を24時間収集しています。 ここでわかるのは、列車が通過するたびにジャンプがあることです。 ジャンプの速度を測定します。 ご覧のとおり、バウンスが異常であれば、何かが間違っています。」
ワルシャワで開発された別の欧州連合研究プロジェクトの目標は、超音波とデジタル スキャンを使用して路面電車ネットワークの物理的状態を制御することです。 新開発の非侵襲制御システムにより物質の状態を監視します。
高周波加速度計により金属の振動を解析できます。 摩耗した表面は介入なしで調査中です。 さらに重要なのは、スキャニング方式により鉄道表面を観察できることです。 研究者のクリストファー・ジョンソン氏は、感光性スキャンシステムが研究を容易にしていると指摘しています。
「私たちは高速スキャンカメラを持っています。
光に敏感で、39 キロヘルツを測定できます。 つまり、時速 40 km のデバイスに設置できるということです。 測定は光の上で行われ、分析を開始できます。 同等の画像が得られるため、周波数グラフを等化する必要はありません。」
鉄道保守におけるこのデジタル革命により、コストが削減され、システムの安全性が向上します。 その結果、交通機関を停止する必要がある場合にその時間が短縮され、鉄道網に関するより正確な情報を取得できるようになります。
プロジェクトコーディネーターの一人であるニコラス・フリオ氏は、自分たちのプロジェクトが将来の他のイノベーションへの扉を開くものであると述べています。
「鉄道は非常に複雑なシステムです。 このプロジェクトでは、各作品を検証することで目に見える進歩を遂げました。 その後、私たちの目標は、一度に XNUMX つずつ分析できる統合ツールを開発することです。」
システムは複雑ですが、ポルトガルの例は小規模なデータを取得するのに役立ちます。
リスボンとカスカイス間の列車は無線周波数システムによって追跡されます。 各車輪の音はルート上の音響センサーによって記録されます。 この方法により、列車に欠陥があるかどうかを判定することができる。 プロジェクトの技術マネージャーである Spyridon Kerkyras は、音波に基づくシステムの動作について次の言葉で説明します。
「変換スイッチをペアで使用することもあります。 列車が近づくと、互換性のある超音波ベースの音響デバイスが列車の到着を検出し、データ収集システムを起動します。」
すべてのワゴンとコンポーネントはこの方法でスキャンされます。 収集されたデータは中央サーバーにアップロードされます。 このようにして、貨車の各部の履歴データが保存されます。 同様に、電車の体調を検知することも可能です。 開発責任者のミゲル・アレイアスは、このシステムが潜在的な事故を防ぐのに効果的であることを期待しています。
「すべての貨車に列車の故障を診断するための乗務員がいると想像してみてください。 列車の運行中に事前に危険を検知し、警告するシステムがあれば助かります。 そうすれば、この警告を日々のメンテナンス活動で考慮に入れることができます。」
私たちは再びベルギーに戻ります。 ルーヴェンで開発されたこのシステムは、アントワープの耐用年数 30 年の新しい路面電車の建設協力の一環として採用されました。
この予知保全システムにより、建設工事のコストを大幅に削減できます。 プロジェクト エンジニアの XNUMX 人である Gillis Jan 氏によると、ドライ システムにより人的エラーが最小限に抑えられるとのことです。
「システム導入前は、2～3か月ごとにワゴンのメンテナンスが行われていました。 問題がないかを肉眼で確認していました。 このシステムにより、人為的ミスをなくすことができます。 路面電車の問題に対するより効果的な解決策を見つけるために、システムは人間の目では認識できないものを検出できます。」
鉄道システムに関する科学研究は続けられています。 新しい技術ソリューション、起こり得るエラーを事前に通知する警報システムにより、より詳細な情報が提供されます。 一方で、維持管理にかかる予算も減少します。