Demiryollarında seyir güvenliğinin fiber akustik yöntemlerle izlenmesi ve analizi
Monitoring and analysis of traffic and safety of railways with fiber acoustic methods
- Tez No: 980107
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEVAT ÖZARPA, DR. ÖĞR. ÜYESİ İSA AVCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Raylı ulaşım sistemleri, gelişen teknoloji ve taşımacılık ihtiyaçlarının artması ile kullanım alanları gelişen bir platforma dönüşmüştür. Bu gelişim, beraberinde farklı öğelerinde gelişimine imkân tanımıştır. Taşımacılık hacmindeki artış ve çeşitlenme, sektördeki gelişimin temel nedeni olmuştur. Ulaştırma sürelerinin kısalması, çevresel etkilerin düşürülmeye çalışılması ve güvenli taşımacılık hedefleri güncel çalışma konularını oluşturmaktadır. Seyir güvenliği ise tüm etkenleri değiştirebilecek kritik bir öneme sahiptir. Seyir güvenliği, güzergâh tasarımından hız limitlerine kadar tüm süreçleri doğrudan etkileyen bir faktördür. Seyir güvenliğinin önlenebilir risk tarafında insan faktörünü içeren problemler üzerinde teknolojik çalışmalar her anlamda kendini göstermektedir. Demiryollarında meydana gelen, seyir güvenliğini tehlikeye atabilecek olaylar her koşulda ortaya çıkabilmektedir. Bu olaylar üzerine kurgulanan bu çalışma farklı bir bakış açısı ile seyir güvenliğini arttırmayı hedeflemektedir. Çalışmanın yapıldığı alan gerek coğrafi gerekse iklimsel olarak yüksek oranda risk bir demiryolu sahasıdır. Bölgenin demiryolu sahasında risk öğeleri değişkenlik göstermektedir. Güzergahın bir tarafını nehirler oluştururken diğer tarafında da yarma benzeri doğal yapılar yer almaktadır. Bu alanlar bölgede yoğun yağışa da maruz kaldıkları için dönemsel olarak kaya düşmeleri, ağaç devrilmeleri, toprak kaymaları gibi doğal afetlerle karşı karşıya kalmaktadır. Bölgenin demiryolu iletişimi sinyalizasyon sistemi ile sağlanmaktadır. Sinyalizasyon sisteminde kullanılan fiber kabloların hat üzerindeki sürekliliği ve hatta yakın olması bize bazı imkanlar sunmaktadır. Canlı, cansız tüm cisimler dış etki ile titreşim yaymaktadır. Demiryolu ekipmanları da bu kapsamda sürekli dış etkilere maruz kalmaktadır. Hat boyunca belirli titreşim aralıklarında sürekli olarak yolcu ve/veya yük trenleri çalışmaktadır. Bunların haricinde de dönemsel olarak yapılan bakım onarım işlemlerinin de belli frekans aralıkları vardır. Demiryoluna dış etken olarak dahil olan olayların ise titreşim aralığı çok farklıdır. Özellikle kaya düşmeleri bir anda zemine temas ettiğinde yoğun ve geniş aralıkta bir fiziksel etki yayar. Bu etki ile yayılan titreşimin fiber kablolar aracılığı ile algılanıp taşınmasının sağlanabilmesi, seyir güvenliği adına bize bir olanak sağlar. Düşen kaya parçası demiryolu hattı üzerinde felaketlere sebebiyet verebilir. Frenleme mesafesinin ötesinde olan kayaların yolcu trenlerine rast gelmesi bir treni yoldan çıkarabilecek bir etkiye sebep olabilir. Sinyalizasyon amacıyla ray hattı boyunca döşenen fiber optik kablolar, doğal iletim yetenekleri sayesinde sürekli veri alışverişi yapmaktadır. Bu fiber kablolara yüklenen yapay zekâ yazılımları ile yayılan titreşimlere bir anlam yüklenmiştir. Hattın üzerinde trenler, hatta yakın yapılan çalışmalar, hat üzerinde gerçekleşebilecek sıra dışı olaylar bir sonlandırma merkezinde toplanıp değerlendirilmiştir. Frekans aralıklarına göre bu farklılıklar zamanla tanımlı veriler haline gelmiştir. Bu değerlendirme ile iletilen veriler sınıflandırılarak, hat üzerindeki kaya düşmeleri, ağaç devrilmeleri ve toprak kaymaları gibi olayları algılayan etkin bir uyarı sistemi geliştirilmiştir. Bu uyarı sistemi ile hat üzerinde daha emniyetli bir seyir sağlayabilmek amaçlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
With advancing technology and the increasing demands on mobility needs, railway transportation systems have evolved into platforms with expanding areas of application. This transformation has integrated various operational and environmental factors into the railway infrastructure. The increasing volume and diversification of freight and passenger transport have been the primary drivers of this evolution. Objectives such as minimizing travel time and reducing environmental impact have become increasingly prominent. Nevertheless, travel safety remains a crucial parameter that can significantly affect the overall railway operation. It has a direct impact on every aspect of railway system design, ranging from route planning to the determination of maximum speed limits. Accordingly, considerable technological efforts have been devoted to mitigating human-factor-related issues that fall within the scope of preventable safety risks. This study introduces an innovative methodology for detecting railway events that pose a threat to travel safety. The selected study area inherently involves substantial risks arising from challenging geographical features and adverse climatic conditions. One side of the railway runs adjacent to a river, while the other comprises natural cuttings, both of which are prone to seasonal hazards, such as rockfalls, landslides, and fallen trees primarily due to intense rainfall. The continuous deployment of fiber optic cables along the railway line for signaling purposes provides a unique opportunity for real-time environmental event monitoring. Since all objects emit vibrations at the molecular level, railway equipment also exhibits characteristic vibration ranges. Passenger and freight trains operate within these ranges, and maintenance activities also produce identifiable frequency patterns. Conversely, external disturbances—especially rockfalls—produce distinct and intense vibration signatures that differ markedly from routine rail activities. When rocks strike the ground, they emit intense and wide-spectrum vibrations. The ability to detect and transmit these signals through fiber optic cables provides a significant advantage in terms of safety. A fallen rock on the track can cause a train to derail, especially if it occurs within the braking distance of a passenger train. Fiber optic cables installed along the rails for signaling also serve, through their intrinsic transmission capability, as sensors. Artificial intelligence algorithms are integrated into the system to process real-time data related to train movements, adjacent activities, and anomalous environmental events, all of which are centralized in a dedicated processing unit. This analytical framework enables the classification of signals and supports the development of a warning system that detects events such as rockfalls, fallen trees, and landslides. Ultimately, the study aims to enhance operational safety and contribute to more secure and reliable railway transportation.
Benzer Tezler
- Türkiye'de hemzemin geçitlerde yaşanan tren kazaları ve bu kazaları azaltmak için öneri ve düzenlemeler
The railway accidents on the level crossings in Turkey and suggestions and regulations to reduce them
YUSUF YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
TrafikGazi ÜniversitesiTrafik Planlaması ve Uygulaması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
YRD. DOÇ. DR. SEDA HATİPOĞLU
- Contribution a la recherche d'un cadre juridique pour un droit international de laconcurrence plus efficace
Daha etkin bir uluslararası rekabet için hukuki çerçeve arayışı
ALİ CENK KESKİN
Doktora
Fransızca
2009
HukukGalatasaray ÜniversitesiKamu Hukuku Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JEAN MARC SOREL
PROF. DR. HALİL ERCÜMENT ERDEM
- Demiryollarında lokomotif çekerlerinin hesaplama yönteminin belirlenmesi
Determination of calculation method of locomotive drive in railway
HÜSEYİN EREN BENİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAMIK
- An Approach to estimate train travel time on the single-track railroads
Tek hatlı demiryolu güzergahında tren seyir sürelerinin belirlenmesi için bir yaklaşım
NACAR BATUR
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZDEMİR AKYILMAZ
- An algorithm to generate alternative train schedules on single trace railroads
Tek hatlı demiryollarında alternatif tren tarifeleri üreten bir algoritma
HİKMET BAYIRTEPE
Doktora
İngilizce
1995
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ÖZDEMİR AKYILMAZ