Demiryolu altyapı yönetiminde güvenilirlik, bulunabilirlik ve sürdürülebilirlik analiz tekniklerinin kullanılması
Reliability, availability and maintainability (ram) analysis techniques for railway infrastructure management
Yazar: SHUHRATJON HIDIROV
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN GÜLER
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Ulaşım = Transportation

Özet:
Demiryolu hatlarına yapılan bakım ve yenileme (BY) çalışmaları demiryollarının emniyeti ve verimliliği açısından çok önemlidir. BY modelleri; periyodik, planlı, düzeltici ve duruma dayalı bakım teknikleri olarak sınıflandırılabilir. Demiryolu organizasyonları bu BY tekniklerinden birini ya da birkaçını seçerek BY çalışmalarını günlük ya da yıllık dönemlerde gerçekleştirirler.

Demiryolu hattının yatayda ve düşeydeki konumuna demiryolu hattı geometrisi denir. Hattın olması gereken geometrik konumdan sapmasına hat geometrisinin bozulması adı verilmektedir. Hat geometrisi başlıca iki grupta incelenir. İlki yatay geometri diğeri ise düşey geometridir. Demiryolu hat geometrisinde meydana gelen bozulmalar düşey geometrinin bozulması ve yatay geometrinin bozulması şeklinde sınıflandırılabilir. Hat geometrisinin bozulması demiryolu hattını oluşturan bileşenlerin (Ray, travers ve balast tabakası) bozulması sonucu ortaya çıkmaktadır. 

Demiryollarında yüksek emniyetli bir demiryolu sistemi sağlamak için Avrupa Birliği 1999 yılında EN 50126 standardını uygulamaya koymuştur. EN 50126 standardı ile demiryollarında yüksek emniyet ve sistem güvencesinin sağlanması amaçlanmıştır. EN 50126 standardı demiryolu sistemlerinde Güvenilirlik, Bulunabilirlik, Sürdürülebilirlik ve Emniyet (RAMS) kavramlarından oluşmaktadır.

Bu çalışmada, demiryolu altyapı yönetimi için RAM analizlerini içeren bir model geliştirilmiştir. Demiryolu hattını oluşturan bileşenler ve hat geometrisi parametreleri geliştirilen modelde kullanılmıştır. Özbekistan yüksek hızlı demiryolu hatları için bir uygulama yapılmıştır. Özbekistan yüksek hızlı demiryolu hatlarından demiryolu ölçüm araçları ile elde edilen demiryolu altyapı bileşenlerine (Hat geometrisi, raylar, traversler ve balast tabakası) ait ölçümler standarlara göre değerlendirilmiştir. Her bir altyapı bileşeninin bozulma derecesiyle ilgili Uyarı Eşiği, Müdahale Eşiği ve Acil Müdahale Eşiği olmak üzere üç eşik değer belirlenmiştir. Bu çalışmada Taşkent-Semerkant arasındaki yüksek hızlı demiryolu hattının, Taşkent-Sirderya kesimi incelenmiştir. RAM analizleri için yüksek hızlı demiryolu hatları, analiz ve bakım kesimlerine bölünmüştür. Analiz ve bakım kesimlerinden toplanan ölçüm değerleri üzerine RAM analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak, Özbekistan yüksek hızlı demiryollarının güvenilirlik, bulunabilirlik ve sürdürülebilirlik düzeyleri belirlenmiş ve değerlendirmeler yapılmıştır.

Abstract:
Railway track maintenance and renewal (M&R) activities are very important to enable a safe and efficient railway operation. The M&R models of railway tracks can be categorized as periodic, planned, corrective, and condition based techniques. Railway organizations choose one or more of them to realize the maintenance activities in daily or yearly bases.

The vertical and horizontal position of railway track is called as railway track geometry. If there is a deviation from railway track geometry, it is named as railway track geometry deterioration. Railway track geometry is mainly investigated in two groups which are horizontal geometry and vertical geometries. The deterioration of railway track geometry is classified as horizontally and vertically track geometry deteriorations. The deterioration of railway track geometry comes up when the track components (Rails, sleepers and ballast layer) deteriorate.

European Union put into practice an European standard in 1999 known as EN 50126 to prevent these accidents and ensure a high safety rail operation system. EN 50126 standard aims to provide high secure and safe system for railways. The EN 50126 standard consists of the following concepts which are Reliability, Availability, Maintainability, and Safety (RAMS).

In this study, a modal framework is developed for railway infrastructure management including RAM analyses. Railway track components and track geometry parameters were used in this model. The measurements of infrastructure components (Track geometry, rails, sleepers and ballast layer) obtained from the measuring devices were evaluated on the base of the standards. Three threshold values which are Alert Limit, Intervention Limit and Immediate Action Limit were defined for each infrastructure component. A case study was performed for Uzbekistan high-speed railways. In this study, Tashkent and Sirdaryo railway section, which is between Tashkent and Samarkand high-speed railway line, was investigated. The high speed railway section was divided into analysis and maintenance sections for RAM analyses. The RAM analyses were performed by using the data collected from each sections. Consequently, the reliability, availability and maintainability levels of Uzbekistan high-speed railways were obtained and some evaluations were made.