Demiryolu elektrifikasyon sistemleri için dinamik test ve ölçüm sisteminin gerçekleştirilmesi

Günümüzde demiryolu ulaşımına olan talep giderek artmaktadır. Ülkemizde bu alandaki çalışmalar 2007 yılından sonra hız kazanmıştır. Şu anda Ankara-Konya ve Ankara-Eskişehir hatlarında, hızlı trenler 250 km/saat hıza ulaşarak hizmet vermektedir ve yolculuk süresi ciddi oranda kısalmaktadır. Türkiye'de demiryolu alt yapı çalışmaları devam ederken, yapılan yolların ve tren setlerinin bu hızlara uygunluğu, yol ve yolcu güvenliği açısından büyük önem arz etmektedir. Yol ve yolcu güvenliğini sağlamak için yapılan testler 3 ana başlık altında toplanabilir. Bunlardan birincisi elektrifikasyon hattı üzerinde yapılan kontroller, ikincisi ray profili ölçümleri ve üçüncüsü ise tekerlek – ray etkileşim ölçümleridir. Trenin hareket etmesi için gerekli olan enerji elektrik hattından sağlanmaktadır. Raylı sistem aracının sürekli olarak enerjili olabilmesi için, elektrik hattı ile pantograf arasında sürekli bir temas olmalıdır. Pantograf ve katener arasındaki çok kısa süreli bir temassızlık bile raylı sistem aracını ve içindeki elektronik sistemleri olumsuz olarak etkilemektedir. Bu nedenle pantograf ve katener etkileşimi dinamik ve statik olarak belirli periyotlarla test edilmelidir. Ülkemizde demiryollarının test ve ölçümleri yurt dışı menşeli firmalara km başına belirli ücretler ödenerek yaptırılmakta veya sistemler bufirmalardan satın alınmaktadır. Bu durum ülke kaynaklarının dışarıya gitmesine neden olmaktadır. Bu çalışmada, yerli donanım ve yazılımlar kullanılarak, yurt dışında yapılan test sistemlerine muadil bir sistemgeliştirilmiştir. Bu çalışmada, hem NI ürünleriyle uyumu hem de verimli çalışması açısından Labview yazılımı tercih edilmiştir. Yazılımlar yapılırken her bir modül ve birlikte çalışacağı algılayıcılar ayrı ayrı test edilmiş, daha sonra yazılımın içine teker teker entegre edilmiştir. Grafik ara yüzünde; 4 adet yük hücresini eş zamanlı ölçmek ve grafikleri görüntülemek için 4 adet yük hücresi grafiği, 4 adet ivme ölçer algılayıcısını eş zamanlı ölçmek ve grafikleri görüntülemek için 4 adet ivme ölçer algılayıcısı grafiği, 1 adet dezeksman grafiği, 1 adet toplam kuvveti ölçen grafik, 1 adet GPS verilerinin gösterildiği ekran ve 1 adet de Google maps programıyla entegre, trenin gerçek zamanlı konumunu gösteren harita bulunmaktadır. Algılayıcılar ve GPS cihazından gelen veriler senkron hale getirilmiş olup, csv dosya formatında gerçek zamanlı olarak bilgisayara kaydedilmektedir. Yapılan yazılımda kayıtlar sadece tren hareket ettiğinde alınmakta olup, tren durduğunda herhangi bir kayıt alınmamaktadır. Bu durum hafızada fazla yer işgalinin önüne geçmektedir. Sistem bu haliyle ulusal bazda ölçüm yapan trenlerin kapasite olarak üzerinde olup, Google maps desteği sistemi bir adım ileriye taşımaktadır. Bu çalışmada, ölçüm sonuçları ek bir yazılım ihtiyacı duyulmayacak şekilde kayıt altına alınmaktadır. Verilerin kaydedilmesinden sonraki aşama ise bunların uzman bir personel tarafından yorumlanması ve hatta arıza olup olmadığının tespit edilmesidir. Bu amaca uygun olarak derin öğrenme algoritmalarından faydalanılmış olup, eğitim sonuçları % 98,54 oranına kadar başarılı olarak test edilmiştir.