Передовые бортовые системы мониторинга состояния колес железнодорожного подвижного состава: всесторонний обзор

За последние десятилетия постоянно растет спрос на более быстрые, протяженные и безопасные железнодорожные сети, что создает задачи для систем мониторинга состояния в современных железнодорожных транспортных средствах. Критические компоненты, такие как колеса, со временем изнашиваются под воздействием различных эксплуатационных и экологических факторов. Динамические эффекты, такие как юз и проскальзывание, а также наличие загрязнений на контакте колесо-рельс вызывают различные дефекты колес, и неисправные колеса в конечном итоге могут привести к сходу с рельсов. Чтобы предотвратить такие случаи, проведены многочисленные исследования по разработке эффективных систем мониторинга состояния колес, а также внедрены некоторые коммерческие пути мониторинга (wayside). Эти системы используют различные датчики, включая тензодатчики и визуальные сенсоры, для сбора данных для диагностики и прогнозирования. Несмотря на изучение множества методов, остается значительный пробел в разработке продвинутых бортовых систем мониторинга. С развитием технологий системы с применением методов машинного обучения и глубокого обучения могут обеспечить более эффективный и надежный мониторинг динамических железнодорожных систем. В данной статье представлен всесторонний обзор существующих wayside-систем мониторинга состояния колес железнодорожного подвижного состава с целью оценки реализуемости и потенциала новых методов для современных железных дорог. Приводится подробный обзор исследований по существующим wayside-системам и обсуждаются их преимущества и недостатки по отношению к современным бортовым системам мониторинга. Критически рассматриваются системы сбора данных и методы анализа, которые могут способствовать разработке более эффективных и надежных систем мониторинга состояния колес. В обзоре также суммируется текущий прогресс и ограничения wayside-систем. Статья адресована исследователям и инженерам, которые могут внести вклад в разработку продвинутых и экономичных систем мониторинга состояния колес с использованием современных технологий.