Dissertação

{pt_PT=Computational Modelling of Train Braking System} {} EVALUATED

{pt=Na mobilidade de pessoas e mercadoria, três fatores principais ajudam o cliente na escolha do meio de transporte a utilizar: custo, velocidade e segurança. Na ferroviária, conhecida pelas boas estatísticas de segurança e impacto ambiental, ainda existe espaço para melhorias nas velocidades de circulação, e redução dos custos de operação. Embora em número reduzido, os incidentes ainda ocorrem durante operações rotineiras, requerendo novos sistemas de ajuda à prevenção de descarrilamentos e colisões. Esta dissertação apresenta a implementação de um sistema que ajuda a prevenir acidentes em situações de pouca aderência no interface roda-carril, com o objetivo de avaliar o seu desempenho. Um sistema de proteção contra escorregamento da roda (Wheel Slide Protection, WSP) foi implementado em Fortran e, em conjunto com software comercial de dinâmica ferroviária (VAMPIRE Pro), foi testado em simulações de situações de travagem. Neste documento são apresentados modos inovadores de simular areeiros e a recuperação de aderência ao carril por condicionamento da roda. Como solução, a implementação deste projeto apresenta desempenho melhorado em travagens com pouca aderência. Os resultados mostram que o controlador consegue reduzir em até 19% o tempo de travagem e melhorar os valores de índice de desgaste em mais de 75% quando comparado com um comboio que circule sem este sistema. A performance do sistema vai ao encontro aos requisitos definidos em todos os cenários simulados. Conclui-se que o controlador tem um papel crucial no sistema de travagem em situações de pouca aderência, e que a simulação computacional ajuda na melhoria destes sistemas., en=In mobility of people and cargo, three main factors are used to help the customer chose which mean of transportation to use: cost, speed and reliability. In the Railway industry, known for good statistics in operational safety and environmental impact, there is still space to improve the range of speeds achieved by the rolling stock, while reducing the costs of train operations. Although small in number, incidents still occur during routine operations, requiring new solutions to help to avoid the occurrence of derailments and collisions. This dissertation presents an implementation of a system which helps prevent accidents in situations of low adhesion in the wheel-rail interface, with the purpose of evaluating its performance. A Wheel Slide Protection (WSP) System module was implemented in Fortran and with the help of a commercial software of railway dynamics (VAMPIRE Pro) simulations of braking procedures were conducted. This dissertation presents innovative ways of simulating sanding systems and recovery of the adhesion by wheel conditioning. As a solution, the implemented module allows better braking performances on low adhesion conditions. The analysis shows that the controller can reduce up to 19% the braking time and improve the wear index by more than 75% when compared to a train without the controlling system. The system’s performance respects the requirements set on all the scenarios simulated. The WSP has an important role in the train braking system under low adhesion, and computational simulation can support the creation of improved braking systems.}
{pt=Ferrovia, Proteção Contra Escorregamento da Roda, Controlo, Lógica Fuzzy, Sistema ativo de auxílio à travagem, en=Railway, Wheel Slide Protection, Fuzzy Logic, Control, Active Braking}

Novembro 23, 2018, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

António Ramos Andrade

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Miguel Afonso Dias de Ayala Botto

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático