مدل پوياي زوال خطوط راه آهن به كمك تئوري پويايي‌‌ سيستم: مطالعه موردي

Railroad Deterioration Dynamic Model Using System Dynamics Theory: A Case Study

در صنعت راه‌آهن، تعيين الگوي خرابي‌ خطوط ريلي نقش بسزايي در پيشگيري از خرابي‌ها و در نتيجه كاهش هزينه‌هاي تعمير و نگهداري ايفا مي‌نمايد. از كاربردي‌ترين و مفيد‌ترين اين الگوها مدل‌‌ زوال خطوط ريلي است. مدل‌هاي كنوني زوال خطوط ريلي مدل‌‌هاي زوال ايستايي هستند كه بر تاثير مستقل برخي از پارامترهاي موثر بر زوال تمركز دارند‌. در اين مقاله مدل پوياي زوال خطوط ريلي مبتني بر تئوري پويايي سيستم (SD ) پيشنهاد شده است. تئوري پويايي سيستم يك نگرشي علمي است كه براساس ساختار بازخوردي خود رفتار سيستم را در طول زمان تجزيه و تحليل مي‌كند. مدل‌ پيشنهادي علاوه بر بررسي تاثير همزمان پارامترهاي مختلف، زوال خطوط ريلي را به صورت پويا ارزيابي مي‌كند. پياده‌سازي و اعتبارسنجي مدل پيشنهادي زوال با استفاده از يك مثال واقعي از راه‌آهن ايران، حكايت از صحت و دقت مدل دارد‌. از ديگر نتايج بسيار با اهميت مدل پيشنهادي زوال، تعيين تابع زوال خطوط ريلي بر حسب زمان در شبكه ريلي ايران است. از اين تابع مي‌توان براي پيش‌بيني زوال خط در دوره‌‌هاي آتي استفاده نمود‌. اين تابع قابليت تعميم به ساير شبكه‌‌هاي ريلي جهان را دارد‌.

Determining the model of railroad degradation can play an important role in preventing failures and, consequently, reducing maintenance costs in the railway industry. Railroad deterioration model is known as the most practical of such models. However, current deterioration models are static models that focus only on the independent effects of some of the parameters affecting deterioration. This paper proposed a new railroad deterioration dynamic model based on System Dynamics (SD) theory. SD as a scientific attitude analyzes the system's behavior over time through its feedback structure. The proposed model, in addition to studying the simultaneous effects of different parameters, evaluates the railroad deterioration dynamically. Implementation and validation of the proposed model of deterioration, using a real example of Iran's railways, indicates the accuracy of the obtained results. Another great consequence of proposed dynamic model is determining the deterioration function in terms of time in Iran railway. This function can be used to predict the deterioration of the railroad in future periods. This function has the ability to configure to other railway networks in the world.