شما اینجا هستید: مهندسی زلزله و عمران >  نقشه كشي و نقشه برداري  > مقالات GIS

 نقش سيستمهاي اطلاعات مكاني ( GIS ) درتصميم گيري مديريت بهينه تاسيسات زيربنايي صنعت حمل و نقل ريلي

روح الله نادري،  ro_naderi @ yahoo.com رئيس گروه خط و ابنيه مركز تحقيقات راه آهن 09132002545   Tel :8961462 Fax:

نسيم صاحب الزماني، n_sahebz @ yahoo.com  معاون گروه خط و ابنيه مركز تحقيقات راه آهن  2 - 5124001Tel: 8961462 Fax:

محمود رضا دلاور، mdelavar  @ chamran .ut.ac.ir استاديار دانشكده فني گروه نقشه برداري دانشگاه تهران09132406104Tel :

واژه هاي كليدي

تاسيسات زيربنايي - مديريت بهينه - تصميم گيري - خطوط راه آهن -  سيستم هاي اطلاعات مكاني

چكيده

به كارگيري سيستمهاي اطلاعات مكاني GIS در صنعت حمل و نقل ريلي به منظور استفاده بهينه مديران و تصميم گيران ضروري مي باشد. راه آهنها كه همواره بخش استراتژيك سيستم حمل و نقل هر كشور را تشكيل مي دهند، نقش قابل ملاحظه أي در پشتيباني اقتصاد سالم هر كشوري را ايفا مي كنند، لذا ساليانه در جهان سرمايه گذاري هنگفتي به جهت ساخت و نگهداري اين سيستم هزينه مي شود. در اين راستا به كارگيري صحيح سيستمهاي اطلاعات مكاني مي تواند    صرفه جويي زيادي را از لحاظ اقتصادي براي سازمانها از جمله راه آهن به همراه داشته باشد. بنابراين ايجاد اين سيستم در راه آهن مي تواند تصميم گيري را بهبود بخشد و منابع موجود را به شكل موثرتري در جهت انجام اهداف راه آهن هدايت نمايد. راه آهنهاي جهان دريافته اند كه براي كنترل اطلاعات كليدي مربوط به عمليات راه آهني از قبيل تعمير و نگهداري، مديريت برناوگان و سيستمهاي پشتيباني از تصميم گيري، سيستمهاي اطلاعات مكاني بسيارمثمرثمر مي باشند. درواقع ليست مربوط به آنچه كه اين سيستمها مي توانند انجام دهند ليست بلند بالايي است كه مديريت بر خط، تجهيزات علائم، مديريت بر عمليات اضطراري، اطلاعات مسافري، برنامه ريزي ظرفيت و مديريت بر خطرات را در بر مي گيرد. با توجه به اينكه خط و زير سازه ها، بزرگترين سرمايه راه آهنها را تشكيل مي دهند، لذا مديريت بهينه بر اين منابع توسط اين سيستم يكي از اصولي ترين روشهاست كه هم اكنون در ساير كشورها قابل به كارگيري و اجرا مي باشد. مديران ارشد در سازمانها توسط اين سيستم مي توانند هزينه هاي تعمير و نگهداري را ارزيابي نموده و در جستجوي راه حلي براي كاهش هزينه ها از طريق برنامه هاي سالانه  باشند. اين مقاله ضمن بررسي نقش GIS در بخش زيربنايي خطوط به جهت كاهش هزينه ها اشاره اي ارتباط نزديكي با بهينه كردن سيستم و نحوه عملكرد مديريت دارد ، كه با كنترل صحيح هزينه ها قابل انجام مي باشد كه با رعايت حداكثر نظم و برنامه ريزي انجام مي گردد. بدين جهت نياز به وجود سيستمهاي اطلاعاتي مكاني جهت اخذ و مديريت بهينه اطلاعات ضروري به نظر مي رسد. اين سيستم بايستي علاوه برارائه اطلاعات مورد لزوم، مديريت اجرايي را جهت مديريت بهينه ياري دهد. در راستاي اين مهم شناسايي گلوگاهها و ارائه راهكارها در راه آهنهاي كشورهاي مختلف، مطالعات فراواني صورت پذيرفته كه نتيجه هر يك از روشها، گامي موفق در ارائه و رفع اين تنگناها بوده است. از نتايج بدست آمده در اين مقاله مي توان به بررسي وضعيت خطوط از نظر حجم بار و مسافر، وضعيت دسترسي خطوط به بار، نقش و تاثير خطوط در شبكه حمل و نقل و … اشاره نمائيم . از ساير كاربردهاي اين سيستم در راه آهن مي توان به نقش آن در سطح تصميم گيريهاي خرد اشاره نمود، در اين مورد به دليل اينكه از اطلاعات يا جزئيات بشتري استفاده مي كنيم، سيستم بايد به صورت مشخص و بر اساس اهداف و وظايف هر بخش به طور جداگانه طراحي گردد. در اين مورد به دليل متنوع بودن وظايف و كاربردهاي بخشهاي مختلف با حجم عظيم و متنوع داده ها و كاربردها روبرو خواهيم از آنجا كه كليه تاسيسسات زيربنايي در راه آهن به عنوان دارائي و سرمايه راه آهن محسوب شده و از نقطه نظر مكان سرمايه ها كه چه هستند و در كجا قرار دارند، هميشه يكي از نواقص مهم در برنامه ريزي ها، بودجه بنديها و …مديريت بهينه در بخشهاي مختلف راه آهن چه در جهت عمليات تعمير و نگهداري و چه درخصوص تخصيص هزينه ها در اين مواقع به كار گيري سيستمهاي اطلاعات مكاني ( GIS ) مي تواند به عنوان يك بازوي قدرتمند به حمايت و پشتيباني مديريت بشتابد.

مقدمه

 استفاده از سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي ابزاري قدرتمندجهت امكان آناليز هاي پيچيده با مجموعه داده هاي مختلف                مي باشد. انجام پردازشهاي تكراري بادر نظر گرفتن شرايط مختلف براي دستيابي به نتيجه بهينه تنها توسط كامپيوتر امكان پذير مي باشد كه مي تواند عمليات را با سرعت زياد و هزينه نسبتاً كم انجام دهد. اين توانايي تجزيه و تحليل داده هاي مكاني است كه GISرا از سيستمهاي گرافيكي كامپيوتري مجزا مي سازد. لازم به ذكراست، استفاده از اين سيستم نيزدر راه آهن با توجه به رقابتي بودن اشكال مختلف حمل ونقل كه به طور مداوم درحال توسعه جهت سود آوري مي باشد موثر است. درگذشته توسعه فني اجزاء مختلف تشكيل دهنده حمل و نقل از اهميت بيشتر برخوردار بودند در حاليكه امروزه، رويكرد تدريجي به سوي توسعه سيستم هاي اطلاعاتي به منظور ارتقاء استفاده از تاسيسات زير بنايي موجود است. ضمناً بايستي به اين نكته نيز اشاره نمود كه پس از ساخت خط و ابنيه راه آهن وحفظ آنها در حد كيفيت و كارايي مطلوب عملياتي انجام مي گيرد كه به آن عمليات تعمير ونگهداري گويند. نگهداري خط باعث اطمينان از كارايي خط در محدوده استانداردهاي لازم بوده و ارتباط آن با امنيت و سوددهي راه آهن مسئله اي كاملاً مشهود و بديهي است و طول عمر مفيد خط به نحوه تعمير ونگهداري آن بستگي دارد. تجربه نشان داده است كه بهترين خطوط راه آهن حتي اگر با مرغوبترين مصالح ساخته شود ولي اگر به سيستم تعمير ونگهداري آن توجهي نشده و هيچگونه برنامه ريزي دقيقي بدون پياده سازي سيستمهاي اطلاعاتي مختلف منجمله سيستم اطلاعات جغرافيايي  GISجهت به روز رساني اطلاعات تعمير ونگهداري براي آناليزهاي مختلف صورت نگيرد خطوط شبكه ما در اندك مدتي تبديل به مسيري باحداقل كيفيت فني تبديل مي شود. خرابي هاي خط بعد از يك مدت روند صعودي پيدا مي نمايد پس در مان سريعتر سبب جلوگيري از خرابي هاي بيشتر و صرفه جويي در هزينه هاي اضافي مي شود. لذا مي توان اين درمان را به وسيله پياده سازي GIS جهت كاربرد از يك برنامه ريزي صحيح و مدون جهت انجام امور تعمير ونگهداري بهره جست.

راه آهن ها اخيراً به طور گسترده اي احياء شده اند. خصوصا در بخش امور باري رشد كرده اند. با اين حال، در بسياري موارد، ميزان سود آوري از ميزان ترافيك عقب مانده است. بعلاوه، در حالي كه افزايش ترافيك فرصتي براي ساخت خطوط جديد است، معلوم شده است كه از تمام ظرفيت خطوط كنوني به طور صحيح و كاملي استفاده نمي شود. بنابر اين صنعت راه آهن بايد رويكردهاي ديگري را براي استفاده بهتر از ظرفيت در دسترس مد نظر قرار دهد. يكپارچگي و استفاده كارآمد از اطلاعات مربوط به ظرفيت در دسترس كمك عمده اي به راه آهن خواهد بود. لازم به ذكر است كه از موارد سرمايه عمده در امر حمل ونقل راه آهني، تاسيسات ثابت، تاسيسات متحرك و سيستم هاي كنترل مي باشد. براي اداره اين عوامل زيربنايي، يك سيستم اطلاعاتي يكپارچه و متمركز مورد نياز مي باشد. در گذشته، اجزاء گوناگون راه آهن به طور مستقل اداره مي شدند و سيستم هاي اطلاعاتي نا همخوان توسعه مي يافتند، لذا لازم است كه تمام اجزاء تشكيل دهنده تاسيسات زيربنايي به روشي يكسان اداره گردند تا از استفاده بهينه اطمينان حاصل گردد.

كاربرد GIS در تاسيسات زير بنايي راه آهن

به دليل آنكه در آمد راه آهن از خطوط حاصل مي گردد، منطقي است از موقعيت جغرافيايي تمام تاسيسات ثابت به عنوان سيستم مرجع كه درسيستم اطلاعاتي متمركز و يكپارچه بكار گرفته مي شود، استفاده گردد. اساس سيستم يك پايگاه اطلاعاتي ارتباط است اين پايگاه اطلاعاتي تاسيسات زيربنايي، انبار اطلاعاتي تمام اطلاعات مرتبط با بهره برداري و تعميرونگهداري امورراه آهني مي باشد و آن را تبديل به يك ابزار مهم تصميمات كاري مي كند. انتخاب تاسيسات زيربنايي ثابت به عنوان مرجع از تاثير تغييرات مرزبنديهاي نواحي مختلف، با ديگر انواع نواحي كه ممكن است به مرور زمان به دليل تصميمات مديريتي تغييركنند، پيشگيري مي نمايد. دستيابي به سابقه كامل تمام تاسيسات زيربنابي راه آهني و محل آنها، اولين قدم در ايجاد پايگاه اطلاعاتي تاسيسات زيربنايي است. به طور كلي، تمام               راه آهنها مجموعه ايي از نقشه هاي عمراني و نيز نمودار داخلي، رديابي قطار و نمودار عمليات مانوري را حفظ مي كنند. اين نمودارها، نمايش خطي تاسيسات زيربنايي درامتداد راه آهن مبتني بر سيستم اندازه گيري كيلومتر بعلاوه متر مي باشد. نمودار ها عموماً بوسيله قدم برداشتن درطول خط با، اندازه گيري فاصله، اندازه گيري فاصله در امتداد خط پايه ازنزديكترين علامت كيلومتر نما، وثبت انحراف قائم به هرجزء تشكيل دهنده در مجوز عبور ازخط پايه، و يا دستگاههاي اندازه گيري خط رسم مي گردند. لذا با توجه به تاسيسات زيربنايي موجود و اقدامات ذكر شده در خصوص پياده سازي اين سيستم در امور تعميرات ونگهداري خطوط بايدبه اين امر توجه نمودكه هزينه هاي تعمير ونگهداري دركشورهاي درحال توسعه بدليل محدوديتهاي مالي اين كشورها مي بايستي ازاهميت بيشتري برخوردار باشد.

كاربرد GIS در بخش فني و زيربنايي راه آهن (بخش زير بنايي خطوط)

استفاده ابتدايي ازنقشه برداري GPS وGIS براي تاريخ گذاري به منظور به روزنمودن سوابق تاسيسات زيربنايي ثابت راه آهن به جهت اهداف مديريت تعميرونگهداري بوده است. با يك پايگاه  اطلاعاتي كامل و دقيق و منطقي مربوط به مكان وويژگيهاي داراييها، كاربردهاي ديگر اين اطلاعات به عبارت زير شناخته شده اند :

سيستم كنترل مطمئن قطار / جدا سازي / بلاك متحرك، مكان راننده قطار در داخل قطار، برنامه ريزي سرويس، تعيين مسير، اطلاعات  مربوط به حركت و توقف هاي خارج از برنامه براي اهداف ايمني، محافظت از تيم تعمير و نگهداري ميداني، مديريت حركت لكوموتيو.

بحث كوتاهي در مورد مديريت تعمير و نگهداري تاسيسات زيربنايي و كنترل مطمئن قطار در زير آمده است  :

راه آهنها به دليل تقاضاي موجود براي سرويس بهتر و با بودجه هاي محدود هميشگي، با چالشهاي جدي روبرو هستند. براي ارتقاء قابليت رقابت، راه آهن ها بايد ديگر روشهاي مختلفي را براي سرويس بهتر و استفاده بهتر از ظرفيت در دسترس در نظر بگيرند، عملي ترين انتخاب مديريت صحيح بر داراييهاي زير بنايي موجود است. هزينه هاي تعمير و نگهداري تاسيسات زيربنايي شامل 30 درصد كل درآمد راه آهن مي باشد. با چنين سيستمي تحقيقات بين المللي نشان مي دهند كه به طور عادي 8 تا 10 درصد كاهش در                هزينه هاي تعميرونگهداري را مي توان ايجاد كرد. اين امر فقط در صورتي قابل تحقق است كه يك سيستم اطلاعاتي مديريت تعمير و نگهداري جامع در محل وجود داشته باشد تا مديران و مهندسان را در فرايند تصميم گيري در مورد تعمير و نگهداري  ياري نمايد.

به طور خلاصه، چنان سيستمي كاربر را با دانش و درك شكل و وضعيت تاسيسات زيربنايي آشنا مي كند تا منابع تعمير و نگهداري را در مكان و زمان مناسب بكار برد.

ساختار زندگي يك خط و ارتباط اين ساختار با سيستمهاي GIS

چهار مرحله عمده درطول حيات يك خط وجود دارد به نامهاي برنامه ريزي، طراحي، ساخت نگهداري وبهسازي.

            هر يك از اين مراحل تاثيرات مهم ولي متغيري بر حسب تاثير شان در طول حيات ساختار خط دارند. بنابراين سيستم ها بايستي براي بهينه نمودن عمليات تعمير و نگهداري طراحي شوند. چرخه تعمير و نگهداري عادي  مشتمل بر مراحل زير مي گردد كه به طور خلاصه تشريح شده است :

1-   تشخيص نياز براي تعمير نگهداري نيازهاي جاري عملياتي چه مي باشند، ارزيابي شرايط و تشخيص مشكل، علت يابي، مدل سازي عملكرد، بررسي نيازها چه چيزي به لحاظ اقتصادي قابل توجيه است ؟

2-      برنامه ريزي براي اطمينان از منابع مورد نياز،

3-      سازماندهي افراد، تجهيزات ومواد

4-      وظايف محوله

5-      انجام كار

6-       پشتيباني و كنترل

* كيفيت كار                     *  نتيجه ورودي              * امروز نمودن تاريخ ورودي

مرحله راحتي تر( به لحاظ مهندسي ) است و مراحل باقيمانده بيشتر مديريتي هستندكه تمام فعاليتها راكنترل مي كنند.

لازم به ذكر است كه تشابه زيادي بين چرخه زندگي ساختار يك خط با سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي وجود دارد مرحله تشخيص نياز درسيستمهاي اطلاعاتي يكي ازمراحل مهم دربرنامه ريزي وپياده سازي مي باشد و مطابق با نيازها طراحي صورت گرفته و سيستم خريداري مي گردد سپس بابرنامه ريزي وآناليزهاي مختلف اطلاعات بدست آمده پس ازپردازش جهت انجام امور مديريتي موردبهره برداري قرار مي گيرد. كه علاوه برحفظ ونگهداري اطلاعات داده شده مي توان داده هاي جديد رابراي به روزنمودن وآناليز مجدد وارد                  سيستم نمود.

با توجه به تشابه اين دو چرخه با هم به نظر ميرسد كه براي تكميل نمودن چرخه مديريت تعمير و نگهداري نياز به يك دانش جامع از عملكرد هاي متقابل پيچيده دارد. اين عملكرد هاي متقابل مشتمل بر ارتباط بين شرايط خط و عملكرد ساختاري آن دارد، تاثيرات بر عملكرد خط در مورد باز سازي، نو سازي و وروديهاي ارتقاء دهنده مي باشند، اثرات ديناميك سرعت و وزن وسايط نقليه روي واكنش خط موثراست. چرخه انجام اندازه گيري هاي مربوط به وضعيت، انجام و بررسي ارزيابي و تنظيم برنامه هاي مداوم كاري براي بخشهاي متعدد خط ( چند بار در سال ) مشتمل بر پردازش انبوهي از اقدامات مربوط به وضعيت، ثبتهاي ترافيكي، اطلاعات هزينه، اطلاعات صورت داراييها و تاريخ تعمير و نگهداري مي باشد. براي كنترل و ذخيره انبوه اطلاعات، امري رعب انگيز است. برداشتن قدم بعدي براي استفاده واقعي از اين اطلاعات به منظور مديريت موثر تعمير و نگهداري تاسيسات زيربنايي نيازمند طراحي يك سيستم براي مديريت اطلاعات تعمير ونگهداري است.

يك سيستم مديريت تعمير و نگهداري  در اصلي ترين شكل خود اطلاعات تعمير و نگهداري راجمع آوري و مرتبط كرده، نمايش مي دهد. بدين ترتيب، اين سيستم به عنوان يك ابزار بررسي براي مهندس تعمير و نگهداري عمل مي كند. نام اين سيستم " سيستم مديريت تعمير ونگهداري" (MM) مي باشد. اجزاء اصلي تشكيل دهنده سيستم عبارتند از :

مكان داراييهاي زير بنايي، اندازه گيري هاي مربوط به وضعيت داراييها، ويژگيهاي ترافيكي قطارهاي موجود در خط، سوابق ورودي كار براي حفظ خط در حال عمليات، هزينه هاي ورودي كار تعمير و نگهداري.

بخش هسته اي سيتسم MM پايگاهي انبوه از اطلاعات با يكپارچگي بالا مي باشد. به علت بزرگي مجموعه هاي اطلاعاتي و منابع گوناگون اطلاعات، لازم است كه اطلاعات به طور  گرافيكي مشاهده شوند تا يكپارچگي  محتواي اطلاعات تاييد گرديده و اولين سطح بررسي ديداري انجام گيرد. در شكل زير، پروسه ايجاد سيستم MM نشان داده شده است. تمام اطلاعات ضروري كه بايد هميشه به روز باشند در شكل وجود دارد دربحث زيرچنين فرض شده است كه پايگاه اطلاعاتي تاسيسات زيربنايي به روز ايجاد شده تاجهت يك سيستم قابل تكرار براي چند كاربر مورد استفاده قرار گيرد تا اطلاعات قبلي و جاري را در اختيار تصميم گيرنده  قرار دهد. مكان و تغييرات اجزاء تشكيل دهنده تاسيسات زيربنايي، اقدامات مربوط به شرايط، ترافيك ورودي، كارتعمير و نگهداري و هزينه ها بايددر پايگاه  اطلاعاتي را به جهت توصيف مناطق مرتبط ميسازد ارائه مي شوند كه دراين مناطق ورودي ها تعميرونگهداري موردنياز مي باشند.

پروسه ايجاد سيستم MM

دربازرسيهاي ميداني مختلف عملياتي درارتباط باورود اطلاعات به سيستم و ارتباط باعملكرد خط نتايج ذيل رابدست مي دهد:

i- وضعيت عملكرد قبلي خط با امور مربوط به تعمير ونگهداري به صورت اوليه خود باز نمي گردد.

ii - بهترين وضعيت ممكن حاصله درهرزمان، بر اثر ميزان ترافيك و سيكلهاي تعمير ونگهداري سيرنزولي دارد

iii - زمان بين دوره هاي تعمير و نگهداري با افزايش ترافيك كاهش مي يابد.

iv- فرسودگي خط داراي سه مرحله است.

1- فرسودگي در ارتباط مستقيم با زمان و ترافيك ثابت

2- فرسودگي در ارتباط مستقيم با زمان و ترافيك ثابت بعد از فرسودگي اوليه

3- فرسودگي در ارتباط غير مستقيم شتابي بعد از رسيدن به وضعيت حساس

اگر اجازه داده شود كه خط فرسوده شده و عملي براي كاهش نرخ فرسودگي آن صورت نگيرد، پس ضعيفترين جزء آن تعيين كننده عمرخط خواهد بود لذا از پتانسيل كامل اجزاء مختلف خط استفاده بهينه نشده واكثراجزاء خط بدليل وجود عضو ضعيف شروع به فرسودگي سريع خواهند نمود. بابررسيهاي جهاني بدست آمده درارتباط با فرسايش و به كار گيري سيستم تلفيق اطلاعات وداده ها درGIS ميتوان اطلاعات ورودي به اين سيستم را تقسيم بندي وپس از ورود اطلاعات درارتباط با فرسايش به يك مدلسازي جامعي دست يابيم.

GIS و تاثير آن دراستراتژي تعمير و نگهداري

سياست تعميرونگهداري راه آهن بايد براساس سرويس دهي به مشتريان باشدلذا اين سرويس دهي مي بايستي برمبناي يك سيستم جامع ويكپارچه اطلاعات (GIS) جهت رسيدن به هدف استوارگرددو شامل اجزاء ذيل باشد:

1- تضمين در دسترس بودن خط با توجه به اطلاعات جمع آوري شده در اين سيستم حداقل تداخل امور مربوط به تعمير و نگهداري

2- فراهم نمودن خط در سطح استاندارد قابل قبول و در سطح اطمينان قابل قبول

3- تضمين اقتصادي و موثركارهاي تعمير ونگهداري طبق برنامه ريزي و آناليز انجام گرفته درسيستم

4- فراهم كردن مراتب فوق الذكر در يك وضع امن و مسئولانه تو سط سيستم فوق الذكر

نقش GISدرسطوح مديريت تعمير ونگهداري

پروسه مديريتي تعمير ونگهداري در خطوط راه آهن داراي دو سطح عملياتي است.

شبكه

به عنوان مديريت اداره مركزي شناخته شده وهدف اصلي آن اشاعه برنامه تعمير ونگهداري واتخاذ تصميمات كلان وراهكارهاي مربوطه با توجه به محدوديتهاي كلي بودجه مي باشد. لذا درحالت كلي وبا مدلسازي اين سيستم شبكه خطوط از جنبه هاي مختلف داراي اهميت فراواني است زيرا شبيه سازي شبكه به نحوي است كه اطلاعات كل شبكه همواره به صورت (online) دراختيار مي باشد و                مي توان اطلاعات مورد نياز را در مواقع لزوم بازيابي و اصلاح كرد و با انجام اجزاء متوالي مدل، تغييرات در مدل را ارزيابي نمود.

پروژه

مديريت درسطح پروژه نشانگرعمليات فيزيكي تصميمات شبكه است وشامل مواردذيل است :

درك وضعيت اطلاعات فيزيكي، ايجاد حداقل سرويس دهي قابل قبول و وضعيت ساختاري، شناخت وضعيت كلي شبكه و خط و تشخيص مكانهايي كه داراي مشكل هستند، تشخيص و ايجاد مدلهاي پيش بيني فرسودگي، سرپرستي آناليزهاي مورد نياز، تشخيص بودجه مورد نياز، تشخيص نيازها جهت انتخاب نرم افزار مورد نياز سيستم .GIS

عمده مسئوليتهاي مدير پروژه به شرح ذيل است

جمع آوري اطلاعات مشروح مربوط به قسمتهاي مختلف هر مشكل، بررسي مشروح ريشه هاي مشكل آناليزهاي، تكنيكي و اقتصادي راهها در جهت رفع مشكل، تنظيم قراردادها با ذكر جزئيات برنامه ريزي مربوطه، ميزان هزينه ها و انتخاب بهترين راه حل،          و انجام عمليات.

سلسله مراحل تعمير ونگهداري خط

افرادي كه مسئول تعمير ونگهداري خط هستند يك سلسله كارهاي مهندسي تعمير ونگهداري به شرح ذيل را رهبري مي كنند :

اندازه گيري وضعيت موجود، بررسي علت وارزيابي ساختاري، تشكيل مدل عملياتي آناليز نيازها و تخصيص منابع، برنامه ريزي، زمانبندي و انجام عمليات، انعكاس بازتاب عمليات.

انتخاب يك سيستمGIS مناسب براي يك طرح سيستم تعميرونگهداري خوب بايستي شامل مواردذيل باشد

بهبود كارايي تصميمات تعمير ونگهداري با استفاده بهينه از منابع موجود، تضمين يكپارچگي تصميمات تعمير ونگهداري اخذ شده در تمام سطوح مديريتي، تسهيل در هماهنگي امور مربوط، ايجاد بازتاب عواقب ناشي از انجام تصميمات تعمير ونگهداري، گسترش دامنه مديريت تعمير ونگهداري

وضعيت فعلي تعمير ونگهداري در ايران بدون وجود سيستم GIS

روش فعلي تعميرونگهداري دركشوربه صورت نيمه مكانيزه وبراساس بازديدچشمي وبيشتر مبتني براستفاده ازنيروي كارگري ايران بدون وجود سيستم يكپارچه مكاني GIS ميباشدكه عمده مشكلات فعلي تعميرونگهداري درنواحي راه آهن ايران به شرح ذيل است :

كمبود امكانات و تجهيزاتي كه نيازبه پياده سازي سيستم GISدارد

نيمه مكانيزه بودن، كاهش نيروي كار در سالهاي اخير، كمبود نيروي متخصص در استفاده از ماشين آلات، تنوع مصالح روسازي، عدم وجود استاندارد، عدم تامين به موقع مصالح، عدم كاربرد متدهاي جديد اندازه گيري، كمبود ابزار آلات تعمير ونگهداري در برخي از نواحي، عدم وجود بانك اطلاعاتي مناسب ازوضعيت فعلي.

نارساييهاومشكلات ساختاري خط كه نيازبه پياده سازي سيستم GIS دارد

تنوع مصالح روسازي، فرسودگي، استهلاك

نارساييهاي مديريتي كه نيازبه پياده سازي سيستم اطلاعات جغرافيايي دارد

عدم تست كيفيت مصالح، عدم توجه به شرايط ويژه در مناطق خاص وعدم استفاده از لايه هاي مختلف اطلاعاتي، عدم وجود برنامه زمانبندي شده براي انجام عمليات تعميرونگهداري بدون وجود اطلاعات جامع و بانكهاي اطلاعاتي.

ايجاد پايگاه اطلاعات داده ها در جهت تعمير و نگهداري خطوط در ساير كشورها

                حال در ذيل به نقش سيستم اطلاعات جغرافيايي در راه آهن ساير كشورها از جمله به كشورهاي توسعه يافته و كشورهاي در حال توسعه مي پردازيم كه از جمله كشورهاي توسعه عبارتند از :

راه آهن امريكا      

دراين بخش وضعيت شركت AMTRACK بررسي شده است، اهداف تعميرونگهداري در اين شركت عبارتند از :

- بهينه كردن عمليات زيرسازي به منظور بالابردن قابليت اطمينان اجزاء خط

- كاهش زمان تداخل تعمير ونگهداري با عمليات بهره برداري

- نگهداري زيرسازه در سطح استانداردهاي بين المللي

- برخورد مسئولانه باتمام مشتريان

- اولويت دادن به مسئله ايمني

فرايند انجام امور تعمير ونگهداري در اين شركت به شرح ذيل مي باشد:

بازرسي و تست وضعيت خط، تشخيص نيازهاي وضعيت خط،  برنامه ريزي و طراحي راه حل ها، برنامه ريزي و نحوه واگذاري كار، اجراي عمليات

اين شركت در جهت انجام امور تعمير ونگهداري خط اقدام به تهيه سيستم  نرم افزاري به نام AMTRACK نموده و موارد در نظر گرفته شده در اين سيستم به شرح ذيل است :

- ايجاد تناسب بين اطلاعات جمع آوري شده مربوط به زيرسازه ها

- دريافت بيشترين ميزان اطلاعات در كمترين زمان باحداكثر ميزان صحت

- اجراءعمليات به موقع بازرسي وتعميرونگهداري درحين به حداقل رسانيدن اشغال خط

اجزاء سيستم نرم افزاري شركت AMTRAK به شرح ذيل مي باشد:

- بانك اطلاعاتي كامل از جغرافياي زيرسازه ها    

- برنامه نگهداري مطمئن و يكپارچه بانك اطلاعاتي

- روش مشاهده اطلاعات، با تاكيد بر وضعيت و سرمايه موجود و كارهاي انجام شده

- قابليت گسترش براساس نيازهاي درخواستي

راه آهن انگلستان

نكات در نظر گرفته شده در راه آهن انگلستان در جهت تعمير ونگهداري بهينه شامل موارد ذيل است كه طبق اهداف ذيل سيستم اطلاعات جغرافيايي نيز طراحي و به كار گرفته مي شود.

عوامل موثر در طراحي خط، هزينه هاي خط در طول عمر سرويس دهي، عوامل موثر در طراحي وسيله نقليه، شرايط حركت وسيله نقليه و كيفيت خط.

راه آهن ژاپن

اهداف وجهت گيري اين كشور در زمينه انتخاب سيستم GIS وبه كارگيري آن در تعمير و نگهداري به شرح ذيل مي باشد :

تقويت ساختار خط، اتوماسيون بازرسي هاي اجزاء خط،  مكانيزه كردن كارهاي تعمير ونگهداري، ايجاد سيستم ايمن براي امور                  تعمير و نگهداري، ايجاد سيستم مديريتي مناسب.

نقش سيستم اطلاعات جغرافيايي در راه آهن  كشورهاي در حال توسعه

راه آهن هند          

نكات داراي اولويت در سيستم تعمير ونگهداري اين كشور به شرح ذيل مي باشدكه طبق اين اهداف سيستم مورد انتخاب بايستي جوابگوي نيازها باشد:

گشودن درها بسوي بخش خصوصي، حركت بسوي مكانيزه كردن، كاهش وابستگي مالي به كمكهاي دولت مركزي، دريافت وام ارزان قيمت از بانكهاي جهاني،  مكانيزه نمودن امور تعمير ونگهداري بيش از 40 % از خطوط راه آهن، نوسازي بيش از 1200 كيلومتر از خطوط در هر سال، كاهش شغلهاي غيرتخصصي مربوط به امور تعمير ونگهداري، آموزش هاي تخصصي و كارهاي تيمي، انجام كارهاي تعمير ونگهداري جلوگيري كننده.

راه آهن مراكش

نكات برجسته در تعمير ونگهداري اين كشور كه در انتخاب سيستم اطلاعاتي موثر هستندعبارتند از :

ايجاد سيستم تعمير ونگهداري پيشگيري كننده براي پل ها و تونل ها، تدوين آيين نامه هاي تعمير ونگهداري و مداومت عمليات مذكور، نياز به برنامه ريزي دقيق، توجه به نقش نيروي انساني، استفاده از بخش خصوصي در انجام امور تعمير ونگهداري،  نوسازي و بازسازي خطوط درجهت بالابردن كيفيت خط.

نتيجه گيري

واضح است كه يك پايگاه اطلاعاتي دقيق شبكه راه آهن مورد نياز مي باشد. نمايش دادن اطلاعات براي مديريت                    تعمير و نگهداري موثرلازم است، پايه سيستم MM وتوانايي آن در دسته بندي نمودن مجموعه هاي گوناگون اطلاعات مديريت                   تعمير و نگهداري و مرتبط ساختن آنها در يك سيستم مرجع مسافت عمومي خط مي باشد. از طريق نمايش اطلاعات بررسي اوليه عملكرد تاسيسات زير بنايي راه آهن را فراهم مي شود.

اين امر اطلاعات سيستم ارجاع دو گانه را براي هر يك از دارايي ها فراهم مي آورد. اطلاعات مربوط به مكان و مشخصات بعدا" به پايگاه اطلاعاتي تاسيسات زيربنايي صادر مي شود.

لذا پيشنهادات درخصوص بهبود وضع موجود تعمير ونگهداري ايران با استفاده از سيستم GIS به شرح ذيل مي باشد :

1-       جمع آوري اطلاعات جهت ايجاد بانك اطلاعاتي :

الف - اطلاعات كتابخانه اي

تهيه فرمهاي لازم جهت جمع آوري اطلاعات، تاريخچه كارهاي تعمير ونگهداري، بررسي وضعيت تاسيسات زيربنايي در شرايط موجود، اطلاعات مربوط به هزينه ها و درآمدها، بررسي استانداردهاي موجود در زمينه تعمير ونگهداري، بررسي در ارتباط با انتخاب سيستمهاي مناسب GIS با توجه به مشخصات شبكه.

ب - اطلاعات ميداني

انجام بازديدهاي محلي، جمع آوري و آناليز اطلاعات توسط ماشين اندازه گير، انجام آزمايشات موردي و اندازه گيريهاي ميداني جهت ارزيابي اطلاعات، مقايسه عملكرد سيستم موجود تعمير ونگهداري با استانداردهاي مربوطه.

2- تشكيل بانك اطلاعاتي جامع :

بررسي تشكيل بانك اطلاعاتي مناسب،  تهيه نرم افزارهاي لازم (چند رسانه اي)، ايجاد شبكه كامپيوتري جهت ارتباط، ايجاد تشكيلاتي جهت سازماندهي و آموزش.

3- ثبت تغييرات ديناميكي در بانك اطلاعاتي تشكيل شده نظير :

وضعيت ترافيك، وضعيت هندسي خط، عوامل جوي، سوانح عمليات تعمير ونگهداري.

4- آناليز و پردازش اطلاعات جمع آوري شده :

-          شناسايي اجزاء مختلف، تعيين تاثير پارامترهاي مختلف در مدل با توجه به شرايط ويژه راه آهن ايران، وارد كردن مدل تاييد شده در نرم افزار شبكه بانك اطلاعاتي.

5- ارائه مدل تعمير ونگهداري با توجه به برنامه ريزي صورت گرفته در سيستم

                روشهاي بازرسي وضعيت خط،  تشخيص نيازهاي تعمير ونگهداري، برنامه ريزي براي انجام كار

6·        زمانبندي مراحل تعمير ونگهداري و آموزش پرسنل ميداني خط(جهت وروداطلاعات بازديد شده به سيستم)

7-      اجزاء سيستم پيشنهادي و كنترل آن

8-      بازتاب نتايج انجام كارها و منظور نمودن آن در مراحل قبلي و نگهداري سيستم در حالت پويا

پيش بيني مي گردد كه وجود اين سيستمها در شبكه منجر به صرفه جويي غير مستقيم ناشي از افزايش حجم و ارتقاء قابليت اطمينان وافزايش در آمد بالاي ناشي از افزايش ترافيك خواهد شد.

منابع و مراجع

1. Ruppert, C. J. Jr. (1997), “ Implementing a Railway Infrastructure Management System “ Technical Conference 1997.

2. Ebersohn, Willem (1997) “Track Maintenance Management Philosophy” IHHA 1997.

3. Shima, Seiji “Application of New Track Maintenance Technology by JR East “, East Japan Railway Company.

4. Hunt, and Tunna, “Vehicle and Track Strategies to minimize Through- life costs” IMECHE 1999.

5. Rail Engineer- IRG – RTRJ

6-Using Integrated GPS & LIDER and Vidio Imaging in Railway Industry _ Willem Ebersohn

7- دكتر سعيد منجم 1369 (نگهداري خطوط راه آهن ) - دفتر آموزش فني راه آهن

تمام حقوق برای سایت Vojoudi.com محفوظ است - Info@Vojoudi.com