An approach for data management of ballasted track

To guarantee safety and passengers riding comfort, track geometrical irregularity evolution in time must be monitored, and correct levels of geometry assured. For safety issues about every four months, track quality is measured providing the infrastructure manager with data to analyze to better understand the overall conditions of the monitored track. With these measurements the infrastructure manager schedules maintenance interventions on the track to always ensure an appropriate level of quality. The purpose of this thesis work is to investigate the degradation in time of a 21.2 km segment belonging to a regional railway line, located in Northern Italy. Under this regard, a large data set corresponding to seven years of monitoring is considered. A set of track quality indicators has been defined and analyzed in this thesis, investigating their capabilities to extract meaningful and immediate information regarding the status of the considered track stretch. An automatic procedure is established to extract information regarding past maintenance operations along the line, by exploiting degradation rates obtained from longitudinal profile standard deviation evolution over different detections. Moreover, a simplified tamping scheduling algorithm is proposed to enhance future maintenance operation planning, over a two years’ time horizon. This algorithm can help maintenance engineers determine which sections of the line need immediate repair and which need to be monitored in the months ahead. In conclusion, an economic analysis was performed to determine predicted maintenance operations costs.

Per garantire la sicurezza e il comfort dei passeggeri, è necessario monitorare l'evoluzione nel tempo delle irregolarità geometriche del binario e assicurare livelli corretti di geometria. Per motivi di sicurezza, circa ogni quattro mesi viene misurata la qualità del binario, fornendo al gestore dell'infrastruttura dati utili per analizzare e comprendere meglio le condizioni generali del tratto monitorato. Grazie a queste misurazioni, il gestore dell'infrastruttura pianifica interventi di manutenzione sul binario per garantire sempre un adeguato livello di qualità. Lo scopo di questo lavoro di tesi è studiare il degrado nel tempo di un segmento di 21.2 km appartenente a una linea ferroviaria regionale situata nel Nord Italia. A tal fine, è stato analizzato un ampio set di dati corrispondente a sette anni di monitoraggio. In questa tesi è stato definito e analizzato un insieme di indicatori di qualità del binario, valutandone la capacità di fornire informazioni significative e immediate sullo stato del tratto di binario considerato. È stata stabilita una procedura automatica per estrarre informazioni relative alle operazioni di manutenzione passate lungo la linea, sfruttando i tassi di degrado ottenuti dall'evoluzione della deviazione standard del profilo longitudinale in diverse rilevazioni. Inoltre, è stato proposto un algoritmo semplificato per la pianificazione degli interventi di rincalzatura futura, con un orizzonte temporale di due anni. Questo algoritmo può aiutare gli ingegneri della manutenzione a determinare quali sezioni della linea necessitano di riparazioni immediate e quali devono essere monitorate nei mesi successivi. In conclusione, è stata effettuata un'analisi economica per determinare i costi previsti delle operazioni di manutenzione.