แบบจำลองการทำนายผลการวิบัติของโครงสร้างทางรถไฟภายใต้ความร้อนสุดขีด

บทคัดย่อ

ในปัจจุบัน มีการพัฒนาด้านโครงทางพื้นฐานทางรางในประเทศไทยมีการขยายตัวเพิ่มมากขึ้นเพื่อรอบรับการขยายตัวของการขนส่งทางราง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความจุ ลดระยะเวลาในการเดินทาง และลดต้นทุนโลจิสติกส์ โครงสร้างทางรถไฟแบบมีชั้นหินโรยทางเป็นโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อนในการก่อสร้างและต้นทุนการก่อสร้างต่ำจึงถูกใช้เป็นโครงสร้างหลักกระจายตัวอยู่ทั่วประเทศ อย่างไรก็ตามโครงสร้างทางรถไฟที่เพิ่มขึ้นนั้นควรมีการบำรุงรักษาโครงสร้างให้อยู่ในสภาพที่ดีอยู่เสมอ และอีกสิ่งที่สำคัญที่ส่งผลต่อสภาพทางรถไฟคือผลจากสิ่งแวดล้อมภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลที่ตามมาจากความร้อนอันเนื่องมาจากภาวะโลกร้อน เมื่ออุณหภูมิโดยรอบสูงขึ้น เหล็กที่เป็นวัสดุของรางรถไฟจะดูดซับความร้อน ซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิภายในรางรถไฟชนิดเชื่อมต่อเนื่อง เกิดความเค้นเพิ่มขึ้น และอาจทำให้เกิดการโก่งเดาะได้ซึ่งจะส่งผลต่อการหยุดชะงักของการเดินรถ รวมถึงความปลอดภัยของผู้ใช้บริการ โดยในโครงการวิจัยนี้จึงได้ทำการวิเคราะห์อุณหภูมิโก่งเดาะของโครงสร้างทางรถไฟแบบมีชั้นหินโรยทางด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์โดยพิจารณาผลจากการเคลื่อนที่ผ่านของรถไฟ จะทำการวิเคราะห์โหมดของการโก่งเดาะรวมถึงอุณหภูมิโก่งเดาะภายใต้กรณีศึกษาที่แตกต่างกัน ในการวิเคราะห์นั้นได้ศึกษาตัวแปรที่ส่งผลต่อความต้านทานการโก่งเดาะ ได้แก่ ความยาวที่ปราศจากการยึดรั้งด้านข้าง ความต้านทานทางด้านข้าง ขนาดหน้าตัดราง และนำผลวิเคราะห์ที่ได้มาเป็นฐานข้อมูลนำเข้าร่วมกับฐานข้อมูลจากงานวิจัยในอดีตเพื่อใช้ในการสร้างแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่อง โดยนำข้อมูลนำเข้าผ่านการเรียนรู้ของเครื่องและสร้างแบบจำลองการเรียนรู้จากหลากหลายรูปแบบ ซึ่งแบบจำลองที่ได้จะช่วยในการวิเคราะห์การโก่งเดาะได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ นอกจากนี้ยังได้นำแบบจำลองมาทดสอบกับผลจากเหตุการณ์การโก่งเดาะของทางรถไฟที่เคยเกิดขึ้นในประเทศไทยในอดีตซึ่งพบว่าผลจากแบบจำลองมีประสิทธิภาพสูงและแม่นยำ ให้ค่าความถูกต้องใกล้เคียงกับผลที่เกิดขึ้นจริง โดยผลการวิจัยในโครงการนี้สามารถนำไปต่อยอดเพื่อสร้างมาตรฐานด้านความปลอดภัยเพื่อการพัฒนาประสิทธิภาพของโครงข่ายระบบรางภายใต้การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศในอนาคต

คำสำคัญ