DEMİRYOLU HATLARINDA KURP GEÇİŞ HIZLARININ ARTTIRILMASI İÇİN YATAR GÖVDELİ TRENLERİN LMI TABANLI DAYANIKLI H∞ KONTROLÜ
IX. INTERNATIONAL MEDITERRANEAN SCIENTIFIC RESEARCH CONGRESS , Adana, Türkiye, 28 - 30 Nisan 2026, ss.1414-1424, (Tam Metin Bildiri)
- Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
- Basıldığı Şehir: Adana
- Basıldığı Ülke: Türkiye
- Sayfa Sayıları: ss.1414-1424
- Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Demiryolları taşımacılığı, İngiltere’de 19.yüzyılın başında buharlı lokomotifler ile yük taşımacılığından, daha sonraki yıllarda diğer ülkelere yayılarak ve gelişerek dizel ve/veya elektrikli lokomotiflerin kullanıldığı; günümüzde yüksek hızlı tren olarak adlandırılan, ülkemizde de kullanılan 250 km/sa ve üzeri hızlara ulaşan konforlu ve çevre dostu yolcu taşımacılığı sistemlerine evrilmiştir. Ancak, özellikle Avrupa ve benzeri eski yerleşim bölgelerinde, demiryolu hatlarının arazinin doğal topografyasına uygun bir şekilde kıvrımlı inşa edilmiş olması ve bu hatlarının çevresindeki hızlı kentleşme; gelişen tren teknolojisine rağmen kurp(viraj) geçişlerinde, sürüş emniyeti ve yolcu konforu kısıtları nedeniyle hızın düşürülmesini zorunlu kılmaktadır. Yatar gövdeli trenler, kurplarda oluşan merkezkaç kuvvetini dengelemek amacıyla ray altyapısında bulunan sabit dever (dış ray yüksekliği) açısına ek olarak, vagon gövdesini aktif bir kontrol mekanizmasıyla kurp içine doğru ekstra bir açıyla yatıran ileri teknoloji ürünü sistemlerdir. Dünya genelinde 1970'li yıllardan itibaren ticari olarak kullanılan bu teknoloji, Türkiye'deki mevcut yüksek hızlı tren hatlarında henüz aktif olarak işletmeye alınmamıştır. Bu çalışmada ilgili uluslararası standartlar çerçevesinde ve Türkiye’deki demiryolu altyapısı temel alınarak; yatar gövde teknolojisinin hız artış potansiyeli üzerindeki etkisi dört farklı senaryo aracılığıyla incelenmiştir. Çalışma kapsamında, yolcu konforu kısıtlarından ödün vermeksizin operasyonel hız limitlerinin ne ölçüde optimize edilebileceği analiz edilmiştir. Yatırma açısının kontrolü, en kötü durum senaryolarında dahi optimal performans sunan Lineer Matris Eşitsizliği (Linear Matrix Inequality - LMI) tabanlı bir H kontrolcü tasarlanarak gerçekleştirilmiş ve geliştirilen kontrolcü dört serbestlik dereceli bir yarım taşıt modeli üzerinde uygulanmıştır. Bu yaklaşımla, seyahat süresini kısaltan hız artışı; yolculuk konforundan ödün verilmeden, geleneksel kontrol yöntemlerinin aksine sistemdeki belirsizliklere ve dayanıklılık (robustness) gereksinimlerine tam uyum sağlanarak analiz edilmiştir.