Ushbu tadqiqot poyezd ustidagi rels geometriyasini nazorat qilish tizimlarida iz kengligi (gauge) o‘lchovlarining qanchalik ishonchli ekanini faqat statik laboratoriya sharoitida emas, balki transport vositasi va rels harakatlarini taqlid qiluvchi dinamik kalibrlash stendida baholashni maqsad qiladi. Tadqiqotchilar tizimning o‘z o‘lchash aniqligi, takrorlanuvchanlik, transport vositasi kuzovi tebranishi, namuna olish chastotasi, fazoviy holat, o‘lchash tezligi, oldinga–orqaga o‘lchash yo‘nalishi va haroratdan iborat sakkizta alohida noaniqlik manbasini miqdoriy jihatdan o‘rgandilar.

Tadqiqotning asosiy metodik yangiliklaridan biri elektromagnit xalaqit yoki tebranish sababli vaqti-vaqti bilan yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan chet qiymatlarning takrorlanuvchanlik hisobini haddan tashqari kattalashtirishiga yo‘l qo‘ymaslik uchun klassik Bessel standart og‘ishi o‘rniga median mutlaq og‘ishga (Median Absolute Deviation, MAD) asoslangan robust statistikadan foydalanilishidir. Xuddi shu 20 ta iz kengligi xatosi o‘lchovida klassik usul 0,030 mm takrorlanuvchanlik noaniqligini bergan bo‘lsa, MAD asosidagi usul 0,015 mm natija berdi.

Bu farq faqat bitta nuqtaviy baho bilan cheklanmagan; 20 ta o‘lchovdan 10.000 marta qayta namuna olish amalga oshirilgan Bootstrap tahlili o‘tkazildi. Bessel standart og‘ishining Bootstrap o‘rtachasi 0,0301 mm, standart xatosi 0,0068 mm va %95 ishonch oralig‘i [0,022; 0,047] mm; MAD uchun esa mos ravishda 0,0152 mm, 0,0021 mm va [0,011; 0,019] mm deb xabar qilingan. Tadqiqotchilar MAD taqsimotining torroq bo‘lishi va ikki ishonch oralig‘ining ustma-ust tushmasligini robust usulning barqarorroq ekaniga dalil sifatida talqin qilganlar.

Iz kengligi noaniqligi uchun sakkizta komponent birlashtirilganda standart birlashgan noaniqlik taxminan 0,33 mm deb topilgan. Monte Carlo tahlilida \(u_{c1}=0,3291\) mm va %95 kengaytirilgan noaniqlik \(U_{95}=0,6348\) mm olingan; bundan qamrov koeffitsiyenti \(k=1,93\) hisoblanib, yakuniy kengaytirilgan noaniqlik U = 0,64 mm sifatida berilgan.

Umumiy noaniqlikdagi eng katta uchta hissa tizim o‘lchash aniqligidan kelib chiqadigan \(u_1\) komponenti (%43,4), turli fazoviy holatlar \(u_5\) (%27,79) va oldinga–orqaga o‘lchash yo‘nalishi \(u_7\) (%26,1) bo‘lgan. Aksincha, robust MAD usuli bilan hisoblangan takrorlanuvchanlikning umumiy dispersiyaga hissasi atigi %0,21 darajasida bo‘lgan. Shu sababli tadqiqot o‘lchash tizimini takomillashtirishda faqat takrorlanuvchanlikka emas, ayniqsa kalibrlash aniqligi, sensor/geometriya holati ta’sirlari va yo‘nalishga bog‘liqlikka e’tibor qaratish kerakligini ko‘rsatadi.

Natijalar haqiqiy temir yo‘lda bevosita o‘tkazilgan dala o‘lchovlariga emas, real ekspluatatsiya ma’lumotlari va o‘zgaruvchilari bilan boshqarilgan laboratoriya kalibrlash stendiga asoslanadi. Shu sabab 0,64 mm qiymat barcha poyezd, sensor va yo‘l sharoitlariga tegishli universal noaniqlik qiymati emas; u tadqiqotda ishlatilgan TGDS, sinov stendi, tajriba sharoitlari va noaniqlik modeli uchun olingan natijadir.

Turkiya nuqtai nazaridan: Tadqiqot Turkiyadagi yuqori tezlikdagi va an’anaviy temir yo‘llarda rels geometriyasini o‘lchash tizimlarini kalibrlash hamda texnik xizmat qarorlarida o‘lchash ishonchliligini miqdoriy ifodalash nuqtai nazaridan metodik ahamiyatga ega. Biroq manba tadqiqoti Xitoyda qo‘llanadigan tizim, laboratoriya platformasi va Xitoy metrologiya spetsifikatsiyasi JJF 1059.1-2012 asosida bajarilgan. Turkiyada qo‘llashdan oldin o‘lchash poyezdining sensor arxitekturasi, mahalliy kalibrlash zanjiri, ekspluatatsiya tezliklari, qabul toleranslari va tegishli milliy/xalqaro temir yo‘l standartlari bilan qayta tekshirish zarur.

Iz kengligi aynan nimani anglatadi?

Tadqiqotda gauge bir xil rels kesimida chap va o‘ng relslarning ichki yuzalari orasidagi eng kichik masofa sifatida ta’riflanadi. O‘lchash nuqtasi rels boshining yuqori yuzasidan 16 mm pastda joylashgan. Manbada standart iz kengligining nominal qiymati:

1435 mm

deb berilgan.

Rels geometriyasini nazorat qilish tizimi bu qiymatni rels bilan jismoniy aloqa qilmasdan, lazer va kameraga asoslangan optik o‘lchash tizimi yordamida aniqlaydi. Chiziqli lazer relsning bo‘ylama o‘qiga perpendikulyar yo‘nalishda joylashtiriladi, kamera lazer bilan yoritilgan rels kesimini muayyan burchakdan tasvirga oladi va tasvirlar real vaqt rejimidagi ishlov berish kompyuterida geometrik parametrlarga aylantiriladi.

Nega faqat statik kalibrlash yetarli deb hisoblanmagan?

Haqiqiy o‘lchash poyezdi rels ustida harakatlanayotganda sensor tizimi qo‘zg‘almas bo‘lmaydi. Transport vositasi kuzovi va bogi tebranadi, relsning fazoviy holati o‘zgaradi, o‘lchash tezligi va namuna olish sharoitlari farqlanadi. Shu sabab laboratoriyada harakatsiz tizimning aniqligini o‘lchash harakat paytida yuzaga keladigan barcha noaniqliklarni ifodalamasligi mumkin.

Tadqiqotchilar shu sababli haqiqiy transport vositasi–rels o‘zaro ta’sirini nazorat qilinadigan tarzda taqlid qila oladigan ko‘p o‘qli kalibrlash platformasidan foydalanganlar.

Dinamik kalibrlash stendining tuzilishi

Kalibrlash tizimi to‘rtta asosiy quyi platformadan iborat:

1. Transport vositasi kuzovi holati simulyatori: Olti erkinlik darajali tebranish platformasi yordamida uchta chiziqli va uchta burchak harakatini hosil qiladi.
2. Bogi/shassi holati simulyatori: Yonlama va vertikal siljish hamda uch o‘lchamli aylanishlarni qayta yaratadi; harakat to‘rtta uch o‘qli akselerometr va bitta IMU bilan kuzatiladi.
3. Rels simulyatsiya platformasi: Sakkizta aktuator yordamida rels qiyaligi, egriligi va fazoviy o‘zgarishlarni hosil qiladi.
4. Geometrik notekislik simulyatori: Gorizontal chiziqli modullar va vertikal tebranish modullari yordamida turli to‘lqin uzunligi va amplitudadagi rels geometriyasi notekisliklarini yuzaga keltiradi.

Shu tariqa o‘lchash tizimi olgan rels geometriyasi qiymati kalibrlash stendi bergan etalon qiymat bilan taqqoslanadi.

Iz kengligi ko‘rsatish xatosining o‘lchash modeli:

\[ \Delta c = Z_{cg}-Z_g \]

ko‘rinishidadir. Bu yerda \(Z_{cg}\) rels geometriyasini nazorat qilish tizimi o‘lchagan qiymatni, \(Z_g\) esa kalibrlash stendining etalon qiymatini ifodalaydi.

GUM yondashuvi qanday qo‘llangan?

Tadqiqot noaniqlikni baholashni Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) doirasida to‘rtta umumiy bosqichda ko‘rib chiqadi:

1. o‘lchash modelini tuzish,
2. noaniqlik komponentlarini miqdoriy baholash,
3. komponentlarni birlashtirish,
4. kengaytirilgan noaniqlikni hisoblash.

Takroriy o‘lchov ma’lumotlaridan olingan komponentlar bilan kalibrlash sertifikati, ma’lum xato oralig‘lari va tajribaviy ta’sir oralig‘laridan keladigan komponentlar bir xil umumiy noaniqlik budjetida birlashtiriladi.

Klassik Bessel usuli

Bir xil qo‘zg‘almas rels uchastkasida \(n\) ta mustaqil o‘lchov uchun arifmetik o‘rtacha:

\[ \bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_i \]

va tajribaviy standart og‘ish:

\[ s(x)= \sqrt{ \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i-\bar{x})^2 } \]

ko‘rinishida hisoblanadi.

Bu usulda chetda qolgan o‘lchovning o‘rtachadan masofasi kvadrat ko‘rinishda hisobga kirgani sababli bir nechta chet qiymat standart og‘ishni sezilarli darajada oshirishi mumkin.

MAD asosidagi robust statistika

Tadqiqot taklif qilgan yondashuvda avval ma’lumotlar qatorining medianasi:

\[ x_e=\operatorname{median}(x_i) \]

so‘ng medianadan mutlaq og‘ishlarning medianasi:

\[ MAD= \operatorname{median}(|x_i-x_e|) \]

hisoblanadi.

Normal taqsimlangan ma’lumotlar uchun manbada:

\[ s_{robust}=1.4826\times MAD \]

tenglamasi berilgan.

Manba ichidagi koeffitsiyent izohi: Tenglamada koeffitsiyent 1,4826 bo‘lsa, izohlovchi jumlada 1,4286 deb yozilgan. Biroq tadqiqotda Shapiro–Wilk testi normal taqsimot farazini rad etgani sababli ushbu tuzatish koeffitsiyenti yakuniy hisobda qo‘llanmagan.

Ma’lumotlar normal taqsimlanmagani uchun nima qilindi?

20 ta iz kengligi ko‘rsatish xatosiga qo‘llangan Shapiro–Wilk testida:

W = 0,82 va p < 0,05

natijasi olingan. Tadqiqotchilar α = 0,05 darajasida normallik farazini rad etib, bevosita:

\[ s_{robust}=MAD \]

dan foydalanganlar.

20 ta takroriy o‘lchov

Ma’lumotlarning aksariyati taxminan 0,14–0,20 mm oralig‘ida to‘plangan, 0,10 mm va 0,08 mm qiymatlar esa quti diagrammasida chet qiymatlar sifatida ko‘rinadi.

Bessel va MAD o‘rtasidagi farq

Bessel yondashuvi MAD’dan ikki baravar katta takrorlanuvchanlik noaniqligini hosil qilgan. Tadqiqotchilar bu farqni 0,10 va 0,08 mm li chet o‘lchovlar Bessel formulasidagi kvadratik og‘ish hadini kattalashtirishi bilan izohlaydilar.

Bootstrap taqqoslash

Bitta 0,030–0,015 mm taqqoslash usullardan qaysi biri barqarorroq ekanini ko‘rsatish uchun yetarli emas deb hisoblanib, parametrik bo‘lmagan Bootstrap qo‘llangan.

Har bir Bootstrap siklida asl 20 ta qiymatdan o‘rniga qo‘yib qayta 20 ta qiymat tanlangan va Bessel standart og‘ishi ham, MAD ham hisoblangan. Jarayon:

B = 10.000 marta

takrorlangan.

MADning standart xatosi Bessel yondashuvinikidan sezilarli darajada kichik va ishonch oralig‘i torroq. Manba mualliflari ikki ishonch oralig‘ining ustma-ust tushmasligini ham usullar o‘rtasidagi farq statistik jihatdan ahamiyatli ekanining ko‘rsatkichi sifatida talqin qilganlar.

Talqin chegarasi: Manbada ikki baholagich o‘rtasidagi farq uchun alohida tuzilgan Bootstrap farq taqsimoti yoki alohida gipoteza testi natijasi berilmagan; statistik ustunlik haqidagi talqin alohida hisobot qilingan ishonch oralig‘larining xatti-harakatiga asoslangan.

Nega tizim “qora quti” sifatida modellashtirilgan?

Rels geometriyasini nazorat qilish tizimi optik sensorlar, IMU, algoritmlar va real vaqt ma’lumotlarini qayta ishlash komponentlarini o‘z ichiga olgan murakkab tizimdir. Har bir ichki komponentning xato tarqalishini alohida modellashtirish o‘rniga, tadqiqotda butun tizim black-box o‘lchash tizimi sifatida baholangan.

Kirish sharoitlari nazorat qilinadigan tarzda o‘zgartirilgan, tizim chiqishidagi ko‘rsatish xatosi qanchalik o‘zgargani o‘lchangan va bu o‘zgarishlar noaniqlik komponentlariga aylantirilgan.

Sakkizta noaniqlik manbasi

Tizim o‘lchash aniqligi komponenti \(u_1\)

Kalibrlashdan olingan ko‘rsatish xatosi:

\[ \Delta E=0.325\;mm \]

va kalibrlash noaniqligi:

\[ u_E=0.11\;mm \]

deb berilgan.

Tadqiqot formulasi:

\[ u_1= \sqrt{ \left(\frac{\Delta E}{\sqrt3}\right)^2+u_E^2 } \]

bilan:

\(u_1=0,217\) mm

natijasini beradi.

Transport vositasi kuzovi tebranishi \(u_3\)

Tadqiqotchilar turli tebranish amplitudalarida o‘rtacha ko‘rsatish xatolarining o‘zgarishini o‘rgandilar va maksimal diapazon asosida:

\(u_3=0,0393\) mm

ni hisobladilar.

Manba ichidagi ma’lumot izohi: Metod matni tebranish amplitudasi koeffitsiyentlarini 1, 1,5, 2, 2,5 va 3 deb ko‘rsatadi, tegishli 5-jadval ustunlarida esa 2,5; 5; 7,5; 10 va 15 qiymatlari berilgan. Qaysi shkala to‘g‘ri ekanini manba asosida aniq hal qilib bo‘lmaydi. Nashr qilingan \(R_{max}=0,0915\) mm va \(u_3=0,0393\) mm natijalari ushbu nomuvofiqlik o‘zgartirilmasdan keltiriladi.

Namuna olish chastotasi \(u_4\)

0,5; 1; 1,5; 2 va 2,5 Hz sharoitlarida o‘rtacha ko‘rsatish xatolari taqqoslangan. Diapazon 0,0728 mm deb topilib:

\(u_4=0,0312\) mm

olingan.

Fazoviy holat \(u_5\)

RX, RY va RZ o‘qlarida ±0,5° burchak o‘zgarishlari qo‘llangan. O‘lchash natijalari:

Diapazon 0,4044 mm va:

\(u_5=0,1736\) mm

deb hisoblangan. Bu butun modeldagi ikkinchi eng katta noaniqlik hissasidir.

Turli tezliklar \(u_6\)

Tizim 25, 50, 120, 200, 300 va 350 km/soatga mos sharoitlarda sinovdan o‘tkazilgan. Har bir tezlikda ketma-ket 1000 ta ko‘rsatish xatosining o‘rtachasi ishlatilgan.

Diapazon 0,013 mm bo‘lgani uchun:

\(u_6=0,005\) mm

olingan. Bu o‘rganilgan noaniqlik manbalari ichidagi eng kichik hissadir.

Oldinga va orqaga o‘lchash yo‘nalishi \(u_7\)

Bir xil rels uchastkasi oldinga va orqaga yo‘nalishda o‘lchanganda maksimal ko‘rsatish xatosi farqi:

0,190 mm

deb topilgan.

Bunga qarshi hisoblangan standart noaniqlik:

\(u_7=0,1681\) mm

bo‘lgan. Umumiy noaniqlikka taxminan %26,1 hissa qo‘shib, fazoviy holat bilan birga eng muhim atrof-muhit/ekspluatatsiya manbalaridan biridir.

Harorat \(u_8\)

Tadqiqot ±20 °C chekka harorat farqini, 70 mm li rels boshi kengligini va:

\[ \alpha=12\times10^{-6}/^\circ C \]

chiziqli kengayish koeffitsiyentidan foydalangan.

Bitta relsdagi o‘lcham o‘zgarishi:

\[ \Delta L=0.0168\;mm \]

va ikki relsning gauge o‘lchoviga ta’siri hisobga olinganda:

\(u_8=0,0137\) mm

hisoblangan.

Tadqiqot usuli va natijalari

Noaniqlik budjetining yakuniy natijalari

Mustaqil deb qabul qilingan sakkizta standart noaniqlik komponenti:

\[ u_c= \sqrt{ u_1^2+ u_2^2+ u_3^2+ u_4^2+ u_5^2+ u_6^2+ u_7^2+ u_8^2 } \]

orqali birlashtirilgan.

Kvadratlar yig‘indisidan olingan birlashgan standart noaniqlik:

\(u_c\approx0,33\) mm

deb hisobot qilingan.

Nega Monte Carlo qo‘shimcha ravishda qo‘llangan?

Kengaytirilgan noaniqlikni hisoblashda to‘g‘ridan-to‘g‘ri faraz qilingan \(k=2\) o‘rniga, chiqish taqsimotining xatti-harakatiga qarab mos qamrov koeffitsiyentini aniqlash uchun Monte Carlo usuli qo‘llangan.

Monte Carlo hisobida:

• birlashgan standart noaniqlik: \(u_{c1}=0,3291\) mm,
• %95 kengaytirilgan noaniqlik: \(U_{95}=0,6348\) mm

olingan.

Shunday qilib:

\[ k= \frac{U_{95}}{u_{c1}} = 1.93 \]

va yaxlitlangan yakuniy kengaytirilgan noaniqlik:

\[ \boxed{U=0.64\;mm} \]

deb hisobot qilingan.

Qaysi manbalarga ustuvorlik berish kerak?

Noaniqlik budjeti tizimning o‘z o‘lchash aniqligi \(u_1\), fazoviy holat \(u_5\) va o‘lchash yo‘nalishi \(u_7\) komponentlari umumiy hissasining taxminan %97 qismini tashkil etishini ko‘rsatadi.

Shu sababli tadqiqot doirasidagi takomillashtirish faqat takrorlanuvchanlikni oshirishga qaratilsa, umumiy noaniqlikka ta’siri cheklangan bo‘ladi. Eng katta potensial foyda kalibrlash aniqligi, fazoviy holat kompensatsiyasi va yo‘nalishga bog‘liqlikni yaxshilashdan kutiladi.

MAD haqiqatan ham chet qiymatlarni o‘chirganmi?

Yo‘q. Robust yondashuvning muhim xususiyati 0,10 va 0,08 mm qiymatlarni ma’lumotlar to‘plamidan olib tashlamaganidir. Bu o‘lchovlar ma’lumotlar ichida qolgan, biroq mediana va mutlaq og‘ishdan foydalanadigan masshtab baholagichining tuzilishi sabab ularning ta’siri klassik standart og‘ishga nisbatan kamroq bo‘lgan.

Bu farq muhim: usul “keraksiz ma’lumotni tozalash” yondashuvi emas, balki chet kuzatuvlarga nisbatan sezgirligi pastroq bo‘lgan statistik baholash usulidir.

Tadqiqotning dinamik jihati

Manba mualliflari usulning muhim hissasini haqiqiy yo‘lda qimmat va murakkab takrorlarni bajarmasdan, laboratoriya stendida transport vositasi kuzovi–bogi–rels dinamikasini birgalikda simulyatsiya qilib, noaniqlik komponentlarini miqdoriy baholash sifatida ta’riflaydilar.

Ushbu komponentlardan keyingi dala baholashlarida Type B kirish ma’lumotlari sifatida foydalanish mumkinligi taklif etiladi. Bu har bir dala baholashida barcha atrof-muhit ta’siri tajribalarini boshidan takrorlash ehtiyojini kamaytirishi mumkin bo‘lgan metrologik yondashuvdir.

0,64 mm natija nimani anglatadi?

Manba U = 0,64 mm natijasi iz kengligini nazorat qilish uchun maksimal ruxsat etilgan xatoning uchdan biri shartini qondirishini bildiradi. Bu talqin tadqiqotda qo‘llangan metrologik baholash doirasiga tegishlidir.

Qiymat o‘lchash tizimi haqiqiy iz kengligini ±0,64 mm aniq xato bilan o‘lchaydi degani emas. Kengaytirilgan noaniqlik tadqiqot modelidagi noaniqlik manbalari va tanlangan %95 qamrov darajasi birgalikda ifodalagan o‘lchash natijasi oralig‘idir.

Manbadagi 0,64–0,66 mm farqi

Tadqiqotning annotatsiyasi, 5.9-bo‘limdagi Monte Carlo hisobi va xulosa bo‘limining asosiy jumlasi kengaytirilgan noaniqlikni 0,64 mm deb beradi. Monte Carlo hisobotidagi qiymat 0,6348 mm bo‘lgani sababli bu yaxlitlash matematik jihatdan ham 0,64 mm ga mos keladi.

Biroq xulosa bo‘limining keyingi amaliyot paragrafida “obtained expanded uncertainty of 0.66 mm” iborasi mavjud. Xuddi shu bo‘limda ushbu yangi qiymatga olib keladigan alohida hisob berilmagan. Shu sabab Verianla matnida 0,64 mm asosiy hisob natijasi sifatida ishlatilgan, 0,66 mm iborasi esa manba ichidagi nomuvofiqlik sifatida qayd etilgan.

Tadqiqotning kuchli tomonlari

• Statik kalibrlash o‘rniga transport vositasi kuzovi–bogi–rels harakatlarini taqlid qiluvchi dinamik laboratoriya platformasidan foydalanilishi.
• Chet qiymatlarni o‘chirmasdan MAD asosidagi robust statistikaning qo‘llanishi.
• 20 ta takroriy ma’lumotda normallik farazining Shapiro–Wilk testi bilan tekshirilishi.
• Bessel va MAD usullarining 10.000 takrorli Bootstrap bilan taqqoslanishi.
• Faqat bitta takrorlanuvchanlik komponenti o‘rniga sakkizta alohida noaniqlik manbasining o‘rganilishi.
• Oldinga–orqaga o‘lchash yo‘nalishining alohida tizimli ta’sir sifatida baholanishi.
• Birlashgan noaniqlikdan keyin Monte Carlo usuli bilan qamrov koeffitsiyentining hisoblanishi.
• Noaniqlik budjetida qaysi komponentlar ustun ekanining miqdoriy ko‘rsatilishi.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari

Laboratoriya simulyatsiyasidir: Tizim real ekspluatatsiya ma’lumotlaridan foydalansa-da, asosiy tajribalar nazorat qilinadigan kalibrlash stendida bajarilgan. U haqiqiy rels yo‘lidagi barcha atrof-muhit va transport vositasi dinamik ta’sirlarini aynan ifodalashi ko‘rsatilmagan.

Takrorlanuvchanlik namunasi kichik: Robust statistik taqqoslash 20 ta o‘lchovga asoslangan.

MAD masshtabi tadqiqotga xos tarzda qo‘llangan: Normallik rad etilgani sabab standart normal-o‘zgartirish koeffitsiyenti o‘rniga bevosita MAD masshtab baholagichi qabul qilingan. Shu sabab 0,015 mm qiymat ushbu metodik tanlovga bog‘liq.

Komponentlarning mustaqilligi faraz qilingan: Yakuniy kvadratlar yig‘indisi sakkizta noaniqlik komponentining bir-biridan mustaqil deb qabul qilinishiga asoslanadi. Manbada ushbu komponentlar o‘rtasidagi kovariatsiyalarga doir alohida miqdoriy tahlil berilmagan.

Manba ichidagi ayrim qiymatlar mos kelmaydi: Tebranish amplitudasi darajalari matn va jadval o‘rtasida farq qiladi; MAD koeffitsiyentida 1,4826/1,4286 yozuv farqi mavjud va xulosa bo‘limida U uchun 0,64/0,66 mm turli qiymatlar ko‘rinadi.

Dala umumlashtirishi cheklangan: Tadqiqotda hisoblangan Type B komponentlari boshqa sensor arxitekturalari yoki turli kalibrlash tizimlariga bevosita ko‘chirilishidan oldin qayta tekshirilishi kerak.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natija

Manba tadqiqoti qo‘llangan rels geometriyasini nazorat qilish tizimi va dinamik laboratoriya platformasi sharoitida MAD asosidagi robust takrorlanuvchanlik bahosi chet qiymatlarga klassik Bessel standart og‘ishiga qaraganda kamroq sezgir natija berganini va sakkiz komponentli noaniqlik modeli iz kengligi o‘lchovi uchun taxminan 0,64 mm kengaytirilgan noaniqlik hosil qilganini qo‘llab-quvvatlaydi.

Bundan tashqari, noaniqlik budjeti tizim aniqligi komponenti, fazoviy holat va o‘lchash yo‘nalishi umumiy o‘lchash noaniqligida ustun manbalar ekanini ko‘rsatadi.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan natija

Tadqiqot barcha temir yo‘l o‘lchash poyezdlarida MAD usuli har qanday sharoitda Bessel usulidan ustun bo‘lishini yoki barcha tizimlarning iz kengligi noaniqligi 0,64 mm ekanini ko‘rsatmaydi.

Shuningdek, usul haqiqiy yo‘lda uzoq muddatli ko‘p markazli dala validatsiyasi bilan taqqoslanmagan. Shu sabab laboratoriya kalibrlash stendida miqdoriy baholangan Type B komponentlarining dala qo‘llanilishidagi aniqligi boshqa tizimlarda alohida baholanishi kerak.

Manba va usul haqida izoh

To‘liq original tadqiqot nomi: Uncertainty Analysis and Evaluation of Gauge Measurement in Track Geometry Inspection Systems

Mualliflar va tartibi: Xianlei Yang; Ning Chen; Yinghui Wang; Kexin Wang; Donghao Xie; Yinbao Cheng; Yingqi Tang.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi mualliflik yoki teng hissa bayonoti ko‘rsatilmagan.

Mas’ul muallif: Ning Chen.

Muassasalar: College of Metrology Measurement and Instrument, China Jiliang University, Hangzhou, Xitoy; Key Laboratory of Digital Precision Measurement Technology of Zhejiang Province, Zhejiang Institute of Quality Science, Hangzhou, Xitoy; Wenzhou Institute of Metrology, Wenzhou, Xitoy; School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing, Xitoy.

Jurnal: Machines.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola: Machines 2026, Jild 14, Son 6, Maqola 617.

DOI: 10.3390/machines14060617

Qabul qilish / qayta ko‘rib chiqish / qabul qilinish / nashr: 21 Aprel 2026 / 18 May 2026 / 25 May 2026 / 29 May 2026.

Manba turi va taqriz holati: Taqrizdan o‘tgan tadqiqot maqolasi; dinamik laboratoriya kalibrlashi, metrologik noaniqlik tahlili, robust statistika, Bootstrap va Monte Carlo usullarini birlashtirgan eksperimental o‘lchash tadqiqoti.

Rasmiy nashr havolasi:MDPI rasmiy maqola sahifasi

DOI havolasi:https://doi.org/10.3390/machines14060617

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Moliyalashtirish: Fund Project of Science and Technology Plan Project of Zhejiang Administration for Market Regulation, loyiha raqami ZD2025008.

Ma’lumotlardan foydalanish imkoniyati: Ma’lumotlar mualliflardan so‘rov asosida olinishi mumkinligi bildirilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligini bildirganlar.

Muallif hissalari: Konseptuallashtirish Xianlei Yang va Ning Chen; usul Kexin Wang va Yinbao Cheng; dasturiy ta’minot Yingqi Tang va Donghao Xie; tekshirish Yinghui Wang va Ning Chen; formal tahlil Xianlei Yang va Yinghui Wang; tadqiqot Yinbao Cheng va Ning Chen; resurslar Yinbao Cheng va Ning Chen; ma’lumotlarni tartibga solish Xianlei Yang; dastlabki qoralama Xianlei Yang; ko‘rib chiqish va tahrirlash Yinghui Wang, Yinbao Cheng va Ning Chen; vizualizatsiya Xianlei Yang; superviziya Yinbao Cheng va Ning Chen; loyiha boshqaruvi Ning Chen; moliyalashtirishni jalb qilish Yinbao Cheng va Ning Chen.

Ilmiy mazmun qamrovi: Ushbu Verianla izohidagi iz kengligi ta’rifi, tajriba stendi, o‘lchash tenglamalari, 20 ta takroriy ma’lumot, Bessel va MAD hisoblari, Shapiro–Wilk natijasi, Bootstrap natijalari, sakkizta noaniqlik komponenti va Monte Carlo kengaytirilgan noaniqlik hisobi faqat ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslangan. Tashqi manba faqat bibliografik nashr identifikatorini tekshirish uchun ishlatilgan.

Manba ichidagi MAD koeffitsiyenti izohi: (6)-tenglamada normal taqsimot tuzatish koeffitsiyenti 1,4826 deb yozilgan, izohlovchi jumlada esa 1,4286 deyilgan. Tadqiqotning o‘z normallik testi p < 0,05 bergani sababli yakuniy hisobda koeffitsiyent qo‘llanmay, bevosita MAD ishlatilgan.

Manba ichidagi tebranish tajribasi izohi: Matnda tebranish amplitudasi ko‘paytirgichlari 1, 1,5, 2, 2,5 va 3 deb tushuntirilgan, tegishli 5-jadvalda esa 2,5; 5; 7,5; 10 va 15 qiymatlari berilgan. Manba bu farqni tushuntirmaydi; natija jim tarzda bitta qatorga aylantirilmagan.

Manba ichidagi kengaytirilgan noaniqlik izohi: Annotatsiya, Monte Carlo hisobi va asosiy natija U = 0,64 mm ni beradi. Monte Carlo qiymati U95 = 0,6348 mm. Xulosa bo‘limining keyingi amaliy jumlasida esa 0,66 mm yozilgan. Alohida 0,66 mm hisobi berilmagani sababli asosiy ilmiy natija sifatida 0,64 mm saqlangan.

Asosiy metodik chegara: Baholash laboratoriya kalibrlash stendida bajarilgan va sakkizta noaniqlik komponenti mustaqil deb qabul qilingan. Natijalarni boshqa TGDS arxitekturalari va haqiqiy dala sharoitlariga bevosita ko‘chirish manba tomonidan tasdiqlanmagan.