Un studiu olandez asupra macazurilor feroviare arată cât de mult contează întreținerea în interpretarea datelor de monitorizare
Un studiu realizat de Institutul de Sisteme de Transport al Centrului Aerospațial German (DLR), în colaborare cu Strukton Systems și Strukton Rail, aduce una dintre cele mai cuprinzătoare analize de până acum asupra modului în care curentul electromotoarelor de macaz, geometria căii și lucrările de întreținere se influențează reciproc. Cercetarea a urmărit timp de aproape trei ani și jumătate, între ianuarie 2023 și mijlocul lui mai 2026, comportamentul a 58 de macazuri simple echipate cu electromotoare de tip NSE2, aflate în rețeaua feroviară din Țările de Jos, combinând trei surse de date rareori analizate împreună: curbele de curent ale motoarelor de macaz, măsurătorile de geometrie a căii efectuate de trenurile de măsură SIM și UFM120, și jurnalele de lucrări de întreținere.
Ideea de plecare a autorilor este simplă, dar rareori pusă în practică: macazurile sunt sisteme complexe în care suprastructura căii și electromotorul trebuie să funcționeze împreună, însă în practica curentă cele două componente sunt monitorizate și întreținute separat, fără o legătură explicită între ele. Studiul arată că acest decalaj poate ascunde relații importante pentru diagnosticarea corectă a defecțiunilor.
Din analiza curbelor de curent au fost identificate două tipuri de schimbări bruște de comportament: modificări de „formă”, legate de rezistența mecanică suplimentară din timpul mișcării macazului, și modificări de „scală”, care afectează doar dimensiunile curbei fără a schimba caracteristica rezistenței mecanice. Rezultatele arată o diferență clară între cele două: în timp ce doar 10% dintre momentele de timp alese aleatoriu coincid cu o lucrare de întreținere care ar putea afecta curba de curent, procentul urcă la 76% atunci când este vorba despre o schimbare de formă, ajungând chiar la 89% pentru schimbările severe și nepersistente. În schimb, schimbările de scală se corelează cu întreținerea în doar 15% din cazuri, ceea ce sugerează că acestea sunt cauzate mai degrabă de fluctuații ale tensiunii de alimentare sau de sistemul de senzori decât de starea mecanică a macazului.
Un rezultat notabil privește legătura dintre geometria căii și comportamentul electromotorului. Variabilele care descriu starea verticală a căii în zona limbilor de macaz, în special supraînălțarea (cant) și torsiunea (twist), s-au dovedit mult mai strâns legate de schimbările severe de formă ale curbei de curent decât de simpla înregistrare a lucrărilor de întreținere, cu coeficienți de corelație de până la 0,43 pentru torsiunea pe 3 metri. Autorii interpretează acest lucru ca un indiciu că anumite lucrări de întreținere complexe, cum ar fi înlocuirea unei limbi de macaz, modifică simultan atât geometria căii, cât și condițiile de funcționare ale electromotorului, acesta din urmă necesitând aproape întotdeauna o reglare ulterioară. Practic, o schimbare persistentă și severă în torsiune sau supraînălțare trebuie tratată ca o nouă condiție de referință pentru comportamentul viitor al macazului, nu doar ca un eveniment izolat.
Studiul mai atrage atenția asupra unei limitări practice majore: frecvența redusă a măsurătorilor de geometrie a căii, de doar una până la trei ori pe an, face dificilă separarea efectului unei singure lucrări de întreținere de suma mai multor evenimente petrecute între două măsurători consecutive. De asemenea, etichetarea acțiunilor de întreținere din jurnalele actuale este prea generală pentru a distinge cu precizie ce anume ar trebui să afecteze curentul electromotorului sau geometria căii, o mare parte a intrărilor fiind clasificate drept relevante pentru ambele tipuri de date fără detalii suplimentare.
Concluzia autorilor este că monitorizarea holistică a macazurilor, care să integreze datele electromotorului, geometria căii și evidența întreținerii într-un singur sistem, nu mai este doar un deziderat teoretic, ci o necesitate practică pentru un diagnostic corect al cauzelor defecțiunilor. Ei recomandă etichetarea mai precisă a lucrărilor de întreținere, cu momente de start și final exacte, precum și trecerea de la măsurători intermitente ale geometriei căii la monitorizare continuă, prin senzori montați pe trenuri de linie sau instalați direct lângă macaz, singura variantă care ar permite o comparație reală cu dinamica zilnică a electromotorului.
Pentru piața românească, unde macazurile de pe liniile CFR și de pe rețeaua STB rămân printre cele mai solicitate elemente de infrastructură, concluziile studiului sunt relevante dincolo de particularitățile electromotoarelor olandeze de tip NSE2. Pe măsură ce proiectele de modernizare a coridoarelor TEN-T avansează și tot mai multe macazuri sunt echipate cu sisteme moderne de monitorizare a stării, integrarea datelor despre geometria căii cu cele despre electromotoare și cu evidența digitală a lucrărilor de întreținere ar putea deveni un pas necesar pentru trecerea de la mentenanța reactivă la cea predictivă, atât la CFR, cât și în rețelele de tramvai și metrou administrate de operatorii urbani.
Foto&info – Reetz, S.; Neumann, T.; Groos, J.; Buursma, D.; Roodenburg, W., „Multimodal Data Analysis for Railway Switch Monitoring: Point Machine Motor Currents, Track Geometry, and Maintenance Records”, Applied Sciences, 2026, DLR / Strukton Systems / Strukton Rail