Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Norwegian Open Resea...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
versions View all 1 versions
addClaim

Model for Detecting Flaws in Railway Rails using Machine Learning

Authors: Kolstad, Ole Henrik Aarum;

Model for Detecting Flaws in Railway Rails using Machine Learning

Abstract

Jernbaneselskap ansvarlige for infrastrukturen til jernbanen hyrer inspeksjonsfirmaer til å inspisere skinnene for å finne defekter. Inspeksjonsfirmaene bruker tog til å skanne skinnene ved hjelp av ultralyd i relativt høye hastigheter. Deretter utfører jernbaneselskapene manuelle inspeksjoner av de antatte defektene, fordi den initielle inspeksjonen ikke blir ansett som nøyaktig nok. Antallet falske positive, altså antatte defekter som ikke blir funnet under manuell inspeksjon, blant de antatte defektene er høyt og fører til unødvendige manuelle inspeksjoner. Jernbaneselskapene mottar de antatte egenskapene, samt visuelle representasjoner av ultralydsignalene, kalt "B-scans", av de antatte defektene. Målet med masteroppgaven var å redusere antallet falske positive ved å utvikle modeller, ved bruk av maskinlæring, i stand til å detektere om ultralydsignaler i et B-scan representerer en ekte defekt. Selskapet Bane NOR ble brukt som case og ga tilgang til inspeksjonsdata og B-scans. Analyser av dataene og semi-strukturerte intervjuer ble utført med case-selskapet for å fastslå detaljene til casen. Klassifisering, en "supervised learning"-metode, ble brukt til å trene modellene til å kjenne igjen mønstre som kjennetegner defekter i B-scannene. Før de kunne bli brukt til trening ble en delmengde av det totale antall B-scans valgt ut og prosessert. 7 prosesserings-steg ble utført for å transformere B-scannene til et format egnet til maskinlæring; det korrekte B-scannet ble valgt ut, rutenettet ble fjernet, delgrupper av sensorer ble valgt ut, farge ble fjernet, oppløsningen ble redusert, variabler ble valgt og til slutt konvertering til binære data. Modellene ble trent ved bruk av algoritmen Random forest og parameteret antall trær ble justert. 21 forskjellige kombinasjoner av delmengder og parameterverdier ble trent 3 ganger hver for å evaluere gjennomsnittlig prestasjon. 81 modeller ble trent totalt og prestasjonen ble evaluert ved bruk av "confusion matrix"-verdier, samt "Precision", "Recall" og "F1". Utviklingen av modeller kapable til å detektere defekter i jernbaneskinner var vellykket og fordelene og ulempene ved modellene er diskutert. Den optimale modellen avhenger av situasjonen og tre scenarioer er presentert. Den beste modellen hadde en nøyaktighet på 93.1% for å detektere defekter kombinert med en reduksjon i falske positive, altså unødvendige inspeksjoner spart, pålydende 36.9%. Økning i antallet eksempler og redusering av antallet variabler ble funnet å øke presetasjonen. Ytterligere arbeid er foreslått og forespurt for å forbedre og ta i bruk modellene.

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Green