Predição de falha em motor diesel de locomotiva baseada na análise do óleo lubrificante por meio de técnicas de aprendizado de máquina
| dc.contributor.advisor1 | Rosa, Rodrigo de Alvarenga | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7706827408886021 | |
| dc.contributor.author | Prata, Jessica Andrade | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1951648702731413 | |
| dc.contributor.referee1 | Pires, Patricio Jose Moreira | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000000154451753 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0913529658589507 | |
| dc.contributor.referee2 | Cavalieri, Daniel Cruz | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-4916-1863 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/9583314331960942 | |
| dc.contributor.referee3 | Sabino, Jodelson Aguilar | |
| dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0003-1690-7849 | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/5946878012544656 | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-30T00:49:14Z | |
| dc.date.available | 2024-05-30T00:49:14Z | |
| dc.date.issued | 2020-03-25 | |
| dc.description.abstract | Diesel-electric locomotives are the most used in Brazilian freight railroads, with the diesel engine being an indispensable part of its operation. If the diesel engine fails, the train pulled by the locomotives will not circulate, which may lead to non-compliance with transport plans and costs for the railways. This dissertation aimed to investigate two machine learning algorithms: the Artificial Neural Network (RNA) and the XGBoost Decision Tree, in the prediction of locomotive diesel engine failures through real data acquired on the Vitória-Minas Railway, located in the Southeast Region of Brazil. The input data included the results of lubricating oil analyzes, such as those of spectrometry and physical-chemical tests. The history of engine failures that have already occurred, the fuel consumption of the locomotives and the movement of engines between locomotives were also used as input. Correlation, normalization, and data balancing analyzes were performed. In addition, for both prediction methods, k-fold cross validation was applied. The classifiers were evaluated for accuracy, recall and classification indications in the confusion matrix. Both algorithms achieved good performance to predict failures in diesel engines, being able to assist the engine maintenance planner in locomotive workshops. | |
| dc.description.resumo | As locomotivas diesel-elétricas são as mais utilizadas nas ferrovias de carga brasileiras, sendo o motor diesel parte indispensável de seu funcionamento. Caso o motor diesel apresente falhas, o trem tracionado pelas locomotivas não circulará, podendo levar a um não cumprimento dos planos de transporte e custos para as ferrovias. Esta dissertação teve como objetivo investigar dois algoritmos de aprendizado de máquina: a Rede Neural Artificial (RNA) e a Árvore de Decisão XGBoost, na predição de falhas em motores diesel de locomotivas por meio de dados reais adquiridos na Estrada de Ferro Vitória-Minas, localizada na Região Sudeste do Brasil. Os dados de entrada contemplaram os resultados de análises de óleo lubrificante, como os dos ensaios de espectrometria e físico-químico. O histórico de falhas que já ocorreram nos motores, o consumo de combustível das locomotivas e a movimentação de motores entre locomotivas também foram utilizados como entrada. Foram realizadas análises de correlação, normalização, e balanceamento dos dados. Além disso, para ambos os métodos de predição, foi aplicada a validação cruzada k-fold. Os classificadores foram avaliados pela acurácia, recall e pelas indicações de classificação na matriz de confusão. Ambos os algoritmos obtiveram bom desempenho para predizer falhas nos motores diesel, podendo auxiliar o planejador das manutenções dos motores nas oficinas de locomotivas. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/14506 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Engenharia Civil | |
| dc.publisher.department | Centro Tecnológico | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Motor diesel de locomotiva | |
| dc.subject | Rede Neural Artificial | |
| dc.subject | Árvore de decisão XGBoost | |
| dc.subject | Óleo lubrificante de motor diesel | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia Civil | |
| dc.title | Predição de falha em motor diesel de locomotiva baseada na análise do óleo lubrificante por meio de técnicas de aprendizado de máquina | |
| dc.type | masterThesis |
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