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Federal Railroad Administration

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The Federal Railroad Administration (FRA) promotes safe and environmentally sound rail transportation. The FRA conducts research and development tests to evaluate projects in support of its safety mission and to enhance the railroad system as a national transportation resource. Public education campaigns on highway-rail grade crossing safety and the danger of trespassing on rail property are also administered by FRA. Bookmark this collection https://rosap.ntl.bts.gov/collection_fra or https://doi.org/10.21949/1530835.

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  • Water Mist Fire Suppression Systems Feasibility Study
    Water Mist Fire Suppression Systems Feasibility Study
    Kennedy, Bernard J ;
    Mannheim, Daniel, S
    2021-04-22 | PDF
    The Federal Railroad Administration tasked a team from the John A. Volpe National Transportation Systems Center to research the technical background and use of water mist fire suppression systems in handling on-board fires in locomotives and passenger cars. The team researched the feasibility and safety benefits of installing new and retrofitted wa ...
  • Short Line Safety Institute Status of Safety Culture in the Industry Research Results
    Short Line Safety Institute: Status of Safety Culture in the Industry [Research Results]
    Kidda, Starr ;
    Leone, Julia
    2021-04-01 | PDF
    The Short Line Safety Institute (SLSI) is dedicated to the continuous improvement of safety and safety culture across all short line and regional railroads in the United States. Strengthening a railroad’s safety culture may result in less frequent or severe accidents and create a safer working environment. SLSI defines safety culture as the shared ...
  • Automated Broken Spike Detection Phase I
    Automated Broken Spike Detection – Phase I
    Gao, Yin ;
    Poudel, Anish
    2021-04-01 | PDF
    Rail spikes connect railroad rails to the supporting crossties and secure tie plates and crossties together. Recent field inspections and observations have revealed broken spike failures (cut spikes and drive/screw spikes) when used with elastic fastener tie plates in mountainous, high-degree curvature territory on North American Class I railroads. ...
  • Centralized Interlocking CIXL for Moving Block Research Project Research Results
    Centralized Interlocking (CIXL) for Moving Block Research Project [Research Results]
    Withers, Jared
    2021-04-01 | PDF
    From September 9, 2019, to March 8, 2021, the Federal Railroad Administration (FRA) sponsored Transportation Technology Center, Inc. (TTCI), to develop and analyze a concept for a centralized interlocking (CIXL) system that supports moving block methods of train control, improves overall availability and maintainability, and satisfies the needs of ...
  • Compliance Testing for Locomotive LED Headlights and Auxiliary Lights Phase IV
    Compliance Testing for Locomotive LED Headlights and Auxiliary Lights, Phase IV
    Meza-Arroyo, Manuel ;
    Shibata, Peggy A.
    2021-04-01 | PDF
    This report describes the work performed during Phase IV compliance testing of light-emitting diode (LED) fixtures used as locomotive headlights and auxiliary lights. The purpose was to study the performance of the lamps under severe cold weather conditions. Researchers sought to determine whether LED lamps could melt a 1/4-inch-thick layer of ice ...
  • Compliance Testing for Locomotive LED Headlights and Auxiliary Lights Phase III
    Compliance Testing for Locomotive LED Headlights and Auxiliary Lights, Phase III
    Meza-Arroyo, Manuel ;
    Shibata, Peggy A.
    2021-04-01 | PDF
    This report describes the compliance testing of light-emitting diode fixtures used as locomotive headlights and auxiliary lights. The purpose of Phase III testing was to study the ability of observers to identify inconspicuous visual targets along the track, the pattern formed by the locomotive lights, and the flashing light emitted from an end-of- ...
  • Trespass Prevention Research Study Worcester MA Research Results
    Trespass Prevention Research Study – Worcester, MA [Research Results]
    Bedini-Jacobini, F. ;
    da Silva, Marco P.
    2021-04-01 | PDF
    Volpe researchers conducted the Trespass Prevention Research Study (TPRS) from 2016–2018 to show the potential benefits of, document the lessons learned from, and provide recommendations for the implementation and evaluation of trespass prevention strategies following the Community, Analysis, Response, and Evaluation (CARE) model developed by FRA i ...
  • Improved Polymer Composite Tie Performance
    Improved Polymer Composite Tie Performance
    Gao, Yin ;
    McHenry, Mike
    2021-04-01 | PDF
    For regions experiencing high rot and decay, engineered-polymer composite (EPC) ties offer a potential alternative to solid-sawn timber ties. However, these ties have a history of inconsistent performance and existing AREMA laboratory qualification testing have not proven effective in identifying the chief failure modes before in-track installation ...
  • Analysis of Historical NonDestructive Evaluation Probability of Detection Data for Railroad Tank Cars
    Analysis of Historical Non-Destructive Evaluation Probability of Detection Data for Railroad Tank Cars
    Poudel, Anish ;
    González, Silvia R
    2021-04-01 | PDF
    From 1996 to 2016, Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) analyzed historical probability of detection (POD) data for the fusion welded tank car butt welds (BW) and fillet welds (FW) inspection using Code of Federal Regulation (CFR)-approved nondestructive evaluation (NDE) methods. The research team analyzed a total of 197 POD datasets (i.e. ...
  • Analysis of Historical NonDestructive Evaluation Probability of Detection Data for Railroad Tank Cars Appendices A Through I
    Analysis of Historical Non-Destructive Evaluation Probability of Detection Data for Railroad Tank Cars: Appendices A Through I
    United States. Department of Transportation. Federal Railroad Administration. Office of Research, Development and Technology
    2021-04-01 | PDF
    This appendices summarizes the number of observations, misses, hits, and false calls for each interval for fillet welds (FW) for all operators and for each nondestructive evaluation (NDE) method applied in Appendix A. Appendix B summarizes the median frequency of hits and misses for the distribution of cracks in butt welds (BW)for all operators and ...
  • BondSlip Relationships of Wires Used in Pretensioned Concrete Railroad Ties Research Results
    Bond-Slip Relationships of Wires Used in Pretensioned Concrete Railroad Ties [Research Results]
    Stuart, Cameron ;
    Peterman, Robert J.
    2021-04-01 | PDF
    KSU developed special wire testing frames and procedures to measure bond-slip performance of prestressing wires (or strands) in concrete. The test called for applying tension to the wires prior to casting the concrete and then slowly releasing the prestress force into the concrete. Forces and displacements were measured to control the test and deve ...
  • Prestressing Steel and Concrete Variables Affecting Transfer Length in Pretensioned Concrete Crossties Research Results
    Prestressing Steel and Concrete Variables Affecting Transfer Length in Pretensioned Concrete Crossties [Research Results]
    Stuart, Cameron ;
    Beck, B Terry
    2021-04-01 | PDF
    This research was part of a larger project, “Quantifying the Effect of Prestressing Steel and Concrete Variables on the Transfer Length in Pretensioned Concrete Crossties,” conducted by Kansas State University (KSU) and sponsored by the Federal Railroad Administration (FRA). The project’s period of performance was 2011 through 2015. This report hig ...
  • Field Investigation of Broken Cut Spikes on Elastic Fasteners Using Instrumented Spikes Research Results
    Field Investigation of Broken Cut Spikes on Elastic Fasteners Using Instrumented Spikes [Research Results]
    Baillargeon, Jay
    2021-04-01 | PDF
    FRA and Transportation Technology Center, Inc. conducted field experiments to investigate the spike failure mechanism found on elastic fastener tie plates. The investigation proved the bending load in cut spikes used with elastic fastening systems could be high enough to cause permanent bending or even fatigue cracking in the spike material.
  • Automated Video Inspection System for Grade Crossing Safety Research Results
    Automated Video Inspection System for Grade Crossing Safety [Research Results]
    Baillargeon, Jay ;
    Doran, Joshua
    2021-04-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) has sponsored several programs to help reduce incidents at highway-rail crossings and improve the safety of both vehicles and pedestrians. One such recent project developed an artificial intelligence (AI)-based machine vision system to help inspect highway-rail grade crossings with forward-facing video (FFV ...
  • Monitoring and Analysis of the Integrated Network MAIN Phase II Final Report
    Monitoring and Analysis of the Integrated Network (MAIN): Phase II Final Report
    Pate, Shad ;
    Khater, Mohamad
    2021-03-26 | PDF
    Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) developed, tested, and implemented a tool to support Interoperable Train Control (ITC)-compliant Positive Train Control (PTC) monitoring and troubleshooting. The tool, called the Monitoring and Analysis of the Integrated Network (MAIN)-Core Data Exchange (CDX), was developed by Railinc under the guidanc ...
  • SolidState Welding of Signal Wire Attachment Research Results
    Solid-State Welding of Signal Wire Attachment [Research Results]
    Stuart, Cameron ;
    Shira, Seth
    2021-03-01 | PDF
    More reliable signal wire attachments can reduce uncertainty, improve safety, and reduce operational costs. This report investigates the causes of failures at these attachments and develop an alternative signal wire-to-rail attachment process. EWI modified an earlier design of the brass stud to reduce the weld area and then developed new friction w ...
  • Mechanistic Investigation of Timber Crosstie Spike Fastener Failures Phase I The Magnitude of the Spike Failure Challenge
    Mechanistic Investigation of Timber Crosstie Spike Fastener Failures – Phase I: The Magnitude of the Spike Failure Challenge
    Roadcap, Tom ;
    Dersch, Marcus S.
    2021-03-01 | PDF
    The Rail Transportation and Engineering Center (RailTEC) at the University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC) performed a literature review, conducted an industry-wide survey, and arranged multiple field visits to examine and quantify the challenges North American railroads are facing with broken spikes in timber crosstie track. Research was co ...
  • Effect of Concrete Properties and Prestressing Steel Reinforcement Type on the Development Length in Pretensioned Concrete Railroad ties
    Effect of Concrete Properties and Prestressing Steel Reinforcement Type on the Development Length in Pretensioned Concrete Railroad ties
    Momeni, Amir Farid ;
    Peterman, Robert J.
    2021-03-01 | PDF
    A study was conducted to determine the effect of different concrete properties and prestressing steel reinforcement type on the development length and flexural capacity of prestressed concrete railroad ties. Thirteen different 5.32-mm-diameter prestressing wires and six different strands (four 7-wire strands and two 3-wire strands) were used to fab ...
  • Locomotive Emergency Response Training
    Locomotive Emergency Response Training
    Schwartz, Kelly ;
    Willis, Michael
    2021-03-01 | PDF
    The goal of this program is to develop an informational video for firefighters. The video covers pertinent and valuable information firefighters need to respond to a call involving the railroad quickly, efficiently, and safely.
  • Acoustical Warning Devices as Emergency Warning Signals Phase 2
    Acoustical Warning Devices as Emergency Warning Signals, Phase 2
    Campbell, Thomas ;
    Parida, Basant
    2021-03-01 | PDF
    The Federal Railroad Administration (FRA) sponsored a project to demonstrate the effectiveness of an Acoustical Warning Device (AWD) to be used for generating a secondary Emergency Warning Signal (EWS). The focus of this Phase 2 work is to warn trespassers of an approaching train through the development of an EWS that produces a sense of urgency, i ...
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