考虑故障风险的动车组部件机会维修优化策略

针对动车组部件存在维修成本高、故障危害大等特点,研究动车组多部件系统机会维修优化策略。结合我国动车组维修领域现行的多级别维修机制,采用两级非完美维修策略,并通过引入动车组部件故障风险量化机制,从而建立了部件层预防性维修策略。引入机会维修里程窗的概念,对处于机会维修里程窗内关联部件的维修作业计划进行合并,从而降低动车组系统的停机维修次数。算例分析结果表明,考虑风险的动车组部件机会维修优化策略可以使部件在保持较高可靠度水平的前提下,明显降低部件在一个完整寿命周期内的维修总成本。     

CRH3型动车组辅助供电系统可靠性分析

根据CRH3型动车组辅助供电系统结构及运行特点,结合图论建立系统可靠性网络图模型,随之将系统可用度计算转化为网络图模型连通概率计算。在考虑部件停工相关性及可维修的前提下,分别用蒙特卡罗模拟-元胞自动机(MCS-CA)算法及融入最小二乘支持向量机(LS-SVM)的改进算法,结合某CRH3型动车组历史运行故障数据,计算分析系统在不同工作模式下的可靠性,并绘制随时间变化的可靠度与可用度曲线,同时给出不同情况下可靠度与可用度表达式。研究结果表明:改进算法可有效提高计算效率且同时保证结果的准确性;系统部件之间的并联模式及系统冗余设计均可提高系统可靠性。     

动车组运用维修间隔优化方法的研究

介绍现阶段航空、轨道交通领域维修间隔研究的主要方法,结合动车组维修的特点,以动车组运用维修时间间隔为优化目标,针对现行"计划预防修"体制下的"过剩维修"和"维修不足"并存的现象,基于动车组运用修故障数据,采用生存分析与可靠性理论来确定部件合理的维修间隔。关键步骤主要涵盖部件可靠度曲线的威布尔分布的拟合、利用最大似然法对两参数威布尔分布的参数进行估计以及对拟合出的可靠度函数利用条件概率确定维修间隔。并以CRH380B(L)型动车组轮对空心车轴为例,对文中介绍的方法进行验证。结果表明:对于状态不会因维修活动改变的动车组部件,其维修间隔可根据部件的可靠性确定,基于故障数据的理论计算结果与动车组维修实际吻合度较高,可为动车组维修项目周期的优化提供参考。     

动车组牵引系统部件故障分布规律评估方法研究

基于可靠性理论和动车组牵引系统故障特点,对动车组牵引系统的故障分布规律的分析方法进行了探讨,阐述了用可靠性理论识别系统故障分布规律的模型。提出对动车组牵引系统故障样本极少的部件采用平均故障率描述,对故障规律不明显的部件采用经验分布函数方法,对多种故障模式相互作用部件采用理论分布估计,可以得到较为理想的部件寿命规律。     

基于人工智能的高铁动车组智能运维数据分析系统的构建

针对高速铁路（简称：高铁）动车组部件故障诊断和预测的业务需求,依托动车组故障预测与健康管理（PHM,Prognostic and Health Management）系统,在基于人工智能的高铁动车组智能运营维护（简称：运维）算法研究平台中构建高铁动车组智能运维数据分析系统。介绍了高铁动车组智能运维算法研究平台的架构,以及高铁动车组智能运维数据分析系统的数据处理流程和关键算法。并以高铁动车组客室空调为例,选取客室空调相关传感器数据进行数据分析,得到影响客室空调健康状况的特征,并对聚类结果进行健康度数据标注,作为客室空调健康评估模型开发的基础。     

动车组牵引能耗仿真系统设计与实现

动车组运行能耗对动车组运行成本具有重要影响。在系统分析复杂线路数据、车型参数和操纵模式对牵引能耗影响的基础上,建立合理的牵引能耗仿真模型,静态和动态仿真数据的管理机制,兼顾主机厂和铁路局集团有限公司两类用户需求,设计并开发出动车组牵引能耗仿真系统。该系统前端采用layui框架,结合jQuery和Highcharts进行开发,后端采用SSM架构整合开发,具有操作简单、使用方便、易于维护和功能扩充,具有较高的可扩展性和可靠性等特点。实例验证表明,该系统对分析动车组能耗影响因素、快速估算动车组运行能耗提供有效的支撑。     

CR400BF平台动车组故障预警预测研究

根据动车组运维现场实际需求,基于动车组状态参数监控标准、车载报故障逻辑,以及现场重点故障特征等信息,建立故障预警预测模型,制定预警预测故障代码及故障处置建议措施。依托动车组故障预测与健康管理系统开展模型试用,验证了模型的可行性和适用性。通过开展CR400BF平台动车组故障预警预测研究,为动车组的远程监控提供了有力的技术支撑,有效降低了动车组的运行安全风险,保障了动车组的运行秩序。     

基于改进多色集合的动车组转向架系统故障传播模型研究

综合考虑系统拓扑与部件故障模式的影响,建立可描述转向架系统内部耦合关系的系统全局拓扑网络模型,结合拓扑和功能双重属性,提出了基于Choquet积分的节点综合重要度计算方法和基于节点故障扩散强度的单节点故障传播深度模型,构建基于改进多色集合理论的系统故障传播模型并进行了应用研究。结果表明,该方法可以有效地找出转向架系统中任意部件失效所有可能的传播路径,并对各路径发生的可能性进行排序,从而为系统设计改进、故障预防与维修提供了理论依据。     

CRH_3型动车组辅助供电系统可靠性研究

辅助供电系统可靠性对动车组的安全正常运行至关重要。为研究其可靠性,深入分析了CRH3型动车组辅助供电系统各组成结构及逻辑功能关系,建立了辅助供电系统可靠性框图模型。在此基础上,依据系统可靠性理论与武广高铁CRH3型动车组辅助供电系统故障统计数据,分析计算CRH3型动车组辅助供电系统各部件的故障率和可靠度,并结合最小路集不交化算法,计算评估了CRH3型动车组辅助供电系统的可靠性。为进一步提高系统可靠性,提出了在辅助供电系统关键设备配电网络中增加热备冗余支路的优化方案,计算结果验证了所提出方案的有效性。研究结果为CRH3型动车组辅助供电系统维护维修及可靠性优化提供依据。     

动车组制动控制系统气动控制单元故障树的建立和分析

根据动车组制动控制系统的结构和功能,以全列气动制动控制装置为对象,对功能故障通过故障树分析法进行定性与定量分析。在分析的基础上得到影响动车组制动系统任务可靠性的关键气动部件最小割集,并对气动控制单元在使用过程中的不可靠度进行预测,该研究旨在对持续优化改进的关键气动部件优先级提供依据,同时为制动系统的可靠性与维修性分析提供参考。     

考虑接续可靠性的动车组运用计划优化方法

提高动车组运用计划的接续可靠性可有效降低运营成本,更好适应不断变化的运营环境。基于动车组运用网络图,考虑动车组初始任务、空车调拨等运用条件和检修里程、检修能力等约束条件,分析任务晚点条件下动车组完成相邻任务的能力,进一步提出交路段和整个运用日计划的接续可靠性定量化方法。在此基础上建立以运营总惩罚费用最小为目标,考虑检修和热备任务的动车组运用计划优化模型,设计改进的蚁群算法求解模型,并利用算例验证。算例表明:在不改变基本运营条件下,适当增加接续时间可有效提高动车组运用计划的接续可靠性,且有效降低因接续失效而带来的高风险。     

考虑环境因子的动车组空调系统可靠性建模

动车组空调系统长期运行且与外界环境关系密切,其系统可靠性受运行环境影响较大.为研究其在环境因素影响下的运行可靠性,文章在统计分析CRH380B型动车组空调系统故障数据与运行地区的环境监测数据的基础上,通过灰色关联分析确定主要环境影响因素,在空调系统固有可靠性的基础上引入环境因子,对运行可靠性进行建模,并通过环境危害性矩...     

动车组受电弓可靠性数据分析

为研究动车组受电弓在不同运营阶段的故障分布规律,文章以CRH3型动车组受电弓在不同运行阶段的两组故障数据为基础,运用最小二乘法分析故障数据的分布规律。计算结果表明,动车组受电弓故障数据服从威布尔分布;动车组受电弓在早期运营阶段故障率高,后期运营阶段故障率逐渐降低。本文的分析结果可以为不同运营阶段的动车组检修与故障预测提供理论依据。     

动车组万向轴轴承润滑故障分析及轴承结构设计优化

针对动车组万向轴运用维护过程中出现的轴承润滑不良导致动平衡超标、传动系统异常振动问题,通过万向轴结构及轴承润滑原理分析、故障万向轴运用里程和季节分布、故障万向轴动平衡检测及轴承分解后状态检查、故障轴承油脂理化检测、润滑脂性能评估、万向轴运行工况及轴承运动学分析等手段,得出万向轴轴承润滑不良的原因并提出轴承结构优化方案,为提高动车组传动系统可靠性提出了建议和思路。     

融合RCM、PHM和数据挖掘的城市轨道交通车辆维护决策技术研究

提出了一种用于轨道交通车辆系统维修决策的RCM(以可靠性为中心的维修)可靠性评估的新方法。针对轨道交通车辆系统故障机理复杂,影响因素冗多,提出基于RCM、PHM(故障预测与健康管理)和数据挖掘算法相融合的方法来构建系统的维护决策模型。与传统方法的区别在于,该方法能够更精准地定义维护模型,并获得系统的最优维护间隔,计算效率高,适用于复杂状态系统的可靠性计算。该方法可有效降低传统RCM的维护不足现象,降低运维成本,具有一定的推广应用价值。     

动车组车载信息综合应用系统研究

及时全面掌握动车组运行状态信息、故障信息是提升动车组检修运用水平的重要方法。使用车地通信,能够实时检测动车组运行状态,有效保障动车组的运行安全;对于动车组非实时车载数据的运用,能够有效的提升检修能力,改善动车组检修水平。介绍动车组车载信息系统的发展现状,研究系统总体架构,主要功能及各项关键技术,为动车组车载信息综合应用系统的建设提出了建议。     

动车组检修系统的研究与实现

尝试用国外成熟的专业交通运输设备检修软件实现动车组检修管理。整个系统按照以可靠性为中心的检修制度和全面生产管理的理念设计,建立以设备为核心的完整的检修数据模型和检修管控流程,实现动车组产品的全生命周期管理,覆盖动车及大部件的构型、检修履历、修程修制、检修工艺、检修计划、检修执行、质检管理、故障管理等业务环节,为可靠性管理和全生命周期成本管理提供数据基础。