研发阶段动车组维修规划研究

针对动车组的特点,全面分析了维护保养、状态修、定期修等维修方式以及免维修、弃件修、换件修等维修策略的技术特点、适用条件、设计要求;提出了动车组整车维修、重要系统维修、关键部件维修、日常维护等维修级别规划原则。     

动车组牵引电机轴承剩余寿命预测方法研究

根据我国高速铁路动车组的实际运行和维修情况,以动车组关键部件剩余寿命预测为目的,对车地数据进行研究,对牵引电机轴承的温度数据进行特征提取,并根据大量历史车地数据,对牵引电机轴承进行剩余寿命预测。使用面向过程分析的思想和用特征值构建盒图的方法,达到预测动车牵引电机轴承剩余寿命的目的。研究的结果可以作为提高运维效率,修程修制优化的依据。     

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。     

高速铁路动车组运行状态地面监测系统的研制

研制了一种高速铁路动车组运行状态监测系统。该监测系统包括安装于轨道上的测试单元、数据采集单元及评判分析软件等。其工作原理是应用轨道上的测试单元连续测得动车组通过时的轮轨力,根据轮轨力分析动车组的运行状态及车轮伤损状况。本文介绍该监测系统的技术方案及关键部件的设计与开发。该监测系统在兰新二线大风专项试验中得以应用及验证,并为兰新二线动车组在大风条件下的运行状态提供了重要的试验数据。     

动车组转向架构架结构选型设计

构架作为动车组转向架的一个关键部件,其结构型式直接影响转向架的安全和寿命。本文选取了既有动车组两种典型的转向架构架结构型式箱梁型和管梁型进行研究。通过有限元分析及刚柔耦合动力学分析计算,为后续动车组转向架构架结构选型提供理论参考依据。     

高速动车组预防维修规程分析与优化方法研究

介绍一种基于现场数据对高速动车组预防维修规程进行分析和优化的方法。通过对现场数据的收集与分析,确定适用的退化模型、寿命分布及故障发展规律;通过失效模式与影响分析确定故障模式的影响、原因及可能引发的故障后果;通过预防维修策略分析确定适当的检修策略;结合以上分析结果,确定适当的检修周期,实现对预防维修规程的分析与优化。     

动车组控制单元寿命试验研究

近年来,随着轨道交通技术的发展,复兴号高速动车组列车大量投入使用,且成为我国居民出行的重要交通工具,其中动车组控制单元电子产品作为关键部件,是列车安全运行的重要保证。为进一步提升动车组控制单元电子产品检修效率,提高产品质量和可靠性水平,文章选取典型的动车组控制单元电子产品为研究对象,在分析其运行环境及寿命指标基础上,以产品的主要敏感应力作为试验条件,采用基于威布尔分布的模型,结合加速试验方法开展可靠寿命试验设计研究,探讨一种适用于动车组控制单元电子产品整机可靠寿命评估的方法,对提升产品可靠性及维保策略提供有效的数据参考和借鉴。     

基于加速退化数据的动车组电连接器寿命预测研究

电连接器对于动车组安全可靠稳定地运行至关重要。为提高电连接器产品寿命预测的效率与准确度,通过设计实施连接器加速试验,获取产品性能退化数据,采用寿命预测物理模型与数据处理算法,基于退化量分布的加速退化数据建模流程,实现动车组电连接器可靠度与寿命的评估。据此设计了基于退化数据的寿命预测软件,实现了退化数据预处理、数据分布拟合、模型参数计算、模型曲线绘制与寿命值的预测。     

动车组健康管理与运维决策研究

随着客流量逐年增长，以快速、便捷且舒适著称的动车组成为旅客出行的首选，高密度的开行量以及修程修制改革对动车组的安全、稳定运行带来极其严峻的挑战。如何保障动车组运维决策并实现动车组健康管理成为当前关注和研究的重点。文章从大数据应用角度出发，对动车组数据进行了融合并开展了多维可视化分析，制定了动车组健康评价指数，采用线性回归法深入研究了动车组历史数据，预测了配件寿命趋势，从而实现了动车组“精准预防修”的健康管理模式。通过层次分析法和变异系数法可以获得各项评价指数的权重，直观评价动车组健康状态，指导动车组“一车一方案”的运维决策。     

基于可靠性的列车关键部件机会预防性维修优化模型研究

针对列车关键部件预防性维修存在欠维修或过维修问题,在传统预防性维修策略基础上,提出一种基于可靠性的列车关键部件机会预防性维修优化模型,该模型考虑部件可靠性对机会维修阈值的影响,通过偏最小二乘回归方法优化机会维修阈值,求解得出最佳预防性维修役龄和机会维修役龄,综合分析机会役龄因子和安全失效概率因子对维修策略的影响,从而达到优化总维修费用的目标。以某地铁公司B型车辆关键部件的记录数据为例,通过对建立的模型进行求解分析,表明采取该检修模式能有效减少固定维修次数、延长检修周期、降低总维修费用、提高列车正线运营率,从而为轨道交通关键部件修程修制的改进提供科学依据和实践参考。     

动车组运行状态智能检测装备

动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行部、闸瓦、转向架、接触网等与列车有关的各个部件进行动态监控。根据实验和现场使用情况,本检测设备满足铁路机车运行时对走行部和受电弓进行在线测量检测的要求,其中,走行部检测精度可达1 mm,滑板磨耗值测量精度可达0.2 mm。鉴于此,该动车组智能检测装备能及时发现故障隐患,为检修和更换提供依据,保证动车组运行安全。     

基于里程最大化的动车组交路计划优化方法

动车组交路计划是编制动车组运用计划与检修计划的重要基础,对于加强动车组的运营管理具有重要作用。针对动车组交路计划编制的问题,主要在动车组一级检修的里程周期和时间周期的约束下,以动车组运行里程最大化和列车车次接续时间最小化为优化目标,构建了动车组交路计划优化的0-1整数规划模型。在此基础上,设计了交路计划优化编制的算例,并采用Lingo软件对模型进行求解,优化结果验证了模型的有效性。     

以可靠度为中心的动车组设备预防性维修策略

广泛应用于高速铁路动车组设备维修领域的等周期预防性维修策略不可避免地使动车组设备可靠度随着维修次数和服役里程的增加而降低。为了制定更加符合设备衰退规律的维修计划以改善设备的可靠度,采用混合式故障率演化模型动态决策动车组设备的预防性维修计划,更符合随服役里程增加设备的维修间隔呈递减趋势的实际情况。在此基础上,将非完美维修方式分为初级维修和高级维修2种,并引入效费比的经济性分析方式决策每一次维修的具体方法。算例分析结果表明,以可靠度为中心的预防性维修策略便于搜寻最优解,并且对于故障维修成本较高的设备应有更高的可靠度要求,尤其在设备运行周期的后半阶段,应加强对其采取预防性维修措施。此外,当故障维修成本低于非完美维修成本时,设备的维修策略倾向于以故障维修为主的维修策略,而非预防性维修策略。     

基于Zabbix的铁路动车组WiFi运营服务监控系统应用研究

为了掌握铁路动车组WiFi运营服务系统实时运行状态，提高系统运维效率，缩短售后响应时间，节约应急资源，使运营管理和服务智能化，提出一种基于Zabbix的综合性监控系统。在阐述Zabbix开源框架与数据可视化基础之上，结合铁路动车组WiFi运营服务系统部署环境及应用场景，围绕系统运维及管理的实际需求，研究Zabbix监控系统关键技术。利用Zabbix优秀的性能和可扩展性，将车载WiFi设备系统参数信息、列车开行信息、平台运营等数据高度集中、可视化展示，同时，通过使用推送媒介建立实时性、高效性的推送机制，构建多层次、立体化的综合监控管理平台，实现了对铁路动车组WiFi运营服务系统资源数据的高度共享。充分利用现有技术条件，可以提高铁路动车组WiFi运营服务系统运维的高效化、统一化、智能化水平。     

基于以太网双向环路的动车组列车人机界面多重冗余设计

HMI(人机界面)是列车网络控制系统的显示终端,是司机和维护人员监控列车运行状态的重要平台,可实现列车运行状态监视、故障诊断和警报、数据配置和车辆控制等功能,是保证列车运行安全的关键部件。因此,动车组列车HMI多重冗余设计显得尤为重要。介绍了基于以太网双向环路通信的列车HMI多重冗余功能的设计和实现方法,包括硬件设备、车辆拓扑结构及HMI软件控制策略等冗余设计。全方面的冗余设计能有效保证列车运行安全,降低列车维修维护成本,提高列车运行的可靠性。     

CRH1型动车组变流器中间直流环节过电压的故障分析及预防

针对CRH1型动车组配属福州动车段以来变流器模块故障频发的问题开展故障分析与对策研究.从变流器中间直流环节的控制原理入手,结合车载数据及故障发生时的环境数据进行分析,通过数据对比与实例验证判明故障真实原因,并提出变流器直流环节过电压故障的解决办法和预防措施.     

网络化运维条件下的动车所检修资源共享方案研究

针对网络化运用检修条件下的动车组检修方案优化问题,以固定运用模式下的动车组开行数据为输出,以满足动车所的最大扣修数量、动车组一二级检修规程和多所检修资源共享规则为约束条件,以最小化动车组检修剩余量为目标,构建优化模型。基于蚁群优化算法设计了模型的求解策略,达到共享多动车所检修资源,充分利用动车组检修周期,降低检修成本的目的。     

动车组轮对精准镟修管理系统及其应用

介绍了动车组轮对精准镟修管理系统。该系统基于车轮磨耗机理和车轮磨耗数据,建立车轮磨耗规律模型和镟修规律模型,进而建立车轮退化规律和寿命预测模型;同时基于车轮失效机理、车轮维修数据,建立车轮多边形风险预测模型和滚动接触疲劳模型,实现车轮失效风险预测;在车轮磨耗、镟修、寿命预测、风险预测模型的基础上,以车轮全寿命周期检修综合成本为目标,建立车轮运用维修决策模型,实现车轮状态修和计划预防修。实践证明,动车组轮对精准镟修管理系统可有效降低轮对运维成本。     

成都动车段工程设计及技术创新

动车段承担动车组高级修作业,是保障动车组安全可靠运行、有效延长动车组续航里程的重要设施,动车段工程设计是高速铁路设计技术的重要课题。在成都动车段工程设计中,基于既有路网规划,测算全路动车组检修数据,发现存在检修能力缺口,大胆提出需补强路网检修能力,增设成都动车段;根据成都枢纽布局特点,首次提出"两站一段"的段址选择模式,有效实现资源共享;总图布置充分考虑地形条件、工艺技术因素,避免与市政道路干扰;创新采用大量工程技术,比如转向架流水修采用"直线型径路流水修,关键工序双工位补强"方式,采用水泥搅拌桩加固库内地基方案等。成都动车段工程技术创新,完善了工程设计,积累了动车组检修技术经验,继承发展,为其他动车段工程设计提供借鉴。