考虑天气状态的接触网可靠性评估方法研究

接触网系统可靠性评估结果受天气影响较大,传统的评估方法难以客观评估不同天气状态下的系统可靠性指标。本文提出一种考虑天气状态影响的高速铁路接触网系统可靠性评估方法,该方法依据IEEE标准导则建立三态天气下接触网系统各类元件的故障率与修复率修正模型,得出不同天气状态下元件故障率与修复率。为考虑故障率、修复率的模糊性以及天气状态的随机性对可靠性评估的影响,在三态天气模型基础上,运用可信性理论对不同天气状态下各类元件的故障率、修复率及天气状态的随机模糊性进行不确定性建模,基于GO方法计算三态天气下接触网系统的可靠性指标。以宝成铁路统计数据进行算例分析,结果表明,提出的方法能够在统计得到的不考虑天气状态的数据基础上计算不同天气状态下系统可靠性指标,减少现场统计工作量,同时反映了原始数据的随机模糊性。     

CTCS-3级列控系统RAM指标评价方法研究

为评价CTCS-3级列控系统的可靠性、可用性和可维护性(RAM),对系统逐层向下分解并建立可靠性框图,可靠性框图的最低层次定位到现场可更换的最小部件。通过可靠性预计和可维护性预计得出最小可更换部件的故障率和维修率,然后利用马尔可夫过程计算模型,根据可靠性框图自下而上逐层求解出系统的可靠性指标。同理,可根据各个最小可更换部件的故障率和维修时间,得到系统的可维护性指标。根据得到的系统可靠性指标和可维护性指标计算得出CTCS-3级列控系统的可用性指标。根据计算得到的RAM指标,判断系统是否达到系统需求。     

应用模糊综合评判对接触网进行可靠性分配

研究目的:接触网是电力牵引供电设备的重要组成部分,只有对它进行可靠性优化设计,才能保证机车安全运行。研究方法:本文通过分析可靠性分配的影响因素,提出了一种基于模糊数学原理的模糊综合评判法对接触网系统可靠性分配进行最优决策,即确定影响接触网各部件可靠性水平的因素集以及因素的权重集,再根据接触网每一类部件对各个因素的隶属度作出模糊综合决策,把接触网规定的可靠性指标合理地分配给组成该系统的每个子系统,既使整个系统的可靠性得到保证又能取得很好的经济效益,并把它的算法编成了程序。研究结果:结果接触悬挂分配的可靠度最高,其次分别为支持装置、定位装置、支柱与基础。研究结论:为铁路部门对接触网系统进行可靠性优化设计提供了一种实用可行的方法,有待在设计实践中进一步完善。     

高速铁路接触网零部件的重要度分析

牵引供电接触网通常所采用的可靠性指标可用概率、频率、持续时间的分布等概率性指标来表示.为了更好地描述接触网各零部件对接触网整体失效的影响程度,本文结合近期开通的高速铁路和客运专线工程,阐述了接触网零部件的概率重要度的分析方法,并给出了与实际运营经验相符的概率重要度排序研究数据,对探索新建高速铁路接触网系统的可靠性规律和...     

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。     

基于贝叶斯网络的接触网运行可靠性分析

将贝叶斯网络法应用于接触网系统的可靠性分析中,结合项目调研结果和故障树分析法,建立了在役接触网系统及其关键元部件的贝叶斯网络模型并进行了可靠性分析,找到了影响系统可靠性的薄弱环节与主要因素,最后给出了提高接触网运行可靠性的几点建议。     

城轨供电系统接触网可靠性的故障树分析

针对城轨供电系统接触网结构和运行特点,建立了城轨供电系统接触网可靠性的故障树分析模型,计算接触网可靠性指标.分析了影响接触网可靠性的主要故障原因,通过求取接触网故障树的最小割集得出影响系统可靠度的直接原因,并进行底事件故障重要度分析.接触网电气失效的影响因子排在前几位的底事件分别是定位线夹松动和断裂,以及软定位器锈蚀等定位装置失效.有针对性地提出了改进接触网可靠性的措施--特别加强对接触网定位装置的巡查.     

公铁两用钢桁梁桥接触网正馈线优化方案

接触网正馈线是保障接触网可靠性的重要结构。以武汉天兴洲大桥为例,分析公铁两用钢桁梁桥正馈线故障特点,指出其根本原因是钢桁梁桥受温度变化影响导致正馈线弛度动态变化和桥梁结构净空限制,造成接触网承力索与正馈线、正馈线与公路桥梁体间有效绝缘距离不足。提出基于供电方式改变的临时修复方案和基于正馈线电缆优化的长期修复方案,对后者进行工程应用,实际效果表明:该方案可消除设备隐患,降低该区段接触网设备故障率,提高供电可靠性,保障供电质量。     

ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的RAM评估研究

为了评估ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的可靠性、可用性和维修性(RAM),对其进行逐层向下分解并建立ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的可靠性框图。通过使用可靠性预计和维修性预计求出最小可更换模块或部件的故障率与维修率,然后使用马尔可夫模型和可靠性框图求解出ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的可靠性指标与可维护性指标,并根据所得到的可靠性指标与可维护性指标求解出ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路的可用性指标。最后根据所得到的指标,判断其是否达到系统需求。     

结构系统广义可靠性及数值仿真

建立了结构系统广义可靠性分析模型。根据随机变量可能同时具有随机性和模糊性的特点,分别提出了模糊强度—随机应力、随机强度—模糊应力和模糊强度—模糊应力情况下的模糊可靠性分析方法。同时,建立了结构系统为独立单元部件串联或并联组成的模糊可靠性分析模型。考虑到不同模糊随机变量组合下的可靠性积分一般不存在解析解的情况,提出了用仿真法计算可靠度数值解,并阐述了数值仿真的基本原理和步骤。通过实例介绍了方法的具体运用。     

高速铁路接触网悬挂系统维修计划的优化研究

将高速铁路接触网系统的维修方式分为3类,根据不同维修方式下系统的可靠性和维修费用不同的特点,建立不同维修组合下接触网系统的动态可靠性模型和维修费用模型。为实现提高接触网系统的可靠性并降低维修费用的目标,提出一种混沌自适应进化算法(CSEA)来求解这一多目标优化问题。该算法的混沌初始种群算子提高了初代种群的多样性,分组选择策略保证各代有一定数量的劣势个体能参与进化,自适应遗传算子增加了劣势个体的交叉和变异概率,从而避免算法早熟,增强了算法的全局搜索能力。计算结果表明,CSEA在种群多样性保持和帕累托(Pareto)最优解收敛方面均优于流行的NSGA-Ⅱ多目标算法。采用CSEA算法得到的优化维修计划,可显著提高接触网系统的可靠性,也大幅度降低维修费用。将本文多目标优化算法与传统的单目标优化算法进行比较,验证了多目标优化算法的优越性。     

机车车辆动力学研究及发展

机车车辆动力学在最近10年得到迅速发展,考虑车辆—轨道耦合作用的耦合模型得到广泛应用。随着大跨距跨江铁路桥的建设,车和桥的耦合振动会引起接触网的振动,进而影响弓网的耦合振动。因此十分有必要开展接触网—受电弓—机车车辆—线路—桥梁耦合大系统动力学的研究。进行机车车辆动力学性能优化,必须首先确定机车车辆动力学三要素的优先关系,即运行的稳定性—安全性—平稳性,建立以列车为研究对象的模型,同时在模型中考虑机车车辆结构弹性和频变特征悬挂参数以及气流扰动的影响,进而进行灵敏度分析和参数优化。给出考虑频变特性的钢弹簧等效计算方法以及基于循环变量的列车系统动力学建模和计算方法,并验证了计算方法的有效性。     

基于神经网络RBF的接触网可靠性分析

将人工神经网络理论和JC算法与有限元分析相结合应用于铁路接触网系统可靠性研究(简称为FE-RBF-JC法),建立了腕臂系统可靠度计算的数学模型,利用有限元计算方法得到一组结构的基本输入变量及输出的响应数据,采用径向基神经网络RBF进行训练的基础上建立结构的输入-输出函数关系,在该模型上,用JC方法进行腕臂系统可靠度仿真计算。研究表明,该方法精度高、简便易行,为复杂的铁路系统可靠性研究提供了一条新的途径。     

铁路货车可靠性试验方法及评价标准的研究

在中国铁道科学研究院环行试验基地进行的历时5年的提速货车120 km.h-1可靠性试验的基础上,结合运营线试验分析,提出铁路货车可靠性试验方法:参试车辆应具有代表性;试验线路应具有典型性,并设置一定的线路不平顺;试验里程为1至2个段修期;最高运行速度的试验里程不应低于总里程的60%。在分析测试结果、故障分布及车辆可靠性指标和铁路货车关键部件的疲劳特性的基础上,依据故障的严重程度和对车辆维修的影响,对故障进行分类与加权,计算货车的平均无故障时间和故障率,并进行评价;将落车时实测的静应力与运行中测得的动应力叠加并用Goodman方程转换,得出以对称循环表征的疲劳等效应力,结合对称循环概率疲劳等效应力和部件细节对称循环的概率应力—寿命曲线,通过Miner线性累积损伤法实现转向架关键部件疲劳寿命的可靠性预测。     

基于FTA的接触网系统可靠性研究

随着电气化铁道高速化的发展,接触网的可靠性成为铁路安全运行的一个重要因素,但它的研究只停留 在定性分析上,没有深入的定量计算。本文采用故障树演绎分析(FTA)方法,对铁路接触网系统的可靠性进行 分析和研究。以所不希望发生的故障事件作为分析的目标,找到了接触网系统存在的故障原因和机理,在大 量调研的基础上,建立了接触网系统的故障树及它的数学模型,基于Fussell下行法及最小割集法对它的可靠 性进行了定性和定量的分析。分析结果表明,腐蚀、零件的强度、磨损、疲劳、外部动态负载、强电流、污染、接触 线的张力和沿导线传播的波动速度等是造成接触网失效的主要原因,并且根据故障模式和最薄弱的环节通过 最小割集计算出了顶事件的可靠度,为接触网系统的可靠性与安全性分析和失效预测提供了一种实用的方法 和理论依据。     

既有线提速接触网恒张力放线问题及对策

本文从放线原理入手,对恒张力放线和小张力放线进行了对比分析;在总结恒张力放线优点的基础上,结合既有线提速电气化施工的实际情况,就恒张力放线在施工中存在的问题提出了一些改进建议和对策.     

秦沈客运专线接触网总体设计

从明确弓网系统及接触悬挂评价标准入手 ,通过对秦沈客运专线接触网设计的分析和总结 ,确立高速接触网的设计理论和方法。接触网是通过与其接触线相互摩擦运动的受电弓向电动车组或电力机车受流 ,弓网间稳定、良好的功率传输是实现高速行车的关键。为了衡量弓网间的受流质量 ,首先应确定对弓网关系进行评价的标准 ,而接触悬挂的评价标准则用于悬挂参数的确定。所选悬挂参数能否满足弓网间受流标准的要求并是否为最佳 ,需要通过计算机仿真或试验进行验证和优化。高速接触网的设计要体现安全、可靠和免维护性。因此 ,精确设计的概念应始终贯穿其中     

集中质量对接触网仿真的影响研究

电气化铁道弓网动态受流一直是牵引供电系统的关键技术之一.建立高精度的接触网仿真模型,深入研究弓网的动态受流关系,是解决受流质量一个主要途径和方法.在接触网系统中,安装的定位器、定位管、线夹等零部件形成的荷载会影响接触悬挂的弹性,进而对弓网受流产生影响.此文在建立接触网仿真模型中,把零部件荷载视为集中质点,来研究接触悬挂模型的等效质量,进而研究集中质量对接触网仿真的影响.通过研究表明,集中质量的等效质量越大,集中质量处的接触压力越小;反之亦然;列车行驶速度越快,集中质量产生的影响越明显.