基于故障树的城市轨道交通运营可靠性分析

以预防和减少城市轨道交通运营故障的发生为目的,利用故障树的分析方法,建立了城市轨道交通运营故障树模型,对导致城市轨道交通运营失效的故障进行了定性以及定量分析。定性分析获得了导致城市轨道交通运营失效的所有故障组合,定量分析获得了导致城市轨道交通运营失效的主要故障类型,利用定性定量分析得到的结果,提出了提高城市轨道交通运营可靠性的相关建议,为运营故障的检测以及维修提供方法和依据。     

重载铁路树形贯通式同相供电系统的运行状态

重载铁路树形贯通式同相供电系统能够最大限度降低线路中电分相带来的安全隐患,提升牵引供电系统再生制动能量直接利用率、供电能力和供电品质.为保障树形贯通式同相供电系统的良好运行,从均衡电流、供电能力、负序评估、故障分析及保护配置4个方面研究该系统的运行状态.构建不同拓扑结构下双边供电系统均衡电流评估模型,揭示重载铁路树形贯通式同相供电系统的外部电源构成方式;以某重载铁路树形贯通式同相供电改造方案为例,探究正常和故障运行工况下系统的供电能力以及系统对外部电网的负序影响;对该系统不同类型的故障进行分析,并提出保护配置方案.研究结果表明：相较平行双边供电,当两相邻牵引变电所变压器变比相同时,树形贯通式同相供电系统不会产生均衡电流;改造方案上、下行牵引网最低网压为22.74 kV,满足牵引网电压要求;设置组合式同相供电装置后,系统的三相电压不平衡度95%概率大值和最大值分别为1.20%和1.65%;相较于传统保护装置方案,所提保护配置方案能够确保牵引网停电区间最小.     

青藏铁路基于GPS和GSM-R的列车运行控制系统分析

ITCS系统是当今较先进的无线列车控制系统之一,已经成功地运用到我国的青藏铁路. 本文分析了ITCS系统功能及车载控制设备的结构;讨论了ITCS系统车载控制单元的可靠性,基于故障树对系统可靠性评估的一般步骤;依照本系统的典型配置和实际工作过程,定义系统的故障模式;并根据故障模式和可靠性预测建立了系统的故障树;在此基础上,根据马尔可夫过程的特性,对与门、或门进行计算推导,实现了整个系统的可靠性定量计算;最后结合项目实施,对故障状态下的应急策略进行了详细分析.     

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ITCS系统是当今较先进的无线列车控制系统之一,已经成功地运用到我国的青藏铁路. 本文分析了ITCS系统功能及车载控制设备的结构;讨论了ITCS系统车载控制单元的可靠性,基于故障树对系统可靠性评估的一般步骤;依照本系统的典型配置和实际工作过程,定义系统的故障模式;并根据故障模式和可靠性预测建立了系统的故障树;在此基础上,根据马尔可夫过程的特性,对与门、或门进行计算推导,实现了整个系统的可靠性定量计算;最后结合项目实施,对故障状态下的应急策略进行了详细分析.     

铁路地面信号设备时间同步系统可靠性分析

为了量化铁路地面信号设备时间同步系统安全风险并识别薄弱环节,采用专家判断和模糊集理论相结合的方法量化基本事件的条件概率,将系统故障树模型映射为贝叶斯网络,以此构建铁路地面信号设备时间同步系统可靠性模型,对系统进行可靠性评估.通过计算系统故障条件下单元的失效率,识别系统的薄弱环节.诊断推理分析表明,光纤及通信前置服务器是引起铁路地面信号设备时间同步系统失效的关键事件,因此,加强对其维护可有效降低事故的发生概率.     

动车组空气供给系统动态可靠性分析

空气制动系统作为动车组重要制动方式之一,对动车组的安全运行至关重要.而空气供给系统是空气制动系统的重要组成部分,且具冗余、备份等动态特性.针对当前空气供给系统可靠性分析中的基础数据多源异构、动态故障树计算复杂等问题,提出了模糊动态故障树的可靠性分析方法,结合模糊理论和专家调查法,将动态故障树的静态子树和动态子树转化为条件概率表,降低计算难度.首先根据专家知识库和历史数据构建空气供给系统动态故障树分析模型;其次根据相应的规则将动态故障树中的逻辑门转化为条件概率表,将分析模型转化为模糊动态分析模型.最后根据各基本事件的故障概率计算出上级事件的模糊可能性,并对各基本事件的重要度进行分析,根据分析结果找出影响系统可靠性的薄弱环节.分析结果与实际情况符合,证明了所提方法的正确性.     

电分相处电弧异相短路故障分析

分析了交流电气化铁路电力机车带电过分相区时产生电弧的过程,通过对这一过程的分析得出了四段电弧的基本模型,其中的第二次和第三次电弧同时出现时就引发了交流电气化铁路牵引供电系统电分相处的异相短路故障.计算出了牵引变电所出口处电分相异相短路发生时的短路电流,与电流速断保护整定值比较后可知保护拒动,不能及时切除故障,电弧的高温会烧断接触导线.针对电弧引发异相短路时电分相处接触导线的温度会迅速升高的特点,提出了电分相处增设接触导线温度保护的新的异相短路继电保护策略.     

基于贝叶斯网的城市轨道交通乘客满意度评价

以城市轨道交通运营系统为研究对象,从乘客满意度出发,建立城市轨道交通服务乘客满意度指数模型,并确定城市轨道交通服务乘客满意度评价指标体系结构,建立城市轨道交通乘客满意度评价贝叶斯网络模型,并确定贝叶斯网络中各节点的条件概率。最后以重庆市轨道交通服务为例,通过实例计算分析,得出重庆轨道交通服务的几点改善措施。     

TY180推土机工作装置液压系统常见故障及诊断

分析了TY180推土机工作装置液压系统的工作原理、组成结构及其典型故障,总结了常见故障的现象及其形成原因,提出了相应的排除措施;运用因果分析法、故障树分析法等故障诊断方法,绘制了推土铲刀不动或上升无力故障的鱼骨图和松土器油缸不动故障的故障树,明确了这2种故障的成因与相应结果之间的逻辑关系。实践证明:运用上述方法能够较快地诊断和排除推土机工作装置液压系统的故障,提高机械工作的可靠性,为工程机械液压传动系统故障检测与维修提供一定的理论依据。     

考虑牵引所多运行状态的城轨交直流供电计算

城市轨道牵引变电所存在多种运行状态:整流状态、整流机组关断状态、逆变回馈装置恒定电压运行状态、逆变回馈装置最大功率运行状态. 针对潮流计算中牵引变电所状态的不确定而影响计算收敛性的问题，提出一种考虑牵引变电所多运行状态的城轨交直流供电计算算法. 该算法对逆变回馈装置和车载制动电阻建模，根据迭代过程中牵引变电所网压、电流，采用滞环比较策略确定牵引变电所状态，通过交直流交替迭代方法求解潮流. 对某地铁工程进行仿真分析和实测验证，结果表明:仿真与实测的牵引变电所负荷过程曲线Pearson相关系数为0.76～0.92；逆变回馈装置节能率的仿真结果与实测误差不超过1.7%；在全线整流机组空载电压较高的场合，当逆变回馈装置的启动电压设置在1750 V以上时，消耗在车载制动电阻上的能量显著增大.      

城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术

在地铁、轻轨等城市轨道交通中,为了避免现行直流牵引供电系统的迷流,同时发挥其无分相的优势,提出并研究了一种交流牵引供电系统.该系统由主变电所(MSS)和电缆牵引网(CTN)构成,主变电所由单相主牵引变压器(MTT)和负序补偿装置(NCD)组合而成,电缆牵引网由双芯电缆(DCC)、牵引变压器(TT)和接触网(OCS)、钢轨(R)等构成.讨论了该系统的3项关键技术:电缆牵引网的供电原理,等效电路和输电能力,电缆与接触网的匹配技术,接触网电压等级选择等;牵引网分段供电技术,牵引网供电状态辨识方法,分布式保护与集中式保护方案等;单条线路主变电所供电方案,2条及以上线路共用主变电所的供电方案.该系统技术性能优良,经济性好,可靠性高,为地铁、轻轨等城市轨道交通提供了新的、更好的选择.      

超级电容储能装置的应用研究

针对城市轨道交通系统中的网压波动问题，提出了在牵引变电所内设置超级电容储能装置的解决方案，该装置以电容吸收为主，电阻消耗为辅，在稳定网压的同时还将制动能量存储再利用；在分析装置功能的基础上设计了主电路，并对主电路进行了建模仿真，结果表明设计能满足系统减小网压波动的要求。     

基于Nash平衡的轨道交通列车牵引计算

列车牵引计算是整个城市轨道交通的重要组成部分.就城市轨道交通的牵引计算提出牵引计算的仿真模型,对城市轨道交通的列车运行进行基于Nash平衡的轨道交通研究,着重讨论城市轨道列车在多目标条件下实现多牵引力的列车运行问题,并进行相关的计算研究,可较好地实现在整个列车运行过程中牵引过程的模拟.     

事故树分析法在城市轨道交通事故分析中的应用

从系统工程学的角度出发,将广泛应用于系统安全研究中的事故树分析方法应用到城市轨道交通事故分析中。分析城市轨道交通运营事故中脱轨这一典型事故。通过分析引起列车脱轨事故各个因素,得出城市轨道交通脱轨事故的发生概率较小,预防和控制难度较大的结论。该研究有助于城市轨道交通运营公司对引起该事故发生的各个因素提高警惕意识,也为运营安全管理工作提供理论依据。     

模块化UPS在轨道交通通信系统中的应用

轨道交通通信系统中,UPS是一个重要组成部分。模块化UPS与传统的串联热备份、双机并联以及多机分散式并联方案相比,有着明显的技术先进性优势。本文从冗余／容错特性、可靠性及可用性、维修和维护、升级扩展、经济性等方面分析了模块化UPS的优势,并提出了模块化UPS在轨道交通通信系统中的应用。     

城市轨道交通有权网络相继故障可靠性研究

城市轨道交通各条线路和车站因其所承载客流量多少不同在网络结构的地位也不同,仅从网络结构来评价可靠性可能会产生误判.本文根据地铁网络智能卡数据构建了网络权重矩阵,结合网络结构确定了无权、有权网络的复杂网络参数,并基于有无权重 两个网络分别定义了4 种相继故障的策略参数及网络可靠性评价模型.以北京市轨道交通为实例系统性分析有无权重两个网络的可靠性,结果表明,模型可操作性强,弥补了城 市轨道交通网络可靠性研究的不足,加载了客流的网络脆性更明显,站点重要性排序也 发生较大变化.     

城市轨道交通车辆维修信息系统研究

为提升城市轨道交通车辆的投运率和运行可靠性,基于可靠性为中心维修和状态维修的先进理念,分析了城市轨道车辆维护、维修需求和现有信息系统存在的问题,提出了同时支持定修和状态修的车辆维修保障策略。采用基于状态的分布式维修软件结构模型,建立了城市轨道交通车辆维修信息系统的功能模块和系统架构,并对系统的具体部署进行了探讨。