基于变频控制策略的同相供电装置可靠性优化方法

同相供电技术能有效解决牵引供电系统普遍存在的过分相问题和电能质量问题. 为了保障同相供电系统的安全可靠运行，作为系统的核心设备，同相供电装置的可靠性优化研究至关重要. 针对同相供电装置特殊的变流器拓扑结构，建立可靠性评估模型，分析了牵引负荷特性及主要电气参数对装置可靠性的影响机理；建立以功率模块失效率最低为目标的变频控制优化模型，采用遗传-粒子群混合算法，得到了最优变频控制策略. 研究表明:改变不同负荷区段内变流器的开关频率，可以有效降低功率元件失效率. 最后以山西中南部铁路应用的工程样机为例，基于实测数据和对比分析，表明在变频控制策略下，装置寿命可增加20.90%，可靠度增长率最大可达到54.17%，证明了变频控制策略可以有效提高装置可靠性.      

基于应力损伤的电力机车传动系统损伤度模型

参照现有机械结构应力损伤基本原理,分析电力机车传动系统设备故障的本质原因,提出一种基于应力分析的电力机车传动系统损伤度模型．该模型采用迈因纳准则和可靠性原理,对电力机车传动系统设备进行大修期限估算,计算出各个关键设备的损伤度,从而估算出电力机车传动系统的大修期限．     

基于时间序列的高速公路软基沉降预测研究

简要介绍了时间序列分析的基本原理、方法及其模型的建立,通过路基沉降监测实例对模型进行了检验,并对路基沉降趋势进行了预报。预报值与实测值的比较结果表明：时间序列模型具有较高的拟合精度和预报的可靠度,可用于描述路基沉降变化规律。     

基于Markov模型的电解电容可靠性评估

基于Markov（马尔可夫）模型提出了一种对电解电容可靠性评估的方法.文中分析了电解电容的等效电路模型、老化损伤机理,通过RESR（等效串联电阻）表征了电解电容的失效率,然后将电解电容分为正常、老化损伤和完全失效三状态.根据马尔可夫模型建立电解电容的状态转移图,求出其可靠性,以开关电源的BUCK电路为例,通过仿真试验算出了电解电容实时的RESR和失效率,进而完成了对其可靠性的表征.     

基于故障树模型的高速公路机电系统性能评价

采用故障树分析法,以故障率（顶上事件的发生概率）为表征指标,可建立高速公路机电系统使用性能分析模型．提出基于故障树的高速公路机电系统性能评价方法,给出高速公路养护需重点检测的关键环节。这种方法亦可推广应用于高速公路机电系统运营期使用性能的评价当中,为系统养护中故障点的追溯提供具体可行的方案,从而大大减少系统养护诊断的工作量,提高监控系统的养护效率及针对性。     

列车引起环境振动预测方法与不确定性研究进展

系统总结了列车运行引起环境振动的各类预测方法及其不确定性问题, 梳理了初步预测、确认预测和精准预测3个预测等级内各种方法和模型近10年来的发展状况; 讨论了模型输入参数的随机不确定性, 包括车辆之间差异、轮轨磨耗以及预测模型中输入地层参数等带来的不确定性; 根据新的测试结果分析了车轮和钢轨磨耗状态对地铁振动源强不确定性的影响。研究结果表明: 机器学习方法和地层传递函数解析法可用于初步预测阶段; 用于确认预测的各类数值和解析模型日益完善, 预测效率日益提高, 但考虑车轮和钢轨磨耗发展的轮轨激励输入方法仍有待进一步完善, 仍需进一步发展振动传递路径清晰且可用于工程预测的建筑结构动力学模型; 精准预测需要发展混合预测方法并研究其在地下线振动预测中的应用; 目前对预测结果精准性和预测方法可靠性的研究十分欠缺, 绝大多数预测只能给出定值结果, 无法考虑轮轨磨耗、养护管理水平和振动在地层中传播的不确定性; 建议进一步开发具有远程智能离线采样功能, 并可在建筑结构上长期便捷安装的小型振动采集装置, 以便与机器学习预测方法相结合, 从而适应未来智能化预测的发展要求; 建议发展能够描述钢轨短波磨耗状态等级和车轮不圆顺等级的粗糙度谱, 构建完整养护维修周期内环境振动动态预测模型; 应发展具有可靠性及精准度要求的智能化预测方法, 并在未来实现由定值预测向概率预测发展的根本性转变。      

二次指数平滑法中确定初始值的简便方法

在利用二次指数平滑法建立趋势预测模型时，必须合理确定初始平滑值．确定初始平滑值比较复杂繁琐，用初期指标值替代初始平滑值是一种简便的处理方法．通过推导，论证了这一方法的可行性，并给出了适用条件．     

ATIS渗透率对有限理性用户行程可靠性的影响

鉴于行程时间可靠性是累积前景择路模型参考点设置的首要依据,采用先进交通信息系统(ATIS)引导此类用户择路能否显著改善路径、OD和系统行程时间可靠性成为一个有意义的研究课题.对此,本文构建了基于双参考点累积到达时间价值择路模型与ATIS引导下路径行程时间最可靠择路模型的多类用户均衡网络,以研究随机退化路网中ATIS渗透率对双参考点有限理性用户行程时间可靠性的影响.结果表明,针对路径、OD和整个系统而言,通畅时,高渗透率能提高系统可靠性,并增加可靠性曲线的稳定性;但拥堵时,一定比例的渗透率能增加可靠性值,而高渗透率反而可能降低部分用户的可靠性.     

摆式列车倾摆机构控制系统可靠性分析

介绍了影响倾摆机构可靠性的故障树,用控制系统冗余作为系统可靠性优化模型,改善了可靠性的公式,提出用自动转换装置和网络技术来实现倾摆机构控制系统冗余,分别给出自动转换装置和网络技术的具体实现方法。用网络技术实现冗余是一种既方便又提高系统可靠性的较好选择。     

基于多尺度排列熵和长短时记忆神经网络的航空发动机剩余寿命预测

针对航空发动机性能退化失效的变点和多状态参数的时间序列预测, 构建了基于多尺度排列熵算法和长短时记忆神经网络的剩余寿命预测模型; 使用多尺度排列熵算法对时间序列进行变点分析, 求解出性能退化过程中的突变点, 得到了有故障征兆的性能退化起始点; 构建了包含多变量的长短时记忆神经网络模型, 将多个状态参数代入到模型中得到对应的剩余寿命; 将变点后的航空发动机多状态参数和剩余寿命作为样本, 代入到长短时记忆神经网络模型中进行多步和多变量的时间序列预测; 通过综合航空发动机状态参数变点分析方法和时间序列预测模型, 得到最终的剩余寿命预测结果。研究结果表明: 多尺度排列熵算法能够及时监控各个状态参数的变化, 当发现状态参数异常时, 排列熵的值会发生跳变, 从而有助于及时发现故障征兆; 长短时记忆神经网络模型通过门控单元对长时间序列数据进行信息筛选, 充分保留了有效信息用于时间序列预测; 多变量长短时记忆神经网络能够对多状态参数进行同步分析, 并且将状态参数直接与剩余寿命相对应, 提高了模型效率; 通过多尺度排列熵算法和长短时记忆神经网络模型的结合, 能够考虑到航空发动机的多退化模式, 得到更符合实际退化过程的剩余寿命预测结果; 经过算例分析, 提出方法的剩余寿命预测的均方根误差为5.3, 与长短时记忆神经网络、反向传播神经网络和支持向量机相比, 误差分别降低了63%、72%和78%。      

Reliability Analysis for the Competing Failure with Probabilistic Failure Threshold Value and Its Application to the k-out-of-n Systems

A method for reliability analysis of the competing failure with the probabilistic failure threshold value not the fixed threshold value is presented, which involves the random shocks and the degradation is independent and dependent respectively. Specifically, for the dependent condition, the effect due to the random shocks on the degradation is considered with a damage factor. In addition, the dependent competing failure model is applied to the reliability analysis of the k-out-of-n systems. Finally, two studied cases are presented to illustrate the proposed method, and the results show the proposed method is reasonable.     

指数平滑法在滑坡抢险工程中的应用

指数平滑技术是进行预测决策的有效方法,文章首先对指数平滑模型作了简单的介绍,然后根据某滑坡的实际情况,对部分监测点位移进行了建模和预测,预测结果表明,预测值与实际观测值之间的误差很小,说明此模型可很好地应用于滑坡位移预测,可为施工决策提供可靠的依据.     

城市道路交通流短时预测及可靠性分析

为了捕捉交通流随机波动导致的交通流短时预测的不确定性,利用反映预测波动的异方差对可靠性进行量化预测;基于时间序列及其异方差理论,构建了以单整自回归滑动平均ARIMA(0,1,1)模型为均值方程的城市道路交通流短时预测的广义自回归条件异方差GARCH(1,1)模型. 通过ARCH LM检验证实,GARCH(1,1)模型能够有效捕捉并消除ARIMA(0,1,1)模型的异方差性.结果表明:基于GARCH(1,1)模型的城市快速路流量预测的MAPE值不高于10%,城市快速路及主干道速度预测的MAPE值为7.86%~10.24%;与ARIMA(0,1,1)模型预测的固定置信区间相比,在自由流交通状况下,GARCH(1,1)模型在有效预测前提下的预测置信区间更窄;在交通拥挤状况下,GARCH(1,1)模型能够通过放大预测置信区间宽度减少无效预测.      

指数平滑法在滑坡抢险工程中的应用

指数平滑技术是进行预测决策的有效方法,文章首先对指数平滑模型作了简单的介绍,然后根据某滑坡的实际情况,对部分监测点位移进行了建模和预测,预测结果表明,预测值与实际观测值之间的误差很小,说明此模型可很好地应用于滑坡位移预测,可为施工决策提供可靠的依据.     

多方式交通网络的时间可靠性分析

面向小汽车和公交组成的多方式交通网络,建立公交到站时间迭代表达式,分别给出公交及小汽车的时间可靠性计算方法,构建包含时间可靠性的多方式交通网络均衡模型并设计求解算法.计算结果表明,开辟公交专用道及增加公交发车频率这两项措施,均能提高公交自身的时间可靠性及分担率,同时也能改善小汽车的时间可靠性,但是后者还会增加公交积聚概率;而增加公交站点间距,将降低公交分担率,同时也将增加公交集聚的发生概率;随着乘车站数的增加,公交时间可靠性及分担率降低,特别是下游公交线路分担率降低更为显著.     

混凝土碳化深度预测模型研究

对混凝土在酸性环境下腐蚀后的碳化深度进行研究,建立单变量的一阶灰色预测模型GM（1,1）,对混凝土的碳化深度进行预测,并用加速腐蚀试验方法对混凝土碳化深度进行验证,研究结果表明,模型预测结果与试验结果能够较好地吻合,证明这种预测方法是简便易行的,可以作为研究受腐蚀混凝土的碳化深度的一种方法。     

混凝土碳化深度预测模型研究

对混凝土在酸性环境下腐蚀后的碳化深度进行研究,建立单变量的一阶灰色预测模型GM(1,1),对混凝土的碳化深度进行预测,并用加速腐蚀试验方法对混凝土碳化深度进行验证,研究结果表明,模型预测结果与试验结果能够较好地吻合,证明这种预测方法是简便易行的,可以作为研究受腐蚀混凝土的碳化深度的一种方法。     

Numerical simulation to reliability analysis of fault-tolerant repairable system

In the traditional method for the reliability analysis of fault-tolerant system, the system structure is described by means of binary decision diagram (BDD) and Markov process, and then the reliability indexes are calculated. However, as the size of system augments, the size of state space will increase exponentially. Additionally, Markov approach requires that the failure and repair time of the components obey an exponential distribution. In this study, by combining dynamic fault tree (DFT) and numerical simulation based on the minimal sequence cut set (MSCS), a new method to evaluate reliability of fault-tolerant system with repairable components is proposed. The method presented does not depend on Markov model, so that it can effectively solve the problem of the state-space combination explosion. Moreover, it is suitable for systems whose failure and repair time obey an arbitrary distribution. Therefore, our method is more flexible than the traditional method. At last, an example is given to verify the method.     

罗宾斯TBM连续皮带机急停系统改造

兰渝铁路西秦岭隧道XQLS2标右线工程的采用ROBBINS公司生产的TBM掘进施工.石渣由连续皮带机长距离运至洞外弃渣场,其电气控制部分是该公司首次研发的超长距离光缆信号传输控制系统.因受施工环境限制,其光纤易断,针对实际施工环境条件,对连续皮带急停系统进行了技术改造,提高了后期施工中该系统的可靠性.     

基于累积前景理论的通勤者路径选择模型

为了全面描述决策者在不确定环境下的出行行为,从价值变化和可靠性变化两个方面研究通勤者的路径选择行为及对待风险的态度,提出了基于累积前景理论（CPT）的通勤者路径选择模型.首先推广了两个参考点的CPT,接着根据不确定理论对行程时间进行预算,给出通勤者参考点估计的统一方法,然后构造通勤者的路径选择模型. 最后在一个测试网络上研究可靠度与参考点及可靠度与累积前景值的关系.结果表明,通勤者的参考点可以根据可靠度要求动态设置.出发时刻相同,出行者可靠度要求较高时,风险较低的路径前景值较大;反之可靠度要求较低时,行程时间平均值较小,虽然风险较高的路径前景值也比较大,这一结论与事实相符合.本文所提出的决策模型能够有效地描述通勤者在随机路网中的路径选择行为.