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。     

高速铁路接触网运营供电故障问题研究

通过对2013年高速铁路供电故障的统计分析和高速铁路供电接触网故障典型案例的剖析,提出了供电系统有效防范安全风险,大力提升高速铁路供电养护维修技术可靠性的建议。     

基于遗传算法的牵引供电系统可靠性建模

采用威布尔分布作为可靠性模型,提出一种基于遗传算法的牵引供电系统及其各设备的可靠性模型拟合方法.以京广铁路郑州南牵引供电系统为例,根据其统计的14年设备失效率信息,通过拟合得到该供电系统各设备的可靠性模型.拟合优度的K-S和W2检验结果表明,威布尔分布模型足一种适合用于牵引供电设备特别是接触网设备的可靠性模型.将牵引供电系统分为牵引变电所和接触网两个子系统,在供电设备可靠性研究的基础上,基于故障树分析法建立了牵引变电所和接触网可靠性模型,综合分析得到整个牵引供电系统的可靠性模型,提出并计算系统的有效寿命,为今后维修计划的制定提供科学依据.数据还表明,牵引供电系统的可靠性在很大程度上取决于牵引接触网的可靠性.     

基于故障树分析法的接触网可靠性分析

针对接触网可靠性研究的不全面,基于故障树分析方法,对接触网系统的可靠性进行分析和研究。通过建立接触网失效故障树,对导致接触网失效的故障进行了定性以及定量分析。定性分析找出了导致接触网失效的所有故障组合;定量分析找出了容易导致接触网失效的故障类型,根据定性定量分析得到的结果,提出了有效提高接触网可靠性的相应建议,为接触网系统的设计、维修以及检测提供科学依据。     

铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案研究

铁路供电故障预测与健康管理(PHM)系统是以大数据技术为核心,以供电管理信息系统、6C数据中心、SCADA系统为支撑,按照国铁集团-铁路局-供电段三级管理架构进行设计和建设的供电设备大数据分析管理平台.基于大数据框架的PHM系统涵盖针对高速铁路接触网和牵引变电所的PHM技术方案,在多时空尺度上实现铁路供电故障预测与健康指标评估,全生命周期可靠性、可用性和可维修性的可视化分析和风险评估,以及优化维修决策.本文阐述了铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案的基本设计原则和系统架构,并对该平台涉及的关键技术和系统重要功能进行了探讨.     

高速铁路供电安全检测监测系统应用研究

高速铁路快速发展对接触网的可靠性、安全性等提出更高的要求,供电安全检测监测系统(简称“6C系统”)为高速铁路接触网临时修、综合修、精调精修(三级修)提供数据来源,为保证状态修奠定基础。分析检测监测技术,研究6C系统功能,为6C设备开发、优化和应用提供借鉴。     

接触网RCM维修策略研究

现行的接触网运营维修模式是按固定周期检测、按设备状态维修,随着电气化铁路运营的日益繁忙,接触网的天窗时间少,维修的工作时间也就少,为保持接触网向电气列车持续供电功能,要在有限时间完成维修任务,需要投入大量的人力物力执行维修计划,这种运维模式日益暴露出其不足。提出一种以可靠性为中心维修(RCM)的接触网维修策略,根据RCM方法结合接触网的特点,建立接触网RCM组成架构、数据流模型,然后给出接触网RCM决策的流程,由接触网RCM决策机构制定接触网的维修计划,意在减少维修项目,节省维修成本,提高维修效率。     

高速铁路牵引供电安全技术发展及展望

我国高速铁路牵引供电技术已取得长足进步,牵引供电安全技术水平显著提高.通过全面分析高速铁路牵引供电系统主要故障及其原因,加强电气化施工、运营维护工艺的标准化建设和管理,应用RAMS理论优化高速铁路接触网技术方案,是进一步完善我国高速铁路牵引供电技术体系、提高牵引供电系统安全可靠性的主要任务.     

高速铁路接触网防雷措施及建议

研究目的:目前我国高速铁路地理区域跨度大,而且无备用系统,因此雷击一旦形成永久性故障将造成供电区段的停运。根据规范只有强雷区接触网才架设独立的避雷线,但我国高速铁路接触网一般处于多雷区,接触网未设避雷线,易遭受雷击引起损坏。为保证我国高速铁路接触网运行的高可靠性,文章结合我国高速铁路供电方式,提出关于高速铁路接触网防雷措施的建议。通过理论计算和实际分析,对我国高速接触网防雷进行研究。研究结论:(1)鉴于我国已开通的高速铁路雷击事故较频繁,通过对接触网遭受雷击闪络次数的计算分析,高速铁路接触网采用AT供电方式时,保护线PW线采用柱顶方式安装,正馈线采用合成绝缘子;(2)高速铁路应做好避雷器和保护线的接地,保障避雷设施正常运行;(3)建议完善我国接触网系统的耐雷水平、跳闸率或故障率等具体的指标要求。     

接触网可靠性研究方法浅析

介绍了国内外接触网可靠性研究的现状,分析了接触网的主要故障、接触网强度可靠性分析的计算模型和可靠性计算方法,对接触网可靠性研究存在的难点及其进一步研究的方向提出了几点建议。     

基于费用最小的铁路牵引变电所维修计划优化模型

合理优化牵引变电所维修计划是电气化铁路稳定、高效运营的重要保障。本文在分析牵引变电所结构与设备可靠性基础上,建立以可靠性为约束条件的维修费用最小维修计划优化模型。考虑到牵引变电所系统构成的复杂性,进一步设计基于单个设备维修计划优化的启发式求解算法流程,提出基于可靠性分析的牵引变电所维修计划调整方法。本文还以电气化铁路牵引变电所的实际调研数据为基础开展案例研究,验证所构建模型与求解算法的有效性与实用性。     

高速铁路动车组应急惰行通过供电小单元应用研究

通过研究动车组运行过程中的基本阻力,结合线路坡度等数据,得出动车组惰行速度计算模型。运用Matlab仿真计算,研究高速铁路动车组降弓惰性滑行距离,判断动车组惰行通过故障供电小单元的可行性,为高速铁路接触网故障应急处置、现场决策提供理论依据。     

基于RAMS的地铁信号系统维修策略研究

为了保证整个地铁的正常载客运营,地铁信号系统的可靠性、可用性及安全性须维持在一个较高水平,因此应当加强对制定维修策略准确性与合理性的研究。通过对信号系统设备维修活动的研究,以其平均可靠性与维修费用共同作为二维优化目标,将系统可用性及安全性设定为算法的约束条件,建立相应的多目标优化模型。应用标准粒子群算法及引入退火机制的粒子群算法进行寻优计算与结果分析,最终获取全局最优解集以协助决策人员制定最有利的维修计划。     

隧道结构内列车风荷载下接触网系统的风致振动响应

以高速铁路隧道内接触网为研究对象,建立列车-隧道结构-接触网系统-空气的流固耦合计算模型,分析高速铁路隧道内列车风荷载下接触网系统的振动响应特性。研究结果表明:列车风荷载作用下接触网系统振型主要表现为,以沿着隧道纵向的前后摆动为主,左右摆动和扭转为辅;接触网系统的动位移和加速度的振动时间与振幅均与列车风相一致,即在列车风出现时接触网开始出现振动,车头达到时风速开始加大,振动位移、速度和加速度同步增大,在车尾经过时达到最大值,各方向分量的振动幅度大小顺序为:纵向分量横向分量竖向分量;衬砌的振动响应特性与接触网类似,但动位移的主频和振幅相对较少。研究结果可为高速铁路隧道内接触网的设计和施工提供参考。     

高速铁路接触网精测精修探索与实践

原中国铁路总公司为加强高速铁路接触网性能和状态管理,规范高速铁路接触网精测精修工作,确保高速铁路接触网运行安全,制定了《高速铁路接触网精测精修实施办法》。中国铁路上海局集团有限公司结合早期建成通车的高速铁路运营情况,总结开通以来接触网运行状况,通过精细检测、严格评价、制定方案,开展精准维修,恢复接触网标准状态,探索并实践接触网精测精修,以提高接触网静态和动态质量。探索接触网修程修制改革,开展接触网精测精修,可为铁路供电系统全面加强接触网运营管理提供借鉴。     

接触网组合软挂梯在高铁接触网应急处置中的应用

在电气化高速铁路接触网运行维护管理中,接触网故障一直是影响列车正常运行的重要因素。如何快速、高效地对接触网故障进行应急处置,减少故障对运输秩序的影响,是接触网供电专业需要深入研究与探索的。通过对接触网组合软挂梯的研制与改进,并结合实际应用,证明其在电气化高速铁路接触网故障应急处置中快速、便捷、高效的优势。     

高速铁路弓网系统动态性能评估

正高速铁路受电弓和接触网系统的动态性能依赖于受电弓和接触网的设计方案及技术参数,决定着弓网系统的供电可靠性、供电质量和使用寿命。评估弓网系统动态性能需要测量和计算大量技术参数,进而检测弓网接触特性。     

德国高速铁路接触网检测系统

德国高速铁路接触网检测车可以检测导线高度、拉出值、接触压力、导线接近、导线厚度、接触网弹性等相关项目。此接触网检测系统主要由两部分构成：一是动态接触压力检测系统,以运营时速对弓网进行动态性能检测;二是接触网光学检测系统,在不接触接触线的情况下对接触网进行静态检测,检测可以在低速或高速情况下进行。通过动态接触压力检测系统与接触网光学检测系统测量数据的比较,计算接触网弹性以及准确判断故障类型。     

基于动态贝叶斯网络的接触网系统可靠性研究

针对传统可靠性研究方法在进行接触网系统可靠性建模与分析时存在的不足之处,利用动态贝叶斯网络技术对接触网系统在考虑维修因素和不考虑维修因素情况下的可靠性进行动态估计,并识别出系统的薄弱环节.在建立接触网系统故障树模型的基础之上,根据故障树中逻辑门向动态贝叶斯网络的映射规则,建立接触网系统的动态贝叶斯网络模型.利用动态贝叶斯网络的双向推理功能对模型进行求解,正向推理得到接触网系统可靠度和可用度随时间的动态演变规律,并进行比较分析;反向推理完成对接触网系统的故障诊断,找到影响系统可靠性的薄弱零部件.研究结果表明:所提方法能够很好地描述接触网系统的动态特性和可维修性,分析结果可以为系统的智能维护、日常检修提供参考.     

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。