基于正态云模型和模糊层次分析法的列车通信网络性能评估方法

为保证高速列车安全、可靠运行,研究了列车通信网络性能评估方法;综合考虑列车通信网络的实时性、可靠性和服务质量,建立了合理的列车通信网络性能评价指标体系,采用模糊层次分析法确定列车通信网络性能评估指标的权重;考虑列车通信网络评估过程中具有不确定性,构建了基于正态云模型和模糊熵的二维评估模型;建立了基于交换式以太网的大容量和高可靠性列车通信网络仿真平台,获取各指标样本数据,运用二维评估模型计算各指标的隶属度,依据模糊理论最大隶属度法则确定列车通信网络性能等级。研究结果表明:在列车通信网络状态良好时,60%评估样本的网络性能等级为Ⅰ、Ⅱ级,在网络丢包率和误码率较大时,40%评估样本的评估等级为Ⅲ、Ⅳ级,表明二维评估模型能够有效地反映列车通信网络状态;与仅运用模糊综合评价法相比较,两者的评估结果基本一致,反映了二维评估模型的准确性;模糊综合评价法不能消除评估过程中不确定性因素的影响,从而导致评估结果缺乏精确度,因此,提出的方法更适合于列车通信网络性能评估。      

地铁列车故障检测与诊断系统网络体系结构及其仿真研究

根据地铁列车故障检测与诊断技术的发展需求,介绍了车载故障检测与诊断系统的组成,提出了基于工业以太网的地铁列车故障检测与诊断系统网络体系结构.利用网络仿真软件构建了该诊断网络的网络拓扑结构模型,并基于该模型研究了车载工业以太网传输大容最故障数据及视频监视信息过程中网络负载、网络延时和端到端的关键性能参数.仿真结果表明,该系统级仿真模型对车载故障诊断网络的性能分析是有效的,为工业以太网络在地铁列车上的应用提供了客观、可靠的定量依据.     

基于两车模型的地铁隧道活塞风对屏蔽门影响研究

为研究隧道活塞风对地铁屏蔽门的影响,通过分析活塞风形成机理,构建两车、两车站、三区间隧道的地铁隧道模型,利用滑移网格技术仿真模拟列车在隧道运行时引起的活塞风速度与压力,并提取所研究车站屏蔽门区域所受活塞风的压力值。通过对屏蔽门进行静力学分析,利用屏蔽门所受最大阻力来衡量屏蔽门开关能力。将仿真结果与南宁地铁1号线的实际故障进行对比分析,研究不同工况下活塞风对屏蔽门的影响。研究结果表明:所建仿真模型有效、合理,屏蔽门所受最大风压受列车运行速度、屏蔽门位置及风井布置模式的综合影响。研究成果可为屏蔽门故障诊断和智能运维提供理论参考。     

基于预紧量变化的列车牵引电机轴承寿命预测方法

为预测轴承的剩余工作寿命,分析了列车牵引电机轴承预紧量对轴承结构和动力学特征的影响,针对单个轴承个体,从轴承的各个寿命阶段研究了轴承可能发生的失效原因以及对应的轴承预紧量特征。利用ANSYS动力学仿真分析得出轴承的固有频率会随着轴承预紧量的减小而降低。结合预紧量与轴承接触应力的关系,提出了基于预紧量变化的轴承寿命预测方法。监测轴承振动频率来判断轴承预紧量的变化,可以对牵引电机轴承个体进行寿命预测。     

基于可靠度的列车多部件预防性机会维修策略研究

针对现行轨道车辆检修模式存在过维修和欠维修等问题,提出基于可靠度的列车多部件预防性维护策略。引入故障率递增因子和役龄递减因子,采用维修与更换相结合的维护方式,依据可靠性要求确定单部件最佳预防性维修周期及维修次数。通过分析部件之间维修的经济相关性,在单部件最佳预防性维修周期基础上,通过二次抛物线插值法优化机会维修可靠度阈值,使总维护费用最少,从而得到最优机会维修可靠度。研究结果表明:相比于传统列车维修策略,运用提出的预防性机会维修策略,在保障列车可靠性的同时可减少入库检修次数,节省维护费用,保证了列车运行的安全性和维修的经济性。