电磁型磁悬浮列车悬浮系统的可靠性和安全性分析

以国防科技大学研制成功的CMS-3电磁型磁悬浮列车样车为研究对象．系统地对磁悬浮列车的关键部件——悬浮系统的安全性和可靠性进行了分析，并提出了指导性的意见和改进措施。     

基于功能相关门故障树的磁悬浮列车电源系统可靠性分析

在深入了解CMS-3型磁悬浮列车电源系统结构的基础上,建立了列车电源系统失效的故障树,引入功能相关门,表述该树中的特殊逻辑关系。提出划分动态子树,并转化为马尔可夫模型的可靠性分析法,对比分析了电源系统改进前后的可靠性。通过计算证明该电源系统设计符合磁悬浮列车在安全性和可靠性方面的要求。     

基于FTA和FMEA法的地铁牵引供电系统可靠性评估

地铁牵引供电系统是保证地铁安全可靠运行的动力来源,其可靠性分析对整个地铁供电系统的可靠性研究至关重要。本文针对某一地铁典型牵引供电系统结构,利用故障树和故障模式与后果分析法对其进行可靠性评估。通过对系统进行定义及对系统电压等级的划分,建立故障模式和后果分析表格及供电系统的故障树模型。在此基础上,求取故障树的最小割集,并利用自主开发的可靠性分析软件对3种供电情况进行可靠性评估。最后与实际工程相比较,验证了该可靠性分析方法的有效性和实用性。     

磁悬浮列车牵引变频器控制单元设计

磁悬浮列车采用VVVF变频器控制感应直线电机的运行,对牵引变频器控制系统的可靠性要求较高。文章介绍了一种牵引变频器控制系统的设计方案,它兼顾了软件的灵活性和硬件的实时性,在软件和硬件之间合理分配任务,提高了系统的可靠性。     

基于FTA的站台门门机系统可靠性分析

采用故障树分析法(FTA)对地铁站台门的门机系统进行可靠性分析,以郑州地铁1号线一期故障数据为基础,结合门机系统结构特点建立门机系统故障树,通过定性定量分析得出顶事件故障概率,根据重要度计算结果找出门机系统典型故障原因和薄弱环节,提出站台门门机系统故障优化方案,确保门机系统工作安全可靠。     

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.     

低速磁悬浮列车牵引计算算法研究

为完成低速磁悬浮列车牵引计算,建立了低速磁悬浮列车牵引计算模型,提出了一种新的牵引策略,阐述了该策略的关键技术和算法流程的设计,编制了牵引计算仿真软件,并对北京S1线进行了牵引计算。采用该算法控制列车达到了列车运行速度快、节能降耗的目的。     

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。     

基于动态贝叶斯网络的动车组牵引传动系统可靠性分析

针对传统可靠性分析方法对动车组牵引传动系统可靠性分析时存在的局限性,采用动态贝叶斯网络（DBN,Dynamic Bayesian Network）对其进行可靠性分析。建立动车组牵引传动系统的动态故障树,按照DBN转换规则,将动态故障树映射为DBN;综合考虑动车组牵引传动系统的动态特性和可维修性,利用DBN的正向推理得到系统可靠度和可用度随服役时间动态变化的规律,利用DBN的反向推理识别系统薄弱环节。对实例进行分析,结果表明：DBN能够全面刻画动车组牵引传动系统的动态特性和可维修性,有效地识别系统薄弱环节,可为运行风险评估和可靠性评估提供参考依据。     

基于灰色理论和PSO的牵引供电系统可靠性研究

采用灰色GM(1,1)模型预测其相关设备中长期的故障数据,增大建模所需数据样本量,提出以威布尔分布模型为基础,基于粒子群算法的智能拟合方法,建立牵引供电系统各设备可靠性分析的数学模型,所建模型全部通过拟合优度K-S检验,证明该方法十分适合于牵引供电系统设备的可靠性建模。运用BDD算法得到用最小割集表示的牵引变电所和接触网故障树模型,综合得到牵引供电系统整体的可靠性模型,并计算出系统的可靠度和平均使用寿命。最后分析可知接触网的可靠性在很大程度上决定了牵引供电系统整体的可靠性,其分析结果为牵引供电系统以后的维护工作提供了理论依据。     

中低速磁悬浮列车车载电气牵引系统

介绍了中低速磁悬浮列车的车载电气牵引系统,包括牵引制动系统、辅助电源系统、网络控制系统,并从电路构造方面介绍它们的特点及其在整个中低速磁悬浮列车中所起的作用。     

中低速磁浮列车车载供电系统可靠性分析

以目前唐山线正在试验运行的CMS-04型中低速磁浮列车为研究对象,将列车供电系统中的各部件故障概率用模糊数表示,通过模糊运算规则,对供电系统故障树进行分析,以此对磁浮列车车载供电系统的可靠性进行分析,找出系统的薄弱环节。     

磁浮列车系统故障模型的建立与分析

作为一种新型的交通工具,磁浮列车对安全性和可靠性有着极高的要求.系统的故障模型是对系统进行故障预防、故障诊断,从而提高系统安全性、可靠性的重要基础.分析了国防科技大学CMS-03A型磁浮列车的结构,阐述了磁悬浮列车中供电、悬浮、牵引/制动三个重要子系统的结构、工作原理和故障状态,并由此建立了磁浮列车关键子系统的故障模型.结合关键子系统的故障模型,在整理和综合前人研究工作的基础上,提出了一套相对完整的磁浮列车系统故障模型并对故障事件进行等级划分.这是一个开放的模型,可以通过后继的工作对其进行进一步的细化和扩展.模型使用动态故障树方法(FTA / DFTA)中的一些常用符号表达逻辑关系,但并不依赖于故障树方法或者其他某种具体的故障诊断方法,可以作为今后CMS-03A型磁浮列车故障分析研究的平台.     

上海磁浮列车速度控制系统

根据磁浮列车牵引系统的速度控制原理,介绍上海磁浮列车示范线的列车定位系统,以及列车在高低速运行时速度的确定等内容。     

列车牵引能耗计算方法

针对列车牵引能耗既有计算方法缺乏统计标准和能耗预测手段,通过分析机车性能、线路属性等因素对列车牵引能耗的影响,提出新的能耗计算方法。算法步骤是:客车按照车次、货车按照机车交路确定列车运行经路;按照列车起停、运行、惰行及空转、出入段及调车、上坡5种牵引过程,分别计算各区段的列车牵引能耗;按照列车径路累加各区段的能耗值,并换算为油、电的消耗量,最终计算出能耗费用。据此开发列车牵引能耗计算软件系统,以宝成线、丰台机务段为例进行能耗计算及影响因素分析,以DJ4和SSJ3为例进行新型机车牵引能耗的预测。结果表明,应用此计算方法和系统能够及时掌握列车牵引能耗的变化。     

上海磁浮示范运营线的列车定位系统

上海磁浮示范运行线可以看作是一个巨大的直线交流电机系统,作为转子的列车,其运行速度曲线控制和牵引电流的输出控制都需要列车的精确位置信息。介绍了列车定位系统的结构、基本工作原理和功能测试。     

高速磁浮列车分区运行控制系统可靠性提高方法研究

分区运行控制系统是实现高速磁浮列车运行指挥及安全防护的安全苛求计算机控制系统。本文借鉴上海同济大学1.5km高速磁浮列车试验线的分区运行控制系统工程样机研制与现场运行调试经验,建立状态回采模型。基于该模型提出一套适用于高速磁浮列车分区运行控制系统软件的可靠性提高方法:状态回采法,并从理论上证明了这种方法的可行性,最终将该方法运用于分区运行控制系统,提高了其可靠性,为高速磁浮列车分区控制系统的国产化工作提供了技术支持。     

中低速磁悬浮列车控制及网络系统

介绍了中低速磁悬浮列车控制及网络系统的设计思路与系统组成,从网络控制系统总线、拓扑、功能等角度对网络控制系统进行了阐述,通过车辆逻辑控制模块、列车线的分析,对中低速磁悬浮列车硬线继电控制系统进行了说明.     

中低速磁悬浮列车运行电磁环境的分析

采用电磁场有限元法对悬浮电磁铁和直线牵引电机的泄漏磁场分布进行仿真计算,并将计算结果与中国科学院电工所对CMS04型中低速磁悬浮列车电磁辐射现场测试报告进行详实的比较分析,从而证明了中低速磁悬浮列车交通系统是一种电磁环境良好的绿色城市轨道交通系统。     

高速列车牵引传动系统仿真可信度评估方法

针对高速列车牵引传动系统仿真信号的特点,利用Prony变换提取信号的频率、幅值、阻尼和能量等特征,分别构造残差、频率、幅值和阻尼相似度来度量仿真信号与实际信号的差异;将评估指标的可信度分为整体可信度和特征可信度,综合考虑两种可信度,给出了指标可信度的量化模型;使用群组AHP方法确定可信度指标权重,降低了确权的主观性,使可信度指标的权重更加客观合理;形成了一套定性和定量分析相结合的综合仿真可信度评估方法。将本文方法运用到CRH2型动车组牵引传动系统的无故障和故障注入仿真实验,结果证明了本文方法的合理性、有效性和实用性。