基于故障树—蒙特卡洛方法的动车组可靠性分析

建立CRH2型动车组系统及其走行子系统、牵引传动子系统、制动子系统、高压电器子系统、辅助供电子系统以及网络控制子系统的故障树,在此基础上运用蒙特卡洛方法和MATLAB软件,对动车组的可靠性进行仿真分析.结果表明:基于故障树分析的蒙特卡洛仿真方法能快速、准确地计算动车组整车的可靠性;当动车组各基本部件发生故障的概率服从指数分布时,整个动车组系统发生故障的概率也服从指数分布;动车组最重要的3个分系统依次为空气供给分系统、接地保护开关和高压设备箱分系统以及牵引传动分系统.     

动车组安全回路故障防控研究

以CR300AF复兴号动车组安全回路建立为研究对象,分析该车型在投入运用前功能试验及运营期间的安全回路故障情况,提出采取HMI屏信息确认、设备部件检查和上电检测方法等防控对策,旨在提升故障处置效率,同时为现场运用检修技术提供参考.     

铁路客运专线系统结构模型

应用系统工程中系统结构分析方法,对铁路客运专线系统的系统结构进行模型化处理和分析。在对铁路客运专线系统组成和子系统接口关系描述的基础上,建立客运专线系统结构的布尔矩阵模型,揭示了各子系统(要素)之间的相互影响关系;采用DEMATEL方法解析各子系统相互之间影响的强弱程度,给出各子系统的综合影响程度(影响度,原因度)及其在系统评价指标体系中的地位和作用(中心度)。研究表明:铁路客运专线系统的各子系统在系统评价体系中,重要程度最高的是动车组子系统,然后依次是通信信号控制、基础设施和运营调度等子系统;对其他子系统影响较大的依次是通信信号控制子系统、动车组子系统、基础设施子系统、运营调度子系统和牵引供电子系统,而动车组子系统则受其他子系统的影响最大。     

动车组故障统计与配件寿命分析

动车组管理信息系统已经在全路各运用所使用,本文依托于动车组管理信息系统故障模块,对动车组各部位故障数据进行样本采集,运用统计学理论系统阐述了对于动车组故障规律的建模分析方法和动车组配件寿命的估计方法,从而为动车组的运用和检修提供了可靠的参考依据,为故障模式、影响及危害度分析FMECA奠定基础.     

动车组故障预测与健康管理系统方案研究

结合国内动车组实际需要和列车运行传感技术的发展现状，对现阶段建立动车组故障预测与健康管理地面系统的数据、用户及业务需求进行了分析，提出了基于超融合技术、铁路总公司和动车段两级硬件部署、铁路总公司–铁路局–动车段–运用所四级应用的系统设计方案，明确界定了故障预测与健康管理系统与既有动车组管理信息系统的接口和预测故障的闭环管理机制，并对动车组健康管理系统的应用前景进行了展望，对建设动车组PHM系统，实现动车组视情检修，提高动车组运用、维修效率进行了积极的思考。     

动车组制动系统故障对行车安全影响的分析

以CRH2为例,介绍我国CRH系列动车组制动系统的结构特点、工作模式,对动车组制动系统中的各子系统(如制动控制系统、风源、基础制动系统、电制动系统等)自身的安全保障措施进行了详细剖析,并以此为基础,按照动车组制动系统故障后是否可以继续安全行车的分类原则将制动系统故障归纳为四类,之后对涉及到运行安全的第Ⅲ、Ⅳ类故障进行制动距离计算,得出的结论是:只要动车组的制动力下降幅度≥1/8,列控系统即使处于完全监控模式,也不能保证动车组列车不冒进停车信号;而且列车速度较低时,冒进信号的几率较大,速度较高时,冒进信号的距离较大;另外,当制动力下降到一定程度后,列车在侧向进站的过程中还有可能超过道岔规定限速,存在侧翻的危险隐患。因此,动车组制动系统故障后仅用人工限速的措施并不能保证行车安全,必须采取更加有效的安全防护对策。     

动车组牵引系统接地故障分析及优化研究

动车组牵引系统接地故障为动车组主供电系统最为典型的故障之一,且对动车组安全运营影响较大,文中通过对某型动车组牵引系统接地故障进行分析,查找各方面因素,并从相关部件的设计结构、工艺方案及故障诊断逻辑等方面研究优化措施,降低并预防接地故障的发生。     

动车组安全规律分析系统设计与实现

动车组故障数据呈现体量越来越大,来源日趋广泛,相关信息几何形态增长的特点.为研究动车组安全规律,挖掘海量历史故障的数据价值,基于动车组安全大数据平台,利用多源数据采集、融合处理及大数据机器学习技术,设计了动车组安全规律分析系统架构与功能.目前,该系统已研发完成,并针对CRH380系列动车组进行了安全规律验证.系统的建设...     

CR400BF平台动车组故障预警预测研究

根据动车组运维现场实际需求,基于动车组状态参数监控标准、车载报故障逻辑,以及现场重点故障特征等信息,建立故障预警预测模型,制定预警预测故障代码及故障处置建议措施。依托动车组故障预测与健康管理系统开展模型试用,验证了模型的可行性和适用性。通过开展CR400BF平台动车组故障预警预测研究,为动车组的远程监控提供了有力的技术支撑,有效降低了动车组的运行安全风险,保障了动车组的运行秩序。     

京张高铁智能动车组PHM系统以太网传输规范

根据PHM系统特点,在IEC61375、OSA-CBM等有关标准基础上适当进行扩展或设计,形成PHM系统通信协议规范,适用于与PHM系统有关的数据通信。该规范可使PHM系统能够处理更为精准、多元、复杂的数据,为建立动车组故障预测与健康管理系统提供参考,能够更好地保障动车组运行安全,延长动车组使用寿命,降低动车组的维护成本。     

基于数据融合的动车组健康状态评估

中国动车组以其高速、舒适、便捷,受到越来越多的旅客的青睐,高铁客流量逐年增多。在有限的动车组保有量的情况下,动车组运营压力也越来越大。如何在动车组高频率运用的情况下保证动车组运行安全已成为一个重要的研究课题。本文从数据角度出发,采用数据融合的方法进行实时在线动车组健康状态评估研究。对动车组运用特征和现有监测数据现状进行分析,选择特征特征向量,然后数据融合,得出动车组健康指数。经验证,健康指数可以实时反映动车组健康状态,对动车组运行安全保障具有实际意义。     

动车组整车可靠性的验证方法

基于我国动车组实际运用状况,按照故障后果危及动车组运行安全的严重程度,将动车组故障划分为安全类故障、运用类故障、隐患类故障和一般类故障;依据可靠性理论和现场数据统计分析,验证了动车组整车可靠性服从指数分布的规律;提出了将动车组整车故障率划分为10级的建议。依据可靠性抽样检验理论,计算不同置信度、不同故障率等级要求下的动车组允许故障发生次数和最小累计运行里程,据此给出动车组整车可靠性的验证方法:①根据动车组的累计运行里程、期间发生的故障次数,在一定置信度水平下对其故障率等级进行评定;②针对动车组可靠性验证要求,确定故障率等级,选择动车组参试列数、试验时间、评判准则等参数,制定验证方案。     

高速动车组传感器烧毁原因分析

为了解决CRH380BL动车组在运行过程中出现转向架齿轮箱温度传感器、轴端速度传感器以及轴温传感器等因高压击穿的故障,对高速动车组接地系统进行研究,建立简单动车组接地模型并分析原因,为此故障提供解决方案,同时为新造车型提供接地方案的依据。     

CRH_2型动车组牵引变流器运用故障分析

动车组牵引变流器作为牵引传动系统的关键部件,其性能质量直接关系到动车组的安全正点运行。在动车组运用检修时,必须对牵引变流器发生的故障进行全面的故障分析,记录故障现象,找到排除方法,深入分析原因,制订预防措施,从而减少动车组牵引变流器故障率,提高故障判断处理效率,最终达到提高动车组运用质量的目的。     

高速列车运行安全监控技术

随着列车运营速度的不断提升,高速列车的运行安全监控技术变得越发重要。从高速动车组的设计、运用和维修保障等方面出发介绍了高速动车组的安全保障体系,采用可靠性、冗余设计和诊断技术的车载安全技术,采用GPRS的动车组远程传输系统信息化技术、数据库诊断及专家系统的地面数据库技术,综合故障维修安全保障技术。以CRH3型动车组为例分别介绍了高速动车组的运行安全监控体系的构成,并提出了高速列车运行安全监控体系的研究方向。     

动车组空调机组运用故障分析

基于我国动车组空调机组主要结构功能特点,从故障变化趋势和规律、故障模式影响分析等方面,对严重影响动车组运用和舒适性的空调机组运用故障进行了重点分析。分析表明,我国动车组空调机组总体质量稳定、可控,空调机组具有很强的季节性工作特点,空调机组故障应急处置能力一定程度上影响着其故障后果,压缩机、蒸发风机、冷凝风机、空调控制装置等少数关键部件主导了空调故障率水平。为此,建议从动车组空调机组的设计、制造、运用、维修等全寿命周期各环节开展优化工作。     

动车组运行可靠性评价方法研究

针对我国动车组运用维修特点,按照分层、分级、分类的原则对动车组故障进行统计分析;针对动车组现场数据复杂性、多样性特点,制定了故障数据收集方法;给出了动车组整车寿命周期故障率计算方法,实现了动车组运行可靠性规律定量描述;从数据收集、故障率计算、故障规律分析、故障规律优化等方面规范了动车组运行可靠性评价流程;结合实例分析说明了方法的合理性和有效性。     

基于主成分分析法的动车组空调故障检测技术研究

针对动车组空调系统难以建立准确的模型进行故障检测的问题,采用主成分分析法对空调系统采集的大量运行数据进行特征提取,建立动车组空调系统主元模型,通过平方预测误差统计量指标进行故障检测。并使用运用中采集的蒸发器脏堵、制冷剂泄漏、传感器异常等故障数据进行了检测测试,取得了良好的效果。     

动车组故障率统计分析方法

针对我国动车组故障影响特点和运用管理要求,按照故障严重程度不同对动车组事故和故障进行分类,制定了动车组A类、B类、C类和D类故障的可靠性指标;依据可靠性工程理论,给出动车组百万km故障率指标定义及其计算式;提出动车组故障率统计分析方法,并对某型动车组寿命周期内故障率变化规律、高级修效果和特定部件周期性故障规律进行分析。结果表明:动车组的早期惯性故障经过有效整治后,故障率显著降低并持续平稳;高级修前故障率呈逐渐上升趋势,高级修后呈微弱的早期故障期,随后明显下降;空调系统的季节性故障率变化趋势分析表明,在每年夏季的6—8月间具有明显的故障率峰值,应强化维修保养措施。示例分析表明,此方法可基于运用维修大数据对动车组故障规律进行验证和分析。     

动车组运行安全联网监控系统总体架构设计

在部署检测设备的基础上,设计了动车组运行安全联网监控系统的总体框架及系统主要功能,以提高安全监控和运用检修的质量和效率,加强车辆运行状态的监控和管理,及时消除隐患,便于各子系统综合监控动车组,便于监控数据在各级部门综合利用。