隨著人們對于出行交通工具的要求越來越高,高速鐵路事業(yè)蓬勃發(fā)展,因此,高速列車系統(tǒng)的可靠性越來越受到關注。列車的速度和位置信息對于列車控制系統(tǒng)至關重要。因此,為減小速度定位誤差累積對系統(tǒng)可靠性劣化造成的影響,論文充分考慮了高速列車運行環(huán)境的復雜性和多變性,以輪軸測速定位系統(tǒng)為研究對象,采用相似性傳播聚類(Affinity Propagation,AP)與隱馬爾可夫(Hidden Markov Model,HMM)相結合來辨識輪軸測速定位系統(tǒng)的退化狀態(tài),進而運用非結構三角模糊數(shù)賦權法分配權重來建立系統(tǒng)實時運行可靠性評估和預測模型,在運行可靠性的實時評估結果基礎之上實施視情維修決策。本文以列車關鍵基礎部件輪軸測速定位系統(tǒng)為對象,研究基礎部件可靠性及維修決策的整體方案,為高速列車其他部件乃至整個車載設備實時可靠性評估和視情維修提供前期依據(jù)。本文完成的研究工作主要包括:(1)針對高速列車輪軸測速定位系統(tǒng),考慮其退化狀態(tài)的特殊影響因素和機制,建立系統(tǒng)退化狀態(tài)模型,能夠對系統(tǒng)當前退化狀態(tài)進行評估,同時也能對將來退化狀態(tài)進行預測。(2)提出了基于AP-HMM和非結構三角模糊數(shù)賦權法的輪軸測速定位系統(tǒng)實...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輪軸測速定位系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 實時可靠性評估方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高速鐵路領域實時可靠性評估方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 故障預測與維修決策方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文核心研究思路和結構安排
2 實時可靠性評估對象與基本理論
    2.1 列車輪軸測速定位系統(tǒng)
        2.1.1 測速定位系統(tǒng)總體結構
        2.1.2 輪軸速度傳感器原理
    2.2 可靠性基本理論
        2.2.1 運行可靠性概念
        2.2.2 運行可靠性與固有可靠性之間的關系
        2.2.3 實時可靠性概念
        2.2.4 實時可靠性與傳統(tǒng)可靠性之間的關系
    2.3 本章小結
3 輪軸測速定位系統(tǒng)實時可靠性評估模型
    3.1 HMM理論基礎
        3.1.1 馬爾可夫過程
        3.1.2 HMM基本原理
        3.1.3 HMM基本算法
        3.1.4 AP-HMM混合算法
    3.2 面向單一影響因素的實時可靠性評估方法
        3.2.1 輪軸測速定位系統(tǒng)可靠性影響因素
        3.2.2 系統(tǒng)退化狀態(tài)分級
        3.2.3 連續(xù)時間變換HMM及轉移強度矩陣
        3.2.4 基于AP-HMM的系統(tǒng)退化狀態(tài)識別及單一可靠性計算
    3.3 面向在途運行過程的實時可靠性評估方法
        3.3.1 傳統(tǒng)組合模型權重確定方法
        3.3.2 模糊賦權算法
        3.3.3 基于AP-HMM和模糊賦權法的系統(tǒng)實時可靠性計算
    3.4 本章小結
4 輪軸測速定位系統(tǒng)預防性維修優(yōu)化決策方法
    4.1 建立預防維修決策模型
        4.1.1 問題描述與決策目標
        4.1.2 維修費用模型
        4.1.3 可用度
        4.1.4 預防維修優(yōu)化模型
    4.2 細菌覓食優(yōu)化算法
        4.2.1 細菌覓食優(yōu)化算法原理
        4.2.2 細菌覓食優(yōu)化算法流程
    4.3 基于細菌覓食算法的預防維修優(yōu)化決策求解
    4.4 本章小結
5 實驗案例與分析
    5.1 實驗案例場景
        5.1.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析
        5.1.2 驗證環(huán)境搭建
        5.1.3 數(shù)據(jù)預處理
    5.2 AP-HMM訓練及可靠性評估驗證分析
        5.2.1 列車運行方式因素可靠性評估
        5.2.2 輪軸速度傳感器自身因素可靠性評估
        5.2.3 系統(tǒng)可靠度實時評估模型驗證
    5.3 預防性維修優(yōu)化決策模型驗證分析
        5.3.1 仿真模型搭建
        5.3.2 仿真結果分析
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 論文總結
    6.2 研究展望
參考文獻
圖索引
表索引
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3969800