基于MIRW的動車組閘片預測性維修策略研究.pdf

1、高速鐵路在國內(nèi)外大規(guī)模全面發(fā)展，對動車組運行的安全性與舒適性提出了更高的要求。而不斷提高的運營速度是對動車組制動性能的一個重要考驗。閘片，作為制動裝置中基礎(chǔ)執(zhí)行機構(gòu)的重要部件之一，在列車上的安裝數(shù)量眾多且價格昂貴，其性能的失效與否決定著動車組能否安全可靠運行。我國動車組運行沿線環(huán)境多變、氣候條件嚴酷，對閘片的性能退化造成嚴重影響。安全、經(jīng)濟的預測性維修策略可以指導運營管理人員為閘片提供及時、合理的維修，保證行車安全，減少運營維護的總費用

2、。
　　針對動車組閘片的性能退化過程因受到多變運行環(huán)境中各種隨機性因素的影響而導致其狀態(tài)估計值精確度低的問題，提出基于MIRW(Multivariate Integrated RandomWalk，多元集成隨機步行)建立閘片性能退化趨勢的狀態(tài)空間模型。Kalman濾波理論被用于預測估計閘片的退化狀態(tài)。為了判斷閘片在達到臨界退化失效閾值之前是否發(fā)生異常工況，確定了異常失效的容許范圍。進而預測了閘片的可靠性并建立了預期維修費用模型，最

3、終為閘片制定了預測性維修策略。理論分析及仿真結(jié)果表明本文方法是正確有效的。論文主要完成以下內(nèi)容:
　　(1)結(jié)合動車組閘片磨損的實際情況，分析了影響閘片性能退化的各種因素以及MIRW模型的特性?？紤]了閘片在實際中的厚度觀測序列因性能連續(xù)退化而導致的下一時刻數(shù)據(jù)下降的趨勢，基于MIRW建立閘片性能退化的狀態(tài)空間模型。先采用Kalman固定區(qū)間向前-向后平滑算法提取閘片性能的退化趨勢，進而通過Kalman預報器來預測其未來退化狀態(tài)。<

4、br>　　(2)基于得到的閘片厚度估計值，根據(jù)Grubbs準則和距離判別分析理論來確定異常失效容許范圍，以判定閘片是否在達到臨界退化失效閾值之前出現(xiàn)異常工況。根據(jù)可靠性理論和維修性理論等相關(guān)知識，估計了閘片的累積失效概率并預測其可靠性，考慮因退化不斷累積而造成的費用損失，建立了預期維修費用模型，根據(jù)在不維護與維護兩種行動下的收益損失費用，制定預測性維修策略。
　　(3)以CRH系列某型動車組閘片的厚度數(shù)據(jù)為例，進行仿真驗證。對所得