基于可靠性的城轨车辆预防性维修优化模型.pdf

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1、第31卷第2期计算机仿真2014年2月文章编号：1006—9348(2014)02—0225—05基于可靠性的城轨车辆预防性维修优化模型俞秀莲1，程晓卿2，秦勇2，邢宗义1(1．南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094；2．北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京100044)摘要：在城轨车辆维修可靠性优化建模问题的研究中，城市轨道车辆是一类故障形式复杂的机电系统，出现故障随机性强。针对传统的周期确定方法大多没有充分考虑系统故障规律对维修周期的影响，提出一种以可靠性为中心的周期优

2、化模型。首先根据海因里希安全法则得到关键系统故障的定量化形式；其次针对故障数据的量化特征，采用可靠性增长模型并引入役龄回退因子的概念，求得系统在进行预防性维修时的可靠度函数；最后构建以可靠度为约束条件，以维修总成本最小为目标的预防性维修周期优化模型。实验结果表明，提出模型可真实反映故障规律与维修周期的动态关系并节约维修成本约10％。关键词：周期优化；城轨车辆；可靠性；可靠性增长模型中图分类号：TP202+．1；THl7文献标识码：AOptimizationofMetroVehiclePreven

3、tiveMaintenanceBasedonReliabilityYUXiu—lianl，CHENGXiao—qin92，QIN—Yon92，XINGZong—yi1(1．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China；2．StateKeyLaboratoryofRailTrafficControlandSafety，BeringJiaotongUni

4、versity，Beijing100044，China)ABSTRACT：Metrovehiclesisacertaintypeofelectromechanicalsystemwithcomplexfailuremodes，andthetradi-tionalmethodsfordeterminingthecycledonottakefullaccountoftheeffectoffailuremodes．Thispaperpresentedanoptimizationmodeloftheve

5、hiclepreventivemaintenancecyclebasedonreliability．Firstly，thefaulttypeswerequantifiedinaccordancewiththeHeinrichsafetyrule．Then，theAMSAAmodelwasusedtoanal)，zethecensoredtimefaultdata．ThefaultdistributionmodelWasbuiltupconcerningwiththeconceptofservic

6、eagereductionfactor．Finally，thecycleoptimizationmodelWasestablished，whichtakescostasoptimizationobjectandreliabilityascon—strain．Theresultshowsthatcomparedwiththetraditionalcycle，themaintenancecostofthesystemCanbereducedafterconsideringtheformoffailu

7、re．KEYWORDS：Optimizationofcycle；Metrovehicle；Reliability；Reliabilitygrowthmodel1引言预防性维修指对设备检查、检测和发现故障征兆以防止故障发生的全部活动，具有便于安排维修计划、维修组织管理工作简单明确等特点⋯，因此我国大多数地铁公司都采用预防性维修这种检修模式。目前预防性维修周期的确定主要依据工程技术人员的经验，缺乏一定的严谨性去评估维修基金项目：国家863计划(2011AAll0506)；国家科技支撑计划课题(201

8、1BAG01805)收稿日期：2013—03—25修回日期：2013—06一07周期的合理性。因此根据列车在维修过程中所获取的大量维修数据，研究城轨车辆的可靠性，并以此为依据确定维修周期对于指导维修规程的制定意义重大。随着现代轨道车辆日趋电气化、自动化，其故障模式也呈现多样性和随机性，这给维修周期优化数学模型的确定带来了理论难度。针对这一问题，国内外众多学者展开了研究，如Jae—HaengHeo等旧。提出了一种基于可靠性和马尔科夫链的传动系统的最优维修策略。毛昭勇口。引入役龄回退因子描述系统性能