[發明專利]基于特征量的地鐵列車牽引系統動態風險分析評估方法

在審

• 申請號: 201910164981.6
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110276509A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 董煒;趙振寧;孫新亞;吉吟東
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;G06F17/18;G06F17/16
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 王玉松;劉青

1.一種基于特征量的地鐵列車牽引系統動態風險分析評估方法，至少包括：

S1、地鐵列車牽引系統監控實時采集各個車輛和設備的數據，包括牽引逆變器前端的電容器電壓、逆變器輸出電流、直流回路電流、制動電阻斬波電流以及電機振動烈度，并將采集的數據上傳至評估系統；

S2、基于采集的數據建立地鐵牽引系統典型風險鏈條，同時建立電容故障率隨電容等效串聯電阻變化圖以及牽引電機故障率隨電機振動變化曲線圖；

S3、依據檢測的數據，動態統計t時刻牽引逆變器的等效串聯電阻R_ESR、電機振動烈度L，并按照電容故障率隨電容等效串聯電阻變化圖像，計算電容實時故障概率P_t1；按照牽引電機故障率隨電機振動變化曲線圖，計算出電機故障概率P_t2；

S4、根據公式1求得t時刻因逆變器支撐電容故障條件下典型風險鏈條發生概率P_t，即完成典型風險鏈條的故障概率動態分析；

其中，公式(1)為：P_t＝P_t1×P_t2。

2.如權利要求1所述的基于特征量的地鐵列車牽引系統動態風險分析評估方法，其特征在于，所述S2中的地鐵牽引系統典型風險鏈條的具體內容為：

1)長期溫度過高及污穢導致牽引逆變器前端支撐電容值變小，電容器等效串聯電阻值R_ESR增大，緊急制動時再生制動系統前端逆變電壓升高，牽引逆變器充電電容被擊穿短路；

2)牽引逆變器輸出側電壓波形含有的大量高次諧波使輸出波形畸變程度變大，與其相連的牽引電機轉矩失穩、異步電機運行溫度不正常升高、電機振動烈度L過大，使異步牽引電機故障概率增大。

3.如權利要求1所述的基于特征量的地鐵列車牽引系統動態風險分析評估方法，其特征在于，所述牽引電機故障率隨電機振動變化曲線圖是根據ISO23732電機設備振動分級標準，規定電機在良好狀態下故障率僅有2.13×10^-7，并按照地鐵牽引電機屬于Ⅲ類中型機器擬合牽引電機故障率隨振動烈度變化的曲線繪制的。

4.如權利要求1所述的基于特征量的地鐵列車牽引系統動態風險分析評估方法，其特征在于，所述方法還包括

S5、根據調研建立地鐵列車牽引電機發生燒毀故障時的牽引電機燒毀后果的事件樹，所述事件樹表征地鐵牽引電機燒毀引起的各種事故發生的概率和后果；

S6、建立地鐵列車事故后果嚴重度評價指標體系，該體系包括運能損失、維修成本、社會影響、生命損失各指標值u_j；同時通過專家打分運用層次分析法獲得運能損失、維修成本、社會影響、生命損失各因素對事故后果嚴重度影響的權重W＝(w₁，w₂，w₃，w₄)；

S7、通過聚類分析方法計算事件樹中的m種事故對于每個指標值u_j的灰色權評估矩陣，所述灰色權評估矩陣與指標權重W相乘獲得后果嚴重度綜合評估向量Ω，再通過所述后果嚴重度灰色評估向量Ω計算風險鏈造成的綜合事故后果嚴重值η；

S8、根據S4的典型風險鏈條發生概率及S7的綜合事故后果嚴重值量化評估，得出風險等級。

5.如權利要求4所述的基于特征量的地鐵列車牽引系統動態風險分析評估方法，其特征在于，所述S5的事件樹中，地鐵牽引電機燒毀引起的各種事故發生的概率和后果描述為：

電擊起火的N事件概率為0.4，此時的后果事件為降速運行；因電機起火的Y事件概率為0.6，進入下一事件鏈節--是否能及時發現；

未能及時發現的N事件概率為0.85，此時的后果事件為檢修停車；未能及時發現的Y事件概率為0.15，進入下一事件鏈節--是否能滅火；

未能滅火的N事件概率為0.5，此時的后果事件為檢修事故停車；未能滅火的Y事件概率為0.5，進入下一事件鏈節--人員是否撤離；

即人員未撤離的N事件概率為0.75，此時的后果事件為火災事故停車；人員未能撤離的Y事件概率為0.25，此時的后果事件為人員事故停車。