[發明專利]一種列車網絡控制系統的可靠性預計方法

有效

• 申請號: 202010944614.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112149288B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 趙強;孫濤;魏繼光;蘇浩洋
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 田春梅

1.一種列車網絡控制系統的可靠性預計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立系統的概率模型；

設系統由n個基本部件組成，用S表示系統，則有S＝{Z₁,Z₂,…,Z_i,…,Z_n}，

其中Z_i(i＝1,2,…,n)表示系統有n個基本部件組成，并已知每一個基本部件的失效分布函數為F_i(t)(i＝1,2,…,n)；

故障樹的頂事件為系統S的失效事件，底事件為基本部件Z_i的失效事件，故系統中共有n個底事件；設x_i(t)表示有第i個底事件的狀態變量；

取

用設φ(t)表示頂事件在t時刻的狀態變量，則有

步驟2：進行系統可靠性仿真；

第1步：對n個基本部件壽命進行隨機抽樣，取得每一個基本部件故障時間的簡單樣本；對第i個基本部件失效時間抽樣值為：t_i＝F_i^-1(η)；

第2步：通掃故障樹找出系統失效時間；設第j次仿真時，可抽樣產生n個基本部件的失效時間t_1j,t_2j,…,t_ij,…,t_nj；其中，第一個下標數字表示基本部件的序號，之后將這n個失效時間按其取值大小進行排序；設由小到大的順序排列為與之相對應的基本部件順序表示為Z′₁,Z′₂,…,Z′_K,…,Z′_n；

將基本部件Z′₁置于失效狀態，其余的基本部件在此時刻均未失效，檢查系統S是否發生失效，如系統未發生失效，則將基本部件Z′₂置于失效狀態，再檢查系統S是否失效，直到Z′_K基本部件發生失效，此時Z′_K以前的基本部件均已處于失效狀態，如系統處于失效狀態，則第j次抽樣時系統壽命的抽樣值為t_K，其取值為在N次仿真運行后，統計出一系列系統失效的時間t_Kj(j＝1,2,…,N)；

第3步：用區間統計方法進行系統失效數的分布統計；設系統最大工作時間為T_max將它等分為m個區間，則每間隔ΔT為：

統計出N次仿真中，落入(t_r-1,t_r)區間內系統失效數用Δm_r表示，用Δm_r表示，則有

若統計t≤t_r的系統失效數，則有

步驟3：計算系統可靠性指標：所述系統可靠性指標包括：

系統的累計失效概率F_S(t)：

系統可靠度月R_S(t_r)：

R_S(t_r)＝1-F_S(t_r)；

系統失效概率分布p_S(t_r)：

系統平均壽命MTBF：

2.根據權利要求1所述的列車網絡控制系統的可靠性預計方法，其特征在于，

步驟1中的n個基本部件包括：中央控制單元CCU、人機接口單元HMI、中繼器RPT、列車數據記錄儀ERM、以及遠程輸入/輸出模塊RIOM。