[發(fā)明專利]一種城軌列車關(guān)鍵部件的可靠度預(yù)測優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110597052.1
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113312722B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀德強(qiáng);周念玟;劉晨宇;靳震震;陳彥君;顏競?cè)?/a>;王一博;李先旺
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/27;G06F119/02;G06F111/04
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45129
• 代理人: 譚月萍;鄧世江

本發(fā)明公開了一種城軌列車關(guān)鍵部件的可靠度預(yù)測優(yōu)化方法，包括收集獲取城軌列車故障維修信息，并篩選出關(guān)鍵部件故障維修信息作為故障樣本信息，建立城軌列車關(guān)鍵部件故障維修信息的數(shù)據(jù)集；對不同關(guān)鍵部件的故障維修信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合模糊處理；基于改進(jìn)的HHO算法進(jìn)行構(gòu)建城軌列車關(guān)鍵部件可靠度預(yù)測優(yōu)化模型，用以優(yōu)化關(guān)鍵部件的各項參數(shù)值，并在可靠度預(yù)測優(yōu)化模型中利用圖參數(shù)估計法實(shí)現(xiàn)對可靠度的參數(shù)估計；利用循環(huán)檢驗過程優(yōu)化參數(shù)值，將檢驗過的參數(shù)值帶入可靠度預(yù)測優(yōu)化模型中，對列車關(guān)鍵部件可靠度預(yù)曲線測。本發(fā)明大幅提高了城軌列車關(guān)鍵部件的預(yù)測精度，減少城軌列車在維修過程中存在的“過維修”或“欠維修”問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬城軌列車可靠性分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城軌列車關(guān)鍵部件的可靠度預(yù)測優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，城市軌道交通列車數(shù)量劇增，并且逐漸成為了城市交通中最為重要的出行工具，車輛作為軌道交通建設(shè)的核心組成部分，其可靠性直接影響到運(yùn)營安全，而從技術(shù)上來說，可靠性是指設(shè)備在某一特定的工作條件下、某一特定的時期內(nèi)圓滿完成其規(guī)定功能(沒出現(xiàn)故障)的概率，可靠度是衡量列車關(guān)鍵部件是否需要檢修的標(biāo)準(zhǔn)。安全可靠是軌道交通車輛持續(xù)發(fā)展的必要前提，列車關(guān)鍵部件的壽命預(yù)測不準(zhǔn)確，會造成“過維修”或“欠維修”的情況，進(jìn)而影響列車安全可靠運(yùn)行。及時發(fā)現(xiàn)并更換易故障部件，可有效保障城軌列車的運(yùn)行安全。針對部件緊密連接、耦合復(fù)雜多變的列車系統(tǒng)，國內(nèi)外建立了相應(yīng)的列車系統(tǒng)可靠性模型。由于單一化的故障數(shù)據(jù)處理往往與實(shí)際情況不符，為減少故障率，需要對列車關(guān)鍵部件的運(yùn)行可靠性進(jìn)行更為深入的研究。目前，我國針對城軌列車關(guān)鍵部件的可靠性研究相對缺乏，大多數(shù)方法如粒子群算法(PSO)和人工蜂群算法(ABC)等，存在精度低、通用性差和計算量大的問題，忽略了實(shí)際過程中常見的數(shù)據(jù)丟失情況，缺乏對參數(shù)屬性區(qū)間及權(quán)重的客觀判斷，很容易陷入局部最優(yōu)和不成熟的收斂缺陷。因此，為保障城軌列車行車安全的需要，迫切需要開發(fā)一種新的可靠度預(yù)測優(yōu)化模型，以較簡單的計算過程，實(shí)現(xiàn)快速、有效的預(yù)測城軌列車關(guān)鍵部件的可靠度曲線，同時，以較高精度的可靠度曲線預(yù)測城軌列車關(guān)鍵部件的剩余壽命，優(yōu)化列車維修過程中存在的“過維修”或“欠維修”問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種城軌列車關(guān)鍵部件的可靠度預(yù)測優(yōu)化方法，本發(fā)明的可靠度預(yù)測優(yōu)化方法針對目前城市軌道交通列車可靠度預(yù)測中精度低、通用性差、計算量大和易陷入局部最優(yōu)等的問題，能快速、有效的預(yù)測城軌列車關(guān)鍵部件可靠度曲線，減少列車檢修過程中存在“過維修”或“欠維修”的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種城軌列車關(guān)鍵部件的可靠度預(yù)測優(yōu)化方法，其特征在于：所述可靠度預(yù)測優(yōu)化方法包括以下步驟：

步驟1：收集獲取城軌列車故障維修信息，并篩選出關(guān)鍵部件故障維修信息作為故障樣本信息，將獲取的樣本信息用于建立城軌列車關(guān)鍵部件故障維修信息的數(shù)據(jù)集；

步驟2：分別對不同關(guān)鍵部件的故障維修信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合模糊處理，以減少故障維修信息中過于集中的數(shù)據(jù)量；

步驟3：基于改進(jìn)的HHO算法進(jìn)行構(gòu)建城軌列車關(guān)鍵部件可靠度預(yù)測優(yōu)化模型，用以優(yōu)化關(guān)鍵部件的各項參數(shù)值，并在可靠度預(yù)測優(yōu)化模型中利用圖參數(shù)估計法實(shí)現(xiàn)對可靠度的參數(shù)估計；

步驟4：利用循環(huán)檢驗過程優(yōu)化參數(shù)值，判斷參數(shù)值是否陷入局部優(yōu)化，將檢驗過的參數(shù)值帶入可靠度預(yù)測優(yōu)化模型中，對列車關(guān)鍵部件可靠度預(yù)測；

上述方案進(jìn)一優(yōu)選的，所述步驟1中，采用帕累托圖形法選取關(guān)鍵部件的故障維修信息，以確定影響城軌列車正常運(yùn)行的高因子故障信息。

上述方案進(jìn)一優(yōu)選的，所述步驟3中，基于改進(jìn)的HHO算法進(jìn)行構(gòu)建城軌列車關(guān)鍵部件可靠度預(yù)測優(yōu)化模型的過程由探索階段和開發(fā)階段組成，從探索階段到開發(fā)階段的過渡，基于獵物的逃逸能量在不同開發(fā)行為之間的改變規(guī)則進(jìn)行確定：