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城轨车辆设备维修策略优化与决策模型

刘蓉  
【摘要】: 长期以来,我国城市轨道交通车辆设备维修主要采取的是基于磨损理论的定期维修模式。随着车辆设备日益复杂化、精密化、电子器件猛增等,这种维修模式存在着欠修、过修等种种弊端,常常导致设备维修不足或维修过剩,出现设备可靠性降低,甚至导致运营事故发生的情况,有悖于维修目的。本文以提高维修工作的性价比为目标,研究适合城市轨道交通车辆设备的维修策略,提出了设备维修的决策模型,并应用于转向架的维修实例中,计算结果对城市轨道交通车辆设备实际维修工作具有较好的指导意义。 本文的主要工作有: (1)分析维修策略优化因素,根据城轨车辆设备的专业特征、故障率曲线、设备功能与作用,对城轨车辆设备进行分类,研究城轨车辆设备失效模式与故障后果及影响,分析不同维修方式对城市轨道交通设备的适用度,基于设备故障后果与维修维护方式费用两个因素优化城轨车辆设备维修策略。 (2)分析不同维修方式的特点,以设备采用维修方式的可行性、有效性与经济性为目标,提取决策维修方式的评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重值,并运用模糊综合评判法,对维修方式进行决策。 (3)将设备状态劣化程度作为确定维修维护级别的基础,鉴于设备劣化状态转移具有马尔科夫性,根据不同维修程度下设备状劣化状态转移概率,提出维修状态转移概率矩阵,并建立对城轨车辆设备维护级别的决策模型。 (4)为保障应急维修物资在车辆设备故障时及时准确到位,提出应急维修物资库房布点优化方法。首先构建应急维修物资库房的物资调配时间费用模型,利用枚举法计算出若干个最优解作为预值。然后根据得出的预值,利用最大覆盖法进行二次布点优化。 (5)以城市轨道交通车辆的动车转向架为实例,将转向架分解为各个设备单元,分类探讨其设备和故障特征及可行的维修策略并进行优化;根据论文中建立的维修方式决策模型对走行部轴箱最优维修方式进行决策;利用马尔科夫链模型计算转向架构架维护级别,对维修方式决策方法模型和维修维护级别决策模型进行验证。


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