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原文传递城市轨道交通车站设备运营能力维持关键技术研究

论文题名：	城市轨道交通车站设备运营能力维持关键技术研究
关键词：	城市轨道交通车站;设备维修;故障感知;运营能力;评估模型
摘要：	设备维修理论日益更新，设备密集型产业轨道交通亦走在应用前沿，但是高使用率、担负运营安全职责的地铁车站设备运营维护成本居高不下的问题日益突出。本文简要介绍了轨道交通维修理论的发展，同时提出适应我国轨道交通关键设备运营现状的维修理论体系，并结合感知、分析以及决策层体系结构层层递进实现完整的城市轨道交通设备运营能力维持技术体系，能够把维修成本和系统可靠性、可用性、可维修性、安全性放在统一框架中进行优化。　　下面分别针对轨道交通车站设备运营能力维持的关键研究内容进行讨论，并对技术方案简要描述: 　　首先，针对城市轨道交通车站关键设备机械磨损的状态感知问题，提出了多尺度扩张融合卷积神经网络。网络主要是通过小波融合模块图像被分解成一些带有大量边缘信息的细节图像，使网络对边缘更加敏感;多尺度扩张卷积模块设计了一个具有多个感受野的卷积层，在保持模型参数不变的情况下，使网络具有尺度不变性。最后，将我们的方法与几种最先进的磨损图像分割方法进行了比较验证我们方法的有效性，该方法用以增加针对轨道交通车站设备的故障感知手段。　　然后，针对城市轨道交通车站关键设备的复杂过程数据分析问题，提出了基于核心事件的故障行为模式关联关系挖掘方法，提出了针对车站设备的关健要素模糊辨识体系。方法主要是使用核心活动概念来检索模式实例的匹配算法，并基于与模式匹配的模式实例的数量来计算模式的支持度和置信度，提出三种使用核心活动的事件背景半监督的模式检测方法。与传统方法比较后，证明过程数据行为预测方法车站设备的行为模式分析中具有参考价值，并能预测到不常见或潜在的故障模式。体系主要是通过模糊层次分析法，以简洁明了定量的方法表示各要素之间的关系，并结合专家经验知识对复杂环境进行量化，从而提取出设备的关键部件和影响服务能力的关键要素，使得针对复杂环境下设备维修人员有针对性的展开运营维护活动。　　最后，针对城市轨道交通车站设备的运营能力维持关键问题，提出了以可靠性为中心的车站设备通行能力评估模型，并提出了维持城市轨道交通关键车站设备运营能力的方法。模型主要通过车站的通行能力进行评估，用可靠性分析对车站设备进行分类，然后针对车站集散能力、运营能力建模。最终提出了几个提高运营能力的实用方法，并仿真得出城市轨道交通车站设备运营能力可以提升10％。　　综上，本文研究内容在城市轨道交通车站设备运营能力维持实际应用的有效性，实现了引入实时运行数据采集和分析手段，通过预测设备状态发展趋势的方法全面优化我国轨道交通维修策略和规范。实现了提出综合建立统筹考虑可靠性、可用性和维修成本的量化分析和优化理论框架，并适用于城市轨道交通车站设备实际现状的运营能力维持相关技术与方法。
作者：	李婧瑶
专业：	控制科学与工程
导师：	程良伦
授予学位：	博士
授予学位单位：	广东工业大学
学位年度：	2021