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兰新线CRH5型动车组牵引传动系统故障及风险概率评估研究
| 论文题名： | 兰新线CRH5型动车组牵引传动系统故障及风险概率评估研究 |
| 关键词： | 动车组牵引传动系统;数据驱动;风险评估;故障诊断 |
| 摘要： | 随着动车组技术的不断提高，动车组结构不断变得复杂，动车组的可靠性，安全度变得尤为重要。CRH5型动车组是近些年改进的技术比较成熟、运动稳定性较强的动车组。动车组因牵引传动系统出现故障而引发交通事故，带来巨大的经济损失和社会影响。为及时准确的判断动车组上关键设备在行驶过程中的风险状况，本文将从如下多个方面对CRH5型动车组的牵引传动系统展开研究： （1）从整个牵引传动系统具体的关键设备，进行了事故数据统计分析、故障树分析和关键设备失效概率计算。针对牵引传动系统中关键设备的工作状态监测数据中，样本故障状态多的特征。构建了基于支持向量数据描述的安全域模型。针对牵引传动系统中复杂非线性多变量系统和故障数据样本繁杂、非线性、高位数据多的特征，提出基于李雅普诺夫指数（Lyapunov）方法建立安全域模型和基于支持向量数据描述的两种方法建立安全域模型。根据安全域模型计算得到退化指标，将得到的退化指标带入到马尔可夫模型中得到状态转移概率和概率转移矩阵，最后将得到的状态转移概率和概率转移矩阵代入到比例故障模型中得到设备运行过程中的可靠度数值。 （2）本文就外部环境影响及其对动车组运行事故伤亡的直接影响，使得评价结果存在着局限性，给出了一个采用Logistic分布的累积分布函数和概率密度函数，能够量化反映动车组在运行环境影响下的故障损失系数的方法。该方法首先通过系统分析各个环境条件对CRH5型动车组损失的影响趋势，之后建立考虑每个环境条件影响的动态损失系数。在此基础上，根据专家评价设置权重，得到综合各因素共同作用的动态损失系数。 （3）本文就车辆在服役过程中随时改变的工作情况以及外部环境变化这一问题，经过分析与计算后得到由服役数据驱动的兰新线CRH5高速动车组牵引传动系统的风险损失评价结果。由牵引传动系统的风险评估提供一种方法进行验证，得到的结果说明这是一种切实可行的风险评估方法。 |
| 作者： | 包涵 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李刚;张小青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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