列车网络控制系统RAMS协同设计方法研究

发布时间：2017-12-30 07:16

  本文关键词：列车网络控制系统RAMS协同设计方法研究　出处：《大连理工大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 列车网络控制系统 RAMS 可靠性 维修性 协同设计

【摘要】：轨道交通装备在国民经济中占据重要地位,其质量保障是轨道交通装备制造业健康发展的必要基础,也是打造中国高铁"名片"和服务好"一带一路"国家战略的重要保障。列车网络控制系统是轨道交通装备的关键核心系统之一,是实现对列车运行控制、检测、数据记录、故障诊断以及信息交汇的中枢平台,其可靠性、可用性、可维修性及安全性对列车运行起着至关重要的作用。目前我国已掌握列车网络控制系统设计及制造的核心技术,整个系统及其关键零部件都已实现完全自主研发及制造。研究列车网络控制系统RAMS设计方法,对降低列车网络控制系统产品的全生命周期费用,控制产品质量风险具有重要意义,是保证轨道交通装备的安全性和可靠性的重要技术手段;对我国以高铁为代表的轨道交通装备走向世界具有积极的意义。本文针对列车网络控制系统的特点,通过分析RAMS指标关联关系,建立RAMS协同设计理论模型。在此基础上,提出了基于成本因素的可靠性分配方法、基于产品设计因素与维修策略的维修性设计方法;构建了针对列车网络控制系统的RAMS工程应用实施体系,并为列车网络控制系统制造企业提供了有效的RAMS设计方法及应用实施示范。论文主要完成以下工作:(1)RAMS指标定量关系分析对RAMS各项指标关联关系进行分析,在各指标之间关系理论的基础上,建立了相应的定量关系表达模型,并得出产品的可用性和安全性指标主要由产品的可靠性和维修性指标来确定,在产品的设计过程中可以通过有效控制产品的可靠性及维修性能有效保障产品的可用性及安全性的实现。(2)建立了 RAMS协同设计理论模型针对列车网络控制系统的特点,建立了 RAMS协同设计理论模型。该模型综合考虑了可靠性、可维修性的极值以及可用性及安全性的关联关系;提出了在总成本约束下以可靠性和维修性为基本特征的RAMS协同设计方法,通过基于成本的可靠性优化设计与基于维修策略的可维修性设计,来实现RAMS的协同设计,并求解出可靠性和维修性的最优值。(3)提出了基于成本系数控制的可靠性分配方法分析了列车网络控制系统产品结构及可靠性分配关系图,在此基础上提出了基于成本系数控制的可靠性分配方法。成本控制系数综合考虑产品成熟度、产品重要性、技术复杂性及专家意见等因素。该方法采用拉格朗日乘数法构建了产品可靠性分配数学模型,以典型产品为例,对该方法的有效性和实用性进行了验证。(4)提出了基于产品设计因素和维修策略的可维修性设计方法在分析列车网络控制系统产品设计因素和维修策略基础上,提出了列车网络控制系统产品设计因素及维修性设计策略的权重赋值关系模型,并应用层次分析法对该模型进行了求解,得出产品维修策略的优先级关系。以对两代典型产品的可维修性对比分析进行了方法验证。(5)建立了列车网络控制系统集成化RAMS应用实施体系针对列车网络控制产品的特点,从RAMS组织体系、RAMS工作体系、RAMS支撑体系三方面建立集成化的RAMS应用实施体系。通过组织结构及业务流程重构、操作规范化、流程协同化及管理数字化等工作,使企业RAMS实施工作落实到产品设计、采购、制造与营销等环节,为列车网络控制系统制造企业提供RAMS实施方法。论文的研究成果丰富了 RAMS理论的内涵,为列车网络控制系统制造企业提供有效的RAMS设计与实施方法,对我国轨道交通装备制造业及相关领域的RAMS设计与应用具有重要借鉴意义。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U270.38

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 毛奇;;基于遗传算法的计算机通信网络可靠性多目标优化设计[J];电子设计工程;2017年01期

2 唐献康;刘晓冰;薛方红;王万雷;;轨道交通网络控制系统RAMS指标管理体系构建研究[J];项目管理技术;2016年09期

3 田雅华;;基于售后服务现场的故障分析报告和纠正措施系统的建立及应用[J];铁道机车与动车;2016年06期

4 孙涛;孙文磊;何连英;;基于遗传算法的风力机可靠性优化分配方法研究[J];可再生能源;2016年05期

5 万宏强;辛立刚;丁锋;;航空发动机涡轮盘结构可靠性计算方法研究现状[J];装备制造技术;2016年05期

6 唐承;郭书祥;莫延_g;龚小平;;应用粒子群-序列二次规划算法的结构可靠性优化[J];空军工程大学学报(自然科学版);2016年02期

7 杜海东;曹军海;吴纬;徐丹;;基于仿真的复杂系统可靠性冗余分配优化设计[J];系统仿真学报;2016年03期

8 杨伟浩;朱焱;;GO法分析C3列控车载系统可靠性的改进[J];兰州交通大学学报;2016年01期

9 李希宁;李忠厚;张奕奕;;基于维修性预计的机车网侧柜设计改进[J];铁道机车车辆;2015年05期

10 朱文明;曹芳芳;刘润波;;RAMS管理体系在轨道车辆车门系统中的构建和实施[J];城市轨道交通研究;2015年10期

相关会议论文 前2条

1 赵瑞清;朱建华;;不确定环境下的系统可靠性优化理论[A];第四届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2001年

2 莫世禹;;维修性设计概述[A];2005第二届电子信息系统质量与可靠性学术研讨会论文集[C];2005年

相关博士学位论文 前3条

1 何涛;轨道交通全电子化联锁系统安全技术研究与系统分析[D];兰州交通大学;2014年

2 郑长宗;安全苛求通信系统的形式化建模及验证[D];中国铁道科学研究院;2011年

3 杨静萍;钢铁制造业集成化生产质量管理方法研究[D];大连理工大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 张勇夫;跨座式钢轨道梁的检测评估及修复技术研究[D];中国铁道科学研究院;2016年

2 李亚坤;基于自组织的地铁项目建设风险共保机制研究[D];河南工业大学;2016年

3 何一;SW-50B发射机的故障分析及处理[D];内蒙古大学;2015年

4 宋丹;城市轨道交通车辆单部件维修策略及鲁棒优化研究[D];吉林大学;2015年

5 张俊;上海地铁维保公司轨道交通车辆RAMS管理研究[D];石河子大学;2015年

6 徐萌萌;基于可靠性分析的航天精密机电组件高加速应力筛选试验设计[D];西安电子科技大学;2014年

7 李硕;延长C_(64K)型铁路货车检修周期可行性研究[D];中国铁道科学研究院;2014年

8 陈宇;面向可靠性的数控机床维修决策与评价[D];重庆大学;2014年

9 崔凯;DC600V客车电源逆变器RAMS分析[D];西南交通大学;2014年

10 郭然;地铁列车WorldFIP网络通信系统可靠性分析与应用研究[D];北京交通大学;2014年

，

本文编号：1353886