基于贝叶斯网络的城轨车辆走行系统故障诊断及状态评估

发布时间：2023-08-06 16:55

　　大型动载运输工具的运行工况较为复杂,动静载荷交替作用,影响着各零部件的可靠性。随着运输工具服役时间的逐步积累,各零部件的性能也逐渐退化,有些达到其安全限界,整体系统就面临继续使用的安全问题。对此现象,工业界和学术界较早就关注研究大型设备构件的可靠性、可用性和可维护性,从设备服役状态检测的视角和维护对策的视角进行综合化研究。城轨车辆是多系统、多学科综合的复杂动载运输工具,其走行系统由构架装置、轮对轴箱装置、悬架装置、驱动装置、制动装置、牵引装置、附件装置等子系统组成,涉及的零部件众多,发生故障的形式多种多样,影响车辆系统的运营安全。各地铁公司都在积极应对车辆系统运行的风险和安全性,逐步建立系统运行的健康管理平台和服役状态信息检测网络,以期建立一个以可靠性为中心的故障可预测、可维护、可保障的健康管理体系。本文以城轨车辆走行系统为研究对象,论述走行系统零部件之间的联接关系,形成走行系统的结构层次与对应的级联故障综合,分析潜在的故障形式。根据零部件所处系统结构层次的不同,其发生的故障可分为系统级故障、功能组件级故障、部件及元器件级故障,以故障的级联关系为设计基础,构造了多层故障树模型,并基于多...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 现代城轨车辆研究现状
        1.2.2 走行系统故障及诊断研究现状
        1.2.3 贝叶斯网络应用研究现状
    1.3 研究内容及结构安排
    1.4 本章小结
2 贝叶斯网络理论
    2.1 贝叶斯理论基础
        2.1.1 概率论基础
        2.1.2 贝叶斯网络的定义
    2.2 贝叶斯网络的学习
        2.2.1 完备数据下的结构学习
        2.2.2 不完备数据下的结构学习
        2.2.3 参数学习
    2.3 贝叶斯网络的推理
        2.3.1 贝叶斯网络推理算法
        2.3.2 联结树推理算法
    2.4 本章小结
3 有轨电车走行系统结构及故障归类分析
    3.1 走行系统特点
    3.2 走行系统结构组成及功能
    3.3 走行系统故障归类分析
        3.3.1 故障诊断框架分析
        3.3.2 故障分类统计
        3.3.3 故障特点分析
    3.4 走行系统故障树建立
        3.4.1 故障树方法
        3.4.2 故障树构建
    3.5 本章小结
4 基于贝叶斯网络的走行系统故障诊断
    4.1 走行系统的贝叶斯网络建立
        4.1.1 故障树向贝叶斯网络的转换规则
        4.1.2 走行系统的贝叶斯网络表达
    4.2 联结树推理
        4.2.1 驱动子系统的联结树分析
        4.2.2 其它子系统的联结树信度传递
    4.3 本章小结
5 贝叶斯仿真模型建立及故障诊断分析
    5.1 贝叶斯网络仿真模型建立
        5.1.1 轮对轴箱子系统仿真模型建立
        5.1.2 联结树推理机制
        5.1.3 其它子系统仿真模型及后验概率
    5.2 轮对轴箱故障诊断
        5.2.1 故障因果关系推理
        5.2.2 故障诊断推理
    5.3 其他子系统故障诊断
    5.4 本章小结
6 有轨电车走行系统健康状态评估
    6.1 加权层次分析法
    6.2 模糊综合评判法
    6.3 基于模糊层次分析的评价模型
        6.3.1 建立走行系统的层次分析模型
        6.3.2 走行系统健康状态评估
    6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3839700