高速动车组轮对尺寸预测及镟修策略研究
发布时间：2021-08-07 05:56
随着世界各地高速动车组的蓬勃发展,列车运行的安全性越来越受到社会的关注。良好的车轮廓形不仅可以确保列车在轨道上的正确位置,以确保安全运行,还可以减少车轮与轨道之间的磨损,延长车轮的使用寿命,从而降低制造和维护成本。因此,准确预测动车组轮对的尺寸,优化轮对镟修策略对于列车维护和铁路安全具有重要的现实意义。本论文以动车组轮对为主要研究对象,针对现场测量数据进行了分析和研究。由于轮对尺寸数据的变化受运行环境和其他因素影响的复杂性,建立了一种用于车轮尺寸数据的粒子群优化多核极限学习机（PSO-MKELM）预测模型。构建了轮对磨损模型和镟修策略研究模型,并在仿真结果的基础上提出了合理的镟修策略。具体工作包括以下几个方面:首先,本文分析了动车组车轮尺寸数据的变化规律,并将核极限学习机（KELM）算法应用于车轮尺寸的预测。多核（MK）函数由多项式核函数和径向基核函数组成,集成到极限学习机（ELM）中,粒子群优化算法（PSO）用于优化该模型的4个关键参数。对于CRH2高速动车组的轮径和轮缘数据,通过比较不同算法的预测结果,验证了该方法的合理性和准确性。与BP模型,ELM模型和三种常用的KELM模型相比...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１轮对基本结构图??
的安全标准，其检测设备及方法为动车组的安全稳定提供了技术依据。??２．１．１轮对基本结构??如图２－１所示，轮对一般由单轴和两个相同的车轮在规定压力下组装而成，每个??车轮主要包括车轴、踏面、轮缘和轴承等部件。??图２－１轮对基本结构图??轮对型面的剖面图如图２－２所示，其中轮对轮廓的尺寸参数包括踏面直径（也称??为车轮直径）Ｄ、轮缘厚度Ｓｄ、轮缘高度Ｓｈ和轮缘角度ｑＲ。ＬＩ、Ｌ２、Ｌ３分别表示轮对??标准轮廓。为了保障列车车辆安全平稳运行，减少车轮和轨道之间的走行阻力以及相??互作用力，车轮尺寸必须在规定的范围内。??根据《南京动车段ＣＲＨ型动车组轮对镟修作业管理办法》，ＣＲＨ２Ａ型动车组轮对踏??面镟修尺寸限度表如表２－?１。在轮对尺寸参数中，轮对直径、轮缘厚度和轮缘高度是??三个重要指标。车轮直径和轮缘是保证列车沿轨运行的重要保证，能有效地防止列车??
２．１．２轮对检测设备相关技术??轮对尺寸数据是本文研究基础，数据的获取主要依赖靠地检测设备。动车所采用??轮对故障在线检测系统动态检测车轮外形尺寸，如图２－３所示，该检测系统成套安置??在轨道边，可对列车进行动态检测，当列车运行到检测设备处，车轮的各项尺寸参数能??够被全自动检测出来。轮对故障动态检测系统运用“光截图像测量技术”在线动态自??动检测轮对外形尺寸，系统主要由现场基本检测单元、安防监控单元、现场设备间及远??程控制中心构成。其中，现场基本检测单元采用多光束光截法，如图２－４所示，当列??车进入检测范围时，激光线源从轨道两侧投射到车轮表面，形成光学曲线，同时曲线可??由ＣＣＤ摄像机拍摄，通过对实时图像的采集、处理和校正，得到了车轮的真实轮廓曲??线，在此基础上进行数值计算得到车轮尺寸参数。??＾?ＩＴ??１?Ｊｊｊｋ??图２－３轮对故障动态检测系统??
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用PSO-KELM模型预测水文时间序列[J]. 涂异,汪金能,朱曲平,安雪玮,梅艺,陈东祖. 中国农村水利水电. 2018(07)
[2]Extra-seasonal prediction of summer 500-hPa height field in the area of cold vortices over East Asia with a dynamical-statistical method[J]. 赵俊虎,杨柳,侯威,刘刚,曾宇星. Chinese Physics B. 2015(05)
[3]基于变分模态分解和模糊C均值聚类的滚动轴承故障诊断[J]. 刘长良,武英杰,甄成刚. 中国电机工程学报. 2015(13)
[4]灰色变权组合模型的货车车轮踏面磨耗预测[J]. 李滢,汤旻安,谷宝慧. 铁道科学与工程学报. 2015(01)
[5]基于马尔可夫过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化[J]. 赵文杰,王凌,员华,陈长骏,陈锡爱. 科学技术与工程. 2014(36)
[6]基于耦合模拟退火优化最小二乘支持向量机的车轮踏面磨耗量预测[J]. 衷路生,陈立勇,龚锦红,祝振敏,肖乾. 计算机应用研究. 2015(02)
[7]基于PSO-SVM模型的城轨列车轮对尺寸预测[J]. 邢宗义,冒玲丽,廖贵玲,秦勇. 沈阳工业大学学报. 2014(04)
[8]基于混合核函数PSO-LSSVM的边坡变形预测[J]. 郑志成,徐卫亚,徐飞,刘造保. 岩土力学. 2012(05)
[9]基于磨耗数据驱动模型的轮对镟修策略优化和剩余寿命预报[J]. 王凌,员华,那文波,陈锡爱,李运堂. 系统工程理论与实践. 2011(06)
[10]基于高斯过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化[J]. 许宏,员华,王凌,那文波,徐文彬,李运堂. 机械工程学报. 2010(24)
硕士论文
[1]地铁车辆轮对磨耗预测及其镟修策略优化[D]. 黄增俊.广东工业大学 2018
[2]基于数据智能分析的列车车轮磨耗预测与镟修策略研究[D]. 华莎.南京航空航天大学 2017
[3]高速动车组轮对维修策略研究[D]. 李轩墨.西南交通大学 2015
[4]城轨列车轮对安全状态分析预测与镟修策略优化方法研究[D]. 廖贵玲.北京交通大学 2014
[5]动车组整车轮对镟修优化决策模型的研究[D]. 王珍.西南交通大学 2013
[6]车轮磨耗预测初步研究[D]. 李霞.西南交通大学 2009
本文编号：3327215
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１轮对基本结构图??
的安全标准，其检测设备及方法为动车组的安全稳定提供了技术依据。??２．１．１轮对基本结构??如图２－１所示，轮对一般由单轴和两个相同的车轮在规定压力下组装而成，每个??车轮主要包括车轴、踏面、轮缘和轴承等部件。??图２－１轮对基本结构图??轮对型面的剖面图如图２－２所示，其中轮对轮廓的尺寸参数包括踏面直径（也称??为车轮直径）Ｄ、轮缘厚度Ｓｄ、轮缘高度Ｓｈ和轮缘角度ｑＲ。ＬＩ、Ｌ２、Ｌ３分别表示轮对??标准轮廓。为了保障列车车辆安全平稳运行，减少车轮和轨道之间的走行阻力以及相??互作用力，车轮尺寸必须在规定的范围内。??根据《南京动车段ＣＲＨ型动车组轮对镟修作业管理办法》，ＣＲＨ２Ａ型动车组轮对踏??面镟修尺寸限度表如表２－?１。在轮对尺寸参数中，轮对直径、轮缘厚度和轮缘高度是??三个重要指标。车轮直径和轮缘是保证列车沿轨运行的重要保证，能有效地防止列车??
２．１．２轮对检测设备相关技术??轮对尺寸数据是本文研究基础，数据的获取主要依赖靠地检测设备。动车所采用??轮对故障在线检测系统动态检测车轮外形尺寸，如图２－３所示，该检测系统成套安置??在轨道边，可对列车进行动态检测，当列车运行到检测设备处，车轮的各项尺寸参数能??够被全自动检测出来。轮对故障动态检测系统运用“光截图像测量技术”在线动态自??动检测轮对外形尺寸，系统主要由现场基本检测单元、安防监控单元、现场设备间及远??程控制中心构成。其中，现场基本检测单元采用多光束光截法，如图２－４所示，当列??车进入检测范围时，激光线源从轨道两侧投射到车轮表面，形成光学曲线，同时曲线可??由ＣＣＤ摄像机拍摄，通过对实时图像的采集、处理和校正，得到了车轮的真实轮廓曲??线，在此基础上进行数值计算得到车轮尺寸参数。??＾?ＩＴ??１?Ｊｊｊｋ??图２－３轮对故障动态检测系统??
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用PSO-KELM模型预测水文时间序列[J]. 涂异,汪金能,朱曲平,安雪玮,梅艺,陈东祖. 中国农村水利水电. 2018(07)
[2]Extra-seasonal prediction of summer 500-hPa height field in the area of cold vortices over East Asia with a dynamical-statistical method[J]. 赵俊虎,杨柳,侯威,刘刚,曾宇星. Chinese Physics B. 2015(05)
[3]基于变分模态分解和模糊C均值聚类的滚动轴承故障诊断[J]. 刘长良,武英杰,甄成刚. 中国电机工程学报. 2015(13)
[4]灰色变权组合模型的货车车轮踏面磨耗预测[J]. 李滢,汤旻安,谷宝慧. 铁道科学与工程学报. 2015(01)
[5]基于马尔可夫过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化[J]. 赵文杰,王凌,员华,陈长骏,陈锡爱. 科学技术与工程. 2014(36)
[6]基于耦合模拟退火优化最小二乘支持向量机的车轮踏面磨耗量预测[J]. 衷路生,陈立勇,龚锦红,祝振敏,肖乾. 计算机应用研究. 2015(02)
[7]基于PSO-SVM模型的城轨列车轮对尺寸预测[J]. 邢宗义,冒玲丽,廖贵玲,秦勇. 沈阳工业大学学报. 2014(04)
[8]基于混合核函数PSO-LSSVM的边坡变形预测[J]. 郑志成,徐卫亚,徐飞,刘造保. 岩土力学. 2012(05)
[9]基于磨耗数据驱动模型的轮对镟修策略优化和剩余寿命预报[J]. 王凌,员华,那文波,陈锡爱,李运堂. 系统工程理论与实践. 2011(06)
[10]基于高斯过程的地铁车辆轮对磨耗建模及其镟修策略优化[J]. 许宏,员华,王凌,那文波,徐文彬,李运堂. 机械工程学报. 2010(24)
硕士论文
[1]地铁车辆轮对磨耗预测及其镟修策略优化[D]. 黄增俊.广东工业大学 2018
[2]基于数据智能分析的列车车轮磨耗预测与镟修策略研究[D]. 华莎.南京航空航天大学 2017
[3]高速动车组轮对维修策略研究[D]. 李轩墨.西南交通大学 2015
[4]城轨列车轮对安全状态分析预测与镟修策略优化方法研究[D]. 廖贵玲.北京交通大学 2014
[5]动车组整车轮对镟修优化决策模型的研究[D]. 王珍.西南交通大学 2013
[6]车轮磨耗预测初步研究[D]. 李霞.西南交通大学 2009
本文编号：3327215
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3327215.html
