基于多状态模型的高速铁路接触网系统维修策略优化（英文）

发布时间：2022-01-12 15:22

　　为解决高速铁路接触网系统维修活动中可靠性与维修成本之间的矛盾,提出了一种能同时兼顾可靠性与维修成本指标的多目标优化模型,并采用改进的第二代非支配排序遗传算法（Non-dominated sorting genetic algorithm 2, NSGA2）算法对其进行优化,优化结果为一组Pareto解。该方法首先针对导致接触网失效的主要装置进行多状态的失效模式分析,接着对整个接触网系统进行可靠性及失效模式分析,并在此基础上考虑了现有的接触网预防维修方式对系统可靠性的改善程度,建立了系统可靠性与维修成本之间关系的数学模型。其次,提出了一种改进的NSGA2算法（INSGA2）,该算法通过改进选择算子增加种群多样性,并通过引入局部搜索策略保证种群分布更加均匀。将改进前后的算法在（Zero-ductility transition, ZDT）系列函数上进行对比测试,表明INSGA2算法的优化结果中种群多样性更好,解得分布更加均匀。最后,在不同维修周期下针对系统可靠性、维修成本这对工程目标采用改进后的算法进行多目标优化。该结果能使决策者通过权衡系统可靠性与维修成本这对工程目标之间的关系,在优化结... 

【文章来源】：Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2019,10(04)CSCD

【文章页数】：13 页

【文章目录】：
0 Introduction
1 Reliability model of high-speed railway catenary system
    1.1 System reliability model
    1.2 Models of maintenance mode and maintenance cost
        1) Free-maintenance(maintenance mode m0)
        2) Mechanical maintenance(maintenance mode m1)
        3) Adjustment or local replacement (main-tenance mode m2)
        4) Overall replacement (maintenance mode m3)
        5) Rush repair (maintenance mode m4)
2 Multi-objective optimization based on improved NSGA2
    2.1 Multi-objective optimization
    2.2 Improved selection operation
    2.3 Improved local search
    2.4 Algorithm performance test
3 Example analysis
    3.1 Comparison with traditional maintenance strategy optimization results
    3.2 Comparison of optimization results before and after algorithm improvement
    3.3 Analysis and discussion
4 Conclusion


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于发生函数的模糊多状态复杂系统可靠性通用评估方法[J]. 史跃东,金家善,徐一帆,胡俊波.  系统工程与电子技术. 2018(01)
[2]考虑维修优先权的多状态冷储备系统可靠性模型[J]. 陈童,狄鹏,尹东亮.  兵工学报. 2017(07)
[3]基于马尔科夫模型的船舶设备多状态系统可靠性分析方法[J]. 钱超,史跃东,王校锋,侯克锋.  船舶工程. 2017(04)
[4]基于GO-FLOW法的高速铁路接触网系统可靠性分析[J]. 赵峰,梁丽,王思华.  电工技术学报. 2015(12)
[5]基于改进NSGA-Ⅱ算法的干式空心电抗器多目标优化设计[J]. 张成芬,赵彦珍,陈锋,马西奎.  中国电机工程学报. 2010(18)
[6]一种基于相似个体的多目标进化算法[J]. 伍军,郑金华,文诗华.  计算机工程与应用. 2008(14)
[7]基于FTA的接触网系统可靠性研究[J]. 万毅,邓斌,李会杰,田志军,柯坚.  铁道工程学报. 2005(06)



本文编号：3585008