[轨道交通运维技术]风险视角下的动车组部件多级非完美维修策略

为了降低动车组部件在一个寿命周期内的维修总成本,以动车组五级修程时需要更换的部件为研究对象,基于现行的分级检修制度,提出一种动车组部件多级非完美预防性维修策略。以故障对动车组运行安全和对动车组晚点的影响以及故障维修难易程度作为故障风险的评价指标,使用层次分析法和评分法量化评价部件的故障风险。将动车组部件非完美维修方式划分为初级维修、中级维修和高级维修三个级别,克服了以往模型中非完美维修方式单一、忽视实际维修中普遍采用多级非完美维修方式的不足。算例仿真结果表明,提出的维修策略可使动车组部件在一个寿命周期内保持更高的可靠度水平且总成本也有所减少。     

考虑故障风险的动车组部件预防性维护优化建模*

为了减小动车组部件的故障危害,以动车组四级修程时进行更换的部件为研究对象,通过引入故障风险因子,并结合我国动车组现行的多级非完美维护制度,建立一种考虑故障风险的动车组部件两级非完美顺序预防性维护模型。在顺序预防性维护模型的基础上,将维护方式进一步划分为初级维修和高级维修两种,通过经济性分析确定每一次维护的具体方式。对影响部件故障风险的各因素进行评分和权重,克服了以往模型仅考虑部件故障停机损失,忽视部件故障导致的其他危害的不足。以故障里程服从威布尔分布的部件进行算例分析,仿真结果表明,与不考虑故障风险制定出的预防性维护计划相比,该模型更具经济性和安全性,可为动车组部件的维护决策提供理论支持。     

考虑动态折旧成本的动车组部件预防性维修决策模型

为研究部件自身价值变化对其维修决策的影响,以动车组四级修时需更换的部件为研究对象,结合我国动车组现行的多级非完美维修方式,建立了一种考虑动态折旧成本的动车组部件两级非完美预防性维修优化模型,该模型以动车组部件的等效役龄计算其相应的折旧成本。进一步研究了部件折旧成本与故障率变化相关联的维修决策方法。研究结果表明,与不考虑部件折旧成本的维修模型相比,该模型兼顾了部件的生产运行和维修活动对维修决策的影响,能够更好地平衡预防性维修成本和故障维修成本,使模型更具维修经济性。     

考虑备件弹性订货的动车组部件分阶段维护决策

为探讨动车组部件预防性维护策略与备件订货、库存策略的联合优化问题,针对两级非完美维护下备件消耗过程的特殊性,以维护策略为驱动提出了备件订货批量可变的弹性订货策略,建立了面向分阶段预防性维护与备件弹性订货的联合优化模型.算例分析表明,弹性订货策略可以通过更低的备件库存量满足维护需求;分阶段预防性维护可以与两级非完美维护力...     

考虑故障相关性的动车组多部件系统机会维护策略

为探究故障相关作用对动车组部件维护作业的影响,利用故障链理论描述部件之间的故障相关性,在修复非新条件下分析部件故障率的演化规律。以可靠度为中心,一个更换周期内的成本最小为目标,优化单部件的维护周期。并考虑经济相关性,引入机会维护策略,进而从系统层优化部件的维护周期。算例表明,当部件之间存在故障相关关系时,要保证被影响部件的可靠度需要花费更多的维护成本,同时被影响部件的维护计划受到对它产生故障相关作用部件的维护计划的影响。机会维护策略可有效降低设备维护成本,对设备维护决策具有一定的参考意义。     

电动车组系统部件预防性维修可靠度的研究

针对电动车组系统部件的预防性维修,引入役龄回退因子的概念,建立预防性维修前后故障率的递推关系,对预防性维修后的可靠度进行了预估,为电动车组的修程优化提供了改进方向.     

非完美维修模型下的风电机组最优维修决策

为了使基于可靠度的维修决策与风电场实际运维一致,达到提高风电场整体经济效益的目的,在非完美维修模型的基础上,基于广义更新过程思想构建了风电机组的故障率函数更新模型,进而在考虑维修准备成本和保证风电场基本可用度的前提下提出风电机组的多目标定周期动态非完美预防性维修决策。通过遗传算法求得模型最优解,并将结果与传统完美维修策略和不考虑小修次数对维修准备成本影响的维修策略进行对比,同时对其进行灵敏性分析,验证了模型的有效性、经济性和可行性。     

考虑机会维修的等风险预防性维修策略优化

研究了对流水线生产系统进行等风险预防性维修策略优化的问题。预防性维修计划中包括不完全预防性维修和预防性替换，突发故障用最小维修处理。为了减少预防性维修造成的停产损失，一些预防性维修活动将根据机会维修阈值归并在一起进行。采用遗传算法在满足系统可靠性的前提下，以最小化维修成本为目标优化预防性维修计划。首先建立预防性维修的优化模型；然后设计了模型求解的遗传算法；最后在Emplant仿真环境下，将算法求解的最优预防性维修计划应用到生产系统仿真模型中进行评价，并与传统的故障替换策略进行了比较。     

考虑非完美维修的实时剩余寿命预测及维修决策模型

准确的剩余寿命预测是对设备进行预防性维护维修决策的关键。利用随机滤波理论,基于当前时刻及之前的历史状态监测信息,由已知的设备初始寿命分布函数建立非完美维修策略下的实时剩余寿命分布函数预测模型。同时考虑非完美维修效果与时间相关性,提出一种以平均剩余寿命为阈值的非完美预防性维护及更换的维修策略,建立了以系统的预防性维护及预防性更换阈值为优化变量和最小化平均维护维修费用为目标函数的优化模型。采用微粒群算法进行优化求解,得到系统最佳的预防性维护及预防性更换阈值,并使系统长期运行平均费用率最低。以初始寿命符合威布尔分布的疲劳裂纹为例,验证了该实时剩余寿命分布预测方法及非完美维护维修策略的可行性。     

基于可靠度约束的接触网系统预防性维修策略优化研究

接触网系统运行的可靠性和维修的经济性是制定维修计划的重要依据,采用预防性维修策略更有助于制定接触网系统的维修计划。应用故障树法分析了高速铁路接触网系统故障树模型,利用不同参数的威布尔分布来描述系统故障的各部分装置的失效概率;建立了系统预防性维修策略的优化模型;利用长沙段3年的实测故障数据拟合了接触网各部分装置的威布尔分布参数,并应用到维修策略优化模型中,对长沙段接触网制订了维修计划。仿真结果表明:适当增加维修次数可降低维修成本,过高的可靠度要求会大幅增加维修次数和维修费用。推导的维修策略优化模型和计算结果可为接触网维修策略的优化提供有益借鉴。     

风险矩阵在维修策略制定和优化中的应用

介绍了一种维修策略制定和优化的方法,可应用于设备故障的维修管理.通过建立风险矩阵并利用设备故障在该风险矩阵中的分布情况确定各类故障的风险,以制定或调整各故障的维修策略,避免了传统设备维修管理中的欠修或过修问题.     

风险矩阵在维修策略制定和优化中的应用

介绍了一种维修策略制定和优化的方法,可应用于设备故障的维修管理.通过建立风险矩阵并利用设备故障在该风险矩阵中的分布情况确定各类故障的风险,以制定或调整各故障的维修策略,避免了传统设备维修管理中的欠修或过修问题.     

基于状态的单部件维修策略优化方法

为降低装备中关键单部件的预防性维修费用,把部件劣化过程看成离散状态变换的过程,提出了部件从投入使用开始到发生一次故障进行修复的平均时间间隔、平均检查次数、平均预防性维修次数和平均维修总费用的计算表达式.以单位时间内平均总维修费用最小化为目标,建立了基于状态的预防性维修策略优化模型及其求解方法.实验结果表明,本方法可以快速确定部件的检查时间间隔和预防性维修状态,有效地降低单位时间内平均总维修费用.     

考虑客流分布的动车组部件预防性维护决策

为探究客流分布不均的动车组部件维护策略的经济性,引入多项式拟合方法对波动客流进行分段量化,并提出客流分布不均的部件差异化停机损失成本函数,进而结合加速失效模型建立了以可靠度为约束条件的部件维护策略动态调整方法,通过对部件延迟维护可靠度阈值进行敏感性分析,确定了经济性最佳的维护策略调整方法。研究结果表明,考虑客流分布的维护模型能够更加准确地刻画部件的可靠度退化过程,在客流高峰期内对部件维护活动进行动态调整能够有效降低停机损失,该模型可为客流分布不均情况下制定维护计划提供参考。     

基于可靠性的列车预防性多梯度机会维修策略

针对现有城市轨道列车车辆检修策略中的过维修和欠维修，以及机会维修单一等问题，提出一种基于可靠性的预防性多梯度机会维修策略。通过分析历史故障数据，对不同部件设置不同等级的机会维修阈值，建立了灵活的多梯度机会维修策略。在维修策略中引入故障率递增因子和役龄回退因子，采用故障性维修、预防性维修、多梯度机会维修和预防性更换相结合的维护方式，得出总成本最低的最佳预防性维修周期和维修次数。以某城市轨道列车检修为例进行实例仿真表明，相比单部件顺序维修策略，所提基于可靠性的多梯度机会维修策略可有效减少停车次数、节省维护费用、提高运营效率，从而为城市轨道列车的预防性维修提供科学依据和理论参考。     

考虑失效相关的多部件系统最优预防维修策略EI北大核心CSCD

为了解决存在失效相关性的多部件系统的预防维修策略问题,引入了关联系数以描述部件间的失效相关性。以两部件系统为例构建了系统的失效率函数,得到了复杂装备预防维修模型的解析形式。以装备全生命周期内的最小维修费率为目标,构建了目标函数。结合工程实例给出了装备的最优预防维修策略,为失效相关的多部件系统预防维修策略的制定提供了一个新的可行方案。     

以可靠性为中心的多部件系统预防性维修优化研究

分析了生产设备各单部件最优的预防性维修策略,在此基础上给出了多部件成组预防性维修的经济性优化模型,提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法.模型中除了考虑预防性修理和更换等预防性维修的主要环节之外,还考虑了对于非预期故障所采用的小修环节,以及预防性维修造成可靠性下降的情况.为了减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并.分析了多部件系统预防维修费用构成,建立了以可靠性为中心的多部件系统预防性维修费用的优化模型.用Matlab编程仿真,求解出了满足设备多部件可靠性要求且维修成本最小的预防性维修计划.仿真结果表明,相比对每个部件单独进行更换或修理,所提出的方法可以节约维修成本.     

不完全维修条件下的备件多级库存优化

考虑到不完全维修条件下有限维修次数的约束,研究含有报废流程的可修件多级库存优化问题.以可维修备件多级管理技术模型为基础,以可用度为约束条件,以系统费用为优化目标,引入报废流程,建立多保障等级多装备层次的库存优化模型;在算法设计上提出了粒子群—边际禁忌混合算法,算法前期使用粒子群算法求解,以便快速得到全局优质解,后期进入...