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城市轨道交通车辆制动系统安全分析方法研究

作　者: 周莉茗
导　师: 贾利民
学　校: 北京交通大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 城市轨道交通车辆制动系统安全分析 GO-Bayes法可靠性和安全性故障推理 Monte Carlo
分类号: U270.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 184次
引　用: 1次
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内容摘要

在我国城市轨道交通迅速发展的同时,其运营安全保障已成为目前面临的重要问题。车辆作为城市轨道交通运输的载体,由于速度快、载客量大、环境复杂,其运行安全状况不容乐观——车辆故障不断出现、事故常有发生,这些故障不但严重的影响到正常运营,一旦引发事故将会带来巨大的人员伤亡和经济损失。制动系统是城市轨道交通车辆的关键系统,直接影响其安全运行,为提高车辆运行的安全性,对制动系统进行安全分析,发现其故障规律和安全状态特征,并进行状态预测评估是一种有效的预警保障措施。本文围绕制动系统的安全分析展开以下研究：1、针对目前城市轨道交通车辆制动系统安全分析中存在的问题,论文结合可靠性分析方法GO法和Bayes推理理论,提出了一种综合安全分析方法,简称为GO-Bayes法。系统阐述了其基本构思,即结构化双向建模、利用Bayes理论融合各种检测信息、基于模型结构的反向故障概率推理等。并研究总结了系统建模分析的基本方式和过程。2、基于GO-Bayes法对城市轨道交通车辆制动系统进行了应用分析。在解析系统结构原理和故障信息基础上建立了系统模型。完成了系统可靠性和安全性的定量定性分析,得到了系统正常概率、反推概率以及最小割集。同时考虑检测信息对系统当前状态作了概率评估。3、利用Monte Carlo方法进一步研究城市轨道交通车辆制动系统安全的仿真评估应用。根据GO-Bayes法模型建立系统正常概率计算的仿真模型,运行结果验证了解析算法的正确性。基于部件可靠性分别对系统第一次故障前和发生故障检修更新后的可靠性安全性变化趋势进行了仿真预测评估,对系统长期运行过程中的状态预测进行了探索研究。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-17
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 研究目的及意义  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-15
  1.4 论文的研究思路及章节安排  15-17
2 相关理论介绍  17-24
  2.1 系统安全分析特征量  17-18
  2.2 研究内容相关理论概述  18-23
    2.2.1 GO法分析概述  19-21
    2.2.2 Bayes理论概述  21-22
    2.2.3 Monte Carlo方法概述  22-23
  2.3 小结  23-24
3 基于可靠性和故障推理的系统安全综合分析方法  24-40
  3.1 综合分析方法GO-Bayes法的基本构思  24-30
    3.1.1 基于系统结构的双向建模  25-26
    3.1.2 基于Bayes理论的状态检测信息融合  26-28
    3.1.3 反向故障概率推演  28
    3.1.4 基本逻辑模型的GO-Bayes法分析  28-30
  3.2 GO-Bayes法的建模方式  30-38
    3.2.1 基本单元算法推导  30-34
    3.2.2 模型中共有信号的处理方法  34-37
    3.2.3 考虑检测信息的调整分析  37-38
  3.3 系统GO-Bayes法建模分析步骤  38-39
  3.4 小结  39-40
4 城市轨道交通车辆制动系统安全分析  40-58
  4.1 城市轨道交通车辆制动系统概述  40-42
    4.1.1 制动系统基本构成  40-41
    4.1.2 制动系统故障分析  41-42
  4.2 制动系统GO-Bayes法建模  42-47
  4.3 基于模型的定量和定性分析  47-51
    4.3.1 概率特征量定量计算  47-51
    4.3.2 系统定性分析  51
  4.4 制动系统安全状态实时评估  51-57
    4.4.1 单元检测分析  52-54
    4.4.2 系统状态概率推断  54-56
    4.4.3 结果分析  56-57
  4.5 小结  57-58
5 制动系统GO-Bayes法应用仿真分析  58-69
  5.1 Monte Carlo仿真方法  58-59
  5.2 系统分布假设仿真  59-60
  5.3 制动系统仿真分析  60-68
    5.3.1 正常概率仿真验证  60-63
    5.3.2 系统状态仿真评估  63-68
  5.4 小结  68-69
6 结论与展望  69-71
  6.1 结论  69-70
  6.2 展望  70-71
参考文献  71-74
作者简历  74-76
学位论文数据集  76

城市轨道交通车辆制动系统安全分析方法研究

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