[发明专利]基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法及其系统

说明书

本发明公开了一种基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法，包括获取列车整车以及列车各个部件的静态数据和工作性能参数；提取列车的各个部件的健康指标时序；预测得到列车整车及列车的各个部件的剩余服役寿命并修正；得到最终的列车整车以及部件的剩余服役寿命预测结果。本发明还公开了实现所述基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法的系统。本发明能够实现对列车服役状态以及外界影响因素的监测，完成外界因素对剩余使用寿命的不确定性影响建模，并提供全面的可视化信息；本发明能够实现对列车的剩余寿命预测，有效提高列车服役性能，且可靠性高、适用性好且评估全面准确。

技术领域

本发明具体涉及一种基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法及其系统。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，交通已经成为了现代社会最为重要的组成部分之一。而随着技术的发展，我国的铁路行业也得到了极大的发展。

列车是我国铁路行业的主要运输车辆。在我国目前“客运高速化，货运重载化”的趋势下，对列车的运行安全性能提出了高要求。如果列车在运行时发生故障，则会导致恶劣的后果。列车整车的剩余服役寿命预测能够评估列车的健康状态，为管理人员指定合理可行的维修计划提供参考。

现阶段已有一些研究人员提出列车整车运维系统以提高列车整车运维性能，包括CN 108090573 A等，但是这些系统均有一定的缺陷。首先这些系统的可视化仅仅包含文本以及数据信息，由于列车整车组成部分复杂，仅通过文字性以及数据性故障信息难以定位待维护部件。其次，由于列车整车的剩余服役寿命收到风、雨、雪以及载客量等因素的影响。在进行剩余服役寿命预测时，需要预测在剩余服役寿命期间的环境、载客量等参数，并量化参数预测值对剩余服役寿命的影响力。在现有的研究中尚没有包含对环境/负载要素的预测以及影响力量化研究，因此无法对列车剩余服役寿命进行精准建模，导致预测精度下降。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、适用性好且评估全面有效的基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法。

本发明的目的之二在于提供一种实现所述基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法的系统。

本发明提供的这种基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法，包括如下步骤：

S1.获取列车整车以及列车各个部件的静态数据；

S2.获取列车各个部件的工作性能参数；

S3.根据步骤S2获取的列车各个部件的工作性能参数，提取列车的各个部件的健康指标时序；

S4.根据步骤S3获取的健康指标时序，预测得到列车整车及列车的各个部件的剩余服役寿命；

S5.对步骤S4预测得到的列车整车及列车的各个部件的剩余服役寿命进行修正；

S6.根据步骤S5得到的修正结果，得到最终的列车整车以及部件的剩余服役寿命预测结果。

所述的基于BIM的智能列车整车服役寿命预测方法，还包括如下步骤：

S7.结合步骤S1中获得的静态数据，对步骤S6获取的最终列车整车以及部件的剩余服役寿命预测结果进行可视化展示，从而实现列车整车以及部件的服役性能的动态可视化展示。

步骤S1所述的获取列车整车以及列车各个部件的静态数据，具体为采用如下步骤获取静态数据：

Ⅰ.将列车整车分为如下部件：走行部、钩缓装置、车体、牵引系统、空调系统、制动系统和受电弓；

Ⅱ.在设计阶段，获取列车整车以及列车的各个部件的三维模型、型号、参数和维修历史数据；