[发明专利]高速列车部件间关联关系的判断方法

说明书

本发明实施例提供了一种基于二元决策图的高速列车部件间关联关系的判断方法，包括：步骤1，根据高速列车系统的结构及工作原理，以部件为节点，部件间的关联关系为边，构建高速列车系统本构拓扑网络模型；步骤2，基于高速列车系统运行故障数据，计算高速列车系统各部件的故障状态函数λ(t)；步骤3，采用深度优先搜索算法，搜索所述高速列车系统本构拓扑网络模型中所述节点间所有功能路径，构建等价网络模型；步骤4，依据节点拓扑属性，对所述等价网络模型进行子网络划分；步骤5，依据高速列车系统各部件的故障状态函数λ(t)与所述子网络划分的结果，计算所述高速列车系统的各部件间的功能可靠性，以判断部件间的关联关系。

技术领域

本发明涉及交通领域，尤其涉及一种基于二元决策图的高速列车部件间关联关系的判断方法。

背景技术

高速列车系统作为一个复杂的大型机电系统，具有设备集成度高、部件敏感度高以及部件之间耦合度高的基本特征。一方面系统内部部件数量多、使用频率高、工作强度大，部件故障在所难免；另一方面，高速列车系统部件间耦合方式多样、关联关系复杂，使得系统中少数甚至单一部件的故障就可能造成系统功能实现能力大幅下降，甚至造成系统整体的瘫痪，导致事故的发生。因此，对高速列车系统部件间的关联关系进行描述与计算，能够为高速列车系统的检测与维护工作提供一定程度的理论指导，从而保障高速列车系统的安全稳定运行。

常用的网络端可靠性研究方法大致可分为容斥原理法、不交积和法以及二元决策图法。但是上述方法均存在计算量过大、计算过程过于繁琐的缺陷。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于二元决策图的高速列车部件间关联关系的判断方法，实现部件间功能可靠性的简化计算。

一种基于二元决策图的高速列车部件间关联关系的判断方法，包括：

步骤1，根据高速列车系统的结构及工作原理，以部件为节点，部件间的关联关系为边，构建高速列车系统本构拓扑网络模型；

步骤2，基于高速列车系统运行故障数据，计算高速列车系统各部件的故障状态函数λ(t)；

步骤3，采用深度优先搜索算法，搜索所述高速列车系统本构拓扑网络模型中所述节点间所有功能路径，构建等价网络模型；

步骤4，依据节点拓扑属性，对所述等价网络模型进行子网络划分；

步骤5，依据高速列车系统各部件的故障状态函数λ(t)与所述子网络划分的结果，采用二元决策图算法，计算所述高速列车系统的各部件间的功能可靠性，以判断部件间的关联关系。

所述的步骤1包括：

根据所述高速列车系统的结构及工作原理，将部件间关联关系划分为物理结构关系与协同工作关系两类；以部件v_i为节点，部件间包括机械电气管路连接在内的物理结构关系为边，构建基础层网络模型G^F(V^F,E^F,A^F)；

分别以部件为节点，部件间包括物质流机械能流电能流信息流在内的协同工作关系为边，构建各功能层网络模型G^S(V^S,E^S,A^S)，G^M(V^M,E^M,A^M)，G^E(V^E,E^E,A^E)，G^I(V^I,E^I,A^I)；

构建耦合边连接相同部件在各层网络模型中抽象出的节点，构建高速列车系统本构拓扑网络模型G(V,E,A)。

所述步骤2包括：