[发明专利]一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法

权利要求书

1.一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)基于现场提供的故障数据及维修数据，计算系统中各个部件的可靠性函数，并基于FMEA分析中RPN重要度，按照不同程度的维修需要划分系统中各个部件；

(2)在系统中各个部件的最低可靠度要求的基础上，依据役龄递减故障率递增的相关原理，计算系统中各个部件的第一次预防性维修的时间点；

(3)分析系统中各个部件之间的相关性，判断是否需要进行机会相关的维修活动；

(4)开始维修迭代，计算后续维修时间点，盘算是否达到迭代终止条件；

(5)通过寻优算法，计算该段里程条件内的轨道交通列车系统部件可靠性最佳阈值及其维修成本及可用度。

2.如权利要求1所述的一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法，其特征在于，

所述的步骤(1)中，通过定时截尾的可靠性数据分析方法，计算轨道交通列车系统中各个部件的故障率及可靠性分布函数的变化趋势及其具体参数变量；通过计算FMEA分析中RPN重要度的结果，将系统中的部件划分为需要轻度维修及需要深度维修的两类部件，RPN重要度计算方式为

RPN_部件＝∑_iλ_iO_iS_iD_i (1)

其中，i表示各个部件的第i个故障模式，λ_i表示各个部件的第i个故障模式的权重值，O_i表示各个部件的第i个故障模式的发生概率，S_i表示各个部件的第i个故障模式的后果严重程度，D_i表示各个部件的第i个故障模式的检测难易程度。

3.如权利要求1所述的一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，依据轨道交通列车系统中各个部件的役龄递减故障率递增的相关原理，维修前后的部件故障率函数与维修之间的关系表示为

其中，表示轨道交通列车系统部件k第i次维修活动后部件的故障率函数，表示第i次维修部件k的故障率递增因子，且满足表示第i次维修部件k的役龄递减因子，且满足依据维修需要，对不同部件分别进行轻度维修及深度维修；

当部件进行简单维修的时候，

当部件进行深度维修的时候，

T_i^k表示第i次维修部件k的维修时间间隔；

在各个部件故障函数和可靠性函数参量计算完成的基础上，计算部件的最小可靠度指标

4.如权利要求1所述的一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，分析需要计算的部件之间的相关关系，依次判断是否存在以下三种关联：

1)结构关联，所述结构关联为各部件之间存在着功能相关的关系；

2)故障关联，所述故障关联为部件之间存在着故障的因果关系

其中，表示第i次维修时与部件k故障相关的部件在受到部件k故障影响后的不可靠状态；表示第i次维修时，部件与部件k之间的故障传播过程；

该部件的可靠度为

3)可靠度关联：ΔR为各个部件在其最小可靠度指标的基础上的一个可靠度阈值，令得到该部件相应的维修参量区间当另一部件的状态处于时，两者之间存在可靠度关联；

按照先后顺序判别关联关系，若存在关联则在维修部件k的同时，机会维修部件

5.如权利要求1所述的一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，在计算得到系统中各个部件的维修时间点后，对维修次数进行迭代计算，令i＝i+1，且重复步骤(2)与步骤(3)的计算，得到不同维修次数条件下的部件的维修时间点并判断是否达到迭代终止的条件。

其中，表示系统部件k第i次维修活动实际的维修时间间隔。

6.如权利要求1所述的一种轨道交通列车系统多部件动态维修策略优化方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，系统有m个部件因故障导致维修，其中q个部件的故障造成了of次停车返修，共有n个部件进行了np次预防性维修以及o个部件的op次机会维修，r个部件进行了更换，共s个部件进行了S次拆装，该段时间内维修活动下的系统维修成本可表示为

其中，及分别表示某一部件进行故障维修、预防性维修、停车返修、机会维修以及拆装的次数；及C_CZ分别表示某一部件进行一次故障维修、预防性维修、停车返修、更换以及拆装的成本，C₀表示某一部件进行一次预防性维修的固定成本；

系统的可用性表示为

其中，MUT表示平均可以工作的时间，MDT表示平均不能工作的时间；

该段时间内维修活动下的系统可用度表示为

其中，及分别表示某一部件进行故障维修、预防性维修、停车返修、机会维修、更换以及拆装的所需要的时间，其约束条件为

1)部件的实时可靠性要大于等于该部件的最小值：

2)部件的机会维修后的可靠性结果要大于该部件预防性维修的可靠性结果：

3)维修相加的总时间之和在整个给定的运营期间的时间之内：

4)机会维修的时间小于计划修的时间小于整个维修周期：