[发明专利]一种列车空气制动系统随机故障注入方法及注入系统

说明书

本发明涉及故障分析技术领域，公开了一种列车空气制动系统随机故障注入方法及注入系统，包括：构建目标空气制动系统的仿真模型；对全部历史故障信息进行分类得到故障程度信息和故障类型信息，并绘制目标空气制动系统的故障程度状态转移图和故障类型状态转移图；根据故障类型状态转移图构建故障类型马尔科夫链，根据故障程度状态转移图构建故障程度马尔科夫链；确定状态转移概率矩阵，并求解得到稳态分布；根据稳态分布设置全部故障信息的概率分布，并基于此概率分布对全部故障信息进行分层随机抽取，将抽取到的故障信息注入仿真模型；本发明解决了现有的故障注入方法存在无法方便、有效地对列车空气制动系统进行随机故障注入的问题。

技术领域

本发明涉及故障分析技术领域，尤其涉及一种列车空气制动系统随机故障注入方法及注入系统。

背景技术

随着高速列车大规模投入运营，高速列车的运行安全的关注度越来越高。空气制动系统是确保高速列车安全运行的关键系统之一，同时也是高速列车高发故障源，因此，需要对空气制动系统进行故障研究，为后续的故障检测与故障诊断研究提供有力的数据支持。目前，在对空气制动系统进行故障研究时，大多是采用随机故障注入的方式来模拟空气制动系统发生的故障，在采用随机故障注入时，大多是对大量的原始样本数据进行拟合，已得到负荷条件的分布函数，再以该函数为基础，对故障参数进行随机抽样，从而完成随机故障注入，但是，构建故障分布函数是一个繁琐的过程，需要进行数据处理、参数估计等步骤，除此之外，目前在进行故障研究的过程中缺乏空气制度系统的原始故障数据，无法进行全面、准确的故障分布函数拟合。可见，现有的故障注入方法存在无法方便、有效地对列车空气制动系统进行随机故障注入的问题。

发明内容

本发明提供了一种列车空气制动系统随机故障注入方法及注入系统，以解决现有的故障注入方法存在无法方便、有效地对列车空气制动系统进行随机故障注入的问题。

为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种列车空气制动系统随机故障注入方法，包括：

构建目标空气制动系统的仿真模型，并获取目标空气制动系统的全部故障信息构建故障模型库。

对全部故障信息进行分类得到故障程度信息和故障类型信息，并根据所述故障程度信息确定故障程度状态集合，根据所述故障类型信息确定故障类型状态集合。

基于所述故障程度状态集合绘制目标空气制动系统的故障程度状态转移图，基于所述故障类型状态集合绘制目标空气制动系统的故障类型状态转移图。

根据所述故障类型状态转移图构建故障类型马尔科夫链，根据所述故障程度状态转移图构建故障程度马尔科夫链。

基于所述故障类型马尔科夫链和所述故障程度马尔科夫链确定状态转移概率矩阵，并对所述状态转移概率矩阵求解得到稳态分布。

根据所述稳态分布设置全部故障信息的概率分布，并基于此概率分布对全部故障信息进行分层随机抽取，将抽取到的故障信息注入所述仿真模型。

第二方面，本发明的实施例提供一种列车空气制动系统随机故障注入系统，包括处理器、存储器；

存储器，用于存放计算机程序。

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面中任一所述的方法步骤。

有益效果：