【摘 要】
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“交通强国,铁路先行”,随着人类社会的大力发展,中国高铁由最初的外国技术引进发展成为了令世界震撼的自主研发,铁路网络也越来越密集,愈来愈多的动车组列车贯穿于各个方向的各个线路。在此背景下,动车组安全、经济的运营也成为备受关注的焦点之一。制动系统作为动车组子系统之一,关系着整个动车组的安全运营,其重要性不言而喻,因而对动车组制动系统进行可靠性分析,并在可靠性保证的前提下进行可靠性费用优化,在考虑安全
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“交通强国,铁路先行”,随着人类社会的大力发展,中国高铁由最初的外国技术引进发展成为了令世界震撼的自主研发,铁路网络也越来越密集,愈来愈多的动车组列车贯穿于各个方向的各个线路。在此背景下,动车组安全、经济的运营也成为备受关注的焦点之一。制动系统作为动车组子系统之一,关系着整个动车组的安全运营,其重要性不言而喻,因而对动车组制动系统进行可靠性分析,并在可靠性保证的前提下进行可靠性费用优化,在考虑安全性的基础上也考虑经济性,意义重大。制动系统工作条件多样、功能层次、内部结构间运行关系异常复杂,受到磨损、振动、疲劳、冲击、以及过度维修等多种因素影响,在实际运行过程中,系统及部件在正常工作和完全失效两状态之间存在着多故障状态、多失效模式和不同故障程度;历史运营数据呈现时空多尺度性、小样本特性等多种特性,致使数据可用性较差;多样化的工作环境以及自身的复杂性使得系统及部件故障不是服从特定的规律,逻辑机理不清晰,故障关系不确定。此外,如何实现在高可靠性（低故障率）的同时使得资源成本较低是亟待解决的问题之一。针对现有问题,本文进行了以下工作:（1）在对动车组可靠性相关研究梳理的基础上,针对CRH5型动车组制动系统的多态性展开研究。基于信心指数修正的专家调查法处理基础数据,并根据模糊数独有的扩张原则计算故障率较高的零部件的模糊故障率,然后应用T-S模糊故障树的逻辑关系明确且可处理事件的不确定能力对系统建模分析,得出系统薄弱环节。（2）由于T-S模糊故障树计算复杂,不能反向推理,而贝叶斯网络可直观表达系统及部件间的不确定性,故由T-S模糊故障树映射贝叶斯网络模型,并引入证据理论扩展贝叶斯网络处理不确定信息的能力,最后结合超椭球模型构建超椭球贝叶斯网络模型对制动系统展开分析,分析结果可为检修策略的制定及技术改造提供理论指导。（3）基于贝叶斯网络分析法和可靠性费用函数,以可靠性费用最低为目标函数、系统故障率为约束条件,结合蝙蝠—蚁群算法对制动系统进行了可靠性优化,得出最优可靠性指标。基于模糊贝叶斯网络的优化模型降低了系统可靠性优化的建模难度,优化结果可为提高动车组制动系统的经济性提供理论参考。
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