地铁列车车门系统故障分析及诊断方法

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1、第37卷第6期2014年11月20日电力机车与城轨车辆ElectricLocomotives＆MassTransitVehiclesVol.37No.6Nov.20th，2014◆研究开发◆地铁列车车门系统故障分析及诊断方法*杨颖，李骏，彭冬良，彭驹（南车株洲电力机车有限公司技术中心，湖南株洲412001）摘要：车门系统作为地铁列车的重要组成部分，其工作状态对于列车的安全运行有重要意义。文章介绍了列车车门的结构和常见的车门故障，对故障产生的原因做了简要分析。针对列车车门故障，文章分别介绍了基于决策树

2、、人工神经网络和贝叶斯网络的故障诊断方法。关键词：车门系统；决策树；人工神经网络；贝叶斯网络；故障诊断中图分类号：U270.38+6文献标识码：A文章编号：1672－1187（2014）06－0021－03FaultanalysisanddiagnosismethodofdoorsystemonmetrotrainYANGYing，LIJun，PENGDong-liang，PENGJu（R&DCenter,CSRZhuzhouElectricLocomotiveCo.，Ltd.，Zhuzhou41200

3、1，China）Abstract：Asanimportantcomponentofmetrotrain，theworkingstateofdoorsystemhasagreatinfluenceonthesafeoperationofthetrain.Thispaperpresentsthetraindoorstructureandcommondoorfaults，andbrieflyanalyzesthecausesofdoorfaults.Focusingonthedoorfaults，thispa

4、perrespectivelyintroducesthediagnosismethodsbasedondecisiontree，annualneuralnetworkandBayesiannetwork.Keywords：doorsystem；decisiontree；artificialneuralnetwork；bayesiannetwork;faultdiagnosis0引言随着我国城市现代化进程的加快，城市轨道交通得到快速发展，为市民出行提供了便利，并有效缓解了交通堵塞、减少了交通事故和环境污染

5、。作为一种快速、高效、大运量的交通工具，地铁已成为衡量一个城市经济发展、人民生活水平和城市结构规划的重要标准。随着科学技术的进步和市民出行质量的逐步提高，地铁列车的功能越来越完善，其结构也越来越复杂[1]。作为地铁列车的重要组成部分，车门系统对列车的安全性和可靠性有重要的影响。在轨道交通车辆系统中，车门系统的故障占车辆系统总故障的30%以上，对列车的安全运行构成了严重的威胁[2]。车门系统的故障具有复杂性和多样性的特点，因此准确的车门故障诊断对于保证乘客的生命安全、提高列车的运行效率具有重要意义。1车

6、门系统概述根据驱动系统的不同，列车车门包括气动式车门和电动式车门。气动式车门的动力来源于驱动气缸，电动式车门的动力来源于直流或者交流电机。由于安装位置不同，列车车门可分为内藏门、塞拉门和外挂门。内藏门[3]主要由门叶、车门导轨、传动组件、门机械锁闭机构、紧急解锁机构、气动控制系统以及电气控制系统等组成，门叶在车辆侧墙的外墙板与内饰板之间的夹层内移动。塞拉门[4]由门叶、支承杆、托架组件、车门导轨、传动组件、制动组件、紧急解锁机构、车门旁路系统以及电子门控单元等组成，门叶在车门开启状态时贴靠外墙的外侧，在

7、车门关闭状态时门叶外表面与车体外墙成一平面。外挂门[5]主要由门叶、直流驱动电机、车门悬挂机收稿日期：2014－01－02作者简介：杨颖，教授级高级工程师，中国南车股份有限公司首席专家，1988年毕业于中国科技大学激光与光学专业，2002年获湖南大学工商管理硕士学位，目前从事轨道交通车辆设计研发工作。基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2011AA110503）电力机车与城轨车辆·2014年第6期构、丝杆，螺母机械传动机构和电子门控单元等组成。外挂门采用模块化设计和安装，门叶、车门悬挂机

8、构以及传动机构的部分部件安装于车体侧墙外侧，电子门控单元和驱动电机装于车体侧墙的内侧。2车门故障及产生原因分析由于地铁列车运营线路站距短，客室车门需要频繁地开启和关闭，因而易导致列车车门的门控电气元件和机械零部件损坏，造成运营列车的客室车门故障频发[6-7]。故障较轻则车门因不能动作而被切除，造成列车晚点；重则导致列车不能被牵引运行、清理乘客或救援。因此，列车车门故障严重地影响了列车在正线的正常运营，并危及乘客的人身安全。列车车门故障可以分