以可靠性为中心的高铁接触网预防性机会维修研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文以可靠性为中心的高铁接触网预防性机会维修研究学位申请人：孙楠楠学科领域：电气工程指导教师：王勋教授副指导教师：程宏波副教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除

2、了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论

3、文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要以可靠性为中心的高铁接触网预防性机会维修研究摘要随着高速铁路运营规模的逐渐扩大及运营时间的不断积累，接触网运营维护的压力日益加重。接触网是露天布置的无备用系统，由众多性质相异的零部件构成，随着服役时间的增加，零部件不可避免的发生疲劳、磨损、老化等问题，使接触网系统的可靠性降低，甚至引发故障影响铁路运输秩序。因此，为了保障高速铁路的运输质量和效益，有必要制定科学合理、经济高效的

4、接触网维修策略，保证接触网高可靠性的同时减轻工作人员的劳动强度、降低检修维护费用。在以往关于接触网维修计划的研究中，较少考虑接触网中不同零部件之间的可靠性区别，也未考虑接触网中众多零部件之间的相互关联影响。实际上接触网作为由多零部件构成的复杂系统，可以采用机会维修策略，考虑各零件在运行中的可靠性规律与维修的经济相关性，将多个零部件的预防性维修相互协调，共同分摊固定维修费用和停运损失费用，减少整个接触网的维修次数，从而节约维修成本、降低因为维修而导致的运行风险，实现接触网维修经济性与可靠性的统一。本文主要

5、研究工作如下：（1）建立了以可靠性为中心的接触网零部件预防性维修模型。利用威布尔分布模型对接触网零部件可靠性进行建模和评估，基于零部件可靠性的权重分析，分配接触网系统可靠性指标，确定零部件的预防性维修时间，以此作为接触网零部件实施预防性维修的依据。（2）提出了一种基于可靠性裕度的接触网预防性机会维修模型。通过定义接触网零部件维修可靠度裕度，建立接触网机会维修模型；以零部件可靠性变化规律为约束条件，以维修总费用最小为决策目标，构建接触网预防性机会维修优化模型，采用二次插值算法求解；算例仿真分析表明，优化后

6、的接触网机会维修决策能有效降低维修次数和维修费用。（3）提出了一种基于可靠性灵敏度的接触网预防性机会维修模型。利用区间数描述接触网机会维修模型与接触网零部件可靠性灵敏度；以维修总费用最小为优化目标，以零部件相对可靠性灵敏度与接触网整体可靠性为约束，建立接触网预防性机会维修优化模型，采用研究较多的遗传算法求解；算例仿真分析表明，该优化模型下制定的维修决策能够达到机会维修的效果，且考虑了零部件可靠性灵敏度，更符合现场实际维修工作要求。关键词：接触网，可靠性分析，预防性机会维修，维修费用IABSTRACTSt

7、udyonReliability-orientedPreventiveOpportunisticMaintenanceforHigh-speedRailwayCatenaryABSTRACTWiththegradualexpansionoftheoperationscaleofhigh-speedrailwaysandthecontinuousaccumulationofoperatinghours,thepressureontheoperationandmaintenanceofthecontactn

8、etworkhasbeenincreasing.Thecontactnetworkisano-backupsystemthatisarrangedintheopenairandiscomposedofmanypartswithdifferentproperties.Withtheincreaseofservicetime,thecomponentsinevitablysufferfromproblemssuchasfatigue,wear,