【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，尤其涉及一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法。
技术介绍
1、列车自动防护系统(automatic train protection，atp)是保证高速列车安全高效运行的神经中枢，通过与地面系统、车辆系统等密切配合，直接控制列车运行。目前，规模化运用的atp系统有5种类型，分别记作a，b，c，d，e。其中，3种类型适用于350km/h的高速铁路，2种类型适用于250km/h的高速铁路。不论哪种类型，按照功能划分，均由安全计算机(vital computer，vc)、应答器信息接收单元(balise transmission module，btm)、人机界面(driver-machine interface，dmi)、列车接口(traininterface unit，tiu)、轨道电路读取器(track circuitreader，tcr)、测速测距单元(speed&distance processingunit，sdu)和其他等子设备构成。
2、为了确保atp的安全保障能力，我国铁路施行严格的维修策略。不同于其他系统，atp系统的日常维修具有如下特点：
3、系统间断性工作。由于atp系统安装在高速列车的两端，系统随着列车执行运输任务而启机工作，随着运输任务的结束而关机，因而，系统并不是全天候工作。相比于运用时长，运行里程与可靠性的关联关系更紧密。
4、具有特定的维修时机和条件。atp的业务职责和安装位置决定了，某一设备故障后，只能是列车结束运输任务
5、设备性能趋势很难监测。大多是电子设备，发生故障完全随机，无法通过监测手段表征从正常到故障的各阶段退化趋势，因而，基于设备性能变化的状态维修难以实现。
6、多个设备统一维修困难。由于运输任务的特殊性，不同atp设备随着列车散布在不同的物理区域，只有属于同一套atp或者同一列车的不同子设备才可统一维修。
7、既有atp系统主要以计划预防维修的方式，固定周期执行固定的维修项目。这种维修方式虽然在一定程度上保证了设备质量，但是相对比较粗放，并未针对atp维修特点而适应性改进，而且经济性较低，具体体现在如下方面：
8、未区分设备类型，所有类型的atp设备执行统一的维修策略。而设备的类型不同，其生产工艺、源头质量等不同，意味着可靠性规律不同。既有维修模式未能体现不同类型的差异性。
9、未区分可靠度与时间的变化关系，设备从生产到消亡的整个生命周期内执行固定不变的维修策略。未能体现不同时间段的差异性。
10、所有设备全生命周期内维修项目、维修间隔、维修方法固定不变，未能体现维修模式的差异性。
11、适当的维修是减少设备故障和保持系统正常运转的有效解决方案，其中，预防维修是保持系统稳定运行的最佳选择。通常，预防维修分为定期预防性维修和视情维修。定期维修的时间周期固定不变，存在资源浪费问题，不是最佳的选择方案，因而国内外大部分研究围绕基于设备性能变化的视情维修展开。它的关键是状态监测，技术实现的途径有两种：
12、(1)在电子元器件层面，建立高可靠性的特征参量与器件老化状态的对应关系，从而实现安全有效的电子器件状态监测。对于atp这种由成千上万个电子元器件构成的复杂系统，很难建立精确的数学模型。
13、(2)在关键位置安装各种传感器或者通过多种实验，以传感器或者实验采集的数据为突破口，从外围间接了解系统的服役规律。对于运用环境异常复杂，又是安全苛求的atp系统，目前，尚未存在一个外围系统监测它的性能变化状态。可见，对于atp实行视情维修，暂不具备可操作性。
14、atp系统具有间断性运行、维修时机严苛等独立特点，需要对此提出个性化的维修策略。
15、因此，提出一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，通过全生命周期内动态可变的维修策略，在保证最低可靠度的同时有效降低了维修成本。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，包括以下步骤：
4、s1、数据获取步骤：获取高速列车自动防护系统各设备的故障数据集；
5、s2、数据预处理步骤：对s1中获取的故障数据集进行异常数据检验，得到检验合格故障数据集；
6、s3、可靠性试验步骤：基于s2中得到的检验合格故障数据集进行可靠性试验，得到不同设备的最优寿命分布；
7、s4、维修模型建立步骤：基于s3中得到的最优寿命分布，建立设备任务可靠性与经济性均衡的最优维修模型；
8、s5、维修策略生成步骤：基于s4中得到的设备任务可靠性与经济性均衡的最优维修模型，通过皮尔逊相关系数分析设备可靠度与运用时长和运行里程的映射关系，输出基于运用时长和运行里程双维度融合的动态时变维修策略；
9、s6、维修实施步骤：基于s5中得到的全生命周期维修策略，对高速列车自动防护系统进行维修，并将维修数据保存，作为新的故障数据集导入。
10、上述的方法，可选的，s1中具体内容包括：
11、在选定的日期范围内，对于高速列车自动防护系统各设备发生的故障，确定设备的名称、种类、开始使用日期和故障发生日期，得到不同设备的寿命数据样本x作为故障数据集。
12、上述的方法，可选的，s2中具体内容包括：基于优化的拉依达准则判断故障数据集中是否存在异常数据，将异常数据剔除得到检验合格故障数据集。
13、上述的方法，可选的，s3中具体步骤包括：
14、s301利用极大似然估计方法对s2中得到的检验合格故障数据集进行估计，得到可能的寿命分布类型的参数值；
15、s302基于s301中得到的可能的寿命分布类型的参数值，通过k-s检验设备寿命是否服从某个特定分布，得到不同寿命分布类型的检验结果；
16、s303基于s302中得到的检验结果，分析比较得出与实际数据吻合度最高的寿命分布类型，作为最优寿命分布。
17、上述的方法，可选的，s4中具体内容包括：
18、基于s3中确定的最优寿命分布，引入动态变化的失效率函数刻画维修行为对设备性能的影响，包括对设备可靠性分析和维修成本的分析；建立设备任务可靠性与经济性均衡的最优维修模型，并通过遗传算法或者粒子群算法对维修模型进行求解，得到维修周期的长短。
19、上述的方法，可选的，s4中可靠性分析包括以下内容：
20、可靠性分析主要是通过引入役龄回退因子和故障率递增因子描述维修前后设备性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种高速列车自动防护系统全生命周期精细化的维修方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种高速列车自动防护系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢楠，程剑锋，康仁伟，戴博，李一楠，李科，王彧，衣沛然，刘磊，王飞，孙文哲，岳林，于潇，孙建东，陈汇远，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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