书籍详情
地铁行车设备服役能力建模及预测维保策略
作者：魏秀琨，贾利民，蔡昌俊
出版社：科学出版社
出版时间：2021-05-01
ISBN：9787030665713
定价：¥98.00
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内容简介
地铁行车设备是城市轨道交通的重要组成部分，包括钢轨线路、受电弓-接触网、受电靴-第三轨、信号系统等关键行车设备，这些设备的服役状态不仅关系到整个轨道交通系统的安全，对于城市轨道交通车辆的安全运营及乘坐舒适性也至关重要。本书介绍了地铁关键行车设备服役能力建模、可靠性分析、预测维修决策方面的一些**研究成果，重点介绍了刚性接触网磨耗预测、受电弓碳滑板磨耗预测、车载信号系统的可靠性分析和预测维保策略、地铁曲线线路磨耗建模与预测以及钢轨波磨的产生机理等。
作者简介
暂缺《地铁行车设备服役能力建模及预测维保策略》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 国内外轨道交通服役能力研究现状 1
1.1.1 轨道交通线路服役能力研究现状 1
1.1.2 弓网/靴轨服役能力研究现状 3
1.1.3 轨道交通信号系统服役能力研究现状 4
1.2 本书主要内容 5
参考文献 5
第2章 刚性接触网磨耗预测 7
2.1 地铁刚性接触网简介 7
2.2 接触线磨耗机理 9
2.3 接触线磨耗建模 11
2.4 接触线磨耗敏感性分析 16
2.5 接触线磨耗分布计算与验证 20
2.6 本章小结 25
参考文献 26
第3章 地铁受电弓碳滑板磨耗预测 27
3.1 受电弓碳滑板磨耗机理 27
3.1.1 碳滑板磨耗模型 27
3.1.2 接触线布设形式对碳滑板磨耗的影响 29
3.2 受电弓碳滑板磨耗轮廓计算分析 34
3.3 受电弓碳滑板磨耗数据统计分析 37
3.3.1 受电弓碳滑板简介 37
3.3.2 受电弓碳滑板寿命里程分析 38
3.3.3 受电弓碳滑板磨耗趋势分析 40
3.3.4 问题陈述 40
3.4 基于维纳过程的碳滑板磨耗剩余寿命预测方法 41
3.4.1 不等里程间隔碳滑板磨耗序列的等间隔化处理 41
3.4.2 线性随机退化建模及剩余寿命预测 42
3.4.3 模型参数估计 43
3.4.4 模型参数和磨耗量的还原 45
3.5 受电弓碳滑板磨耗剩余寿命预测 48
3.5.1 数据描述 48
3.5.2 碳滑板磨耗剩余寿命预测算例 49
3.5.3 比较研究 53
3.6 本章小结 56
参考文献 56
第4章 地铁受电靴/接触轨服役能力分析 58
4.1 受电靴简介及存在的主要问题 58
4.1.1 受电靴简介 58
4.1.2 受电靴存在的主要问题 60
4.2 受电靴服役能力分析 61
4.3 地铁第三轨介绍及故障分析 68
4.3.1 地铁第三轨介绍 68
4.3.2 地铁第三轨故障分析 70
4.4 基于故障树的地铁第三轨可靠性分析 72
4.4.1 地铁第三轨故障数据统计分析 72
4.4.2 地铁第三轨可靠性分析 73
4.5 本章小结 79
参考文献 79
第5章 地铁信号系统服役能力大数据分析 81
5.1 地铁信号系统简介 81
5.1.1 车辆段信号控制系统 82
5.1.2 列车自动控制系统 82
5.2 地铁信号系统大数据分析 85
5.2.1 大数据分析流程 85
5.2.2 A线路信号系统故障数据分析 87
5.2.3 B线路信号系统故障数据分析 90
5.2.4 C线路信号系统故障数据分析 94
5.3 本章小结 100
参考文献 100
第6章 地铁车载信号系统可靠性分析 102
6.1 车载信号故障树分析 102
6.1.1 故障树分析概述 102
6.1.2 故障树案例分析 105
6.2 车载信号的贝叶斯网络分析 124
6.2.1 贝叶斯网络推理与故障树分析的对比 124
6.2.2 贝叶斯网络分析概述 124
6.2.3 基于故障树的贝叶斯网络构造规则 126
6.2.4 贝叶斯网络案例分析 127
6.2.5 先验概率和条件概率表的确定 129
6.2.6 联结树算法计算后验概率 132
6.3 车载信号FMECA分析 136
6.3.1 FMECA案例分析 136
6.3.2 FMECA表的填写 140
6.4 本章小结 141
参考文献 142
第7章 地铁车载信号系统维保策略建模优化 143
7.1 EXAKT软件简介 143
7.2 CBM模型搭建 145
7.3 VOBC维保策略优化分析 148
7.3.1 数据准备 148
7.3.2 建模优化 149
7.4 本章小结 155
参考文献 155
第8章 地铁曲线线路磨耗建模与预测 157
8.1 地铁曲线外轨侧磨简介 157
8.2 地铁曲线外轨磨耗机理 158
8.3 地铁曲线外轨侧磨仿真模型 161
8.4 地铁曲线外轨磨耗规律 164
8.4.1 曲线外轨侧磨发展规律 165
8.4.2 曲线外轨侧磨全局灵敏度分析 167
8.5 地铁曲线外轨磨耗预测模型 170
8.5.1 小半径曲线外轨侧磨预测 170
8.5.2 小半径曲线外轨侧磨实测分析 175
8.6 地铁曲线外轨延寿措施 177
8.7 本章小结 179
参考文献 179
第9章 钢轨波磨的产生机理和演化规律分析 180
9.1 钢轨波磨简介 180
9.2 钢轨波磨产生机理 182
9.2.1 曲线轨道钢轨振动频率响应特性 182
9.2.2 曲线轨道钢轨波磨增长预测函数 186
9.2.3 基于摩擦功理论的钢轨磨耗计算模型 189
9.3 钢轨波磨生长仿真模型 190
9.3.1 轨道振动计算模型的选取 190
9.3.2 轮轨有限元模型 191
9.3.3 车辆-轨道耦合动力学模型 192
9.4 小半径曲线钢轨波磨发展特性 194
9.4.1 不同曲线半径下的波磨发展特性 194
9.4.2 小半径曲线不同轨下支承刚度的波磨发展特性 199
9.4.3 小半径曲线不同轨枕间距的波磨发展特性 204
9.5 本章小结 208
参考文献 209
前言
第1章 绪论 1
1.1 国内外轨道交通服役能力研究现状 1
1.1.1 轨道交通线路服役能力研究现状 1
1.1.2 弓网/靴轨服役能力研究现状 3
1.1.3 轨道交通信号系统服役能力研究现状 4
1.2 本书主要内容 5
参考文献 5
第2章 刚性接触网磨耗预测 7
2.1 地铁刚性接触网简介 7
2.2 接触线磨耗机理 9
2.3 接触线磨耗建模 11
2.4 接触线磨耗敏感性分析 16
2.5 接触线磨耗分布计算与验证 20
2.6 本章小结 25
参考文献 26
第3章 地铁受电弓碳滑板磨耗预测 27
3.1 受电弓碳滑板磨耗机理 27
3.1.1 碳滑板磨耗模型 27
3.1.2 接触线布设形式对碳滑板磨耗的影响 29
3.2 受电弓碳滑板磨耗轮廓计算分析 34
3.3 受电弓碳滑板磨耗数据统计分析 37
3.3.1 受电弓碳滑板简介 37
3.3.2 受电弓碳滑板寿命里程分析 38
3.3.3 受电弓碳滑板磨耗趋势分析 40
3.3.4 问题陈述 40
3.4 基于维纳过程的碳滑板磨耗剩余寿命预测方法 41
3.4.1 不等里程间隔碳滑板磨耗序列的等间隔化处理 41
3.4.2 线性随机退化建模及剩余寿命预测 42
3.4.3 模型参数估计 43
3.4.4 模型参数和磨耗量的还原 45
3.5 受电弓碳滑板磨耗剩余寿命预测 48
3.5.1 数据描述 48
3.5.2 碳滑板磨耗剩余寿命预测算例 49
3.5.3 比较研究 53
3.6 本章小结 56
参考文献 56
第4章 地铁受电靴/接触轨服役能力分析 58
4.1 受电靴简介及存在的主要问题 58
4.1.1 受电靴简介 58
4.1.2 受电靴存在的主要问题 60
4.2 受电靴服役能力分析 61
4.3 地铁第三轨介绍及故障分析 68
4.3.1 地铁第三轨介绍 68
4.3.2 地铁第三轨故障分析 70
4.4 基于故障树的地铁第三轨可靠性分析 72
4.4.1 地铁第三轨故障数据统计分析 72
4.4.2 地铁第三轨可靠性分析 73
4.5 本章小结 79
参考文献 79
第5章 地铁信号系统服役能力大数据分析 81
5.1 地铁信号系统简介 81
5.1.1 车辆段信号控制系统 82
5.1.2 列车自动控制系统 82
5.2 地铁信号系统大数据分析 85
5.2.1 大数据分析流程 85
5.2.2 A线路信号系统故障数据分析 87
5.2.3 B线路信号系统故障数据分析 90
5.2.4 C线路信号系统故障数据分析 94
5.3 本章小结 100
参考文献 100
第6章 地铁车载信号系统可靠性分析 102
6.1 车载信号故障树分析 102
6.1.1 故障树分析概述 102
6.1.2 故障树案例分析 105
6.2 车载信号的贝叶斯网络分析 124
6.2.1 贝叶斯网络推理与故障树分析的对比 124
6.2.2 贝叶斯网络分析概述 124
6.2.3 基于故障树的贝叶斯网络构造规则 126
6.2.4 贝叶斯网络案例分析 127
6.2.5 先验概率和条件概率表的确定 129
6.2.6 联结树算法计算后验概率 132
6.3 车载信号FMECA分析 136
6.3.1 FMECA案例分析 136
6.3.2 FMECA表的填写 140
6.4 本章小结 141
参考文献 142
第7章 地铁车载信号系统维保策略建模优化 143
7.1 EXAKT软件简介 143
7.2 CBM模型搭建 145
7.3 VOBC维保策略优化分析 148
7.3.1 数据准备 148
7.3.2 建模优化 149
7.4 本章小结 155
参考文献 155
第8章 地铁曲线线路磨耗建模与预测 157
8.1 地铁曲线外轨侧磨简介 157
8.2 地铁曲线外轨磨耗机理 158
8.3 地铁曲线外轨侧磨仿真模型 161
8.4 地铁曲线外轨磨耗规律 164
8.4.1 曲线外轨侧磨发展规律 165
8.4.2 曲线外轨侧磨全局灵敏度分析 167
8.5 地铁曲线外轨磨耗预测模型 170
8.5.1 小半径曲线外轨侧磨预测 170
8.5.2 小半径曲线外轨侧磨实测分析 175
8.6 地铁曲线外轨延寿措施 177
8.7 本章小结 179
参考文献 179
第9章 钢轨波磨的产生机理和演化规律分析 180
9.1 钢轨波磨简介 180
9.2 钢轨波磨产生机理 182
9.2.1 曲线轨道钢轨振动频率响应特性 182
9.2.2 曲线轨道钢轨波磨增长预测函数 186
9.2.3 基于摩擦功理论的钢轨磨耗计算模型 189
9.3 钢轨波磨生长仿真模型 190
9.3.1 轨道振动计算模型的选取 190
9.3.2 轮轨有限元模型 191
9.3.3 车辆-轨道耦合动力学模型 192
9.4 小半径曲线钢轨波磨发展特性 194
9.4.1 不同曲线半径下的波磨发展特性 194
9.4.2 小半径曲线不同轨下支承刚度的波磨发展特性 199
9.4.3 小半径曲线不同轨枕间距的波磨发展特性 204
9.5 本章小结 208
参考文献 209
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