高速铁路牵引供电系统状态监测与维修决策

　　本书开展了基于监测信息的牵引供电设备故障状态检测与状态维修决策优化建模研究，研究内容是国铁集团重大科技项目“同相供电系统运用维护技术研究”“高速铁路接触网故障预测与健康管理”“供电系统运行安全性预测和维修策略”的重要组成部分。首先，针对组合式同相供电装置进行全面研究，并针对其中的劣化特点构建有效的状态维修决策及优化模型；然后，基于现场运行的振动、磨损等监测和检测数据，研究了高速接触网、受电弓关键设备及部件的故障状态检测和状态维修优化建模问题。本书为牵引供电系统的安全预警及状态维护奠定了基础，对扩展检修决策建模与优化技术具有重要的理论意义，对于牵引供电系统开展检测与维修工作、提高牵引供电系统的可靠性、降低系统故障风险、改善高速铁路运输服务水平、节约铁路运营管理费用具有重要的实践意义。

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第1章绪论
11问题的提出
12国内外研究现状分析
121牵引供电状态检测与维修现状
122设备故障状态监测与状态维修优化建模方法
 13本书研究目标与研究内容
 14本书主要内容
第2章基于Markov过程的组合式同相供电装置状态维修决策
优化研究21引言
22组合式同相供电方案的结构与特点
221传统同相供电方案
222组合式同相供电方案
23组合式同相供电装置
231装置构成
232工作模式
233故障模式
24组合式同相供电装置可靠性分析
241符号定义
242假设条件
243可靠性建模
244算例分析
25考虑故障状态的组合式同相供电装置维修决策优化模型
251故障状态
252维修决策优化模型
253算例分析
26小结
第3章基于振动信号分析的高铁接触网补偿装置故障
状态监测研究31引言
32高铁接触网棘轮补偿装置运行分析
33机械故障选择和KNN参数描述
331k近邻分类器
332机械故障特征KNN参数优化
34基于智能水滴算法的KNN参数同步特征选择
341标准智能水滴优化算法
342基于局部区域缩放的自适应算法描述
343机械故障监测模型的操作步骤
35模拟实验
351优化算法性能测试
352IWD-KNN分类器性能测试
353故障监测实验
36小结
第4章基于振动信号分析的高铁接触网单个锚段故障
状态监测研究41引言
42接触网机械故障与定点振动信息监测
421接触网机械故障
422接触网定点振动信息监测
43熵特征小波分解识别
431小波熵的概念
432有限变分的小波识别
433案例分析
44基于有限变分小波SVM故障诊断
441支持向量机
442故障诊断流程
443实验结果与分析
45小结
第5章基于磨损分析的高铁受电弓滑板状态维修决策优化研究
51引言
52磨损问题计算模型
521磨损过程描述
522考虑刚度系数下的磨损动力学
523磨损计算
 53基于卷积神经网络的磨损量预测
531卷积神经网络
532超链接卷积神经网络
533最优磨损量的确定
54案例分析
541卷积神经网络算法性能测试
542磨损故障分析
55小结
第6章基于可靠性的高铁牵引供电状态维修决策优化研究
61引言
62牵引供电设备的实时可靠性分析
621可靠性计算模型
622案例分析
63基于回声状态网络的高铁可靠性预测
631高铁牵引供电设备故障时间序列预测
632回声状态网络采样概率分布预测
633参数优化
634案例分析
64高铁牵引供电设备实时可靠性维修决策
641维修决策流程
642案例分析
65小结
第7章结论与展望
参考文献