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随着人们对于出行交通工具的要求越来越高,高速铁路事业蓬勃发展,因此,高速列车系统的可靠性越来越受到关注。列车的速度和位置信息对于列车控制系统至关重要。因此,为减小速度定位误差累积对系统可靠性劣化造成的影响,论文充分考虑了高速列车运行环境的复杂性和多变性,以轮轴测速定位系统为研究对象,采用相似性传播聚类(Affinity Propagation,AP)与隐马尔可夫(Hidden Markov Model,HMM)相结合来辨识轮轴测速定位系统的退化状态,进而运用非结构三角模糊数赋权法分配权重来建立系统实时运行可靠性评估和预测模型,在运行可靠性的实时评估结果基础之上实施视情维修决策。本文以列车关键基础部件轮轴测速定位系统为对象,研究基础部件可靠性及维修决策的整体方案,为高速列车其他部件乃至整个车载设备实时可靠性评估和视情维修提供前期依据。本文完成的研究工作主要包括:(1)针对高速列车轮轴测速定位系统,考虑其退化状态的特殊影响因素和机制,建立系统退化状态模型,能够对系统当前退化状态进行评估,同时也能对将来退化状态进行预测。(2)提出了基于AP-HMM和非结构三角模糊数赋权法的轮轴测速定位系统实时可靠性评估方法,构建了包括轮轴速度传感器完全失效、打滑/抱死、自身退化以及车轮轮径磨耗四种系统运行可靠性劣化致因的实时评估和预测框架。(3)基于系统实时可靠性评估结果,以维修费用率、可用度为多目标优化,建立不定时预防性维修决策模型,运用细菌觅食优化算法进行求解。实现轮轴测速定位系统的视情维修。为了验证论文提出的轮轴测速定位系统实时可靠性评估方法,基于武汉—广州线路实测数据进行仿真实验,建立了面向单一影响因素的可靠性评估模型,进而根据列车实际运行情况动态分配影响因素的权重建立轮轴测速定位系统的运行实时可靠性评估模型,最后建立最优预防性维修决策模型,验证了基于AP-HMM和非结构三角模糊数赋权法的轮轴测速定位系统实时可靠性评估方法的可行性。论文所取得的成果,对于实现高速列车运行控制系统在多因素影响下的运行可靠性的实时评估提供了重要途径,为高速列车基础部件乃至整个车载设备可靠性实时评估和维修维护提供了重要的支撑。图71幅,表28个,参考文献111篇。