基于配电网抢修指挥中快速研判故障的方法分析

第一篇：基于配电网抢修指挥中快速研判故障的方法分析

摘 要：配网运行过程中容易出现多种故障问题，重视配网故障抢修工作，寻找有效的故障研判方法，提高故障研判工作效率，及时、准确地定位故障，无论对于配网自身还是用户都具有十分积极的意义。本文分析了配网故障抢修中存在的问题，并探究了配网抢修中故障研判的方法。

关键词：配电网抢修指挥；故障研判；问题；方法

中图分类号：tp391 文献标识码：a

配网运行故障是配网面临的一大问题，只有做好配网抢修工作，加快故障研判工作效率，掌握科学的研判方法，及时定位并排除故障，才能从根本上提高配网运行效率，维护其安全运行。

一、配网故障抢修中存在的问题

故障信息无法被高效、顺畅地获取，要想确保配网能够被及时、高效地抢修，首先就要获得准确的故障信息，然而，现实配网抢修中，却出现了信息来源不通畅、故障无法准确定位等问题，导致故障信息的收集较为落后，从而不利于故障研判，导致故障得不到及时处理，延长了断电时间，甚至带来巨大损失。

同时，配网抢修指挥工作缺少配合度、协调性，因为无法及时、准确、高效地获取故障信息，无法有效地对故障进行排查，从而无法高效、精准地研判故障，导致一些故障问题拖延，得不到及时处理，最终带来巨大的损失。

二、配电网抢修指挥中快速研判故障的方法

1.建设故障快速研判系统

配网故障快速研判系统是支持故障研判的有效依据，是建立在oms基础上的研判系统，主要是凭借对相关信息的分析、判读等来研究与判断相关的故障.该系统集成了以下技术：计算机技术、通信技术、电力系统技术等，经过科学、有效的设计，此系统体现出：成本低、方便安装、覆盖范围广等优势，能够为故障定位与抢修工作提供丰富、全面、准确的信息。提高配网抢修工作质量，防止出现“盲调”问题，紧密围绕市场发展、客户需求来运行，最终全面提升故障研判水平。此研判系统的原理图如图1所示。

2.研判系统的功能

（1）网络建模功能

研判系统拥有发达的图形制作工具，能够实现图形、数据等的同步运行，也就是说该系统能够在绘制图形过程中输入相应的数据信息，创建一个数图一体化系统，形成图形中各项装备同数据库中数据的对照。系统还支持信息数据的导入功能，依托于信息交换总线，将电网设备、图形、模型等通过svg的模式输入研判系统，从而实现配网建模。同时，此研判系统还支持设备的异动管理，配网系统中的一切设备的异动、变更等都处于此系统的管理下，相关的异动设备、图形等通过图形、图示等呈现给广大用户。

（2）定位故障

第一，网络拓扑分析。配网拓扑的主体功能体现在：打造一个不断变化的配网模型，用来清晰地呈现不同电气设备间的连接、联通关系，并对应展现出配网在各个时段的运行状况，该拓扑分析广泛适用于各类接线模式。研判系统通过观察开关的运行状态，来明确配网系统内部不同电气装置的运行状态，例如：正常连通与否、是否带电、接地状况等。拓扑分析为故障的准确定位创造条件。

第二，故障自动定位。将故障指示设备设置在馈线干线与支线等位置，由于指示器能够发挥通信传输作用，一旦配网出现故障问题，位于出线开关与故障区范围内的指示设备将发出动作，同时，朝主站发出故障信号。具体如图2所示。

此系统凭借分析配网拓扑、故障指示设备排列顺序、动作顺序等，最终分析得出故障具体所在。

第三，故障信息警示

故障被准确地定位以后，可以凭借人机工作站来发出警报提示信息，并对应将一些故障信号呈现于馈线图、地理图等，从而为调度工作的开展提供准确的信息数据，例如：故障位置、特征、类型等，为故障问题的处理创造有利条件，同时，研判系统也能凭借其他通讯模式，例如：短信、语音报读等方式来发出警报信号。

（3）抢修指挥

第一，研判分析。所谓的停电研判就是在断开电源的情况下，对信息采集系统、配网自动化系统等进行全方位地检查、核查与维修，深入分析、总结客户提供的报修反馈信息，从中大至归纳出故障的范围、原因等，并帮助抢修工作者实施工单合并操作，通过反复地分析、研究与判断，最终形成抢修工单，并对应将故障点做下标识。

第二，抢修指挥。所谓的抢修指挥功能，就是能够为抢修工作提供科学地指导，促进抢修工作的高效开展，实现抢修资源的优化配置。

第三，生产管理功能。所谓的生产管理，具体包括以下方面的内容：例如：计划停电、报电、分线预警等。

第四，可视化功能。该功能的发挥是建立在gis系统基础上，能够达到故障信息的分析、预测、警报等，同时，也能发出视频画面信息，为监测、统计等创造便利条件。

三、配网抢修指挥中故障研判的相关技术

配网抢修与研判系统功能的有效发挥依赖于多种技术，各类技术的具体功能和作用如下：

1.配网建模技术

创建一个配网模型是判定与抢修故障的基本保证，配网模型通常涵盖两大模型：变电站模型、馈线模型。在调度系统、gis系统的支持下，故障定位系统能够及时、有效地获取配网的这两大模型，同时把双方有效拼接，最终构建一个统一的配网模型。

配网的建模需要多项技术的支持，例如：图库一体化技术、图形接入技术、配网模型拼接技术等。

2.综合故障定位技术

一般来说，配网系统故障定位需要将配电终端配置于各个开关所在位置，以此来及时收集相关故障信息，开关附近的馈线形成一定的区域，故障定位系统就围绕此区域进行建模，将各个馈线进行科学规划，分成几个开关、几个区段。自电源点出发，朝着馈线末尾处逐步搜寻、探索，如果发现同区段连接的电流流入开关处有异常情况，电流流出处的开关依然处于正常运行状态，就可以初步判断这一区发生了故障问题。具体的定位则可以依靠故障指示设备，将其设置于线路中，发挥故障定位功能，这其中要注意把握故障指示器同馈线之间的关系，二者应该处于并联状态，同时，也要注重二者顺序的排列与把握，同时，要积极修改、完善搜索算法，这其中需要特别注意的是个别开关未设置故障采集装置，无法显示故障信息，对于此问题，在故障搜索过程中则应该略过。

3.抢修资源优化调度技术

此技术能够为配网故障的研判、抢修是否开展提供科学的判断。故障定位与抢修系统从各个角度、各个维度出发，例如：故障位置、抢修的班组、车辆、工具等实施分析、判断，达到智能化排程的目标，最终形成故障抢修与调度的方案。并与此对应地将抢修概况的相关数据信息及时传输至pda终端，在抢修过程中，凭借作业终端对抢修信息进行高效反馈，能够达到故障抢修的整个过程监控，达到可视化抢修的目标。

结语

电力企业要积极重视配网抢修工作，打造出一个现代化的故障研判系统，为故障抢修提供指导，提高故障研判工作效率，支持并促进配网故障问题的高效解决，从而维护配网的安全运行。

第二篇：电缆抢修故障案例分析

电缆抢修施工方案

一、抢修施工介绍

本抢修施工主要是对5.21事故中银前原料1#底配室电缆进行重新鉴定、恢复。本抢修施工特点:工期紧、相关方交叉作业多、有高空作业。本次抢修施工主要以最快速度抢修1#底配室电缆，争取尽快恢复正常生产。

二、抢修小组：

项目负责人：李春雷、顾华杰 协调负责人：李 彬（现场协调）安全负责人：郑希桐、李吉武（现场安全）材料负责人：庄中晓（备件材料准备）施工负责人：李永迪、刘 勇

施工人员 ：电工、建安公司、外委民工

三、抢修准备：

1、备件准备：

电 缆：动力电缆、控制电缆、照明电缆

连接管：16mm2、25mm2、35mm2、50mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2、150 mm2 线鼻子：35mm2、50mm2、70 mm2、95 mm2、120 mm2、150 mm2 灯 具：探照灯、三通防水灯头

材 料：高压绝缘自粘胶带、普通防水胶布

2、工具准备：

压线钳 2个 摇 表 2个 万用表 2个 套 筒 1套 锯 2只

电工工具 扳手、割刀等

四、安全确认:

1、提前学习进入施工现场注意事项，人员劳保护品穿戴整齐到达现场。

2、辨别、学习、预防现场危险源（触电、工具割伤、高空作业、高空落物等），班组安全员进行全程监护。

3、联系低配室停电，进行停电、测电、挂牌、监护等安全工作

3、拆除、敷设电缆装过程中，注意工具碰伤、割伤、高空作业、高空落物、交叉作业等安全隐患。

4、试车时、检查电气器件、线路、测量有无电，无关人员撤离现场，确保安全送电、生产工安全试车。

五、施工步骤：

1、对低配室进行停电、验电、挂牌、监护等工作。

2、现场检测、记录，需要备件型号、备件数量，准备备件。

3、备件运输到位、人员到位，做好安全检查、穿戴好安全带等

4、进行旧电缆辨识、绝缘测量；更换新电缆；找好电缆接头顺序（电缆有数字标号的根据数字标号顺序连接；没有数字标号的，对电缆进行测量校对连接）

5、处理电缆头—》连接电缆头—》测量电缆绝缘—》包扎防水处理电缆接头（先用高压防水绝缘胶带，再用绝缘胶带）。

6、对轻微破损电缆进行防水抱扎处理。

7、对电机进行绝缘测量，、记录；对损害操作箱进行器件更换。

8、送电试运行：检查电缆接头—》检查人员、设备安全事项—》检查电机情况—》通知送电试运行—》检测运行状态。

六、危险源辨识：

1、电缆的拆除、敷设、接线——触电伤害；危险等级 D级

2、电工工具应用——触电、工具划伤；

危险等级 D级

3、废旧件伤害——机械伤害；

危险等级 D级

4、粉尘——尘肺伤害；

危险等级 D级

5、高空作业—落物、跌落伤害

危险等级 D级

第三篇：配电网故障抢修的特色做法、成效及建议（小编推荐）

配电网故障抢修的特色做法、成效及建议

一、特色做法

1.从元月26日，实行夜间检修，通过夜间作业，把方便让给市民，确保电力检修作业不影响广大市民白天的正常工作和生活秩序，采取“零点检修”。前后共处理6处配变低压电缆隐患、新增8台配变布点，解决台区重载及用电卡口问题；处理各类缺陷25起，清理树障220处，对64台配变进行了三相负荷调整，为确保台区供电“零故障”加上了“双保险”。

2.通过网格化管理模，构建起领导包片、供电所长包乡镇、员工包台区，管理责任到人、客户服务联系到户等方式，基本实现台区供电“零烧损”、服务质量“零投诉”、供电线路“零跳闸”。

3.在各重点单位、乡村甚至楼栋门口，将“便民供电抢修”张贴在各个角落，提示用户安全用电、节约用电；在各个叉道口的电杆上，贴上银光贴，提醒行人、车辆注意交通安全。4.成立了以公司安质部主任为首的应急指挥体系，成立1支30人应急事故抢修服务队，并建立应急联动微信群，利用手机微信平台实现“应急工作零距离”沟通，及时发布应急信息指令、应急情况处置、应急新闻追踪等，其次备足备品备件和抢修工器具，确保出现紧急情况，能有组织、有计划地投入到保电抢修工作中去。

二、成效

通过故障抢修的特色做法，2014年春节期间（2月18日至2月23日）实现了：低电压投诉台区数0个、配网线路跳闸0次、配变烧毁0台的目标。

三、建议

1.加强配抢队伍建设。建议在各供电所增设配抢专班，高效完成配网故障抢修工作，缩短故障处理时间，快速提升优质服务水平。

2.提高配抢业务水平建设。建议分批次选挑部分抢修人员学习、观摩其它地市公司配抢业务实战技能与经验交流。

第四篇：情报信息分析研判方法探析

情报信息分析研判方法探析

龚 熹 查雪静

摘 要 2008年公安部党委明确提出抓好“三项建设”, 把“大情报”系统建设摆上了重要位

置。纵观近几年公安情报信息工作情况, 虽然取得了长足发展, 但情报信息分析研判这一核心环节还 缺乏理论支持和方法指导, 虽然情报信息不灵敏的现象在一定程度上得到了有效解决, 但情报信息不 精确的问题还程度不同地存在。针对这些问题, 要建立一整套科学严谨的研判方法和觃范有序的运作 流程, 提高情报信息主导决策、引领实战、指导防范的水平。

关键词 情报信息

分析研判

方法

大量信息的产生、交换和利用是现代社会事物运作的基础和标志。在当前社会主义市场经济 的环境背景下, 社会的开放度、透明度不断加大, 互联网、手机等新兴媒介信息传播迅速、覆盖

面广, 人、财、物大流动已成为社会常态, 如何提高情报信息收集研判和预警引导能力, 主动适

应现代化、动态化、信息化的客观要求, 做到下好先手棋、打好主动仗, 已经成为迫切需要研究

和解决的一个重要课题。其中情报信息分析研判是最大限度地发挥情报信息效益的关键环节, 是

提高公安机关维护社会稳定、驾驭社会治安局势能力的重要途径。深入探索、熟练掌握情报信息

分析研判的觃律特点和方式方法, 不断增强分析研判的科学性、实效性和针对性, 对各级公安机

关都是一项新的挑战。有专家学者提出对于情报而言1 + 1 > 2, 但必须是两个情报信息要经过分

析研判, 才能达到大于2的功能。笔者立足公安工作实际, 结合当前科技信息技术的深入应用, 对如何科学构建情报信息分析研判体系作了一些思考和探索。

一、情报信息分析研判的含义

情报信息分析研判是全部情报信息工作中的核心环节, 是指运用科学严谨的研究方法, 对各 种情报线索、零散脱节信息迚行深度加工整理与关联, 产生一个预测性或判定性结果的过程。其

中, 分析是研判的基础, 研判是分析的升华。随着情报信息主导警务战略的深入实施, 分析研判

工作已经成为各级公安民警的一项自觉行动, 广泛应用于公安机关维护稳定打击犯罪工作的各项

业务领域、各个流程环节。笔者综合分析研判的目标、过程和结果, 认为情报信息分析研判工作

可以分为以下两种类型: 一是运用分析研判来获取情报信息。即通过对大量零散、孤立的信息迚 行汇聚整合、关联碰撞和分析研究, 以发现获取情报, 是一个通过分析研判寻找目标的过程, 具

体包括挖掘发现战术情报和宏观分析产生战略情报。二是运用分析研判来评估已知情报信息。即

作者单位: 江苏省公安厅 南京市公安局秦淮分局对已获取的情报信息迚行分析研判, 辨别其真伪或评估其风险概率, 是一个对已知目标评判修正的过程, 具体包括对情报线索的真伪断定和风险评估。两者相互补充、相互循环。图一

二、情报信息分析研判的基本原则

情报信息分析研判总的原则是以历史辩证唯物主义为指导, 以实事求是为根本, 深入应用严 密的逻辑分析和科学的数学分析方法, 实现从觃律性分析研判向行动性预警研判和趋势性预测研

判的根本转变。具体要做到以下四个统一:(一)坚持科学客观与主观理性相统一

以科学的方法为指导, 综合运用逻辑学、社会学、犯罪学、数学等学科中的基础原理, 对掌 握的各类动态线索和基础资料客观分析、溯本求源, 不因外部压力而主观臆断;同时, 充分考虑

时势大局、经济环境、社会风俗等综合因素的影响, 做到主观与客观的有效结合。

(二)坚持定量分析研判与定性分析研判相统一

要在对情报信息属性特征、发展变化觃律等迚行定性定质分析的基础上, 依据基础资源和相 关数学模型, 迚一步细化分析各类指标及其数值, 使定性更加科学、具体、准确, 避免出现 “可能、不排除”等模棱两可的结论, 做到宏观与微观的有效结合。

(三)坚持静态分析研判与动态分析研判相统一

情报信息的一个重要属性就是不断变化发展, 它不会因为正在被分析研判而静止, 因此既要 用静态的眼光来分析研究情报信息, 又要密切关注情报信息的实时变化情况, 用发展的思维跟迚

研究运动中的情报信息, 做到动与静的有效结合。

(四)坚持人工分析研判与计算机分析研判相统一

现代科技信息技术在科学分类管理、深度挖掘应用海量信息中具有不可替代的优势, 但计算 机永进不能替代人脑, 仅仅依靠计算机管理是进进不够的, 必须要健全完善人工研判干预机制, 充分发挥研判主体的经验和智慧, 做到人与机的有效结合。

三、情报信息分析研判的流程和方法

情报信息分析研判的最终目的是提示目标行为的动向和客观事实的发展趋势。其流程和方法 两者相互交织, 密不可分。缺少方法的流程, 显得空洞乏物;缺少流程的方法, 则显得杂乱无 序。对此, 笔者将情报信息分析的流程和方法迚行了有效融合。

(一)通过分析研判获取情报信息的流程和方法

通过分析研判获取情报信息的流程和方法主要是指通过对大量零散、孤立的信息迚行汇聚整 合后, 围绕人员、物品、事端、形势等主线迚行深入关联碰撞和分析研究, 以发现获取情报 信息。

11分析研判的操作流程。具体来看, 可以分为以下三步: 第一步是选择关注目标, 同时最 大限度地收集掌握相关信息;第二步是建立分析模型, 密切关注发展变化;第三步是发现异常情

况, 即得到相关情报信息。图二

21分析研判的具体内容。综合分析研判的对象和结果, 可以分为发现战术情报和发现战略 情报。

第一, 关联挖掘发现战术情报, 是指通过建立相应的实战应用模型, 幵借助现代计算机技 术, 实现在某一类人员出现时或某一类案事件发生前, 能够自动预警提示, 防范于未然。按照结

果的精确程度, 可以分为点对点信息数据碰撞产生、多类信息数据关联产生、海量信息数据深度

挖掘产生等三类。第一步, 明确关注目标, 根据实战工作需求, 选择需要重点关注的高危人员、物品、车辆、网媒舆情等作为研究目标, 最大限度地捕捉与其相关信息, 满足下步研判需要;第二步, 建立实战应用模型, 针对不同苗头事端、远法犯罪活动发生发展的觃律特点, 结合侦查工

作实际, 分门别类地总结建立分析研判方法模型, 实时与关注目标的活动变化迚行关联对照;第三步, 发现异常情况对被关注对象迚行跟踪锁定, 一旦出现与实战应用模型设定指标相近吻合的情形, 立即预警提示;第四步, 开展二次研判, 针对通过上述方式获取的情报线索大多宏观抽

象, 精确性不够, 需要迚行二次研判的实际, 对异常情况迚一步解码甄别, 以增强情报信息的准 确性。

第二, 宏观分析产生战略情报, 是指对一段时期、某个方面、某个领域的总体形势和突出问 题迚行总体评估, 分析其觃律特点, 判断预测下阶段社会稳定整体态势、重点问题发展趋势或重

要方面的活动动向。对形势的分析研判, 分析其觃律特点不是最终目标, 预测下步走势才是核心

内容。第一步, 综合各方情况, 迚行全面、系统的梳理统计;第二步, 按照不同分类的标准, 迚

行细致、深入的归类统计;第三步, 仔细对照预先设定参数或前一阶段此类情况, 逐一迚行比较

分析;第四步, 结合当前经济社会发展、社会治安形势特点作出相应的趋势预测。工作中, 还可

以在110警情、案事件等信息系统中设定相应的指标参数, 实时迚行预警提示和图形画展示。

(二)通过分析研判评估已知情报信息的流程和方法

通过分析研判评估已知情报信息的流程和方法是指综合运用大量的信息资源, 对已获取的情

报信息迚行真伪辨别或风险评估。其中真伪辨别是指综合分析情报信息来源的可靠性、内容的有

效性, 对情报信息线索直接作出是与不是、正确与错误的唯一判定;风险评估是指对一些暂时无

法直接断定真伪可能的情报信息, 通过采取评估的方式, 评估其风险概率、发生可能。

11分析研判的操作流程。总的来看, 可以分为以下三个步骤: 第一步是立足已有情况, 初 步刻画勾勒形象;第二步是根据实时动态数据, 迚行动态轨迹分析;第三步是综合各方情况, 开

展深度加工研判, 得出初步结论。图三

同时, 要按照事前、事中、事后三个环节, 把分析研判贯穿于情报信息工作的全过程, 以实 现情报工作的良性循环, 提升研判结果的精确性、预见性。其中, 事前研判主要是指获取一个行

动性线索后, 立即研判核实其真伪性、可信度, 建议采取相应措施。事中研判主要是指在案事件

发生、发展过程中, 结合新收集的各类情报信息, 以及行动部门依据指令采取措施后的结果反

馈, 再作新一轮的评估、分析, 对其下步发展方向作出更加精确的判定。事后研判主要是指案事

件已经完全处置结束后, 对情报信息的效益以及后期社会稳定影响迚行分析研判。

21分析研判的具体内容。具体分析研判过程中, 主要是围绕情报信息来源的可靠性和内容 的有效性两个方面开展分析研判, 综合得出判定结论。其中来源渠道的分析研判相对简单, 目前

警界常用的做法是按可靠程度, 分为亲身参与、亲眼目睹、直接耳闻、间接听说等四种。下面就

内容指向的分析研判迚行概括描述。

第一, 就单条线索而言, 是指需要对某一单条线索迚行真伪判定、可能与否的概率分析。主 要方法是, 首先将获取到的线索按照人员主体、指向目标、行为动作等组成要素迚行分解, 逐一

迚行分析研判;与此同时, 收集串幵同类苗头动态, 最后综合各方结果作出判定。而在实际工作

中, 获取的线索很少是要素齐全的, 大部分是零碎片面的。

对于人员明确的线索, 主要是围绕人的基本情况、活动动态, 最大限度地抓捕获取其在日常 生活和社会活动中留下的全部痕迹特征。一般分成两步迚行分析研判: 第一步, 基本情况的分析研判, 主要是对其生活情况、家庭组成、人员交往、有无远法犯罪记彔、有无特殊身份、以往言

行动向等一个人的基础的、静态的情况迚行分析研判, 初步勾勒该人的脸谱形象, 有个大致了

解;第二步, 动态情况的分析研判, 主要是围绕外出住宿、往来行踪、通信交流、资金流向等实

时、动态的情况迚行分析研判, 以发现其轨迹行踪, 达到动态管控、精确预警的目的。

对于人员不明确、只有一个模糊的行动动向的线索, 主要是围绕排查确定犯罪主体、分析涉 案物品、梳理串幵同类苗头事端等开展工作, 相互印证、相互关联、相互补充。第一步, 排查实

施主体, 立足掌握的情报信息, 研究确定此类远法犯罪活动的实施主体, 初步确定重点关注人

员。第二步, 分析涉案物品, 根据物品和人员多是紧密相违的觃律特点, 通过对犯罪活动主体作

案工具、侵害物品或其他随身携带物品的流动轨迹分析研判, 迚而发现人员、案事件的活动轨

迹。第三步, 串幵同类苗头, 全面梳理本地及周边地区一段时间以来此类苗头事端的发生情况, 分析近期此类活动的发展态势, 辅助判断有无发生可能。

对于指向目标明确的线索, 通过围绕目标的特殊属性、防范设施、是否能够引起犯罪主体兴 趣等迚行综合研判, 力争能够发现策划主体, 判断有无被袭击可能。图四

第二, 就多方情况而言, 是指一段时间, 违续收集到多条类似、相关的情报线索, 力争通过 分析研判, 判定其是否可能发生、评估其发生觃模大小。主要方法是将正在策划预谋阶段的苗头

线索按其属性特征逐一分解后, 与已经发生的类似案事件逐一对比分析, 幵结合人群风险、时间 风险、案事件滚动违锁风险等方面因素, 开展深度分析和综合研判。具体流程是: 第一步, 研判

各条线索中的主体是否同一, 是否属于同一类组织、同一个群体、同一伙人员;第二步, 研判各

条线索中提及的行动手段、方法是否大体一致;第三步, 研判各条线索所指向的目标、企图达到的目的是否一致: 第四步, 根据上述分析研判情况迚行综合判定。

四、情报信息分析研判的基础方法

情报信息分析研判需要应用的方法涉及方方面面、多种多样。分析研判人员既需要学习掌握 社会学、逻辑学、统计学、心理学、犯罪学、符号学、计算机等基础知识, 更需要熟悉了解经济

社会发展大局和公安工作主业, 具备敏锐的洞察力、严密的逻辑思维能力、综合判断力和丰富的社会阅历。笔者按照具体的科学方法论, 对常用的方法迚行了一定的归幵。

(一)常觃分析研判方法

主要是指依靠人的思维分析能力和方法来开展分析研判工作。

11逻辑推论, 是通过对已知的情报信息中的苗头、迹象、动向等内容迚行分析、推理和预 测, 判断出事件的性质、觃模、发展趋势和可能造成的危害等。

21综合统计, 围绕特定主题, 对某个时期、某个方面、某个领域的情况数据迚行系统、全 面、深入的分析研究和多层次、多方面归纳整理, 寻找发现觃律性、动向性的特征属性, 做出综

合的判断和预测。

31比较联系, 围绕一定目标来源, 将不同渠道、不同时期、不同角度、不同人员搜集的情 报信息集中起来相互对比, 以判断情报信息的准确程度, 或发现新特点、新动向。

41特征解析, 对情报信息的主要内容、发展过程迚行科学分类, 逐一解码, 通过确定其中 每个环节的属性、特征以及相互间的联系和对应关系, 研究其整体与局部、内部与外部之间的作 用关系, 以作出科学判断。

(二)信息技术分析研判方法

以公安信息网络为依托, 以人、案(事)件、物品、地址、组织、线索等为要素, 全面汇 集整合各类信息资源, 分别建立相应的情报信息资源数据库群, 引迚高端数据分析和挖掘技术, 设立相应的实战应用模型, 通过相互的关联碰撞, 挖掘出能够提示犯罪实际运行和变化发展方向的情报信息, 提升分析研判工作的智能化水平。

11碰撞比对, 将需要关注的人、物、案(事)件、组织的重要属性特征, 与各类数据库中 的信息资源, 迚行一对一、一对多、多对一或多对多的关联碰撞比对, 以满足在逃抓捕、高危预

警、动态掌控等工作需要。

21频率分析, 将需要关注对象的某一具体要素特征发生出现的次数, 迚行多种方式的排序、筛选分析, 以满足对重点人员、重点方面管控的需要。

31深度挖掘, 通过建立相应的侦查工作模型, 在孤立的、零散的海量信息中围绕犯罪活动 构成要素, 找出表面上看似没有关联事物之间的内在联系, 以发现异常, 揭示犯罪活动的原因和

条件, 为侦查工作提供依据。

41分词技术, 将非结构化的文本类情报线索按其重要属性特征分解成结构化的数据, 满足 对同一类人员作案、同一特征案件信息自动识别归类, 以及情报线索与海量数据等碰撞比对的 需要。

51多维分析, 通过对各类数据仓库中的基础数据多角度、多侧面的观察、分析, 实现各类 要素之间的深度关联, 提升准确预测和评估能力, 以满足专题研判或综合研判的需要。

五、情报信息分析研判的基础支撑

(一)源头支撑

情报信息工作的第一环节在于源头采集, 源头信息的时效快慢、质量高低直接决定了分析研 判的效益。要大力加强情报信息收集工作, 增强从日常工作、社会交往、媒体网络中捕捉信息的能力和水平, 织密一张覆盖面广、触角点深、传递顺畅的情报信息网络。

(二)手段支撑

面对日益动态的社会治安和海量的数据资源, 现代信息技术应用的水平直接决定了情报信息

工作效能。要加强对现代信息技术的研究, 积极开发引迚各类智能分析和数据挖掘工具, 加强对

各类基础数据的深度挖掘和利用, 探索建立相应的业务数据模型, 努力提升情报信息工作科技 含量。

(三)机制支撑

情报信息分析研判涉及诸多警种和方方面面, 相应机制的保障程度是决定分析研判质量高低的一个重要因素。要深入开展情报信息觃范化建设, 建立健全有责任、有激励、有约束、有活力的制度体系, 用科学的管理、完善的机制来觃范和保障情报信息分析研判工作开展。

(四)主体支撑

情报信息分析研判是一项主客观相结合的工作, 分析研判人员的知识储备和专业技术直接决

定了情报信息产品的精确性。要加强情报信息专业人员的选拔和培养, 大力加强情报信息学科建

设, 努力培养一批懂业务、高素质、复合型的情报信息专业人才。

第五篇：动车组故障分析及改进方法（范文模版）

摘 要

转向架是动车组安全、可靠运行的关键部件，转向架的维修是动车组可靠安全高效运行的必要保障。当转向架出现故障时，如果不能及时维修，严重的会导致系统运营中断，甚至威胁人们的生命及财产安全;如果维修不当，可能导致“维修不足”或“维修过剩”。鉴于此本文以动车组转向架为研究对象，对其维修决策过程的维修方式确定、计划维修周期、视情维修时机三个环节，分别建立数学模型，运用维修决策理方法，有效地解决维修方式不当，计划维修不足或维修过剩以及视情维修时机不准确等问题，为动车组转向架的修程修制优化提供理论依据。

在总结分析动车组转向架主要结构特点及功能原理基础上，分析影响维修决策过程的因素，划分维修模型，对相应模型故障率演化规律进行分析。建立转向架重要功能部件评估模型，为转向架关键零部件的维修方式决策提供参考依据。基于动车组转向架实际维修过程中出现的“维修不足”或“维修过剩”的现状，建立动车组转向架在预防计划性维修中的故障率演化模型，并建立在一个周期内和一个大修周期内的计划性维修周期决策模型，以单位时间维修费用最小为目标函数针对视情维修时机不准确的问题，建立威布尔比例强度模型描述转向架寿命分布与伴随变量之间的关系，运用物理规划法，保证可靠度和单位时间维修费用在期望区间内，求解最优的维修阂值，确定最优视情维修时机。

通过建立的重要功能部件评估模型，确定转向架子系统中重要功能部件的排序及维修方式，为实际动车组转向架零部件的维修方式优化提供了理论参考;运用建立的计划维修周期决策模型，得到转向架在一个大修周期内的最优维修周期及维修次数，降低了大修期内的维修次数，减少了人力财力的消耗，增加了动车组实际运营时间;运用威布尔比例强度模型和维修阂值，结合历史故障统计数据，得到转向架视情维修时机决策图和维修时机建议，所得到的结论与实际现场维修决策基本一致。

因此，本文所做的动车组转向架维修决策研究为其修程修制的优化提供了良好的理论依据，所建立的维修决策模型也同样适用其它复杂系统的维修决策研究。关键词:转向架;维修方式决策;计划维修周期决策

目 录 第1章 绪论.........................................................1 1.1课题研究背景及意义...........................................1 1.2维修决策国内外应用研究现状...................................2 1.3论文主要研究内容与技术路线...................................5 第2章 动车组转向架维修决策理论基础.................................8 2.1转向架概述...................................................8 2.2维修决策概述................................................10 第3章 动车组转向架维修方式决策....................................13 3.1维修方式概述................................................13 3.2动车组转向架维修方式........................................13 结 论..............................................................16 展望...............................................................17 参考文献...........................................................18 致谢................................................................................................................................................23

第1章 绪论

1.1课题研究背景及意义

随着“一带一路”概念的提出以及实施方案的落实，相应“一带一路”区域的交通运输的需求也日益增长，加快高铁建设己成为解决日益增长交通运输的需求的主要途径。随着大量的动车组列车投入使用，优质的维修和管理并保证动车组列车安全、可靠、高效、经济地运营，无疑成为当前迫切需要解决的问题。

科学合理的修程修制是动车组高效、安全、经济运营的重要保证。对于现有国产动车组的修程修制方案，很大程度上是综合和延续引进的国外动车组的修程修制，没能全面考虑国内动车组具体运营条件，目前的修程修制方案仍需要进一步根据国内的具体运营条件进行完善。通过对我国动车组目前的维修现状调研，发现动车组维修的技术政策是“在预防计划修的前提下，逐步实施视情维修、换件修和关键零部件的专业化集中修”，其中预防计划修属于预防性维修范畴。但通过对动车组历史可靠性数据统计分析发现，实际维修决策和管理实施过程中，大部分还是延承历史经验，没有系统的运用可靠性与维修决策理论方法作为指导，最终导致动车组在出现故障时未能进行及时的维修或进行了提前维修，从而未能保证动车组故障得到有效地预防的同时也增加了维修成本。

本文研究的目的是在以可靠性理论为基础，维修思想为指导，对动车组转向架关键零部件的维修决策进行研究，主要从维修方式确定、计划维修周期优化和视情维修阂值的优化三方面，结合维修决策方法和建立相应的维修决策模型，从而得到最优的维修策略，从而解决转向架维修中“维修不足”或“维修过剩”以及维修时机不恰当的问题。

最终实现以下几个方面的意义:(1)尽量减少转向架在维修过程中的“维修不足”或“维修过剩”，保持转向架固有可靠度，提高使用可靠度;(2)尽量避免故障发生，降低单位时间内的维修费用;(3)以最少资源消耗保证转向架可用度要求，延长其在线使用寿命;(4)为动车组转向架修程修制的优化提供可行的理论依据。

1.2维修决策国内外应用研究现状

1.2.1维修决策国内外应用研究现状

根据所查文献，目前的维修决策应用研究主要集中在模糊理论在维修决策上的应用、系统重要功能部件的评估、维修周期的优化决策研究以及维修决策支持系统的研究四方面，涉及的应用领域包括军事、船舶、航空、机械以及轨道列车的运用维修中。其具体的应用研究如下:(1)模糊理论在维修决策上的应用通过将层次分析方法和模糊理论相结合，解决在维修决策过程中影响因素模糊问题。将系统的可靠度函数取为模糊集，基于定义的模糊集推导出维修集，包括役龄因子、维修因子以及维修成本三方面，进而根据对应的维修决策准则计算最优的维修周期及对应的维修方式。崔建国等人针对在飞机维修保障过程中，专家知识运用不合理，从而引起的维修不当问题，创建基于灰色模糊与层次分析的多属性飞机保障维修决策模型。徐辉运用灰色马尔科夫和灰色关联分析的神经网络法对设备的动态监测数据进行故障分析，估算设备剩余寿命，从而进行维修决策研究。顾煌炯等提出将嫡权法和层次分析法结合解决发电设备的维修方式决策的问题。

陶基斌等针对视情维修过程中的维修方式优化问题，运用BP神经网络方法，以维修影响因素的隶属度为输入，最终维修等级为输出，根据输出结果选取最优的维修方式。王凌针对视情维修的建模和优化问题进行研究，并运用模糊优化算法对不同决策目标下的设备进行维修决策优化。在建立以可靠性数据为基础的专家系统时，运用模糊推理算法，计算每种故障模式发生的概率以及故障后果影响程度的大小，从而避免严重故障的发生，优化修程修制。刘宇[川针对传统设备中故障的两态假设，提出复杂系统的多态维修决策理论以及模糊多态复杂系统的可靠性建模理论，运用模糊多态元件的维修决策方法，建立维修决策模型，进而为模糊多态元件的维修决策提供理论指导。

(2)系统重要功能部件的评估系统重要功能部件的评估一般用重要度衡量，代表部件在对应系统中的重要程度，是故障率、故障后果、故障维修费用、可维修性等各种因素的综合度量。赵登福等同时考虑到设备状态及系统风险建立输电设备的重要度评估模型，从而确定实时的重要功能部件，为输电设备的状态维修决策提供依据。董玉亮等选择属性加权和作为部件重要功能部件评估的指标，运 用本征向量法计算出不同影响因素的权重，同时使用蒙特卡洛法仿真模拟，通过统计分析得到系统各部件的重要程度排序，最终实现重要功能部件的评估。李国正等采用改进的层次分析法进行地铁车辆子系统的重要度评估，通过分析影响重要度评价的因素，计算重要度评估值，确定重要子系统，为地铁车辆的维修决策提供了参考。高萍等在己建立的设备重要度评估模型的基础上运用蒙特卡洛算法，来降低评估过程中主观数据的影响，从而为进一步科学的维修决策提供理论参考依据。

(3)维修周期的优化决策研究维修决策用于预防计划维修中，主要包括对设备最佳维修周期的决策以及最优设备检测时间长度。等基于可靠性和马尔可夫链建立了电力设备的维修周期模型，并运用遗传算法求解维修周期的最佳值，从而最小化维修费用。马飒飒等建立混合粒子群和蚁群优化算法的群智能优化策略，应用在混联系统的预防性维修周期优化问题上，提高了优化寻优的效率。俞秀莲等考虑故障发展规律对维修周期的影响，引入役龄回退因子，以可靠度和总成本最小为约束条件建立维系周期优化模型。毛昭勇等引入役龄回退因子描述维修后的系统性能，并重点对不同计划维修周期下总体维修费用随着计划维修次数的变化进行研究，从而优化维修周期。谢庆华等以可靠性为状态参数，使维修费用率最小为原则下优化维修周期。等通过建立部件单位时间成本内函数，在成本函数取最小值的前提下，优化部件的大修周期、大修周期的检修次数以及维修间隔。陈城辉等针对轨道交通行车关键设备中的可修复和不可修复的设备，提出寿命数据分布检验方法，并以单位时间维修成本最低为优化目标建立了维修周期优化模型。运用马尔可夫理论建立维修费用率函数，并令其去最小极值进而优化求解状态检测周期。蒋太立以RCM为理论基础，在不同的决策目标下建立维修周期决策模型，并运用MATLAB软件编写了维修决策的软件界面。

(4)维蟹决策文持杀统阴研儿将维修决策研究成果同计算机相结合，实现研究成果的软件化是维修决策研究应用到实践的必要环节。目前很多专家和学者在所在研究领域上设计开发出对应的维修决策支持系统。郝晋峰等为预防自行火炮故障并缩短维修时间，实现有针对性的对自行火炮进行维修，并保证维修效果的前提下，在自行火炮维修中引入了基于状态的维修，设计并开发了自行火炮状态维修决策支持系统。周尚文将系统的寿命数据、信息工程同维修决策支持系统三 3 者联合，设计开发出了智能管理优化设备维修的维修决策支持系统。王险峰结合数据库系统、模型库系统以及知识库系统，设计并开发了“三位一体”的维修决策支持系统。胡岳鹏以列控设备为研究对象，设计列控设备的数据存储模型，实际状态预测及评价模型，并综合上述模型设计以数据仓库为支撑的维修决策支持系统。朱清香针对维修决策支持系统中总体内容进行模块化研究，分别包括确定决策目标，重要件的判定及分析，非重要功能部件的处理、实际运行转台监测。董玉亮运用以可靠性为中心的维修思想，对发电设备进行重要度评价，针对故障风险、设备的综合状态以及对状态的预测惊醒研究，并建立设备的维修决策模型，同时将所建立模型软件化，设计发电设备的运行与维修智能决策支持系统，从而为发电设备的维修人员提供辅助维修决策工具。1.2.2维修决策

在动车组上的应用研究现状随着近年来轨道高速列车的发展，维修决策建模和优化技术在动车组列车上也逐步得到了应用，据所查文献，主要应用研究如下:康健等对我国现行铁路的列控设备，以列控设备维修费用最小为目标函数，以可用度要求和故障风险为约束，建立维修决策优化模型，运用蒙特卡洛仿真方法求解最优维修周期。但其假设列控设备维修后的可靠度和故障率没有变化，事实上设备随着设备的每次维修，列控设备的可用度也逐渐降低，即每次的维修并不能保证设备整体修复如新。

王灵芝根据以可靠性为中心的维修分析方法，分别从判定设备重要功能部件、建立寿命分布模型、评价及预测设备运行状态、确定维修周期以及检测周期几方面进行研究，并建立相应的模型，并将研究成果软件化，设计并开发智能维修决策支持系统考虑到动车组复杂系统部件间的相关性，包括经济相关性、故障相关性、结构相关性。杨晓帆重点考虑系统动车组零部件间的经济相关性进行分析，以动车组维修率最小为目标，建立多部件维修决策模型，通过模型求解，得出最优的维修方案，从而很大程度上降低动车组的实际维修费用。但考虑经济相关性的同时未能同时保证系统的使用可用度的要求。

孙研婷根据以可靠性为中心的维修的逻辑分析方法，重点对动车组的重要功能部件进行评价、建立零部件寿命分布模型，针对关键零部件维修周期的确定进行研究，同时以动车组维修优化决策思想为基础，将建立的优化模型软件化，最 4 终设计并开发出智能的维修决策支持系统，通过实例分析应用验证所建立模型的可行性和所建模型的有效性。赵金方针对动车组负责零部件提出了基于基于RCM的状态维修决策模型以及基于维修费用最小的计划维修决策模型，并运用编程软件对模型进行软件化，建立维修决策支持系统。

孙研婷根据以可靠性为中心的维修的逻辑分析方法，重点对动车组的重要功能部件进行评价、建立零部件寿命分布模型，针对关键零部件维修周期的确定进行研究，同时以动车组维修优化决策思想为基础，将建立的优化模型软件化，最终设计并开发出智能的维修决策支持系统，通过实例分析应用验证所建立模型的可行性和所建模型的有效性。赵金方针对动车组负责零部件提出了基于基于RCM的状态维修决策模型以及基于维修费用最小的计划维修决策模型，并运用编程软件对模型进行软件化，建立维修决策支持系统。

1.3论文主要研究内容与技术路线

1.3.1主要研究内容

本文以动车组转向架关键零部件为研究对象，针对当前动车组转向架维修中“维修不足”或“维修过剩”及视情维修时机不准确问题，对转向架关键零部件的维修方式进行决策，并对预防性维修中的计划周期进行优化决策，对视情维修的决策阂值优化决策。具体工作及研究内容包括以下几个方面:(1)第一章主要介绍课题研究的背景和意义，维修决策理论国内外应用研究现状综述，同时介绍了维修决策理论在动车组上的应用研究现状，针对现行转向架维修过程“维修不足”或“维修过剩”及视情维修时机不准确问题，提出本文的研究对象、目的、方法和思路。

(2)第二章对本文的研究对象动车组转向架的结构组成、工作原理、主要功能分析进行论述;对维修决策基本的基本内容进行分析阐述，给出作为维修决策信息输入的常用可靠性指标及相互转化关系，并对应用广泛的威布尔分布模型进行简介;给出维修模型的分类以及其相应的故障率演化规律。

(3)第三章是确定动车组转向架的维修方式。给出维修方式决策的逻辑决策模型，对于重要功能部件的确定，运用层次分析法和蒙特卡洛模拟方法相结合的方式确定重要功能部件的权重，进而根据维修方式决策准则确定动车组转向架零 部件的维修方式;最后以实例证明了上述方法的有效性，为下一步不同维修方式下维修活动决策打下基础。

(4)第四章基于动车组转向架实际维修过程中往往出现的“维修不足”或“维修过乘”的现状，并综合役龄递减因子和故障率递增因子，提出动车组转向架在预防计划性维修中故障率的演化规律，分别建立在一个周期内和一个大修周期内的计划性维修周期决策模型，并分别以可靠度和可用度要求为约束条件，建立维修周期优化决策模型，并运用MATLAB软件中的遗传算法模块进行模型的优化求解。最后运用实例分析证明了所建立模型的可行性和有效性。

(5)第五章针对动车组转向架中的关键重要部件的视情维修，引入威布尔比例强度模型对实时状态进行描述，给出维修决策条件，进而根据实时监控数据决策维修时机;针对维修决策阂值的确定，引入物理规划法在保证可靠度和单位时间内维修费用最小的约束下，求得最优的维修阂值，进而得出维修决策曲线的上下控制限;根据实时状态信息的输入，对比维修决策条件曲线，从而实施维修活动，最后运用历史监控数据验证所提出模型的有效性。

(6)最后对文章整体研究内容进行总结，得出研究结论以及本维修决策中有待进一步研究的内容和方向。1.3.2技术路线

本文在对动车组转向架维修决策研究过程中，采用的研究方法涵盖统计学范畴、可靠性工程理论、维修工程学范畴以及计算机模拟技术。从实际过程中存在的问题出发，遵循理论研究为基础、模型建立为手段和应用验证为实践方式三者相结合的基本原则，对课题进行研究的整体技术路线如图1.1所示。

图1.1论文整体技术路线

第2章 动车组转向架维修决策理论基础

2.1转向架概述

转向架是支承车体并担负动车组沿着轨道走行的支承走行装置，是动车组的重要组成部分之一，其结构是否合理直接影响动车组的运行品质、动力性能和行车安全。

2.1.1动车组转向架结构组成

动车组转向架主要任务是承载、牵引、缓冲、导向和制动，一般由下列主要部分组成:(1)构架:主要用来承受和传递各种载荷，是转向架的基础骨架，是转向架各个零部件的安装平台;(2)轮对:通过车轮的回转实现车辆在钢轨上的运行，通过轮轨间的茹着产生牵引力，通过轮轨间的摩擦产生制动力，并通过轮对将列车自身的重力传递给钢轨;(3)轴箱及定位装置:保证轮对与构架联接的关节，同时保证轮对自身回转运动，也保证轮对能够适应线路不平顺等线路条件。

(4)弹簧悬挂装置:主要由弹簧和阻尼器组成，既可以用来平衡分配轴重，也可以缓和由于不平顺线路造成的对车辆的冲击，从而促进车辆在轨道上平稳运行，并保证车辆通过曲线时使转向架能相对于车体转动灵活;(5)车体与转向架间的纵向牵引装置:传递车体与转向架之间的垂向力和纵向力。

(6)基础制动装置:通过制动缸产生制动力，经杠杆系统增大，传递给闸瓦或闸片，通过制动盘或车轮踏面，使列车施行制动停车;(7)驱动机构:将动力装置产生的动力通过齿轮减速装置传递给轮对，驱动轮对转动。

2.1.2动车组转向架系统工作原理及功能分析

动车组动力转向架的主要能量转换过程为:将电能转化为机械能。工作原理为:通过电力驱动，齿轮箱运转带动轮对滚动，轴箱和定位装置实现了将轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动;弹簧悬挂装置用来减小线路不平顺，并缓解轮对与钢轨间的振动给车体带来的不利影响;运用基础制动装置，传递并放大制动 缸的制动力，使闸瓦与轮对之间的内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力(即制动力)，进而实施制动。转向架的基本功能为承载、牵引、缓冲、导向和制动。

(1)承载:承受转向架上部所有重量，并使轴重分配均匀;(2)导向:保证车辆在运行过程中顺利通过线路曲线;(3)缓冲:由于弹簧装置，使其减震特性良好，能够缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有良好的运行平稳性;(4)牵引:保证一定的车轮与轨道间的茹着力，同时将车轮与钢轨接触处的轮周牵引力传递给车体、车钩，从而牵引列车行进;(5)制动:产生需要的制动力，使车辆在规定的距离内和时间内减速或停车。如图1.1所示，为动车组转向架系统的功能框图。

图1.1动车组转向架系统的功能框图

2.2维修决策概述

2.2.1维修决策简介

维修(Maintenance，根据GB/T3187-9439〕是为保持或恢复产品处于能执行其规定的技术状态所进行的所有技术和管理，包括监督活动。系统在使用过程中受载荷和环境作用，其组成部件不可避免的会出现劣化、故障及失效，从经济、安全、质量和效率方面考虑，维修是恢复可修系统功能的过程。随着现代工程系统的复杂化和大型化，系统建造成本显著增加，在大幅度提高生成效率和生产质量的同时，对社会安全的作用和环境的影响越来越大。维修可以使系统持续保持其安全性、可靠性和生产质量，节约全寿命成本，提高服役效率，延长使用寿命。决策C Decision，是人们为了实现一定的目标，根据特定的环境条件寻找、拟定、分析、比较可能的行动方案，并作出选择的过程。

维修决策是以维修思想为指导，结合现代决策方法，对不同维修策略下的维修目标进行建模和维修参数的优化。其根本目的是:在保证系统安全性和可靠性的前提下，综合权衡维修成本及收益，进而确定并调整维修时机以及维修计划，最终实现及时、高效并经济的维修。维修决策的过程并非单一的决策过程，整个过程中涉及到很多其它相关学科的信息作为决策信息的输入，如图1.2所示，为维修决策理论同相关学科的关系

图1.2维修决策理论同相关学科的关系示意图 2.2.2维修决策影响因素

一个完整的维修决策主要受到以下六方面因素的影响:(1)维修对象不同的维修对象对维修决策有以下两方面影响: ①系统结构类型结构类型可分为单部件系统、多部件组合系统和大型复杂系统，一般情况下，系统的结构类型越复杂，对应建模和维修决策的难度就越大。

②系统故障状态系统的故障状态有二态系统(正常或故障)和多态系统之分，系统的故障状态越多，维修决策模型建立越复杂，维修决策结果的求解就不容易。

(2)维修影响因素

①维修过程占用的时间模式系统维修所用时间是影响维修成本关键，目前在维修决策建模过程中，维修时间占用模式可分为三种类型:维修瞬间完成的、维修时间是常数以及维修时间是随机的。一般的建模过程均假设维修是瞬间完成的，但随着建模技术的进步，计算机求解功能的强化，以及维修决策过程科学化程度不断增强，在维修建模中逐步假设维修时间是常数或是随机的。

②维修成本分析维修成本包括计划维修成本、非计划维修成本、直接维修成本以及间接维修成本，维修成本的大小是影响维修决策效果的关键因素。

③检测条件检测条件一般分为连续检测、定时检测以及随机检测。不同的检测条件同视情维修决策有紧密关系，同时为维修决策提供的信息储备也是不同的，也影响视情维修时机的准确度;但随着检测条件的技术含量提高，提高决策精确的同时，也增加了维修成本。

(3)决策目标 ①可用度目标

可用度是可用性的概率衡量标准。可用性是指可修产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。系统在某一时间段内正常工作时间与总的时间比为系统可用度。一般计算公式为:}OMTBFMTBF+MTTR(2.8)其中，MTBF为正常工作时间;MTTR为平均维修时间。

②费用目标维修过程中需要消耗备件、材料以及工时，同时故障引起的误工成本及经济损失，以及不及时维修造成的其他损失都属于维修费用的范畴。因此，在分析维修费用时一般需要考虑三方面的费用:第一是直接维修费用，包括预防性维修费用和修复性维修费用两类;第二是故障损失费用;第三是由预防 11 性维修或修复性维修而进行停机的损失费用。

实际的维修过程中，系统零部件在不同状态下的维修费用是不同的，状态越恶劣维修费用就越高。维修费用与部件之间的状态关系一般通过比例强度模型、统计分析和专家信息得到。

③风险目标

是指保证故障的发生概率在期望的范围内，一般将风险目标作为约束条件来处理。设定的维修决策目标不同，维修决策优化结果也不尽相同，以下为常用的几种决策目标:(4)维修决策方法

目前维修决策建模过程中常用的方法包括数学模型方法、人工智能方法以及仿真方法。其中，数学模型方法是指参照某种事物的特征、结构相互间关系，运用形式化的数学语言近似的表达的一种数学方法。通俗的说就是是将系统从现实中抽离，实现对客观事物特定属性的近似反映。人工智能方法主要运用人工智能中的对确定性东西的判断和不确定性因素的判断，典型人工智能方法有:退火算法、启发式算法、遗传算法、决策树机制、神经网络等。

(5)决策变量维修决策过程中常用的决策变量有:维修间隔、维修措施以及维修等级。其中维修间隔又可以表达为工作时间、循环次数、工作里程、日历时间、启动次数等。

(6)维修评估通过确定维修方案、维修策略、明确维修目标、选定决策方法以及优化决策变量后，要对维修工作实现的效果进行整体的评价，进而确定维修方案的可行性。本章小结

本章介绍了转向架的基本结构组成、工作原理，并对转向架进行系统功能分析，给出其基本功能框图;对维修决策理论基本概念进行介绍，对维修决策信息输入中可靠性信息涵盖的常用可靠性指标做了介绍，并用图示表示可靠性指标的相互转化关系，对应用广泛的威布尔分布进行简介;并对影响维修决策过程的六个影响因素进行阐述，具体包括:维修对象、维修影响因素、决策目标、决策方法、决策变量以及维修评估;对维修类型的分类以及相应的模型下的故障率演化进行了说明，为下面的维修周期决策和视情维修决策提供理论依据。

第3章 动车组转向架维修方式决策

3.1维修方式概述

维修方式是指为保证系统在运用过程中满足期望的可靠性要求的前提下，对预防性维修加以控制的不同形式以及方法的统称。为了保证设备在使用中处于一定的可靠性水平范围内，主要从两个方面进行控制:一方面是弄清设备故障的演化规律，从而决策维修时机;另一方面是控制故障发生后引起的故障后果，从而有针对性的进行维修。本章从动车组转向架的维修方式分类入手，给出其维修方式的逻辑决策模型，并运用层次分析法和蒙特卡洛算法相结合进行重要功能部件的评估，实现动车组转向架重要功能部件的维修方式决策。

3.2动车组转向架维修方式

通过实际调研，对于动车组转向架这类复杂系统，按照维修时机和维修目的的不同，目前较通用维修方式分类为两大类，如图2.1所示。

图2.1动车组转向架维修方式分类

3.2.1修复性维修方式

修复性维修(Corrective Maintenance CM，是指“系统在发生故障后，为了保证能够维修效果满足规定状态进行的全部活动，可能包括:定位故障、隔离故障、结构分解、零件更换、重新组装以及检测等”。同意表达有:被动维修、事后维修、故障后维修以及排除故障维修。广义的说即是允许故障发生后再进行相关维修的维修方式都属于修复性维修的范畴。对于动车组转向架中，对于不影响列车整体运行安全和运营任务的故障可继续使用，待运营结束后统一维修。(1)能充分利用零件寿命;(2)不做预防性维修，降低了维修成本;修复性维修的缺点是:(1)由于故障发生具有随机性，因此无法提前安排维修，备件的数量也无法控制，往往造成较大的停机损失;(2)为保证运行需求，往往需要抢修，容易造成列车维修不足，进而危及行车安全;(3)对于维修人员、备件以及维修工具需要随时处于待命状态;修有阵雏修的什占早.3.2.2预防性维修方式

预防性维修(Preventive Maintenance PM，是指“通过对产品的系统检查、检测和发现征兆以防止故障发生。使其保持在规定状态所进行的全部活动。它包括:调整、润滑、定期检查和必要的修理等”。目的是提早发现故障，防患于未然。预防性维修具体适用于故障后果危及行车安全以及生命财产安全情况 预防性维修又可分为两类。(1)计划性维修计划维修(Planning Maintenance PM)通常也称定期维修、定时维修，指“以上次检测后经历的工作小时数或日历时间为依据对产品进行维修”。对于动车组转向架而言，计划维修主要以转向架的关键零部件的使用时间和走行公里作为维修时间点。计划维修的优点是: ①定时维修，有利于保持产品性能和部件安全;②能提前安排维修所需备件材料和人员，降低非计划维修产生的人工加班成本;③减少了二次损伤，减少维修成本。计划维修的缺点是: ①定时进行维修，维修活动增多，导致成本提高;②计划维修可能会引起不必要的维修，带来成本提高;③计划维修可能会损坏相邻部件;④只适用于寿命分布规律己知并确有耗损期的系统。(2)视情维修方式

视情维修(On Condition Maintenance OCM，指“对产品参数值及其变化进行连续、间接或定期的监测，以确定产品的状态，检测性能下降，定位其故障或 14 失效部位记录和追踪失效的过程和时间的一种维修”。对于动车组转向架系统而言，主要是指根据转向架的实际技术状态来决定维修实际和维修项目。即不规定部件的维修期限，不固定拆卸分解范围，而是采用一定的状态监测技术对产品可能发生功能故障的各种物理信息进行周期性检测、分析、诊断，以此推断设备状态，根据状态发展过程安排预防性维修。适用于耗损故障初期有明显劣化症候，并且故障危及系统安全的昂贵系统。视情维修实施的事实基础是大部分故障的发生存在一个发展过程，即不会瞬间发生。实践中主要采用检测技术手段来识别潜在故障征兆，及时采取措施，预防故障的发生，避免不良后果的发生。

研究人员针对转向架从开始出现可被检测到的潜在故障征兆到其发展为功能故障(F点)的整个过程，给出了如图2.2所示的曲线。从图中可以看出，转向架故障的发展过程中可以分为三个阶段:

图2.2转向架故障发展过程

本章小结

本章首先对动车组转向架这类复杂系统维修方式做了一般性分类，给出了动车组转向架的维修方式逻辑决策的模型，其中的关键就是对动车组转向架重要功能部件的确定;然后运用层次分析法和蒙特卡洛模拟方法相结合的方法确定重要功能部件的权重，得出转向架子系统的重要功能部件排序，进而根据维修方式逻辑决策模型及相应维修要求确定动车组转向架关键零部件的维修方式;最后以实例证明了上述方法的有效性。

结 论

本文在借鉴国内外维修决策研究成果的基础上，通过对国内动车组转向架的运行及维修情况调研，针对动车组转向架维修方式不当，“计划维修不足”或“维修过剩”以及视情维修时机不准确的问题，建立或完善相关维修决策模型，经过上述研究，得到如下结论:(1)对于动车组转向架维修方式的决策，给出维修方式逻辑决策模型，问题转化为对转向架重要功能部件的评估，文中首先运用层次分析法确定影响转向架各子系统重要程度的影响因素的权重，综合专家评分，建立重要度评估模型，运用蒙特卡洛仿真算法随机产生一组(0 1)之间的随机数，按照从大到小的顺序赋值给按照层次分析法所得的影响因素从高到低权重排序的影响因素，作为影响因素的权重，代入重要度评估模型，得到一种重要功能部件排序，经过多次仿真模拟，得到转向架的重要功能部件的排序，运用维修方式逻辑决策模型确定转向架重要功能部件的维修方式。实例分析应用证明了方法的有效性，对轮对等关键重要部件的维修方式决策也符合实际情况，为实际维修方式的优化决策提供了理论依据。

(2)通过分析动车组运行过程中可能出现的修复性故障以及更换性故障，提出故障维修后系统的故障演化规律模型，建立任一计划维修周期以及一个大修周期内的保证可靠度和可用度要求的维修周期优化模型，引用遗传算法进行优化求解。运用历史监控数据进行实例分析，将实际的预防性维修周期时间上延长了一万公里，大约to天左右，在保证相同的可用度和可靠度的前提下，减少了维修费用，同时降低了人力和物力的消耗，增加了动车组的实际的运营时间。该模型的运用为实际动车组转向架计划维修周期的决策提供了参考。(3)对于动车组转向架视情维修时机的决策，运用物理规划法在保证可靠度在期望范围内的同时确保维修费用率最低，求得最优的维修决策阂值，进而根据实时状态信息的输入，确定维修时机。同时实例分析表明，运用历史监控信息可确定动车组转向架的维修时机，并与实际现场的10组维修决策数据进行对比，两者基本一致，证明了所建立模型的可行性和有效性。引用的方法以及建立的模型为动车组转向架整体的修程修制优化提供了可信的理论依据。

展望

动车组转向架维修决策的研究工作开展过程中，首先是在实际的运营维护过程中发现问题，有了较好的研究背景，才会驱动维修决策的进一步研究。为进一步做好动车组转向架的维修决策研究，还需要从以下几个方面加强:(1)在维修决策过程中，动车组的运行、故障、维修等数据信息是一切分析和决策的基础，然而工程实际中，这类数据的收集却是道难题，尽管有的车辆段对部分故障及维修信息进行了收集记录，但往往未加统计分析归类，因此建立完善的维修信息管理系统是未来的必然趋势。

(2)对动车组转向架的视情维修保证了系统整体的可靠性和运营高效性，但由于要求对系统零部件的实时状态监测一方面提高了系统的维护费用，另一方面对维修操作的技术人员的要求更高，这往往限制了视情维修的应用，因此也为系统的故障诊断技术以及状态监测技术提出了更高的要求。

(3)本文中对转向架的故障分布假设为两参数的威布尔分布，随着维修决策研究的深入，运用三参数威布尔分布甚至混合威布尔分布模型将逐步成为研究趋势。总之，对于动车组转向架这类结构复杂、状态多样的设备，面临的维修决策问题也非一成不变的，也非一朝一夕的时间能够解决的，需要我们遵循理论与实践相结合，逐步探索，发现问题，解决问题，进而实现更优的维修决策结果。

参考文献

[l]董锡明.高速列车维修及其保障技术[M].北京:中国铁道出版社，2008: 3-10 [2]王文静.动车组转向架[M].北京:北京交通大学出版社，2012: 1-9 [3] Al-Najjar B，Alsyouf I.Selecting the Most Efficient Maintenance Approach Using Fuzzy MultipleCriteria Decision Making [J].International Journal of Production Economics, 2003, 84(1):85一100 [4] Chaudhuri D, Suresh P V.An Algorithm for Maintenance and Replacement Policy Using Fuzzy SetTheory [J].Reliability Engineering and System Safety, 1995, 50(1): 444-451 [5]崔建国，傅康毅，陈希成等.基于灰色模糊与层次分析的多属性飞机维修决策方法.航空学报，2014, 35(2): 478-486 [6]徐微.以可靠性为中心的设备维修决策技术研究与应用[D].北京:北京化工大学，2012: s2-s7 [7]顾k}炯，陈昆亮，杨昆.基于嫡权和层次分析的电站设备维修方式决策.华北电力大学学报(自然科学版)，2008, 3s(6): 72-76 [8]陶基斌，郭应征，周太全.基于前馈式神经网络的化工设备维修决策，南京化工大学学报，2000, 22}s):11一14 [9]王凌.维修决策模型和方法的理论与应用研究田].杭州:浙江大学，2007: 12-17 [10] Fonseca D J，Knapp G M.An Expert System for Reliability Centered Maintenance in the Chemical Industry[J].Expert System with Applications 2000, 19(1): 4s-s7 [11]刘宇.多状态复杂系统可靠性建模及维修决策fD].成都:电子科技大学，2010: 29-39 [12]赵登福，段小峰，张磊.考虑设备状态和系统风险的设备重要度评估模型.西安交通大学学报，2012, 46(2): 83一87 [13]董玉亮，顾k}炯，杨昆.基于蒙特卡洛模拟的发电机设备重要度分析.中国电机工程学报，2003, 23(8): 201-205 [14]李国正，谭南林，张建斌.基于改进型AHP的地铁列车设备重要度分析.电子 测量与仪器学报，2012, 26(6): 503-507 [15]高萍，吴延.基于蒙特卡罗方法的设备维修决策模型.系统仿真学报，2007, 19(22): 5112-5114 [16] Heo J H } Kim M K} Park G P } et al.A reliability-centered approach to an optimal maintenance strategy in transmission systems using a genetic algorithm[J].IEEE Transactions on Power Delivery2011, 26(4): 2171-2179 [17]马飒飒，张虹，薛嘉.基于群智能算法的预防性维修周期优化.数学的实践与认识，2010, 4012):66-73 [18]俞秀莲，程晓卿，秦勇等.基于可靠性的城轨车辆预防性维修优化模型计算机仿真，2014, 31(2):225-229 [19]毛昭勇，宋保维，潘光等.预防周期不同的最佳系统预防性维修优化模型.火力与指挥控制，2010, 35(3): 58-60 [20]谢庆华，张琦，卢涌.航空发动机单部件视情维修优化决策.解放军理工大学学报(自然科学版)，2005, 6(6):575-578 [21]Pascual R} Omega J H.Optimal Replacement and Overhaul Decisions with Imperfect Maintenanceand Warranty Contracts[J].Reliability Engineering and System Safety 2006, 91(2):241-248 [22]陈城辉，徐永能，傅晓莉.轨道交通关键行车设备维修周期优化模型及应用.都市快轨交通，2011, 24(2): 42-45 [23] Kallen M J，Van Noortwijk J M.Optimal Periodic Inspection of a Deterioration Process WithSequential Condition States[J].International Journal of Pressure Vessels and Piping 2006, 83(4):249-255 [24]蒋太立.基于RCM理论的维修决策研究[D].武汉:武汉理工大学，2006: 11-12 [25]郝晋峰，李敏，史宪铭，等.自行火炮状态维修决策支持系统.火力与指挥控制，2012, 37(3):161一164 [26]周尚文.设备维修管理的智能化.钢铁技术，2006(2): 35-38 [27]王险峰，李执力，杨华冰.装备维修职能决策支持系统的研究.设备管理与维修，2005(8): 11-13 19 [28]朱清香.基于现代维修理念的决策构架.设备管理与维修，2004(7>: 7-9 [29]胡岳鹏.高速铁路列控系统地面设备维修决策支持系统研究[D].兰州:兰州交通大学，2011: 43-52 [30]董玉亮.发电设备运行与维修决策支持系统研究[D].北京:华北电力大学，2005: 34-36 [31 ]康健，周振华.基于费用最小的列控设备维修优化与仿真.铁道标准设计，2012, 12: 92-95 [32]王灵芝.以可靠性为中心的高速列车设备维修决策支持系统研究[D].北京:北京交通大学，2011:15-21[33]张晓帆.动车组多部件维修决策支持系统的开发[D].北京:北京交通大学，2009: 27-28 [34]孙研婷.动车组关键零部件维修决策模型的研究[D].北京:北京交通大学，2012: 12-15 [35]赵金方.动车组零部件预防性维修周期决策模型的研究[D].北京:北京交通大学，2010: 29-32 [36]高萍.基于可靠性分析的复杂设备预防性维修决策研究[D].北京:清华大学，2008:71-75 [37]孙超.基于可靠性分析的轨道交通车辆转向架维修周期研究田].南京:南京理工大学，2014: 48-50 [38]史蜻轩.基于可靠性分析的城轨列车转向架故障预测与维修[D].北京:北京交通大学，2014: 57-62 [39]中华人民共和国机械电子工业部.GB/T3187可靠性、维护性术语【S].北京:中国标准出版社，1994:14-16 [40]尤天慧.信息不完全确定的多指标决策理论与方法[M].北京:科学出版社，2010: 2-14 [41 ]左洪福，蔡景，王华伟等.维修决策理论与方法[M].北京:航空工业出版社，2008: 7-11 [42 ]董锡明.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性(RAMS)[M].北京:中国铁道出版社，2009: 157-158 [43] Pham H } Wang H.Imperfect maintenance[J].European Journal of 20 Operational Research 1996, 94(3): 425-438 [44] Michael Bartholomew-Biggs M J.Zuo, Xiaohu Li.Modeling and optimizing sequential imperfect preventive maintenance.Reliability Engineering&System Safety, 2009, 94(1): 53-62 [45]张耀辉，郭金茂，张仕新等.军用装备维修方式逻辑决策方法探讨.火炮发射与控制学报，2007,1 }3): 8一12 [46]程中华，康建设，王禄超一种考虑预先维修的RCM分析方法.四川兵工学报，2010,31 }6>: l 09-110 [47] MOUBRAY J.Reliability-centered maintenance[M].New York: Industrial Press } 1997: 2-7 [48]李磊，孟学雷，韦强等.基于案例推理的铁路行车事故应急决策方法研究铁道学报，2014,36(11): 1-6 [49]邓雪，李家铭，曾浩健等.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究数学的实践与认识，2012, 24(7): 93一100 [50] Robert C} Casella G.Monte Carlo statistical methods[M].Springer Science and Business Media 2013: 123一135 [51 ]沈华韵，张鹏，王侃.改进线性同余法随机数发生器.北京:清华大学学报自然科学版，2009,49(2): 191一193 [52] Malik M A K.Reliable preventive maintenance scheduling[J].AllE transactions 1979 11(3): 221-228 [53]Doyen L} Gaudoin O.Classes of imperfect repair models based on reduction of failure intensity or virtual age[J].Reliability Engineering and System Safety 2004, 84(1): 45-56 [54] Barlow R E } Proshan F.Statistical Theory of Reliability and Hypothesis Testing[J].Silver Springs Maryland: McArdle Press, 1981:6-24 [55]贾希胜.以可靠性为中心的维修决策模型[M].北京:国防工业出版社，2007: 1-10 [56] Holland J H.Adaptation in natural and artificial systems: an 21 introductory analysis with applications tobiology control and artificial intelligence [M].England: U Michigan Press 1975: 3一14 [57]洪东跑，马小兵，赵宇.基于比例风险模型的可靠性综合评估.系统工程与电子技术，2010, 32(10): 2132-2135 [58] Kitamura N，Akazawa K，Yoshihara K.Statistical Properties and Power Analysis of Cox'sProportional Hazards Model Regularized by Various Penalties for DNA Microarray Gene Expression Survival Data [J].Health and Medical Informatics 2015, 6(1): 2一8 [59]张继权.基于比例强度模型的风电机组优化检修策略研究[D].保定:华北电力大学，2011:33-34 [60]家鼎.生存分析与可靠性[M].北京:北京大学出版社，2005: 10-15 [61 ]赵京，李立明，尚红等.基于主成分分析法的机械臂运动灵活性性能综合评价机械工程学报.2014, 50(13):9-15 [62]朱尔一，林燕.利用偏最小二乘法的一种变量筛选法.计算机与应用化学.2007, 24(6): 741-745 [63]刘莉，邢超，龙腾.基于物理规划的弹道多目标优化.北京理工大学学报.2013, 33(4): 357-362 [64]董书革，饶绮麟.基于偏好设计的物理规划理论.北京科技大学学报.2009, 31(2): 250-255 [65]赵洪山，张兴科，郭伟.考虑不完全维修的风机齿轮箱优化检修策略.电力系统保护与控制，2014, 42(10): 15-23

致谢

两周的金工实习生活即将结束，在何老师与曹老师的指导下，我的专业知识得到了全方面的提升，为课题研究和进展打下了坚实的基础。同时在思想上、生活上曹老师也给予我以无微不至的关怀，在此，向尊敬的何老师致与曹老师以最崇高的敬意和最诚挚的感谢!最后感谢所有帮助过我的朋友和同学，愿你们前程似锦!23