基于合作博弈法及云模型理论的CRH3型动车组电气系统健康状态评估

摘要

目前，我国铁路已历经七次大规模的提速，动车组作为整个铁路系统的核心，已大量投入我国铁路运行中，而动车组电气系统是动车组的重要组成部分，是全车运行的动力源泉，若动车组电气系统供电中断会造成很大的安全隐患，给乘客带来不便，因此，动车组电气系统的安全可靠性在整个铁路系统中很重要，为了确保动车组能够稳定运行，对其电气系统进行健康状态评估意义重大。
　　本文以CRH3型动车组电气系统作为研究对象，将合作博弈法和云模型理论相结合用于动车组电气系统的健康状态评估研究中。首先，介绍了合作博弈法和云模型理论的基本原理;其次，概述了动车组电气系统的组成，并根据动车组电气系统的结构及实际运行情况建立电气系统健康状态评估模型;接着，将电气系统分为牵引传动系统和辅助供电系统两个子系统，分别介绍牵引传动系统和辅助供电系统的结构和工作原理，并建立CRH3型动车组牵引传动系统和辅助供电系统的健康状态评估指标体系，采用层次分析法、熵权法和灰色关联度法确定各指标及各元件的单一权重，将三种单一方法有效结合组成合作博弈法，采用合作博弈法确定各指标及各元件的组合权重;然后，采用隶属度公式，结合云模型参数计算得到牵引传动系统及辅助供电系统各元件指标对各状态等级的隶属度值，采用最大隶属度法得到各元件及各系统的评估结果;最后，结合牵引传动系统和辅助供电系统的评估结果，对动车组整个电气系统进行健康状态评估。
　　通过对CRH3型动车组电气系统进行健康状态评估，评估结果表明:合作博弈法及云模型理论能够结合两个子系统的分层分析模型，直观地给出各指标、各元件以及两个子系统和整个电气系统的健康状态信息，有效完成了CRH3型动车组电气系统的综合健康状态评估。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文的选题背景和研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 健康状态评估理论研究现状

1．2．2 动车组电气系统健康状态评估研究现状

1．3 目前存在的主要问题

1．4 论文的主要研究内容

2 健康状态评估方法的概述

2．1 确定权重的方法

2．1．1 层次分析法

2．1．2 熵权法

2．1．3 灰色关联度法

2．1．4 合作博弈法

2．2 云模型理论

2．2．1 云模型的基本原理

2．2．2 云模型确定隶属度

2．3 小结

3 CRH3型动车组电气系统结构及其健康状态评估模型

3．1 CRH3型动车组电气系统结构

3．2 CRH3型动车组电气系统健康状态等级划分

3．3 CRH3型动车组电气系统健康状态评估模型的建立

3．4 小结

4 CRH3型动车组牵引传动系统的健康状态评估

4．1 牵引传动系统健康状态评估模型的建立

4．2 牵引传动系统指标权重的确定

4．2．1 层次分析法确定指标权重

4．2．2 熵权法确定指标权重

4．2．3 灰色关联度法确定指标权重

4．2．4 合作博弈法确定指标权重

4．3 牵引传动系统各元件隶属度的确定

4．4 牵引传动系统健康状态综合评估

4．5 小结

5 CRH3型动车组辅助供电系统的健康状态评估

5．1 辅助供电系统健康状态评估模型的建立

5．2 辅助供电系统指标权重的确定

5．2．1 层次分析法确定指标权重

5．2．2 熵权法确定指标权重

5．2．3 灰色关联度法确定指标权重

5．2．4 合作博弈法确定指标权重

5．3 辅助供电系统各元件隶属度的确定

5．4 辅助供电系统健康状态综合评估

5．5 小结

6 CRH3型动车组电气系统的健康状态评估

6．1 电气系统权重向量的确定

6．2 电气系统的健康状态综合评估

6．3 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果