隨著世界各地高速動車組的蓬勃發(fā)展,列車運行的安全性越來越受到社會的關(guān)注。良好的車輪廓形不僅可以確保列車在軌道上的正確位置,以確保安全運行,還可以減少車輪與軌道之間的磨損,延長車輪的使用壽命,從而降低制造和維護成本。因此,準確預(yù)測動車組輪對的尺寸,優(yōu)化輪對鏇修策略對于列車維護和鐵路安全具有重要的現(xiàn)實意義。本論文以動車組輪對為主要研究對象,針對現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)進行了分析和研究。由于輪對尺寸數(shù)據(jù)的變化受運行環(huán)境和其他因素影響的復(fù)雜性,建立了一種用于車輪尺寸數(shù)據(jù)的粒子群優(yōu)化多核極限學(xué)習(xí)機（PSO-MKELM）預(yù)測模型。構(gòu)建了輪對磨損模型和鏇修策略研究模型,并在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上提出了合理的鏇修策略。具體工作包括以下幾個方面:首先,本文分析了動車組車輪尺寸數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,并將核極限學(xué)習(xí)機（KELM）算法應(yīng)用于車輪尺寸的預(yù)測。多核（MK）函數(shù)由多項式核函數(shù)和徑向基核函數(shù)組成,集成到極限學(xué)習(xí)機（ELM）中,粒子群優(yōu)化算法（PSO）用于優(yōu)化該模型的4個關(guān)鍵參數(shù)。對于CRH2高速動車組的輪徑和輪緣數(shù)據(jù),通過比較不同算法的預(yù)測結(jié)果,驗證了該方法的合理性和準確性。與BP模型,ELM模型和三種常用的KELM模型相比... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１輪對基本結(jié)構(gòu)圖??

的安全標準，其檢測設(shè)備及方法為動車組的安全穩(wěn)定提供了技術(shù)依據(jù)。??２．１．１輪對基本結(jié)構(gòu)??如圖２－１所示，輪對一般由單軸和兩個相同的車輪在規(guī)定壓力下組裝而成，每個??車輪主要包括車軸、踏面、輪緣和軸承等部件。??圖２－１輪對基本結(jié)構(gòu)圖??輪對型面的剖面圖如圖２－２所示，其中輪對輪廓的尺寸參數(shù)包括踏面直徑（也稱??為車輪直徑）Ｄ、輪緣厚度Ｓｄ、輪緣高度Ｓｈ和輪緣角度ｑＲ。ＬＩ、Ｌ２、Ｌ３分別表示輪對??標準輪廓。為了保障列車車輛安全平穩(wěn)運行，減少車輪和軌道之間的走行阻力以及相??互作用力，車輪尺寸必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。??根據(jù)《南京動車段ＣＲＨ型動車組輪對鏇修作業(yè)管理辦法》，ＣＲＨ２Ａ型動車組輪對踏??面鏇修尺寸限度表如表２－?１。在輪對尺寸參數(shù)中，輪對直徑、輪緣厚度和輪緣高度是??三個重要指標。車輪直徑和輪緣是保證列車沿軌運行的重要保證，能有效地防止列車??

２．１．２輪對檢測設(shè)備相關(guān)技術(shù)??輪對尺寸數(shù)據(jù)是本文研究基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的獲取主要依賴靠地檢測設(shè)備。動車所采用??輪對故障在線檢測系統(tǒng)動態(tài)檢測車輪外形尺寸，如圖２－３所示，該檢測系統(tǒng)成套安置??在軌道邊，可對列車進行動態(tài)檢測，當列車運行到檢測設(shè)備處，車輪的各項尺寸參數(shù)能??夠被全自動檢測出來。輪對故障動態(tài)檢測系統(tǒng)運用“光截圖像測量技術(shù)”在線動態(tài)自??動檢測輪對外形尺寸，系統(tǒng)主要由現(xiàn)場基本檢測單元、安防監(jiān)控單元、現(xiàn)場設(shè)備間及遠??程控制中心構(gòu)成。其中，現(xiàn)場基本檢測單元采用多光束光截法，如圖２－４所示，當列??車進入檢測范圍時，激光線源從軌道兩側(cè)投射到車輪表面，形成光學(xué)曲線，同時曲線可??由ＣＣＤ攝像機拍攝，通過對實時圖像的采集、處理和校正，得到了車輪的真實輪廓曲??線，在此基礎(chǔ)上進行數(shù)值計算得到車輪尺寸參數(shù)。??＾?ＩＴ??１?Ｊｊｊｋ??圖２－３輪對故障動態(tài)檢測系統(tǒng)??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]應(yīng)用PSO-KELM模型預(yù)測水文時間序列[J]. 涂異,汪金能,朱曲平,安雪瑋,梅藝,陳東祖.  中國農(nóng)村水利水電. 2018(07)
[2]Extra-seasonal prediction of summer 500-hPa height field in the area of cold vortices over East Asia with a dynamical-statistical method[J]. 趙俊虎,楊柳,侯威,劉剛,曾宇星.  Chinese Physics B. 2015(05)
[3]基于變分模態(tài)分解和模糊C均值聚類的滾動軸承故障診斷[J]. 劉長良,武英杰,甄成剛.  中國電機工程學(xué)報. 2015(13)
[4]灰色變權(quán)組合模型的貨車車輪踏面磨耗預(yù)測[J]. 李瀅,湯旻安,谷寶慧.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2015(01)
[5]基于馬爾可夫過程的地鐵車輛輪對磨耗建模及其鏇修策略優(yōu)化[J]. 趙文杰,王凌,員華,陳長駿,陳錫愛.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(36)
[6]基于耦合模擬退火優(yōu)化最小二乘支持向量機的車輪踏面磨耗量預(yù)測[J]. 衷路生,陳立勇,龔錦紅,祝振敏,肖乾.  計算機應(yīng)用研究. 2015(02)
[7]基于PSO-SVM模型的城軌列車輪對尺寸預(yù)測[J]. 邢宗義,冒玲麗,廖貴玲,秦勇.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[8]基于混合核函數(shù)PSO-LSSVM的邊坡變形預(yù)測[J]. 鄭志成,徐衛(wèi)亞,徐飛,劉造保.  巖土力學(xué). 2012(05)
[9]基于磨耗數(shù)據(jù)驅(qū)動模型的輪對鏇修策略優(yōu)化和剩余壽命預(yù)報[J]. 王凌,員華,那文波,陳錫愛,李運堂.  系統(tǒng)工程理論與實踐. 2011(06)
[10]基于高斯過程的地鐵車輛輪對磨耗建模及其鏇修策略優(yōu)化[J]. 許宏,員華,王凌,那文波,徐文彬,李運堂.  機械工程學(xué)報. 2010(24)

碩士論文
[1]地鐵車輛輪對磨耗預(yù)測及其鏇修策略優(yōu)化[D]. 黃增俊.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于數(shù)據(jù)智能分析的列車車輪磨耗預(yù)測與鏇修策略研究[D]. 華莎.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]高速動車組輪對維修策略研究[D]. 李軒墨.西南交通大學(xué) 2015
[4]城軌列車輪對安全狀態(tài)分析預(yù)測與鏇修策略優(yōu)化方法研究[D]. 廖貴玲.北京交通大學(xué) 2014
[5]動車組整車輪對鏇修優(yōu)化決策模型的研究[D]. 王珍.西南交通大學(xué) 2013
[6]車輪磨耗預(yù)測初步研究[D]. 李霞.西南交通大學(xué) 2009



本文編號：3327215