[发明专利]一种轨道交通机车车辆轮对的镟修决策优化方法

摘要

本发明涉及一种轨道交通机车车辆轮对的镟修决策优化方法，该方法针对一节车厢的八个车轮，首先进行轮对磨耗数据预处理；其次建立轮径磨耗模型、轮缘厚度磨耗模型和轮对镟修比例系数分布模型等轮对磨耗数据驱动模型；再次，进行轨道交通机车车辆轮对磨耗和镟修的蒙特卡洛仿真，从而得出不同轮缘厚度预防镟修值和镟修恢复值的组合下的轮对期望使用寿命，该仿真中利用遗传算法，以轮径损失尽可能小，并且镟修后轮缘厚度值尽可能接近轮缘厚度恢复值为优化目标，对具体某次镟修后期望的轮缘厚度值和轮径值进行优化；最后根据仿真得出的轮对期望使用寿命结果，分析得出较优的镟修决策，即优选的轮缘厚度预防镟修值和镟修恢复值组合。

主权项

本发明涉及一种轨道交通机车车辆轮对的镟修决策优化方法，包含以下步骤：步骤1：针对一节车厢的八个车轮，进行轮对磨耗数据预处理，得出轮对轮缘和轮径磨耗速率以及镟修比例系数的样本数据；步骤2：建立轮对磨耗数据驱动模型，包括轮径磨耗模型、轮缘厚度磨耗模型和轮对镟修比例系数分布模型等步骤3：进行轨道交通机车车辆轮对磨耗和镟修的蒙特卡洛仿真，得出不同轮缘厚度预防镟修值和镟修恢复值组合下的轮对期望使用寿命；该步骤中仿真计算某特定一组轮缘厚度预防镟修值和镟修恢复值组合下的轮对期望使用寿命的步骤如下：步骤3.1：初始化各类参数；步骤3.2：仿真时间步进一个单位时间；步骤3.3：根据蒙特卡洛仿真方法原理，基于前述轮对磨耗数据驱动模型，仿真产生对应单位时间内的轮径磨耗量和轮缘厚度磨耗量，并根据上一个时刻的轮径值和轮缘厚度值，计算当前时刻的轮径值和轮缘厚度值；步骤3.4：判断轮径值是否小于轮径下限，如果“小于”，则进入步骤3.5，否则进行步骤3.8；步骤3.5：轮对仿真周期数加1；步骤3.6：判断轮对仿真周期数是否小于设定的轮对仿真周期总数，如果“小于”则进入步骤3.7，否则仿真优化结束，输出仿真结果；步骤3.7：当前各轮径值和各轮缘厚度值全部更新为全新轮对的轮径值和轮缘厚度值，开始下一个轮对仿真周期的仿真，返回步骤3.2；步骤3.8：判断各轮缘厚度值是否小于或等于轮缘厚度预防镟修值，如果“小于或等于”则进入步骤3.9，否则返回步骤3.2；步骤3.9：优化具体一次镟修后期望轮缘厚度值和轮径值，即利用遗传算法，在考虑八个车轮轮径差约束的前提下，以轮径损失尽可能小，并且镟修后轮缘厚度值尽可能接近轮缘厚度恢复值为优化目标，对该次镟修后期望的轮缘厚度值和轮径值进行优化；步骤3.10：基于轮对镟修比例系数分布模型，抽样生成镟修比例系数，并根据步骤3.9得出的镟修后期望的轮缘厚度值计算得出镟修后轮缘厚度值和轮径值；步骤3.11：累积镟修次数；步骤3.12：判断各轮径值是否小于轮径下限，如果“小于”，则返回步骤3.5，否则返回步骤3.2。步骤4：得出较优的镟修决策，即比较分析不同轮缘厚度预防镟修值和镟修恢复值组合下的轮对期望使用寿命，得到较优的轮缘厚度预防镟修值和镟修恢复值组合。