基于高斯过程的地铁车辆轮轨磨损模型及镟修策略优化研究*(2010年)

简介：
本文提出了一种基于高斯过程的模型来预测地铁车辆轮轨间的磨损情况，并据此优化了车辆的维修和保养策略，旨在提高运营效率与安全。 基于广州地铁车辆轮对的磨耗数据进行分析，探讨了轮对磨耗及其镟修的特点，并针对踏面直径和轮缘厚度这两个关键参数建立了高斯过程模型来描述轮对磨损情况。根据地铁车辆轮对的维修需求，提出了一种控制限策略用于指导镟修作业。在此基础上，利用蒙特卡罗仿真方法建立了一个评估该镟修策略效果的模拟模型，并通过期望使用寿命和预期镟修次数两个指标分析了不同策略的效果，从而实现了优化目标。研究结果表明，在轮缘厚度较大或较小时，其磨损程度相对严重；然而踏面直径的磨损速率与轮缘厚度之间没有直接关联性。此外发现当轮缘厚度减少至27~28.5毫米时，特别需要注意避免进一步加剧磨损情况的发生。