基于轮对镟修数据的剩余寿命估计

行业:

轨交

开发者:

寄云科技

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基于轮对镟修数据的剩余寿命估计

问题背景

列车在高速运行过程中,当紧急制动或钢轨表面有杂物时,车辆会由滚动变成滑动,剧烈摩擦产生的高温使车轮踏面出现擦伤、剥离、裂损或掉块,统称平轮。它会引起轮轨间产生周期性的冲击振动,使整个车辆、轨道系统产生耦合振动,损坏钢轨,钢轨与轨枕的连接,影响乘车舒适性,威胁行车安全。当出现轮对异常磨耗问题时,往往采用镟修的方法来处理。运维人员通常通过定期检修来对轮对进行维护保养,这不仅提升轮对的运维成本,而且也无法预测轮毂发生故障的时间以及剩余寿命,一旦发生故障将造成较大的损失。

轮对样图

解决方案

对于轮对剩余寿命的预测问题,通过历史轮对的检修及镟修记录数据,结合 Gamma 过程拟合轮径磨损量,预测距离上次量测后,轮径剩余可行驶里程的估计。并可以根据业务经验设置预警阈值,提醒镟修或更换。

总结说明

根据某列车车轮对在某天之后的维修周期内多次轮径检测结果,对轮径损耗量进行拟合和预测,预测曲线如下图所示(红线为预测值,绿线为 95%置信区间下限值,黄线为 95%置信区间上限值),该列车在此周期内累计行驶 104 万公里后达到最小可用直径 770mm,距离最后一次有效测量,剩余里程还有 94.52 万公里。该剩余寿命模型可以根据定期检测和维修数据的不断提供而不断迭代更新,使得剩余里程的预测与真实结果更加接近。

某轮对剩余里程预测图