李 冬,曹芳芳,朱文明,劉潤波

(1.長春軌道客車股份有限公司,長春 130062；2.南京康尼機電股份有限公司,南京 210038）

1 概述

列車上側(cè)門數(shù)量較多，運營中必然會發(fā)生故障，每套門發(fā)生故障都會影響運營質(zhì)量，甚至導致車輛清客、下線。為防止和減少影響運營故障，對側(cè)門開展可靠性預計分析是十分必要的。

2 故障分類：

故障分類可進一步劃分為庫檢故障、可忽略故障、輕微故障、延遲故障、下線故障、不能發(fā)車故障、清客救援故障、救援故障。其中延遲故障、下線故障、不能發(fā)車故障、清客故障、救援故障為重要故障。A工作獲得該零部件對應影響故障判據(jù)故障模式失效率。單元可靠性預計的常見方法及特點如下表所示。

常見單元可靠性預計方法及特點

利用可靠性預計方法預計出底層單元固有可靠性，作為故障模式影響及嚴重度分析（FMECA）文件的輸入，通過對單元功能、失效和影響的分析，確定故障模式失效率，獲得影響列車運營的單元的失效率，又作為影響運營可靠性模型的輸入。

3 外掛密閉側(cè)門影響運營可靠性預計案例

3.1 明確系統(tǒng)定義

列車6輛編組，每輛每側(cè)3套側(cè)門，結(jié)構(gòu)為外掛密閉門，每天工作10h。

3.2 明確系統(tǒng)的故障判據(jù)

當一輛車發(fā)生以下故障時算為影響運營故障：

（1）同側(cè)有2套以上門需要被隔離；

（2）1套門需要被隔離，但無法隔離上；

（3）門無法手動關(guān)上，或不易關(guān)上（造成延誤時間超過3分鐘）；

（4）即使門被隔離但仍有安全隱患。

3.3 建立運營可靠性數(shù)學模型

根據(jù)可靠性框圖，可以看出各故障事件為串聯(lián)系統(tǒng)，因此得出數(shù)學模型為：

其中，事件1和事件2為2/3（G）表決系統(tǒng)，事件3、4、5為串聯(lián)系統(tǒng)。

3.4 預計底層單元可靠性

底層零部件固有可靠性預計按表1提到的方法進行，優(yōu)先采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計法。通過FMECA分析，統(tǒng)計FRTC、FRNO、FRNC、FRUC。

以FRNO為例，預計出零部件的固有失效率，通過FMECA分析，統(tǒng)計出影響側(cè)門無法關(guān)上/延誤時間超過3分鐘的零部件及其故障模式失效率，采用串聯(lián)模型的數(shù)學模型計算出FRNO的失效率，如下圖所示。

底層單元可靠性獲取

同樣的方式計算出：

3.5 預計影響運營可靠性

影響運營故障的MTBF為：MTBFS=1/λs=223,434h

影響運營故障的MTBF為：MTBF1= MTBFS×6=1,340,604h

3.6 影響運營可靠性比較分析

廣佛線側(cè)門結(jié)構(gòu)、環(huán)境剖面與例子類似。廣佛線每列車4輛編組，每輛每側(cè)4套門，統(tǒng)計時間段為2012.1-2013.12，運營時間為5,738,900h，影響運營故障數(shù)為4起，用點估計方法計算每套門影響運營可靠性為：MTBF2= T/N=5738900/4=1,445,975h。

廣佛線側(cè)門影響運營可靠性統(tǒng)計結(jié)果與本文影響運營可靠性預計模型計算值較為接近。

4 結(jié)束語

本文根據(jù)行業(yè)內(nèi)影響運營可靠性定義，提出一種適用于軌道車門可靠性預計計算模型，對于影響運營可靠性預防與分析研究具有一定的指導意義。

[1]GB/T21562-2008,軌道交通 可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及示例[S].

[2]王遠達,宋筆鋒.系統(tǒng)可靠性預計方法綜述分析[J].飛機設(shè)計，2008(28):37-42.