[发明专利]轨道车辆在可靠性增长期根据置信度确定故障数的方法

摘要

本发明涉及一种轨道车辆在可靠性增长期根据置信度确定故障数的方法，其根据项目轨道车辆规范规定的可靠性增长期起点和终点的可靠性指标要求，结合项目轨道车辆的运行里程或时间，计算可靠性增长期的期望故障数，并根据置信度确定可靠性增长期的项目允许故障数作为验证可靠性满足的依据。采用本方法同样也可定量计算同一项目轨道车辆陆续交付由于可靠性增长期的轨道车辆批次数量不同而造成的影响。传统的方法,没有考虑故障发生的随机性和轨道车辆数量的样本数量不同对可靠性允许故障数的影响，不符合数据统计的规律，而采用双方认可的置信度并考虑项目轨道车辆样本量的不同确定允许故障数是一种合理可行的方法。

主权项

轨道车辆在可靠性增长期根据置信度确定故障数的方法，包括如下步骤：第一步、选取在可靠性增长期根据置信度确定故障数的轨道车辆项目；第二步、确定项目轨道车辆数量n，每节轨道车辆的年度运行里程D或时间T，可靠性增长期的月度数m以及置信度C，增长期可靠性指标，分两类：①规定故障平均里程或时间，起点可靠性指标MDBF1或MTBF1，终点可靠性指标MDBF2或MTBF2②规定故障率，起点可靠性指标λD1或λT1，终点可靠性指标λD2或λT2；第三步、计算可靠性增长期的增长系数；Ⅰ)、对于项目轨道车辆的可靠性增长期，其可靠度函数为：R(t)=e-(tη)α---(1)]]>或R(d)=e-(dη)α---(2)]]>其中：R(t):表示轨道车辆在时间t的可靠度；R(d):表示轨道车辆在里程d的可靠度；t:表示轨道车辆的运行时间；d:表示轨道车辆的运行里程；α:表示轨道车辆的可靠性增长系数；η:表示轨道车辆在可靠性增长期的特征寿命；Ⅱ)、计算可靠性增长期的累积里程或累积时间：项目轨道车辆可靠性增长期的累积里程：d＝D×m×n/12  (3)项目轨道车辆可靠性增长期的累积时间：t＝T×m×n/12  (4)Ⅲ)、对于项目轨道车辆的可靠性增长期，其失效率函数λ(t)=f(t)R(t)=αηαt(α-1)---(5)]]>或λ(d)=f(d)R(d)=αηαd(α-1)---(6)]]>Ⅳ)、计算轨道车辆可靠性增长期的增长系数α规定故障率的增长系数α把可靠性增长期起点d＝0或t＝0时的λD1或λT1，可靠性增长终点t或d的可靠性指标λD2或λT2代入公式(6)或公式(5)，整理得到增长系数αα＝1‑(lnλD1‑lnλD2)/lnd  (7)或α＝1‑(lnλT1‑lnλT2)/lnt  (8)规定平均故障运行里程或时间的增长系数α把可靠性增长期起点d＝0或t＝0时的MDBF1或MTBF1，可靠性增长终点t或d的可靠性指标MDBF2或MTBF2代入公式(6)和公式(5)，平均故障运行里程或时间与故障率互为倒数的关系，整理得到增长系数α：α＝1‑(ln MDBF2‑ln MDBF1)/ln d  (9)或α＝1‑(ln MTBF2‑ln MTBF1)/lnt  (10)第四步、计算可靠性增长期的特征寿命η规定故障率的特征寿命η把可靠性增长期起点d＝0或t＝0时的λD1或λT1，增长系数α代入公式(6)或(5)，整理得到特征寿命η：η=αλD1α---(11)]]>或η=αλT1α---(12)]]>规定平均故障运行里程或时间的特征寿命η把可靠性增长期起点d＝0或t＝0时的MDBF1或MTBF1，增长系数α代入公式(6)或(5)，平均故障运行里程或时间与故障率互为倒数的关系，整理得到特征寿命η：η=α×MDBF1α---(13)]]>或η=α×MTBF1α---(14)]]>第五步、计算可靠性增长期的期望故障数K可靠性增长期以里程计的期望故障数KK=∫0dλ(d)dd=∫0dαηαd(α-1)dd=dαηα---(15)]]>对于项目规定故障率，把公式(3)、(7)和(11)代入上式，可计算项目轨道车辆期望故障数K；对于项目规定平均故障运行里程，把公式(3)、(9)和(13)代入上式，可计算项目轨道车辆期望故障数K；可靠性增长期以时间计的期望故障数KK=∫0tλ(t)dt=∫0tαηαt(α-1)dt=tαηα---(16)]]>对于项目规定故障率，把公式(4)、(8)和(12)代入上式，可计算项目轨道车辆期望故障数K；对于项目规定平均故障运行里程，把公式(4)、(10)和(14)代入上式，可计算项目轨道车辆期望故障数K；第六步、计算可靠性增长期故障发生j次的概率对于项目轨道车辆在可靠性增长期期望发生K次故障，那么发生j次故障的概率为：Pj=Kjj!×e(-K)---(17)]]>其中，当不发生故障即j＝0时，j！＝1；第七步、计算可靠性增长期故障发生不大于r次的累积概率P=Σj=0rPj=Σj=0rKjj!×e(-K)---(18)]]>第八步、获得项目轨道车辆置信度的允许故障数r步骤1)、j＝0时累积概率P；步骤2)、比较P与置信度C的大小P≥C表示累积概率大于等于置信度，则允许故障数r＝j＝0,表示项目轨道车辆在此置信度下不允许发生故障，在此情况下，应考虑与业主制定的置信度是否合理；步骤3)、j值增加1；计算累积概率P；步骤4)、比较P与置信度C的大小；P≥C表示累积概率大于等于置信度，则允许故障数r＝j‑1；P＜C表示累积概率小于置信度，则转至步骤3)。