本發(fā)明涉及城市軌道交通車(chē)輛的檢修規(guī)程，尤其涉及一種計(jì)算軌道交通車(chē)輛檢修規(guī)程在保障車(chē)輛安全運(yùn)行過(guò)程中貢獻(xiàn)率的方法。適用于計(jì)算鐵路、輕軌及地鐵等軌道交通車(chē)輛檢修規(guī)程的貢獻(xiàn)率，該方法具有計(jì)算簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確高效、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

背景技術(shù)：
城市軌道交通車(chē)輛的檢修工作是軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，直接關(guān)系到城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)安全。我國(guó)城市軌道交通車(chē)輛的檢修方式包括“計(jì)劃修”、“故障修”和“狀態(tài)修”，每種檢修方式又包括多個(gè)檢修規(guī)程。其中“計(jì)劃修”方式的檢修規(guī)程主要分為日檢，周檢，雙周檢，月檢，半年檢，一年檢等；“故障修”主要指故障發(fā)生后的檢修，其檢修規(guī)程穿插在“計(jì)劃修”的檢修規(guī)程中；“狀態(tài)修”方式的檢修規(guī)程主要有均衡修，全校修等。這些檢修規(guī)程共同保證了城市軌道交通車(chē)輛的正線(xiàn)運(yùn)行安全，且各個(gè)交通單位的檢修規(guī)程有所區(qū)別，如法國(guó)巴黎地鐵公司檢修規(guī)程分為日檢，雙周檢，三月檢，半年檢，一年檢，二年檢，三年檢，小修，大修；廣州地鐵車(chē)輛的檢修規(guī)程：日檢，月檢，半年檢，一年檢，二年檢，三年檢，小修(6年)，大修(6年)；南京地鐵車(chē)輛的檢修規(guī)程為日檢、全校修、架修和大修。針對(duì)于城市軌道交通車(chē)輛的不同檢修規(guī)程，如何公正客觀地計(jì)算出各種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛運(yùn)行安全貢獻(xiàn)的大小，對(duì)于城市軌道交通部門(mén)制定檢修規(guī)程和優(yōu)化檢修內(nèi)容具有很高的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)軌道交通車(chē)輛檢修規(guī)程已經(jīng)有了一定的研究，但研究的重點(diǎn)主要放在計(jì)算軌道交通車(chē)輛的可靠性指標(biāo)，并根據(jù)可靠性指標(biāo)定性說(shuō)明某種檢修規(guī)程的優(yōu)劣。大多數(shù)研究?jī)?nèi)容只是針對(duì)一種檢修規(guī)程，沒(méi)有綜合比較所有檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)。例如程祖國(guó)在《城市軌道交通車(chē)輛部件故障與均衡修規(guī)程周期》中，詳細(xì)介紹了均衡修這種檢修規(guī)程，并從實(shí)施均衡修前后的故障率曲線(xiàn)圖定性地描述了均衡修對(duì)車(chē)輛減少正線(xiàn)故障的貢獻(xiàn)?？偠灾壳磅r見(jiàn)定量計(jì)算城市軌道交通車(chē)輛不同檢修規(guī)程貢獻(xiàn)率的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有計(jì)算不同檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行貢獻(xiàn)方法的現(xiàn)狀，提出一種基于歷史故障數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算不同檢修規(guī)程對(duì)城市軌道交通車(chē)輛安全運(yùn)行貢獻(xiàn)率的仿真方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：1、統(tǒng)計(jì)故障時(shí)間序列：在時(shí)間T(T<10年)內(nèi)，車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生多起故障，車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)從開(kāi)始運(yùn)行到車(chē)輛發(fā)生各起故障的時(shí)間組成時(shí)間序列ti0(i＝1,2,…m0)；同時(shí)在各個(gè)車(chē)輛檢修規(guī)程指導(dǎo)下進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)多起車(chē)輛故障，車(chē)輛從開(kāi)始運(yùn)行到檢修作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛故障的時(shí)間組成時(shí)間序列tij(i＝1,2,…mj,j＝1,2…n)，其中n為檢修規(guī)程總數(shù)目，j＝1,2…n對(duì)應(yīng)著各個(gè)檢修規(guī)程，m0為車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛故障的總數(shù)目，mj對(duì)應(yīng)著在第j種檢修規(guī)程指導(dǎo)下進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)車(chē)輛故障的總數(shù)目，i表示第i起故障。2、故障時(shí)間序列預(yù)處理：統(tǒng)計(jì)去掉一個(gè)檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的時(shí)間序列。將在第j種檢修規(guī)程指導(dǎo)下進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛故障的時(shí)間序列tij和車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的時(shí)間序列ti0合并，并按照故障時(shí)間大小重新排列，得到的新時(shí)間序列作為去掉第j種檢修規(guī)程時(shí)車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的時(shí)間序列t′ij(i＝1,2…(m0+mj),j＝1,2…n)。3、根據(jù)故障時(shí)間序列擬合故障率函數(shù)：故障率函數(shù)符合指數(shù)分布模型λ(t)＝abTb-1,0＜t≤T，其中兩個(gè)參數(shù)a和b的無(wú)偏估計(jì)為：其中M為故障總數(shù)目。根據(jù)公式(1)計(jì)算車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)參數(shù)a0和b0的無(wú)偏估計(jì)為：根據(jù)公式(1)計(jì)算去掉第j種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)4、擬合優(yōu)度檢驗(yàn)：采用Cramér-VonMises檢驗(yàn)法進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為：根據(jù)公式(4)計(jì)算車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)故障時(shí)間序列擬合優(yōu)度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算公式如下：其中Zi＝ti0/T，M0＝m0。根據(jù)公式(4)計(jì)算去掉第j種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛故障時(shí)間序列的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算公式如下：其中，Zij＝t′ij/T，Mj＝m0+mj。Cramér-VonMises檢驗(yàn)法中檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的臨界值見(jiàn)附表1，α為置信水平。若且則車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)故障時(shí)間序列和去掉第j種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛故障時(shí)間序列都符合所建立的指數(shù)分布模型；否則，需要回到步驟1，延長(zhǎng)時(shí)間T，直到通過(guò)擬合度檢驗(yàn)。5、計(jì)算平均故障率：計(jì)算車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率公式如下：計(jì)算去掉第j種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率公式如下：6、計(jì)算貢獻(xiàn)度：將車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率和去掉第j種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率的差值，作為第j種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度，公式如下：7、計(jì)算貢獻(xiàn)率Cj：利用每種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度，進(jìn)行歸一化處理，得到的每種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率，即本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明嚴(yán)格從故障時(shí)間序列出發(fā)，通過(guò)定量分析，客觀地計(jì)算不同檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率。避免人的主觀意識(shí)影響計(jì)算結(jié)果的客觀性。(2)本發(fā)明在車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)故障時(shí)間序列和通過(guò)不種檢修規(guī)程發(fā)現(xiàn)的故障時(shí)間序列的基礎(chǔ)上，計(jì)算故障率。提出通過(guò)計(jì)算故障率的下降值作為計(jì)算檢修規(guī)程貢獻(xiàn)的量值，定量地比較各個(gè)檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行貢獻(xiàn)的大小。(3)本發(fā)明不僅僅只是考慮單個(gè)檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全性的影響，而是綜合分析比較所有檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)的大小，對(duì)車(chē)輛檢修規(guī)程調(diào)整制定具有較高的參考價(jià)值。發(fā)明效果較佳。附圖說(shuō)明圖1是不同檢修規(guī)程對(duì)列車(chē)安全運(yùn)行貢獻(xiàn)的評(píng)判方法流程圖。圖2是正線(xiàn)故障率曲線(xiàn)和去掉某種檢修規(guī)程對(duì)應(yīng)的故障率曲線(xiàn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟(其流程圖見(jiàn)附圖1)：1、統(tǒng)計(jì)故障時(shí)間序列：在時(shí)間T(T<10年)內(nèi)，車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生多起故障，車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)從開(kāi)始運(yùn)行到車(chē)輛發(fā)生各起故障的時(shí)間組成時(shí)間序列ti0(i＝1,2,…m0)；同時(shí)在各個(gè)車(chē)輛檢修規(guī)程指導(dǎo)下進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)多起車(chē)輛故障，車(chē)輛從開(kāi)始運(yùn)行到檢修作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛故障的時(shí)間組成時(shí)間序列tij(i＝1,2,…mj,j＝1,2…n)，其中n為檢修規(guī)程總數(shù)目，j＝1,2…n對(duì)應(yīng)著各個(gè)檢修規(guī)程，m0為車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛故障的總數(shù)目，mj對(duì)應(yīng)著在第j種檢修規(guī)程指導(dǎo)下進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)車(chē)輛故障的總數(shù)目，i表示第i起故障。2、故障時(shí)間序列預(yù)處理：統(tǒng)計(jì)去掉一個(gè)檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的時(shí)間序列。將在第j種檢修規(guī)程指導(dǎo)下進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛故障的時(shí)間序列tij和車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的時(shí)間序列ti0合并，并按照故障時(shí)間大小重新排列，得到的新時(shí)間序列作為去掉第j種檢修規(guī)程時(shí)車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障的時(shí)間序列t′ij(i＝1,2…(m0+mj),j＝1,2…n)。3、根據(jù)故障時(shí)間序列擬合故障率函數(shù)：故障率函數(shù)符合指數(shù)分布模型λ(t)＝abTb-1,0＜t≤T，其中兩個(gè)參數(shù)a和b的無(wú)偏估計(jì)為：其中M為故障總數(shù)目。根據(jù)公式(1)計(jì)算車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)參數(shù)a0和b0的無(wú)偏估計(jì)為：根據(jù)公式(1)計(jì)算去掉第j種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)4、擬合優(yōu)度檢驗(yàn)：采用Cramér-VonMises檢驗(yàn)法進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為：根據(jù)公式(4)計(jì)算車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)故障時(shí)間序列擬合優(yōu)度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算公式如下：m0λ0(t)＝abTb-1,0＜t≤T其中Zi＝ti0/T，M0＝m0。根據(jù)公式(4)計(jì)算去掉第j種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛故障時(shí)間序列的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算公式如下：其中，Zij＝t′ij/T，Mj＝m0+mj。Cramér-VonMises檢驗(yàn)法中檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的臨界值見(jiàn)附表1，α為置信水平。若且則車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)故障時(shí)間序列和去掉第j種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛故障時(shí)間序列都符合所建立的指數(shù)分布模型；否則，需要回到步驟1，延長(zhǎng)時(shí)間T，直到通過(guò)擬合度檢驗(yàn)。5、計(jì)算平均故障率：計(jì)算車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率公式如下：計(jì)算去掉第j種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率公式如下：6、計(jì)算貢獻(xiàn)度：將車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率和去掉第j種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率的差值，作為第j種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度，公式如下：7、計(jì)算貢獻(xiàn)率Cj：利用每種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度，進(jìn)行歸一化處理，得到的每種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率，即表1下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。某城市軌道交通部門(mén)兩年(T＝730)內(nèi)車(chē)輛故障時(shí)間為例，計(jì)算四種檢修規(guī)程(j＝1,2,3,4)對(duì)城市軌道交通車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率，具體步驟過(guò)程如下：(1)統(tǒng)計(jì)故障時(shí)間序列。本例中時(shí)間單位為天。車(chē)輛出現(xiàn)正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)故障時(shí)間序列：t0＝[30，150，166，196，218，276，282，288，294，304，356，402，422，486，584，586，620，626，690，720]；在第1種檢修規(guī)程指導(dǎo)下檢查出車(chē)輛故障時(shí)間序列：t1＝[34，40，144，150，180，184，194，200，216，224，278，278，280，300，384，408，428，436，514，532，536，536，604，640，712]；在第2種檢修規(guī)程指導(dǎo)下檢查出車(chē)輛故障時(shí)間序列：t2＝[38，112，138，150，190，190，208，218，286，294，344，370，476，490，560，644，710]；在第3種檢修規(guī)程指導(dǎo)下檢查出車(chē)輛故障時(shí)間序列：t3＝[58，132，134，136，136，138，152，152，194，362，362，364，414，564，578，708，710]；在第4種檢修規(guī)程指導(dǎo)下檢查出車(chē)輛故障時(shí)間序列：t4＝[106，106，112，112，118，122，262，262，442，442，442，442，498，498，524，580，644，660，680]；(2)故障時(shí)間序列預(yù)處理。去掉第1種檢修規(guī)程時(shí)車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛發(fā)生故障的時(shí)間序列：t′1＝[30，34，40，144，150，150，166，180，184，194，196，200，216，218，224，276，278，278，280，282，288，294，300，304，356，384，402，408，422，428，436，486，514，532，536，536，584，586，604，620，626，640，690，712，720]；去掉第2種檢修規(guī)程時(shí)車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛發(fā)生故障的時(shí)間序列：t′2＝[30，38，112，138，150，150，166，190，190，196，208，218，218，276，282，286，288，294，294，304，344，356，370，402，422，476，486，490，560，584，586，620，626，644，690，710，720]；去掉第3種檢修規(guī)程時(shí)車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛發(fā)生故障的時(shí)間序列：t′3＝[30，58，132，134，136，136，138，150，152，152，166，194，196，218，276，282，288，294，304，356，362，362，364，402，414，422，486，564，578，584，586，620，626，690，708，710，720]去掉第4種檢修規(guī)程時(shí)車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛發(fā)生故障的時(shí)間序列：t′4＝[30，106，106，112，112，118，122，150，166，196，218，262，262，276，282，288，294，304，356，402，422，442，442，442，442，486，498，498，524，580，584，586，620，626，644，660，680，690，720](3)根據(jù)故障時(shí)間序列擬合車(chē)輛故障率函數(shù)。車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)：λ0(t)＝0.0117t0.1503去掉第1種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)：λ1(t)＝0.0419t0.0686去掉第2種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)：λ2(t)＝0.0382t0.0503去掉第3種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)：λ3(t)＝0.0443t0.0238去掉第4種檢修規(guī)程后車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的故障率函數(shù)：λ4(t)＝0.0246t0.1371其故障率曲線(xiàn)見(jiàn)附圖2。(4)擬合優(yōu)度檢驗(yàn)。通過(guò)計(jì)算，各個(gè)故障率檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量分別為：0.0666，0.1581，0.1465，0.1401，0.0464。取顯著性水平為α＝0.1，查附表1，均滿(mǎn)足表明擬合優(yōu)度檢驗(yàn)以0.9的置信水平認(rèn)為故障時(shí)間序列擬合通過(guò)。(5)計(jì)算平均故障率車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率：去掉第1種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率：去掉第2種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率：去掉第3種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率：去掉第4種檢修規(guī)程后的車(chē)輛正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)車(chē)輛的平均故障率：(6)計(jì)算貢獻(xiàn)度。第1種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度：第2種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度：第3種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度：第4種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)度：(7)計(jì)算貢獻(xiàn)率Cj：第1種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率：第2種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率：第3種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率：第4種檢修規(guī)程對(duì)車(chē)輛安全運(yùn)行的貢獻(xiàn)率：根據(jù)Cj值可以看出，在保障車(chē)輛安全運(yùn)行的過(guò)程中，第一種檢修規(guī)程做出的貢獻(xiàn)較大，其他三種檢修規(guī)程做出的貢獻(xiàn)較小且相差不大。。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能夠客觀定量地評(píng)價(jià)不同檢修規(guī)程對(duì)城市軌道交通車(chē)輛安全運(yùn)行貢獻(xiàn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。