基于随机微分方程的高速列车轮对预防性维护模型分析

皇甫兰兰，苏宏升

(兰州交通大学 自动化与电气工程学院，兰州 730070)

高速列车具有的运行速度高、运载能力强、准点率高、节能环保等优势越来越受到人们的青睐.然而高速列车速度的提高和运载能力的加大，在方便人们出行的同时，也带来了一定的安全性问题和维修费用的增加.列车轮对是高速列车运行安全的重要部件之一，是保证其安全性和可靠性的根源.而影响列车轮对正常服役的最主要的因素是轮对的磨耗，因此研究和分析列车轮对的可靠性及磨耗状态维护具有重要的理论意义和工程应用价值.

国内外学者在对磨耗监测和预测方面开展了大量的研究工作.文献[1]提出了一种轮轨接触算法，使得轮轨法向接触更加准确，计算效率更高.文献[2]基于半赫兹接触和完全理论程序计算了磨耗深度的分布.文献[3]基于动力学开发了一套车轮磨耗的计算方法.文献[4]利用动力学软件与磨耗模型的交互计算实现了磨耗预测.文献[5]利用数理统计理论，提出一种轮对磨耗数据处理方法以及周期预测模型.文献[6]基于拟合函数提出了一种轮对磨耗预测函数模型.文献[7]建立了一种考虑轮对柔性的车轮-轨道相耦合的系统动力学模型，分析了车轮扁疤对轮对磨耗的影响.上述文献的研究多采用动力学模型来计算车轮磨耗的模型.

本文针对列车轮对磨耗的既有统计数据，提出一种基于随机微分方程的状态预防性维修模……