摘 要 为了使状态检修有效发挥其作用，本文主要研究动车组状态检修的定量评价方法。首先研究动车组三种不同检修方式，对三种检修方式的优缺点进行分析，明确状态检修具有降低故障频率，减少检修次数的优势。其次提出采用模糊综合评价方法，对动车组状态检修程度进行定量分析，并给出检修级别建议。最后对模糊综合评价方法在状态检修中的应用趋势进行展望。

关键词 动车组;状态检修;综合评价

引言

随着我国经济的发展，对出行的需求越来越高，动车的出现为缓解交通压力，提高出行效率做出了巨大的贡献。由于我国幅员辽阔，交通线路周围环境条件差别大，为适应低温、冰冻、风沙、高温、高湿等不同环境条件，在铁路线上运行着不同型号的电力动车组，主要有CRH1系、CRH2系、CRH3系和CRH5系[1]。因为动车组型号不同，采用的生产技术、运用环境都不同，所以动车组的检修周期，检修技术也有所差别，给动车组的检修养护带来了一定的困难。为了保障运输安全，铁路总公司发布《铁路动车组运用维修规则》[2]，针对不同型号，不同运输条件下的动车组的检修制定了规范，从而确保动车组安全高效的运行。

1动车组的检修方式

目前动车组的检修方式主要包括计划检修、故障检修和状态检修（即对动车组及相关配件狀态进行评估，根据评估结果适当进行检修）。计划检修是根据检修规范及等级要求制定相应的检修计划，不同型号的动车组计划检修的时间间隔不完全相同。

根据《铁路动车组运用维修规则》，动车组计划检修分五个级别，根据投入运行的时间及运行里程划分检修级别。一、二级检修为运用检修，三、四、五级检修为高级检修。由于车型不同，检修时间间隔标准和运用里程标准也有差别，其中CRH2系动车组检修要比其他系列车型检修频繁。根据《铁路动车组运用维修规则》，综合整理动车组各级别检修时间间隔和里程上限如表1所示。

故障检修是由于动车组及其配件出现故障，为清除故障恢复正常状态而进行的检修。故障检修可能影响动车组的正常运用，因此应该采用相关技术手段，尽量避免故障发生时再进行检修。

状态检修需要采集动车组及其配件的信息，对其当前的状态进行评估，根据评估结果进行检修。适当的状态检修，可以使动车组保持良好的运用状态，减少出故障频率，防患于未然，即有利于保障动车组的安全运行，又有利于延长动车组的使用寿命。良好的状态检修也可以为计划检修提供参考依据，使计划检修趋于更为合理的间隔分布，避免过度检修可能给动车组造成的不利影响，又能有效地保证动车组处于安全运行状态。

2动车组检修方式优缺点分析

动车组三种检修方式各有侧重，各有优劣，在目前状态下，互相补充，形成完整的检修体系。

计划检修是对动车组定期进行维护保养，其优势是检修时间和检修内容相对固定，可以根据动车组运用及检修人员的情况制定合理的检修计划，要求相关技术人员协调配合，其中有些检修作业需要专业检修工具，在专用检修场地进行。一二级修属于基础检修，三四五级修属于高级检修。计划检修的缺点是要按照一定的时间周期或者动车组运用里程进行检修，但由于动车组零部件众多，每个部件的磨损程度、使用寿命都不尽相同，可能出现过度检修的状况，而过度检修是否会影响动车组的整体性能，是否影响动车组零部件的寿命，是否给动车组带来不利影响，目前缺乏深入的研究及数据分析。

故障检修是针对某个动车组某部分发生故障时，进行的必要作业，优势是作业范围小，针对问题进行检修，要求检修速度快，尽量不影响动车组的正常运用，需要专业人员作业，检修完成后，无法对动车组运用的整体状态进行评估。缺点是发生时间不确定，具有临时性、突发性，故障种类多变等情况，需要检修人员具有丰富的处置经验，及快速应对的能力。在要求的时间内无法完成检修，将会对动车组的正常运用带来巨大影响。

状态检修是对计划检修和故障检修的补充，是从故障预防的角度出发进行的检修，其优势是根据检测到的动车组各零部件的信息，通过采用相关分析算法，按照一定的评判规则进行检修，减少动车组及零部件故障频率。缺点是进行状态检修需要对大量的数据进行分析，不同零部件和动车组整体状态检修的分析算法需要持续研究和优化，准确判断和预测的难度大，状态检修开展的时机难以把握。

3动车组状态检修的定量分析

为有效地进行状态检修，需要研究采用适当的方法对状态检修进行评价，针对不同的对象采集数据并进行综合数据分析，形成进行状态检修的可靠建议。影响检修对象的属性主要包括检修对象的生产时间、投入运用时间、设计寿命、平均故障间隔时间、单次故障的严重程度，单次故障检测的难易程度等。这些属性都是抽象的，如果以其中一个或者几个属性，作为判断到底是否需要进行状态检修的标准，将会给状态检修的准确性和可靠性造成偏差，难以发挥状态检修的作用和优势。如果综合考虑对象的每一个属性，采用适当的方法分析，可以给出一个是否需要检修的倾向度，给状态检修提供有价值的量化依据。综合分析上述因素，将检修和非检修这一区间分为5个级别（其中1级为检修需求极低，2级为检修需求低，3级为检修需求中，4级为检修需求高，5级为检修需求极高），考虑引入模糊综合评价方法[3]，建立不同属性对于检修状态的映射函数，变定性分析为定量判断，最后进行综合评价计算，计算出需要进行状态检修对应的级别。其分析过程如下：

3.1 建立检修对象的评价指标集合

影响检测对象状态的主要是检测对象的属性，因此建立影响检修对象检修程度的属性集合，作为其评价指标集合[4]。

其中，为对象的第个属性。

3.2 建立评价等级集合

建立评价等级集合，集合包含，分别对应检修的5个级别，从1级到5级，即需要检修的需求逐步增加。

其中，为介于需要检修和不需要检修的中间状态。

3.3 建立模糊隶属度函数

在对历史检修数据、故障数据综合分析的基础上，根据相关检修规则，专家经验等分别建立检修对象属性对于评价等级的隶属度函数，计算出检修对象属性对于评价等级的隶属度，建立模糊关系矩阵。

其中，为检修对象属性对于评价等级的隶属度。

3.4 综合评价

基于专家知识库相关规则，并综合专家打分共同确定综合评价向量，计算得出模糊综合评价结果。

根据最大隶属度原则对综合评价结果进行分析，同时，应用历史库和规则库中的相关规则进行校验，得出状态检修级别的程度及建议。模糊综合评价过程如图2所示[5]。

4结束语

我国动车组从投入运营到现在，已经有十多年的时间了，在动车组的检修管理上已经积累了很多有价值的数据及经验，采用模糊综合评价方法，综合分析已有的故障频率、故障严重程度、部件生命周期等属性，为状态检修提供量化参考依据，充分发挥状态检修的优势。在今后的工作中，随着检修数据的进一步积累，通过对检修数据的挖掘分析，不断修正完善检修对象属性的映射函数，调整模糊评价因素权重，可以提高状态检修的有效性和可靠性，从而减小故障频率，降低检修次数，充分发挥状态检修的优势。

参考文献

[1] 佚名.资深车迷都不一定知道！教你一图秒懂所有动车组型号[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/159953942_703060，2017-7-25.

[2] 鐵路动车组运用维修规则：铁总运[2017]238号[S].北京：中国铁道出版社出版，2017.

[3] 梁保松，曹殿立.模糊数学及其应用[M].北京：科学出版社，2018：51.

[4] 王忠凯，李樊，贾志凯，等.网络化运维条件下的动车所检修资源共享方案研究[J]，铁路计算机应用，2017（7）：27-31.

[5] 杨春辉，詹珂昕，王胜.无线定位技术在动车组运用检修中的应用研究[J]，铁路计算机应用，2019（9）：54-57.

作者简介

张莉艳（1976-），女，山东省龙口市人;毕业院校：中国铁道科学研究院，专业：交通运输规划及管理，学历：博士，现就职单位：中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所，研究方向：大数据、模糊计算。