地铁车门系统作为地铁的重要组成部分,其可靠性对于保障地铁正常运营和乘客的人身安全有重要影响。地铁车门的频繁开闭极易导致地铁车门系统发生故障,同时为保障安全针对地铁车门的日常检查也增加了运维成本。统计表明,在地铁车辆的各类故障中,车门系统的故障占较大比例。基于此,开展针对地铁车门系统的退化过程分析和预测研究对保障地铁的安全运营尤为必要。机械传动系统作为地铁车门系统的核心,基于传动系统的动力学分析及实践表明,地铁车门夹紧力可以反映地铁车门传动系统的健康状态。因此,本文以地铁车门传动系统为研究对象,将车门关闭时的夹紧力作为评估地铁车门传动系统退化状态的定量指标,围绕夹紧力的采集、预测等开展研究,主要工作包括以下几个方面:(1)对地铁车门传动系统的结构和工作原理进行分析,论证地铁车门夹紧力作为评估地铁车门传动系统退化状态的合理性。根据地铁车门的特点设计了一套便携式夹紧力测力装置,并且结合后续算法设计了一种用于分析和预测夹紧力数据的上位机软件。(2)面向不同的时间序列预测模型,分别从数据处理、参数估计和模型检验等方面进行对比分析,从而选取适合地铁车门夹紧力预测的模型。然后,结合所选的模型和夹紧力的特点,提出一种二维的ARIMA预测方法对所采集的地铁车门夹紧力进行预测。(3)针对已投入运营的地铁,对不同时间段的地铁车门夹紧力数据进行采集,并依据所采集的地铁车门夹紧力数据,运用提出的二维ARIMA预测模型对地铁车门夹紧力的短期数值进行预测,并分析预测结果及所提预测方法的有效性。研究结果表明,设计的夹紧力数据采集系统结构简单便捷,可用于地铁车门夹紧力的数据采集和分析;通过预测数据与实测数据之间的对比发现,相对于一维ARIMA预测模型,二维ARIMA预测模型在地铁车门夹紧力的短期预测中具有较高的预测精度。预测结果可为进一步评估车门传动系统的退化状态、优化日常检查频率、分析可靠性和制定维修决策提供支持和参考。