城市轨道交通是城市公共交通的重要方式之一,城轨列车的良好运行是保障城市轨道交通安全运营的关键。制动系统作为城轨车辆的核心子系统之一,对车辆的安全、正点起着决定性作用,其可靠性对城市轨道交通安全运行具有重要意义。由于制动系统部件繁多且结构组成复杂,对可靠性分析的要求极高,传统的可靠性分析方法难以满足要求,本文针对制动系统的特点,采用GO-DBN模型,对城轨车辆制动系统进行可靠性分析。本论文的研究内容及成果如下:(1)以铁科院研制的国产微机控制直通式电空制动系统为例,对系统功能和结构组成进行深入研究,并据此对制动系统进行全面的故障分析。(2)介绍了GO-DBN模型的定义,给出了GO法映射为动态贝叶斯网络的转换规则、具体步骤以及节点先验状态概率和条件概率表的计算方法。(3)考虑维修因素,根据制动系统原理图,建立GO法模型。根据转换规则,将制动系统GO法模型映射为DBN模型。基于平稳性和马尔可夫假设,计算节点的先验概率分布和条件概率表,得到各部件可靠性数据。应用贝叶斯建模软件Ge NIe 2.3对模型进行求解,得到制动系统的有效度。对制动系统动态贝叶斯网络模型进行推理,得到系统各部件的后验概率,排序确定出系统单元内部的薄弱环节为制动缸、制动软管、速度传感器、防滑放风阀、塞门、空簧压力传感器,该结果可以帮助维修人员快速找到故障源头,提高维修效率,增强系统的可靠性。(4)考虑单元相关性和闭环反馈结构,建立制动系统GO-DBN优化模型。用等效单元表示系统串联结构中的停工相关性,新增第18类操作符表示闭环反馈结构,通过线性方程组求解得到等效单元的故障率和维修率。同样地,应用贝叶斯建模软件Ge NIe2.3对制动系统优化模型进行求解。将制动系统GO-DBN模型优化前后的可靠性结果作对比分析,发现优化后系统的有效度偏高,即系统正常工作的概率偏大,表明这一优化符合实际工况。虽然优化前后系统有效度的改变微小,但优化后的模型也进一步提高了可靠性分析的精确性。