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随着先进技术的不断发展列车的速度不断提升,列车系统也愈发的复杂,高速列车作为最具现代化标志的移动装备,在高速铁路中起着核心作用,高速列车的可靠性直接关系到列车的平稳运行以及旅客的生命财产安全。因此,研究高速列车的可靠性对于未来高速铁路发展有着重要意义。本文针对传统的高速列车系统可靠性分析中存在的忽视系统部件间相互影响的缺陷,以高速列车系统为依托,分析系统结构特征,建立高速列车耦合网络模型;从部件功能重要性、结构重要性以及部件故障产生的重大影响三个角度,提出了高速列车系统关键部件辨识方法;同时,考虑部件间的互操作性,基于网络传播动力学理论,提出了高速列车系统可靠性计算模型。论文的研究成果如下:(1)提出了高速列车系统耦合网络模型构建方法与关键部件辨识方法在高速列车系统组分分析的基础上,研究了高速列车部件之间的连接关系,构建了以机械、电气、信息连接为基础的耦合网络模型。考虑不同连接关系,分析机械、电气、信息连接的部件特征,研究并提出了高速列车系统关键部件辨识方法。(2)研究了面向网络系统的高速列车部件互操作性针对网络系统中节点的互操作性给出定义,研究了部件属性以及拓扑连接对不同部件之间互操作性的影响。构建了以引力模型为基础的高速列车部件间互操作性的模型。(3)构建了考虑部件互操作的高速列车网络系统可靠性计算模型在故障数据的基础上分析了关键部件的可靠性;在复杂网络经典传播动力学理论的基础上,研究了耦合网络传播动力学过程,构建了考虑部件互操作性的高速列车系统可靠性计算模型。(4)实例应用研究在现场调研总结分析的基础上,建立了由24个部件组成的高速列车牵引系统实例研究模型;在拓扑连接的基础上,构建了高速列车牵引系统的耦合网络模型,从机械、电气、信息三个角度,综合对高速列车牵引系统中的关键部件进行辨识;根据构建的互操作性计算模型,计算出反映各部件之间互操作性值的大小;最后,在调研中获得的故障数据的基础上,计算了高速列车牵引系统关键部件的可靠性,利用Matlab对考虑部件互操作的高速列车耦合网络系统可靠性计算模型进行仿真,计算了高速列车系统不同运营里程下的可靠性。