基于PSO算法的高速铁路列控车载设备可靠性优化研究

高速铁路列控车载设备的可靠性设计是系统设计过程中的重要环节,其分配结果对系统研发周期、可用性及全生命周期成本等指标均有影响。粒子群算法的特征是通过粒子迭代收敛实现多目标的优化,可以满足可靠性优化需求。研究选取平均故障间隔时间、研发成本和使用维护成本作为目标进行优化方案设计,找出满足技术要求且节约成本的最优解。实际计算过程中,不同目标之间的优化过程是矛盾的,无法使其全部同时达到最优状态,可靠性和成本之间也是如此。利用粒子群算法构造出一个评价函数,函数变量为与可靠性和成本相关的上述3个目标,便于在优化过程中将多个目标求解转变为单一目标求解,最终实现不同目标值之间的取值平衡,达到优化目的。通过某列控车载设备各单元平均故障间隔时间值将故障树算法与粒子群优化算法进行对比,验证优化方案。